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GEOTECNIA 1 TP 1: RELACIONES VOLUMTRICAS Y GRAVIMTRICAS
Problema Nro. 1
El peso hmedo de una masa de suelo es de 269,5 g. Secado en estufa hasta peso constante se registra un peso seco de 220,6 g.La masa de suelo acusa un volumen de 138,9 cm.Mediante un ensayo de laboratorio se determina que el peso especfico absoluto de las partculas slidas (s) es de 2,69 g/cm.
Calcular:a) Peso unitario hmedo (h)b) Peso unitario seco (d)c) Peso unitario del suelo saturado (sat)d) Humedad ()e) Humedad de saturacin (sat)f) Relacin de Vacos (e)g) Porosidad ()
DatosWh = 269,5 gWs = 220,6 gVtot = 138,9 cms = 2,69 g/cm
Resolucin
a) h = (Ws+Ww) / Vtot = Wh / Vtoth = 269,5 / 138,9
h= 1,940 g/cm
b) d = Ws / Vtotd = 220,6 / 138,9
d= 1,588 g/cm
c) sat = (Ws+Vw*w) / Vtot s = Ws / Vs Vs = Ws / sVs = 220,6 / 2,69Vs = 82,007 cm
Vv = Vtot - VsVv = 138,9 - 82,007Vv = 56,893 cm
sat = (220,6 + 56,893 * 1) / 138,9sat = 1,998 g/cm
Marzo 2008 1
GEOTECNIA 1 TP 1: RELACIONES VOLUMTRICAS Y GRAVIMTRICAS
d) = Ww / WsWw = Wh - WsWw = 269,5 - 220,6Ww = 48,9 g
= 48,9 / 220,6 = 0,22
= 22 %
e) sat = (Vv*w) / Ws sat = (56,89 * 1) / 220,6
sat= 0,26
sat= 26 %
f) Sr = Vw / Vvw = Ww / Vw Vw = Ww / wVw = 48,9 / 1Vw = 48,9 cm
Sr = 48,9 / 56,89Sr = 0,86
Sr = 86 %
g) e = Vv / Vse = 56,89 / 82,01
e = 0,69
h) = Vv / Vtot = 56,89 / 138,9
= 0,41
Marzo 2008 2
GEOTECNIA 1 TP 1: RELACIONES VOLUMTRICAS Y GRAVIMTRICAS
Problema Nro. 2
Una muestra de arcilla fue obtenida mediante un sacamuestras y qued alojada en untubo de 35 mm de dimetro interior, y 150 mm de largo. El peso de la muestra hmeda era de 278,5 g, y luego de secada a estufa se redujo a 214,3 g. El peso especfico de las partculas slidas es de 2,72 g/cm. Calcular: a) el peso especfico hmedo, b) el peso especfico seco, c) la humedad (natural), d) la relacin de vacos y e) el grado de saturacin.
Datos:Peso hmedo: Wh = 278,5 gPeso seco: Ws = 214,3 gPeso especfico de las partculas slidas: s = 2,72 g/cmDimetro de la muestra: = 3,5 cmAltura de la muestra: H = 15 cm
Volumen de la muestra:
144,32 cm
Clculo:
a)
b)
c)
d)
e)
=
= HmuestramuestraV
4
2pi
3/93,1 cmgV
Wh==
3/48,1 cmgVWs
d ==
%30100 ==Ws
WsWh
83,011 =====s
WsV
VsV
VsVsV
VsVv
e
%98100100 =
==
sWsV
wWw
VvVwSr
Marzo 2008 3
GEOTECNIA 1 TP 1: RELACIONES VOLUMTRICAS Y GRAVIMTRICAS
Problema Nro. 3
Una arena en estado natural tiene un peso especfico seco de 1,66 g/cm, y las partculas que la constituyen tienen un peso especfico de 2,65g/cm. Cul ser su peso especfico en condicin de saturacin total?
Datos:Peso especfico de las partculas slidas: s = 2,72 g/cmPeso especfico seco: d = 1,66 g/cm
Clculo:
3/03,21 cmgds
wdwd
Wss
Wswdw
VVs
wdV
wVvWsV
Wsatsat =
+=+=+=
+==
Marzo 2008 4
GEOTECNIA 1 TP 1: RELACIONES VOLUMTRICAS Y GRAVIMTRICAS
Problema Nro. 4
Un terrapln se construy con un suelo compactado, con un peso especfico hmedo de de 2,10 g/cm, y con una humedad del 13 %. El peso especfico de las partculas slidas esde 2,70g/cm. Calcular el peso especfico seco, la porosidad, y el grado de saturacin.
Datos:Peso especfico hmedo: = 2,10g/cmHumedad: = 13%Peso especfico de las partculas slidas: s = 2,70g/cm
Clculo:
a)
b)
c)
3/86,11
cmgWsWs
WsWwWs
WsWWs
VWsd =
+=
+
=
+
===
%31100110011001100100 =
=
=
=
==
s
d
dWs
sWs
VVs
VVsV
VVv
%7,7711 =
=
=
=
==
sd
w
WsVs
WsV
w
VsVw
Ws
VsVw
Ww
VvVwSr
Marzo 2008 5
GEOTECNIA 1 TP 1: RELACIONES VOLUMTRICAS Y GRAVIMTRICAS
Problema Nro. 5
Una muestra de arena situada por encima del nivel fretico tena una humedad natural del 18%, y un peso especfico hmedo de 1,97 g/cm. Sobre una muestra seca de esa misma arena se realizaron ensayos para determinar las densidades mximas y mnimas, dando los siguientes resultados: emn=0,48, y emx=0,88. El peso especfico de las partculas slidas es de 2,66g/cm. Calcular el grado de saturacin y el ndice de densidad.-
Datos:Humedad: = 18%Peso especfico hmedo: = 1,97g/cmPeso especfico de las partculas slidas: s = 2,66g/cmRelacin de vacos mnima: emn = 0,48Relacin de vacos mxima: emx = 0,88
Clculo:
a)
b)
3/67,11
cmgd =+
=
%8111 =
=
sd
wSr
59,011 =====ds
dWs
VVs
VsVVsVv
e
%5,72100 =
=mnmx
mx
ee
eeId
Marzo 2008 6
GEOTECNIA 1 TP 1: RELACIONES VOLUMTRICAS Y GRAVIMTRICAS
Problema Nro. 6
Ensayo de Compactacin: 6 Capas: 5 Pisn (kg): 4,53 molde (cm): 15,24 Golpes: 56 Alt. de cada (cm): 45,7Muestra N: Suelo Natural Prof. de (m):Pozo N: Yac. 3, Muestra 5 Prof. a (m):
PUNTO % Aproximado Peso del Cilindro Tara del Peso del Volumen del
N de Agua ms Suelo Hmedo Cilindro Suelo Hmedo Cilindro Hmedo Seco
(g) (g) (g) (cm3) (g/cm3) (g/cm3)1 - 10.720 6.580 4.140 2.124 1,949 1,7822 - 10.870 6.580 4.290 2.124 2,020 1,8203 - 11.030 6.580 4.450 2.124 2,095 1,8594 - 11.060 6.580 4.480 2.124 2,109 1,8385 - 11.015 6.580 4.435 2.124 2,088 1,7916 -
PUNTO Agua Suelo Seco % de
N N ms Suelo Hmedo ms Suelo Seco Tara Humedad
(g) (g) (g) (g) (g)1 163 173,94 160,91 22,29 13,03 138,62 9,42 181 172,58 157,70 22,26 14,88 135,44 11,03 182 157,85 142,61 22,90 15,24 119,71 12,74 186 170,07 151,08 22,54 18,99 128,54 14,85 185 163,33 143,30 22,66 20,03 120,64 16,66
L.L. I.P. 3/4" 3/8" # 4 #10 #40 #200
45
Densidad mxima (g/cm3): Humedad ptima (%):
Constantes Fsicas Granulometra (% pasa)
ENSAYO DE COMPACTACIN PRCTOR
Peso Especfico Aparente
Pesafiltro
1,77
1,78
1,79
1,8
1,81
1,82
1,83
1,84
1,85
1,86
1,87
1,88
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Humedad (%)
P.U.
V.S.
(g/
cm3)
Marzo 2008 7
GEOTECNIA 1 TP 1: RELACIONES VOLUMTRICAS Y GRAVIMTRICAS
Problema Nro. 6
Ensayo de Compactacin: 6 Capas: 5 Pisn (kg): 4,53 molde (cm): 15,24 Golpes: 56 Alt. de cada (cm): 45,7Muestra N: Suelo Natural Prof. de (m):Pozo N: Yac. 3, Muestra 5 Prof. a (m):
PUNTO % Aproximado Peso del Cilindro Tara del Peso del Volumen del
N de Agua ms Suelo Hmedo Cilindro Suelo Hmedo Cilindro Hmedo Seco
(g) (g) (g) (cm3) (g/cm3) (g/cm3)1 - 10.720 6.580 4.140 2.124 1,949 1,7822 - 10.870 6.580 4.290 2.124 2,020 1,8203 - 11.030 6.580 4.450 2.124 2,095 1,8594 - 11.060 6.580 4.480 2.124 2,109 1,8385 - 11.015 6.580 4.435 2.124 2,088 1,7916 -
PUNTO Agua Suelo Seco % de
N N ms Suelo Hmedo ms Suelo Seco Tara Humedad
(g) (g) (g) (g) (g)1 163 173,94 160,91 22,29 13,03 138,62 9,42 181 172,58 157,70 22,26 14,88 135,44 11,03 182 157,85 142,61 22,90 15,24 119,71 12,74 186 170,07 151,08 22,54 18,99 128,54 14,85 185 163,33 143,30 22,66 20,03 120,64 16,66
L.L. I.P. 3/4" 3/8" # 4 #10 #40 #200
45
Densidad mxima (g/cm3): 1,865 Humedad ptima (%): 13,3
Constantes Fsicas Granulometra (% pasa)
ENSAYO DE COMPACTACIN PRCTOR
Peso Especfico Aparente
Pesafiltro
1,77
1,78
1,79
1,8
1,81
1,82
1,83
1,84
1,85
1,86
1,87
1,88
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Humedad (%)
P.U.
V.S.
(g/
cm3)
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