97506342 Examen Mecanica de Suelos II

14
0.10 0.20 UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA FACULTAD : INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL ESCUELA : INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA : MECÁNICA DE SUELOS II (IC-445) CCP CATEDRA : ING. CRISTIAN CASTRO P. FECHA: Dici!"# -$%&% Examen Parcial d Mecánica de Suelos II (IC-445) PREGUNT N! "# [5.0 p] Un cimiento cuadrado de 1.5 m. de lado se va fundar a una profundidad de 1.0 m sobre un m homogéneo de limo arenoso que presenta las siguientes características: - Ángulo de resistencia al corte: Ø = 20° - Cohesión no drenada: c = 15.2 KN/m 2 - Peso unitario: γ = 17.8 KN/m 3 a)Calcular la capacidad portante última, total y neta, con la ecuación de Terzagui. Deter resultado de duplicar la profundidad de fundación. b)Determinarla capacidad portante última silos parámetros promedio se reducen en un porcentaje correspondiente a los coe cientes promedio de variación, que según Lumb (1974) son la s Peso unitario (CV=10%), Tangente Ø (CV=10%) y Cohesión (CV=35%). c)Determinar la capacidad portante última si se supone que se presenta falla cortante loc las siguientes recomendaciones de Terzagui, para reducir los parámetros del suelo porta c c 3 2 1 = = Ø Ø tan 3 2 tan 1 1 d)Determinar la capacidad portante aplicando un factor de seguridad F.S = 1.5 a los parám resistencia al corte, el cual se de ne como: FS c c d = = FS Ø Ø d tan tan 1 e)Utilizar la información obtenida sobre los diferentes valores de la capacidad portante, análisis comparativo de los factores de seguridad y calcular la capacidad portante admi (considerar el factor convencional de seguridad) PREGUNT N! "$ [4.0 p] Un muro de ladrillo de 0.60 m. de ancho y 6.0 m. de alto recibe de la losa de cubierta un c =1.20 Tm/m y transmite a su vez a los cimientos el efecto de una presión del viento de 100 Kg/m 2 . La presión sobre el suelo de cimentación no debe exceder de 3.0 Kg/cm2. Peso volumétrico del ladrill Tm/m 3 . Se proyectará un macizo de concreto simple como el que se muestra en la gura adju cual: a)Determinar el punto en que la resultante de estas fuerzas corta a la base AB. b)Determinar el diagrama de esfuerzos en la base. Calcular la presión máxima sobre el sue c)Determinar el factor de seguridad al vuelco. DEPARTAMENTO ACAD'MICO DE INGENIER A DE MINAS Y CIVIL CCP 6.0 m 3.0 m 1.2 m P h P c 0.9 m

description

suelos 2

Transcript of 97506342 Examen Mecanica de Suelos II

MODELOS DE OPTIMIZACIN EN CANALES

CCP SRL. PROYECTOS, DISEO Y CONSTRUCCIN DE OBRAS DE INGENIERIA CIVIL

ASUNTO : DISEO ESTRUCTURAL DE UN TALLER MECNICO - AYACUCHO

DISEO : ING. CRISTIAN CASTRO PREZ

FECHA:

Diciembre - 2002REVISIN:

ING. CRISTIAN CASTRO PEREZ

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

FACULTAD : INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL

ESCUELA : INGENIERIA CIVIL

ASIGNATURA : MECNICA DE SUELOS II (IC-445)CCP

CATEDRA : ING. CRISTIAN CASTRO P.FECHA: Diciembre -2010

Examen Parcial d Mecnica de Suelos II (IC-445)PREGUNTA N 01

[5.0 p]

Un cimiento cuadrado de 1.5 m. de lado se va fundar a una profundidad de 1.0 m sobre un manto homogneo de limo arenoso que presenta las siguientes caractersticas: ngulo de resistencia al corte: = 20

Cohesin no drenada:

c = 15.2 KN/m2 Peso unitario:

= 17.8 KN/m3a) Calcular la capacidad portante ltima, total y neta, con la ecuacin de Terzagui. Determinar el resultado de duplicar la profundidad de fundacin.

b) Determinar la capacidad portante ltima si los parmetros promedio se reducen en un porcentaje correspondiente a los coeficientes promedio de variacin, que segn Lumb (1974) son la siguientes: Peso unitario (CV=10%), Tangente (CV=10%) y Cohesin (CV=35%).c) Determinar la capacidad portante ltima si se supone que se presenta falla cortante local y se aplican las siguientes recomendaciones de Terzagui, para reducir los parmetros del suelo portante.

d) Determinar la capacidad portante aplicando un factor de seguridad F.S = 1.5 a los parmetros de resistencia al corte, el cual se define como:

e) Utilizar la informacin obtenida sobre los diferentes valores de la capacidad portante, para efectuar un anlisis comparativo de los factores de seguridad y calcular la capacidad portante admisible. (considerar el factor convencional de seguridad)PREGUNTA N 02

[4.0 p]

Un muro de ladrillo de 0.60 m. de ancho y 6.0 m. de alto recibe de la losa de cubierta una carga Pc=1.20 Tm/m y transmite a su vez a los cimientos el efecto de una presin del viento de 100 Kg/m2. La presin sobre el suelo de cimentacin no debe exceder de 3.0 Kg/cm2. Peso volumtrico del ladrillo es de 1.6 Tm/m3. Se proyectar un macizo de concreto simple como el que se muestra en la figura adjunta, para el cual:

a) Determinar el punto en que la resultante de estas fuerzas corta a la base AB.

b) Determinar el diagrama de esfuerzos en la base. Calcular la presin mxima sobre el suelo.c) Determinar el factor de seguridad al vuelco.

PREGUNTA N 03

[4.0 p]

Referente a la aplicacin de flujo bidimensional en la mecnica de suelos, existen diversos procedimientos para determinar el flujo en cualquier problema de filtracin. Como caso de estudio considerar el flujo bajo una cortina en un apresa derivadora (azud) cuyos niveles de agua se muestran en la figura adjunta. Considerar que la longitud de la cortina sea de 180 m. El coeficiente de permeabilidad K del suelo es de 0.000a2 cm/s. Se pide calcular el gasto de filtracin bajo la presa derivadora (azud) estando la estructura en funcionamiento.

PREGUNTA N 04

[2.0 p]

Dos planos que pasan por un punto de la masa del suelo soportan los siguientes esfuerzos:PLANO IA = 1.2 Kg/cm2A = 0.6 Kg/cm2PLANO IIB = 3.5 Kg/cm2B = 1.2 Kg/cm2

Se pide determinar los esfuerzos principales mayor y menor y el ngulo que forman entre s los planos I y plano II.PREGUNTA N 05

[2.0 p]

Una serie de pruebas de corte directo en una arena con cierto contenido de finos da los siguientes resultados para la envolvente de falla.c = 1.06 Kg/cm2

= 23

Determinar la combinacin crtica del esfuerzo normal y de corte en el plano de falla del suelo si 3 = 0 y 1 va aumentando. Hallar el ngulo que forma este plano con el principal mayor.PREGUNTA N 06

[3.0 p]

Una base cuadrada de 1.2 m. de lado a profundidad de 0.90 m. soporta una carga excntrica de 34 T, con:ex = 0.2 m.

ey = 0

El suelo es arcilla mediana y = 0. De la prueba de compresin sin confinar se obtuvo:

u = 3.8 Kg/cm2El nivel fretico se halla muy profundo en el estrato. Se pide calcular el factor de seguridad para la capacidad portante del suelo, aplicando un mtodo que Ud. considere pertinente, el mismo que debe explicarlo como parte de la solucin.

PREGUNTA N 07

[4.0 p]

La presin necesaria para enterrar un objeto grande y pesado en un suelo blando y homogneo situado sobre una base de suelo duro puede deducirse a partir de la presin necesaria para enterrar objetos pequeos en dicho suelo. Especficamente, la presin p necesaria para enterrar un plato circular de radio r a una distancia d de la superficie, cuando la base de suelo duro se encuentra a una distancia D > d por debajo de la superficie, puede aproximarse mediante una ecuacin de la forma:

Donde, k1, k2 y k3 son constantes, con k2 > 0, que depende de la distancia d y de la consistencia del suelo, pero no del radio del plato.

a) Determinar los valores de k1, k2 y k3 suponiendo que para enterrar en fango, a una misma distancia de 20 cm., tres platos de radios 1, 2 y 3 cm. se requieren, respectivamente, presiones de 10 Kg/cm2, 12 Kg/cm2 y 15 Kg/cm2 (se supone que el fango tiene una profundidad mayor de 20 cm.)

b) Usa los resultados del apartado a) para calcular el tamao mnimo de un plato circular que sea capaz de sostener una carga de 500 Kg. sobre este terreno sin hundirse ms de 20 cm.

Grave error se comete cuando se utilizan programas de computador sin detenerse en el conocimiento de los fundamentos que desarrolla la sistematizacin Ya haba dicho Terzaghi que un hombre conocedor de las teoras de la Mecnica del Suelo, pero sin experiencia, puede ser un enemigo pblico. Jimnez Salas agrega: esto equivale a decir que quien se atreva a emplear el bistur despus de haber ledo unos libros de Medicina, puede ser un homicida.

Examen Final de Mecnica de Suelos II (IC-445)

(Adaptados al programa de la Asignatura de Mecnica de Suelos II (IC-445) de la Escuela Profesional de Ingeniera Civil)

PROBLEMA N 01

[4.0 p]

Un constructor, excesivamente confiado, construy una zanja de 5 m. de profundidad para colocar en ella una tubera. El terreno era arcilloso, y la zanja se construy sin tomar la precaucin de entibar las paredes verticales. A consecuencia de unas lluvias, sobrevino un hundimiento que caus dos vctimas. Explicar la causa del accidente, sustentando su explicacin esquemticamente y numricamente, teniendo en cuenta que un informe de peritaje indic que los productos de la excavacin estaban apilados cerca del borde de la zanja, donde formaban montculos de 3 m. de altura. Considerar: ngulo del talud = 30, peso especfico = 1.8 Tn/m3, factor de cohesin desde C = 5 Tn/m2 hasta C = 3 Tn/m2. De requerirse puede asumirse los valores que estime conveniente.

PROBLEMA N 02

[4.0 p]

Estudiar la tensin transmitida en profundidad al suelo por una cimentacin superficial. Considerar el esfuerzo vertical z a profundidad z, para lo cual debe considerar el z medio y el z mximo en funcin de la profundidad (Mtodo 1) y en funcin del ngulo (Mtodo 2)Determinar un cuadro y su grfico correspondiente donde se muestre la carga transmitida en Kg/cm2 y la carga transmitida mxima en funcin de la profundidad z y la carga transmitida en Kg/cm2 en funcin del ngulo Mtodo 1: en funcin de la profundidad dzMtodo 2: en funcin del ngulo

ProfundidadAnchoLongitudCargaCargaAnchoLongitudCarga

equivalenteequivalentesuperficietransmitidatransmitidaequivalenteequivalentesuperficietransmitida

(Z, m)(m)(m)(m2)kg/cm2(%)mxima(%)(m)(m)(m2)kg/cm2(%)

Para la solucin, considerar el siguiente cuadro de datos para realizar la tabulacin.

DATOS

EJEMPLOAncho (B):(N letras apellido paterno)/2m250cm

Largo (L):(N letras apellido materno)/2m250cmMtodo 1

Carga admisible (qadm):(N letras primer nombre)/2kg/cm22.00kg/cm2

Incremento profundidad (h):1.00m100cmMtodo 2

Carga total (Qt):CalcularT125000kg

ngulo respecto a vertical:300.52radianes

PROBLEMA N 03

[2.0 p]

En una cimentacin superficial del tipo corrida de carga q = F/A, demostrar que para una arcilla saturada de ancho 2B, el valor de la resistencia no drenada es igual a q= 6Su.

PROBLEMA N 04

[5.0 p]

En el diseo de un muro vertical son muchas las variables que intervienen, dimensiones del muro, pendiente del terreno, resistencias del acero y del concreto, propiedades del material de relleno, etc. Considrese por tanto el muro definido de forma paramtrica en la figura. Estudiar las fuerzas que actan en el muro mostrado en el esquema. Se debe determinar:

El peso total del muro y su localizacin en funcin de los pesos de las porciones parciales.

El peso total del terreno y su localizacin en funcin de los pesos de las porciones parciales.

Las presiones que actan sobre el muro y los puntos de aplicacin de sus resultantes.

Las presiones del terreno y la posicin del centro de gravedad de las mismas en un grfico. Las reacciones del peso del muro, del terreno y del empuje del terreno sobre el muro.

Fuerzas resultantes con respecto a la puntera y los momentos volcadores y estabilizadores

Criterios de diseo o imposiciones del cdigo (requisitos legales)

Plantear las restricciones de fallo ayudndose de un conjunto de variables auxiliares.

1. Datos geomtricos.

h1: altura del muro.

2. Datos sobre agentes externos.

q: sobrecargas.

3. Datos de la definicin del material.

c: peso especfico del concreto.

s: peso especfico del terreno.

ka: coeficiente de empuje activo.

kp: coeficiente de empuje pasivo.

soil: resistencia del terreno.

4. Lmites inferiores de los coef. seguridad.

Ft : coef. seguridad al vuelco.

Fs : coef. seguridad al deslizamiento.

Fb : coef. seguridad de capacidad portante

7. Variables de diseo.

Son las variables cuyos valores medios sern determinados por el procedimiento:

a: longitud de la puntera.

c: longitud del taln.

b: espesor del alzado en la base.

d: espesor del alzado en la coronacin.

zt: profundidad de la puntera.

h2: espesor mnimo de la puntera.

h3: espesor mximo del taln.

PROBLEMA N 05

[5.0 p]

La figura adjunta representa a un muro de contencin de un acueducto de concreto reforzado, en el cual se muestra la carga transmitida del acueducto areo P = 26444 Kg y del acueducto apoyado W=4526 Kg/m. Para los datos especificados, calcular los empujes, analizar la estabilidad del muro.

Grave error se comete cuando se utilizan programas de computador sin detenerse en el conocimiento de los fundamentos que desarrolla la sistematizacin Ya haba dicho Terzaghi que un hombre conocedor de las teoras de la Mecnica del Suelo, pero sin experiencia, puede ser un enemigo pblico.

PROBLEMA N 04

[5.0 p]

Empleando el baco de Newmark, calcule la tensin total vertical para el punto P, as mismo evale las modificaciones en la tensin total vertical dado la necesidad de excavar el terreno en 2 m y tambin promover un rebajamiento del nivel fretico hasta la cota de (- 4 m ), antes de que se asienten las edificaciones. ( , kN/m3 ; c , kN/m2).

PROBLEMA N 05

[5.0 p]

Determinar el empuje activo total y el momento de volcamiento en el muro cantilever indicado en la figura adjunta, si el peso del suelo es w=1600 kg/m3, =30. Calcular por metro de muro.

Determinar las cargas verticales parciales y la carga vertical total.

Calcular el momento estabilizador producido por las cargas del muro estudiadas.

Determinar el factor de seguridad al volcamiento en el muro.

Considerando que se coloca una placa de concreto de 30 cm de espesor que est colocada sobre la superficie de relleno en el muro. Asimismo, calcular la presin adicional contra el muro, los cambios del momento de volteo y del momento estabilizador y halle el nuevo factor de seguridad al volcamiento.

Determine el momento de flexin en la base de la pantalla del muro.

Determinar el punto de aplicacin de la resultante de las fuerzas que intervienen en el problema y calcular las reacciones del terreno bajo el cimiento.

Grave error se comete cuando se utilizan programas de computador sin detenerse en el conocimiento de los fundamentos que desarrolla la sistematizacin Ya haba dicho Terzaghi que un hombre conocedor de las teoras de la Mecnica del Suelo, pero sin experiencia, puede ser un enemigo pblico.

Examen DE APLAZADOS de Mecnica de Suelos II (IC-445)

(Adaptados al programa de la Asignatura de Mecnica de Suelos II (IC-445) de la Escuela Profesional de Ingeniera Civil)

PROBLEMA N 01

[4.0 p]

Un cimiento cuadrado de 1.5 m. de lado se va fundar a una profundidad de 1.0 m sobre un manto homogneo de limo arenoso que presenta las siguientes caractersticas:

ngulo de resistencia al corte: = 20

Cohesin no drenada:

c = 15.2 KN/m2 Peso unitario:

= 17.8 KN/m3a) Calcular la capacidad portante ltima, total y neta, con la ecuacin de Terzagui. b) Calcular la capacidad portante ltima, total y neta, con la ecuacin de Mayerhof.c) Determinar el resultado de duplicar la profundidad de fundacin.

PROBLEMA N 02

[4.0 p]

Un cimiento rectangular con dimensiones de 8.53x25.60 m. se coloca a una profundidad de 3.05 m. en un manto homogneo de gran espesor de arcilla blanda saturada, cuyo sat = 16.83 KN/m3. El nivel fretico se encuentra a 2.44 m. bajo la superficie de terreno. Determinar la capacidad portante ltima en las dos siguientes condiciones:

Caso 01.- La tasa de aplicacin de las cargas es rpida en comparacin con la de disipacin de las presiones de poro; por tanto, se supone que prevalecen condiciones no drenadas en la falla.

Caso 02.- se supone que existe la oportunidad de completa disipacin de las presiones de poro sin peligro para la estabilidad de la fundacin, y se puede aceptar una condicin consolidada drenada.

Parmetros de resistencia al corte del suelo obtenidos en: Pruebas no consolidadas no drenadas: cu = 22 KN/m2

u = 0 Pruebas consolidadas drenadas:

cu = 4 KN/m2

u = 23Para ambos casos utilizar las ecuaciones de capacidad portante que considere ms conveniente.PROBLEMA N 03

[4.0 p]

Disear un muro de contencin en voladizo para una altura de 4.50 m. determinada a partir de las cotas arquitectnicas del proyecto y de la necesidad de cimentar el muro sobre un estrato apropiado. El relleno contenido ser un material seleccionado susceptible de ser compactado, sometido a una sobrecarga de 10 KN/m2 y de las siguientes caractersticas segn el estudio de suelos correspondiente:

Peso unitario:

n=18 KN/m3 ngulo de friccin interna:

=30 Factor de empuje activo:

ka = 1/3 para talud horizontalEl terreno de fundacin es, tambin de acuerdo con el estudio arriba citado, de la misma naturaleza que el material de relleno y con las siguientes caractersticas adicionales: Capacidad portante:

=0.1 MPa

Coeficiente de friccin con el concreto de la base:f = 0.50

Resistencia a la compresin del concreto:

fc = 21.1 MPa.

Figura del Problema N 03Figura del Problema N 04

PROBLEMA N 04

[4.0 p]

Obtener los empujes a considerar en un muro de gravedad de 10 m de altura con trasds en talud (10) situado en un terreno con superficie horizontal compuesto por tres estratos de 3 m ('=30, n=1.8 t/m3), 5 m ('=34, n=1.9 t/m3) y 4 m ('=32, n=2.0 t/m3) respectivamente, y NF a 6 m de profundidad.

PROBLEMA N 05

[5.0 p]La figura adjunta muestra un talud para suelos cohesivos con = 0. Asimismo, se indica las 3 capas de los diferentes estratos. Hay presencia de agua fuera del talud. Analizar el problema y determinar el factor de seguridad para los crculos de falla indicados y establecer cul situacin es la ms crtica.

Fig. Para un crculo con tangente de elevacin -8 ft.Fig. Para un crculo con tangente de elevacin -20 ft.

PROBLEMA N 06

[3.0 p]

a) Encontrar el valor de la presin intergranular o efectiva vertical a la profundidad de 10 m. del nivel superior del terreno y ste tiene arriba nivel fretico, una w=8%, un s=1550 Kg/m3 y una Dr de 2.65. Bajo el nivel fretico el material tiene una porosidad de 45%.

b) Las estructuras de contencin de tierras si bien responden a usos y tipologas muy variadas pueden clasificarse en rgidas y flexibles. Cmo suelen fallar los muros rgidos y los flexibles?

En su prctica profesional, el ingeniero civil tiene muchos encuentros diferentes e importantes con el suelo. El ingeniero civil utiliza el suelo como cimentacin de estructuras y terraplenes; utiliza el suelo como material de construccin; debe disear estructuras de retencin para excavaciones y aberturas subterrneas; y encuentra el suelo en un gran nmero de problemas especiales. En el desarrollo de dichas tareas, el ingeniero se basa en la Mecnica de Suelos, que es una disciplina que organiza de manera sistemtica los principios y el conocimiento de las propiedades ingenieriles del suelo.

Examen DE APLAZADOS de Mecnica de Suelos II (IC-445)

(Adaptados al programa de la Asignatura de Mecnica de Suelos II (IC-445) de la Escuela Profesional de Ingeniera Civil)

PREGUNTA N 01

[2.0 p]

Ordenar los siguientes suelos, en los que se ha usado la clasificacin SUCS de acuerdo a si conductividad hidrulica (de mayor a menor): GP, CH, SW.

a) GP, CH, SW

b) CH, SW, GP

c) GP, SW, CH

d) SW, GP, CH

PREGUNTA N 02

[3.0 p]

Responder brevemente las siguientes preguntas:a) Describir el tipo de exploracin de mecnica de suelos que empleara al realizar un estudio de suelos en el Centro Histrico de la Ciudad de Ayacucho y qu ensayos realizara para determinar los parmetros del suelo.

b) Describir cmo se realiza el ensayo SPT e indicar en que tipo de suelo se utiliza.

c) Qu ensayo de laboratorio recomendara para obtener los parmetros de un suelo normalmente consolidado, sobre el cual se va a construir un terrapln de grandes dimensiones?. Explicar por qu.

PREGUNTA N 03

[2.0 p]

Las estructuras de contencin de tierras si bien responden a usos y tipologas muy variadas pueden clasificarse en rgidas y flexibles. Cmo suelen fallar los muros rgidos y los flexibles?

PREGUNTA N 04

[3.0 p]

Referente a la aplicacin de flujo bidimensional en la mecnica de suelos, existen diversos procedimientos para determinar el flujo en cualquier problema de filtracin. Como caso de estudio considerar el flujo bajo una cortina en una presa derivadora (azud) cuyos niveles de agua se muestran en la figura adjunta, donde se conoce el coeficiente de permeabilidad K del suelo. Se pide describir cualitativamente como resolvera el problema de flujo en medio permeable para el grfico adjunto. Asimismo, escribir los modelos matemticos que permitiran la solucin del gasto de filtracin bajo la presa derivadora (azud).

PREGUNTA N 05

[5.0 p]

Un cimiento cuadrado de 1.5 m. de lado se va fundar a una profundidad de 1.0 m sobre un manto homogneo de limo arenoso que presenta las siguientes caractersticas:

ngulo de resistencia al corte: = 20

Cohesin no drenada:

c = 15.2 KN/m2 Peso unitario:

= 17.8 KN/m3a) Calcular la capacidad portante ltima, total y neta, con la ecuacin de Terzagui. b) Calcular la capacidad portante ltima, total y neta, con la ecuacin de Meyerhof. c) Comparar los resultados anteriores

d) Determinar el resultado de duplicar la profundidad de fundacin.e) Utilizar la informacin obtenida sobre los diferentes valores de la capacidad portante, para efectuar un anlisis comparativo de los factores de seguridad y calcular la capacidad portante admisible. PROBLEMA N 06

[5.0 p]

Determinar el empuje activo total y el momento de volcamiento en el muro cantilever indicado en la figura adjunta, si el peso del suelo es w=1600 kg/m3, =30. Calcular por metro de muro.

Determinar las cargas verticales parciales y la carga vertical total.

Calcular el momento estabilizador producido por las cargas del muro estudiadas.

Determinar el factor de seguridad al volcamiento en el muro.

Considerando que se coloca una placa de concreto de 30 cm de espesor que est colocada sobre la superficie de relleno en el muro. Asimismo, calcular la presin adicional contra el muro, los cambios del momento de volteo y del momento estabilizador y halle el nuevo factor de seguridad al vuelco. Determine el momento de flexin en la base de la pantalla del muro.

Determinar el punto de aplicacin de la resultante de las fuerzas que intervienen en el problema y calcular las reacciones del terreno bajo el cimiento.

PROBLEMA N 06

[5.0 p]

Hallar la seccin ms econmica de un muro que tenga seguridad contra el vuelco y est sometido a subpresin. Aplicacin a h = 10 m y 20 m de altura de agua. Anchura de coronacin, a = 1.00 m. Considerar como densidad de la fbrica 2.2 y del agua 1.0. Comente los resultados.

Examen Parcial de Mecnica de Suelos II (IC-445)PREGUNTA N 01

[5.0 p]

Una zapata de ancho 1m y de geometra tal que se puede considerar como infinita, se va a fundar a una profundidad de 0.75m sobre un manto homogneo de limo arenoso, cuyas caractersticas se presentan en la figura.

(a) Determinar la capacidad de carga de la zapata.

(b) Si la zapata soportar una carga vertical y centrada de 175kN, determinar la profundidad a la cual debe ser fundada para obtener un factor de seguridad F.S.=3.

(c) Cul es el porcentaje de reduccin de la capacidad de carga de la zapata de (a), si se produce un ascenso de la napa fretica hasta la profundidad de apoyo de la zapata (0,75m)?; y si la napa fretica asciende hasta la superficie del terreno?Dato: sat = 20 kN/m3

PREGUNTA N 02

[5.0 p]

Sobre muestras inalteradas de suelo arcilloso se realizaron cuatro ensayos de corte directo en condiciones drenadas. Los resultados de dichos ensayos, sobre probetas de seccin cuadrada de 50mm de lado, son mostrados en la siguiente Tabla.

a) Determinar los parmetros efectivos resistentes del suelo.Mediante otros ensayos se determin que dicho suelo presenta una tensin de preonsolidacin de 300kPa. Si se realiza un ensayo de compresin triaxial tipo CD con una presin de cmara de 50kPa, indicar:b) Dicha muestra es normalmente consolidada o sobre consolidada? Si corresponde: Cual es la razn de preconsolidacin (OCR) de la muestra?

c) Cual ser el exceso de presin neutra y la tensin desviadora en el momento de la falla del ensayo CD.

PREGUNTA N 03

[5.0 p]

Un terrapln trapezoidal es construido sobre un terreno conformado por una arcilla saturada de 8 m de espesor y de peso especfico sat = 20 kN/m3. El nivel fretico est a nivel del terreno natural. El material del terrapln tiene un peso especfico = 20 kN/m3 y las caractersticas geomtricas del terrapln estn definidas en el esquema dibujado. Calcular las tensiones verticales efectivas a una profundidad de 2m y 6m, desde la superficie del terreno.(a) en el eje del terrapln (vertical 1), y

(b) en la vertical que pasa por la cresta del talud (vertical 2).

PREGUNTA N 04

A) Un constructor, excesivamente confiado, construy una zanja de 5 m. de profundidad para colocar en ella una tubera. El terreno era arcilloso, y la zanja se construy sin tomar la precaucin de entibar las paredes verticales. A consecuencia de unas lluvias, sobrevino un hundimiento que caus dos vctimas. Explicar la causa del accidente, sustentando su explicacin esquemticamente y numricamente, teniendo en cuenta que un informe de peritaje indic que los productos de la excavacin estaban apilados cerca del borde de la zanja, donde formaban montculos de 3 m. de altura. Considerar: ngulo del talud = 30, peso especfico = 1.8 Tn/m3, factor de cohesin desde C = 5 Tn/m2 hasta C = 3 Tn/m2. De requerirse puede asumirse los valores que estime conveniente. [2.0 p]

B) Ordenar los siguientes suelos, en los que se ha usado la clasificacin SUCS de acuerdo a si conductividad hidrulica (de mayor a menor): GP, CH, SW.

GP, CH, SW

b) CH, SW, GP

c) GP, SW, CH

d) SW, GP, CH [1.0 p]

C) Responder brevemente las siguientes preguntas:

a) Describir cmo se realiza el ensayo SPT e indicar en que tipo de suelo se utiliza.

b) Qu ensayo de laboratorio recomendara para obtener los parmetros de un suelo normalmente consolidado, sobre el cual se va a construir un terrapln de grandes dimensiones?. Explicar por qu. [2.0 p] Grave error se comete cuando se utilizan programas de computador sin detenerse en el conocimiento de los fundamentos que desarrolla la sistematizacin Ya haba dicho Terzaghi que un hombre conocedor de las teoras de la Mecnica del Suelo, pero sin experiencia, puede ser un enemigo pblico.

Pc

Ph

3.0 m

6.0 m

0.20

0.10

1.2 m

0.9 m

14.2 m

2.20 m

40.0 m

12.0 m

Argilla limosa

Argilla arenosa

Arena arcillosa

14.2 m

2.20 m

40.0 m

12.0 m

I - 120INGENIERA CIVIL - UNSCHCCPDEPARTAMENTO ACADMICO DE INGENIERA DE MINAS Y CIVIL

_1322313216.unknown

_1322313546.unknown

_1324725898.dwg

_1324725899.dwg

_1322313492.unknown

_1322313168.unknown

_1239636132.unknown