T P 1 Relac Vol y Grav Resuelto 2008

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


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


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


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


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


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


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


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)

Marzo 2008 8

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