Universidad de San Carlos de Guatemala Faculta de Ingeniera Escuela de Ingeniera Civil

Mecnica de suelos 1 Ing. Omar Enrique Medrano

Aux. Julia Gmez

TAREA PREPARATORIA PARA EL SEGUNDO PARCIAL

Resuelva los siguientes problemas:

1. Para una prueba en Laboratorio de permeabilidad bajo carga constante, se dan los siguientes valores: L = 250 mm y A = 105 cm2. Si el valor de k = 0.014 cm/s y debe mantenerse una tasa de flujo de 120 cm3/min a travs del suelo, Cul es la diferencia de carga h a travs de la muestra? Determine tambin la velocidad de descarga bajo las condiciones de la prueba.

2. Para una prueba de permeabilidad con carga variable, se dan los valores:

Longitud de la muestra de suelo = 381 mm

rea de la muestra de suelo = 19.4 cm2

rea de la bureta = 0.97 cm2

La diferencia de carga en el tiempo t = 0 es de 635 mm

La diferencia de carga en el tiempo t = 8 min es de 305 mm

a. Determine la permeabilidad del suelo en cm/s. b. Cul es la diferencia de carga en el tiempo t = 4 min?

3. Determinar la presin total de poro e intergranular en los planos A, B y C mediante los datos proporcionados y las condiciones de los estratos que se muestran en la figura. Asumir que no existe ascensin capilar arriba del nivel fretico y que ah la arena esta seca.

Superficie del suelo 0 A B C

4. Un perfil de suelo se muestra en la figura. Calcule los valores de , u y en los puntos A, B,

C y D. Grafique la variacin de , u y con la profundidad. Se dan los valores en la tabla.

Estrato No.

Espesor (m)

Peso especfico (kN/m3)

I H1 = 4 d = 17.3 II H2 = 5 sat = 18.9 III H3 = 6 sat = 19.7

h. 2.0 m s=1,700 kg/m3, Arena limosa n.f

h. 2.20 m, sat=2,000 Kg/m3, Arena limosa

h. 3.50m, sat=1,755 Kg/m3, Arcilla impermeable

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Estrato Iarena seca

Estrato IIarena

Estrato IIIarcilla

Roca

Nivel del agua fretica

A

B

C

D

H1

H2

H3

4. Un perfil de suelo se muestra en la figura anterior. Calcule los valores de , u y en los

puntos A, B, C y D. Grafique la variacin de , u y con la profundidad. Se dan los valores en la tabla.

Estrato No.

Espesor (m)

Peso especfico (kN/m3)

I H1 = 3 e = 0.4, Gs = 2.62 II H2 = 4 e = 0.60, Gs = 2.68 III H3 = 2 e = 0.81, Gs =2,73

5. Un perfil de suelo se muestra en la figura. a. Calcule el esfuerzo total, la presin de poro del agua y el esfuerzo efectivo en los

puntos A, B y C. b. Cunto debe ascender el nivel del agua fretica para que el esfuerzo efectivo en el

punto C sea de 104 kN/m2?

Arena secae = 0.61

Arcilla

Nivel del agua fretica

A

B

C

4 m

5 m

Gs = 2.66

Arena saturadae = 0.48

Gs = 2.67

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6. Se llev a cabo una prueba de corte directo en un espcimen de arena seca con un esfuerzo normal de 140 kN/m2. La falla ocurri bajo un esfuerzo cortante de 94.5 kN/m2. El tamao del espcimen probado fue de 50 mm X 50 mm X 25 mm (altura). Determine el ngulo de friccin . Para un esfuerzo normal de 84 kN/m2, qu fuerza cortante se requiere para ocasionar la falla en el espcimen?

7. El tamao de un espcimen de arena en una prueba de corte directo fue de 50 mm X 50 mm X 30 mm (altura). Se sabe que, para la arena, Tan = 0.65/e (donde e = relacin de vacos) y que la densidad los slidos Gs = 2.65. Durante la prueba se aplic un esfuerzo normal de 140 kN/m2. La falla ocurri bajo un esfuerzo cortante de 105 kN/m2. Cul fue el peso del espcimen de arena?

8. La envolvente de falla del esfuerzo efectivo de una arena se expresa como f = tan 41. Se llev a cabo una prueba triaxial drenada sobre la misma arena. El espcimen fall cuando el esfuerzo desviador alcanz el valor de 400.5 kN/m2. Cul fue la presin de confinamiento en la cmara durante la prueba?

9. Dados los siguientes resultados de las pruebas triaxiales consolidadas sin drenadar.

Presin de confinamiento (kN/m2) 120 200 320

Presin ultima desviador (kN/m2) 137 200 283

Presin de poro (kN/m2)

28 86 147

Determinar los parmetros de corte y cohesin efectivos

10. Para una arcilla normalmente consolidada, los resultados de una prueba triaxial drenada son

los siguientes:

Presin de confinamiento en la cmara = 150 kN/m2

Esfuerzo desviador en la falla = 275 kN/m2

Determine el ngulo de friccin del suelo .

11. De acuerdo a la siguiente ecuacin:

Esta relacin es el criterio de falla de Morh-Coulomb expresada en trminos de los esfuerzos de falla. Una prueba consolidada no drenada sobre una arcilla normalmente consolidada dio los siguientes resultados:

Calcule el ngulo de friccin interna consolidado no drenado cuando c = 0

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12. Los resultados de dos pruebas triaxiales drenadas en una arcilla saturada son los siguientes: Espcimen I: presin de confinamiento en la cmara = 69 kN/m2. esfuerzo desviador en la falla = 213 kN/m2. Espcimen II: presin de confinamiento en la cmara = 120 kN/m2. esfuerzo desviador en la falla = 258.7 kN/m2. Calcule los parmetros de la resistencia cortante del suelo. TOTAL DE EJERCICIOS A RESOLVER SE ENTREGARA UNICAMENTE, UN DA HABIL DE CLASES ANTES DEL PRIMER EXAMEN PARCIAL.