MECANICA DE SUELOS I
ING. ELVING OLIVER NOGUERA ANDRADE
EJERCICIOS FLUJO DE AGUA EN EL SUELO
EJERCICIO 1.- Determinar la altura, por ascensión capilar, a la que llegaría el agua en un terraplén a construir en una zona baja inundable donde el tirante de agua se mantendría, por varios meses, a 1,50 m bajo el nivel de subrasante. El terraplén se construirá con material arcilloso que tiene un porcentaje de finos menores a 0.002mm del 2% y un diámetro efectivo de D10 = 0.05mm. El peso volumétrico seco del material en el terraplén compactado será del 95% del peso volumétrico máximo Proctor de 1760 kg/cm^3 . La densidad absoluta relativa del material del terraplén es de 2.7.
1.50m
EJERCICIO 2.- En un permeametro de carga variable se probo la permeabilidad de una muestra cilindrica cuyo diametro era de 5.0 cm y su altura igual a la mitad de su diametro. El diametro interior del tubo capilar del permeametro mide 1.25 cm y al empezar la prueba tenia agua hasta una altura de 45cm. Despues de 445 segundos el nivel del agua en el tubo piezometrico se encontraba a una altura de 43cm. 3.- En un permeametro de nivel constante, se midieron 60cm^ 3 de agua que filtraron a traves de una muestra de 10 cm de diametro y 15 cm de altura durante un tiempo de 1.5 min. Cual es el coeficiente de permeabilidad o constante de conductividad hidraulica de la muestra, si la perdida de carga es de 30cm.? 4.- Si se conoce el coeficiente de permeabilidad de un material que es de K= 0.003cm/seg y presenta una relacion de vacios e=1.2. Cual es el coeficiente de percolacion del material? 5.- Si se conoce en un suelo la constante de percolacion Kp=0.0055cm/seg, y su porosidad es de 54,54%, determinar la constante de permeabilidad.?
EJERCICIO 6.- La permeabilidad hidráulica in situ de una arcilla normalmente consolidada es 5.4x10 -6 cm/s a una relación de vacíos de 0.92. ¿Cuál será su permeabilidad hidráulica a una relación de vacíos de 0.72? Utilice n=5.51 7.- Se construye un canal paralelo a un rio, como señala la figura. Si la arena que muestra la figura indicada presenta una conductividad hidráulica o coeficiente de permeabilidad k= 0.0065 cm/seg, calcular cual es la perdida de agua que tendrá el canal por infiltración en cm^3/seg/km.
EJERCICIO 8.- En un terreno formado por tres estratos de diferentes materiales y de diferentes espesores se determinaron los coeficientes de permeabilidad vertical ‘Kv’ y horizontal ‘Kh’ para cada estrato, como se muestra en la figura. Cual seria el coeficiente de permeabilidad del conjunto?
EJERCICIO
9.- Determine el máximo ascenso capilar, en tres tubos de diámetros diferentes mostrados en la figura. La tensión superficial del agua es T = 0.073 N/m, los tubos están limpios y los diámetros son: d1 = 2 [mm]; d2 = 3 [mm]; d3= 4[mm].
EJERCICIO
10.- Determine la altura del máximo ascenso capilar, de dos muestras de arena. La primera consiste en una arena limpia, donde se han clasificado la mayoría de sus partículas como redondeadas, esta arena tiene una relación de vacíos de 0.60, d 10 = 0.05mm y coeficiente C= 30mm^ 2. La segunda muestra consiste en una arena no limpia, contiene material rugoso, con un indice de vacios de 0.60, d 10 = 0.05mm y coeficiente C= 50mm^2 11.- Determine el máximo ascenso capilar, en tres tubos de diámetros diferentes mostrados en la figura. La tensión superficial del agua es T = 0.073 N/m, los tubos están limpios y los diámetros son: d1 = 2 [mm]; d2 = 3 [mm]; d3= 4[mm].
