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Los exámenes exámenes departament departamentales ales tienen tienen por objeto garantiar garantiar !"e se #"mpla el programa programa de est"dios de la materia$ Es re#omendable #ontestar esta g"%a de est"dios a &in de aseg"rar los m%nimo m%nimoss #ono#i #ono#imie miento ntoss !"e el pro&es pro&esor or debe debe ense'a ense'arr para para !"e el al"mno al"mno #"ente #"ente #on los #ono#imientos re!"eridos en los sig"ientes #"rsos de geote#nia e indispensable en la #omprensi(n de otras asignat"ras de ingenier%a #i)il$
INTRODUCCIÓN Cal#"lar * dib"jar de + a ,+ m de pro&"ndidad- los diagramas de es&"eros totales e&e#ti)os 1. * presi( presi(n n .idros .idrostát táti#a i#a en #ondi#i #ondi#ione oness ini#ial ini#iales es e inmedi inmediata atamen mente te desp"/ desp"/ss de .aber .aber sido sido abatido el ni)el del ag"a a 0$+ m debajo del &ondo del lago de la sig"iente &ig"ra$ Considerar !"e el s"elo en estos 0 m !"eda sat"rado por #apilaridad$ a1 Cond Condi# i#io ione ness ini ini#i #iale ales$ s$ S"per&i#ie libre del ag"a
Ag"a
3$+ m
Ar#illa γ m = 1.65 Τ/m9
;$+ m
Limo γ m = 1.78 Τ/m9
:$+ m
2ondo del lago$
Arena γ m = 2.00 Τ/m9
;$3 m
Cons Consid ider erar ar !"e el γ m peso )ol"m/tri#o nat"ral de la m"estra se mantiene #onstante en #ondi#iones ini#iales * &inales$ UNIDAD I.- DISTRIBUCION DE ESFUERZOS
,$
Cal# Cal#"la "larr * dib" dib"ja jarr la dis distr trib ib"# "#i( i(n n de es& es&"e "er ros os en en el pla plano no .or .ori ion onta tall lo#ali lo#alia ado do a 3$3 3$3$$ m de pro&"ndidad4 5, 6,-3++ 7N 5, 58 59 58 68-3++ 7N 59 69-+++ 7N 8$+ m
8$
9$+ m
Cal# Cal#"la "larr * dib" dib"jar jar la dist distri rib" b"#i #i(n (n de de es&" es&"er ero oss en el el plan plano o )ert )erti# i#al al !"e !"e pasa pasa por por deba debajo jo de de 58- para las pro&"ndidades de +$9- +$3- +$:- ,$+- 9$+- ;$+- ,+$+- ,3$+- 8+$+ * 83$+$ 5, 68-+++ 7N 58 60-3++ 7N 5, 58 59 59 63-+++ 7N
8$3 m
0$3 m
La guía de estudios es una propuesta de !oegio de pro"esores de a asignatura.
Cua#uier duda "a$or de a!arara !on su pro"esor
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9$
Cal#"lar * dib"jar b"lbo de presiones a1
5 6 9-9++7N
b1 5, 69-+++ 7N5
58
,
59
9$3 m
0$
58 6;-3++ 7N 59 63-+++ 7N
3$3 m
5ara el p"nto A #al#"lar * dib"jar los es&"eros ind"#idos para las pro&"ndidades de +$8 m a 83$+ m ,+$+ m ,8$+ m a1
P2
9$3 m 9$; m
P1
3$+ m
P1 = 100 KN / m P2 = 200 KN / m P3 = 300 KN / m P4 = 400 KN / m
A
0$3 m
P3
:$+ m
1.0 0.8
P4
;$+ m 0$+ m
b) Lo#alia#ion del p"nto A
8 ω 6,3+7N
b$,1 Una es!"ina b$81 Al #entro del #laro largo b$91 Al #entro del #laro #orto b$01Al #entro del area #argada
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Cua#uier ,+ duda m "a$or de a!arara !on su pro"esor
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!%
,+$+ m
,8$+ m
,3$+ m
ω=14 075a 8+$+ m
ω=, :+75 a
A
9$3 m
8$m El area #argada es "n #"adrado de ,3=,3 m- #on "na per&ora#i(n #ir#"lar- sin #arga d) de : m de diametro$ La #arga "ni&ormemente repartida es de ,++ 7pa$ El p"nto Ase lo#alia 4 d.1) En "na Es!"ina$ d.2) En el #entro de la &ig"ra
UNIDAD II.- CONSOLIDACI&N
,$
De&inir4 a1 Consolida#i(n b1 Consolida#i(n primaria #1 Consolida#i(n se#"ndaria d1 Grado de #onsolida#i(n
8$
Citar la .ipotesis de trabajo e&e#t"adas por Dr$ 7arl )on >erag.i para desarrollar la ? teoría de Consolidación@$
9$
De "na pr"eba de #onsolida#i(n se obt")ieron los sig"ientes res"ltados para el in#remento de presi(n de 8$+ a 0$+ 7g<#m 8$ Si para el in#remento de presi(n indi#ado- la #onsolida#i(n representa el + B de la de&orma#i(n total- #al#"lar el ex#eso de presi(n de poro dentro de la m"estra de s"elo para la le#t"ra del mi#r(metro de ,0$+++ mm$ El grado de sat"ra#i(n del s"elo d"rante toda la pr"eba es del ,++B$
In#remento de presi(n total 7g<#m8
Le#t"ra &inal del mi#r(metro
O!"edad
mm
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8$++ 0$++ 0$
;$;9: 3$,8
Con los sig"ientes datos de laboratorio- dib"jar la #"ra)a de #onsolida#i(n * #al#"lar el #oe&i#iente de #onsolida#i(n para el in#remento de presi(n de +$83+ a +$3++ 7g<#m 8$ La alt"ra ini#ial de la probeta &"e de ,$09; mm$ >iempo +++@ 3@ ,8@ 9+@ , 8 0 ,+ 9+ ;+ ,++ ,00+
3$
,;$30: ,9$,,,
Le#t"ra del mi#r(metro mm 8$:9 8$:+ 8$:: 8$::9 8$::+ 8$:;9 8$:38 8$:93 8$:,3 8$:+ 8$:+3 8$;3
De&orma#i(n mm
Cal#"lar * dib"jar la #"r)a de #ompresibilidad a partir de los datos sig"ientes$ Ademásdeterminar4
a1 La máxima #arga de pre#onsolida#i(n b1 El %ndi#e de #ompresibilidad Alt"ra de anillo 4 8+ mm Diámetro del anillo4 + mm 5eso del anillo4 ,89$03 g$ Densidad de s(lidos4 8$;3 5eso se#o de la m"estra F peso del anillo4 8+9$:3 g$
;$
Es&"ero
Le#t"ra del mi#r(metro
De&orma#i(n
Alt"ra de la m"estra
7g<#m8
mm
mm
mm
+$++ +$,83 +$83+ +$3++ ,$+++ +$3++ +$83+ +$,83 +$+++
,+$83+ ,+$,3, $38 $;3 $: $8; $,83 $93; $;:
A partir de los sig"ientes datos de laboratorio #al#"lar * dib"jar4
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a1 C"r)as de #onsolida#i(n$ b1 C"r)as de #ompresibilidad en ra*ado aritm/ti#o * en rallado semiligar%tmi#o #1 La rela#i(n es&"ero e&e#ti)o #oe&i#iente de #onsolida#i(n Consolidometro No40 Anillo No 4 0 Diámetro del anillo4 8 mm Alt"ra del anillo4 8+ mm
5eso del anillo4 898$0, gr$ 5eso de anillo F s"elo .medo4903$3 gr$ 5eso de anillo F s"elo se#o4 833$0 gr$ Densidad de s(lidos 4 8$8,
LECTURAS DEL MICROMETRO TIEMPO Seg + 0 ,3 9+ ;+ ,8+ 80+ 0+ ++ ,++ 9;++ :8++ ,00++ 8++ ;0++
ESFUERO APLICADO EN KP! 2".# + 9;
44.# + 80
$4.0 + 83
12%.# + 8,
201.# + 98
3%1.# + 3+
##%.# + 3
47 55 67 83 101 120 131 141 147 154 162 171 177
34 43 54 69 89 108 123 135 146 160 175 185 193
34 42 56 75 102 129 152 175 210 250 280 308 320
31 41 56 77 103 136 171 215 271 290 320 330 335
46 60 82 113 168 268 346 515 765 1048 1130 1,180 1,193
68 86 114 156 207 362 397 589 852 1,023 1,200 1,236 1,250
109 133 171 238 312 424 600 808 1,049 1,201 1,464 1,622 1,700
:$
El res"ltado de "na pr"eba de #onsolida#i(n sobre "na m"estra de ar#illa de 8+ mm de espesor- indi#a !"e el 3+B de la #onsolida#i(n p rimaria se prod"#e d"rante los 3 min"tos de la pr"eba$ En #ondi#iones similares de drenaje- HC"ánto tardar%a "n edi&i#io #onstr"ido en#ima de "na #apa de la misma ar#illa de 9$; m de espesor- para experimentar la mitad de s" asentamiento total
$
La rela#i(n de )a#%os de la ar#illa A dismin"*( de +$3:8 a +$3+3 en el in#remento de presi(n de ,8+ a ,+ 75a$ Jajo el mismo in#remento de presi(n- la rela#i(n de )a#%os de la ar#illa & dismin"*( de +$;,8 a +$3:$ El espesor de la ar#illa A era de ,$3 )e#es s"perior al del &- * sin embargo- el tiempo re!"erido para al#anar el 3+ B de la #onsolida#i(n &"e tres )e#es ma*or para el p"nto & !"e para el de A$ HC"ál es la rela#i(n entre los #oe&i#ientes de permeabilidad de A * de &
$
El s"bs"elo en el !"e está #onstr"ido "n edi&i#io #onsiste de "n importante estrato de arena !"e #ontiene en la parte media "na #apa de ar#illa blanda de 9$+ m de espesor$ En el laboratorio- "na m"estra de ar#illa de 83 mm de espesor- drenada por ambas #aras- al#an( el +B de la #onsolida#i(n en "na .ora$ HC"ánto tiempo se ne#esita para !"e el estrato de ar#illa al#an#e tambi/n el +B de #onsolida#i(n
,+$
En el laboratorio "na m"estra de ar#illa de 8+ mm de espesor al#an( el 3+B de #onsolida#i(n primaria en 83 min"tos$ La m"estra es representati)a de "n estrato de ar#illa de
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0$+ m de espesor- drenado ni#amente por s" &rontera s"perior$ Cal#"lar el tiempo ne#esario para !"e el estrato de ar#illa al#an#e el 3B de #onsolida#i(n primaria$
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UNIDAD III.-C'LCULO DE ASENTA(IENTO EN CI(ENTACI&N SU)ERFICIAL
,$
Una #onstr"##i(n s"per&i#ial re#tang"lar de $+ = ,+$+ m- #on "na #arga "ni&ormemente distrib"ida de ,;+ 75a- se desplantará sobre la sig"iente estratigra&%a #al#"lar * dib"jar para el #entro del área #argada- la relación tiempo-asentamiento !"e se presentará #"ando el s"elo sea #argado$ +$+
0$3 m
0$3
,,$3 m
,,$3
,3$ m
El nivel de agua freático se localizó a los 4.5 m de profundidad.
8$
Cal#"lar * dib"jar la rela#i(n tiempo – asentamiento !"e experimentará "n edi&i#io#"*a presi(n de #onta#to- in#l"*endo el peso propio de la #imenta#i(n- es de ,++ 5a$ La pro&"ndidad de desplante es de 9$+ m$ La estratigra&%a se des#ribe a #ontin"a#i(n4 +$+
9$+ m
9$+
,+$3+ m
,+$3
,9$++ m
,9$++
,$+ m
,$+
Arena limosa de #olor gris #laro a #a&/ os#"ro$ 5eso )ol"m/tri#o de ,; N
89$0+ m
9$
Arena de gran"lometr%a de media a gr"esa de #olor gris os#"ro$ Compa#idad relati)a de :3BK rela#i(n de )a#%os " o!"edad de ,$:K densidad de s(lidos de 8$;:$ Ar#illa de #onsisten#ia blanda a m"* blanda- de #olor )erde oli)o$ Contenido de ag"a 83+B l%mite l%!"ido de 80+BK densidad de s(lidos de 8$;0K #oe&i#iente de permeabilidad de 8$, = ,+ ; #m
El nivel de aguas freáticas se localiza a 3.0 m de profundidad.
Una apata #"adrada de 8$0 m de lado se desplanta sobre "na arena de gran"lometr%a media- #"*a resisten#ia a la penetra#i(n Standard media es de 8+ golpes$ El espesor de la arena es de $3 m$ s"b*a#iendo se lo#alia "na andesita$ Cal#"lar los asentamientos elásti#os para las sig"ientes #ondi#iones4
a1 Al #entro * en "na es!"ina #on "na pro&"ndidad de desplante n"la$ b1 Al #entro * en "na es!"ina #on "na pro&"ndidad de desplante de ,$3 m$ 0$
Una apata de ,$+ = 8$+ m soporta "na #arga de 9++ 7N$ Las propiedades elásti#as del s"elo son4 m(d"lo de elasti#idad de ,+-+++ 7N
5ro&"ndidad de desplante + mK espesor del estrato in&inito 5ro&"ndidad de desplante + mK espesor del estrato 3$+ m$
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3$
Cal#"lar #on los datos del problema anterior el asentamiento inmediato- para "na cimentación rígida$
;$
Una estr"#t"ra esta apo*ada sobre de "na losa de #imenta#i(n de 8,$3 x 33$+ m$ La #arga sobre esa losa es "ni&ormemente distrib"ida- #"*a magnit"d es de 33 75a$ La losa se desplanta sobre "na &orma#i(n ar#illosa sat"rada #on mod"lo de elasti#idad de 00+ 75a#al#"lar los asentamientos di&eren#iales inmediatos entre el #entro * "na es!"ina del área #argada- si s" rela#i(n de 5oisson es de +$3$ Considerar !"e la cimentación es flexible$
:$
En "n estrato ar#illoso es de ,+$+ m de espesor - #on&inado por dos #apas de arena- está #onsolidado bajo la presi(n de ,9+ 75a- se someterá a "n in#remento de es&"eros medio de ,++ 75a #on los datos sig"ientes * s" #oe&i#ientes de permeabilidad de ,$; x ,+ 3 #m
III%
O!"edad +$:3+ +$:03 +$:++ +$3;+ +$9++ +$,++ +$++ +$,++ +$,93 +$,+ +$88+
RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE
III.*. De"or+a!iones panas ,$ Determinar el es&"ero normal * es&"ero #ortante σn- τ1- anal%ti#a * grá&i#amente del es!"ema !"e se m"estra a #ontin"a#i(n$
8$
Determinar el es&"ero normal * es&"ero #ortante σn- τ1- anal%ti#a * grá&i#amente del es!"ema !"e se m"estra a #ontin"a#i(n$
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9$
El estado de es&"eros en "na masa de arena p"ramente &ri##ionante está de&inido por los sig"ientes es&"eros4 a1 b1 #1 d1
0$ los
Es&"eros )erti#al- normal al plano .oriontal4 9:+ 5a Es&"eros .oriontal- normal al plano )erti#al4 8++ 5a Es&"eros #ortantes- sobre los planos )erti#ales4 + 5a Es&"eros #ortantes- sobre los planos .oriontales4 F + 5a Determinar el es&"ero prin#ipal menor * el es&"ero prin#ipal ma*or$ Con los es&"eros prin#ipales mostrados en la &ig"ra- determinar gra&i#a * anal%ti#amentees&"eros normal * tangen#ial σn- τ1en el plano .oriontal- D ' D$
400 5a
D
D 60 ≡
3$
A partir del estado de es&"eros !"e se m"estra en la &ig"ra- determinar grá&i#a * anal%ti#amente los es&"eros normales * #ortante σn- τ1en el plano E ' E.
400 KpA 30º
2 00 κΠα 200 KpA
III.,. Resisten!ia a es"uero !ortante en sueos.
,$
De&inir resisten#ia al es&"ero #ortante$ De&inir #ada "no de los parámetros de resisten#ia al es&"ero #ortante$
8$
Des#riba- detalladamente- #(mo se p"eden determinar los parámetros de resisten#ia al es&"ero #ortante a partir de los sig"ientes m/todos de #ampo * de laboratorio4
a1 b1 #1 d1 .1
eleta 5enetra#i(n estándar Cono el/#tri#o 5enetr(metro de bolsillo Corte dire#to
e1 >or#(metro &1 Compresi(n simple g1 Compresi(n triaxial
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(
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9$
De&ina #ada "no de los t/rminos de la le* de resisten#ia de Co"lomb >erag.i$ H5or !"/ el es&"ero normal 1a la s"per&i#ie de &alla tiene !"e ser e&e#ti)o
0$
Expli#ar #omo determinar el mod"lo de elasti#idad o m(d"lo de Po"ng a sig"ientes m/todos de #ampo ( laboratorio$
a1 Compresi(n simple b1 Compresi(n triaxial
partir
de
los
#1 5enetra#i(n estándar d1 5r"eba de pla#a
3$
En "n sondeo de #ono el/#tri#o se registro "na resisten#ia media en la p"nta de 3 7g<#m$ Determinar la magnit"d de la #o.esi(n del s"elo en #ondi#iones no drenadas si el material era "na ar#illa$
;$
Cal#"lar la resisten#ia al es&"ero #ortante sobre de "n plano .oriontal sit"ado a ,+ m de pro&"ndidad$ La estratigra&%a del s"bs"elo se des#ribe a #ontin"a#i(n4 ++$+ Q +8$3 m Ar#illa plásti#a de #olor #a&/- #onsisten#ia blanda$ 5eso )ol"m/tri#o de ,0 N
:$
El nivel de aguas freáticas coincide con la superficie del terreno.
Una m"estra de arena se#a es sometida a "na pr"eba triaxial$ Se #onsidera !"e el áng"lo de &ri##i(n interna es de 9: $ Si el es&"ero prin#ipal menor es de 8++ 5a$ HC"ál será el es&"ero prin#ipal
$
es"el)a el problema anterior #onsiderando !"e la arena tiene "na #o.esi(n de 8+ 5a$
$ En "na pr"eba triaxial lenta realiada en "na m"estra de arena- la presi(n de #on&inamiento &"e de 98+ 5a * el es&"ero des)iador de 9+ 5a$ S"poniendo !"e la en)ol)ente de &alla de la arena es "na re#ta !"e pasa por el origen- determinar el áng"lo de &ri##i(n interna$ ,+$ En "na pr"eba de #orte dire#to- drenada- e&e#t"ada en "na m"estra de arena limpia- el es&"ero normal sobre de la m"estra &"e de 9++ 5a * el es&"ero #ortante de 8++ 5a$ Determinar la magnit"d * dire##i(n de l os es&"eros prin#ipales$ ,,$ La resisten#ia a la #ompresi(n simple de "n s"elo arenoso m"* &ino- .medo * #ompa#to &"e de 8+ 5a * s" áng"lo de &ri##i(n interna de 0+R$ H Cuál será la presión de confinamiento necesaria para prod"#ir sobre la resisten#ia del s"elo se#o el mismo e&e#to !"e la #o.esi(n aparente por #apilaridad- en las mismas #ondi#iones de #ompa#idad relati)a ,8$ Una m"estra de ar#illa extra%da a m de pro&"ndidad se someti( a #ompresi(n triaxial rápida * &all( #on "n es&"ero des)iador de ,++ 5a$ En pr"eba lenta se determin( para esa ar#illa "n áng"lo de &ri##i(n interna de 8;$3- el peso )ol"m/tri#o de la ar#illa es de ,3$3 N
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,9$ Cal#"lar el es&"ero des)iador en la &alla para "n s"elo !"e se someti( a "na pr"eba triaxial drenada- si el es&"ero de #on&inante &"e de 8+ 5a * los parámetros de resisten#ia de 3+ 5a en la #o.esi(n * en el áng"lo de &ri##i(n interna 93$ ,0$
En "na ar#illa normalmente #onsolidada se determin( por medio de "na pr"eba triaxial lenta- el áng"lo de &ri##i(n interna de 9+ $ En "na pr"eba triaxial #onsolidada no drenada- en la misma ar#illa - se prod"jo la &alla #on el estado de es&"eros- 1 6 ;3+ 5a * 3 6 03+ 5a$ Cal#"lar la presi(n de poro en la &alla * el áng"lo de &ri##i(n interna a partir de la pr"eba #onsolidada Q no drenada$
,3$
La resisten#ia al #orte de "n s"elo sobre le #"al se eje#"tan dos ensa*es triaxiales- se determina por la le* de resisten#ia de Co"lomb>erag.i$ Determine los parámetros de resisten#ia #on los datos de laboratorio !"e se presentan a #ontin"a#i(n4 5r"eba nmero ES2UETO CON2INAN>E ES2UETO DESIADO 5a 5a , 8++ ;++ 8 93+ ,-+3+
,;$
En "n sondeo de #ono el/#tri#o se registr(- en "na ar#illa "na resisten#ia media de la p"nta de 3 7g<#m 8$ Determinar la magnit"d de la #o.esi(n del s"elo en #ondi#iones drenadas$ ,:$ Determinar los parámetros de resisten#ia φ,C 1 por medio de las #orrela#iones existentespara la in&orma#i(n sig"iente- !"e se obt")o en "n S.P.T.
N*me+, de g,-e 1# m 1# m 1# m 1# m
M"estra
5ro&"ndidad m
Clasi&i#a#i(n de #ampo
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
,
,,$++ Q ,,$9+
Arena limosa
,+
,8
,9
8+
,$ En "na m"estra de ar#illa arenosa obtenida a ;$3 m de pro&"ndidad se reali( "na pr"eba de #ompresi(n triaxial rápida obteni/ndose los datos de laboratorio !"e se tab"lan a #ontin"a#i(n$ 5UEJA , Alt"ra de m"estra4 +$++ mm Diámetro s"perior4 93$++ mm Diámetro #entral4 90$:+ mm Diámetro in&erior4 90$+ mm 5eso total ini#ial4 ;$8, gr σ96+$83 7g<#m8 Carga Le#t"ra del mi#rometro 7g mm +$+ $93+ ,$+ $9++ 8$+ $,,+ 9$+ $+ 0$+ $;,+ 3$+ $93+ ;$+ $+,+
5UEJA 8 Alt"ra de m"estra4 :$+ mm Diámetro s"perior4 93$,+ mm Diámetro #entral4 90$+ mm Diámetro in&erior4 90$;+ mm 5eso total ini#ial4 $, gr σ96+$3+ 7g<#m8 Carga Le#t"ra del mi#rometro 7g mm +$+ $90+ ,$+ $83 8$+ $,+3 9$+ $+ 0$+ $;+3 3$+ $90+ ;$+ $+++
5UEJA 9 Alt"ra de m"estra4 :$:+ mm Diámetro s"perior4 90$+ mm Diámetro #entral4 90$:+ mm Diámetro in&erior4 90$;+ mm 5eso total ini#ial4 $++ gr σ96,$++ 7g<#m8 Carga Le#t"ra del mi#rometro 7g mm +$+ $99+ ,$+ $8: 8$+ $,,+ 9$+ $++ 0$+ $;,3 3$+ $9;+ ;$+ :$+8+
La guía de estudios es una propuesta de !oegio de pro"esores de a asignatura.
Cua#uier duda "a$or de a!arara !on su pro"esor
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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO ACADÉMIA DE GEOTECNIA GUÍA DE MECANICA DE SUELOS II :$+ :$3
:$;++ ;$++
:$+
:$8++
:$+ $+
;$3++ 3$:,+
Determinar4 5eso )ol"m/tri#o del s"elo$ Gra&i#ar la rela#i(n de es&"ero de&orma#i(n$ Cal#"lar el m(d"lo elásti#o del material ( de Po"ng$ Los parámetros de resisten#ia al es&"ero #ortante por medio de la en)ol)ente de Mo.r$
a1 b1 #1 d1 .
E()U/ES.
De&inir los estados de e!"ilibrio plásti#o a#ti)o * pasi)o$ Dib"jar por medio del #%r#"lo de Mo.r los estados a#ti)o * pasi)o a partir del estado de es&"eros en reposo- #onsiderando !"e el es&"ero )erti#al se mantiene #onstante$ H "/ orden de magnit"d de transla#i(n se debe presentar en "n m"ro de alt"ra 3. V- para desarrollar el estado a#ti)o en s" relleno si este está #onstit"ido por s"elos #on las sig"ientes #ondi#iones 4
1. 2.
a$ b$ #$ d$
5"ramente &ri##ionante- de #ompa#idad densa 5"ramente &ri##ionante- de #ompa#idad s"elta Co.esi)o- de #onsisten#ia &irme Co.esi)o de #onsisten#ia blanda$
HC"áles son las .ip(tesis bási#a de trabajo prop"estas por A$ Co"lomb en ,::;para e)al"ar los emp"jes a#ti)os * pasi)os- en s"elos #o.esi)os Q &ri##ionantes HEn !"e #asos se p"ede apli#ar el #riterio de anine para determinar el emp"je #. a#ti)o Citar las prin#ipales .ip(tesis de C"lmann para #al#"lar los emp"jes a#ti)os * %. pasi)os$ H"/ )entajas tiene este m/todo sobre las teor%as de Co"lomb * anine Citar los prin#ipales e&e#tos des&a)orables para la estabilidad de m"ros de ". #onten#i(n- si existe ag"a en el relleno$ H"/ medidas pre)enti)as existen para e)itar di#.os e&e#tos
4.
$.
Cal#"lar * dib"jar los diagramas de es&"eros .oriontalesademás #al#"lar los emp"jes a#ti)os * s"s lo#alia#iones en #ada "na de las sig"ientes #ondi#iones4
a1
ω 6 8$0 >
γ m 6,$>
0$3 m γ m 68$8>
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;$ m
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#1 Determinar la distan#ia m%nima de la #orona en !"e se deben #olo#ar las #argas P para no in#rementar la magnit"d del emp"je sin sobre #argas$
b1 ,$++
+$8:
Cargas #on#entradas P = 1.0 T #<"
= 1.$ T/m3
m
= 2$
9$8 m 8$3m ,$3 m
= 2.# T/m2
3$+
;$0
= 1.(0 T/m3 = 34
1.0
m
".#
= 0.0 T/m2 %.0
d 1 El ni)el de ag"as &reáti#as se en#"entra en la &rontera de los estratos , * 8 ! 6 9$+ >
m1
m2
=1."T/m3
=2# =0.0T/m2
3
2
=1.$T/m
=1% =2.#T/m
e 1 El relleno está #on&ormado por "n s"elos de gran"lometr%a gr"esa- #on &inos limosos
%.0 m $.0 m
2..5 m
,$+
8$+ 3$: m
m3
=2.2T/m3
=32 =4.#T/m2
".0 m 8$+ m
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,+$
Cal#"lar el emp"je pasi)o en las dos sig"ientes estr"#t"ras$
a 1 Las #argas son #on#entradas de 0 >on #<"
b1 Considere la #arga "ni&ormemente distrib"ida ω 6 9$+ ton
,$3 m 9$+m ,$ m P P
m
3.5m
5.4 m
= 15º ".0 m
10.0 m
I.
=1.9 T/m3 = 35º = 0.0
m
CA)ACIDAD DE CAR0A EN CI(ENTACIONES SU)ERFICIALES.
De&inir4 1. a$ Capa#idad de #arga$ b$ HLa #apa#idad de #arga es "na #ara#ter%sti#a #onstante de los s"elos#$ HDe !"/ &a#tores depende
2.
HC"áles son las prin#ipales .ip(tesis de trabajo del Dr$ 7art )on >erag.i en s" teor%a para determinar la #apa#idad de #arga de #imientos s"per&i#iales
3.
H"/ teor%a o #riterio se debe apli#ar para determinar la #apa#idad de #arga en s"elos p"ramente #o.esi)os
4.
H"/ di&eren#ias &"ndamentales existen entre los #riterios de Vansen * el prop"esto por el D$ D$ 2$- en s"s Normas >/#ni#as Complementarias para el Dise'o * Constr"##i(n de #imenta#iones- N$>$C$D$C$C$
#.
De&inir 4
a$ 2a#tor de #arga b$ 2a#tor de resisten#ia #$ 2a#tor de seg"ridad
%.
HSegn >erag.i- en !"e #asos se presentan las &allas lo#al * general * HC(mo se #onsideran estos tipos de &allas en las N$>$C$D$C$C$
".
En el análisis de #imenta#iones- H"/ importan#ia tiene la rela#i(n esfuerzo desviador-deformación unitaria
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$.
Cal#"lar la #apa#idad de #arga de "na apata desplantada en la ona III o zona lacustre- si el s"elo es de&inido #omo p"ramente #o.esi)o$ La pro&"ndidad de desplante es de ,$+ m$ El an#.o de la apata es de 8$3 m * tiene 0 m de longit"d$ La #o.esi(n es de +$9 g< m8 * s" peso )ol"m/tri#o de ,-3++ g
a$ Apli#ar el #riterio de Sempton b$ Apli#ar el #riterio del $C$D$2$
(.
Cal#"lar la #apa#idad de #arga ltima apli#ando los #riterios de >erag.iK Me*er.o& * Vansen- para "na apata #"adrada #on "na pro&"ndidad de desplante de ,$9 m * 8$3 m de an#.o- apo*ada en "na arena ar#illosa #ompa#ta #on los sig"ientes parámetros$ Co.esi(n 4 8$3 >onon
10.
a$ & = 2.# m L = 1$.0 m ! = 1." T/m3 = #5º = 3.0 T/m#
b$ & = L = 4.2 m el ni)el de ag"as &reáti#as se lo#alia a ,$0 m de pro&"ndidad !=L
m
#.0 m
1." m
m
=1.$ T/m3 m
= 33º = ".0 &/m#
11.
m=1.'
= #.# T/m3 ( =35)( = 5.' T/m# *+,,+ ,)+,
m
%.5 m
m
T/m3( =#0º( =#.5T/m#
= 1.% T/m3 ( =#")( = 5.0 T/m# *+,,+ -+,
m
Determinar el an#.o- largo * pro&"ndidad de desplante de "na #imenta#i(n s"per&i#ial- #apa de soportar #on "n &a#tor de seg"ridad de 8- "na #arga )erti#al de :++ >on$ 5ara de&inir las #ara#ter%sti#as del s"bs"elo se desarrollo "na #ampa'a de explora#i(n .asta ,+ m de pro&"ndidad$ La estratigra&%a se res"me a #ontin"a#i(n$ +$+ ,$+ m Arena de gran"lometr%a media a &ina- #on limos po#o plásti#os#ompa#idad relati)a media- peso )ol"m/tri#o de ,$; g<#m 9- resisten#ia a la penetra#i(n estándar de ,3 golpes$ ,$+ :$+ m Ar#illa arenosa de #onsisten#ia media- de alta plasti#idad- )ol"m/tri#o de ,$: >onon<#m9$ E ni$e de aguas "re1ti!as se o!ai2 a *.3 + de pro"undidad Del seg"ndo estrato se re#"per( "na m"estra inalterada- de las #"ales se labraron probetas #il%ndri#as para someterlas a "na pr"eba de #ompresi(n triaxial no #onsolidada Q no drenada$ El laboratorio report( los sig"ientes res"ltados$
5OJE>A X
ES2UETO CON2INAN>E 7g<#m 8
ES2UETO DESIADO 7g<#m 8
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, 8 9
12.
+$3+ ,$3+ 9$++
,$9 ,$0 ,$;9
Cal#"lar la #apa#idad de #arga ltima de "na apata de 3$3 m de longit"ddesplantada sobre "n tal"d #on las sig"ientes #ara#ter%sti#as4 1.0
!= 1.# m 6.0 m
1." 10.0 m
=1.$'T/m3
1.5 m
= 33º =%.5 T/m#
4.0 m
#.0 m 13.
Cal#"lar la pro&"ndidad de desplante de la apata #ir#"lar !"e debe re#ibir "na #arga )erti#al de ,8+ >on$ La #arga se lo#alia a 0$+ m del .ombre de "n tal"d- #"*a in#lina#i(n es de ,4,$ Utiliar "n &a#tor de seg"ridad de 8$3$ Las #ara#ter%sti#as del terreno son las sig"ientes4
P = 1#0 T
".0 1.0
15 m 1.0
1.0
14.
1." Con base en los res"ltados de #ampo determinar la pro&"ndidad de desplante * dimensiones de "na apata para soportar "na #arga de 89+ >on$
+$+
=1.$'T/m3 8$+ m
1.5 m
Arena de gran"lometr%a &ina- de #olor gris #laro a os#"ro- peso = 33º )ol"m/tri#o de ,$; >on
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Se recomienda para la solución de esta guía el previo estudio de los temas. Para asesorías dirigirse con su profesor.
BIBLIO0RAF4A5 BIBLIOGRAFÍA:
BOWLES, J. E.:, Propiedades Geofísicas de los Selos, BOWLES, J. E.: !a"al de La#ora$orio de Selos e" la I"%e"iería &i'il (AS, BRAJA.: I"$rodcci" a la I"%e"iería Geo$*c"ica J+RE- BA(ILLO, E. RI&O RO(RÍG+/- A.: !ec0"ica de Selos, 1o2os I II LA!BE W3I1!A4: !ec0"ica de Selos J+!I5IS, A.: Soil !ec6a"ics S. !.!.S.: !a"al de La#ora$orio de !ec0"ica de Selos 1ER-AG3I, 5.: 16eore$ical Soil !ec6a"ics 1ER-AG3I, 5. Pec7, R. B.: !ec0"ica de Selos e" la I"%e"iería Pr0c$ica W3I1LOW, R.: F"da2e"$os de !ec0"ica de Selos
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