Certamen 1 MS 2014

C E R TA TA M E N 1 Mecánica de Suelos, 13 de mayo de 2014

Problema 1. (40

minutos). Para Para fundar una represa de tierra se debe reemplazar completamente el estrato limoso blando (S r =0,5, =0,5, GS=2,65, e=1,2) que se muestra en la figura 1. Como material de reemplazo se utilizará una mezcla del limo extraído con arena (G S=2,65, w=0,05). La relación entre las masas húmedas de arena y limo es de 9:5. En laboratorio se s e obtiene la DMCS (densidad máxima compactada seca) de la mezcla mediante un ensayo Proctor: !d =1,5 g/cm3 para una una humedad óptima: wopt=0,15. Preguntas: 1.1 Determine el volumen de agua que es necesario agregar por cada metro cúbico de material mezclado para compactar la mezcla de reemplazo a la DMCS y humedad óptima.

1.2 Si la arena estuviera completamente seca, determine la cantidad de agua que es necesario agregar por m3 de mezcla y la nueva relación entre las masas húmedas de arena y limo. Consideraciones: • El material de reemplazo será compactado con la DMCS y humedad óptima obtenidas en el ensayo Proctor.

Figura 1. Perfil del terreno donde se fundará la represa

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Problema 2. (35

minutos). El edificio de 10 pisos y dos subterráneos que se muestra en la figura 2 se funda sobre arena densa mediante una losa de fundación cuadrada de 10 m de lado y 1,5 m de espesor. espesor. El sello de fundación se ubica a 6,5 m bajo el nivel de terreno (N.T.) y la napa freática (N.F.) se encuentra a los 7 m de profundidad. Tabla 1. Densidades de la arena y la grava

Tabla 2. Carga inducida por cada uno de los pisos del edificio

Preguntas: 2.1 Calcule y grafique las tensiones geostáticas totales, efectivas y la presión de poros para la proyección de los puntos A, B, C, D y E desde la superficie hasta la roca que se ubica a los 15 m de profundidad. Para los casos sin y con edificio. 2.2 Calcule y grafique las tensiones inducidas por el edificio para la proyección de los puntos A, B, C, D y E desde el sello de fundación hasta la roca. Considere por lo menos 2 puntos por estrato.

Consideraciones • El sello de fundación se ubica justo bajo la losa de fundación. • El ascenso capilar del agua por sobre el nivel freático se puede despreciar. • El dibujo no está a escala.

Figura 2. Vista superior, super ior, corte X-X del edificio de 10 pisos y estratigrafía estratigrafía



Problema 3. (30

minutos). Para Para probar el efecto de compactar un suelo mediante explosivos se prepara en laboratorio una probeta cilíndrica de grandes dimensiones (como se muestra en la figura 3). El suelo utilizado corresponde a una arena limosa (SM), suelta, parcialmente saturada. Luego de la explosión se obtiene una situación como la que se esquematiza en al figura 4. El peso seco del suelo es Ws = 370 kN, la gravedad específica G s = 2,65 y el contenido de humedad inicial w0=27,2 %. Preguntas 3.1. Determine Determine el grado de saturación S r , el índice de vacíos e 0 y el volumen de gas Vg del material antes de la compactación. 3.2 Determine el grado de saturación S r , el índice de vacíos e f y y el volumen de gas V g del material después de la compactación. Consideraciones • El suelo se encuentra compactado de manera homogénea en la probeta de ensayo • El volumen de los explosivos se puede despreciar

Figura 3. Probeta de SM suelto antes de la compactación

Figura 4. Probeta de SM compactado después de la explosión





























Certamen 1 MS 2014

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