Guía Mec de Suelos II GUIA

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO ACADÉMIA DE GEOTECNIA GUÍA DE MECANICA DE SUELOS II

Los exámenes exámenes departament departamentales ales tienen tienen por objeto garantiar garantiar !"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&"eros 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 ros os en en el pla plano no .or .ori ion onta tall lo#ali lo#alia 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 ero 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 !oegio de pro"esores de a asignatura.



Cua#uier duda "a$or de a!arara !on su pro"esor

1



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&"eros 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#alia#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






Cua#uier ,+ duda m "a$or de a!arara !on su pro"esor

2



!%

,+$+ 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#alia 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 >erag.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









3



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&"ero

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







4



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&"ero 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++

ESFUERO 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 ,$3 )e#es s"perior al del &- * sin embargo- el tiempo re!"erido para al#anar el 3+ B de la #onsolida#i(n &"e tres )e#es ma*or para el p"nto & !"e para el de A$ 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







#



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$







%



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#alia "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$+ m$







"



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 ,+$+ m de espesor - #on&inado por dos #apas de arena- está #onsolidado bajo la presi(n de ,9+ 75a- se someterá a "n in#remento de es&"eros medio de ,++ 75a #on los datos sig"ientes * s" #oe&i#ientes de permeabilidad de ,$; x ,+ 3 #m
III%

O!"edad  +$:3+ +$:03 +$:++ +$3;+ +$9++ +$,++ +$++ +$,++ +$,93 +$,+ +$88+

RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE

III.*. De"or+a!iones panas ,$ Determinar el es&"ero normal * es&"ero #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&"ero normal * es&"ero #ortante  σn- τ1- anal%ti#a * grá&i#amente del es!"ema !"e se m"estra a #ontin"a#i(n$







$



9$

El estado de es&"eros en "na masa de arena p"ramente &ri##ionante está de&inido por los sig"ientes es&"eros4 a1 b1 #1 d1 

0$ los

Es&"eros )erti#al- normal al plano .oriontal4 9:+ 5a Es&"eros .oriontal- normal al plano )erti#al4 8++ 5a Es&"eros #ortantes- sobre los planos )erti#ales4  + 5a Es&"eros #ortantes- sobre los planos .oriontales4 F + 5a Determinar el es&"ero prin#ipal menor * el es&"ero prin#ipal ma*or$ Con los es&"eros prin#ipales mostrados en la &ig"ra- determinar gra&i#a * anal%ti#amentees&"eros normal * tangen#ial  σn- τ1en el plano .oriontal- D ' D$

400 5a

D

D 60 ≡

3$

A partir del estado de es&"eros !"e se m"estra en la &ig"ra- determinar grá&i#a * anal%ti#amente los es&"eros normales * #ortante  σn- τ1en el plano E ' E.

400 KpA 30º

2 00 κΠα 200 KpA

III.,. Resisten!ia a es"uero !ortante en sueos.

,$

De&inir resisten#ia al es&"ero #ortante$ De&inir #ada "no de los parámetros de resisten#ia al es&"ero #ortante$

8$

Des#riba- detalladamente- #(mo se p"eden determinar los parámetros de resisten#ia al es&"ero #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







(



9$

De&ina #ada "no de los t/rminos de la le* de resisten#ia de Co"lomb  >erag.i$ H5or !"/ el es&"ero 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&"ero #ortante sobre de "n plano .oriontal 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&"ero prin#ipal menor es de 8++ 5a$ HC"ál será el es&"ero 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 realiada en "na m"estra de arena- la presi(n de #on&inamiento &"e de 98+ 5a * el es&"ero 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&"ero normal sobre de la m"estra &"e de 9++ 5a * el es&"ero #ortante de 8++ 5a$ Determinar la magnit"d * dire##i(n de l os es&"eros 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&"ero 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






10



,9$ Cal#"lar el es&"ero des)iador en la &alla para "n s"elo !"e se someti( a "na pr"eba triaxial drenada- si el es&"ero 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&"eros- 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>erag.i$ Determine los parámetros de resisten#ia #on los datos de laboratorio !"e se presentan a #ontin"a#i(n4 5r"eba nmero ES2UETO CON2INAN>E ES2UETO DESIADO 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 ;$3 m de pro&"ndidad se reali( "na pr"eba de #ompresi(n triaxial rápida obteni/ndose los datos de laboratorio !"e se tab"lan a #ontin"a#i(n$ 5UEJA , 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+$83 7g<#m8 Carga Le#t"ra del mi#rometro 7g mm +$+ $93+ ,$+ $9++ 8$+ $,,+ 9$+ $+ 0$+ $;,+ 3$+ $93+ ;$+ $+,+

5UEJA 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+$3+ 7g<#m8 Carga Le#t"ra del mi#rometro 7g mm +$+ $90+ ,$+ $83 8$+ $,+3 9$+ $+ 0$+ $;+3 3$+ $90+ ;$+ $+++

5UEJA 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+







11


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&"ero de&orma#i(n$ Cal#"lar el m(d"lo elásti#o del material ( de Po"ng$ Los parámetros de resisten#ia al es&"ero #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&"eros en reposo- #onsiderando !"e el es&"ero )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 anine 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 * anine 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&"eros .oriontalesademás #al#"lar los emp"jes a#ti)os * s"s lo#alia#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>






12

;$ m



#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







13



,+$

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 >erag.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

%.

HSegn >erag.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 







14



$.

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 Sempton b$ Apli#ar el #riterio del $C$D$2$

(.

Cal#"lar la #apa#idad de #arga ltima apli#ando los #riterios de >erag.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#alia 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$e de aguas "re1ti!as se o!ai2 a *.3 + de pro"undidad Del seg"ndo estrato se re#"per( "na m"estra inalterada- de las #"ales se labraron probetas #il%ndri#as para someterlas a "na pr"eba de #ompresi(n triaxial no #onsolidada Q no drenada$ El laboratorio report( los sig"ientes res"ltados$ 

5OJE>A X

ES2UETO CON2INAN>E 7g<#m 8

ES2UETO DESIADO 7g<#m 8







1#



, 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#alia a 0$+ m del .ombre de "n tal"d- #"*a in#lina#i(n es de ,4,$ Utiliar "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




1%



Se recomienda para la solución de esta guía el previo estudio de los temas. Para asesorías dirigirse con su profesor.

BIBLIO0RAF4A5 BIBLIOGRAFÍA:          

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Guía Mec de Suelos II GUIA

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