ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL: INGENIERÍA CIVIL CURSO: MECÁNICA DE SUELOS CICLO:
2015-0
PROBLEMAS PROPUESTOS DE PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO 1. Una muestra de arena totalmente seca llena un cilindro metálico de 200 cm 3 y pesa 260 g (Ws), teniendo Ss = 2.6. Calcular e.
2. El contenido de agua de un suelo saturado es 40%. El S s de sus partículas es 2.65. Calcule para tal suelo e y γm. 3. En un suelo parcialmente saturado e = 1.2; w = 30%; S s = 2.66; calcule el γm y el γd de dicho suelo. 4. Una muestra de suelo pesa 122 g y tiene un peso específico relativo S m = 1.82. El peso específicos relativo de los sólidos es S s = 2.53. Si después de secada al horno la muestra pesa 104 g. ¿Cuál será su volumen de sólidos y cuál su volumen de aire?. 5. Una muestra de arcilla saturada pesa 1526 g y 1053 g después de secada al horno. Calcule su w. Considerando γs = 2.70 g/cm3, calcule también e, n y γm. 6. Una arena cuarzosa típica tiene 45 cm 3 cuando está húmeda y pesa 80 g. Después de secada al horno pesa 70 g. Suponiendo un S s adecuado, calcule w, Gw, e, γs, γm y γd. 7. En un suelo parcialmente saturado: Ss = 2.60; e = 1.0 y γ m = 1.6 Tn/m3. Calcule Gw, n, w y γd. 8. En un suelo parcialmente saturado: e = 1.0; w = 32% y S s = 2.70. Calcule γm, Gw, Sm, γd, γ’m y n. 9. En un suelo saturado: Wm = 200 g; Vs = 60 cm3 y Ss = 2.70. Calcule: w, e y γm. 10.Una muestra de suelo húmedo tiene un volumen de 52.3 cm 3 y pesa 74.2 g. Después de secada al horno pesa 63.3 g. Su S s vale 2.67. Obtenga para ese suelo: Gw, w, n y e.
ING. MIGUEL ANGEL LÓPEZ LOZANO DOCENTE 1.- una muestra de arena totalmente seca llena un cilindro metálico de 200 cmᶟ y pesa 260 g (Ws), teniendo Ss = 2.6 Calcule ȼ GAS LIQUIDO SOLIDO Datos: Vm = 200cmᶟ Wm = 260 g Ss = 2.6 Ss = Ws ÷ (Vs)(ɣo) Vs = 260g ÷ 2.6 g/cmᶟ = 100cmᶟ ɣo = 1 gr/cmᶟ Vv = Vm – Vs Vv = 200cmᶟ - 100cmᶟ = 100cmᶟ ȼ = Vv ÷ Vs ȼ = 100cmᶟ ÷ 100cmᶟ = 1 2.- el contenido de agua de un suelo saturado es de 40% el Ss de sus partículas es 2.65. Calcule para tal suelo ȼ y ɣm. LIQUIDO SOLIDO Datos: W% = 40% Ss = 2.65 Ws = 1 Vs = 1 ÷ 2.65 Vs = 0.3773 ȼ = Vv ÷ Vs ȼ = 0.4 ÷ 0.3773 = 1.06 ɣm = Wm ÷ Vm ɣm = 1.4 ÷ 0.7773 = 1.800 3.- En un suelo parcialmente saturado ȼ = 1.2; ω = 30%; Ss = 2.6; Calcule el ɣm y el ɣd de dicho suelo. GAS LIQUIDO
SOLIDO Datos: ȼ = 1.2 ω = 30% Ss = 2.6 Vv = ȼ ÷ Ss Vv = 1.2 ÷ 2.66 = 0.4511 ɣm = Wm ÷ Vm ɣm = 1.3 ÷ 0.827 = 1.57 g/cmᶟ ɣd = ɣm ÷ 1+ω ɣd = 1.57 ÷ 1.3 = 1209 g/cmᶟ 4.- Una muestra de suelo pesa 122 g y tiene un peso específico relativo Sm = 1.82. el peso específico relativo de los sólidos es Ss = 2.53. si después de secada al horno la muestra pesa 104 g ¿Cuál será su volumen de aire? Sm = 1.82 Ss = 2.53 Sm = Wm ÷ Vm 1.82 = 122 ÷ Vm Vm =122 ÷ 1.82 = 67 Ss = Ws ÷ Vs 2.53 = 104 ÷ Vs Vs = 104 ÷ 2.53 = 41.1cmᶟ Va = 25.9 – 18 = 7.9cmᶟ GAS LIQUIDO SOLIDO
5.- Una muestra de arcilla saturada pesa 1526 g y 1053 g después de secada al horno. Calcule su ω. Considerando ɣs = 2.70 g/cmᶟ, calcule también ȼ, n y ɣm. LIQUIDO SOLIDO Datos: ɣs= 2.7 2.7 = 1053 ÷ Vs Vs = 1053 ÷ 2.7 =390 ȼ = 473 ÷ 390 = 1.21 ω = 473 ÷ 1053 =0.449 ω = 45% n = 1.21÷ 2.21 = 0.547 ɣm = 1526 ÷ 863 = 1.768 g/cmᶟ 6.- Una arena cuartosa típica tiene 45cmᶟ cuando esta húmedo y pesa 80 gr. Después de secada al horno pesa 70 g suponiendo un Ss adecuado calcule ω, Gω, ȼ, ɣs, ɣm y ɣd Ss = 2.6 ɣs = 70 ÷ 26.93 ɣs = 2.6 g/cmᶟ
GAS LIQUIDO SOLIDO ω = 10 ÷ 70 =0.1428 = ω =14.3% ȼ =18 ÷ 26.92 =0.67 ɣm = 80 ÷ 45 ɣm = 1.77 gr/cmᶟ ɣd = 70÷ 45 ɣd = 1.55 gr/cmᶟ Gw = 10 ÷ 18.08 Gw = 0.55 = 55% 7.- En un suelo parcialmente saturado: Ss = 260; e = 1.10 y Ym =1.6 tn/m^3. Calcule Gw, n, w y Yd. Vs = 1 e= Vv/Vs, eVs= Vv, entonces: Vv= 1x1m^3 = 1 m^3 Ss= Ws/ Vs (&o) entonces: Ws= (Vs)(Ss)(&o) = 1m^3(2.60ton/m^3) = 2.6 ton &m= Wm/Vm entonces: Wm= &m (Vm) = 1.6 x 2 = 3.2 ton. &d= Ws/Vm = 2.6 / 2 m^3 = 1.3 ton/ m^3 Gm= Vw/Vv = 0.6m^3 / 1 m^3 = 0.6 x 100% = 60% n= Vv / Vm = 1 m^3 / 2 m^3 = 0.5 x 100% = 60% w= 0.6 ton / 2.6 ton = 0.23 x 100% = 23% 8.- En un suelo parcialmente saturado: e = 1.0; w = 32% y Ss = 2.70 Calcule Ym, Gw, Ss, Yd, y n. e= 1.0 = Vv / Vs entonces si: Vs = 1m^3 Vv = 1m^3 Ws = (Vs) (Ss) (&s) = 1m^3 (2.70 ton/m^3) = 2.7 ton Gw = Vw/Vv = 0.864 m^3 / 1 m^3 = 0.864 x 100% = 86.4 % Sm = Wm / Vm (&o) = 3.564 ton / 2 ton = 1.78 &d = Ws / Vm = 2.7 ton / 2 ton = 1.78 &’m = &m - &o = 1.78 ton / m^3 – 1ton/m^3 = 0.78 ton/m^3 n= Vr / Vv = 1 m^3 / 2 m^3 9.- En un suelo saturado: Wm = 200 g; Vs = 60 g; y Ss = 2.70. Calcule: w, e y Ym.
Ss= Ws / Vv (&o) entonces: Ws = (Vs)(Ss)(&o) = 60 cm ^3 ( 2.7 gm/cm^3) W= 38 /162 = 0.234 x 100% = 23. % e= Vv / Vs = 38 / 60 = 0.63 &m = Wm / Vm = 200 gr. / 98 cm^3 = 2.040 gr./cm^3
10.- Una muestra de suelo húmedo tiene un volumen de 53.3 cm^3 y pesa 74.2 g. Después de secada al horno pesa 63.3 g. su Ss vale 2.67. Obtenga para ese suelo: Gw, W, n y e Vs = Ws / Ss (&o) = 63.3 gr. / 2.67 ton/m^3 = 23.7 Gm = Vw / Vs = (10.9 cm^ / 28.7 cm^3) X 100% = 38.11 % e= Vv / Vm = (28.6 cm^3 / 23.7 cm^3) = 1.2 n= Vv / Vm = (28.6 cm^3 / 52.3 cm^3) = 54.6 %
