Red de Flujo Con Tablestaca

 Juan Carlos Pincay Villafuerte Grupo: 2B  Tar  Tarea ea de Mecánica Mecánica de Suelos

26 de julio - 2!6

!"- análisis del #ujo $ajo la presa deri%adora por &edio del n'&ero de (" )ane *'&ero de )ane

+ *)

,istancia ori.ontal

+ ,/0&

,istancia Vertical

+ ,%/ 16"0 &

)onitud de ta$lestaca

+ y32/4

,iferencia de ni%el freático + t/ 6"2 & 5l n'&ero de )ane &ni&o en arenas 7nas li&osa es de 8"0

(= )( ∑ 1

 NL

,espejando

 y = NL ( ht ) −

3

 Dh ) + (

∑ Dv )+ y

ht 

 y :

( ) (∑ 1 3

 Dh )− (

∑  Dv )

Reemplazando valores;

( )(

 y =7.5 ( 6.20 m )−

1 3

36.5 m

)− ( 5 m )

 y =¿ 29.33 m

;

 y / 2=¿ 14.67m

 y / 2  Será la longitud de la tablestaca, en este problema se va a utilizar 2 tablestacas de 8m de longitud cada una; con la fnalidad de reducir el uo bao la  presa derivadora o vertedora.

2.! "raf#ue la malla o red de uo de la presa derivadora con una tablestaca de 8m de longitud bao cada uno de los dentellones.

3.! $na vez grafcada la malla o red de uo de la presa %erivadora se procede a realizar el cálculo del caudal de fltraci&n '#(. n)*n+mero de conductos de uo ; n) * nd*n+mero de ca-das

; nd*/

01 coefciente de permeabilidad ; 0* 2.345!3 cm6seg

7t* .24 m

q=

nf  ∗ƙ ∗h t ∗1 m nd

Reemplazando valores;

q=

4 15

(

∗

2.37

∗10− cm 3

seg

)∗

∗

620 cm 1 00 c m

3

q = 39.184 c m / seg Si litro * 444 c m

3

 ; entonces q = 0.039 lt/ seg

.! nálisis del )actor de seguridad

:./4

:./4

s ; actor de seguridad <*  ic; "radiente 7idráulico cr-tico. i; gradiente 7idráulico =>;peso unitario sumergido =; peso espec-fco del agua * .44 ton6c m

3

 ?@; perdida de carga. ; ?@*7t6nd A; longitud fnal de la +ltima fgura cuadrada.'Ber "ráfca de red de uo(

 Fs=

ic =

ic i  <*

´  ɤ w ɤ 

ic =( 1.712

ton 3

cm

3

3

−1.00 ton / c m )/ 1.00 ton / c m

i=

∆ H   LF 

∆ H =

∆ H =

 ht  nd

6.20 m 15

;

∆ H = 0.413 m

 ( ;

ic= 0.712

 LF =O ´ → G ´    LF =3.00 m i=

0.413 m 3.00 m

i =0.137 Calculando el )actor de seguridad;

 Fs=

0.712 0.137

 Fs=5.19 < 6 Consideraremos este )actor seguro dado su proDimidad a .

.! Calculo de los es)uerzos e)ectivos en los puntos1 , E, C, %, F, , G H " 7p; altura de presi&n u; presi&n de poros 7e; altura de elevaci&n '%atum( Iv; es)uerzo vertical Iv>; es)uerzo e)ectivo vertical n; n+mero de ca-das al punto en análisis 3

=J*.44 ton6  c m

3

=suelo * =s*.2 ton6  c m 3

=roca * =r*2.24 ton6  c m

3

=concreto * =c*2.4 ton6  c m Kunto A 

(

hp =ht 

:./4 1

)

− n −(−he )

hp =6.20 m hp =7.50 m

nd

(

1

−

0 15

)−(−

1.30 m

)

u=ɤ w ∗hp u=1.00

 ton

u=7.50

 ton

3

m

m

∗7.50 m

2

σv =1.00

 ton

σv =7.50

 ton

3

m

∗7.50 m

2

m

σv ´ =σv −u σv ´ =7.50

 ton 2

m

 − 7.50

 ton 2

m

σv ´ =0 Fste es)uerzo en cero nos indica #ue eDiste socavaci&n en el inicio de la losa de aproDimaci&n, a unos 2 metros del pie del Cimáceo.

Kunto B 

:.94

(

hp =ht 

1

)

− n −(−he ) nd

hp =6.20 m

(

1

−

3 15

)−(−

1.90 m

)

hp =6.86 m u=ɤ w ∗hp u=1.00

 ton

u= 6.86

m

3

∗6.86 m

ton m

σv =1.00

2

 ton 3

m

3

∗7.50 m +0.60 m∗2.40 ton / m

σv =8.94

 ton m

2

σv ´ =σv −u σv ´ =8.94

 ton

ton

2

cm

σv ´ =2.08

 ton

m

 − 6.86

2

2

m

$n es)uerzo e)ectivo seguro.

Kunto C 

:8.44

( − )−(−

hp =ht 

n nd

1

hp =6.20 m

(

1

he )

−

5 15

)−(−

10.80 m

)

hp =14.93 m u=ɤ w ∗hp u=1.00

 ton m

u=14.93

3

∗14.93 m

 ton m

σv s = 1.712

2

ton m

∗8.00 m =13.696 ton /m

3

σvc =9.00 m∗ 2.40

ton m

3

= 21.6 ton / m

σv ´ =σv c + σvs −u σv ´ =35.296

σv ´ =20.37

 ton

ton

2

cm

m

 ton m

2

 − 14.93

2

2

2

$n es)uerzo e)ectivo seguro.

Kunto D

:.44

( − )−(−

hp =ht 

n nd

1

hp =6.20 m

(

1

he )

−

7 15

)−(−

1 .80 m

)

hp =5.10 m u=ɤ w ∗hp u=1.00

 ton

u=5.10

 ton

m

m

3

∗5.10 m

2

σvc =1.00 m∗2.40

 ton 3

m

 =2.40 ton / m

2

σv ´ =σvc − u σv ´ =2.40

 ton 2

m

σv ´ =−2.70

 − 5.10 ton cm

2

ton m

2

Fste es)uerzo negativo nos indica #ue eDiste levantamiento por subpresión, por este motivo se deberá encontrar el espesor ideal de la losa en este punto, esto lo 7aremos planteando la ecuaci&n de es)uerzo e)ectivo el mismo se supone .44 ton6  2

m  H despearemos la variable 7'losa(.

σv ´ =ɤ c ∗h ( los )−u donde1

h ( los )=

σv ´ + u ɤ c

reemplazando valores se obtiene;

1.00

 ton m

h ( los )=

2

 +

2.40

5.10 ton 2

m ton m

3

h ( los )=2.54 m Fste deberá ser el espesor de la losa en el punto D

Kunto E

:.44

(

hp =ht 

1

)

− n −(−he ) nd

hp =6.20 m

( − )−(− 8

1

15

1.80 m

)

hp =4.69 m u=ɤ w ∗hp

u=1.00

 ton

u= 4.69

m

3

∗ 4.69 m

ton m

2

σvc =1.00 m∗2.40

 ton 3

m

 =2.40 ton / m

2

σv ´ =σvc − u σv ´ =2.40

 ton

ton

2

cm

m

σv ´ =−2.29

 − 4.69

2

ton m

2

Fste es)uerzo negativo nos indica #ue eDiste levantamiento por subpresión, por este motivo se deberá encontrar el espesor ideal de la losa en este punto, esto lo 7aremos planteando la ecuaci&n de es)uerzo e)ectivo el mismo se supone .44 ton6  2

m  H despearemos la variable 7'losa(. σv ´ =ɤ c ∗h ( los )−u

donde1

h ( los )=

σv ´ + u ɤ c

reemplazando valores se obtiene; 1.00

 ton m

h ( los )=

2

 +

2.40

4.69 ton

m ton m

2

3

h ( los )=2.37 m Fste deberá ser el espesor de la losa en el punto E

Kunto F 

:8.44

( − )−(−

hp =ht 

n nd

1

hp =6.20 m

(

1

he )

−

11 15

)−(−

10.80 m

)

hp =12.45 m u=ɤ w ∗hp u=1.00

 ton m

u=12.45

3

∗12.45 m

 ton m

σvs =1.712

2

 ton m

3

2

∗8.00 m=13.696 ton / m

σvc =2.80 m∗2.40

 ton m

3

2

=6.72 ton / m

σv ´ =σvc + σvs −u σv ´ =6.72

ton 2

m

 + 13.696

ton cm

2

−12.45

 ton 2

m

σv ´ =7.97

 ton m

2

$n es)uerzo e)ectivo seguro.

Kunto  

:./4

(

hp =ht 

1

)

− n −(−he ) nd

hp =6.20 m

( − ) −(− 14

1

3.50 m

15

)

hp =4.71 m u=ɤ w ∗hp u=1.00

 ton

u= 4.71

m

3

∗4.71 m

ton m

2

σvs =1.712

ton m

3

2

∗3.00 m=5.14 ton / m

σv! =1.30 m∗2.20

 ton m

3

=2.86 ton / m

2

σv ´ =σv ! + σvs −u

σv ´ =5.14

 ton

ton

2

cm

σv ´ =3.29

 ton

m

 + 2.86

2

−4.71

2

m

$n es)uerzo e)ectivo seguro.

Kunto ! 

:./4

( − )−(−

hp =ht 

1

n nd

he )

 ton 2

m

hp =6.20 m

(

1

−

15 15

)−(−

1.30 m

)

hp =1.30 m u=ɤ w ∗hp u=1.00

 ton

u=1.30

 ton

m

m

3

∗1.30 m

2

σv! =1.30 m∗2.20

 ton m

3

=2.86 ton / m

2

σv ´ =σv ! −u σv ´ =2.86

 ton

σv ´ =1.56

 ton

m

2

−1.30

 ton 2

m

2

m

$n es)uerzo e)ectivo seguro en el punto !