23412Ejercicis Mecanica de Suelosii

1. Los resultados de una serie de pruebas triaxiales lentas realizadas en una arena puramente friccionante son como se indican en la siguiente tabla. La relación de vacíos de todas las muestras fue aproximadamente la misma al principio de cada prueba. Trace los círculos de resistencia y dibuje la envolvente para la serie de pruebas. Indique el valor de Ф que deberá usarse al analizar problemas de estabilidad en los que el nivel de esfuerzos normales este entre: 0 y 5 kg/cm2 10 y 15 kg/cm2 30 y 60 kg/cm2 0 y 60 kg/cm2

Prueb a 1 2 3 4 5 6

Presión confinante kg/cm2 1.00 4.00 9.97 18.8 29.9 38.5

Esfuerzo desviador(σ1σ3) kg/cm2 4.80 18.70 40.8 70.5 102.0 126.9

2. Los resultados de dos pruebas triaxiales lentas a diferente presión confinante realizadas en una arena puramente friccionante de compacidad media como se indica. La relación de vacíos de ambos especímenes fue aproximadamente la misma al principio de las pruebas. Trace en una misma hoja para cada prueba, las gráficas “esfuerzo desviador” deformación axial y deformación volumétrica – deformación axial. Estime los módulos tangentes iníciales de deformación en la falla para cada una de las pruebas. Deformación Esfuerzo axial (%) desviador (kg/cm2) 0 0 1.71 3.25 3.22 4.14 4.76 4.41 6.51 4.39 8.44 4.05 10.4 3.70 12.3 3.44 14.3 3.33 16.3 3.19 18.3 3.18 20.4 3.08

Deformación Volumétrica (%) 0 -0.10 + 0.60 +1.66 +2.94 +4.10 +5.10 +5.77 +6.33 +6.70 +7.04 +7.34

Deformación Esfuerzo axial (%) desviador (kg/cm2) 0 0 0.82 20.9 2.50 42.9 4.24 58.1 6.00 69.5 7.76 77.6 9.56 83.5 11.4 87.1 13.2 89.8 14.9 91.2 16.8 91.4 18.6 91.0 20.5 90.9

Deformación Volumétrica (%) 0 -0.68 - 1.80 -2.71 -3.36 -3.88 -4.27 -4.53 -4.71 -4.84 -4.92 -4.96 -5.01

3. Los resultados de pruebas de compresión simple en muestras de una arcilla en estado inalterado y remoldeado son como se indica. Determine tanto para el espécimen inalterado como para el remoldeado la resistencia a la compresión, el modulo tangente inicial de deformación y el modulo secante de deformación al 50% de la resistencia. Determine la sensibilidad de la arcilla. Indica que usted la resistencia al esfuerzo cortante que deberá usarse en la solución de un problema práctico de estabilidad en esta arcilla en estado inalterado si no ocurre cambio en su contenido de agua durante la aplicación de la carga.

Estado inalterado Def. Axial Esf. (%) Desviador(kg/cm2) 1 0.33 2 0.61 4 1.09 6 1.33 8 1.49 12 1.60 16 1.61 20 1.61

Estado remoldeado Def. Esf. Axial Desviador(kg/cm2) (%) 1 0.07 2 0.11 4 0.23 6 0.32 8 0.40 12 0.47 16 0.50 20 0.51

4. Una muestra inalterada de arcilla tiene una carga de pre consolidación de 5 kg/cm2. Diga en cuál de las siguientes pruebas triaxiales esperaría tener mayor resistencia y explique la razón por ello. Una prueba lenta realizada con σc=0.1 kg/cm2 Una prueba rápida-consolidada realizada con σc=0.1 kg/cm2

5.- en un suelo fino no saturado se tuvieron los siguientes resultados en un conjunto de tres pruebas triaxiales rápidas. Resistencia al esfuerzo cortante de los suelos σ1

( kg/cm2 )

σ2

0.25

1.05

0.75

2.05

1.50

3.10

( kg/cm2 )

Calcule el valor de los parámetros de calculo c y φ que podría considerarse para la elaboración de un proyecto en el que el nivel de los esfuerzos vaya a estar comprendido entre 1.5 y 2.0 kg/cm2 .

6.- en una prueba directa de esfuerzo cortante se empleo una presión normal de 8.75 kg/cm2 produciéndose la falla con un esfuerzo cortante de 4 kg/cm2. Determine con la teoría del circulo de Mohr los esfuerzos principales máximo y mínimo en el instante de la falla.

7. Una muestra de arcilla extraída de 8 m de profundidad se sometió a una prueba triaxial rápida y fallo con un esfuerzo desviador de 1 kg/cm2. En prueba lenta se determinó para esta arcilla un valor Ф= 26.5°. También se sabe que Calcule la presión de poro en la muestra en el instante de la falla de la prueba rápida.

.

8. Calcule el esfuerzo desviador en la falla para un suelo al que se hace una prueba triaxial drenada con σc = 2 kg/cm2, si ese suelo tiene como parámetros de resistencia c= 0.5 kg/cm2 y Ф= 35°.

9: en una arcilla normalmente consolidada se calculó el ángulo ᶲ en prueba lenta, que resulto de 30°. En una prueba rápida - consolidada en la misma arcilla se produjo la falla con: σ =4.5kg/ y σ =6.5 kg/ . Estime la presión de poro en la falla en la prueba rápida-consolidada y el valor del ángulo ᶲaparente en ella obtenido.

10: se ha hecho 3 pruebas triaxiales drenadas con un cierto suelo predominantemente friccionante, obteniéndose los siguientes resultados. σ

prueba 1 2 3

(tn/ 2 4 6

)

σ (tn/ ) 8.2 16.0 24.4

Dibuje el diagrama de Morh de las tres pruebas y calcule en el valor del ángulo ᶲ del suelo. Calcule en cada uno de los tres casos el esfuerzo cortante actuante en el plano de falla, en el instante de la falla.

1.-una muestra de arcilla con un ángulo de fricción interna de ϕ´= 26° fue ensayada a compresión simple alcanzando una resistencia de qu= 1.5kg/cm2. Determinar el valor de la presión neutra (μ) al momento de alcanzar la falla.

2.- indicar en un grafico la variación de los esfuerzos σ y en función de la inclinación del plano en que actúan.

3.- explique un caso práctico donde se admita la validez de la prueba triaxial rápida consolidada.

4.-Una cimentación directa corrida de 8.50m de ancho se encuentra apoyada, a 2.00m de profundidad, sobre una arcilla blanda saturada. El nivel freático se encuentra a 2.45m de profundidad, considerándose al suelo saturado por sobre el mismo. Las características del depósito arcilloso blando, determinadas a partir de ensayos de laboratorio son las siguientes: Peso especifico saturado: 1670 kg/cm3 De ensayos triaxiales tipo UU: Su=2.44kg/cm2 De ensayos triaxiales tipo CU: c=0.4kg/cm2 ; ϕ´=23° Determinar la capacidad de carga admisible, adoptando un coeficiente de seguridad de 3, para las siguientes condiciones: a) La carga se aplica en forma rápida, prevaleciendo las condiciones nodrenadas. b) La carga se aplica en forma lenta de tal forma que no se producen aumentos de presión neutra durante el proceso.

5.- explique los diferentes tipos de falla en las cimentaciones e indique la característica de los suelos en que pueden presentarse.