Ejercicios de Consolidación[1]

2016

INSTITUTO DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERÍA AREA ACADEMICA DE INGENIERÍA LICENCIATURA EN INGENIERIA CIVIL

MATERIA: GEOMECANICA CATEDRATICO: ING. MIGUEL SAAVEDRA ISLAS 4° SEMESTRE GRUPO: 2

EJERCICIOS DE CONSOLIDACIÓN

FECHA DE ENTREGA: 20/SEP/2016

Acosta Ibarra Carlos Aguilar Camargo Beatriz Ayotitla Monrroy Valentín Cruz Ramírez Israel Elizalde Reséndiz Diego Adolfo García González Raúl Gaspar Vázquez Fernando González Islas Sergio Granillo Cruz José Antonio Hernández Pérez Brandon Limón Olvera Luis Fernando López Azpeitia Luis Oviel Márquez Olmedo Jesús Osmar Medina Reyes Francisco Melo Ávila Fernando Miranda Anguiano Jorge Alberto Moctezuma Mejía Cristian Josué Montiel Rodríguez Edgar Aarón Oropeza García Angel Brandon Ortega Ortiz María Monserrat Pérez Carbajal Eduardo Quiroz García Gabriela Rebollar Gómez Ian Fernando Reséndiz Hernández Irán Rivas Martínez Ingrid Rocandio Aguilar José Luis Uribe Miguel Yejyetsi Sarahi Vargas Cruz Elda Laura

Problemas de consolidación

1.- En un depósito de arena fina, el N.A.F. está a 1.20 m de profundidad. Sobre ese nivel, el suelo está saturado por capilaridad si en la arena  = 2000    (en condición saturada). Calcule la presión vertical efectiva por peso propio en un plano horizontal a 4 m de profundidad. 4 = (4)(2⁄) = 8 ⁄ ℎ = (4  1.2)(1⁄) = 2.8 ⁄ ̅4 = 8  2.8 = 5.2 ⁄ = 0.52 ⁄

2.- Sobre un estrato de 10 m de arcilla compresible se ha levantado un edificio. El estrato está confinado por dos estratos continuos de arena. En una prueba de consolidación echa en esa arcilla, se usó una muestra de 2 cm de altura, drenada por ambas caras y el tiempo en que la muestra llego a 50% de consolidación fue de 20 min. Calcule, en años el tiempo en que el edificio hará que el estrato real alcance el mismo grado de consolidación.  =

 (0.197)(1 ) = 9.85 × 10− ⁄. 20

 = (0.197)

(5) × 10  ⁄ = 5 000 000. 9.85 × 10− ⁄. = 3472.22  = 9.51 ñ

3.- En un laboratorio una muestra de consolidación alcanzo su   en 8 min. La muestra tenía 2.5 cm de altura y estaba drenada por ambas caras. El estrato al cual pertenecía la muestra era de 8 m de espesor y está limitado, por arriba, por una capa de arena suelta, permeable y, por abajo, por un manto de roca sana impermeable. Calcule el tiempo en que el estrato alcanzará el 50% de consolidación bajo una carga exterior constante y uniforme.  (0.197)(1.5625)  = = 0.0384 ⁄. 8  (4) × 10 ⁄  = (8 . ) = 3 276 800 . 1.5625 = 2275.555  = 6.2 ñ

4.- El coeficiente de consolidación de una arcilla es de 4.92 × 10− ⁄. El estrato en cuestión, de 6 m de espesor está situado ente 2 capas de arena y se consolida bajo la carga impuesta por un edificio, Diga en cuanto tiempo (días) alcanzara la arcilla el 50 % de consolidación primaria.  = 4.92 × 10− ⁄. = 0.02952 ⁄.  = (0.197)

(3) × 10 ⁄ = 600609.7561 . 0.02952⁄. = 417 

5.- La capa de arcilla del problema 4 tiene una capa de arena intercalada a 1.5m bajo su frontera superior. Calcule, en días, el tiempo en que alcanzara el estrato de 6 m el 50% de consolidación en la nueva condición. (225)  = (0.197) = 20270579.27 . 4.92 × 10− ⁄. = 234.61 

6.- Los datos que se anexan son de una curva tiempo-lecturas de extensómetro de una prueba de consolidación estándar. Tiempo

Lecturas

0

549.0

0.1

588.0

La presión sobre la muestra se incrementó de 1.66 a 3.33 ⁄. La  después de 100% de consolidación bajo 1.66 ⁄  fue de 0.945 y bajo 3.33⁄ llego a ser 0.812. El micrómetro partió de 0 y la altura inicial de la muestra fue 0.75 in. Se permitió drenaje en ambas caras de la muestra.

0.25

602.0

Calcule   correspondiente al estado de presión incrementada, en

0.50

619.5

segundos

 ×

10−

cm/seg; calcule también ,  ,   y  .

  =

  0.133 = 0.07964 ⁄ 1.67⁄

1.00

645.0

2.00

681.3

= 7.964 × 10− ⁄

4.00

737

 7.964 × 10− ⁄   = = 4.09410− ⁄ 1 + 0.945

8.00

806.3

15.00

863.0

30.00

910.2

70.00

950.8

140.00

972.3

260.00

986.8

455.00

1000.0

1440.00

1027.2

  = 4.5  = 270 

  =  1 ⁄3

 (4.09410−  ⁄  )(1⁄)(1.905) = = 2.241 × 10− ⁄ 5(270 ) 2.241 × 10− ⁄   = = 5.473 × 10− ⁄ −   (4.09410  ⁄  )(1⁄ )

  = 4.5  = 270 

  =  1 ⁄3

1200

1000

800

600 Series1

400

200

0 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

7.- Una muestra de suelo de 2 cm de altura alcanzo el 50 % de consolidación en 5 min bajo un cierto incremento de carga. Si el suelo tiene  = 1   = 10− ⁄, calcule el  medio en el intervalo de presiones considerado.  (10− ⁄) (1 + 1)(5 .)   = (1  )(1⁄ )   =

0.03  = 0.03 ⁄ (1⁄)