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[-Problemas de Mecanica de Suelos 1 y 2-]

CAPITULO

6

Consolidaci6n La figura 6.29 muestra el .perfil de un suelo. d· tr·b·d b La carga uniformemente IS I Ul a so re la superficie del terreno es I !:',(J • E St·line el asenta . t • • pnmano del estrato de arcilla , considerando Ios slgUlentes . . mIen 0 valores: HI =1.5m, H2 =2m,.H3 =2.5m Arena: e = 0.62, Gs = 2.62 Arcilla: e = 0.98, Gs = 2.75, LL = 50 /).(J

q

=

250kN / /112

Para el punto A: EI punta A esta localizado a una profundidad

de 2.5m bajo el fondo de hI

zapata. La planta de la zapata rectangular ha sido redibujada a una escala AS

= 2.5m

y ~olocada sobre la carta de influencia (figura), de manera que

punto A sabre la planta queda directamente

!:',(J .,!:',(J

= (IV)qM

= 0.005(85)( 40.5)

= 17.21kN /1112

I

I

sobre el centro de la carta. I I

numero de elementos dentro del contorno de la planta es aproximadamentl: 24.5. Por consiguiente,

(II

ill

= 110 kN / m2

[-Problemas

de Mecfmica de Suelos 1 y 2 _]

[ Problemas de Mecanica de Suelos 1 y 2 -]

Solucion: Cc = 0.009(LL -10) =0.009(50-10) Primero determinamos los pesos especificos secos Y saturados de la arena y arcilla con las siguientes relaciones:

(Gs+e) YSal =

Sal

Y

1

+e

(54.26 + 110) ----. 54.26

S=0.2187/11

. 'Yw

= (2.62 + 0.62)9.81 1+ 0.62

Ysal = 19.62 kN

0.36 x 2.5 S=----xlog 1+ 0.98

=0.36

Resuelva el problema 6.1 con los siguientes valores:

H 1-·-15m

//113

Gs Yd=--'Yw l+e

,

H 2 =2m

'

H3=2m

Arena: e = 0.55, Gs = 2.67 ArcilIa: e=Ll

2.62 Yd =---x9.81 1+0.62 ,

Gs =}.73, LL=45

110' = 120 kN /1112

Yd = 15.87 kN / m3

P ara 1"1 a arcl la Y (a'c)

110= 202.93kN/

2

= 170kN/m

Dibuje la grafica e-Iog

b.

Determine la presion de preconsolidaci6n.

c.

Determine el indice de compresi6n Ce.

a)

Solucion:

0'.

De la ecuacion (6.2) tenemos:

Entonces usamos la ecuacion '6.17: . Cs.H S=--Iog l+e S

(ry1cJ Ci.:.H . (a'o+ + log a'o

l+e

95.2g

l3a') I

a c

0.0375 x 3 ( 170) 0.225 x 3 (92.93 + 110) ----x log -+ --x log 0 = 1+0.81 92.93 1+0.81 . 17 .

= 2.68, masa del especimen seco =

a.

Se tiene que:

31.68cm

2

x 2.68 x

(I g/cm3 )

(mm)

[-Problemas

de Mecanica de Suelos 1 y 2-]

Altura al final de la

Hv=H-Hs

consolidadcion

-

0

19

7.79

0.694

1.40

25

17.65

6.44

0.574

1.70

50

17.4

6.19

0.552

2.00

100

17.03

5.82

0.519

2.30

200

16.56

5.35

0.477

2.60

400

16.15

4.94

0.440

De la gnifica tenemos que: Presion de consolidacion es igual a 140 kN/m2. c) 2.90

800

15.88

0.416

4.67

I QJ

~

-g

I I

I

:!:

\g:~~g-'-_--==:r----··----,-i

~l

I

L

I

0.600 i !-----~ 0.550 i ! •• • : _..J .~ I . l _.cOy 00.'450500-r--·-----t---·-----,-i-,-t-:-',

I ~

'

..

1m.·. '1"

I

:.'

! . ; .. q

I

QJ

-'----+----:

;

i :ltL--·--=t-"-T-l~-·r!--;J~

~

"lJ

I Ilm:'j

g:~~g.L._._ -r----!

I

'

!

,

~.,...--.j

•~---;~~

gi~g --t+'-i! i~o~+ 110

Presion efectiva, a'(kN/m2)(escala

,_--:-,~

1

•

I ;I I

'~-~n·1 '!

i

i i i~oo log)

EI indice de compresi6n

seria la tangente de la recta.

De la grafica detcrminamos

Cc

==

tan 14° == 0.25

[_ Problemas de Mecanica de Suelos 1 Y 2

6.7

[_ Problemas de Mecanica de Suelos 1 y 2 -]

-1

Los siguientes son 10s resultados de una prueba de consolidaci6n: . ~

1.100 1.000 o .~ 0.900 ~ 0.800 ~ 0.700 0.600

2

Presi6n,cr' (kN/m 1.1 1.085

50

1.055 1.01

100

200

0.94

400

0.79

800

0.63

1600

:g ~ ex:

Dibuje la curva e-Iog cr'. Usando el metodo de

c.

preconsol idacion. Calcule el indice de compres'ion Ce.

_

._ --

>

determine

la

presion

de

_ ._.

~

0.700

__._.____ .. -

- ..--.--

..- 1

. -'1:

...

\

.~

0.500

..-.... -- -' 'r

._,

~. __ ._, __~

\ .~ 0'00 :0· 'Presion

0_

••

-'"

.,~.--.,-,----

--~~~o·

••

-._-"'.,_.-

De la grMica tenemos que: Presion de consolidacion es igual a 320 kN/m1.

1 i

\

I

Casagrande,

_

0.500 0.400 0.300

1.100 :--.--.-.-.- ...----· ..··...-.-----·-·-·--·-.--··---·.---l·

?~u '" 0.900'r \

1 .

vi"

25

a. b.

•.

)

.

.... ••

-...

-

_.-'--_.;~:a_c

-'~,'

L ~

.c._ ..

efectiva 0' (KN/m2) (escala log)

\I

L_--.------.. --.------.,---.------..... -.-J

[-Problemas

de Mecanica de Suelos 1 y 2 ~] [- Problemas de Mecanica de Suelos 1 y 2 -]

.= 190 kN I m . = 385 kN I m

2

0"1

0"2

2

eJ = 1.75

e2

1.8

= 1.49

1.7

Determine Ie relaci6n de vadas que corresponde a una presi6n efectiva de 600

1.6

2

kN/m

•

1.5 1.4 1.3 100

6.9

e -logo'

Se dan los siguientes datos de consolidaci6n de laboratorio para un especimen de arcilla inalterada:

,= 95 kN Im

0"1

= 475 kN

0";

2

el = 1.1

1m

2

e

2

= 0.9

i,Cmil sera la relaci6n de vacios para una presi6n efectiva de 600 kN/m2? (nota: O"~