Taller No. 1 - Resistencia Al Corte Del Suelo

 

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE BOLÍVAR TALLER No. 1  –  RESISTENCIA  RESISTENCIA AL CORTE EN EL SUELO Curso: ESTRUCTURAS GEOTÉCNICAS Profesor: Rafael Méndez 1.  Los esfuerzos cortante y normal en un plano son 1 kg/cm2 y 3.5 kg/cm2, respectivamente, y en un segundo plano son 1.95 kg/cm 2 y 1.5 kg/cm2. Hallar los esfuerzos principales, y los esfuerzos cortante y normal en un plano que forma un ángulo de 30° con el plano  principal mayor. 2.  A continuación, se presentan los resultados de cuatro ensayos de corte directo consolidado drenado en una arcilla normalmente consolidada. El diámetro de la muestra es de 50 mm y la altura es de 25 mm.  Prueba No.

1 2

Fuerza  normal (N) 267 400

 Fuerza de corte  para la falla (N) 166.8 244.6

3 4

489 556

311.4 355.8

Dibuje una gráfica de esfuerzo cortante en la falla contra el esfuerzo normal y d determine etermine el ángulo de fricción de drenaje en la gráfica. 3.  Los resultados de dos ensayos triaxiales drenados (CD) en una arcilla saturada son:  Presión de  Muestra  confinamiento (kN/m 2 ) 1 103.5

2

172.5

 Esfuerzo  desviador (kN/m 2 ) 216.7

324.3

Calcule los parámetros de resistencia al corte del suelo. 4.  La resistencia al corte de una arcilla normalmente consolidada puede ser dada por la ecuación  =   ta tan n 31 31°°. En la arcilla se llevó a cabo una prueba triaxial consolidada –  consolidada  –   no drenada, en la que se obtuvo una presión de confinamiento en la cámara de 112 kN/m2  y un esfuerzo desviador en la falla de 100 kN/m 2. Determine el ángulo de fricción consolidado  –  no   no drenado. ¿Cuál es la presión de poros desarrollada en la muestra de arcilla cuando falla? ¿Cuál habría sido el esfuerzo desviador en la falla si un ensayo drenado había sido llevado a cabo con la misma presión de confinamiento de la cámara?

 

5.  Una muestra de arcilla saturada normalmente consolidada se consolidó en la cámara triaxial bajo una presión de cámara σ 3. Al final de la consolidación, la válvula de drenaje se cerró y la presión de cámara se mantuvo constante en tanto que el esfuerzo desviador aplicado a la muestra en condiciones no n o drenadas se incrementó de manera gradual hasta llegar a la falla; en ese momento momen to se obtuvieron los siguientes resultados:

2 1 1 1      2 ( −  ) = 3     2 (′ + ′ ) = 3    Demuestre que el ángulo de fricción es 30° y que si la muestra se falla en condiciones drenadas entonces se obtienen los siguientes resultados en la falla:

1 1 ( −  ) =     (′ + ′ ) = 2   2 2 6.  A continuación, se presentan los resultados de un ensayo SPT realizado en la ciudad de Cartagena (Asuma el nivel freático a 2 metros de d e profundidad):

Prof. (m)

γ 3   ) (kN/m

N

Descripción

0.0 –  1.5 0.0 –  1.5 –  1.5  –  4.8 4.8 –  4.8  –  9.0 9.0 –  9.0  –  11.0 11.0 –  11.0  –  14.5 14.5 –  14.5  –  17.8 17.8 –  17.8  –  20.0

16.54 17.15 17.45 18.96 19.45 19.56 20.01

2 4 3 19 17 21 15

Limo arcilloso muy blando con material orgánico Limo arcilloso blando con material orgánico Limo arcilloso blando gris Arena limosa gris de consistencia media Arena limosa gris de consistencia media Arena limosa gris densa Arena limosa gris densa

a)  ¿En cuántos estratos de suelo sugiere dividir el depósito para propósitos de diseño?  b)  Calcule los parámetros de resistencia al corte de diseño para cada estrato, teniendo en cuenta la información disponible. 7.  En un depósito de arena seca normalmente consolidada, se llevó a cabo una prueba de  penetración de cono (CPT). La tabla muestra los resultados:

Profundidad (m)

Resistencia por punta (MN/m2)

1.5 3.0 4.5 6.0 7.5 9.0

2.05 4.23 6.01 8.18 9.97 12.42

 

a)  Calcule el ángulo pico de fricción promedio de la arena.  b)  Estime la densidad relativa media de la arena. *Suponga que el peso específico en seco de la arena es 15.5 kN/m 3. 8.  The results of triaxial CU test on saturated, uncemented, overconsolidated CL soil from a laboratory are shown by b y the Mohr’s peak effective stress circles in the figure. All three test were stopped as thecircles soon peak deviatoric stress started dropping. a)   Replot the Mohr’s circl es as of the stress.  b)  Determine the shear strength parameter or parameters. c)  The confining effective stress on the soil in the field for which the shear strength  parameter is required is 30 psi. What shear strength parameter or parameters would you recommend, and why? d)  If you cannot recommend any shear strength parameter from the test results, explain why? e)  If you cannot recommend any shear strength parameter from the test results, and samples of the soil are available, would you recommend re-testing and what instructions would you give to the laboratory?