1. Si el estrato de arcilla en el problema citado** está preconsolidado y la presión promedio de preconsolidación es de 80 kN/m2, ¿cuál será el asentamiento esperado por consolidación primaria si Cs =
?
** La figura adjunta muestra el perfil de un suelo. La carga uniformemente distribuida sobre la superficie del terreno es Δσ. Estime el asentamiento primario del estrato de arcilla, considerando los siguientes valores: 2
Δσ = 87 kN/m . H1 = 1 m., H 2 = 3 m., H3 = 3.2 m. 3
3
Arena: γseca = 14.6 kN/m , γsat = 17.3 kN/m 3
Arcilla: γsat = 19.3 kN/m , LL = 38, e = 0.75
Mecánica de Suelos II Ing. Jesús Espinoza Correa
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2. En la figura se muestra el perfil de un suelo. La presión promedio de preconsolidación de la 2
arcilla es 170 kN/m . Estime el asentamiento por consolidación primaria que tendrá lugar 2
como resultado de una sobrecarga de 110 kN/m si Cs = Δσ = 110 kN/m
2
γseca = 13.2 kN/m 3 m.
3 m.
3 m.
3
Arena seca
γsat = 18.2 kN/m
3
γsat = 19.4 kN/m
3
Arena saturada
Arcilla LL=36 e=0.80
3. Los siguientes son los resultados de una prueba de consolidación:
e 1.1 1.085 1.055 1.01 0.94 0.79 0.63
Presión (kN/m2) 25 50 100 200 400 800 1600
a) Dibuje la curva e – σ. b) Usando el método geométrico, determine la presión de preconsolidación. c)
Calcule el índice de compresión Cc.
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4. Las coordenadas de dos puntos sobre una curva de compresión son: σ1 = 190 kN/m
2
e1 = 1.75
σ2 = 385 kN/m
2
e2 = 1.49 2
Determine la relación de vacios que corresponde a una presión efectiva de 600 kN/m .
5. Se dan las relaciones de e y σ para un suelo arcilloso.
e 1.0 0.97 0.85 0.75
Presión (kN/m2) 20 50 180 320
Para este suelo arcilloso en el campo, se dan los siguientes valores: H = 2.5 m, σ0 = 60 kN/m2, y σ0 + Δσ = 210 kN/m 2. Calcule el asentamiento esperado causado por consolidación primaria. 6. En la figura se muestra el perfil de un suelo. Calcule el asentamiento total (asentamiento primario + asentamiento secundario) bajo las condiciones definidas a continuación.
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2
Δσ = 94 kN/m . H1 = 1.2 m., H 2 = 2.5 m., H 3 = 2.8 m. 3
3
Arena: γseca = 13.2 kN/m , γsat = 16.7 kN/m 3
Arcilla: γsat = 18.5 kN/m , LL = 36, e = 0.82 La consolidación primaria termina en los 4 primeros años y se desea proyectar el asentamiento secundario a 10 años conociendo que: Cα = 0.021. 7. Pruebas de laboratorio sobre un espécimen de arcilla de 25 mm de espesor, drenado arriba y abajo, muestran que el 50% de consoli dación tiene lugar en 8.5 minutos. a.
¿Cuánto tiempo le tomará a una capa similar de arcilla en el campo de 3.2 m de espesor y drenada sólo por arriba, alcanzar 50% de consolidación?
b. Encuentre el tiempo requerido para que el estrato de arcilla en el campo, como se describe en (a), alcance el 65% de consolidación. 8. Calcule el asentamiento total del estrato de 3 m de espesor de arcilla mostrado en la figura que resultará de la carga tomada por una zapata cuadrada de 1.5 m. Considere los siguientes datos: LLarcilla = 40
LParcilla = 18
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Warcilla = 46%
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tfin de consolidación primario = 3.5 años
tproyectado = 10 años
Δeentre
tiempos
=
0.018
9. El tiempo requerido para que una muestra de suelo arcilloso de 30 mm de altura (drenada por arriba y abajo) en el laboratorio, consolide a un 50% es de 3 minutos 10 segundos. ¿Qué tiempo le tomará (en días) en campo a un estrato de la misma arcilla de 3.2 metros de espesor y bajo las mismas condiciones de presión, alcanzar 50% de consolidación? En el campo debajo del estrato de arcilla está la roca. 10. Refiérase al ejercicio 9 y determine el tiempo (en días) necesario para obtener una consolidación del 40%.
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