Umss 2015-01-01mecsuelosi Primerexamenparcial 2015091153

UMSS. Mecánica de Suelos I Primer examen parcial

Semestre 01/15 Página 1/2

Nombre completo: _______________________________________________ Cochabamba, 31 de agosto de 2015

C.I.:__________________ Número ___

Pregunta 1. Se ha realizado un ensayo de laboratorio para determinar el límite de contracción de una muestra de suelo fino. Se presenta a continuación los valores obtenidos. Se pide determinar el límite de contracción. (20 puntos) Masa del recipiente de contracción con vaselina: 19,69 g Masa de la muestra húmeda en el recipiente de contracción: 50,01 g Masa de la muestra seca en el recipiente de contracción: 43,34 g Masa del recipiente de contracción lleno de mercurio: 239,32 Masa del recipiente de vidrio lleno de mercurio: 1022,00 g Masa del recipiente de vidrio con el mercurio sobrante: 853,92 g Densidad del mercurio: 13,55 g/cm3

Pregunta 2. Se desea realizar un ensayo de permeabilidad con carga constante en una muestra de suelo cuya gravedad específica de los sólidos es 2,65. El permeámetro admite un volumen de suelo de 785,00 cm3. El ensayo debe realizarse con una densidad húmeda de 2,05 g/cm3, con un grado de saturación de 96%. Para este efecto se dispone de una muestra con contenido de humedad de 3,5%. Además, las Tablas 1 y 2 muestran el resultado del análisis mecánico. Tabla 1. Resultado del ensayo mecánico por tamizado Abertura, mm 75 19 4,75 Porcentaje que pasa 100 85,6 71,0

2 66,9

Tabla 2. Resultado del ensayo mecánico por hidrómetro Abertura, mm 0,075 0,060 0,050 Porcentaje que pasa 100 90 80

0,040 73

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0,075 40,2

0,020 33

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0,002 5

Se pide: a) Determinar la cantidad de muestra húmeda que debe tomarse para realizar el ensayo, la cantidad de muestra húmeda que debe ingresar en el permeámetro y la cantidad de agua que debe añadirse a la muestra inicialmente disponible para cumplir con los requisitos del ensayo de permeabilidad (15 puntos) b) Estimar el coeficiente de conductividad hidráulica en m/s a partir de la ecuación de Kruger, suponiendo que la viscosidad dinámica del agua a 20 oC es 0,001003 kg/(ms) y la densidad del agua a la misma temperatura es 998,2 kg/m3 (15 puntos) Pregunta 3. Para la Figura 1, se pide determinar la presión de poros a 20,93 m del pie izquierdo del terraplén sobre la base impermeable, utilizando una red de flujo. (25 puntos)

Figura 1.

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Pregunta 4. Se dispone en laboratorio del instrumento que se muestra en la Figura 2. Por encima del punto A el nivel de agua se encuentra a 50 cm, por debajo del punto D a 40 cm. Se pide: a) b) c) d)

Dibujar en función de la distancia, la altura total de carga (10 puntos) Dibujar en función de la distancia, la altura piezométrica (5 puntos) Dibujar en función de la distancia, la velocidad de flujo en cm/s (5 puntos) Determinar el caudal del sistema en l/s (5 puntos)

3.6

3.0 A

2.4 1

B

1.8 2

C

1.2

Suelo 1: A1 = 0,36 m2 k1 = 1 cm/s. n1 = ½ lAB = 30 cm Suelo 2: A2 = 0,36 m2 k2 = 0.75 cm/s. n2 = ½ lBC = 40 cm

3 0.6

0.0

D

Suelo 3: A3 = 0,18 m2 k3 = 0.5 cm/s. n3 = 1/3 lCD = 20 cm

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