UMSS_2011-02_02MecSuelosI_SegundoExamenParcial

UMSS. Mecánica de Suelos I Segundo Examen Parcial

Semestre 02/11 Página 1/1

Nombre completo: _______________________________________________ Cochabamba, 1 de diciembre de 2011

C.I.:__________________ Número ___

Pregunta 1. Se ha determinado que cierto sitio está constituido de la siguiente manera: 0.00 – 2.00 m 2.00 – 3.00 3.00 – 5.00 5.00 – 8.00 8.00 – 10.00 10.00 – 12.00 12.00 - 

Arcilla Arena Arcilla Arena Arcilla Arena Roca

=21kN/m 3 =20kN/m 3 =21kN/m 3 =19kN/m 3 =21kN/m 3 =18kN/m 3

El nivel freático se encuentra a 2.0 m de profundidad, por encima, la arcilla tiene un grado de saturación promedio de 50% debido al ascenso capilar. El piezómetro que se ubica a 4 m de profundidad registra una altura piezométrica de 4 m. El piezómetro que se ubica a 7 m de profundidad indica que la altura piezométrica en ese punto es 2 m. Se realiza una excavación rápida y ancha de 3 m de profundidad sin bombeo del agua que pueda escurrirse a la excavación. Ese mismo instante el nivel de agua en ambos piezómetros se incrementa en 2 m. Se pide determinar: a) El esfuerzo total y presión de poros a corto plazo, en función de la profundidad (15 puntos) b) El caudal, expresado en cm3/s, que circula por el estrato de arcilla que se ubica entre 3 y 5 m de profundidad, en una sección de 1 m2 (5 puntos) c) El factor de seguridad contra levante en la base de la excavación (5 puntos) Pregunta 2. Se ha realizado un ensayo triaxial CU en una muestra de arcilla sobre consolidada y se ha determinado que la cohesión es 15 kPa y el ángulo de fricción interna corresponde a 35o. También se ha realizado un ensayo de compresión no confinada en el mismo suelo y se ha calculado que la resistencia del suelo corresponde a 68 kPa. Se pide determinar: a) La presión de poros en la falla durante la ejecución del ensayo de compresión no confinada (10 puntos) b) El esfuerzo desviador en la falla en un ensayo triaxial CD sobre el mismo suelo si la presión lateral en la muestra es 100 kPa (5 puntos) c) El ángulo de fricción crítico del suelo, expresado con dos decimales si se considera que la muestra se comporta como sobreconsolidada hasta 500 kPa de esfuerzo normal (5 puntos) d) El esfuerzo desviador en la falla en un ensayo triaxial CD sobre el mismo suelo normalmente consolidado si la presión lateral en la muestra es 100 kPa (5 puntos) Pregunta 3. Dibuje la trayectoria de esfuerzos hasta la falla de una muestra normalmente consolidada en un ensayo triaxial CD en los planos q, p’, e, siguiendo el modelo de estado crítico (20 puntos) Pregunta 4 Para los datos que se muestran a continuación, se pide determinar el peso unitario seco del suelo (15 puntos) 3

Densidad seca de la arena utilizada = 1638 kg/m Masa de la arena para llenar el cono = 0,515 kg Masa de recipiente + cono + arena antes de usarse = 7,590 kg Masa de recipiente + cono + arena después de usarse = 4,700 kg Masa de suelo húmedo del hoyo = 3,007 kg Contenido de humedad del suelo = 6,2 %

Pregunta 5. Explique cómo se decide cuál debe debe ser el peso unitario seco que se debe alcanzar en campo en una presa de tierra a partir de un ensayo de compactación Proctor estándar, ensayos de compresión no confinada y ensayos de permeabilidad de carga variable (15 puntos)

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