Problemas de Suelos (1) (1)

8/10/2019 Problemas de Suelos (1) (1)

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Mecnica de suelos y rocas 2014

UNIVERSIDAD SEOR DE SIPAN Pgina 1

1. Un perfil de suelo se muestra en la figura 5.27. Calcule los valores de en los puntos A, B, C y D. Grafique con la profundidad. Sedan los valores en la tabla

En A:


2/33



En B:

En C:

En D: Para graficar hacemos un cuadro resumen:

PUNTO Esfuerzo Total Presin de poro delagua Esfuerzo efectivo A 0 0 0

B 92.20 0 69.20

C 167.70 49.05 114.65

D 281.90 107.91 173.99


3/33



ESFUERZO TOTAL

PRESION DE POROS DEL AGUA

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 50 100 150 200 250 300

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 20 40 60 80 100 120


4/33



ESFUERZO EFECTIVO

2. Resolver el problema 1 con los siguientes datos:

En A:

En B:

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 50 100 150 200


5/33



En C:

En D: Para graficar hacemos un cuadro resumen:


B 67.5 0 67.5

C 247.5 98.1 149.4

D 409 181.49 227.51

ESFUERZO TOTAL

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450


6/33




ESFUERZO EFECTIVO

0

5

10

15

20

25

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

0

5

10

15

20

25

0 20 40 60 80 100 120 140 160


7/33



3. Resolver el problema 1 con los siguientes datos

Peso especfico seco: Peso especfico saturado: Para el estrato I: calculamos el peso especfico seco: Para el estrato II: calculamos el peso especfico saturado:

Para el estrato III: calculamos el peso especfico saturado:

En A:


8/33



En B:

En C: En D: Para graficar hacemos un cuadro resumen:


B 55.08 0 55.08

C 135.52 39.24 96.28

D 173.9 58.86 115.04


9/33


10/33



ESFUERZO EFECTIVO

4. Grafique la variacin del esfuerzo total, de la presin de poro del agua, y del

esfuerzo efectivo con la profundidad para los estratos de arena y arcilla

mostrados en la figura 5.28 con y . D valoresnumricos.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 20 40 60 80 100 120 140


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Peso especfico seco: Peso especfico saturado:

Para la arena: calculamos el peso especfico seco: Para la arcilla: calculamos el peso especfico saturado:

En A:

En arena: En arcilla:


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Para graficar hacemos un cuadro resumen:

PUNTO Esfuerzo Total

Presin de poro del

agua Esfuerzo efectivo

A 0 0 0R 67.72 0 67.72C 122.89 29.43 93.46

ESFUERZO TOTAL

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 20 40 60 80 100 120 140


13/33




ESFUERZO EFECTIVO

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 5 10 15 20 25 30 35

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


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5. Un perfil de suelo se muestra en la figura 5.29.

a. Calcule el esfuerzo total la presin de poro del agua y el refuerzo

efectivo en los puntos A, B, C.

b. Cunto debe ascender el nivel del agua fretica para que el

esfuerzo efectivo en el punto C sea de 104 ?

a.

Peso especfico seco: Peso especfico saturado: Para A: calculamos el peso especfico seco:

Para B: calculamos el peso especfico saturado:


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En A:

En B: En C: Para graficar hacemos un cuadro resumen:

PUNTO Esfuerzo Total Presin de poro delagua Esfuerzo efectivo A 0 0 0B 69.84 0 69.84

C 169.24 49.05 120.19


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ESFUERZO TOTAL


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 10 20 30 40 50 60


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ESFUERZO EFECTIVO

b.

Comprobando:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 20 40 60 80 100 120 140


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6. Una arena tiene . Calcule el gradiente hidrulico que causarinestabilidad por ebullicin para Dibuje unagrfica para

80.0,10.0,55.0,45.0,35.066.2

Gs

e

0.35 21.87 1.23

0.45 21.04 1.14

0.55 20.32 1.070.70 19.39 0.98

0.80 18.86 0.92


19/33



0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9


20/33



7. Un estrato de 10 m. de espesor de arcilla firme saturada descansa sobre un

estrato de arena (figura 5.30), la cual est sometida a presin artesiana.

Calcule la profundidad mxima de H que puede hacerse en la arcilla.

Para calcular la profundidad H tiene que cumplir:


21/33



8. Se hace un corte en una arcilla firme saturada que descansa sobre una

arena (figura 5.31), Cul debe ser la altura del agua h en el corte, de

manera que no se pierda la estabilidad de la arcilla saturada?


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9. Refirase a la figura 5.8. Dado , determine el incremento delesfuerzo vertical en un pinto , , . Use la solucin deBoussinesq.

La ecuacin a utilizar es:

Primero: calculamos el valor de r Segundo: calculamos y finalmente

*( ) +


23/33



10. Refirase a la figura 5.10. La magnitud de la carga de lnea q es de Calcule y grafique la variacin del incremento del esfuerzovertical , entre los lmites y , dado .

X


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11. Refirase a la figura 5.10. Suponga El punto A estlocalizado a una profundidad de 1.5 m bajo la superficie del terreno. Debido

a la aplicacin de la carga puntual, el esfuerzo vertical en el punto A se

incrementa en Cul es la distancia horizontal entre la carga delnea y el punto A?

0

2

4

6

8

10

12

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10


25/33



12. Refirase a la figura 5.32. Determine el incremento del esfuerzo vertical, en el punto A, con los siguientes valores:

Calculamos el :

Calculamos el :


26/33



Calculamos el :

13. Resuelva el problema 12 con los siguientes valores:

Calculamos el :

Calculamos el :

Calculamos el :


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14. Refirase a la figura 5.12. Se dan determine el incremento del esfuerzo vertical,en el punto A.

4 2 20

1.5 0.75 1 0.608 12.16

15. Resuelva el problema 14 para

z

3 3 600

1.5 1 2 0.409 245.4


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16. Considere un rea flexible circularmente cargada sobre la superficie del

terreno. Dado el radio del rea circular y la carga uniformementedistribuida. calcule el incremento de esfuerzo vertical,en un punto localizado a 1.5 m debajo de la superficie del terreno.

(inmediatamente abajo del centro del rea circular).


29/33



[

]

[ ]

17. Resuelva el problema 16 con y La ecuacin a utilizar es:

[ ]

[ ]


30/33



18. La planta de un rea rectangular flexible cargada se muestra en la figura

5.33. La carga uniformemente distribuida sobre el rea flexible, , es de . Determine el incremento en el esfuerzo vertical , a unaprofundidad

debajo de los siguientes puntos:

a. Punto Ab. Punto B

c. Punto C

Para hallar el incremento; primero hallamos las coordenadas del

punto a trabajar.

En A:

A (10; 0)


31/33



En B:

B (6; 2)

En C:

C (13; 0)


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19. Resuelva el problema 18. Use la carta de influencia de Newmark para la

distribucin de presiones verticales.

Ecuacin: [] Despejando:

Damos valores a la relacin , obtenemos r/z. luego para la profundidadde z=5 tenemos: r0.1 0.27 1.35

0.2 0.40 2.00

0.30.40.50.6

0.520.640.770.92

2.593.183.834.59

0.7 1.11 5.55

0.8 1.39 6.94

0.9 1.91 9.54

Luego: PUNTO A: PUNTO B:


33/33


PUNTO C:

20. Refirase a la figura 5.34. El rea circular flexible est uniformemente

cargada. Dada y usando la carta de Newmark, determine elincremento de esfuerzo vertical,, en el punto A.

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