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• Sergio Eloy Espadas

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Comportamiento de Suelos en las V. T. EJERCICIOS UNIDAD III

Consolidación

TAREA No 9  Ejercicio 1 Una muestra de arcilla saturada de 20 mm de espesor inicial es sometida en un consolodimetro a una carga constante de 100 kPa. La curva de consolidación resultante se representa en la figura. La muestra de arcilla está drenada por ambas caras. Determinar el coeficiente de consolidación cv de la arcilla. 19.0 18.8

h (mm)

18.6 18.4 18.2 18.0 17.8 17.6 0.1

1

10

100

1000

10000

Tiempo (min)

Ejercicio 2 El terraplenado de una extensa zona de suelos compresibles se traduce en la aplicación en la superficie del suelo de una sobrecarga uniforme de 200 kPa. La estratificación del suelo compresible está representada en la figura, con los valores de los parámetros necesarios para el cálculo de los asentamientos. El nivel freático está al nivel del terreno natural. Calcular el asentamiento final del terreno compresible.

POR: M.I.V.T MARISELA DE LA FLOR CHI COB.

ENTREGA: 6 DE JULIO DE 2018

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Consolidación 200 kPa

NF 2m

3m

Arcillasobreconsolidada

sat = 19 kN/m3eo = 1 cc = 0,5 cs = 0,05 ´p = 50 kPa sat = 12 kN/m3eo = 1.5 cc = 2,5 ´p = ´vo

Turba

5m

Arcillanormalmenteconsolidada

4m

Arcillablanda

sat = 16 kN/m3eo = 1,6 cc = 0,6 ´p = ´vo

sat = 17 kN/m3eo = 1,3 cc = 0,5 ´p = ´vo

Ejercicio 3 150 kPa NF 12,5 m

Arena

5m

Arcilla

10 m

5m

 = 20 kN/m3  = 18 kN/m3eo = 1,5 cc = 0,25 cv = 10-8 m2/seg

Arena

 = 20 kN/m3

Arcilla

 = 19 kN/m3 eo = 1,2 cc = 0,25

cv = 10-8 m2/seg

Roca fisurada

*Todas las son saturadas  Un depósito de grandes dimensiones aplica sobre la superficie del suelo una carga vertical uniforme de 150 kPa. El suelo está constituido por una capa de arena densa intercalada por dos niveles de arcilla compresible, de 5 m de espesor cada una, ubicadas a 12,5 m y 27,5 m de profundidad. El nivel freático se encuentra a nivel del terreno natural. Los pesos específicos de las diferentes capas y las características edométricas de la arcilla están

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Consolidación

indicados en la figura; se supondrá que luego de aplicada la carga, las capas de arena asientan instantáneamente 4 cm, globalmente. a) Calcular el asentamiento final de la superficie del suelo. b) En cuánto tiempo después de la aplicación de la carga se alcanza el 50% y el 90% del asentamiento final. c) Trazar la curva de asentamiento de la superficie del suelo en función del tiempo. Ejercicio 4 Un edificio se va a desplantar sobre un estrato de arcilla comprensible saturada con espesor de 5.50 m, cuya curva de compresibilidad se da a conocer en hoja anexa, la descarga inicial en el estrato es de 0.5 kg/cm2 y el incremento medio de presión en el estrato debido a la erección del edificio será de P=1.5 kg/cm2. Se solicita: A. Estimar el asentamiento del edificio considerando que el estrato se halla preconsolidado. B. Estimar el asentamiento del edificio considerando que el estrato se halla normalmente consolidado C. Calcule el índice de compresibilidad Cc y el índice de descarga Cs

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Consolidación

Ejercicio 5 La estratigrafía de un terreno está formada por 5 m de arcilla normalmente consolidada, todo ello sobre un macizo rocoso compuesto de arenisca de permeabilidad alta. El nivel freático se halla a 2 m de la superficie del terreno. El peso unitario saturado de la arcilla es 21 kN/m3. Con una muestra inalterada obtenida a 2,5 m de profundidad se realizó un ensayo de consolidación, habiéndose alcanzado los siguientes resultados: Índice de vacíos inicial = 0,58 Índice de compresibilidad = 0,11 Coeficiente de consolidación = 0,20 m2/año (parámetro correspondiente al rango de presiones al que estará sometido el suelo) En la superficie del terreno se proyecta construir un tanque de almacenamiento de combustible de 5m de diámetro, mismo que ejerce una presión vertical sobre el suelo de 143 kN/m2. Este tanque duplicará la presión vertical efectiva que existe en la arcilla actualmente. Se requiere: a) Calcular el asentamiento. b) ¿Qué tiempo en años será necesario para alcanzar el 50 % del asentamiento en la capa de arcilla?

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