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• Renzo Lupaca Chura

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GEOTECNIA I Trabajo práctico

año 2008

Asentamientos por consolidación

1-

Una estructura induce en el centro de un manto de arcilla de 3.0 m de espesor una presión efectiva total (σv+∆σv) de 1.60 Kg/cm2. El manto de arcilla se encuentra confinado entre dos mantos de arena. Para calcular los asentamientos, se ensayó una muestra inalterada en un consolidómetro con drenaje en ambas caras, bajo un a carga igual a la que inducirá la estructura: 1.60 Kg/cm2. El peso de la muestra saturada es de 275 gr, la humedad inicial es de ω=45%, γs= 2.70 gr/cm3, y el anillo es de φ=10cm y 2 cm de altura. Las lecturas de las deformaciones en función del tiempo son las siguientes: Tiempo

0

6”

15”

30”

1’

2’

4’

8’

15’

30’

60’

2h

4h

8h

16h

L [mm/1000]

850

780

465

750

720

665

594

516

444

403

375

361

352

345

330

Determinar:

a) el tiempo en el que se producirá el 60% del asentamiento total de la estructura. b): la relación de vacíos al terminar la consolidación primaria. c): el coeficiente de consolidación secundaria Cα.

2- Sobre una muestra extraída del centro del estrato de arcilla preconsolidada de la figura siguiente, se efectuó un ensayo de consolidación que para el 100% de la consolidación primaria arrojó los siguientes resultados: Carga Descarga 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.4 12.8 3.2 0.8 0.2 0.1 p [kg/cm2] 0.945 0.935 0.920 0.905 0.875 0.796 0.640 0.450 0.400 0.515 0.550 0.570 e TANQUE γ = 1.8 gr/cm3 γ sat = 2.0 gr/cm3 γ sat = 1.9 gr/cm3 γs= 2.85 gr/cm3 Sr = 100% ω= 38%

a) Calcular el asentamiento máximo por consolidación primaria que sufrirá un tanque de 12m de radio colocado sobre la superficie del terreno y que transmite una carga inducida en el centro del estrato de 3.0 Kg/cm2. b): Cuál será el asentamiento de este tanque al cabo de dos años de construído si el coeficiente de consolidación de la arcilla es Cv = 2 x 10–4 cm2/seg?

3En un laboratorio una muestra en consolidación alcanzó su t50 en 8’. La muestra tenía drenaje por las dos caras y 2.5 cm de altura. El estrato al cual pertenecía la muestra es de 8m de espesor, y está limitado por arriba por un manto de arena suelta permeable y por abajo por roca impermeable. Calcular el tiempo en que el estrato alcanzará el 75% de la consolidación bajo una carga exterior que induce una presión efectiva total igual a la que actuaba sobre la muestra. 4-

Sobre el manto de arcilla de la figura se ha construido un relleno de arena que ocupa un área aproximada de 4 Ha. Con los datos disponibles estimar el asentamiento que sufrirá el terreno.

γ = 1.8 t/m3

γ sat = 1.75 t/m3 ωL = 70 Ip = 43 eo = 1.30

-5

5-

Cuánto tiempo se podrá mantener deprimido el nivel freático de la posición 1 a la 2, para que el asentamiento del terreno no sea mayor que 5 cm? γ sat = 2.0 t/m3

γ sat = 1.8 t/m3 eo = 1.12 Cc = 0.46 Cv = 3x10 –3 cm2/min

6-

3m

Calcular el asentamiento del manto de arcilla preconsolidada sobre el que se apoya el terraplén mostrado en la figura. Analizar el asentamiento esperable en el eje y en el borde del mismo, y su evolución en el tiempo.

γ = 2.15 t/m3

γ sat = 2.15 t/m3 eo=1.05 Cc=0.42 Cr=0.078 σ‘p = 71 t/m2 Cv = 7 cm2/día

ARENA