UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERIA-ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL CURSO: MECANICA DE SUE
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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERIA-ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL CURSO: MECANICA DE SUELOS I FECHA: TRUJILLO, 13 DE FEBRERO DEL 2017
TRABAJO DOMICILIARIO No 04 1) Para una prueba de permeabilidad con carga variable, se dan los valores: Longitud de la muestra de suelo = 200 mm Area de la muestra del suelo = 1000 mm2 Area de la bureta = 40 mm2 La diferencia de carga en el tiempo t = 0 es de 500 mm La diferencia de carga en el tiempo t = 3 min es de 300 mm a) Determine la permeabilidad del suelo en cm/seg b) ¿Cuál es la diferencia de carga en el tiempo t = 100 seg.? 2) Una muestra de suelo de 5 cm de diámetro y 12 cm de altura fue sometida a una prueba de permeabilidad; la diferencia de carga es 25 cm y la filtración 1.50 cm3 en 5 minutos. Calcular el coeficiente de permeabilidad en cm/seg. 3) En un prisma de suelo de 12 cm de largo y 6 cm2 de base, el nivel del agua en uno de los extremos del prisma está a 20 cm sobre un plano de referencia; en el otro extremo a 3 cm sobre el mismo plano; el flujo de agua es de 2 cm3 un 1.5 minutos. Calcular el coeficiente de permeabilidad del suelo en cm/seg. 4) Un canal y un río corren paralelamente, separados 45.50 metros como promedio. La elevación del agua en el canal es E1 = 188 m y en el río E2 = 181 m. Un estrato de arena de 1.50 metros de espesor, que está entre dos estratos de arcilla impermeable, atraviesa el canal y el río por debajo del nivel de las aguas. Calcular la pérdida por filtración del canal en m3/seg/km, si la permeabilidad de la arena es 0.063 cm/seg. 5) Un chiquero de madera relleno con tierra se ha colocado como ataguía provisional y facilitar el trabajo en el lugar. El nivel del agua, aguas arriba está a 6.00 metros sobre el lecho de roca de la corriente y a 1.50 metros sobre el lecho de la corriente aguas abajo. La ataguía tiene 61 metros de largo a través del río y 9.15 m de ancho. El relleno de la ataguía es grava limo arenosa de buena graduación que tiene un coeficiente de permeabilidad de 0.0003 cm/seg. Estimar el gasto a través de la ataguía en lts/hora. Sugerencia: Suponga que la sección transversal promedio del flujo de agua a través de la ataguía es el promedio de las áreas de entrada (6 m *61 m) y de salida (1.50 m * 61 m). 6) La figura muestra la sección transversal de una presa cimentada sobre un estrato permeable que, a su vez, reposa sobre un estrato impermeable. En las cercanías del extremo corriente arriba de la presa se ha instalado una hilera de tablestacas para reducir la cantidad de infiltración. Trácese una red de flujo que represente las condiciones de infiltración y, con ella: a) Determínese la cantidad de infiltración por meto (k = 0.000052 m/s) b) Graficar la distribución de la sub presión que actúa sobre la base de la presa.
7) a) Dibujar la red de flujo por debajo de un tablestacado vertical, que penetra 7.60 m en un estrato uniforme de arena de 15.20 m de espesor; k = 0.03 cm/seg. b) Si el nivel del agua a un lado del tablestacado es 10.70 m por arriba del nivel de la arena y en el otro lado es de 1.50 m por arriba del nivel de la arena, calcular el gasto por metro del tablestacado. 8) Dibujar la red de flujo por debajo de una presa de hormigón de 36.60 metros de ancho en la base, que se apoya en un estrato uniforme de arena limosa de 10.70 m de espesor. El fondo de la presa está a 1.50 metros por debajo de la superficie de la arena limosa. Calcular el gasto si la carga en la presa es de 19.80 metros y la permeabilidad del suelo es de 0.0003 cm./seg. 9) Hallar el gradiente hidráulico que se requiere para producir la condición de movediza en la superficie de una masa horizontal de arena, a través de la cual fluye el agua verticalmente hacia arriba. La relación de vacíos es 0.63 y el peso específico relativo de los sólidos 2.66. 10) Una excavación larga tiene 6.10 m de profundidad y 3.60 m de ancho en el fondo. El nivel freático está normalmente a 3.0 m por debajo de la superficie del terreno. Una sola línea de pozos filtrantes se extiende hasta 3.0 m por debajo del fondo de la excavación y está situada 4.90 m del eje de la excavación. El suelo es una arena fina con k = 0.01 cm/seg y por debajo de ella a una profundidad de 10.70 m, se encuentra la roca. El nivel freático se mantiene en su nivel original a 61 m de la excavación y se ha bajado 4.60 m de su elevación normal a lo largo de la línea de pozos filtrantes. a) Dibujar la red de flujo hacia los pozos filtrantes como si estos constituyeran una ranura continua en el terreno. b) Calcular la cantidad de agua a bombear por pozo, si estos están separados 1.80 m. c) A qué nivel debe colocarse el colector?
Ing. Jose Huertas Polo Profesor del curso