UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL CÁTEDRA: MECÁNICA DE SUELOS - I Practica N o 1 Concerniente a los temas : Introducción al curso de Mecánica de Suelos I. Relaciones Volumétricas. Relaciones Gravimétricas. Análisis Granulométrico. 1 PREGUNTA El contenido de humedad de una muestra de suelo saturado es 55% y el peso específico de las partículas es de 2.72 gr/cm3. Calcular la relación de vacíos, porosidad y el peso específico de la muestra (02 Puntos). 1.1 SOLUCIÓN: W % = W w W s = 0.55 de la relacion: Calculo de los valores solicitados: W s = 1gr W w = 0.55gr γ s = W s = = 0.367cm3 V w = W w γ w = 0.55cm3 e = V v = = n = V v = = γ m = W m = = 1.689cm3 MECÁNICA DE SUELOS - I Pagina 1 de 7

2 2 PREGUNTA Se extrajo una muestra de arcilla para la construcción de una represa de tierra, el estudio de laboratorio arrojo los siguientes resultados: Peso de la muestra saturada =1826 gr. Peso de la muestra seca = 1078 gr. Se pide calcular su W% considerando un γ s = 2.90gr/cm3, además a esto obtener el valor de e, n, γ m (03 Puntos). 2.1 SOLUCIÓN: El esquema a considerar corresponde al de un suelo saturado, hallando los respectivos valores para los pesos y volumenes, a partir de los datos del problema. Si, γ s = 2.90 = W s W w = = 748gr V w = 748cm3 = W s γ s = = cm3 = V w + = cm3 Del esquema, y aplicando las correspondientes definiciones, obtenemos: W (%) = W w W s = 748gr 1078gr = 0.69 = 69% e = V w = 748cm cm3 = n = e 1+e = = γ m = W m = = 1.63gr/cm3 MECÁNICA DE SUELOS - I Pagina 2 de 7

3 3 PREGUNTA Se ha tallado en un laboratorio una muestra cilíndrica de un suelo inalterado; de 5cm de diámetro y 10cm de altura los estudios que arrojo la muestra son: Peso de la muestra en estado natural gr. Peso de la muestra después de secada al horno durante 24 hrs y a 110 C es de gr. Si la muestra es una arcilla se desea conocer: La relación de vacíos, porosidad, saturación, humedad, peso específico unitario seco, saturado y sumergido. (03 Puntos). 3.1 SOLUCIÓN: Hallamos valores para graficar el esquema de la muestra cilindrica: = π(5)2 4 x10 = cm3 W w = W m W s = = 40.63gr V w = W w γ w = 40.63cm3 Se tiene por dato que la muestra es una Arcilla por lo que el Peso especifico Relativo (S s ) es igual a γ s = S s xγ w = 2.75x1gr/cm3 = W s γ s = = cm3 V a = V w = = 42.03cm3 Resolviendo los enunciados: e = V v = = 0.89 n = e 1+e = 0.47 G% = V w V v x100 = x100 = 43.8% MECÁNICA DE SUELOS - I Pagina 3 de 7

4 4 PREGUNTA W % = W w W s x100 = x100 = 14.25% γ d = W s = = 1.45gr/cm3 γ sat = W s+w w = = 1.66g r/cm3 γ l = γ sat γ w = = 0.66gr/cm3 Del cribado de una muestra se tiene los siguientes resultados: Tamiz Abertura W ret (gr) 3 " " " " " " /8 " " N N N N N N N N N Determine el porcentaje retenido, porcentaje acumulado y dibuje la curva Granulométrica de la muestra. (02 Puntos). Determine D 10, D 30 y D 60 de la curva de distribución Granulométrica. (01 Punto). Calcule el coeficiente de Uniformidad C u y el coeficiente de curvatura C c. (01 Punto). MECÁNICA DE SUELOS - I Pagina 4 de 7

5 4.1 SOLUCIÓN Tamiz Abertura W ret (gr) %ret. %acum. Pasa 100 3" " /2" " /4" /2" /8" /4" N N N N N N N N N Σ CURVA GRANULOMETRÍCA MECÁNICA DE SUELOS - I Pagina 5 de 7

6 Calculo de D 10, D 30, D 60, C u y C c : D 10 = D 30 = D 60 = D X = D 2 D 1 log% 2 log% 1 x(log% x Log% 1 ) + D 1 (1) C u = D 60 D 10 (2) C c = D2 30 D 60 x D 10 (3) log(6.92) log(11.32) x(log(10) Log(11.32)) = PREGUNTA log(22.01) log(31.24) x(log(30) Log(31.24)) = log(59.54) log(63.31) x(log(60) Log(63.31)) = C u = D 60 D 30 = = C c = D2 30 D 60 x D 10 = x0.17 = Cuál es la Importancia de la mecánica de suelos para la construcción? (02 Puntos). 5.1 SOLUCIÓN Determinar las propiedades mecánicas del suelo, ademas de proporcionar recomendaciones y especificaciones técnicas para el correcto diseño, construcción y control de obras para edificaciones de todo tipo, instalaciones industriales y en proyectos de construcción en general. 6 PREGUNTA Explique los Métodos de Sedimentación (Método del Hidrómetro y El Método de la Pipeta)(02 Puntos). 6.1 SOLUCIÓN: MÉTODO DEL HIDRÓMETRO El análisis granulométrico con el hidrómetro se basa en el principio de la sedimentación de las partículas de suelo en agua. Se deja en reposo para ir midiendo, con hidrómetro (para distintos tiempos transcurridos), la densidad de la suspensión, la que disminuye a medida que las partículas se asientan MÉTODO DE LA PIPETA Consiste, básicamente, en la determinación de la densidad de partículas en suspensión a profundidades fijas como función del tiempo. Para obtener buenos resultados y minimizar errores, las partículas analizadas deben ser independientes unas de otras (no deben existir agregados de partículas), por lo tanto se requiere de un tratamiento de dispersión previo al análisis granulométrico. 7 PREGUNTA Mencione, defina y enumere las fases del ensayo granulométrico (02 Puntos). MECÁNICA DE SUELOS - I Pagina 6 de 7

7 7.1 SOLUCIÓN: 1. Cuarteo de la muestra, su finalidad es reducir las muestras obtenidas en el campo al tamaño requerido. 2. Secado en el horno, generalmente a una temperatura de 110 c. 3. Lavado por la malla N o Secado en el horno de la muestra lavada como en el paso Tamizado de la muestra. 6. Pesado del material retenido en cada tamiz. 7. Correcciones y cálculos en gabinete. 8 PREGUNTA Explique el proceso, materiales y equipos que intervienen en el cálculo de la gravedad específica de los suelos (02 Puntos). 8.1 SOLUCIÓN: Consiste en determinar el peso específico de los suelos y del relleno mineral (filler) por medio de un picnómetro. Materiales: Frasco volumétrico (picnómetro). Bomba de vacío, con tuberías y uniones. Homo o Estufa. Balanzas. Pipeta. Termómetro graduado. Cápsula de evaporación. Baño de agua (baño María). Tamices de 2.36 mm (N 8) y 4.75 mm (N 4). MECÁNICA DE SUELOS - I Pagina 7 de 7