Ejercicios de Suelos

EJERCICIOS “EJERCICIOS DE MECÁNICA DE

SUELOS”

CUSCO, Noviembre del 2013

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO – P.A.P ING CIVILCurso: MECÁNICA DE SUELOS.Docente:Calsin Ríos,Crispin.Alumnos : Mariella Macedo Flórez.Valeria Moscoso PalominoUrsula Carrión MujicaMónica Quispe GonzalesRomina Pimentel floresMarco Sanchez ParedesDaniel Noriega Chinchazo.

1. Granulometría

1.1 La siguiente tabla da los resultados de un análisis por cribado:

TAMIZ Peso retUSA gr

4 0,010 21,620 49,540 102,660 89,1

100 95,6200 60,4pan 31,2

a. Determine el porcentaje más fino de cada tamaño de malla y dibuje una

curva de distribución granulométrica.

TAMIZ TAMIZ Peso ret RetenidoRet

Acum% mas

finoUSA mm gr % % %

4 4,75 0,0 0,0000 0,0000 100,00010 2 21,6 4,8000 4,8000 95,20020 0,85 49,5 11,0000 15,8000 84,20040 0,425 102,6 22,8000 38,6000 61,40060 0,25 89,1 19,8000 58,4000 41,600

100 0,15 95,6 21,2444 79,6444 20,356200 0,075 60,4 13,4222 93,0667 6,933pan 31,2 6,9333 100,0000 0,000

Suma 450,0

Curva Granulometrica

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10Abertura (mm)

% P

asa

SUELO1

b. Determine D10, D30, D60 de la curva de distribución granulométrica.

c. Calcule el coeficiente de uniformidad, Cu.

d. Calcule el coeficiente de curvatura, Cz.

1.2 Un suelo tiene los siguientes valores:

Calcule el coeficiente de uniformidad y el coeficiente de curvatura del suelo.

1.3Resuelva el problema 1.2 para un suelo con los siguientes valores:

D10= 0,082mmD30= 0,29mmD60= 0,51mm

Calcule el coeficiente de uniformidad y el coeficiente de curvatura del

suelo.

1.4 Resuelva el problema 1.1 con los siguientes valores de un análisis por

cribado.


4 0,06 30,010 48,720 127,340 96,860 76,6

100 55,2200 43,4pan 22,0

500,0






1.5 Resuelva el problema 1.1 con los resultados de un análisis por cribado

dados en la siguientes tabla:


4 0,06 0,010 0,020 9,140 249,460 179,8

100 22,7200 15,5pan 23,5

500,0






1.6 Las características de las partículas de un suelo se dan en la tabla

siguiente. Dibuje la curva de distribución granulométrica y encuentre los

porcentajes de grava, arena, limo y arcilla de acuerdo con el sistema MIT

(tabla1.1).

TAMAÑO %PASAmm %

0,850 100,0000,425 92,1000,250 85,8000,15 77,300

0,075 62,0000,040 50,8000,020 41,0000,010 34,3000,006 29,0000,002 23,000

2. Relaciones Volumétricas

2.4 El peso húmedo de 2.83 x10-3 m3 de suelo es 54.3 N. Si el contenido de

agua es 12% y la densidad de sólidos es 2.72, encuentre lo siguiente:

a. Peso específico húmedo “γ ” (KN/m3)

b. Peso específico seco “γ d ” (KN/m3)

c. Relación de vacíos “e ”

d. Porosidad “n ”

e. Grado de saturación “S ” (%)

f. Volumen ocupado por agua “V v ” (m3)

2.4 La densidad seca de una arena con una porosidad de 0.387 es de 1600

Kg/m3. Encuentre la densidad de sólidos del suelo y la relación de

vacíos del suelo.

2.5 El peso especifico húmedo de un suelo es de 19.2 KN/m3. Si Gs=2.69 y

el contenido de agua w=9.8%, determine los siguientes valores:

a. Peso especifico seco “γ d ” (KN/m3)

b. Relación de vacíos “e ”

c. Porosidad “n ”

d. Grado de saturación “S ” (%)

2.6 Para un suelo saturado ω=40% y Gs=2.71; determine los pesos

específicos saturado y seco en KN/m3.

2.7 La masa de una muestra de suelo húmedo obtenido en campo es de 465g

y su masa secada en horno es de 405.76g. la densidad de sólidos del

suelo se determinó en laboratorio igual a 2.68. si la relación de vacíos del

suelo en estado natural es de 0.83, encuentre lo siguiente:

a. La densidad húmeda del suelo en el campo (Kg/m3)

b. La densidad seca del suelo en el campo (Kg/m3)

c. La masa de agua, en kilogramos, por añadirse por metro cúbico de

suelo en el campo para saturarlo.

2.8Un suelo tiene un peso especifico de 19.9 K N/m3. Se dan Gs=2.67 y ω=

12.6%, determine los siguientes valores:

a. Peso especifico seco

b. Relación de vacíos

c. Porosidad

d. El peso del agua por metro cúbico de suelo necesaria para tener una

saturación completa.

2.9 Para un suelo saturado, γ d=15 .3KN /m3 y ω= 21%; determine los

siguientes valores:

a. γ sat

b. e

c. Gs

d. γ húm cuando el grado de saturación es de 50

2.10 Las relaciones de vacíos máxima y mínima de una arena son 0.8 y 0.41,

respectivamente. ¿Cuál es la relación de vacíos del suelo correspondiente

a una compacidad relativa de 48%?

2.11 Para una arena, las relaciones de vacíos máxima y mínima posibles son

de 0.94 y 0.33, respectivamente, según se determino en el laboratorio.

Encuentre el peso específico húmedo de una arena compactada en el

campo a una compacidad relativa de 60% y contenido de agua de 10%.

Si Gs=2.65, calcule también los pesos específicos secos máximos y

mínimo posibles que la arena tiene.

2.12 En un análisis granulométrico por mallas, se obtienen los resultados que siguen. Calcular y dibujar la granulometría del material.

De los 6818.1 gramos que pasaron por la malla #4 por medio de cuidadosos cuarteos, se tomaron y pesaron 200 gramos para efectuar la granulometría chica por lavado, obteniéndose los siguientes resultados:

2.13 Con los datos obtenidos en el problema granulométrico anterior, determinar:

a) Diámetro efectivo del materialb) Coeficiente de uniformidad del materialc) Coeficiente de curvatura del materiald) Indicar si está bien o mal graduado el material y explicar por qué

2.14 Se realiza una prueba de compactación de suelo arenoso en el lugar mediante un sondeo, pesando el suelo extraído y el volumen del sondeo efectuado.El peso húmedo del material extraído es 895 gramos y el volumen del sondeo es 426 cm3. El material extraído y secado al horno pesa 779 gramos.

Del suelo seco se toman 400 gramos y se colocan en un recipiente de condiciones muy flojas de compactación y se observa que ocupan 276 cm3. Después, los 400 gramos vaciados sueltamente en el recipiente se vibran hasta obtener un volumen de 212 cm3.

.Si la densidad relativa del suelo es 2.71, determinar la compacidad relativa con las dos fórmulas:

2.15 Un suelo saturado con volumen de 19.65cm3 tiene una masa de 36g.

cuando el suelo se secó, su volumen y masa fueron de 13.5 cm3 y 25g,

respectivamente. Determine el límite de contracción para el suelo.

2.16 El análisis por cribado de diez suelos y los límites liquido y plástico de la

fracción que pasa por la malla No.40 se dan en la tabla. Clasifique los

suelos de acuerdo con el Sistema de Clasificación AASHTO y dé los

índices de grupos.

Análisis por cribadoPorcentaje que pasa

Suelo Limite LimiteNo. No.10 No.40 No.200 Liquido Plástico1 98 80 50 38 292 100 92 80 56 233 100 88 65 37 224 85 55 45 28 205 92 75 62 43 286 97 60 30 25 167 100 55 8 NP8 94 80 63 40 219 83 48 20 20 15

10 100 92 86 70 38

2.17 Clasifique los suelos 1-6 dados en el problema 2.14 según el Sistema

Unificado de Clasificación. Dé el símbolo de grupo y el nombre de grupo

para cada suelo.

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