EXAMEN DE SEGUNDA INSTANCIA MECNICA DE SUELOS II CIV 220 Semestre II/2000, 9 de diciembre de 2000 Se ha realizado la exploracin geotcnica de un sitio, la figura 1 muestra el perfil de suelo

encontrado y sus propiedades. Se va a construir una zapata flexible y rectangular a 2 m de

profundidad, con las dimensiones que se presentan en el esquema. Considere que la zapata se

construye en un instante de tiempo, en el que adicionalmente el nivel fretico desciende al nivel de

fundacin y permanece en esa posicin por tiempo indefinido. El peso unitario de la arena en la

parte no saturada es el 90% del valor en el sector saturado. Asimismo, considere que no existe

asentamiento secundario en la arcilla y que el asentamiento inmediato es el 50% del total.

1. Determinar el asentamiento total de la zapata

2. Determinar el tiempo que toma para que se d el 50% del asentamiento total.

3. Calcular la presin mxima admisible del suelo suponiendo que la presin mxima segura

de apoyo es 175 kN/m2 y el asentamiento tolerable de 25 mm.

4. Calcular la capacidad mxima segura de apoyo del suelo, suponiendo que todo el perfil de

suelo est constituido por arcilla (estrato de 5 a 8 m), el nivel fretico permanece en la

superficie y se carga la zapata en incrementos muy pequeos. Utilizar el mtodo de Vesic,

con un factor de seguridad de 3 sobre la carga neta aplicada.

0,3

mB =2 m ; L= 6 m

0

1

2

3

4

5

= 24 kN/mc3

= 20 kN/m3

0,3 m x 0,3 mP = 1500 kN

= 19 kN/m3

arena

Dr=60 %

arcilla

6

7

8

9

10

45

35E (MN/m )2

E=40 (MN/m )2

arena

= 20 kN/m 3

muestra 1

muestra 2

muestra 3

De muestra 1:

Ensayo triaxial CD: C=0 ; = 32 De muestra 2:

Consolidacin: Eo=0,75; Cc=0,02; Cs=0,03

Pc=85 kN/m2 (mtodo de Casagrande)

presin 25 50 100 200 400

Cv (m2/min) 0,0194 0,009 0,006 0,011 0,018

Triaxial UU : Cu = 50 kPa Veleta : Cu = 45 kPa Corte directo : c = 0; = 34 Compresin inc: Cu = 55 kPa Triaxial CU : c = 0 ; = 32

c= 0 ; = 34

De muestra 3: Ensayo triaxial CU : c = 0 ; = 33

c=0 ; = 36

SOLUCION

1. Asentamientos

Carga Neta

( )

2

2

2

2

51424209162

4208924040220

9162

1262

51954817130306224623042717030301500

mkN,,,'q'qq

mkN,,'qq

mkN,q

mA

kN,,,,,,,,,,,F

AFq

on

oo

===

====

=

==

=+++=

=

Asentamiento en arenas a) Zapata cuadrada

)S(mm,S

,,,,S

zEI

qCCS

C

,,

,qq

,C

,,,,,

'qn,,I

mkN,,'

zcu

zn

n

o

z

04

2434801

4041051421860

1

8605142

40501501

72063051421050

1050

6302103

21

2

1

2

=

+=

=

=

===

=

+=

+=

==

6

5

0,00

4

3

0,24

2

1

0

0,41

0,10

0,72

0,48

b) Zapata L/B 10

( )

mm,S

,S S BL

S BL S BL

:doInterpolan)S(mm,S

,,,,,S

zEI

qCCS

,,,,,Iz

'q

,,I

mkN,,'

zco

zcu

zco

zn

v

nz

54

42611013

1031

26

2402902

434801

4041051421860

69084051421050

1050

8404210

21

2

=

=

===

=

++=

=

=+=

+=

==

Asentamiento en arcilla

c

o

o

c

o

c

o

soed

o

co

o

av

bmtav

PPP

logeHC

PP

logeHC

S

kPa,,,PP.C.SarcillakPaPP

kPa,,,,PkPa,P

,,,

PPPP

++

++

=

=+=+=