EXAMEN FINAL GRUPO 1 1.- Se va a colocar un tanque para almacenamiento de petrleo sobre una arcilla muy balnda de 6 m de espesor, la que se encuentra sobre un arcilla rgida. Se ejecutaron ensayos a 3 m de profundidad y dieron los siguientes resultados: l = 0,32; k = 0,06; fcs = 26; OCR = 1,2 y w = 55%. El tanque tiene un dimetro de 8 m y un alto de 5 m. La carga nuerta del tanque , aplicada al nivel de fundacin, es 350 kN. Se pide dibujar en un grfico (sin valores) q vs p y e vs p que ilustre el problema.

2.- Se ha realizado un ensayo de compresin inconfinada en una muestra de arcilla normalmente consolidada, obtenindose un esfuerzo total de 120 kPa en la falla. Adicioalmente se ha realizado un ensayo triaxial UU con una presin de celda de 200 kPA y una presin de poros en la falla de 150 kPa. Adicionalmente, en la misma muestra se ejecut un ensayo de corte directo con un esfuerzo normal de 80 kPa y un ensayo triaxial CU con 400 kPa de presin en la celda y una p`resin de poros en la falla de 180 kPa. Se pide determinar:

a) El esfuerzo de corte al que la falla la muestra en el ensayo de corte directo b) El esfuezo desviador en la falla del triaxial consolidado no drenado

50

100

150

50 100 150

,

Compresin inconfinada

cu=60 kN/m2

d=120 kN/m2

Compresin inconfinadaTriaxial UU

=33,05

kPa

kPakPaukPa

UUTriaxial

d

17050120

50150200150;200

1

1

31

3

3

=

+=

===

==

05,3354545,0

5017050170

31

31

==

+

=

+

=

sen

sen

kPa0,5205,33tan80

tan

tan

=

=

=

=

kPad

220180400331

==

=

kPakPa

sensen

sensen

d 8,52722078,74778,747)220)(399,3()399,3(

399,305,33105,331

11

31

3

1

=====

=

+=

+=

3.- Se ha observado el siguiente perfil: 0.0 4.0 m. Arena = 18 kN/m3, sat = 20 kN/m3 4.0 - 6.0 m. Arcilla = 22 kN/m3, k=2,3*10-8 m/s 6.0 - 7.5 m. Arena = 20 kN/m3 7.5 - 9.5 m. Arcilla = 21 kN/m3 Se ha observado que el nivel fretico se encuentra a 2,0 m de profundidad y existe 1,0 m de ascenso capilar con un grado de saturacin promedio de 70%. Se ha introducido un piezmetro a 7 m de profundidad y se ha determinado que la altura piezomtrica corresponde a 8 m.

a) Calcular el caudal que circula por ambos estratos de arcilla b) Detrminar el esfuerzo efectivo, presin de poros y esfuerzo toal a lo largo del perfil de suelo,

en condiciones a corto y largo plazo, si se realiza una excavacin muy grande de 1,5 m de profundidad en el estrato superior de arena.

smQ

Q

mALhi

AikQArcilla

/)10(45,3

)1()5,1()10)(3,2(

1;5,12

47

1

38

8

2

=

=

==

=

=

=

smQ

cashidrostticondicionLhi

Arcilla

/0

;0

2

3=

=

=

Condiciones iniciales

7

10

9

8

5

3

4

2

0

Arena0

u

1

6

=18 kN/m3

Arena

=20 kN/m3 Arena

=22 kN/m3 Arcilla

=20 kN/m3 Arena

=21 kN/m3 Arcilla

18

36

76

120

150

192 102.9

83.3

68.6

19.6

0

-6.86=18 kN/m3S=70 %

Condiciones a corto

7

10

9

8

5

3

4

2

0 0 u

1

6

=18 kN/m3 Arena

=20 kN/m3 Arena

=22 kN/m3 Arcilla 1

=20 kN/m3 Arena

=21 kN/m3 Arcilla 2

0 0

09

49

93

123

165 102.9

83.3

68.6

19.6

-3.43 3.43

56.4

51.4

66.7

89.1

-7.4

41.6

56.3

75.962.1

39.7

24.4

29.4

9.0

Corto plazoLargo plazo

4.- Demuestre que la resistencia en el estado no drenado en una arcilla (Gs=2.7, =0.15) vara en 20 % cuando el contenido de humedad cambia en 1 %

para un ensayo no drenado:

=

oee

f eMq

==

oeef

u eMqc22

==

oAB

o

o ee

ee

B

ee

A

Bu

Au ee

ecc 0

)(

)(

==

)(

)(

)(0

ABs wwG

Bu

Aus ec

cGwe ; Gs = 2,7; = 0,15; wB wA = 1%

)()(

18,015,0)01,0()7,2(

)(

)(

20,1

20,1

%1

BuAu

Bu

Au

cc

eecc

wpara

=

===

=