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7/24/2019 33512 Pr+campo Sesión 05 Ensayos
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Departamento:Ingeniería Civil
Unidad Docente:Ingeniería del
Terreno
Asignatura:Mecánica de suelos
y rocas
Sesión 5
Cimentaciones superficiales
SPT
06/05/2015
Cimentaciones
superficiales
1
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Relación de ejercicios a resolver en clase:
• Sessió 1:
– Prop. elementals. Classificació sòls (1.1,
1.10 - Izquierdo)
– Flux en medis porosos (problema
examen 27/04/2013)
• Sessió 2:
– Xarxes de flux (2.2 Izquierdo)
– Fluïdització (sifonament) (2.12-
Izquierdo)
• Sessió 3:
– Consolidació I (3.1, 3,5 - Izquierdo)
– Consolidació II (3.2- Izquierdo)
• Sessió 4:
– Consolidació III (3.4- Izquierdo)
– Resistència al tall. Tensions al terreny
(4.3 – Izquierdo, prob. examen abril
2013)• Sessió 5:
– Assajos geotècnics in situ. (prob.examen de càrrega admissible segonsl’assaig SPT) + problema comodí
• Sessió 6:
– Grups 1,2,3,5,6 Obtenció de
paràmetres geomecànics al camp
• Sessió 1 (1 hora):
– Elasticitat: Tensions i deformacions
(5.6, 5.7 - Izquierdo)
• Sessió 2 (1 hora):
– Elasticitat: Assentaments (problema
examen varis edificis)
• Sessió 3 (1 hora):
– Fonamentacions superficials (Prob. ex.
cim. en roca)
• Sessió 4 (1 hora):
– Fonamentacions superficials (Prob. ex.
zap.) I
• Sessió 5
– Gabinet de Mecànica de Roques (2
hores)
–
Resolució d’un exercici defonamentacions superficials (Prob. ex.
zap) II
– Problemes de repàs
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Problemas y campo Problemas
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Enunciado
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GCOC. Seguridad frente al hundimiento (4.5)
• Presión o carga admisible = (Presión o carga de hundimiento)/F
• La guía de cimentaciones en obras de carretera (GCOC) contempla
el cálculo de la seguridad frente al hundimiento de unacimentación superficial según el tipo de terreno que apoya sobrela cimentación: – Suelos granulares (arenas). Se recomienda la comprobación según el
SPT (4.5.2)
– Rocas (4.5.3)
–
Suelos cohesivos: es recomendable la comprobación analíticamediante los cálculos analíticos descritos en 4.5.5
• Siempre es posible evaluar la seguridad frente al hundimiento: – basándose en otros ensayos de campo: presiómetros, penetrómetros
y ensayos de carga (4.5.4).
– Mediante la formulación analítica (4.5.5) si se dispone de losparámetros resistentes del modelo de Mohr-Coulomb (c,phi).
– Otros procedimientos descritos en la literatura técnica si el nivel deseguridad es igual o mayor al de la GCOC.
– Mediante la experiencia local (4.5.1)
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a) Cálculo presión admisible cimentación
Guía de cimentaciones: 4.5.2. PRESIÓN ADMISIBLE EN ARENAS
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a) Cálculo presión admisible cimentación
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a) Cálculo presión admisible cimentación
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a) Cálculo de fuerzas en la base de la cimentación
V=1775+3*3*1*25=2000kN
Hb=0Mb=100kN.m el=0.05m
Hl=0Ml=100kN.m el=0.05m
1.5B’=1.5*(3-0.05)=4.425m
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Cálculos previos
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1 . 5
B ’ = 4 . 4 2
5
En esta zona
necesitamos σv’ e Iv
A
A’
B’
B
C
C’
D
D’
E
z
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Cálculos previos
Necesitamos calcular en determinados puntos losiguiente:
• A: σv y u para calcular la ley de presiones (accesorio)
• B: σv y u para calcular la ley de presiones (accesorio)
• B’: – σv,u y σv’ para calcular el factor de corrección de N
(apartado a)
• C: σv y u para calcular la ley de presiones (accesorio)
• C’: – σv,u y σv’ para calcular el factor de corrección de N
(apartado a)
• D: σv y u para calcular la ley de presiones (accesorio)
• D’: – σv,u y σv’ para calcular el factor de corrección de N
(apartado a)
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Cálculos previos
Como hay un flujo ascendente del techo de las calizas a la superficie delterreno, calcularemos las presiones intersticiales y con ello las tensionesefectivas. Es necesario para calcular N60 e Iv.
= = = = = .
=
= 2 + 1 . 5 + 1 . 7 + 2
2
10− +
1.5
10− +
1.7
10− +
2
2 ∗ 1 0−
= 3.65 ∗ 10−
= ∆ℎ
=
1.44
2 + 1 . 5 + 1 . 7 + 2 = 0.2
=
= 3.65 ∗ 10− ∗ 0.2
10−
= 7.31 ∗ 10−
= 3.65 ∗ 10− ∗ 0.2
10− = 7.31 ∗ 10−
= 3.65 ∗ 10− ∗ 0.2
10− = 0.731
= 3.65 ∗ 10− ∗ 0.2
2 ∗ 1 0− = 0.03655
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Cálculos previos
Cálculo de las presiones intersticiales en los puntos del ensayo del SPT (para cálculo deefectivas y corrección de N), y en los techos de los estratos para el cálculo de la ley depresiones (accesorio).
≤ ≤
ℎ =
= ℎ + ∆ℎ = 0 + 1 ∗ = 0.00731 ∗
= 0.00731 ∗ + ∗ = 10.0731
2
= 20.1462
2′ = 10.07
2
≤ ≤ . ( )
ℎ =
= 2.015 2 = 0.0146
ℎ =
= ℎ + ∆ℎ = 0.0146 + 0.0731 ∗ ( 2)
= 0.0146 + 0.0731 ∗ + 0.1462 ∗ = 10.731 1.316
2
= 36.2425
2
′ = 28.19
2
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Cálculos previos
. ≤ ≤ . ( )
ℎ =
= 3.62425 3.5 = 0.124
ℎ =
= ℎ + ∆ℎ = 0.12425 + 0.731 ∗ ( 3.5)
= 0.12425 + 0.731 ∗ + 2.558 ∗ = 17.31 24.34
2
= 65.67
2′ = 36.54
2
. ≤ ≤ . ( )
ℎ =
= 6.57 5.2 = 1.367
ℎ =
= ℎ + ∆ℎ = 1.367 + 0.0365 ∗ ( 5.2)
= 1.367 + 0.0365 ∗ + 0.1898 ∗ = 10.365 11.77
2
= 86.4
2
→ , !
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D t t
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Cálculos previos
Puesto que tenemos un flujo vertical ascendente, necesitamoscalcular Iv para el factor de reducción fl.
Iv es el gradiente en la zona de afección de la zapata, luegocalcularemos el gradiente en B’ – E
ℎ′ =
′ = 5.096 4.35 = 0.746
ℎ = 0
= ∆ℎ
= 0.7464.35
= 0.17 < 0.2
Puesto que el gradiente en la zona de afección no es mayor que0,2 se pueden aplicar las fórmulas de la GCOC
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D t t
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Cálculos previos
Calculamos las tensiones verticales totales en los techos de los estratos y lastensiones verticales efectivas en los puntos de ensayo del SPT para lacorrección de N
= 2 ∗ 19.5 + 1.5 ∗ 21 + 1.7 ∗ 20 + 2 ∗ 20.5 = 145.5
2
= 2 + 1.4 + 1.5 + 2 + 1.44 ∗ 10 = 86.4
2
= 2 ∗ 19.5 + 1.5 ∗ 21 + 1.7 ∗ 20 = 104.5
2
= 65.67
2
= 2 ∗ 19.5 + 1.5 ∗ 21 + 0.85 ∗ 20 = 87.5
2
= 50.96
2
′ = 87.5 65.67 = 36.54
2
06/05/2015
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15
Departamento
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Cálculos previos
= 2 ∗ 19.5 + 1.5 ∗ 21 = 70.5
2
= 36.2425 2
= 19.5 ∗ 2 + 21 ∗ 0.75 = 54.75
2
= 28.19
2
′ = 54.75 28.19 = 26.56 2
= 2 ∗ 19.5 = 39
2
= 20.1462
2 = 19.5 ∗ 1 = 19.5
2
= 10.07
2
′ = 19.5 10.07 = 9.43
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Cálculos previos
punto z m σ kN/m2 u kN/m2 σ' kN/m2
E 7.2 0 0
D' 6.2 19.5 10.07 9.43
D 5.2 39 20.1462
C' 4.45 54.75 28.19 26.56
C 3.7 70.5 36.2425
B' 2.85 87.5 50.96 36.54
B 2 104.5 65.67
A 0 145.5 86.4
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Cimentaciones
superficiales
17
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 20 40 60 80 100 120 140
σ kN/m2
u kN/m2
σ' kN/m2
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a) Cálculo presión admisible
= + 0.3
′
= 2.9 + 0.3
2.9
= 1.22 ≤ 1.5
= 1 +
3′ = 1 +
0
3′ = 1 ≤ 1.5
= + 0.25′
1.25′ =
2.9 + 0.25 ∗ 2.9
1.25 ∗ 2.9 = 1
= 1 ∗
= 1 0.17 ∗
10
19.5 10 = 0.82 ≤ 1
= 1 + 0.6 ∗ℎ
= 1 + 0.6 ∗
0
= 1 ≤ 1.8
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a) Cálculo presión admisible
• = 1 + − ∗(−)
−
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punto z m σ' kN/m2 f1 σ'1 f2 σ'2 f N N60=N.f l N60*l
D' 6.2 9.43 2 0 1.5 25 1.81 25 45.25 2 90.5
C' 4.45 26.56 2 25 1.2 50 1.48 40 59.2 1.5 88.8
B' 2.85 36.54 2 25 1.2 50 1.36 30 40.8 0.85 34.68suma 4.35 213.98
N60 49.1908
= 4 ∗ 49.19 ∗ 1.22 ∗ 1 ∗ 1 ∗ 0.82 ∗ 1 = 196.84
=
′ =
2000
2.92 = 237.81
kN
m2
>
No cumple
Departamento:
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b) Cálculo en condiciones hidrostáticas
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c) Análisis de inestabilidades
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