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
,,
,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
++
++
=
=+=+=
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