Preguntas Y Problemas Mecanica De Suelos 2o6o1l

ACADEMIA DE INGENIEROS

Fase por Correspondencia

CURSO DE VIAS DE COMUNICACIÓN MECÁNICA DE SUELOS ALUMNO D.

CUESTIONARIO NUM 1 DE 4

ROCAS Y MINERALES. FORMACIÓN DE LAS ROCAS. 1. Marque las sentencias correctas: X a) La fotografía aérea es un documento para conocer la geomorfología de una zona. b) El documento base de un estudio geomorfológico es el plano topográfico. X c) Las ondas secundarias se propagan con mayor velocidad que las primarias. X d) Las ondas primarias se transmiten por todos los medios. 2. Diferencia de concepto entre roca y macizo rocoso ó masa rocosa. La roca es una masa de material natural, de consistencia dura a semidura, compuesta de uno a varios minerales. Mientras que macizo rocoso expresa un concepto espacial más amplio, en el que se incluye no sólo la roca matriz sino también las posibles discontinuidades que posea aquella debido a una alteración ó un carácter tectónico. 3. Marque las sentencias correctas: X a) La superficie de Mohorovic limita la corteza del manto. b) La astenosfera produce un aumento de la velocidad de propagación de las ondas. X c) Las ondas L son ondas que se transmiten superficialmente. X d) La litosfera está divida en diversas placas de mayor ó menor superficie. 4. Exceptuando el elemento químico O, el elemento químico que más está presente en la corteza terrestre es: a) K b) Na X c) Si d) Fe 5. Marque las sentencias correctas: a) El núcleo posee menor densidad que el manto. b) La corteza está constituida por un sólo tipo de material. c) Es idéntico el concepto de roca y macizo rocoso. d) El mineral con una mayor presencia en la superficie terrestre para formar suelo es el cuarzo. 6. Una moneda de cobre capaz de rayar a ciertos minerales es asimilable a una dureza de: a) 2 X b) 3 c) 4 d) 5,5

7. Marque las sentencias correctas:

X

a) Para comprobar la estructura de una roca hay que realizar una pequeña fractura. b) Un mineral que puede ser rayado con una navaja posee una dureza alta. X c) La fractura tipo concoidal es clásica en la roca caliza. X d) La meteorización química de las calizas se debe a la presencia de ácido carbónico diluido en el agua de lluvia. 8. Si sobre una muestra de roca añadimos unas gotas de ácido clorhídrico (ClH) diluido, y comienza una efervescencia, podremos pensar que es una roca: X a) caliza b) pizarra c) granito d) basalto 9. Marque las sentencias correctas: X a) La resistencia a compresión puede llegar a valores de 4000kg/cm2. b) La abrasión es el desgaste de un material debido a la fricción de otros materiales. X c) La resistencia a la tracción es más elevada que la resistencia a compresión en las rocas. X d) La permeabilidad de un macizo rocoso granítico depende sobre todo del estado de fracturación (diaclasado) que posea. 10. Ponga de mayor a menor la capacidad de carga de los siguientes tipos de roca: 4 SEDIMENTARIAS CRISTALINAS 3 METAMÓRFICAS DE GRANO FINO 1 ÍGNEAS ÁCIDAS DE GRANO GRUESO 2 SEDIMENTARIAS DE GRANO GRUESO 11. Marque las sentencias correctas: a) El granito se presenta con una estructura estratificada. b) El yeso es una roca muy adecuada para la cimentación. X c) El conglomerado es una roca de tipo sedimentario detrítica. d) Una roca básica posee un alto porcentaje de sílice. 12. Cuando hablamos de rocas metamórficas de grano grueso hablamos de, por ejemplo, la roca más característica como es _____GNEIS____ y si hablamos de ígneas básicas de grano fino hablamos de, por ejemplo, la más característica como es______BASALTO_____ . 13. Marque las sentencias correctas: X a) El metamorfismo de o es debido a un .T. X b) La pizarra es un tipo de roca metamórfica. X c) Las margas son rocas que poseen parte de caliza y otra parte de arcilla y arena. X d) Las rocas detríticas se forman por la sedimentación de derrubios.

14. La resistencia a compresión de las rocas posee unos valores a partir, aproximadamente, de: a) 40 kg/cm2 b) 3 kg/cm2 X c) 1200 KN/m2 d) 10000 KN/m2 15. ¿Por qué cuando hablamos de permeabilidad en roca, nos referimos a la de la roca matriz y no al macizo rocoso? Porque la permeabilidad rocosa se refiere a la facilidad de paso de un fluido a través del material rocoso pero debido a su posible porosidad y no en cuanto el paso del fluido a través de fracturas, fallas y otros tipos de discontinuidades. 16. Señalar las sentencias correctas: a) La resistencia a la tracción del material “roca” es elevada. X b) Existen rocas con una resistencia a compresión superior a la del hormigón de alta resistencia. X c) El ensayo brasileño sirve para obtener la resistencia a tracción de probetas de roca. d) La resistencia a compresión en un macizo rocoso de pizarras es la misma en cualquier dirección. 17. Enumere algunas rocas metamórficas. Los mármoles, cuarcitas, pizarras, esquistos y los gneis. 18. Un lacolito es una formación típica de rocas GNEAS PLUTÓNICAS 19. Señalar las sentencias correctas: X a) El granito da buen resultado para balasto y macadán. b) No son adecuadas las canteras de granito para obtener bloques de granito para escollera. c) El granito no es una roca adecuada para cimentaciones. d) El árido obtenido de machaqueo de material pétreo granítico no es conveniente para utilizarlo como material para confeccionar hormigón. 20. Realizar una clasificación de rocas sedimentarias. Ruditas Detríticas Arenitas Lutitas ROCAS SEDIMENTARIAS No detríticas

Intermedias

Organógenas Carbonatadas Evaporitas Silíceas Aluminio - ferruginosas Fosfatadas Margas

FORMACIÓN DE SUELOS. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS. TEORÍA 1. Señalar con una X lo que se consideran como suelos: - Bloques - Bolos - Cantos - Fragmentos de roca X - Gravas X - Arenas X - Limos X - Arcillas 2. Marcar las sentencias correctas: a) El origen de los suelos está en la meteorización de la matriz rocosa. X b) Los suelos residuales forman depósitos llamados aluviales. c) El horizonte A de un suelo está formado por material recientemente meteorizado de la roca basal. X d) Los depósitos de ladera son los denominados coluviales. 3. Definir grado de saturación. Es la relación entre el volumen de agua que ocupa los poros de una masa de suelo y volumen total de poros de la misma masa de suelo. Se expresa en %. 4. Marcar las sentencias correctas: a) Los depósitos aluviales en el curso inferior de un río están formados fundamentalmente por granos gruesos. X b) En zonas tropicales es común encontrarse con horizonte A de suelo residual de gran espesor. c) Los suelos transportados poseen los horizontes A,B,C y D. X d) En el estado saturado, el Sr se considera del 100%. 5. Diferencia entre peso unitario y densidad. Peso unitario es la relación entre "peso" de una masa de suelo y su volumen, mientras que densidad es la relación entre "masa" de un suelo y su volumen. Es una diferencia conceptual ya que por un lado se trabaja con pesos y por otro lado con masas. 6. Marcar las sentencias correctas: X a) En un estado de humedad seco, Va = Vh. X b) Se considera prácticamente, que en un estado de humedad saturado, Vh = Vw. c) La identificación de suelos y rocas se vale de ensayos normalizados y con materiales muy precisos. X d) La identificación nos permite orientar el comportamiento geotécnico del terreno. 7. Cuando un suelo está saturado, prácticamente podemos decir que: X a) Vh = Vw

x

b) Vh = Va c) Vt = Vs + Vw d) e = n

8. Marcar las sentencias correctas: a) Cuando decimos que un suelo es una GRAVA, afirmamos que los tamaños de los componentes de la fase sólida poseen el tamaño de la GRAVA. b) En las GRAVAS, los granos con una forma semiangular son menos resistentes que la semirredondeada. c) La fase líquida prácticamente no influye en las características resistentes de un suelo. d) Un suelo fino es aquel en que predominan los granos con tamaños de arena y grava. 9. Marcar las sentencias correctas: a) El agua oxigenada sirve para la identificación de suelos. X b) La apreciación del tamaño de los granos sirve para orientarnos sobre la gradación. X c) El olor es un síntoma característico de suelos orgánicos. d) Una resistencia a la rotura en seco alta indica unos finos de carácter limoso. 10. ¿Cuales son los dos procesos principales de formación de suelos? LA METEORIZACIÓN MECÁNICA Y LA METEORIZACIÓN QUÍMICA. 11. Marcar las sentencias correctas: X a) Las muestras son porciones de terreno que se extraen para ser analizadas. X b) Las muestras inalterables conservan sus características físicas. c) El granito es alterable en presencia de H2O2. d) El yeso presenta una textura granular. 12. ¿Cuál es el valor del peso específico sumergido en función del peso específico saturado? Ysum = Ysat 13. Desarrolle mediante la formulación química la formación de la arcilla tipo caolinita como consecuencia de la meteorización química del feldespato aluminio -potásico. 14. Marque las sentencias correctas: X a) El agente erosivo hielo presente en los glaciares produce una meteorización mecánica intensa como consecuencia del proceso de abrasión entre hielo y roca. X b) Los depósitos de ladera son depósitos típicos coluviales. c) Los depósitos aluviales en los cursos inferiores de los ríos se caracterizan por una granulometría de tamaños de grava e incluso superiores. X d) El loess es el nombre que se conocen a los depósitos eólicos.

15. Marque las sentencias correctas: a) El factor dominante en la formación de suelos residuales es la meteorización mecánica. b) Y dentro de ésta, el proceso principal es la abrasión. X c) En un suelo de tipo residual, las capas superiores normalmente están formadas por material de grano fino e impermeable. d) Los suelos residuales suelen darse en orografía accidentada. 16. Marque las sentencias correctas: a) En la condición resistente de un suelo sólo influye la fase sólida. X b) El contenido de humedad es un número adimensional. X c) Podemos afirmar, prácticamente, que en un suelo saturado Vh = Vw. X d) El índice de huecos puede alcanzar valores entre 0 y 8. 17. Marque las sentencias correctas: a) El contenido de humedad es una relación de volúmenes. X b) Cuanto más denso está un suelo, menor es el valor de e. c) El grado de saturación representa el volumen de huecos rellenos de agua frente al volumen de huecos rellenos de aire. d) Un suelo posee un valor determinado de densidad seca sólo cuando está en estado seco. 18. Vd. está determinando el contenido de humedad de una muestra de suelo inalterada y ha anotado los pesos siguientes: Muestra mojada + lata = 90,11 grs; Muestra seca + lata = 80.56 grs; lata vacía = 42,36 grs. ¿Cuál es el contenido de humedad de la muestra? a) 20 b) 22 c) 23 X d) 25 19. La humedad higroscópica de un suelo es el contenido de agua que tiene ese suelo cuando: a) está en estado natural X b) se le deja secar al aire c) se le seca en estufa 20. Marque las sentencias correctas: X a) Cuanto menor sea la densidad relativa de un suelo mayor será su capacidad de compresión (compresibilidad) y menor su resistencia. X b) El término -nos da una idea de la capacidad de compresión de un suelo. X c) Un suelo fácilmente paleado nos identifica que su condición de densidad relativa es suelta ó muy suelta. X d) Todas son verdaderas.

PROBLEMAS 1. 1870 grs de suelo húmedo se compactan dentro de un molde con un volumen de 1000 cm3. El suelo se coloca en un horno y se seca a un peso constante de 1677 gr. Se supone que el peso específico del sólido es 2,66 gr/cc. Se pide: a) Contenido de humedad. b) Peso unitario seco. c) Porosidad. d) Grado de saturación. e) Peso unitario saturado. 2.- Se extrae del terreno una muestra de suelo que , pesada inmediatamente , da un resultado de 1.716 gr. Medimos el volumen del hoyo siendo su valor de 1.000 cm3. Llevamos la muestra al laboratorio y se deja secar al aire. Al cabo de 4 días volvemos a pesar la muestra y leemos en la balanza 1.591,2 gr. Con posterioridad metemos la muestra en estufa durante 24 horas a 110º y volvemos a pesar con un resultado de 1.500 gr. Hallamos el peso específico de los sólidos del suelo y obtenemos 1,95 gr/cc. Se pide: a) Humedad natural del suelo. b) Humedad higroscópica al cabo de 4 días. c) Densidad seca, en estado natural. d) Porosidad, en estado natural. e) Volumen de aire que contenía el suelo en estado natural. Expresar resultados con unidades.

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CUESTIONARIO NUM 2 DE 4

PROPIEDADES ÍNDICE DE LOS SUELOS. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS. PERFIL DE SUELO.TEORÍA 1. El límite líquido y el límite plástico se habla de ellos con frecuencia, pero en realidad son: a) Distintas cantidades de agua medidas en unidad de volumen. b) Distintas cantidades de agua medidas en unidad de peso. c) Las dos sentencias anteriores son correctas. X d) Distintos contenidos de humedad. 2. Marcar las sentencias correctas: a) Un suelo uniforme es un suelo bien graduado. b) La plasticidad es propio de suelos limosos. c) A veces puede ocurrir que LL < LP. X d) La carta de Casagrande tiene una base empírica 3. La textura de una arcilla cualquiera no varía. a) Es incorrecto. b) Es correcto. X c) Depende del contenido de humedad, luego es incorrecto. d) Ninguna de las anteriores. 4. Marcar las sentencias correctas: X a) La forma de los granos y bloques en depósitos coluviales suele ser angular. X b) El análisis granulométrico por tamizado alcanza hasta el valor de 80 µm. X c) Las arcillas poseen dos tipos de estructuras atómicas básicas. d) Una grava con el Cu >4 nos determina un suelo bien gradado. 5. Al tamizar 1000 grs. de suelo, por una batería de tamices compuesta por los números 4, 10 y 200 y pesar el suelo contenido en cada uno de ellos se obtienen los siguientes resultados: nº 4........................................................ 400 gr. nº 10...................................................... 300 gr. nº 40...................................................... 100 gr. nº 200.................................................... 100 gr. El % de suelo total que “retiene” el tamiz nº 10 es: X a) 70% b) 20% c) 30% d) Ninguna de las anteriores.

6. El % de suelo que “pasa” por el tamiz nº 40 del ejercicio anterior es: a) 70% X b) 20% c) 10% d) Ninguna de las anteriores. 7. ¿Cuál es el % de grava que posee el suelo? a) 70% b) 80% X c) 40% d) No lo podemos averiguar puesto que no disponemos de tamiz adecuado. 8. ¿Cuál es el % de arena que posee el suelo? a) 70% b) 40% X c) 50% d) No lo podemos averiguar ya que no se dispone del tamiz adecuado. 9. ¿Cuál es el % de finos que posee el suelo? X a) 10% b) 20% c) 30% d) No lo podemos averiguar ya que no se dispone del tamiz adecuado. 10. Del suelo anterior, podemos afirmar que es: a) una grava. X b) una arena. c) un limo. d) una arcilla. 11. Los suelos de grano grueso poseen una estructura: X a) granular. b) flocular. c) grumosa. d) panaloide. 12. Marcar las sentencias correctas: a) Los sistemas de clasificación SUCS y AASTHO se basan en el ensayo granulométrico y en el límite líquido, exclusivamente. b) El SUCS considera a un suelo como fino cuando existe más de 35% en fino. X c) Cuando existe más del 5% en finos, según SUCS, habrá que tener en cuenta la plasticidad de un suelo. X d) Un suelo A-4 se considera, según AASTHO, limo-arcilloso. 13. Marcar las sentencias correctas: X a) Un suelo GP es una grava pobremente graduada. X b) El código de color de las arenas bien graduadas es rojo según SUCS.

X

c) Un suelo denominado A-5 con un índice de grupo 4 es de mejor calidad que un suelo A-5 con índice de grupo de 6. d) El SUCS divide en dos grupos básicos a los suelos.

14. Definir coeficiente de uniformidad (Cu) de un suelo. Es la relación entre los diámetros correspondientes al 60% y al 10% de la curva granulométrica de ese suelo.

15. ¿Por qué es útil la clasificación de suelos? Porque permite orientamos por medio de unos sencillos ensayos sobre propiedades constructivas del suelo a utilizar, o del terreno por el que discurrirá una vía de comunicación y además, por las dificultades o facilidades que se han de encontrar en la obra a causa de ese tipo de suelo. 16. ¿En qué tres grandes grupos divide a los suelos el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)? ¿De qué están compuestos esos suelos? - Suelo de grano grueso: Tiene menos del 50% que pasa en peso por el tamiz n° 200. - Suelo de grano fino: Tiene más del 50% que pasa en peso por el tamiz n° 200. - Suelo de estructura orgánica: Aquel que está casi exclusivamente compuesto por materia orgánica. 17. Un suelo clasificado según SUCS como GP-GC, ¿que % de finos contiene? - Más del 12% - Menos del 12% X - Entre el 5% y el 12% 18. En la curva de análisis granulométrico, ¿cuáles son las escalas y qué indican los ejes? El eje de abcisas viene en escala logarítmica e indica el tamaño de las partículas. El eje de ordenadas viene en escala decimal e indica los tantos por ciento en peso de las partículas de menor tamaño que pasan por el tamaño correspondiente del eje de abcisas. 19. Marcar las sentencias correctas: X a) La exploración del subsuelo debe ser más profunda en una cimentación que en una carretera. X b) Las zanjas son exploraciones realizadas con maquinaria. X c) Las muestras alteradas se guardan en bolsas. d) El sondeo siempre extrae muestras inalteradas.

20. Marque las sentencias correctas: X a) El % que delimita la proporción de suelo grueso y suelo fino en la clasificación AASHTO es 35% b) Los suelos que se sitúan más arriba en la tabla II de clasificación SUCS son de peor calidad que los que ocupan una posición inferior. c) En la clasificación AASHTO, cuanto mayor sea el índice de grupo (IG), mejor será el suelo en cuanto a la calidad para la construcción. d) Dentro del grupo A-2 en la clasificación AASHTO, existen varios subgrupos diferenciados fundamentalmente por sus características de plasticidad.

PROBLEMAS 1. Clasificar según AASHTO y SUCS los suelos siguientes: TAMIZ 2” 1” ½“ nº 4 nº 10 nº 40 nº 200 Cu Cg LL IP SUELO 1 SUCS AASHTO

% QUE PASA EN PESO 100 100 90 90 83 85 60 65 55 60 47 15 2 10 10 10 1,6 1,4 55 30 2

100 95 92 90 35 30

100 70 45

100 95 80 66

100 80 73 69 60 55

80 28 3

20 12 4

12 6 5

40 34 6

2. Durante el análisis de un suelo, se nos han estropeado los tamices nº 10 y nº 40 fundamentales en un análisis granulométrico y hemos acudido a los tamices colaterales suyos como son el tamiz nº 8, nº 30 y nº 50 para realizar el correspondiente ensayo granulométrico. A la vista de la figura de la curva granulométrica, se pide: a) Confeccionar la columna 6 del impreso. b) Clasificar el suelo mediante SUCS y AASHTO. No presenta este suelo LL y LP.

3. Se quiere construir una pista militar entre dos puntos, A y B, cuya distancia reducida es 500 m. Con el vehículo ahoyador y empleando un útil de 0,70 m de diámetro se excavan seis pozos para estudiar el suelo. La situación de los pozos y el estudio de las capas de suelos existentes en los mismos es el siguiente: RESUMEN DEL ESTUDIO DE LOS POZOS

Distancia reducida a “A” Cota con relación a “A” Capa vegetal Capa de arena arcillosa(S C) Capa de arena limosa (SMu) Capa de grava uniforme (GP) Capa de roca virgen

Nº de los pozos 1 2 0 100

3 200

4 300

5 400

6 500

0

-5

- 12,5

- 7.5

- 2,5

2,5

0,00 a - 0,25 - 0,25 a - 0,50

0,00 a - 0,25 - 0,25 a - 0,75

0,00 a - 0,25 - 0,25 a - 1,00

0,00 a - 0,25 - 0,25 a - 0,625

0,00 a - 0,25

0,00 a - 0,25

-

0,625 0,250 a - 0,750 - 0,750 a - 1,125

a - 0,875

- 0,250 a - 0,625

- 0,875 a - 1,625

- 0,625 a - 1,625

- 0,50 a - 1,75

- 0,75 a - 1,625

- 1,00 a - 1,50

No se ha continuado la excavación por aparecer roca virgen.

Se pide: (a) Croquis de pozos de sondeos, empleando los símbolos y colores señalados en la Tabla II con escalas: H:1/2.500 y V:1/25. (b) Perfil longitudinal del suelo, empleando los símbolos y colores señalados en la Tabla II, con escalas: Perfil topográfico: H: 1/2.500 V: 1/500 Perfil suelo: H: 1/2.500 V: 1/25 (c) Para una pendiente máxima isible de la pista del 7%: c.1. Indicar sobre el Perfil del Suelo la rasante definitiva.

c.2. Indicar los sucesivos movimientos de tierras que realizaría hasta alcanzar la rasante definitiva. c.3. La pista resultante a priori, ¿sería isible en las estaciones de lluvia? Nota: La respuesta a la pregunta c.1. para que tenga utilidad debe emplear como escala vertical la misma que la de pozos. La información necesaria para contestar a la pregunta c.3 se obtiene de la tabla de valoración del SUCS.

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PRESIONES EN LA MASA DE SUELOS. HIDRÁULICA DE SUELOS. TEORÍA 1. Marcar las sentencias correctas: a) La recarga de acuíferos se obtiene mayoritariamente por precipitaciones. b) El agua de o es la humedad natural del suelo. c) El nivel freático posee una profundidad fija. d) El agua artesiana está limitada por acuiclusos. 2. La humedad capilar afecta más a los suelos de: a) Grava y arena. b) Limo y arcilla. c) Arena y limo. d) Grava y arcilla. 3. Marcar las sentencias correctas: a) El fenómeno de capilaridad surge desde el nivel freático. b) Acuífero y capa freática son términos idénticos. c) La altura de elevación capilar es inversamente proporcional al radio del tubo. d) El deleznamiento se produce siempre por debajo de la humedad del límite plástico. 4. Para controlar la ascensión capilar se puede: a) Extender encima de la capa de suelo, potencialmente capilar, una capa de suelo de grano muy fino. b) Bajar el nivel freático mediante pozos compuestos de material granular. c) Sustituir la capa de suelo que facilite la capilaridad por otro de grano mayor. d) Utilización de geotextiles. 5. Marcar las sentencias correctas: a) La presión hidrostática en un punto, en condiciones normales, coincide con la altura piezométrica del fluido. b) Existe movimiento del agua entre dos puntos, exclusivamente, cuando hay una diferencia de altura piezométrica entre esos puntos. c) El coeficiente K de permeabilidad es directamente proporcional a la viscosidad del fluido. d) Una arena fina es más impermeable que un limo.

6. ¿Qué se entiende por agua libre? 7. Marcar las sentencias correctas: a) K es un número adimensional. b) El tamaño efectivo ó de Hazen corresponde al tamaño correspondiente al 10% que pasa de la curva granulométrica c) La ecuación de Darcy establece que la velocidad del agua en suelos es indirectamente proporcional a K. d) Los valores de K en gravas están alrededor de 10-5 cm/s. 8. ¿Qué es la cohesión aparente? 9. Poner el ejemplo de un suelo en que se vea claramente el fenómeno de cohesión aparente. 10. ¿Qué es la contracción de un suelo? 11. Los suelos donde se manifiesta más intensamente la contracción es en: a) Gravas. b) Arenas. c) Limos. d) Arcillas. 12. ¿Qué sucede con un suelo, después que su contenido de humedad haya descendido por debajo de su límite de contracción, vuelva a saturarse? a) Se desmorona. b) Se entumece. c) Se contrae. d) Ninguna de las anteriores. 13. El agua produce efectos perjudiciales sobre las explanaciones y el firme porque: a) Al aumentar la proporción de agua, empeora las características mecánicas del suelo. b) El cimiento del firme, al ser desigual su resistencia, originará asientos diferentes. c) En presencia de suelos susceptibles a la helada, originará efectos de la helada. d) Al discurrir superficialmente, puede originar erosiones. 14. La constante K de permeabilidad de un suelo, como constante que es: a) Es un número adimensional. b) Viene expresada en valores de L. c) Viene expresada en valores de T-1 d) Viene expresada en valores de LT-1. 15. El ensayo de permeabilidad a carga variable no es el adecuado para suelos. a) Gravosos. b) Limosos.

c) Arcillosos. d) Ninguna de las anteriores. 16. En el principio de las tensiones efectivas a) La presión intergranular es igual a la total cuando el suelo no está saturado. b) La tensión de poros sólo hay que tenerla en cuenta con gradiente hidráulico nulo. c) La fórmula es ó‘ = ó - u d) La tensión efectiva en un punto depende exclusivamente de la altura de terreno que soporta y del peso específico sumergido. 17. Marcar las sentencias correctas: a) El secado de una masa de suelo implica siempre una reducción de volumen. b) El tamaño efectivo ó de Hazen nos sirve aproximadamente para calcular el diámetro de los poros en una masa de suelo. c) En gravas es mejor utilizar el permeamétro de carga constante. d) El caudal que entra en un filtro es igual al que sale.

PROBLEMAS 1. De un suelo de arena gruesa se determinó su coeficiente de permeabilidad k = 0,72 m/hora. Se ha tomado ahora una muestra cilíndrica inalterada del mismo suelo de 20 cm Ø y 20 cm de altura. Se pretende hacer un nuevo ensayo en el laboratorio y se desea saber qué carga hidráulica le tenemos que proporcionar para recoger 100 cm3 de agua en 4 seg.

2. Se tiene que construir un terraplén para el que se necesitan tierras y se dispone de varios suelos bastante uniformes cuya curva granulométrica se conoce. Para que el suelo que se escoja tenga una permeabilidad parecida al del problema anterior, ¿qué condición granulométrica tiene que cumplir?.

3. Efectuando un sondeo en un terreno se han encontrado las siguientes capas: (a) Desde la superficie a 4 m. de profundidad: grava con una densidad seca (Dd) de 2 tm/m3 y cuyas partículas sólidas tienen un peso específico de 2,65 tm/m3. (b) De 4 a 8 m. de profundidad, una arcilla completamente saturada cuya humedad (W) es del 48%, y cuyas partículas sólidas tiene un peso específico de 2,72 tm/m3. (c ) De 8 a 10 m. una arena gruesa con Gs = 2,65 tm/m3 e índice de poros (e) de 0,28. (d) A partir de 10 m. de profundidad hay roca impermeable. El nivel freático (NF) se encuentra a 2 m. por debajo de la superficie del terreno. Se pide representar en papel milimetrado, las tensiones totales, efectivas y neutras desde 0 a 10 m. de profundidad, acotando los valores para 2, 4, 8 y 10 m. Nota: - La grava de 0 a 2 m. se considera que está seca. - Notaciones a emplear: u .................................... tensión neutra. ó .................................... tensión total. ó ‘ .................................. tensión efectiva. Dsat ................................. densidad saturada.

4. Un permeámetro tiene la configuración de la figura. Los conductos 1, 2 y 5 están llenos de una arena cuyo coeficiente de permeabilidad vale: cm K = 10-3 .... s Los conductos 3 y 4 tienen otra arena cuya permeabilidad vale: cm K = 3 * 10-4 .... s La sección y la longitud de cada rama son las expresadas en la figura. Se supondrá que la filtración en cada rama es unidireccional y que la longitud del codo de cada una de ellas es la del eje. Calcular el caudal que se filtra cuando el nivel del agua se mantiene constante en A y B.

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CUESTIONARIO NUM 4 DE 4

COMPRESIBILIDAD. RESISTENCIA AL CORTE. TEORÍA 1. Marque las sentencias correctas: a) Todos los suelos, en mayor o menor medida, son compresibles. b) Los factores que influyen en la compresibilidad de un suelo no cohesivo son la gradación y la forma de los granos. c) Se debe esperar una menor compresibilidad en un suelo A-6 que en un suelo A-3. d) Las deformaciones en suelos cohesivos son de carácter permanente. 2. Marque las sentencias correctas: a) Un limo expulsa más fácilmente el agua que una arena. b) La velocidad de consolidación de una arcilla saturada es menor que la misma arcilla parcialmente saturada. c) El ensayo edométrico sirve para medir el grado de consolidación. d) Un índice de compresión elevado indica un suelo muy compresible. 3. Marque las sentencias correctas: a) La compactación supone para suelos sin cohesión efectos limitativos de compresibilidad para cimentaciones. b) La consolidación es el proceso de compresión (reducción de volumen) en suelos no cohesivos. c) La consolidación se realiza casi siempre de forma rápida. d) El fenómeno de la consolidación está íntimamente relacionado con la permeabilidad. 4. En un punto de una masa de suelo saturado, con valores p de presión total, p’ de presión intergranular y u de presión neutra, se aplica un incremento de presión .p. Desarrolle en tres fórmulas consecutivas en el tiempo el proceso de consolidación. 5. Marque lo correcto: El aparato que se utiliza en laboratorio para medir el grado de compresibilidad de un suelo se llama: a) permeámetro. b) edómetro. c) esclerómetro. d) picnómetro. 6. Realice una comparación entre las columnas de la tabla de valoración del SUCS referentes a compresibilidad y expansión, por una parte y drenaje por otra parte.

7. Marque las sentencias correctas: a) La resistencia a la cortadura que un suelo puede poseer está relacionado con su capacidad para soportar cargas. b) El esfuerzo de corte es fuerza por unidad de superficie actuando sobre un plano perpendicular al considerado. c) Todo punto situado por encima de la envolvente de Mohr corresponde a un estado tensional que no se llega a alcanzar. d) Un punto situado en la envolvente de Mohr corresponde a un estado tensional de rotura. 8. La determinación de la resistencia al corte se produce con los ensayos: a) Corte directo y permeabilidad. b) Triaxial y edometría. c) Compresión simple y corte directo. d) Triaxial y granulometría. 9. Los parámetros que definen la resistencia al corte son: a) La cohesión y el ángulo de rozamiento interno. b) El tamaño máximo del árido y la presión de poros. d) La presión normal y el coeficiente k de permeabilidad. d) El tamaño efectivo de Hazen y la cohesión. 10. Marque las sentencias correctas: a) En el ensayo de compresión simple el esfuerzo principal mayor es igual a cero. b) El ensayo triaxial, para que represente las condiciones del terreno, debe realizarse con esfuerzos principales de tracción y compresión. c) El ensayo de compresión simple se realiza fundamentalmente con suelos gravosos. d) El ensayo de corte directo tiene prefijada la superficie de rotura. 11. Los valores más elevados de ángulo de rozamiento interno corresponde, generalmente, a suelos: a) grava b) arena c) limo d) arcilla 12. Para comprobar si por un punto determinado del terreno y en un momento determinado pasa una columna de 50 vehículos. a) índice cono del vehículo > índice cono del terreno b) índice cono relativo del terreno > índice cono del vehículo c) índice cono del terreno > índice cono vehículo d) índice cono del vehículo > índice cono relativo del terreno. 13. Marque lo correcto. a) La practicabilidad es la aptitud de un terreno a los movimientos motorizados. b) Es idéntico el término practicabilidad a transitabilidad. c) Un obstáculo importante para vehículos ruedas es un bosque con árboles de Ø = 5 cms. y separación troncos de 3 mts.

d) Las vías fluviales suelen ser consideradas como obstáculos.

PROBLEMAS EJERCICIO Nº 1 Un estrato de arcilla con las características que se muestran en la figura que sigue, recibe en su parte media un incremento de carga óZ de 1,2 Kg/cm2. ¿Cuál es el asentamiento total de la arcilla sabiendo que Cc alcanza un valor de 0,189?

EJERCICIO Nº 2 Se hizo una prueba en suelo cohesivo con un ensayo de esfuerzo de corte directo con los siguientes valores: Caja de corte cuadrada: 5,5 X 5,5 cm y 2,1 cm. de altura. Ensayo Py [Kg] Ph [Kg] 1 4 2,9 2 8 4,3 3 12 5,1 Se pide obtener C y ..

COMPACTACIÓN Y ESTABILIZACIÓN DE SUELOS. TEORÍA 1. Con la compactación se aumenta: a) La densidad seca. b) El ángulo de rozamiento interno. c) La permeabilidad. d) La resistencia al corte. 2. Con la compactación se reduce: a) La resistencia del suelo. b) La contracción del suelo. c) Los posibles asentamientos. d) El índice de huecos. 3. Las variables en la compactación de un suelo pueden ser: a) Contenido de agua. b) Esfuerzo de compactación. c) La mineralogía de la fase sólida del suelo. d) La altura sobre el nivel del mar. 4. Los ensayos normalizados de compactación son: a) Ensayo Proctor y análisis granulométrico. b) Proctor Normal y Proctor Modificado. c) Sólo el Proctor Modificado, pues el Proctor Normal está ya obsoleto. d) El Proctor Modificado y el Ensayo Normalizado de penetración. 5. Los máximos de las curvas de compactación para un mismo tipo de suelo pero con energías diversas, se consiguen con un grado de saturación cercano al: a) 70% b) 0% c) 50% d) 90% 6. Los máximos de las curvas de compactación para un mismo tipo de suelo pero con distintas energías de compactación se consiguen con una relación de huecos de aire cercano al: a) 100% b) 0% c) 5% d) 15% 7. Para una compactación satisfactoria: a) Es mejor tener el suelo seco. b) Con zahorras es mejor utilizar compactadores pata de cabra. c) Como norma general, es mejor tener al suelo con una humedad próxima al OCH. d) Es mejor utilizar una vibración intensa en suelos arcillosos.

8. Para realizar un control de la densidad de obra se utiliza: a) Métodos radiactivos. b) Método del aceite. c) Método de la arena. d) Método de la barrena. 9. La compactación es una forma de estabilización del suelo. CIERTO FALSO 10. La estabilización química consiste en la mezcla proporcionada de un suelo inadecuado con: a) Cal. b) Cemento. c) Otro suelo. d) Cloruro cálcico.

PROBLEMAS EJERCICIO Nº 1. A un suelo que va a ser empleado como terreno de aportación, en una capa de subbase, se le somete en un laboratorio de campaña al ensayo Proctor Modificado con los siguientes resultados: - O.C.H. = 8% - Densidad seca máxima = 1,90 Tm/m3 El suelo se compactará al 95% de la densidad máxima obtenida en el ensayo Proctor Modificado, realizándose la puesta en obra en tongadas de espesor final compactado 20 cms. El contenido de humedad del suelo, una vez situado sobre la explanada y extendido para ser compactado, es del 5%. Calcular la cantidad de agua a añadir por metro cuadrado de superficie, antes de compactar, si se prevee que la evaporación de esta agua añadida será del 10%.

EJERCICIO Nº 2. Una calle de 10 m. de ancho y 80 m. de largo se escarifica en una profundidad compacta de 20 cm. y produce un volumen suelto con humedad de 9% de 208 metros cúbicos. ¿Que cantidad de agua, en litros, se le agrega al material de la calle escarificada para llevarlo a la humedad óptima del 19%?. La densidad seca del material suelto es de 1212 Kg/m3.

EJERCICIO Nº 3. ¿En que proporciones se deben mezclar los suelos A y B, para que el suelo resultante cumpla las especificaciones exigidas a la mezcla? Realizar el estudio de los condicionantes del límite líquido e índice de plasticidad. PORCENTAJE EN PESO QUE PASA TAMIZ A B 3/8” 1/4” Nº 4 Nº 10 Nº 16 Nº 40 Nº 50 Nº 200 WL Ip ( * ) No presenta

100 100 99 98 90 80 50 42 26 30 12

93 87 68 51 23 19 7 (*)

ESPECIFICA CIONES DE MEZCLA 100 --80 - 100 50 - 80 40 - 65 24 - 46 20 - 40 10 - 25 < 25 <6