Exame de Engenharia de Solos

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UNIVERSIDAD DE PIURA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
MECÁNICA DE SUELOS (MSU) 
PARTE TEÓRICA 
EXAMEN FINAL 
Sábado 8 de julio del 2017 
Hora: 11:30 a.m. Nombre: ____Solución_________ 
 
 
SIN MATERIAL. RESPONDER EN CUADERNILLO SIMPLE 
 
PARTE TEÓRICA 
(45 MINUTOS) 
 
Pregunta 1: (2.5 puntos) 
Demostrar que un flujo ascendente puede ser muy dañino para un suelo causando la licuación 
en uno granular saturado. 
 
 
 
 
 
 
 
Pregunta 2: (2.5 puntos) 
Según lo comentado en clase ¿Por qué se dan 25 golpes en el ensayo del Límite Líquido? 
Porque ‘casi todos” los suelos presentan la misma cohesión o resistencia a corte: 2,50 kN/m². 
Por esa razón da 25 golpes la cuchara de Casagrande, porque está diseñada para crear un 
esfuerzo de 0,1 kN/m² en cada golpe, es decir, que si el suelo rompe a 25 golpes es que está 
en su Límite Líquido. 
 
 
UNIVERSIDAD DE PIURA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
MECÁNICA DE SUELOS (MSU) 
PARTE PRÁCTICA 
EXAMEN FINAL 
Sábado 8 de julio del 2017 
Hora: 11:30 a.m. Nombre: ____ Solución ________ 
 
CALCULADORA SIMPLE Y FORMULARIO DEL CURSO. RESPONDER EN 
CUADERNILLO DOBLE 
 
PARTE PRÁCTICA 
(2 HORAS Y 15 MINUTOS) 
 
Pregunta Nº 1. (7.5 puntos) 
Se ha construido el terraplén de una carretera con un limo arcilloso (Gs=2.73) 
A continuación se presentan los resultados del ensayo Proctor estándar: 
Contenido de 
humedad (%) 
Peso unitario 
seco (Kn/m3) 
6 14.80 
8 17.45 
9 18.52 
11 18.90 
12 18.50 
14 16.90 
Así mismo se realizó un ensayo de cono de arena en la parte superior del terraplén y los 
resultados fueron: 
Densidad seca de la arena utilizada=1570Kg/m3 
Masa de arena para llenar el cono =0.545 Kg (M4) 
Masa de recipiente+cono+arena(antes de usarse)=7.590Kg (M1) 
Masa de recipiente+cono+arena(después de usarse)=4.780Kg (M2) 
Masa de suelo húmedo del hoyo = 3.007Kg (M) 
Contenido de humedad del suelo=10.2% 
 
a) Suponiendo que la energía utilizada en campo correspondía a la del Proctor Estándar. 
¿Cuál es el contenido de humedad al que fue compactado el suelo? 
 
Solución: 
 
OMC=10.33% 
MDD= 19KN/m3 
Masa de arena dentro del cono: 
M3 = M2-M1 = 2.810Kg 
 
Masa de suelo que se introduce en el hoyo: 
M5 =M3-M4 =2.265Kg 
 
Masa seca de suelo del hoyo: 
Md=M/ (1+w) = 3.007/(1+10.2%)=2.7287Kg 
 
Volumen de arena utilizada: 
V=M5/parena =2.265/1570 = 1.442675*10-3m3 
 
Densidad seca en campo: 
Ɣd=Md/V = 2.7287/1.442675*10-3=18.53KN/m3 
 
Ingresando a la gráfica del proctor obtenemos que para una densidad seca de 18.53 KN/m3 
el contenido de humedad es de 9%. 
 
b) Determinar el grado de saturación de la muestra en campo. 
 
Peso unitario húmedo en campo: 
Ɣ= (1+W) Ɣd =(1+10.2%)*18.53=20.54KN/m3
 
 
S=wGs / [( (1+w)Gs* Ɣw)/ Ɣ]-1 
S= 62.74% 
 
c) Si lloviera después de haber compactado el terraplén, saturándolo ¿Cuál sería el peso 
unitario del suelo? 
Ɣsat= [(1+1/Gs) Ɣd] + Ɣw 
Ɣsat=21.54KN/m3 
 
Pregunta Nº 2. (7.5 puntos) 
De la estratigrafía mostrada: 
a) Calcule el asentamiento por consolidación primaria del estrato de arcilla de 3 m de 
espesor que resultará de la carga tomada por la zapata cuadrada de 1.5 m de lado. La 
arcilla está normalmente consolidada. 
b) Calcule el asentamiento por consolidación primaria del mismo estrato de arcilla 
normalmente consolidada si la carga es ahora tomada por una zapata de 4.0 m x 2.0 
m. Comente sus resultados. 
 
 
 
Solución 
Carga 890 kN 
Zapata L 1.5 m 
 B 1.5 m 
Arcilla m P.U. 
LL 40 Arena seca 4.5 15.7 
e0 1 Arena sat 1.5 18.9 
H 3 m Arcilla 3 17.3 
Cc 0.27 
σ'0 95.52 kN/m2 .25ptos c/u 
 
z m1 = L/B 
n1 = z / 
(B/2) I (tablas) Δσ' = qxI Δσ S 
4.5 1 6 0.051 20.17 12.26 0.0212 m 
6 1 8 0.029 11.47 21.24 mm 
7.5 1 10 0.019 7.52 .5ptos 
 
Carga 890 kN 
Zapata L 4 m 
 B 2 m 
Arcilla m P.U. 
LL 40 Arena seca 4.5 15.7 
e0 1 Arena sat 1.5 18.9 
H 3 m Arcilla 3 17.3 
Cc 0.27 
σ'0 95.52 kN/m2 
 
z m1 = L/B 
n1 = z / 
(B/2) I (tablas) Δσ' = qxI Δσ S 
4.5 2 4.5 0.161 17.91 11.22 0.0195 m 
6 2 6 0.095 10.57 19.53 mm 
7.5 2 7.5 0.064 7.12 
 
 Interpolar 
 7 0.072 
 7.5 0.064 
 8 0.056