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Tema 2.Origen y propiedades elementales.

PII-1

EJERCICIO 1 Utilizando las definiciones de las propiedades elementales de un suelo, obtener las siguientes relaciones: 1. n =
e 1+e

2. γ d =

γS 1+e

3. γ sat = γ d + n ⋅ γ w 4. γ = γ d ⋅ (1 + w ) 5. S r =

w γS ⋅ e γw

EJERCICIO 2 Se ha tomado una muestra de suelo de volumen 14'25 cm3. En estado natural su masa era 27'35 g y unavez desecada en estufa completamente, disminuyó hasta 22'94 g. Además, se determinó que la densidad relativa de las partículas sólidas era 2'7. Se pide, calcular: 1. Peso específico de las partículas sólidas. 2. Peso específico aparente de la muestra. 3. Peso específico de la muestra seca. 4. Porosidad e índice de huecos. 5. Pesos específicos saturado y sumergido. 6. Humedad natural y grado desaturación.

Soluciones: 1) γS = 26'46 kN/m3; 2) γ = 18'81 kN/m3; 3) γd = 15'78 kN/m3; 4) n = 0'404; e = 0'677 4) γsat = 19'73 kN/m3; γ' = 9'93 kN/m3; 5) w = 19'2 %; Sr = 76'6 %

E.U.I.T. de Minas y de Obras Públicas

Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea

PII-2

Fundamentos de Mecánica del Suelo

EJERCICIO 3 Una muestra de suelo seco se mezcla uniformemente con un16'2 % de agua, se amasa y se compacta en un molde cilíndrico. El volumen de la muestra ya compactada es de 0'987 litros y su masa 1.605 g. Sabiendo que la densidad relativa de sus partículas sólidas es 2'6, determinar: 1. Peso específico aparente de la muestra. 2. Peso específico de la muestra de suelo seco. 3. Porosidad e índice de huecos. 4. Peso específico saturado. 5. Grado de saturación.Soluciones: 1) γ = 15'94 kN/m3; 2) γd = 13'71 kN/m3; 3) n = 0'462; e = 0'858; 4) γsat = 18'24 kN/m3 5) Sr = 49'1 %

EJERCICIO 4 Se mezcla cierta cantidad de un suelo seco cuyas partículas sólidas presentan una densidad relativa de 2'7 con un 10'5 % de agua en peso. Esta mezcla se introduce en un cilindro de 150 mm de diámetro y 125 mm de altura y se compacta hasta que el volumen de aire dentrodel suelo es el 5 % del volumen total. Suponiendo que la mezcla ha llenado completamente el cilindro, se pide: 1. Determinar la masa del suelo seco utilizada. 2. Obtener el peso específico del suelo seco compactado. 3. Calcular el índice de huecos de la mezcla compactada. 4. Si mediante ensayos se ha obtenido que el suelo seco en su situación más compacta presenta un índice de huecos emín = 0'317 yen la situación más suelta emáx = 0'507, calcular el índice de densidad del suelo compactado en el cilindro. Soluciones: 1) MS = 4.414'43 g; 2) γdcomp = 19'58 kN/m3; 3) ecomp = 0'351; 4) ID = 79'84 %

Departamento de Ingeniería Mecánica

Tema 2.Origen y propiedades elementales.

PII-3

EJERCICIO 5 Para llevar a cabo el estudio de un terreno se ha extraído una muestra inalterada de formacúbica de lado 250 mm previa ejecución de una calicata. Para conservar todas las propiedades en dicha muestra se recubrieron todas sus caras con una capa de parafina de 5 mm de espesor. La masa de este bloque era 34'60 kg. Calcular: 1. Peso específico aparente del terreno. A continuación, eliminando parafina de parte de una de las caras, se extrajeron dos muestras. La primera de ellas, dediámetro 38 mm y longitud 60 mm se procedió a secarla completamente en estufa, tras lo que su masa se redujo hasta 130'63 g. Se pide determinar: 2. Peso específico del suelo seco. 3. Humedad natural del terreno. Por último, con la segunda muestra extraída del bloque se calculó la densidad relativa de las partículas sólidas, resultando este valor 2'75. Determinar: 4. Porosidad del terreno. 5. Grado desaturación. 6. Peso específico del terreno si éste se encontrara saturado. Dato: Densidad de la parafina, ρp = 0'9 g/cm3 Soluciones: 1) γ = 20'60 kN/m3; 2) γd = 18'81 kN/m3; 3) w = 9'5 %; 4) n = 0'302; 5) Sr = 60'4 % 6) γsat = 21'77 kN/m3

EJERCICIO 6 Una muestra de suelo está constituida por partículas sólidas cuya densidad relativa es 2'69. Su índice de huecos es 0'456. Se pide, calcular: 1....
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