El Hombre Sabe

GEOTECNIA 1

TP 1: RELACIONES VOLUMÉTRICAS Y GRAVIMÉTRICAS

Problema Nro. 1 El peso húmedo de una masa de suelo es de 269,5 g. Secado en estufa hasta peso constante se registra un peso seco de 220,6 g. La masa de suelo acusa un volumen de 138,9 cm³. Mediante un ensayo de laboratorio se determina que el peso específico absoluto de las partículas sólidas (γs) es de 2,69 g/cm³. Calcular: a) b)c) d) e) f) g) Datos Wh = Ws = Vtot = γs = Resolución a) γh = γh = (Ws+Ww) / Vtot = Wh / Vtot 269,5 / 138,9 γh= Ws / Vtot 220,6 / 138,9 γd= c) γsat = (Ws+Vw*γw) / Vtot γs = Vs = Vs = Vs = Vv = Vv = Vv = γsat = Vtot - Vs 138,9 - 82,007 56,893 cm³ (220,6 + 56,893 * 1) / 138,9 γsat = Ws / Vs Ws / γs 220,6 / 2,69 82,007 cm³ 1,588 g/cm³ 269,5 220,6 138,9 2,69 g g cm³ g/cm³

Peso unitario húmedo (γh)Peso unitario seco (γd) Peso unitario del suelo saturado (γsat) Humedad (ω) Humedad de saturación (ωsat) Relación de Vacíos (e) Porosidad (η)

1,940 g/cm³

b)

γd = γd =

1,998 g/cm³

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d)

ω=

Ww / Ws Ww = Ww = Ww = Wh - Ws 269,5 - 220,6 48,9 g

ω=

48,9 / 220,6 ω= ω= 0,22 22 %

e)

ωsat = ωsat=

(Vv*γw) / Ws (56,89 * 1) / 220,6 ω sat= ω sat= 0,26 26 %

f)

Sr =

Vw / Vv γw = Vw = Vw = Vw = Ww / Vw Ww / γw 48,9 / 1 48,9 cm³

Sr =

48,9 / 56,89 Sr = Sr = 0,86 86 %

g)

e= e=

Vv / Vs 56,89 / 82,01 e= 0,69

h)

η= η=

Vv / Vtot 56,89 / 138,9 η= 0,41

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Problema Nro. 2 Una muestra dearcilla fue obtenida mediante un sacamuestras y quedó alojada en un tubo de 35 mm de diámetro interior, y 150 mm de largo. El peso de la muestra húmeda era de 278,5 g, y luego de secada a estufa se redujo a 214,3 g. El peso específico de las partículas sólidas es de 2,72 g/cm³. Calcular: a) el peso específico húmedo, b) el peso específico seco, c) la humedad (natural), d) la relación de vacíos ye) el grado de saturación. Datos: Peso húmedo: W h = Peso seco: W s = Peso específico de las partículas sólidas: γs = Diámetro de la muestra: Φ = Altura de la muestra: H = Volumen de la muestra:

278,5 g 214,3 g 2,72 g/cm³ 3,5 cm 15 cm

π ⋅ Φ muestra V = 4
Cálculo: a)

2

Hmuestra

= 144,32 cm³

γ =

Wh = 1,93 g / cm 3 V

b)

γd =

Ws = 1,48 g / cm 3 V

Wh − Ws 100 = 30% WsVv V − Vs V V = = −1 = − 1 = 0,83 d) e = Ws Vs Vs Vs γs
c)

ω=

Ww Vw γw e) Sr = ⋅ 100 = ⋅ 100 = 98% Vv V − Ws γs

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Problema Nro. 3 Una arena en estado natural tiene un peso específico seco de 1,66 g/cm³, y las partículas que la constituyen tienen un peso específico de 2,65g/cm³. ¿Cuál será su peso específicoen condición de saturación total? Datos: Peso específico de las partículas sólidas: γs = 2,72 g/cm³ Peso específico seco: γd = 1,66 g/cm³ Cálculo:

Ws  Wsat Ws + Vv ⋅ γ w Vs γs  γs = = γd + γ w − γ w = γ d + γw  1 −  = 2,03 g / cm 3 γsat = γw = γ d + γ w −  Ws γd  V V V   γd

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Problema Nro. 4

Unterraplén se construyó con un suelo compactado, con un peso específico húmedo de de 2,10 g/cm³, y con una humedad del 13 %. El peso específico de las partículas sólidas es de 2,70g/cm³. Calcular el peso específico seco, la porosidad, y el grado de saturación.

Datos: Peso específico húmedo: γ = 2,10g/cm³ Humedad: ω = 13% Peso específico de las partículas sólidas: γs = 2,70g/cm³ Cálculo:

a)

γd=

Ws Ws γ ⋅ Ws γ ⋅ Ws γ = = = = = 1,86 g / cm 3 W V Ws + Ww Ws + ω ⋅ Ws 1 + ω

γ

b)

Ws   γs Vv V − Vs Vs   η= 100 = ⋅ 100 =  1 −  ⋅ 100 =  1 − Ws V V V    γd 

   γd  ⋅ 100 =  1 −  γs   

  ⋅ 100 = 31 %  

c)

Ww Ws Vw γw ω ⋅ γw Sr = = = = V Vv V − Vs V − Vs

ω
Ws

γw
Ws

ω
= 1

γw
− 1

− Vs

= 77 ,7 %

γd

γs

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