Examen De Mecánica Del Suelo

EXAMEN DE MECÁNICA SUELO Y CIMENT. (3º curso, P-98, MAYO 2007) 2º EJERCICIO. tiempo 1 hora y cuarto (6 puntos)

Apellidos y Nombre_______________________________________________________________

En el emplazamiento de la figura, se quiere cimentar un edificio mediante losa (sin drenaje inferior e impermeabilizada) de 35 m de diámetro a la cota -3. El axil P total transmitido por el eledificio es de 192.428,7 kN incluído peso propio de la cimentación Se pide: 1. Calcular y dibujar la ley de presiones verticales totales, efectivas y neutras en el terreno antes de construir la cimentación (concretar valores a las cotas -3, -5,50, -8, -9, -12m). (1,0 puntos) 2. Calcular el incremento de presiones efectivas producido por la losa a las cotas -3, -5,50 -8, -9 y -12, considerando el terrenocomo un semiespacio de Boussinesq, sin influencia de la capa rígida (1,0 punto) 3. Presiones efectivas después de construído el edificio (en su centro), a las cotas -3, -5,50, -8, -9, -12, calculándola considerando el terreno como un semiespacio de Boussinesq, sin influencia de la capa rígida. (0,5 puntos). 4. Asiento que produce en la capa de arcilla la construcción de la losa, por el métodoedométrico con distribución elástica de tensiones (considerar un solo estrato). (1,5 punto). 5. Asiento (edométrico) que produce en la capa de arena el incremento de presiones debido a la construcción de la losa, considerando una distribución elástica de tensiones, y con dos estratos uno por encima y otro por debajo del nivel freático (1,0 punto). Como simplificación pueden considerarse las presionesen el centro de cada estrato como la media de las existentes en la cota superior e inferior de cada estrato de arena. 6. Tiempo necesario para que se produzca el 70% del asiento total (incluyendo el de la arena y el de la arcilla). (1,0 punto)
0,00 P=192.428,7 kN
LOSA CIRCULAR 35 M DE DIÁMETRO

-2,00 -3,00

RELLENO = 18 kN/m3

-5,50

ARCILLA SOBRECONSOLIDADA = 20,5 kN/m3 C v = 0,0001cm2/s e 0 = 0,7 'p = 150 kPa C s = 0,07 Cc = 0,6

-8,00 -9 N.F. ARENA ARCILLOSA s = 25 kN/m3 w = 10% (por encima N.F.) n = 0,25 E = 11000 kPa = 0,35

-12,00

GRAVA RÍGIDA PERMEABLE

-18,00

1. Calcular y dibujar la ley de presiones verticales totales, efectivas y neutras en el terreno antes de construir la cimentación (concretar valores a las cotas -3, -5,50, -8, -9, -12m). (1,0 puntos)Podemos resolver esta primera cuestión necesitamos primero conocer los pesos específicos aparente y saturado de la capa de arena. Podemos calcularlos utilizando la tabla 3.4 de la páginas 62 y 63 del Geotecnia y Cimientos I. Para la capa de arena, tendremos los siguientes valores:

Peso específico seco: Peso específico aparente: Peso específico saturado:

γ d = γ s − (1 − n) = 25 * (1 − 0,75)= 18,75kN / m 3

γ = γ d (1 + w) = 18,75 * (1 + 0,1) = 20,62kN / m 3
γ sat = γ d + nγ w = 18,75 + 0,25 * 9,81 = 21,20kN / m 3

Para calcular la ley de presiones totales utilizamos los pesos específicos aparentes (saturados bajo el nivel freático). Las presiones neutras sólo se consideran bajo el nivel freático, a partir de la cota -9. Por encima, la presión neutra es cero.La presión efectivala obtenemos por diferencia entre la presión total y la neutra. También puede obtenerse utilizando el peso específico sumergido a partir de la posición del nivel freático. PRESIÓN TOTAL = 2m *18kN / m 3 + 1m * 20,5kN / m 3 = 56,5kPa

σ 0( −3)

σ 0( −5,5) = 56,5 + 2,5m * 20,5kN / m 3 = 107,75kPa

σ 0( −8) = 107,75kPa + 2,5m * 20,5kN / m3 = 159kPa
σ 0( −9) = 159kPa + 1m * 20,62kN / m 3 =179,62kPa σ 0( −12) = 179,62kPa + 3m * 21,20kN / m 3 = 243,23kPa

PRESIÓN NEUTRA u −9 = 0kPa

u −12 = 3m * 9,81kN / m 3 = 29,43kPa
PRESIÓN EFECTIVA σ '0 ( −3) = σ 0( −3) = 56,5kPa

σ '0( −5,5) = σ 0( −5,5) = 107,75kPa σ '0 ( −8) = σ 0( −8) = 159kPa σ '0 ( −9) = σ 0( −9 ) = 179,62kPa σ '0( −12) = σ 0( −12) − 29,43 = 213,8kPa

0,00
LOSA CIRCULAR DIÁMETRO 35 m AXIL TOTAL (INCLUYENDO PESO...