Solucionario De Mecanica De Suelos Parte 3

ÂUniversidad José Carlos Mariátegui”

Ing. Civil - UJCM

FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE

INGENIERIA CIVIL

SOLUCIONARIO DE
PROBLEMAS
EXAMEN
CURSO

: MECANICA DE SUELOS

ALUMNA

: PATRICIA A. COSSI AROCUTIPA

CÓDIGO

:

DOCENTE

:

MOQUEGUA - PERU
2006
2006

Patricia A.C.A.C.-ING.CIVIL

pat_pv_pca_11@hotmail.com

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REALCIONES VOLUMETRICAS Y GRAVIMETRICAS
PRBLEMA Nª 1.
Dado el contenido de agua de un suelo saturado y su peso específico relativo de sólidos, encuentre
el peso específico de la masa y el peso específic
específicoo sumergido de ese suelo. Utilice un esquema en que
figuren sólo las cantidades conocidas.
SOLUCIÓN
Por definición:
Si:
Además:

ω % = (Wω Ws ) × 100

ω
γ0

WS = 1∴ w = WW
W
1
S S= S ∴VS =
VS γ 0
SSγ 0
WW
w
VW =
∴VW =

γ0

ω

1
SSγ 0

γ0

1

El peso específico de la masa por definición es:

γm =
En el esquema:

γm =

Wm
vm

1+ w
1+ w
∴γ m = SSγ0
w 1
1+ wSS
+
γ 0 SSγ 0

γ m =γ m −γ 0 = SSγ 0

(S −1)γ 0
1+W
−γ 0 = S
1+WSS
1+ SS

PROBLEMA Nª 2
Dados n y Vm = 1, encontrar SS para un suelo saturado. Utilice un esquema en que figuren sólo las
cantidades conocidas.
SOLUCIÓN:
Pordefinición:
Por lo tanto:
El peso del agua será:

n=

VV
; si : Vm = 1 ∴ n = VV
Vm

VS = 1 − n

1

n

nγ 0

1− n

n
γ0
w

WW = VW γ 0 = nγ 0

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WS =

WW n
= γ0
w
w

Aplicando la definición para SS se tendrá:

n
γ0
W
n
SS = S = w
=
VS (1 − n )γ 0 w(1 − n )
PROBLEMA Nª3
En un suelo saturado se conocen el peso especifico húmedo, γm = 2050 kg/m3 y su contenido de
agua, w =23%. Encontrar el Ss de dicho suelo. Aplicando la definición de Ss. Si sabemos que WW =
0.23 TN. y Ws = 1.0 TN.
SOLUCIÓN:

Wω
Vω

γω = γo =

Por lo tanto:
También:

Vω = 0.23 m3

Vω =

γm =
De donde:

Vm =
VS =

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1+ 0.23 1.23
=
= 0.6 m3
γm
2.05

SSγ 0

SS =

γo

Wm
Vm1

Por lo que:

Wω

= 0.6 − 0.23 = 0.37 m 3

1
= 2 .7
0 . 37

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PROBLEMA Nº 4
En un suelo saturado:
SS = 2.65
Sm = 1.80
Calcule la relación de vacíos y el contenido de humedad del suelo:

SOLUCIÓN:

Por definición

e=

VV
;
VS

V S = 1m 3

VV = VW = e m3 ∴WW = e Tn.
También:

S S=

WS
∴ W S = V SS S γ 0 = 2.65 Tn .
VS γ 0

Aplicando la definición de Sm, se tiene:

Sm =

w=

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Wm
e + 2.65
=
= 1.80 ∴ e = 1.06
Vm γ 0
1+ e
WW
e
1.06
=
=
= 0.40;
WS 2.65 2.65

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w = 40%

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PROBLEMA Nª 5.
Una muestra de arcilla saturada pesa 1526 g. Desp
Después
ués de secada al hornosu peso pasa a ser 1053
g. Si el Ss vale 2.70, calcule e, n, w, γm y γd.
SOLUCIÓN:
Puede hacerse el esquema de la fig. a partir de él, usando las definiciones, se tiene:

Ss =

Ws
; Vs = 390cm 3
Vs γ o

e =

VV
473
=
= 1 . 21
VS
390

n=

VV
473
=
= 0.55
Vm 473+ 390

w =

γm =
γd =
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473
1053

Wm
Vm

× 100

=

1526
863

= 45 %

= 1.78 g cm 3

1053
= 1 .22 g cm 3
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PROBLEMA Nª 6.
En un suelo parcialmente saturado se conoce e, SS, GW. Suponiendo que el gas disuelto está
unifórmenle distribuido en la masa del suelo, abajo del nivel freático, encuentre γm y γ ´m, en
función de las cantidades conocidas y haciendo uso de un esquema ap
apropiado.
ropiado.
SOLUCIÓN:Por definición:

e =
Si se hace Vs = 1;

VV
VS

resulta: Por lo tanto:
Vv = e
WS = S S γ 0

También por definición:

GW =

VW
∴VW = eGW
VV

WW = eGW γ 0

Y corresponde:

Luego las incógnitas valdrán:

γm =

Wm Gω e + SS
=
γ0
Vm
1+e

γ m′ = γ m − γ 0 =

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(SS −1) − e(1− GW ) γ
1+ e

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0

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