1er.EXAMEN DE MECANICA DE SUELOS II (VI CICLO-2010) 1. La superficie de un cuerpo elástico se carga con un esfuerzo unitario de 9.75 Tn/m2 sobre un área de 9x18 m; que tiene coordenadas (0,0) en el centro. Calcular: (a)- El esfuerzo vertical a una profundidad de 3m; por debajo de una esquina del área cargada. (b)- El esfuerzo vertical a una profundidad de 6 m; por debajo del centro del área cargada. (c)- El esfuerzo vertical a una profundidad de 10 m; por debajo de un punto que tiene coordenadas 3m; mayores que aquellos para la esquina del área cargada. Fig. Prob. 1 2.- Para las zapatas mostradas en la figura se pide hallar As' en los puntos A, B y C. 3.- Para el corte AB mostrado hallar los esfuerzos totales, efectivas e interticiales, así como el Diagrama de presiones verticales y laterales, por peso propio más la intervención de la carga distribuida. 4.- Se tiene una muestra de suelo con el siguiente estado de esfuerzos, se pide: a) Calcule los esfuerzos principales. b) Determine el ángulo que forma el plano horizontal con el plano donde está el esfuerzo principal mayor. c) Halle el ángulo que hace el plano horizontal con el plano de máximo cortante ( t máx). Calcule el tmáx . d) Usando el Circulo de Mohr verifique sus resultados del numeral a,b,c. 5.- Dados los siguientes esfuerzos, calcúlese la dirección y magnitud de los esfuerzos principales. Ver Fig. 1ER. EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS II - 2010 1.- Por una tubería vertical de 50 mm desciende 1 lt/sg de aceite cuya viscosidad Cinemática n= 20x10E(-6) m2/sg. Y su densidad relativa 0.92. Se conecta un manómetro diferencial entre dos puntos situados a una distancia de 400 cm. El líquido manométrico tiene una densidad relativa de 1.40 no hay aire en las conexiones. Calcular la lectura del manómetro. Fig. Prob. 1 Fig. Prob. 2 2.- En el esquema que se tiene H = 10 m. la T° del agua a 20°C, las tuberías son de 300, 200 y 250 mm. Respectivamente y sus longitudes de 400, 150 y 200 m., respectivamente. Las tres tuberías son nuevas de fundición (K = 0.000259) calcular el caudal. (n= 1.007x10E(-6) m2/sg.) 3.- Una tubería AB con parámetros L,D,C, colocado horizontalmente sobre un terreno ha de conducir un gasto Q desde A (Línea de A.P. = 0) hasta B, Calcular cual es el máximo caudal que ha de transportar si se disponen “n” bombas de potencia P. 4.- Los tres recipientes A, B y C de la figura están unidos por los conductos AX, XB y XC que son de hormigón pulido, los demás datos se tomarán de la figura. Calcular hx, Qa, Qb y Qc. 5.- Por la red de la tubería circula agua: Q = 1500 lt/min. Las tuberías de 600 y 400 mm son de cemento alisado (k = 0.5 mm) y las tuberías de 300 y 450 mm. De fundición (k’’ = 1.2 mm.). En todas las tuberías la pérdida de carga es proporcional al cuadrado de la velocidad (régimen declaradamente turbulento). La presión en A es 5 bar; d1 = 300 mm., d2 = 400 mm; d3 = 450 mm y d4 = 600 mm. Calcular los caudales que circulan por las diferentes ramas y la presión en B. Fig. Prob. 4 Fig. Prob. 5 UNH-2010-cgp 2do. EXAMEN FINAL DE IRRIGACIONES (IX CICLO) 1.- Se desea proyectar un vertedor y tanque disipados de energía de una presa de derivación, bajo los siguientes datos: Q = (100 + 10xN° de lista alumno) m3/sg. Caudal creciente para un periodo de retorno de 10 años. Q = 35 m3/sg. Caudal medio Q = 2.0 m3/sg. Caudal de estiaje para un periodo de retorno de 10 años. N° de lista de alumno H = (1.80 + ------------------------ ) m. 100 B = 70.00 m. Ancho del Río. S = 0.006 Pendiente del río. n = 0.035 Rugosidad. a) Hacer el diseño hidráulico cuando el paramento de aguas arriba del vertedor tiene un talud 1:1 b) Diseño hidráulico cuando el paramento de aguas arriba del vertedor es vertical. c) Determinar la curva de Carga – Gasto. d) Diseño hidráulico del estanque amortiguador o disipador de energía en los casos (a) y (b). 2.- Se pretende la construcción de un sistema de captación en el curso de un río, para ello también se dispone de un sistema de barraje fijo con un ancho “B”, ¿cual deberá ser el ancho económico de dicho barraje de tal modo que el “Ho” genere un remanso en dicha cuenca para un S = 0.005, y conserve una relación única entre B&Ho?, para elegir su construcción bajo los siguientes datos: B máx. río = (60.00 + N° lista alumno) m. Q max = (180 + 2x N° lista alumno) m3/sg. Costo por ml de ancho de barraje = $10,000.00 Costo por ml de longitud de muro de protección = $8,000.00 3.- Determinar el perfil y comportamiento hidráulico para un sistema de captación, donde nos permita dimensionar las estructuras componentes, con los siguientes tados: Q = (60 + 10xN° de lista alumno) m3/sg. Caudal creciente para un periodo de retorno de 20 años. Q = 22 m3/sg. Caudal medio Q = 3.80 m3/sg. Caudal de estiaje para un periodo de retorno de 20 años. 4.- Un canal trapezoidal de rugosidad 0.014, con taludes 1:1, plantilla 1.00 m. y pendiente de 1 o/oo, recibe en épocas de crecidas un caudal de 9.0 m3/sg., el canal principal ha sido construido para 4.0 m3/sg., pero puede admitir un caudal de 6.0 m3/sg., calcular la longitud del aliviadero lateral para eliminar el exceso de agua, así como la compuerta de admisión del caudal de diseño para que funcione el canal principal con el caudal como tal aguas agajo. Nota: Los datos asumidos por el alumno, deberán ser consultados con el suscrito. Hora de entrega: 6:00 pm. UNH. 08/2010. 3. por debajo del extremo del área cargada...Parte Práctica: (1:40 Min. UNH: 31/10/08 .6 .¿Cuál es la carga de presión al centro de cada elemento de suelo? Nota: Asuma que una carga total constante actúa a lo largo de la interface entre suelo A y los suelos B. b) Cuales son los ensayos a realizar para determinar la Permeabilidad de un suelo. f) A tu criterio. EXAMEN – FINAL DE MECANICA DE SUELOS I PARTE TEORICA (20 Min. neutra y total. a una profundidad de 15 m.) 1. c..0 pts.Con referencia a la Fig. I. a. Calcular la dirección y magnitud de los incrementos de esfuerzos principales mayor y menor. si el esquema presentado tiene un ancho de 1m. C/P = 1. 02. 8.. b.5 pts. 2do..Explique muy brevemente cuál es la Importancia económica y social del drenaje. 117 – Lambe) 4.0) en el centro.. 2. por debajo de un punto que tiene coordenadas 4m. C/P = 3. a un lado del elemento que causa los siguientes esfuerzos al mismo elemento.Explique muy resumidamente las consecuencias de la filtración no controlada. d) Expresión de la presión efectiva en el caso de suelo saturado sin flujo de agua.Grafique los valores de .¿Cuál es el flujo de izquierda a derecha. Mayores que aquellas para la esquina del área cargada.C y que no existe flujo entre los suelos B y C. que tiene coordenadas (0. Asuma que el punto está a la derecha del área cargada... realice un programa de exploración de suelos para fines de cimentación y que tipos de ensayo realizaría para cada caso.) 1. = 10 Tn/m2 y = 15 Tn/m2 Calcular la dirección y magnitud de los esfuerzos principales finales.La superficie de un cuerpo elástico se carga con un esfuerzo unitario de 10 Tn/m2. está distribuido uniformemente sobre un área circular con un radio de 30 m...Una carga de 5 Tn/m2. (Nótese que son esfuerzos aplicados). c) Que es Peso unitario sumergido.. (Utilizar Fig. = 20 Tn/m2. 8... 2.. de profundidad por debajo de la superficie del terreno comienza con los esfuerzos (asuma que no existe esfuerzo cortante en los planos vertical y horizontal) de: vc = 20 Tn/m2 y hc = 10 Tn/m2. por debajo de una de las esquinas del área cargada.Con referencia a la Fig..Un elemento de suelo a 10 m. por debajo del centro del área cargada.) a) Otorgue un concepto de Presión efectiva. luego una carga se aplica en la superficie.Parte Teórica: (20 Min.El esfuerzo vertical a una profundidad de 8 m. II. a. 01.5 – Lambe) 5.El esfuerzo vertical a una profundidad de 12 m. Pag. sobre un área de 10x20 m2.. se pide calcular.El esfuerzo vertical a una profundidad de 5 m. e) Cuales serían las consecuencias del descenso del nivel friático. b.? b.. a. b) Cuales son los ensayos a realizar para determinar la Permeabilidad de un suelo.¿Cuál es la Permeabilidad del suelo B?.4 y 8... e) Cuales serían las consecuencias del descenso del nivel friático. (Usar Fig. y con la elevación. 48. 1er.60 m. 3.90 54. Para las condiciones actuales ¿Cuál será el valor del caudal.80 200 21.Se tiene 3 muestras de suelo con las siguientes a la siguiente red. Los tubos considerar que son de fierro fundido y tienen la siguiente geometría: D1 = 0. 2. . cuando este aspecto representa el cambio de volumen final de un estado a otro.Determinar los valores de las características de la muestra cuando se tiene un valor a magnitud y los sentidos de los flujos en el sistema de tubos que se muestra... D2 = 0. de agua.) 1. calcular el Radio Hidráulico. .50 60 .55 m.. 28.Qué criterios técnicos tomaría Ud.P. 4.80 m. D3 = 0.Se tiene 3 muestras de suelo con las siguientes características: Tamiz A B C 4 .Mencione si la Mecánica de Suelos es una ciencia básica.. PARTE PRACTICA (1:40 Min.50 31. que estudia como base el aprendizaje considerado?..10 53.40 100 .) 1.. para un R = 2 m.30 40 36.50 79. Los tubos considerar que son de fierro fundido y tienen la siguiente geometría: D1 = 0.50 59. 19.) 1.55 m..10 LL 34.30 10 68. 3. . por lo mismo que plantee un esquema general del sistema de clasificación del suelo por los métodos AASHTO y SUCS.60 - 4. considerar que f permanece constante y que no hay cambio en los niveles de los vasos?.) 4. como objetivo se tiene resolver muchos tipos de problemas relacionados con el suelo. Perímetro mojado y el área de dicha sección. 5. siendo la presión en el punto 1 de 100xNo m. (Los caudales están dados en Lt/sg.50 N. L1 = 520xNo m.Define la Consistencia del suelo.Durante la clasificación del suelo.Un suelo con características de material para clasificarlo de manera organizada. LP 16.Sea un túnel con una sección transversal como se aprecia en la fig. la cual se encuentra distribuida como muestra la figura. . 69. para definir un suelo cuando este a través de un ensayo preliminar presenta características no perceptibles y no identificables. D2 = 0..60 m.00 38. L1 = 680xNo m.10 69. EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE SUELOS I PARTE TEORICA (20 Min.. para un tirante de agua Y = RxNo m.Determinar la magnitud y los sentidos de los flujos en el sistema de tubos que se muestra.. ¿Cuál sería el valor del caudal si f tuviera un valor el doble del considerado? 2. así tenemos la naturaleza general del mismo..uspensión después de 20 años han reducido el diámetro de la tubería a 3”. L1 = 680xNo m.PARTE PRACTICA (1:40 Min.10 20 . analizar los caudales y las presiones en el resto de las redes. L1 = 800xNo m..30 5. L1 = 520xNo m... . de agua. D2 = 0.10 69.Un canal de sección trapezoidal de talud 1:1 con b = 2.D3 = 0. en la sección (2) a 190 m.Un canal trapezoidal de 2 m.5 y pendiente 0. talud Z = 1. ¿Cuál sería el valor del caudal si f tuviera un valor el doble del considerado?. L1 = 800xNo m. calcular el Radio Hidráulico..5 m3/sg.30 40 36. aguas abajo el tirante es 0. D3 = 0. LP 16. (Los caudales están dados en Lt/sg. .63 m.) 4. considerar que f permanece constante y que no hay cambio en los niveles de los vasos?.. Se obstruye el cauce con una grada positiva. L1 = 680xNo m.50 59. con n = 0. Para las condiciones actuales ¿Cuál será el valor del caudal.30 10 68... de ancho de solera. siendo la presión en el punto 1 de 100xNo m.00 38. 3..uspensión después de 20 años han reducido el diámetro de la tubería a 3”... ...025. para un R = 2 m. conduce un caudal de 1.50 31. L1 = 800xNo m.50 60 . calcular el coeficiente de rugosidad.0006.60 - 4.80 m. 19.Se tiene 3 muestras de suelo con las siguientes características: Tamiz A B C 4 .0 m. 69.10 20 . calcular el valor de Z min. para un tirante de agua Y = RxNo m.10 53.. . Para poder aforar caudales menores a 15 m3/sg.80 200 21.80 m. 2. analizar los caudales y las presiones en el resto de las redes.10 LL 34.P. 2DO. Perímetro mojado y el área de dicha sección. .78 m. (ancho del fondo).50 79. EXAMEN (FINAL) DE MECANICA DE FLUIDOS II 1. 1.60 m.Determinar la magnitud y los sentidos de los flujos en el sistema de tubos que se muestra.50 N.55 m. 48.. L1 = 520xNo m.Sea un túnel con una sección transversal como se aprecia en la fig..Se tiene 3 muestras de suelo con las siguientes a la siguiente red. Si en la sección (1) el tirante es 0. .40 100 . Los tubos considerar que son de fierro fundido y tienen la siguiente geometría: D1 = 0. 28. la cual se encuentra distribuida como muestra la figura.90 54.30 5. 2. conduce un caudal de 3 m/sg. 28/03/’10 .015 4.. conduce un caudal de 1.1 m. Aguas arriba de la compuerta la altura de agua es de 1.. La fuerza sobre la compuerta.2 m3/sg. d. El caudal. Considerar n = 0.Un canal de sección rectangular con revestimiento de concreto (n = 0.014) con una ancho de solera de 0. y que luego forma un resalto hidráulico. c. La pendiente que debería tener el canal de agua abajo del resalto. Luego de atravesar por una rápida se genera un resalto hidráulico al pie de dicha rápida.Un canal rectangular de 0. Las características del resalto. 4..Realizar el planteamiento hídrico y obtener la ecuación general para medir el flujo de régimen crítico en un aforador tipo Parshall. de ancho se ha colocado una compuerta plana vertical. para descargar por el fondo una vena líquida cuya altura es de 25 cm. calcular la pendiente del canal aguas abajo. e.3. La altura conjugada del resalto.0824 m –kg/kg.80 m. puesto que la pérdida de energía fue de 0. UNH... calcular: a. b.75 m. Sea la siguiente estructura.. 2. . 3. con H = 6. el terreno bajo la superficie de apoyo tiene el f = 25° y g = 1..90 Tn/m3 y un C = 0.. C/P = 5.0 pts.0 pts.) 1.Parte Teórica: (15 Min..Diseñar el muro en cantiléver. cuyos datos se adjuntan en la fig. así como mencionar los métodos a utilizar para la estabilidad de taludes. hacer los comentarios posteriores a las dos estructuras de zapatas colindantes.) a) ¿A qué se llama Asentamientos Diferenciales?b) Hacer mención a los tipos y usos de los ensayos triaxiales. bajo la superficie del terreno y el suelo es una arena gravosa.Para el muro de retención mostrado con relleno granular. Calcule la fuerza activa y pasiva por Rankine por unidad de longitud de muro.Parte Práctica: (1:45 Hr.60 m. y en seguida un estrato indefinido de manto arcilloso.. si desea cimentar una estructura explique o recomiende los mecanismos y/o tipos de cimentación a aplicar. C/P = 1. donde soporta una carga concentrada de C1 = 25 y la C2 = 20Tn. así como su localización de la línea de acción de la resultante . EXAMEN FINAL SUSTITUTORIO DE MECANICA DE SUELOS II I... II. d) En un estrato inicial de 2m de profundidad se encuentra arena gravoso. cuya altura es de 7. c) Mencione qué factores definen e intervienen para elegir un tipo de cimentación.20 m. verificar la capacidad portante última de toda la estructura cuando esta se encuentra desplantada a una profundidad de 3.30 Kg/cm2. e) Hacer mención los tipos de fallas a generarse..0 m.. El nivel freático está a una profundidad de 12 m. UNH. EXAMEN (FINAL) DE MECANICA DE SUELOS II 1.0 m.50 m. f = 21° y g = 1850 Kg/m3.Diseñe un muro de contención. UNH.5 Kg/cm2. 13/03/’10 2DO..Chequear desde el punto de vista geotécnico el siguiente muro.Calcular la capacidad portante última de una zapata cuadrada de 1. dada en relleno seco y con agua constante exteriormente.8 m. 5.. 4.Para la estructura mostrada que es una base de una cimentación cuadrada. bajo la superficie del terreno y el suelo es una arena arcillosa con: C = 0. 2.. determinar la capacidad portante última y diseñar para las cargas que intervienen. cimentada a una profundidad de 0. bajo la superficie del terreno. El nivel freático está a una profundidad de 0. con los datos mostrados en la figura adjunta.. previa verificación de los factores de seguridad . 02/03/’10 . 1er. para un R = 2 m. L1 = 800xNo m. de agua.. calcular el Radio Hidráulico. la cual se encuentra distribuida como muestra la figura. D2 = 0.En una tubería metálica de Diam = 4”.Sea un túnel con una sección transversal como se aprecia en la fig. analizar los caudales y las presiones en el resto de las redes. para un revestimiento de concreto (n = 0. (Los caudales están dados en Lt/sg.. 2.014). 3.Sea la siguiente red. L1 = 520xNo m. considerar que f permanece constante y que no hay cambio en los niveles de los vasos?.Para los siguientes esquemas. si la sedimentación o depósito de materiales de suspensión después de 20 años han reducido el diámetro de la tubería a 3”. además hacer la plantilla para cada uno de ellos...60 m.55 m. L1 = 680xNo m. EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS II 1. determinar la sección más óptima para diseñar el flujo de un caudal de 10xNo m3/sg. Con una L = 1850xNo m. para un tirante de agua Y = RxNo m.80 m. . D3 = 0. Perímetro mojado y el área de dicha sección. cuando se instaló entre dos depósitos de almacenamiento tenía capacidad para un gasto de 6 Lt/sg... 5..Determinar la magnitud y los sentidos de los flujos en el sistema de tubos que se muestra.. cuya S = 2 o/oo. ¿Cuál sería el valor del caudal si f tuviera un valor el doble del considerado?. Para las condiciones actuales ¿Cuál será el valor del caudal. Los tubos considerar que son de fierro fundido y tienen la siguiente geometría: D1 = 0. siendo la presión en el punto 1 de 100xNo m.) 4. además hacer la plantilla para cada uno de ellos..Determinar la magnitud y los sentidos de los flujos en el sistema de tubos que se muestra. L1 = 680xNo m. L1 = 520xNo m.) 4. determinar la sección más óptima para diseñar el flujo de un caudal de 10xNo m3/sg. la cual se encuentra distribuida como muestra la figura. 3. D3 = 0. si la sedimentación o depósito de materiales de suspensión después de 20 años han reducido el diámetro de la tubería a 3”. Perímetro mojado y el área de dicha sección. de agua. EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE FLUIDOS II 1. siendo la presión en el punto 1 de 100xNo m. ¿Cuál sería el valor del caudal si f tuviera un valor el doble del considerado?. UNH. considerar que f permanece constante y que no hay cambio en los niveles de los vasos?. Con una L = 1850xNo m. 01/03/’10 1er. para un R = 2 m.. cuando se instaló entre dos depósitos de almacenamiento tenía capacidad para un gasto de 6 Lt/sg. calcular el Radio Hidráulico. para un tirante de agua Y = RxNo m. 2.. L1 = 800xNo m. Para las condiciones actuales ¿Cuál será el valor del caudal.60 m..55 m. cuya S = 2 o/oo.014). analizar los caudales y las presiones en el resto de las redes.En una tubería metálica de Diam = 4”.Sea un túnel con una sección transversal como se aprecia en la fig.80 m. UNH.. (Los caudales están dados en Lt/sg. D2 = 0..Para los siguientes esquemas.. 5. Los tubos considerar que son de fierro fundido y tienen la siguiente geometría: D1 = 0. 01/03/’10 . para un revestimiento de concreto (n = 0..Sea la siguiente red. 016 y una pendiente constante de 1 º/oo. cuando se instaló entre dos depósitos de almacenamiento tenía capacidad para un gasto de 6 Lt/sg. 2. Con una L = 1850 m...En una tubería metálica de Diam = 4”.Un canal rectangular de 3. considerar que f permanece constante y que no hay cambio en los niveles de los vasos?.. calcular los tirantes de agua en la sección rectangular antes y después del salto. de ancho cae bruscamente 0. 01) a) Diagrama de presiones Trabajo Domiciliario de Mecánica de Fluidos II 1.0 m. e inmediatamente cambia de sección a 4.Sea el siguiente esquema ra el muro de contención AB mostrado hallar: (Ver Fig. el caudal que circula por dicho canal es de 5 m3/sg.1.0 m. ..60 m. Para las condiciones actuales ¿Cuál será el valor del caudal. si la sedimentación o depósito de materiales de suspensión después de 20 años han reducido el diámetro de la tubería a 3”. considerar un n = 0. ¿Cuál sería el valor del caudal si f tuviera un valor el doble del considerado?. cuyos datos. calcular el tirante crítico y definir el tipo de perfil seguido..Para la compuerta que se presenta y que tiene una carga de H = 3 m.Determinar las características del colchón disipador para un vertedero que sale del reservorio de la fig.Realizar el estudio del perfil del siguiente sistema. de ancho es alimentado por un reservorio cuya carga es constante de H = 3. b = 5 m y z = 1. 5.2.. Q = 15 m3/sg. con n = 0.014. canal rectangular con n = 0. S = 1 o/oo. UNH.014) y 3.Un canal rectangular de concreto con (n = 0... 4. 24/03/2010 .00 m..Sea el flujo de 5 m3/sg. adjunta. la velocidad y el tirante para una pendiente de 0..015. luego de salir de una caída en un canal de sección rectangular (n = 0. 6..0 m. 7. se pide determinar el Caudal.Definir el perfil para un canal trapezoidal y cuando presenta el siguiente esquema. donde el caudal de vertimiento es de 10 m3/sg.20 m. para un P = 2.5 o/oo y cuando la pendiente genera otro régimen... que llega a un tirante de 1.10 m..5 o/oo.Diseñar los elementos hidráulicos para un resalto hidráulico a través de un barraje fijo en un canal rectangular de b = 15 m. Definir el perfil del resalto y el tirante aguas abajo..013).. 8. e inmediatamente cambia de pendiente a S = 0. 3. para ello una vez identificado dichas zonas. que permitan generar los mismos beneficios. Con base a la información antes citada se procede dar el planteamiento de por lo menos dos alternativas.Cartografías. Recuérdese que la base fundamental del planteamiento de alternativas consiste en un adecuado balance hídrico entre las ofertas y demandas del proyecto del cual se desprenderá la capacidad de todas las obras hidráulicas. como la oferta en la zona de estudio. (Para ello considerar la satisfacción de otras necesidades como son el consumo poblacional y generación hidroeléctrica si es que pudiera darse). procediendo a estimar el costo de cada alternativa mediante la ejecución de diseños físicos (Con aproximaciones dentro de la realidad local).Demandas de agua para riego a partir de la cédula de cultivos y calendario ejecutivo. 6. Planteamiento de la zona o área de donde deberá aprovecharse hídricamente. Identificación de las áreas a cubrir con riego y obtener una demanda total. . tanto la demanda hídrica. .Calidad del suelo para usos en agricultura. gráficos. el sustento estará basado en la información básica a obtener como: . para tal efecto deberá ejecutar los siguientes trabajos: 1. impacto ambiental. con el sustento necesario. 3. . en forma semanal y estas serán sustentados por los estudiantes. cuadros. Determinada dichos parámetros anteriores. Nota: La entrega de los informes será correlativo y conforme al avance de los temas tratados en el curso. 4.Otros. TRABAJO DE INVESTIGACION DOMICILIARIO El objetivo del presente trabajo es que el estudiante plantee una nueva alternativa de aprovechamiento hídrico para satisfacer las necesidades de la Localidad de Acobamba – Huancavelica.Hidrología. 2. . 5.Demanda para consumo más otras demandas a requerir. demografía. realizar las posibles alternativas de tal forma derivar dichas aguas a la zona de estudio. . tales como ecología. Determinar la capacidad de las obras. Es necesario e imprescindible que toda la información y el análisis que se ejecute se presente en láminas. etc. . se supone que existe la oportunidad de completa disipación de las presiones de poro sin peligro para la estabilidad de la fundación. II.05 m. Asuma que a = 30º y que el coeficiente de fricción en la base es 0. c) La fuerza activa y su punto de aplicación antes de la grieta y después de la grieta. en un manto homogéneo de gran espesor de arcilla blanda saturada cuyo gsat = 16. . el nivel freático se encuentra a 2.Diseñe un muro de contención de gravedad de 5.53x25. b) Para un muro de contención ubicado en los márgenes de un río cualquiera.68 Ton/m3 y con F = 40º..60 m.. por tanto se puede suponer que prevalecen condiciones no drenadas de falla. b.5.83 KN/m3. deslizamiento y la capacidad de carga.. si desea cimentar una estructura explique o recomiende los mecanismos y/o tipos de cimentación a aplicar.Para el muro de contención AB mostrado hallar: (Ver Fig. bajo la superficie del terreno. (Ver Fig.0 m. identificar qué fuerzas intervienen sobre dicho elemento estructural. d) En un estrato inicial de 2m de profundidad se encuentra arena gravoso. C/P = 4. c) Explique qué factores definen e intervienen para elegir un tipo de cimentación. y en seguida un estrato indefinido de manto arcilloso. 2. así mismo calcular los factores de seguridad contra el volteo.0 pts..En la sección transversal del muro en voladizo h allar la fuerza activa sobre el muro.. mayo de 2009 Docente Responsable: Ing. La tasa de aplicación de las cargas es rápida en comparación con la de disipación de las presiones de poro.44 m. Seleccionar la zona o un área determinada el estudiente. Parámetros de resistencia al corte del suelo obtenido en: Pruebas no consolidadas no drenadas: Cu = 22 KN/m2 Fu = 0º Pruebas consolidadas drenadas: Cd = 22 KN/m2 Fd = 23º 3..Parte Práctica: (2:00 Hr. b) La profundidad de la grieta en caso se produjese. y se coloca a una profundidad de 3. 01) a) Diagrama de presiones efectivas verticales y laterales. Omita la resistencia pasiva en el pie y haga que la resultante de la fuerza caiga dentro del tercio central de la base. Determinar la capacidad portante última en las dos siguientes condiciones: a. Carlos Gaspar P.. de altura. UNH. 02) . - 1. que tiene una superficie horizontal. y se puede aceptar una condición consolidada drenada. a seguir para identificar el curso de falla en una ladera inestable?.Como caso opuesto extremo.) 1. 4. para contener un relleno con g = 1.Sea un cimiento rectangular con dimensiones de 8. .44 m.. y en seguida un estrato indefinido de manto arcilloso. Determinar la capacidad portante última en las dos siguientes condiciones: a. si desea cimentar una estructura explique o recomiende los mecanismos y/o tipos de cimentación a aplicar. c) La fuerza activa y su punto de aplicación antes de la grieta y después de la grieta. 01) a) Diagrama de presiones efectivas verticales y laterales. bajo la superficie del terreno. 2. b) La profundidad de la grieta en caso se produjese.0 pts. para contener un relleno con g = 1. La tasa de aplicación de las cargas es rápida en comparación con la de disipación de las presiones de poro.0 pts.Parte Práctica: (2:00 Hr. Omita la resistencia pasiva en el pie y haga que la resultante de la fuerza caiga dentro del tercio central de la base.5.0 m.) a)¿Cual es el método de investigación a seguir para identificar el curso de falla en una ladera inestable?.05 m. el nivel freático se encuentra a 2. EXAMEN (FINAL) DE MECANICA DE SUELOS II I. deslizamiento y la capacidad de carga.83 KN/m3.60 m.. Parámetros de resistencia al corte del suelo obtenido en: Pruebas no consolidadas no drenadas: Cu = 22 KN/m2 Fu = 0º Pruebas consolidadas drenadas: Cd = 22 KN/m2 Fd = 23º 3.. de altura..Sea un cimiento rectangular con dimensiones de 8.. c) Explique qué factores definen e intervienen para elegir un tipo de cimentación. así mismo calcular los factores de seguridad contra el volteo. 02) . se supone que existe la oportunidad de completa disipación de las presiones de poro sin peligro para la estabilidad de la fundación. Asuma que a = 30º y que el coeficiente de fricción en la base es 0. en un manto homogéneo de gran espesor de arcilla blanda saturada cuyo gsat = 16.) 1. b) Para un muro de contención ubicado en los márgenes de un río cualquiera.. por tanto se puede suponer que prevalecen condiciones no drenadas de falla.En la sección transversal del muro en voladizo h allar la fuerza activa sobre el muro.Parte Teórica: (15 Min. d) En un estrato inicial de 2m de profundidad se encuentra arena gravoso.. que tiene una superficie horizontal. II. C/P = 1. C/P = 4.Para el muro de contención AB mostrado hallar: (Ver Fig. 4. y se puede aceptar una condición consolidada drenada. y se coloca a una profundidad de 3. (Ver Fig.Como caso opuesto extremo. 2DO.68 Ton/m3 y con F = 40º. b.53x25. identificar qué fuerzas intervienen sobre dicho elemento estructural.Diseñe un muro de contención de gravedad de 5. Dimensiones de B y L.Para la zapata combinada rectangular y las condiciones mostradas en la figura. EXAMEN SUSTITUTORIO DE MECANICA DE SUELOS II I. se dan para H = 7... y a = 30º ... Calcule la fuerza activa de Ranking.50 m. 2.) 1.qadm.Dimensional el muro de contención adjunto.. 3. en las condiciones dadas.. Pa. determinar: a.Referente al muro de retención mostrado en la Fig. .5 KN/m2. Con un factor de seguridad FS = 3 b.. y con g = 18 KN/m3. C = 13. C/P = 6.Parte Práctica: (2:00 Hr.0 pts. Por unidad de longitud del muro y la localización de la resultante después de que ocurre la grieta de tensión. F = 20º. En forma puntual identifique a que detalle corresponde.. . ………………………… ……………………………….Detalle y explique los principales componentes de las estructuras geológicas y explique cada uno de ellos.. y/o explique si hubiera alguna diferencia.. 13-01-09 2do.En una masa de suelo asentada en una ladera es posible identificar las fuerzas que intervienen y mencionar cuales son?. 6.. ………………………… ………………………………. 3.. UNH. 5.Ante un mapa geológico. Que son necesarios para realizar una investigación geológica? 4..Realice una diferencia entre un Mapa Geológico y un Mapa Geotécnico. EXAMEN (FINAL) DE GEOLOGIA GENERAL 1. 2..¿Qué métodos cree Ud.. qué detalles o propiedades de las rocas y suelos deberá contener de madera técnica.Otorga una definición de Rumbo y Buzamiento. 7.. Mencione los tipos o clases de presas de embalse que pudieran construirse. 3. qué detalles o propiedades de las rocas y suelos deberá contener de madera técnica. 3.. qué alternativas plantearía Ud. 7. 2.Cuáles son los factores que controlan de estabilidad de las rocas y/o masas de suelo en una ladera natural.Cuáles son los factores que controlan de estabilidad de las rocas y/o masas de suelo en una ladera natural.. 9. EXAMEN (FINAL) DE GEOLOGIA GENERAL 1.. ………………………… ……………………………….. 4. ………………………… ………………………………. Que son necesarios para realizar una investigación geológica? 4.Explique en qué consiste las Rocas Sedimentarias y las Rocas Metamórficas.. 10..Explique todo lo relacionado a la clasificación de rocas Sedimentarias..Mencione los tipos o clases de presas de embalse que pudieran construirse.. y/o explique si hubiera alguna diferencia.8.. 9.Mencione las principales Características de las Rocas Metamórficas.Refiérase a los sedimentos orgánicos y brevemente explique. qué alternativas plantearía Ud.Otorga una definición de Rumbo y Buzamiento. 8.En una masa de suelo asentada en una ladera es posible identificar las fuerzas que intervienen y mencionar cuales son?. 6. UNH: 31/10/08 EXAMEN PRACTICO DE GEOLOGIA TEMA: ROCAS SEDIMENTARIAS Y METAMORFICAS 1..Ante un mapa geológico... así como su formación con el tiempo.En forma puntual identifique a que detalle corresponde. 5.. .Si se propusiera embalsar una laguna con fines de afianzar el recurso hídrico.Realice una diferencia entre un Mapa Geológico y un Mapa Geotécnico.¿Qué métodos cree Ud.Si se propusiera embalsar una laguna con fines de afianzar el recurso hídrico.Detalle y explique los principales componentes de las estructuras geológicas y explique cada uno de ellos.... UNH: 10/01/09 2do. 10.Explique detalladamente del origen de las rocas Sedimentarias.. 2. 5.. Mencione los procesos formadores de las Rocas. 2.Explique en qué consiste las Rocas Sedimentarias y las Rocas Metamórficas.Gráficamente señale la composición de la tierra. hecer mención a cada una de ellas y considere las edades respectivas..¿Cuales son los minerales formadores de las rocas?. EXAMEN PARCIAL DE GEOLOGIA 1.... UNH: 24/10/08 1ER. 3. UNH: 24/10/08 EXAMEN PRACTICO DE GEOLOGIA TEMA: ROCAS SEDIMENTARIAS Y METAMORFICAS 1...Cuales de las rocas Sedimentarias tomaría Ud. 4. 3.¿Qué diferencias existen entre los conceptos de roca y mineral? 4. así como su formación con el tiempo.Cuales de las rocas Metamórficas tomaría Ud.Refiérase a los tipos de metamorfismo.Explique detalladamente el origen de las rocas Metamórficas.. 5. y en ella indicar: las densidades relativas y la temperatura promedio.. Para los fines de la industria de la construcción.La historia de la tierra está configurada en periodos geológicos. 5. 6.Explique todo lo relacionado a la clasificación de las rocas Metamórficas.Mencione las principales Características de las Rocas Sedimentarias.6.¿Cómo puede realizarse la identificación de un mineral en las condiciones de campo? 7..... .. 2.¿Qué factores se toman como base para clasificar los minerales? 6.. Para los fines de la industria de la construcción. menciona y describa brevemente.¿Qué diferencias existen entre los conceptos de roca y mineral? 4.En que consiste la Erosión.¿Cuales son los minerales formadores de las rocas?.. UNH: 31/10/08 1ER. menciona y describa brevemente. UNH: 31/10/08 1ER.) a) Otorgue un concepto de Presión efectiva. EXAMEN PARCIAL DE GEOLOGIA 1. b) Cuales son los ensayos a realizar para determinar la Permeabilidad de un suelo.Haga mención a los procesos del intemperismo mecánico. . c) Que es Peso unitario sumergido....Haga mención a los procesos del intemperismo mecánico..La historia de la tierra está configurada en periodos geológicos. EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE SUELOS II I. y en ella indicar: las densidades relativas y la temperatura promedio.En que consiste la Erosión. e) Cuales serían las consecuencias del descenso del nivel friático.0 pts. d) Expresión de la presión efectiva en el caso de suelo saturado sin flujo de agua... hecer mención a cada una de ellas y considere las edades respectivas. neutra y total... se da a través de procesos. mencione cada una de las formas. 9.Parte Teórica: (20 Min.. 3. C/P = 1. mencione cada una de las formas.¿Qué factores se toman como base para clasificar los minerales? 6.Gráficamente señale la composición de la tierra. 8. 5.8.. 10. 9.Mencione los procesos formadores de las Rocas. 10..¿Cómo puede realizarse la identificación de un mineral en las condiciones de campo? 7.. se da a través de procesos..Para la formación de las rocas ígneas.Para la formación de las rocas ígneas. 2.. Pag.Grafique los valores de . a una profundidad de 15 m. 8.El esfuerzo vertical a una profundidad de 5 m. 117 – Lambe) 4. (Utilizar Fig. b. por debajo de una de las esquinas del área cargada.. 2.... y con la elevación. Mayores que aquellas para la esquina del área cargada. (Usar Fig.. a. a. si el esquema presentado tiene un ancho de 1m.Con referencia a la Fig.El esfuerzo vertical a una profundidad de 12 m..El esfuerzo vertical a una profundidad de 8 m. por debajo del centro del área cargada..Con referencia a la Fig.C y que no existe flujo entre los suelos B y C. Asuma que el punto está a la derecha del área cargada.. b. II..5 pts.6 . luego una carga se aplica en la superficie..Una carga de 5 Tn/m2.¿Cuál es el flujo de izquierda a derecha. por debajo de un punto que tiene coordenadas 4m. a un lado del elemento que causa los siguientes esfuerzos al mismo elemento. que tiene coordenadas (0. de profundidad por debajo de la superficie del terreno comienza con los esfuerzos (asuma que no existe esfuerzo cortante en los planos vertical y horizontal) de: vc = 20 Tn/m2 y hc = 10 Tn/m2.... = 20 Tn/m2. Calcular la dirección y magnitud de los incrementos de esfuerzos principales mayor y menor.f) A tu criterio. a.5 – Lambe) 5..Parte Práctica: (1:40 Min. UNH: 31/10/08 .Un elemento de suelo a 10 m. sobre un área de 10x20 m2. c. por debajo del extremo del área cargada.? b. está distribuido uniformemente sobre un área circular con un radio de 30 m. 8.¿Cuál es la Permeabilidad del suelo B?.) 1.¿Cuál es la carga de presión al centro de cada elemento de suelo? Nota: Asuma que una carga total constante actúa a lo largo de la interface entre suelo A y los suelos B.4 y 8. 02. 3. se pide calcular. 01. C/P = 3. realice un programa de exploración de suelos para fines de cimentación y que tipos de ensayo realizaría para cada caso.La superficie de un cuerpo elástico se carga con un esfuerzo unitario de 10 Tn/m2. = 10 Tn/m2 y = 15 Tn/m2 Calcular la dirección y magnitud de los esfuerzos principales finales.0) en el centro.. (Nótese que son esfuerzos aplicados). Se pide: a) Calcule los esfuerzos principales. El agua se abastece para mantener una diferencia de carga constante de H mm a través de la muestra.. calcule los valores de hA y hB.Para las zapatas mostradas en la figura se pide hallar ƒ´ƒã' en los puntos A. Figura 1.9 x 10 -4 (cm/seg) Sabiendo que la tasa de abastecimiento de agua (caudal q) es 29. Los coeficientes de permeabilidad del suelo en la dirección del flujo son: Para A = 10 –2. b) Determine el ángulo que forma el plano horizontal con el plano donde esta el esfuerzo principal mayor. Calcular el gradiente crítico del perfil y el caudal que lo produce.02592 m3/día/m. efectiva y de poros para esta condición.Se tiene una muestra de suelo con el siguiente estado de esfuerzos: (Ver Figura 3). b.5 y 4. efectiva y de poros. c..La figura 1. c) Halle el ángulo que hace el plano horizontal con el plano de máximo cortante ( ƒä máx). se sabe que hay un flujo vertical ascendente. Dibujar los diagramas de presión total. (Figura 4)..304 cm3/hr. d) Usando el Circulo de Mohr verifique sus resultados del numeral a. Calcule el ƒä máx . Para el caudal indicado dibujar acotados los diagramas de presión total. c. 4. Se pide: a.. Figura 3. 3.5m por encima de la superficie del lago. con un caudal de 0. b. B y C. Se han colocado dos piezómetros en los puntos A (a 7m de profundidad) y B (a 12 m) los cuales se elevan 1. Kh y kv del estrato ML está en cm/seg.Para el perfil de suelo mostrado en la figura 2. 2. EXAMEN PRACTICO DE MECANICA DE SUELOS 1. Calcular los pesos unitarios sumergidos de los tres estratos. para B = 3 x 10 -3 y para C = 4. d. . Calcular los coeficientes de permeabilidad horizontal y vertical de cada estrato. muestra las capas de suelo en un tubo que tiene 100mm x 100mm de sección trasversal. Figura 4.Figura 2. Ha Figura 1. Figura 3 . 1ER.- 2. EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE SUELOS II 1.- . b) Gradiente hidráulico crítico. . d) Consecuencias del descenso del nivel friático. II. e) Expresión de la presión efectiva en el caso de suelo saturado sin flujo de agua.. c) Peso unitario sumergido.Determine el valor de la presión efectiva en el caso de suelo saturado sin flujo de agua.a) Presiones efectiva. neutra y total. 004/100)*(10. de altura. con un tubo vertical de 9 cm ² de sección transversal.40 m. Ejercicios resueltos Ejercicio número 1: En el proyecto de construcción de un dique de presa.0/400) = 0. que pasa por un estrato de arena limosa de un espesor medio de 5.0 y 90.3333 .004 cm/seg. observándose que para pasar de un altura de carga de 70 cm.800)] * log (70/30) k = 248. por lo que ensayamos dos tipos de materiales cuyos resultados aparecen tabulados en los formularios que presentamos a seguidas. en igual número de puntos separados 25.t)] log (h1/h2) h1 = 70 cm h2 = 30 cm A =150cm² L = 12cm a = 9 cm² t = 3 horas = 10. a otra de 30 cm..3*12*9)/(150-10.3*L*a)/(A.0 m. en cm/día.Cuestionario 1. de área y 12 cm. II.800 seg k = [(2.0 m y coeficiente de permeabilidad igual a 0.Defina o explique someramente: a) Ley de Darcy b) Permeámetro de carga variable c) Coeficiente de permeabilidad. d) Relación entre k y n. fue colocada en un permeámetro de carga variable.Explique el fenómeno de permeabilidad en los suelos..00)*(0.0 x 1. Concepto matemático. a una temperatura de 20°C. Uno de los criterios que se sigue es el de permeabilidad.4/1.000005 m3/seg Q = 5cm3/seg Ejercicio número 3: En un estrato de arcilla limosa se han instalado dos tubos piezométricos. ascendiendo el agua a las elevaciones o cotas 18. e) Determinación de la expresión para encontrar el coeficiente de permeabilidad en el ensayo de carga constante. dentro de los tubos. Ejercicio número 2: Determine el caudal por metro lineal de espesor perpendicular al plano del papel. Determinación de k: k = [(2. Una muestra del estrato en asunto. respectivamente.00m entre sí.70 y 12. todo según condiciones reproducidas en la figura siguiente: Q = A* v = A * k * i = a * k * h L Q = (5.. Determine la velocidad del flujo de agua dentro del estrato. de 150 cm². fueron necesarias 3 hora. si las elevaciones piezométricas en los puntos A y B son de 100. la selección los diferentes materiales que han de usarse es de gran importancia.000) * log 2.620. sometido a flujo laminar. 23 cm/día Ejercicios propuestos 1. si la longitud de muestra fue de 0. de un diámetro de 0. Repuesta: k = 5. de diámetro y 10 cm.En un permeámetro de carga hidráulica constante se ensayó una muestra de arena de 20 cm.Defina o explique brevemente: a) Presiones efectiva. determínese el coeficiente de permeabilidad del material analizado a la temperatura del análisis. a 40 cm.64*10 -5*[(18.En un permeámetro de carga decreciente a una temperatura de 20°C.40)/25] v = 1.42 x 10 -5 cm/seg x 86. en un tubo vertical de 2 cm² de sección transversal. b) Gradiente hidráulico crítico.70 .400seg/día v = 1.7 x 10 -6 cm/seg Cuestionario I.00m.40) m L = 25.12. por un período de 15 segundos.70-12.. Calcúlese el coeficiente de permeabilidad para la temperatura den ensayo. extraída de un estrato de arcilla inorgánica con trazas de limo.56 m.64 x 10 .0000564 cm/seg Determinación de v: v = k x i = k x (h/L) L k = 5. de altura..78 x 10 -3 cm/seg 2.80 m y en 5 segundo se recogieron 89 cm3 de agua. neutra y total.43 x 10 -3 cm/seg 3. k = 0. .0m v = 5. de diámetro. La cantidad de agua escurrida fue de 50 cc. Determine el coeficiente de permeabilidad del material en asunto. se ensayó una muestra de 15 cm.. Respuesta: k = 8.Se construyó un permeámetro con un tanque de gasolina vacío. Repuesta: k = 9. manteniéndose una altura de carga constante e igual a 1. bajo una carga hidráulica de 40cm. c) Peso unitario sumergido. d) Consecuencias del descenso del nivel friático.. de altura y 15 cm. Se requirieron 2.5 horas para que el nivel del agua descendiera de 80 cm.5 cm/seg h = (18. 40(1905-1000) = 4.54 V=0. originada por el peso del mismo.54 g / 0.711 g/cm3 = 1.626 Kg/m² _ p II= 5.00) (1750-1000) = 2. El contenido medio de humedad de las muestras tomadas de los estratos es de 54% y el peso específico de sus partículas sólidas es de 2.78 g/cm3.887 Kg/m² _ p III= 4. : Vs= 1 / 2.20(1740-1000) = 1.54 g Ys=(Ws/Vs) .332. _ p= Y’*z donde Y’ = Ysat-Yw _ p I = 1. II.30(1775-1000) = 3.100.573.10(1804-1000) = 4.36 Ws=1. Ejercicios resueltos Ejercicio número 1: Un estrato sumergido de arcilla tiene un espesor de 15m. Se desea saber cuál es la presión vertical efectiva en el fondo del estrato.00 Nota: Todos los volúmenes son en centímetros cúbicos (cm3) y los pesos en gramos (g) Y sat = 1.5 Kg/m² _ p IV 5.00(1801) + (2.67 t/m² = 1.9 Kg/m² .4 Kg/m² _ p V= 2. : Ww=0.e) Expresión de la presión efectiva en el caso de suelo saturado sin flujo de agua.54 Vs=0.067 Kg/cm² Ejercicio número 2: Compute la presión efectiva en el plano Z-Z. Z=15 m w = 54% Ys = 2.78 = 0.54*1= 0.9 cm3 = 1.Determine el valor de la presión efectiva en el caso de suelo saturado sin flujo de agua.10-1.711 t/m3 _ p= Y’*z= (1..90 W=1.360 cm3 Diagrama de fases Vg=0 Wg=0 Vv=054 Ww=0.628 Kg/m² pV =16.711-1)*15 = 10.78 g/cm3 _p=? Elijo ws = 1g w=(Ww/Ws)*100 . Evalúe la presión efectiva sobre el plano A-A marcado en la figura.89 t/m² .00 m a contar de la superficie del terreno? Respuesta: _ p = 22. Respuesta: 21. Por descenso de éste a una profundidad de 6.. antes y después del descenso. Compute la presión efectiva vertical en la mitad del estrato de arcilla. el nivel del agua estaba originalmente en la superficie del terreno. Respuesta _ p = 5.312 t/m² 2..En la sección estratigráfica mostrada a continuación.2 t/m² 3.Ejercicios propuestos 1. el grado de saturación de la arena por encima del nuevo nivel de agua decreció a un 20%.28t/m² y 25.En la estratigrafía del ejercicio anterior ¿qué nuevo valor adquiriría la presión efectiva si la napa freática descendiese 7..10m.