Relaciones gravimetricas y Volumetricas del suelo..pdf

Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica.Capítulo 2 2. RELACIONES GRAVIMÉTRICAS Y VOLUMÉTRICAS DEL SUELO 2.1. Introducción En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: la sólida, la líquida y la gaseosa. La fase sólida son las partículas minerales del suelo (incluyendo la capa sólida adsorbida1); la líquida por el agua (libre), aunque en el suelo pueden existir otros líquidos de menor significación; la fase gaseosa comprende sobre todo el aire, pero pueden estar presentes otros gases (vapores sulfurosos, anhídrido carbónico, etc.). Las fases líquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el volumen de vacíos (V v), mientras que la fase solida constituye el volumen de sólidos (Vs). Se dice que un suelo está totalmente saturado cuando todos sus vacíos están ocupados por agua. Un suelo Aire Gaseosa A en tal circunstancia consta, como Agua Líquida caso particular de solo dos fases, la W sólida y la líquida. Es importante considerar las Sólidos Sólida características morfológicas de un S conjunto de partículas sólidas, en un medio fluido: eso es el suelo.  Fase sólida: Fragmentos de roca, minerales individuales, materiales orgánicos.  Fase líquida: Agua, sales, bases y ácidos disueltos, incluso hielo.  Fase gaseosa: Aire, gases, vapor de agua. Las relaciones entre las diferentes fases constitutivas del suelo (fases Figura 2.1. Esquema de una muestra de suelo y el modelo de sus 3 fases. sólida, líquida y gaseosa), permiten avanzar sobre el análisis de la distribución de las partículas por tamaños y sobre el grado de plasticidad del conjunto. En los laboratorios de mecánica de suelos se determina fácilmente el peso de la muestra húmeda, el peso de la muestra secada al horno, el volumen de la muestra y la gravedad específica de las partículas que conforman el suelo, entre otras. Las relaciones entre las fases del suelo tienen una amplia aplicación en la Mecánica de Suelos para determinar la masa de un suelo, la magnitud de los esfuerzos aplicados al suelo por un cimiento y los empujes sobre estructuras de contención. La relación entre las fases, la granulometría y los límites de Atterberg se utilizan para clasificar los suelos, permitiendo, además estimar su comportamiento. 1 Agua adsorbida: La que se encuentra en una masa de suelo o roca, íntimamente ligada a las partículas sólidas por efecto de las fuerzas electro- químicas, y cuyas propiedades pueden diferir de las propiedades del agua en los poros a la misma presión y temperatura, debido a la alteración de la distribución molecular. El agua adsorbida no puede ser removida por calentamiento a 110°C. (Geotecnia, diccionario básico, Fabián Hoyos Patiño. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, Medellín, 2001). 29 que corresponde al espacio no ocupado por los sólidos. volúmenes y pesos VW W WW VT WT En el modelo de fases. Fases. O sea es la probabilidad de encontrar vacíos en el volumen total. expresada como un porcentaje.2.1) indicación de los símbolos usados: V volumen y W peso y VV  VA  VW (2. por lo que WA = 0. entre: a) el volumen de espacios vacíos de un suelo. Es una relación.4) VT 30 . DR.2 Esquema de una muestra de suelo. Capítulo 2 Modelar el suelo es colocar fronteras que no existen. Relaciones de volumen: . En la fase líquida se considera el agua libre que se puede extraer por calentamiento a temperatura de 105 °C cuando. volumen de VS S WS vacíos (VV). volumen de aire (VA) y volumen de agua (VW). en el suelo   0 y   100%.3.3. para la (2. se separan volúmenes (V) y pesos (W) así: Volumen total (VT). y con la relación de fases. El agua adherida a la superficie de las partículas o “agua adsorbida” se considera como de la fase sólida. Luego Volúmenes Pesos VT  VV  V S Figura 2. Porosidad .2) En los pesos (que son diferentes a las masas). volumen de sólidos (VS).1. Por eso 0 <  < 100% (se expresa en %).3) 2. esto es WT  WS  WW (2. después de 18 o 24 horas.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica. e y  (relación de vacíos y porosidad). CA 2. y b) el volumen total de la muestra. el peso del aire se desprecia. S. El suelo es un modelo discreto. VV  *100 (%) (2. El peso total del espécimen o de la muestra (WT) es igual a la suma del peso de los sólidos (WS) más el peso del agua (WW). el peso del suelo no disminuye más y permanece constante. e. En un sólido perfecto  = 0. VA A WA VV 2. y eso entra en la modelación con dos parámetros. y b) el volumen de las partículas sólidas en una masa Estado más compacto.5) VS El término compacidad se refiere al grado de acomodo alcanzado por las partículas del suelo dejando más o menos vacíos entre ellas.3.35 1. Una base de comparación para tener la idea de la compacidad alcanzada por una estructura simple se tiene estudiando la disposición de un conjunto de esferas iguales. entonces: VV VV VV VT η e    e (2. Estado más suelto.67  = 30 – 40% Arena uniforme e = 0. En suelos poco compactos el volumen de vacíos y la capacidad de deformación serán mayores. En teoría 0 < e  . los valores típicos son: Arena bien gradada e = 0.51 – 0.2.91 de espacios vacíos. se relacionan así: como Vv/Vs es la relación de vacíos. Densidad relativa DR. Figura 2.43 – 0. de suelo. (Compacidad relativa) Es la medida de la compactación de un suelo dada por la emax  e relación porcentual entre: a) la diferencia de la relación de DR  (2. Capítulo 2 2.3 se presenta una sección de los estados más suelto y más compacto posible de tal conjunto. y puede alcanzar valores muy altos.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica. e =0.3. Los parámetros adicionales  y e (siempre  < e).η 1 e VT Con la práctica.6%. e = 0. En la figura 2. Relación de vacíos e.6) η (2. para suelos granulares.3. VV e (2.8) vacíos de un suelo no cohesivo en su estado más suelto y emax  emin 31 .7) VS VT  VV 1  VV 1.3 Compacidad de un conjunto de esferas iguales.85  = 34 – 46% 2. Pero estos arreglos y los cálculos matemáticos son teóricos. las partículas sólidas que lo constituyen tienen un alto grado de acomodo y la capacidad de deformación bajo la aplicación de cargas será pequeña. Es una relación entre: a) el volumen  =47. Su valor puede ser menor a  = 26%. En suelos compactos. en suelos del valle de México. hasta lograr un peso constante. y es la W S relación entre el peso del agua del espécimen. Es la relación porcentual entre el volumen de agua en una masa de suelo o roca. Unas requieren más temperatura y tiempo de secado que otras. Generalmente. El valor teórico del contenido de humedad varía entre: 0    . petróleo). Físicamente en la naturaleza S  0%. la humedad de mayor rendimiento. Grado de saturación (S). S = 0%  suelo seco y S = 100%  suelo saturado. S  100 (%) (2.1. la masa no. el concepto “suelo seco” también es arbitrario. Se expresa en porcentaje (%).11) textos expresan DR en función de d. Contenido de humedad:  WW Es la cantidad relativa de agua que se encuentra en un suelo respecto a la masa de sólidos o al volumen del   *100 (en %) (2.81 KN/m3 = 1 gr/cm3 (si g = 1) 32 . y el peso de los sólidos. e incluso de 500% ó 600%. los suelos cohesivos tienen mayor Vw proporción de vacíos que los granulares. para ser eliminada. las humedades varían de 0 (cero) hasta valores del 100%. como lo es el agua que se pesa en el suelo de la muestra. el peso unitario relaciona peso y volumen y la presión. NOTA: En compactación se habla de humedad () óptima. El suelo seco es el que se ha secado al horno. Este parámetro permite determinar si un suelo está cerca o lejos de los valores máximo y mínimo de densidad que se puede alcanzar. 2. siendo más resistente el suelo cuando DR  0 y menor cuando DR  1. y el volumen total de espacios vacíos. Relaciones Gravimétricas. puede observar dos curvas de compactación para un mismo material. La densidad relaciona masa y volumen. Además 0  DR  1. con la cual la densidad del terreno alcanza a ser máxima. Capítulo 2 cualquier relación de vacíos del suelo compactado. Se expresa como un porcentaje en relación con el volumen total de vacíos. Por lo que 0  S  100%. Algunos γ d  γ T  γ sat (2. Se define como el grado o la proporción en que los espacios vacíos de un suelo o una roca contienen fluido (agua. En la práctica.81 m/sg2 = 32. Una masa de 1 Kg pesa distinto en la luna que en la tierra.3. El peso es fuerza. El problema es ¿cuál es el peso del agua? Para tal efecto se debe señalar que existen varias formas de agua en el suelo.10) suelo analizado. dependiendo el valor de la humedad óptima de la energía de compactación utilizada para densificar el suelo. fuerza y área.2 ft/seg2 El peso unitario del agua es 62. En la Figura 14. durante 18 o 24 horas. pero admitiendo tal extremo.9) VV 2.3.4.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica. En consecuencia.5 lb/ft3 = 9. El valor de la gravedad en la tierra es g = 9. y b) la diferencia entre relaciones de vacíos en su estado más suelto y más denso. a temperatura de 105°C – 110°C.5. 39 – 2. Este puede variar Agua (W) WW desde el estado seco d (fórmula 2.12). 0 = 9. En el suelo el peso de los sólidos (WS) es prácticamente constante.03 Arena micácea 29 – 55 1. Peso unitario de referencia (0) El peso unitario de referencia 0 es el del agua destilada y a 4 °C.28 – 1.0. no se trabaja nunca con s sino con su equivalente.1 Valores de  y d para suelos granulares (MS Lambe). 33 . Volúmen Peso Aire (A) WA Es el producto de su densidad por la gravedad. dado que densidad es masa sobre volumen y que peso es el producto de la masa por la gravedad.14) VT VT VW VT Se presentan algunos valores del peso unitario seco de los suelos de interés.42 – 2. no así el peso del agua (WW) ni el peso total (WT).70 gr/cm³.22 – 1.85 N/m2 = 47.92 Limo INORGÁNICO 29 – 52 1. 2.20 y 2.0 gr/cc (para g = 1m/seg2).00 Ton/m3 = 62. siendo la gravedad específica (GS) un invariante. dado que no están afectados por el peso del agua contenida.  d Descripción % g/cm3 Arena limpia y uniforme 29 – 50 1.21 Tabla 2. del contenido de agua del suelo.6.36 – 2. Este es el resultado de multiplicar la densidad del agua por la gravedad. 1 lb/m2 = 6. Queda establecido entonces que el concepto difiere del de densidad y también que: WS WSat WW WT d  (2.33 – 1.4 lb/ft3 = 1.7.99 KPa 2.89 Arena limosa y grava 12 – 46 1.11) y  sat  (2.14). W  (2.30 y 1. las cenizas volcánicas presentan pesos unitarios húmedos (T) entre 1. Capítulo 2 En presión 1 lb/ft2 = 47. El valor depende.13) T  (2.81 KN/m3  1. el que se puede valorar con la porosidad.85 Pa.30 g/cm3. Vv entre otros. que equivale a Gs    . dependiendo del mayor o menor VS Sólidos (S) WS contenido de humedad del suelo.11) hasta el saturado sat (fórmula 2.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica. para gravas bien gradadas y gravas limosas.3. sino por su estado relativo de compacidad. Peso unitario del suelo. Además se asume que.3. En la zona de Caldas.89 Arena limosa 23 – 47 1.90 KPa y 1 ft de agua  2. y el estadio intermedio supone valores de S (grado de saturación) entre 0 y 1.34 Arena fina a gruesa 17 – 49 1. Los suelos bien compactados presentan pesos unitarios (d) entre 2. Gravedad específica. T   GT  . igual al peso del agua desalojada.68. el suelo experimenta un empuje hacia arriba.68 a 2. Peso unitario sumergido ´. G S  d .65 a 2. son: Gravas 2.9. según Arquímedes. Capítulo 2 2. Wsat  WW WSAT  VT *  W  ´    SAT   W VT VT Entonces:  ´  SAT   W (2. En general los suelos presentan valores de G S comprendidos entre 2. En geotecnia sólo interesa la gravedad específica de la fase sólida del suelo. pero 0  W. GW  W (2.68.15) Es la situación de la masa de suelo bajo el nivel de agua freática (NAF) del terreno. la fase sólida (GS) que es de vital importancia por describir el suelo y la fase líquida (GW).Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica.3. La gravedad específica es la relación del peso unitario de un cuerpo referida a la densidad del agua en condiciones de laboratorio y por lo tanto a su peso unitario γ 0 . Los valores típicos de la gravedad específica. que se asume igual a 1.66 a 2. están asociados a los valores de los minerales constituyentes de la fase sólida del suelo. el valor de referencia es 0. Arenas 2. dada por GS =  s /  W pero referida al peso unitario de la fase líquida del suelo  W . Esto supone considerar el suelo saturado y sumergido. e y GS es: WW VW   W  S WS 1  (G S    ) W S VS   W  G S  W VS  0 WW VW VV 1 VV    (Suprimo  W e introduzco ) W S VV V S G S VV S e  GS 34 . para efectos prácticos.5 y 3.00. En cualquier caso. 2.16) W W 0 Una relación básica que permite vincular . Limos 2. la muestra total (GT) pero el valor no tiene ninguna utilidad.1 (adimensional). Al sumergirse.8.3. por ser la  W la misma del agua en condiciones de laboratorio. S.70 y arcillas 2.80.65 a 2. Se puede considerar para este parámetro. útiles en geotecnia.17) Otra relación fundamental surge de:  W  W S 1  W  T  WT W S  WW    W S     G S 1     (2.20)  1  e   Si S = 1   1 e  (saturado)  Si S = 0  G   d   S    W (2. al transformar volúmen es en pesos se tiene :   W VS  W   V  WS W WS  WW  VT 1  A    W  1   luego. al dividir peso por volúme n para obtener  d  VT  G S   W  W GS   W  WS  35 .19)  1 e  GS  S  e  G  e   SAT   S T   W    W (2.21) 1  e  ( (seco) Dos relaciones deducibles.18) VT V S  VV  VV  T 1  e  W V S 1    VS  Obsérvese que no se escribió s sino Gs x w. al analizar resultados de compactación son:  T   d 1    WT WS  WW WS  WW  T    1  VT VT VT  WS  (2.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica. Ahora. se sustituyen GS  por Sxe GS  S  e  T     W (2. Capítulo 2 GS    S  e (2.22) y de la suma de volúmenes:   W 1  VT  V A  V S  VW .  pero : G S  S  S   entoces . WS  GS *  W . apoyado en la expresión S. para determinar la humedad (). se procede a calcular los pesos de los sólidos (S). VA = VV y  es cero. 2. se procede a obtener los pesos del suelo.23) 1  G S   W S  Cuando el suelo está seco. Diagramas de fases con base unitaria a) Podemos obtener T = f (e) haciendo VS = 1 en el gráfico.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica. Así. Así. necesariamente  V  VV  e .4. V T = e + 1 WS Después de asumir el volumen de sólidos y de vacíos. del agua (W) y total. asumiendo VT = 1. no hay agua. en el  V  gráfico. necesariamente VV=  ya que   V  y Vs = 1 . luego se calcula el peso del agua (WW). Ws  Gss * Vs *  W ) Además el Volumen total.  e  V   VS  WW (Recuérdese que  . WW   * GS *  W WT WS  WW GS *  W   * GS *  W T    VT VS  VW 1 e GS *  W (1   )  (1  e) b) Para obtener T = f (): se procede a realizar el cálculo en forma similar.  VT  Calculados los volúmenes. Capítulo 2  VA  G S 1    VT   d  G S (1  n)   W WS  W  VT  WW  (2. 36 . con la tercera se obtienen resultados en función de la relación de vacíos como los del caso a).GRADOS DE SATURACIÓN EN SUELOS Denominación Grado de saturación (%) Seco 0 . 1990 Tabla 2.4 a 1.7 a 1. Martínez Vargas. WW   (1   ) * G S *  W Aire (A) W A=0 WT W S  WW VV= T   VT VT Agua (W) WW= xGSx W(1-) 1   ) * G S *  W   * (1   ) * G S *  W  1 VS=1- Sólidos (S) WS=GSx W(1-)  T  G S   W  (1   )  (1   ) (2. Tabla 2.9 a 2. VT y WS = 1.7 Moderado 1.4.24) NOTA: En los diagramas unitarios existen 3 posibilidades: VS. Además se puede hacer cálculos.4 Bajo 1.2 Muy alto >2.50 Muy húmedo 50 .100 Alberto J.PESOS UNITARIOS EN SUELOS Denominación PU en gr/cm3 Muy bajo < 1. para suelo seco o para suelo saturado.9 Alto 1.2.Contenido Orgánico de los suelos Denominación % de Materia % de Materia orgánica orgánica Muy bajo 0-1 Alto 4-8 Bajo 1-2 Muy alto 8-20 Medio 2-4 Kohnke.80 Altamebnte saturado 80 .2 Tabla 2. Capítulo 2 Volúmen Peso W S  (1   ) * G S *  W .95 Saturado 95 . igualmente fáciles con diagramas unitarios en dos fases.3.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica.25 Húmedo 25 . 1972 37 . Capítulo 2 EJERCICIOS. obtener la relación sat en función de S. e. De la relación S  e  Gs   e W W  e   0 En suelos saturados S=1 y se despeja  1 S Ws  Gs  Vs   0 e  Gs El peso del agua e W   G s  Vs   0 Gs El peso del agua se obtiene al simplificar G s y hacer Vs =1. y otrra relación para obtener d. Ejercicio 2. A partir de los diaramas unitrarios de dos fases. o en su defecto WS = 1. se hace el esquema de los diagramas unitarios. Además. haciendo VT o VS = 1. uno por cada fase. NOTA: Para resolver un problema de fases.1. Al hacer arreglos y factorizar se tiene  0 Gs  e  sat  1 e El peso unitario seco d En suelos secos el peso del agua es cero y en la e W W  0 hipótesis del problema Vs =1 Ws  Gs  Vs   0 1 Gs  0 S d  1 e 38 .Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica. siempre se requieren 3 parámetros conocidos adicionales. w. 68 e W 1   1  0.a.  = 24%. e = 0.68  0.7% 49.8) m3 GS   2.18)   18. Hallar e y S para el estado natural.11 KN (1  e ) (1  0.8 gr.8 m3 39 . calcular el peso unitario saturado.68  9.1 gr. Capítulo 2 Ejercicio 2.68.17)   0. 24) w T  (2.68  9. WT WS  WW GS *  W  e *  W  SAT    (utilizando diagrama sección 2.80   18.00  2.81 2. GS = 2.1  49.97 KN 1  0. 24  2. del peso unitario seco y del grado de saturación? Realizar los cálculos en el sistema internacional.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica. 4% e 0.61 KN (1  e ) (1  0. y seca al horno pesa 49.39   GS 0. con VS  1) VT VT 1 e  SAT   9.68. ¿Cuáles son las magnitudes del peso unitario natural.71  71% e 0.8   GS 1.68 S  (2.2 Una muestra de suelo en estado natural. 247 * 2.3 Un suelo en estado natural tiene. 247  24.804  80.81 w d  (2.8 Para el caso anterior. Solución 62. pesa 62.81(1  0.4.93 Ejercicio 2.22)   14.93 d 1.39 gr/cm3 y Gs = 2. se obtienen los valores d= 1.17)   0. Determinado el peso unitario seco y la gravedad específica correspondientes. GS   (1   ) 2.8   0.80.68 S  (2.8) m3   GS 0. 1% 86 Peso del suelo saturado wsat  142  9.75 KN m3 VT En el mismo problema calcule e.17).0008846 m 3 4 WSAT  SAT   15.81  10 6  0. en la (2. cuyo diámetro  es 3.651   1e  1  e 1. de la fórmula (2.72      0.81  0.651  65. y se m/seg²) Masa de agua = 142gr – 86gr = 56 gr Masa del suelo = 86 gr 56   0.82  7. El peso de la muestra es 142 gr.72 ) e 1.72 e  1.0139 KN 1 Volumen del cilindro VT    3.75  1   1   *   1   *  1    1  *  W     1 e      e 1 9.4 Calcular el contenido de humedad natural y el SAT de una muestra saturada de suelo.18) S *e (1   ) T    W y S  1 (saturado)    (1  e) T  e   1     1   1  15.65  0.80 cm y la altura h es 7.80 cm.72 GS  : (Saturado) GS   2.8  10 6  0.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica.63 (1  e) (1  1.  y GS.651 40 . Capítulo 2 Ejercicio 2. Reemplazo GS. calcule .65 W = 1 gr/cm3 41 . e. T. dado WS = 1 resolver el diagrama unitario y obtener sat y ’ WS = 1 WW Volúmenes Pesos   WS  1  WW   WS  V   AGUA (W)  S WS 1 GS    VS  W VS *  W GS *  W Vs  1 Gs    SOLIDO (S) Ws =1 WW  VW   VW  W W Luego :   W sat  1    entonces Sat VT   1       W G S   W  1  Sat  G S *  W   Sat 1   * GS además : 1 (G S  1)  '   T  W  GS * W  W   1   * GS (1  G S ) W 2.0 gr SOLIDO (S) GS = 2. SAT y ’ Solución: 72. Si su volumen es 72 cm3 y la gravedad AIRE (A) 0. d.5 En un suelo saturado.65. y en estado seco. 87 gr.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica.5 Problemas de clase Volúmen Pesos (1) Una muestra pesa en estado húmedo 105 gr.0 gr específica de los sólidos 2. Capítulo 2 Ejercicio 2.0 Dados: WT = 105 gr WS = 87 gr VT = 72 cm 3 87.0 cm 3 AGUA (W) 18. 65 * 1 3 VV  VT  VS  72  32. 65 * 1 gr d   1.19 gr G S *  W (1   )  T  1.65 * 1 * (1  0. 21 (Peso unitario seco) (1  1.83 W 105  87  W   0. 46 (Peso unitario total)  T  cm3 (1  e ) GS *  W En I si   0   T   d  1 e 2. 207) T     VT 1 e 1 e 1  1. S WS WS 87 3 GS    VS    32.83cm  W VS *  S GS *  S 2.83  39.7% (contenido de humedad) WS 87 S WS 1 GS   *  WS  GS *  W W VS  W W  W  WW   * WS WS WT GS *  W   * GS *  W G S *  W (1   ) 2. el modelo unitario conviene con VS = 1 WW = WT –WS = 105 – 87 = 18 gr.19 (relación de vacíos) VS 32.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica.19) cm3 42 .16 e V   1. Capítulo 2 Como se involucra e. 207  20.16cm V 39.  = 24%.19 Cuando S = 1   = e/GS  G S *  W 1  e    W (G S  e )  SAT   GS   (1  e ) (1  e ) 2.4(1  0. 461  46.19 gr  SAT   1. GS = 2.  SAT ? GS *  W (1   ) 2.75  1  0.8.65 S     0.24)  SAT  W S   120.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica.8) ft GS *  W 2. 24) T    115. VS.91 lb 3 (1  e) (1  0.8) ft Recuerde que d  T  SAT.4 d    92.8) ft  (G  e) 62.68 * 62. VV?  VV e * WS  eV  VV  e * VS  GS *  W  S WW * G S *  W  * GS 0.1% (Saturado)  W * e * WS e 1. 4(1  0.75 (1  1.68.  d .65  1.4 lb/ft3 ¿Se solicita calcular  T .20 lb 3 (1  e) (1  0. W = 62. 43 .68 * 62. 207 * 2.19) cm3 gr  '   SAT   W  1.64 lb 3 (1  e) (1  0. Capítulo 2  WW WW  W   VW   VW W V  S WS 1 WS S  W GS   *  VS  VV  W VS W GS *  W ¿VW.75 cm3 (2) Se tiene una muestra de suelo con los siguientes resultados de laboratorio: e = 0. Hlimo 4. El peso del suelo seco al horno es 72 gr y la gravedad específica de sólidos es 2.86 gr/cm 3 1  e WT 85.00 Ton/m 2 s A  s VA  U A ZNAF 2.82.82 V Arcilla  18.60 3 WS WS 75. Capítulo 2 (3) Se hizo la extracción de una muestra de un suelo arcilloso.86 Ton/m 2 Problemas propuestos.86 U A  ( H Limo  Z NAF  H arcilla)  HArcilla 5.50 m de profundidad. y la gravedad específica de los sólidos que lo conforman es 2.10 cm VT 51.00 gr Vv 24.10 cm VT 51.65 Presiones sobre el punto A s VA  Z NAF   TL  H limo  Z NAF  satL  H arcilla   satarc (Ton/m 2 ) sVA 2 Ton/m Hlimo 4.64 gr/cm T  s 0 (gr/cm3 ) Dm 3.00 m s´VA 10.89 gr/cm VT   hm (cm 3 ) 4 Dm 3. el peso de la muestra es de 98 gr. el peso de los 9. El peso unitario de un suelo es 1.65.05 cm y su peso es 85 gr.62 gr/cm3.91 e  v V s T 3 3 G   1    hm 7.10 cm. Se solicita calcular e. 2.00 gr VS 27.05 cm T 1. 3. el diámetro de 3.87 cm 1.00 m sólidos es 75 gr y la gravedad específica de los sólidos es 2.50 m UA 8.50 m m de espesor y una arcilla de 5.65.95 D m2 *  T 3 3 hm 7. La muestra de limo para un ensayo de compresión no 4.06 % e 0.00 gr VS 26.89 gr/cm 3 sat 1. En una muestra saturada tiene una humedad de 11% y la gravedad específica de los sólidos es Gs = 2. T. en un perfil de un suelo conformado por un limo de 4. 5.64 gr/cm 3 sat 1. Hallar d y sat 44 .87 cm 1. El nivel de aguas freáticas está a 2. Determinar si el suelo está seco.05 cm T 1.50 m 18.50 m   100 (%) Ws Limo  30.45.70 cm 3 1  e Gs 2.28 cm Vs  (cm 3 ) Gs   0 Gs 2.50 m HArcilla WT  Ws 5.65 y e= 0.93 gr/cm 3 W T  T (gr/cm 3 ) cm 3 VT WT 98.00 gr Vv 25.10 cm y el diámetro es de 3.50 m Arcilla A La muestra de arcilla para el ensayo de compresión no confinada tuvo una altura de 7.17 cm 3 (Gs  e)   0  sat  (gr/cm3 ) WS 72.50 m Limo NAF confinada tuvo una altura de 7.50 m de espesor.67 % e 0. Se necesita determinar las presiones total.50 2. sat y d.65. Una muestra de suelo se tiene Gs=2. 1.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica.05 cm. de poro y efectiva de un punto “A” localizado a 9.00 m de profundidad. 06 2. Aquaterra Ingenieros Consultores SA. se le agrega agua hasta lograr 60% de saturación.9 67. Ensayo Promedio Mínimo Máximo Humedad natural -% 34. la gravedad específica de los sólidos es 2.grados 31. Un suelo seco tiene una relación de vacíos de 0. d. Hallar  y T. 5.92 28.16 35. Manizales. n.13 10. Observaciones en La Sultana según Aquaterra. Capítulo 2 4. 8.80. el peso unitario saturado y el peso unitario sumergido.65 y la gravedad específica de los sólidos es 2.738 1.1 Límite Plástico -% 27.68 17.1 110.28 Peso Unitario Húmedo -t/m3 1. ****** CARACTERÍTICAS DE LOS SUELOS DE MANIZALES 1. A la muestra del problema anterior. S.80 y Gs = 2.54 18. 45 .65 3.02 13.6 Límite Líquido -% 39.8 Índice Plástico -% 12.80.67 Fuente: Estudio Geológico. A la muestra del problema anterior. Manizales 2004. sin que varíe la relación de vacíos. Hallar la humedad de la muestra () y el peso unitario total (T) 6.69 y la humedad  = 28%. se le agrega agua hasta lograr S= 55%. Geotécnico e Hidráulico de la Ladera Sur del Barrio La Sultana. 7.90 gr/cm3. Una muestra de suelo seco tiene e = 0.94 5.15 Cohesión t/m2 2.30 4. Hallar el peso unitario seco.90 Ángulo de Fricción .6 178.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica. hallar T.70 176. Una muestra de suelo tiene un peso unitario de 1. sat.3 Compresión Inconfinada -t/m2 9. sin que varíe la relación de vacíos.Complejo Quebradagrande.98 0. Hallar e. sat y d. 5-1. Observaciones en Fundadores según Aquaterra.0 Índice Plástico -% 45. Ensayo Promedio Mínimo Máximo Humedad natural -% 88.9 Límite Líquido -% 86.2 45.22 13.0 Fuente: Estudio de Suelos para la Rehabilitación Estructural del Teatro Fundadores.9 Peso Unitario Húmedo -t/m3 1.4 Índice de Liquidez -% 0.5-1.0 90.821 Peso Unitario Seco -t/m3 1.9 0.874 1. Aquaterra Ingenieros Consultores SA.9 37.715 1.609 1.57 Penetración Estándar -Golpes /pie 17.4 Límite Plástico -% 40.198 Compresión Inconfinada -t/m2 21.3 51. Manizales 2003.Formación Casabianca.9 Húmedo (t/m3) Humedad Natural (%) 25-65 >80 30-80 Pasa 200 (%) 25-50 >70 5->90 Límite líquido (%) 30-70 >100 NP->80 Límite plástico (%) 20-50 >60 NP->50 46 .Supraterrenos de cobertura en Manizales Parámetros Cenizas Volcánicas Cenizas Volcánicas Suelos residuales de geotécnicos para el Unidad No Unidad Consolidada depósitos rango de valores Consolidada conglomeráticos Peso Unitario 1.036 0.9 128.8 0. 3. Capítulo 2 2.86 28.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica.2 135.0 19.0 19.33 1.7 1.0 65.0 15. http://www. 1987. Universidad Nacional de Colombia (2016). Duque Escobar.20108.co/search/label/Indice%20de%20Liquidez El Agua en el Suelo.org.bdigital. http://smig.com. Gonzalo (2003) Universidad Nacional de Colombia.com Manual de geología para ingenieros. Facultad de Ingeniería.. Foro “Gestión del Riesgo por Inestabilidad de Terrenos en Manizales”.unal. Relaciones Lluvias Deslizamientos en la Ciudad de Manizales.edu.unal. CARTAGENA.bdigital. Capítulo 2 Índice plástico (%) 5-30 >40 NP->40 SUCS SM MH MH-ML-SM-SP Cohesión (t/m2) 1-3 >4 1->4 Ángulo de fricción (º) 30-36 25-30 20-35 Permeabil (cm/día) 15-85 2-14 >20 Fuente: Francisco José Cruz Prada.pdf Túnel Manizales.com. R. FRANCO LATORRE. Gonzalo Duque Escobar y Eugenio Duque Escobar (2006) Estudio de prefactibilidad de una conducción subterránea de 1850 m.com/geomecanica 47 . Blog de Santiago Osorio R. Manuel. Manizales 2004.pdf Geomecánica de las Laderas de Manizales. Ricardo Rubén Padilla Velázquez. 1987.blogspot. Carlos Enrique.unal. Gonzalo and Escobar P.See more at: http://www.Relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo Gromecánica. Duque Escobar. http://manuelgarcialopez. Blog de Santiago Osorio R. GARCÍA LÓPEZ.3. http://geotecnia-sor.edu. Gonzalo Duque Escobar y Eugenio Duque Escobar (2009). http://geotecnia- sor. http://www. v. Manizales.co/2046/2/gonzaloduqueescobar. MEMORIAS VIII Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos e Ingeniería de Fundaciones.mx/archivos/pdf/RelDeFase.blogspot. Revista SCIA 48 años.blogspot. Ing. UNAM. *** Fuentes de Complemento: Consistencia del Suelo – Límites de Atterberg – Índices. See more at: http://galeon. In: VIII Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos e Ingeniería de Fundaciones. .bdigital.co/1572/ Relaciones De Fase En La Ingeniería Geotécnica Moderna. Prof.co/1603/ *** GEOMECÁNICA.co/search/label/Agua%20Capilar Geotecnia de Oleoductos en Colombia.edu.