Suelos i
Christian Steven Ramos GuerrerosTarea4 de Mayo de 2019
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LISTA N° 1
- DE ENTRE LOS RANGOS DE VALORES NUMÉRICOS DADOS, SELECCIONE EL RANGO VALIDO PARA LOS SIGUIENTES PARÁMETROS DE SUELO:
a) Contenido de agua, w, en %
(i) w ≤ 0 (ii) 0 < w < 100 (iii) 0 ≤ w ≤ 100 (iv) 0 ≤ w
Para un suelo con contenido de humedad 0% se estaría hablando de un suelo totalmente seco sin embargo el suelo puede tener un contenido de agua mayor al 100%, puede llegar a valores del 500% o 600% es por eso que decimos tiende al infinito, pero ya en el infinito se estaría hablando de agua.
b) Porosidad, n, en %
(i) n ≤ 0 (ii) 0 < n < 100 (iii) 0 ≤ n ≤ 100 (iv) 0 ≤ n
La porosidad para un suelo no puede ser 0% ya que estaríamos hablando de un sólido, pero tampoco puede ser igual o mayor que el 100% ya que estaríamos hablando de un fluido, esto debido a que el volumen de espacios vacíos del suelo debe estar en relación al volumen total, pero de la muestra; o lo que es lo mismo la probabilidad de encontrar vacíos en el volumen total del suelo.
c) Grado de saturación, S, en %
(i) S ≤ 0 (ii) 0 < S < 100 (iii) 0 ≤ S ≤ 100 (iv) 0 ≤ S
En una muestra de suelo podemos decir que el grado de saturación puede llegar a ser 0% ya que estaríamos hablando de un suelo seco y puede llegar máximo a tener una saturación del 100% y estaríamos hablando de un suelo totalmente saturado es decir nada de aire.
d) Relación de vacíos, e, en proporción
(i) e ≤ 0 (ii) 0 < e < 1 (iii) 0 ≤ e ≤ 1 (iv) 0 ≤ e
En este caso puede del 0 al infinito, ya que si va al infinito estaríamos hablando de un fluido o de partículas de suelo flotando, pero si estaríamos hablando de solo suelo el parámetro debe ir a 1 como máximo que nos indica un suelo muy suelto; sin embargo, cuando el índice de vacíos cuando es 0 estamos hablando de un suelo bien compactado o como si estaríamos hablando de un sólido, es decir no hay un índice de vacíos.
- ¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE CONTENIDO DE HUMEDAD Y GRADO DE SATURACIÓN?
- Grado de saturación:
Es la proporción en que el espacio vacío de un suelo contiene fluidos.
Es expresado en porcentaje y con una relación entre el volumen de agua en una masa de suelo y el volumen total de vacíos en el mismo. Por lo que podemos concluir que 0 < S (%) < 100 (cabe resaltar que en la natural la saturación al 0% es imposible, sin embargo se le atribuye a este valor como “Suelo seco”).
- Contenido de agua:
Cantidad de agua contenida en un suelo medida en análisis gravimétricos o volumétricos. Se expresa mediante una proporción que va desde el 0% (suelo seco en su totalidad) hasta el valor de la porosidad en el punto de saturación.
- DIFERENCIAS ENTRE POROCIDAD Y RELACIÓN DE VACIOS
Diferencias | |
Porosidad | Relación de vacíos |
Es la relación entre el volumen de vacíos y el volumen total; generalmente se expresa en porcentaje. | Es la relación entre el volumen de vacíos y el volumen de sólidos. |
. Su valor es de 0 < η < 100% (se expresa en %). En un sólido perfecto η = 0; en el suelo η ≠ 0 y η ≠ 100% | . Su valor puede ser menor a 1, y puede alcanzar valores muy altos. |
[pic 1] | [pic 2] |
e vincula el volumen de vacíos con una magnitud constante, para un determinado tipo de suelo, en el tiempo | n vincula el volumen de vacíos con un valor que varía en el tiempo ( por cargas, desecamiento, o humectación) |
Crespo Villalaz, C. (2014). Mecánica de suelos y cimentaciones. 6th ed. México: Limusa, p.62.
- UNA MUESTRA SUELO TIENE UN DIÁMETRO DE 38.1 MM Y UNA LONGITUD DE 76.2 MM. EL PESO HUMEDO ES DE 1.843 N Y EL PESO SECO ES 1.647 N. LA GS ES 2.70.
a) Determine: w%, S, γd, e, ¿?
b) Suponga que el diametro fue medido de forma incorrecta para ser 37.6 mm y el largo de 75.6mm, cual será el error en los valores calculados de S y W%.
Solución:
a)
- Hallando el volumen.
Si d=38.1mm, l=76.2mm
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- Determinando por relación de fases todos los pesos y volúmenes de la muestra.
Si W.seco=1.647 N, W.húmedo=1.843 N, Gs=2.7
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- Determinando w%, S, γd, e, γ
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b)
- Hallando el volumen.
Si d=37.6mm, l=75.6mm
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- Determinando por relación de fases todos los pesos y volúmenes de la muestra.
Si W.seco=1.647 N, W.húmedo=1.843 N, Gs=2.7
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- Determinando w%, S, γd, e
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- El contenido de humedad no presenta un cambio porcentual entre ambos ensayos
- El grado de Saturación muestra un error de 11%
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- UN DEPÓSITO DE SUELO TIENE UNA RELACIÓN DE VACÍOS DE 10 Y GRAVEDAD ESPECÍFICA DE SUS SÓLIDOS ES DE 2.0
- Si S=100% determine γb
- Si S=90% determine
- ¿Qué tipo de suelo es?
SOLUCIÓN
Debemos tener presente las siguientes formulas y los siguientes valores:
- Vtotal = Vv+Vs = Va+Vw+Vs
- Wtotal = Ww+Ws
- γw = 9.81KN/m3
- Para el punto “a”, cuando S=100%:
e=Vv/Vs S %=( Vw/Vv)*100 γw=Ww/Vw
10=Vv/Vs Vw=Vv 9.81*10Vs=Ww
10*Vs=Vv Vw=Vw+Va 98.1Vs=Ww
Va=0
Gs= γs/γw γs=Ws/Vs
2*9.81= γs 19.62*Vs=Ws
γs=19.62 KN/m3
[pic 67][pic 68][pic 69][pic 70][pic 71][pic 72]
Vv=Va+Vw Va=0 Wa=0[pic 73]
Vv= 10Vs Vw=10Vs Ww=98.1Vs
[pic 74]
Vs=Vs Ws=19.62Vs
Determinamos γb:
γsat =Wsat/V γb = γw- γsat
γsat =98.1Vs/(10Vs+Vs) γb =9.81-8.91
γsat =8.91 γb=0.89 ≈ 0.9 KN/m3
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