Examen curso 2004/2005

Laboratorio de Mecánica del Suelo
Enero 2005
Nombre:______________________________________________
1) Contesta brevemente a las siguientes preguntas:
- ¿Para qué sirve un L.V.D.T?
- ¿Cómo se puede medir de forma automática la cantidad de agua que entra o sale de una
muestra?
- Si se dispone de un convertidor analógico-digital de 12 bits acoplado a un voltímetro cuyo
rango de lectura es de 0 a 1V. ¿Cuál es la resolución del sistema?
- ¿Cómo calibrarías un transductor de presión cuyo rango de medida es de 0 a 20kPa?
2)
- Indica cómo se realiza un ensayo edométrico del tipo “gradiente controlado” indicando cuál es
el equipo necesario, las variables impuestas y medidas, etc.
- Dibuja el perfil de la distribución de presión de poros a lo largo de la muestra durante el
ensayo.
-¿Cómo encontrarías el valor del coeficiente de consolidación en ese ensayo?
- Dibuja la variación típica del módulo edométrico en función de la tensión vertical efectiva.
3) Indica los métodos que conozcas para evaluar el coeficiente de consolidación de un suelo a partir
de los resultados de un ensayo edométrico. ¿Cuál de ellos, y por qué, te parece más fiable?
4) Indica los parámetros geotécnicos que pueden obtenerse en un ensayo de:
- Compresión simple:
- Corte directo:
- Corte simple:
- Edómetro convencional:
- Edómetro con velocidad de carga constante:
- Triaxial con consolidación isótropa y rotura no drenada:
5) En la figura se muestra la trayectoria seguida en un ensayo triaxial con consolidación anisótropa
drenada (tramo OI) y rotura en condiciones no drenadas (tramo IF).
- ¿Cuál es el valor de la tensión efectiva horizontal y vertical, y de su cociente (σ’h/σ’v) al final
de la etapa de consolidación drenada?
- Durante la rotura no drenada, ¿Cuánto aumenta o disminuye la presión de poros?
- ¿Cuál es el valor de la resistencia al corte sin drenaje (cu)?
- Suponiendo que la muestra no tiene cohesión ¿Cuál es el valor del ángulo de rozamiento φ’,
(M = 6 sen φ’/ (3-senφ’)?
- Dibuja el esquema de un equipo de ensayo que permita realizar esta trayectoria.
500
F
450
400
q, (σz-σr), kPa
350
300
I
250
200
150
100
50
O
0
0
50
100
150
200
250
300
p' , (1/3 (σʹz+2σʹr)), kPa
6) En un ensayo triaxial sobre una probeta de suelo, (altura 76 mm y diámetro 38mm), se ha
aumentado instantáneamente (en t = 0) la presión de confinamiento desde 610 kPa a 1000 kPa. En
la cara inferior de la probeta existe drenaje y en ella se mantiene una presión de cola de 600 kPa.
Tras ese aumento se inicia el drenaje y se produce la consolidación de la muestra. Las figuras
adjuntas muestran la evolución temporal de la deformación volumétrica y de la presión de poros
medida en la cara superior de una probeta de suelo (donde no existe drenaje). Durante el proceso
la tensión desviadora es nula.
Deformación volumétrica unitaria .
1000
950
900
presión de poros
u, kPa
850
800
750
700
650
600
1.E+01
1.E+02
1.E+03
tiempo(s)
1.E+04
1.E+05
0.07
0.06
0.05
Def. volumétrica
0.04
0.03
0.02
0.01
0
1.E+01
1.E+02
1.E+03
1.E+04
1.E+05
tiempo (s)
Suponiendo que la distribución de presión de poros es lineal entre las dos caras de la muestra:
-
¿Cuál es la tensión efectiva media (p’) a los 1000s, 10000s y al final del ensayo?
Dibujar un gráfico con la deformación volumétrica en función de la tensión efectiva media.
Evaluar el valor del módulo de deformación volumétrica (K).
7) Indica brevemente lo que son y los requisitos que según tu opinión deben cumplir los siguientes
documentos:
- Procedimiento de ensayo:
- Especificación:
- Hojas de registro de ensayo:
8) Se dispone de un suelo arcilloso con una humedad del 20%. En estas condiciones no es posible
caracterizar su estructura con las técnicas actualmente disponibles. Criticar la afirmación anterior.
9) Se ha realizado un ensayo de corte directo en una arena. La probeta tiene unas dimensiones de 50
mm de diámetro y 26 mm de altura, y se le ha aplicado una tensión vertical de 0.1 MPa. Iniciado
el ensayo, en rotura se han obtenido las siguientes medidas:
Desplazamiento vertical (aumento de altura de la probeta): 0.2 mm
Tensión tangencial: 70 kPa
Se pide calcular: la deformación vertical y el ángulo de rozamiento interno de pico. Si el ángulo
de rozamiento interno a volumen constante fuera de 30º ¿podría afirmarse que la arena está en
un estado denso? Razonar la respuesta.
10) Se dispone de una probeta de suelo arcilloso (50 mm de diámetro y 26 mm de altura) con una
succión de 0.1 MPa. Se desea imponer una succión de 100 MPa: ¿qué técnica, de entre las
disponibles, considera más apropiada al caso? Justificar la respuesta.