GEOTECNIA Y CIMIENTOS I Exámen final (Septiembre 2002) 1.

GEOTECNIA Y CIMIENTOS I
Exámen final (Septiembre 2002)
TEORIA
1.− Defina los siguientes conceptos (1'25 puntos):
Nota: SI SE EMPLEAN FÓRMULAS, DEBERÁN ESPECIFICARSE CADA UNO DE LOS TÉRMINOS
DE LA MISMA.
1. Coeficiente de Poisson 2. Índice de hinchamiento 3. Eficiencia de un pilotaje 4. R.Q.D. 5. Distorsión
angular 6.Curva de compactación
2.− Indique si son verdaderas (V) o falsas (F) las siguientes afirmaciones (Las respuestas erróneas puntúan
negativamente) (1'25 puntos):
Para la determinación de una red de flujo no se necesita conocer la permeabilidad.
El parámetro A de presión intersticial varía entre 0 y 1, y no es un parámetro intrínseco.
La resistencia compresión simple es el doble de la cohesión efectiva.
A igualdad de condiciones, el asiento de una cimentación rígida es superior al de una
cimentación flexible.
La resistencia a esfuerzo cortante de un suelo depende de su grado de consolidación.
El coeficiente de consolidación no es un parámetro intrínseco.
Durante la realización de un ensayo triaxial CD, no se producen variaciones de presiones
intersticiales en la muestra.
A corto plazo, la carga de hundimiento de una cimentación superficial en arenas no depende
las dimensiones de la cimentación.
El módulo de elasticidad efectivo de un suelo no es un parámetro efectivo.
En el edómetro, inmediatamente después de aplicar una carga, la variación de presión
efectiva es nula.
Según la NTE, un pilote columna es aquel en el que la resistencia por punta es superior a la
resistencia por fuste.
El empuje pasivo es mayor que el empuje al reposo.
3.−¿Qué características ofrece la rotura por punzonamiento de una cimentación? (0'5 puntos).
4.− Demuéstrese que en un suelo saturado, una variación hidrostática de presiones totales no produce
inmediatamente una variación de presiones efectivas (0'75 puntos)
5.− Demuestre que el empuje efectivo de un suelo granular es inferior al empuje hidrostático (0'50 puntos)
6.− Empujes sobre entibaciones. Características. Distribuciones típicas (0'75 puntos).
7.− Señale que parámetros son los usuales para la determinación de la carga de hundimiento de un pilote en
arenas y en gravas (0'5 puntos).
8.− En un talud, Definición de deslizamiento. Clasificación de los deslizamientos (0'5 puntos)
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9.− Demuéstrese que el parámetro B de presión intersticial depende de la humedad del suelo (0'5 puntos).
10.− Definición de factor de tiempo. Obtenga la relación de los tiempos de consolidación de una capa de
arcilla para un mismo grado de consolidación cuando está drenada por una cara y cuando lo está por las dos (1
punto)
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PROBLEMA 2
En un estrato granular que tiene una potencia de 20 metros y un peso específico saturado de 1.9 t/m3 y que
reposa sobre un nivel de gravas muy permeable, se pretende hacer una gran excavación para la construcción
de un dique seco en una zona portuaria, estando el nivel freático en la superficie del terreno.
Se sabe que la permeabilidad del estrato granular en un punto viene dada por la expresión:
k = (1+10 y ) 10 −4 cm/s
siendo y la distancia entre el techo del nivel de gravas al punto considerado.
SE PIDE:
Si por simplicidad, se admite que el estrato granular está compuesto por 5 subestratos homogéneos de 4
metros de potencia y cuyas permeabilidades son las correspondientes a los puntos medios de dichos
subestratos:
• Determinar la permeabilidad media vertical del nivel granular
Si admitiendo la hipótesis anterior, se pretende hacer una excavación de 8 metros habiendo rebajado
previamente mediante pozos de bombeos 3 metros el nivel piezométrico de las gravas:
2) Caudal expresado en m3/m2/día que deberá extraerse en la excavación para mantenerla seca.
3) Distribución analítica de presiones efectivas en el subestrato inferior que está en contacto con el nivel de
gravas.
Finalmente, si se considera la variación continua de la permeabilidad del estrato granular
4) Calcular la profundidad de excavación para la que se tendrá el gradiente crítico en el fondo de la
excavación, manteniendo rebajado el nivel piezométrico de las gravas en 3 metros.
PROBLEMA 3
Se pretende construir un terraplén sobre el terreno que se muestra en la figura adjunta, estando el nivel
freático en la superficie del terreno. El material que se utilizará para la ejecución del terraplén es un suelo
seleccionado con un peso específico aparente de 23 kN/m3. Los taludes del terraplén serán 1'5H : 1V.
Durante la campaña de reconocimiento del terreno se tomó una muestra inalterada (A) a 5m de profundidad
que ensayada en laboratorio arrojó los siguientes resultados:
Terreno Gs e
Arcilla
w (%) Ru (kN/m2)
2'7 0'7 25'9
100
Suponiendo que la construcción del terraplén es instantánea se pide:
1.) Máxima altura (H) de terraplén que se puede ejecutar con un coeficiente de seguridad frente al
hundimiento de 3.
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2.) Nivel piezométrico (h) alcanzado por el agua en el interior del tubo piezométrico situado bajo el terraplén
a una profundidad de 5m desde la superficie del terreno natural, para t = 0 (nada mas colocar el terraplén) y t
= ". (En caso de no resolución apartado 1.) adoptar H = 4 m)
3.) Sabiendo que para un tiempo de 5 años el asiento que ha sufrido el terraplén es de 25 cm y que ello supone
el 70% de la consolidación, calcular:
3.1.) Humedad final que tendrá la muestra (A) cuando finalice la consolidación.
3.2.) Tiempo que habría tardado en consolidar el 90% si el nivel de roca fuese permeable.
Nota: Suponer condiciones de carga edométricas.
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