Universidad Catlica de la Santsima Concepcin.

Facultad de Ingeniera.

Departamento Ingeniera Civil.

Laboratorio de Geomateriales.

Mecnica de Suelos II.

Profesor: Felipe Villalobos.

Ayudante: Mario Colil.

Tarea 1: Permeabilidad y Red de Flujo

Problema 1

Los siguientes resultados fueron obtenidos de ensayos SPT con un equipo Donut, se pide

entregar tabulado y graficado la variacin con la profundidad de d10, d30, d50, d60, d100,

Cu, Cc, w, Gs, , sat, , d, K y el gradiente hidrulico crtico ( ) adems determinar la estratigrafa de acuerdo a la clasificacin USCS. Utilizar las formulaciones de Hazen,

Kozeny-Carman, Breyer, Slitcher y Terzaghi. (Formule los supuestos necesarios) y

compare los valores del coeficiente de permeabilidad obtenidos mediante estos mtodos.

Problema 2

Determinar la red de flujo alrededor de la excavacin sostenida por dos tablaestacas en un

suelo de arena limosa (Figura 1), calcular el caudal que entra en la excavacin, los

gradientes hidrulicos y velocidades en la punta y a la salida. Realizar un anlisis al

sifonamiento con FS = 2, dibujar las presiones hidrostticas e hidrodinmicas, en el

trasds, intrads y neta que actan sobre una de las tablaestacas. La arena limosa tiene

granos subangulares con , , y Si se

produce sifonamiento indique que soluciones pueden emplearse para evitar este fenmeno.

Problema 3

Para la presa de hormign (Figura 2) se pide dibujar la red de flujo y calcular el caudal de

infiltracin considere y

. A partir de la seccin transformada obtener la distribucin de subpresiones en la base de la presa,

considerar .

Problema 4

Dibujar la red de flujo y calcular el caudal de escurrimiento para una presa de tierra de

altura 38 m, cresta 10 m y talud 1:1,5, el nivel del agua aguas arriba es de 36 m y aguas

abajo es de 0 m. Las propiedades del material de la presa son , , , Considere el caso de dren en la base de la presa aguas abajo de 15 m de ancho y el caso con dren de talud.

Figura 1

Figura 2

Tabla. 1 Datos obtenidos del ensayo SPT

Cota/malla 2,00-2,45 4,00-4,45 5,00-5,45 6,00-6,45

Malla N Abertura mm Pasa % Pasa % Pasa % Pasa %

4 4,76 100 100 100 100

10 2 100 100 100 100

16 1,18 100 100 100 100

40 0,42 79 82 83 91

50 0,3 55 61 63 76

100 0,15 52 28 26 34

200 0,074 41 16 14 14

2,77 2,615 2,756 2,75

(%) 31,00 28,7 31,3 28,8

Cota/malla 7,00-7,45 8,00-8,45 10,00-10,45 12,00-12,45

Malla N Abertura mm Pasa % Pasa % Pasa % Pasa %

4 4,76 100 100 100 100

10 2 100 100 100 100

16 1,18 100 100 100 100

40 0,42 78 79 73 80

50 0,3 59 61 56 60

100 0,15 34 35 33 34

200 0,074 20 21 21 20

2,768 2,766 2,767 2,646

(%) 24,9 25,9 27,5 24,4

Cota/malla 14,00-14,45 16,00-16,45 18,00-18,45 20,00-20,45

Malla N Abertura mm Pasa % Pasa % Pasa % Pasa %

4 4,76 100 100 100 100

10 2 100 100 100 100

16 1,18 99 99 99 99

40 0,42 39 30 34 27

50 0,3 21 14 13 11

100 0,15 8 6 5 4

200 0,074 5 4 3 3

2,765 2,769 2,769 2,623

(%) 20,4 19,6 21,00 22,2

Cota/malla 22,00-22,45 24,00-24,45 26,00-26,45 28,00-28,45 29,00-29,45

Malla N Abertura mm Pasa % Pasa % Pasa % Pasa % Pasa %

4 4,76 100 100 100 100 100

10 2 100 100 100 100 100

16 1,18 99 100 100 100 100

40 0,42 96 99 44 51 41

50 0,3 93 98 22 27 19

100 0,15 59 61 7 8 6

200 0,074 40 41 3 4 4

2,706 2,706 2,65 2,694 2,787

(%) 43,3 32,4 23,3 23,4 27