Ejercicios de compactación Joel PDF

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Ejercicios de compactacion ...

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UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABI

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA CIVIL TEMA: EJERCICIOS DE COMPACTACIÓN

NOMBRES Y APELLIDOS:

Joel Dario Estupiñan Molina

SEMESTRE/PARALELO: 5to “A” DOCENTE: Ing. Marcelo Oleas Escalante

2020-2

Ejercicio 1 Un terraplén se construyó con un suelo compactado, con un peso específico húmedo de 2,10 g/cm³, y con una humedad del 13 %. El peso específico de las partículas sólidas es de 2,70 g/cm³. Calcular el peso específico seco, la porosidad, y el grado de saturación.

Ejercicio 2 Se quiere construir el terraplén de una carretera, que tendrá las características de la Figura 7.4

Este terraplén tendrá una longitud de 400 m y se empleará para su construcción material de un banco de préstamo el cual tiene un contenido de humedad de 7 % y para el efecto se llevaron a cabo ensayos Proctor estándar de los que se obtuvo la curva de compactación presentada a continuación:

a. Determinar el peso unitario mínimo que tendrá la subbase, el rango de humedades en el que se podría realizar la compactación. b. Determinar también la cantidad de material en banco es necesario para la construcción del terraplén. c. Proponer la realización de una compactación más económica si se hará uso de compactadores Pata de Cabra.

C)

𝑈𝑛𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑠 𝑒𝑐𝑜𝑛ó𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑐𝑢𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑠𝑒 𝑎𝑙𝑐𝑎𝑛𝑧𝑎 𝑒𝑙 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑎𝑑𝑜, 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑖𝑒𝑟𝑒 𝑢𝑛 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑟 𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑎𝑙𝑐𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑙𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑏𝑢𝑠𝑐𝑎, 𝑒𝑠𝑡𝑜 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑖é𝑛 𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑖𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜 𝑎 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑟, 𝑒𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜 𝑙𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑏𝑟𝑎, 𝑠𝑖 𝑠𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎, 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑐𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑒𝑙 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜, 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑖é𝑛 𝑠𝑒 𝑒𝑐𝑜𝑛𝑜𝑚𝑖𝑧𝑎 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜, 𝑦 𝑠𝑖 𝑠𝑒 𝑙𝑜𝑔𝑟𝑎 𝑎𝑙𝑐𝑎𝑛𝑧𝑎𝑟 𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑠𝑚𝑜 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑐𝑜𝑛 𝑢𝑛 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 , 𝑠𝑒𝑟á 𝑢𝑛𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑚𝑢𝑐ℎ𝑜 𝑚á𝑠 𝑒𝑐𝑜𝑛ó𝑚𝑖𝑐 𝑦 𝑎 𝑠𝑢 𝑣𝑒𝑧 𝑠𝑒 𝑎ℎ𝑜𝑟𝑟𝑎 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑗𝑒𝑐𝑢𝑐𝑖ó𝑛

Ejercicio 3 Se ha compactado un suelo por el lado húmedo utilizando un contenido de humedad del 15 %, obteniéndose un peso específico de 20,5 kN/m3. También se conoce que la gravedad específica de los sólidos es 2,70. Luego de haberse compactado el suelo el contenido de humedad disminuyó en 3 %, y por efecto de las lluvias alcanzó la saturación del 100 %. Determinar: a. El peso específico saturado del suelo por efecto de las lluvias. b. El peso específico seco que el suelo hubiese alcanzado si se hubiera mantenido el contenido de humedad, y el peso unitario seco teórico cuando el suelo se satura al 100%.

Ejercicio 4 Se dispone de una muestra de suelo con las siguientes características: Contenido de humedad: 8 % Contenido de humedad óptimo: 11 % Peso específico máximo: 19,2 kN/m3 Gravedad específica de los sólidos: 2,65 a. Calcular la cantidad de agua que se debe añadir a la muestra para que este alcance el valor máximo de peso unitario seco en el ensayo y el volumen de 943 𝑐𝑚3 . b. Si el peso específico para un contenido de humedad del 8% es 18,0 kN/m3. ¿Cuál sería el grado de compactación?

Ejercicio 5 Las especificaciones de compactación de un relleno requieren un grado de compactación del 95% con respecto al ensayo de compactación Proctor Estándar. Ensayos en el material que se va a utilizar indican que el peso específico seco máximo es de 19,49 kN/m3, con un contenido de humedad óptimo de 12%. El material de préstamo en su condición natural tiene un índice de vacíos de 0.6; si la gravedad específica de los sólidos es 2.65. Determinar el volumen mínimo de material de préstamo requerido para obtener 1 m3 de relleno compactado en forma aceptable.

Ejercicio 6 Se ha ejecutado un ensayo de compactación tipo Proctor Modificado, utilizando un molde 15,22 cm de diámetro, 11,66 cm de altura y 2687 g de peso. El suelo, una grava arenosa bien graduada (GW), fue compactado en cinco capas mediante 56 golpes del martillo estandarizado de 10 lb cayendo desde una altura de 18”. Los datos obtenidos durante el ensayo fueron los siguientes.

En forma adicional, se efectuó un ensayo de peso específico de los sólidos (GS), que resultó ser de 2,70. Se pide: a. Calcular la humedad (𝑊 ) y el peso unitario seco (𝛾𝑑 ) en cada punto y construir la curva de compactación. Determinar el valor de 𝛾𝑑𝑚á𝑥 y el contenido óptimo de humedad (𝑊𝑜𝑝𝑡 ). b. ¿Cuánta agua tendría que agregarse a 1kg de suelo con 𝛾𝑑𝑚á𝑥 y para que el grado de saturación resultante fuese del 92%?

Ejercicio 7 Los resultados de una prueba estándar se dan en la siguiente tabla. Determine el peso específico seco máximo de compactación y el contenido de agua óptimo. Determine también el contenido de agua requerido para lograr el 95% de 𝛾𝑑 𝑚á𝑥 .

Curva de Compactación 1,75

Peso específico seco (g/cm3)

1,70

1,65

1,60

𝝎ó𝑝𝑡 = 10,8 %

1,55

1,50

1,45 5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Humedad (%)

15

16

17

18

19

20

21

Ejercicio 8 Resuelva el problema 7 con los siguientes valores.

Curva de Compactación

Peso específico seco (g/cm3)

22

20

18

16

𝝎ó𝑝𝑡 = 11 % 14

12

10 6

7

8

9

10

11

12

13

Humedad (%)

14

15

16

17

18

Ejercicio 9 Una prueba para la determinación del peso específico de campo para el suelo descrito en el problema 8 dio los siguientes datos: contenido de agua = 15% y peso específico húmedo = 16.8 kN/m3.

a. Determine la compactación relativa.

Ejercicio 10 Con una muestra de suelo, que va a servir de préstamo para la construcción de un terraplén, se ejecuta un ensayo previo de compactación Proctor. Los resultados son los siguientes:

Determinar: 1. Humedad óptima y peso específico seco Proctor del suelo ensayado. 2. Grado de saturación para la humedad óptima si el valor del peso específico de partículas es de 26,5 kN/m3. 3. Si se compacta el suelo en obra con la misma energía unitaria que en el ensayo, rango de la humedad con la que puede extenderse para lograr como mínimo un peso específico seco del 98% del máximo Proctor, como se especifica en el proyecto. Grado de saturación en los puntos extremos de dicho rango.

Ejercicio 11 Un suelo con un índice de vacíos de 0.68 ha sido seleccionado como banco de préstamo del terraplén de una carretera. El terraplén es compactado hasta alcanzar un índice de vacíos de 0.45. Se requerirá un volumen de 2500 m3 de terraplén. Encontrar el volumen de suelo que debe ser excavado del banco de préstamo para alcanzar el volumen requerido en la obra.

Ejercicio 12 Se debe realizar la compactación de un terraplén de 900 m3 con un peso específico seco de 17,5 𝑘𝑁/𝑚3 . Para eso, se ha elegido un banco de préstamo donde el peso específico del suelo es 19,5 𝑘𝑁/𝑚3 y el contenido de humedad promedio corresponde a un 10%. Se ha visto que la mejor compactación se realiza a 25% de contenido de humedad. También se conoce que la gravedad específica de los sólidos es de 2,73. Se pide determinar: a. La cantidad de suelo húmedo que debe transportar una obra. b. Peso específico del terraplén con un grado de saturación del 95%. c. Cantidad que hay que agregar a 10 m3 de suelo que llega del banco de préstamo a la obra....