Suelos UAP - Es un curso exigente y las preguntas estan detalladas y en orden. PDF

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MG. DAVID RAMOS PIÑASTRABAJO ACADEMICO Nº 01INSTRUCCIONES: El Trabajo académico de la cátedra de Mecánica de Suelos deberá ser enviado al correo: [email protected] como fecha máxima hasta una hora antes de iniciar el examen parcial del curso. N. y Ap. : Código :1. Mencione la diferencia entre suelo y ...

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MECANICA DE SUELOS MG. DAVID RAMOS PIÑAS

TRABAJO ACADEMICO Nº 01 INSTRUCCIONES: El Trabajo académico de la cátedra de Mecánica de Suelos deberá ser enviado al correo: [email protected] como fecha máxima hasta una hora antes de iniciar el examen parcial del curso. N. y Ap. : Código : 1. Mencione la diferencia entre suelo y agregado, enuncie al menos 5 casos en los que se puede notar de manera fehaciente dichas diferencias SUELO: Viene a ser el terreno sobre el cual se van a desarrollar las diversas edificaciones o construcciones. AGREGADO: Viene a ser un SUELO que cumple con determinadas especificaciones técnicas (se encuentran en la NORMA). Casos     

en los que se puede diferenciar suelo y agregado: Infraestructuras viales (carreteras). Estructura de edificios, colegios, centros comerciales, etc. Trabajo de albañilería (en el acabado mayormente). Asfalto de carreteras y pavimentos. Puentes.

2. Defina cimentación profunda y Cimentación Superficial y mencione la profundidad según el RNE E-050 que se considera una cimentación profunda. Enuncie 5 casos en los que se emplea cimentación superficial y 05 casos en los que se emita cimentación profunda.

Cimentación profunda: Una cimentación profunda se define como la encargada de transportar la carga de una estructura a través de suelos que se caracterizan por ser débiles o rellenos hasta tipos de suelos o rocas que cuentan con una mayor capacidad portante y que son menos comprensibles en profundidad, o por alguna razón funcional.

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PROFUNDIDAD SEGÚN EL RNE E-050 Profundidad de cimentación: Profundidad a al que se encuentra el plano o desplante de la cimentación de una estructura. Plano a través del cual se aplica la carga, referido al nivel del terreno de la obra terminada. La profundidad mínima de investigación, corresponderá a la longitud del elemento que transmite la carga a mayores profundidades (pilote, pilar, etc.), más la profundidad z. Donde: Df: En una edificación sin sótano, es la distancia vertical desde la superficie del terreno hasta el extremo de la cimentación profunda (pilote, pilares, etc.). En edificaciones con sótano, es la distancia vertical entre el nivel de piso terminado del sótano y el extremo de la cimentación profunda. h: Distancia vertical entre el nivel de piso terminado del sótano y la superficie del terreno natural. z: 6,00 metros, en el 80 % de los sondeos. En el caso de ser conocida la existencia de un estrato de suelo resistente que normalmente se utiliza como plano de apoyo de la cimentación en la zona, a juicio y bajo responsabilidad del PR, se podrá adoptar para p, la profundidad del estrato resistente más una profundidad de verificación, la cual en el caso de cimentaciones profundas no deberá ser menor de 5 m. Si se encontrase roca antes de alcanzar la profundidad p, el PR deberá llevar a cabo una verificación de su calidad, por un método adecuado, en una longitud mínima de 3 m. CASOS EN LOS QUE SE UTILIZA LA CIMENTACIÓN PROFUNDA Algunas de las condiciones que hacen que sea necesaria la utilización de cimentaciones profundas, se indican a continuación: Cuando el estrato o estratos superiores del suelo son altamente compresibles y demasiado débiles para soportar la carga transmitida por la estructura. En estos casos se usan pilotes para transmitir la carga a la roca o a un estrato más resistente. Cuando están sometidas a fuerzas horizontales, ya que las cimentaciones con pilotes tienen resistencia por flexión mientras soportan la carga vertical transmitida por la estructura. Cuando existen suelos expansivos, colapsables, licuables o suelos sujetos a erosión que impiden cimentar las obras por medio de cimentaciones superficiales.

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Las cimentaciones de algunas estructuras, como torres de transmisión, plataformas en el mar, y losas de sótanos debajo del nivel freático, están sometidas a fuerzas de levantamiento. Algunas veces se usan pilotes para resistir dichas fuerzas. Las cimentaciones profundas pueden además ser requeridas para situaciones especiales tales como suelos expansivos y colapsables o suelos sujetos a erosión.

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CIMENTACIÓN SUPERFICIAL Los cimientos superficiales son aquellos que descansan en las capas superficiales del suelo y que son capaces de soportar la carga que recibe de la construcción por medio de la ampliación de base. La piedra es el material más empleado en la construcción de cimentación superficial, siempre y cuando ésta sea resistente, maciza y sin poros. Sin embargo, el concreto armado es un extraordinario material de construcción y siempre resulta más recomendable. CASOS EN LOS QUE SE UTILIZA LA CIMENTACIÓN SUPERFICIAL    

Zapatas aisladas, conectadas y combinadas Las cimentaciones continuas (cimientos corridos) Plateas de cimentación. En el caso de plateas o losas de cimentación la profundidad será la distancia del fondo de la losa a la superficie del terreno natural. No debe cimentarse sobre turba, suelo orgánico, tierra vegetal, relleno de desmonte o rellenos sanitario o industrial, ni rellenos No Controlados.

3. Mencione al menos 03 normas que se emplean en la mecánica de suelos. Indique los capítulos y acápites más relevantes de cada norma en los que se aplica la mecánica de suelos. NORMA E.050: SUELOS Y CIMENTACIONES Capítulo 1: Generalidades: Capítulo 2: Estudios: Capítulo 3: Análisis de las condiciones de cimentación: Capítulo 4: Cimentaciones superficiales: Capítulo 5: Cimentaciones profundas: . Capítulo 6: Problemas especiales en cimentación: NORMA E.060: CONCRETO ARMADO Capítulo 1: Requisitos Generalidades:

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Capítulo 2 : Notación y definiciones: Capítulo 3: Materiales: Capítulo 4: Requisitos de durabilidad: Capítulo 5: Calidad del concreto, mezclado y colocación: Capítulo 6: Encofrados, tuberías embebidas y juntas de construcción: Capítulo 11: Cortante y tracción: Capítulo 14: Muros: Capítulo 18: Concreto preesforzado: NORMA TÉCNICA E.070 ALBAÑILERÍA Capítulo 1: Aspectos Capítulo 2: Definiciones y nomenclatura: Capítulo 3: Componentes de la albañilería: Capítulo 4: Procedimientos de construcción: Capítulo 6: Estructuración: Capítulo 7: Requisitos estructurales mínimos: Capítulo 8: Análisis y diseño estructural: Capítulo 9: Diseño para cargas ortogonales 4. Relacione: a) Grava b) Limo c) Arcilla

(d )S (c )C (a )G

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d) Arenas

(b )M

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5. Explique Ud. Que es un perfil estratigráfico y grafique 02 ejemplos, 01 de suelos granulares y 01 de suelos finos. PERFIL ESTRATIGRÁFICO Es el que se realiza a partir de datos de perforaciones, de datos de prospección geofísica, o bien de cortes naturales o artificiales del terreno que muestran las rocas que conforman la columna estratigráfica, mediante los cuales se puede reconstruir la estratigrafía del subsuelo, acorde con la profundidad que demanda el proyecto. Ejemplos: Perfil estratigráfico de un suelo granular

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Perfil estratigráfico de un suelo fino

6. Mencione tres casos en que la mecánica de suelos se aplica en la Ingeniería Civil, debe indicar lugar, tipo de obra, duración de obra, refiera que ensayos se emplearon y que normativa se empleó. ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS PARA EXPEDIENTE TÉCNICO

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“MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO DEL ANEXO VISTA ALEGRE DEL DISTRITO DE MAZAMARI, PROVINCIA SATIPO, DEPARTAMENTO DE JUNÍN” a) UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO El proyecto “Mejoramiento y ampliación del servicio de agua potable y saneamiento del anexo vista alegre del distrito de Mazamari, provincia Satipo, departamento de Junín” se encuentra en el Distrito de Mazamari, Provincia Satipo y Departamento de Junín. b) TIPO DE OBRA: El proyecto “Mejoramiento, Ampliación de los Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado y la construcción de la Planta de Tratamiento de Agua Residual del distrito de Mazamari, C.P. vista alegre, provincia de Satipo – Junín” comprenderá la ejecución de las siguientes obras básicas: c) DURACIÓN DE LA OBRA: El proyecto “Mejoramiento, Ampliación de los Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado y la construcción de la Planta de Tratamiento de Agua Residual del distrito de Mazamari, C.P. vista alegre, provincia de Satipo – Junín” tuvo un periodo de tiempo de 3 meses. d) ENSAYOS QUE SE EMPLEARON: Las muestras de las calicatas, tomadas en el campo, se remitieron al Laboratorio de Mecánica de Suelos para la realización de los siguientes ensayos: Análisis Granulométrico Norma ASTMD-422 Clasificación de Suelos Norma ASTMD-2487 Limite Plástico Norma ASTMD-424 Análisis del contenido de Sales Norma BS-1377-parte-3 Corte Directo Norma ASTMD-3080 Ensayo de Compresión Simple e) NORMATIVA QUE SE EMPLEÓ´: Se desarrolló con respecto a la NORMA E.050 (suelos y cimentaciones)

OBRA: “MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DE LOS SERV. DE SALUD DEL HOSPITAL ANTONIO LORENA NIVEL III- I CUSCO. " a. UBICACIÓN DE LA OBRA: El proyecto se encuentra ubicada en el Distrito de Santiago, Provincia de Cusco y Departamento de Cusco.

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b. TIPO DE OBRA: El tipo de obra a realizarse fue el estudio de suelos que contaron con los siguientes pasos: c. DURACIÓN DE LA OBRA: El proyecto “MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD IRESOLUTIVA DE LOS SERV. DE SALUD DEL HOSPITAL ANTONIO LORENA NIVEL III- I cusco”, tuvo una duración de 4 meses. d. ENSAYOS QUE SE EMPLEARON: Los ensayos de laboratorio realizados son los que se detallan a continuación: Contenido de humedad. Análisis granulométrico. Límite líquido. Límite plástico. Índice de plasticidad. Clasificación unificada de suelos (SUCS). Descripción Visual – Manual. e. LA NOMATIVA QUE SE EMPLEÓ: La normativa que se empleó fue la NORMA E.126 (LÍMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE PLASTICIDAD) PROYECTO “MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO – DISTRITO TRUJILLO – LA LIBERTAD” a. UBICACIÓN DE LA OBRA: El proyecto se encuentra ubicado en el Distrito de Trujillo, Provincia de Trujillo y Departamento de La Libertad. b. TIPO DE OBRA: Descripción del perfil y clasificación SUCS: Tipo de suelo: Arena con finos. Clasificación AASHTO: A–3. Clasificación SUCS: SP (arena mal graduada). Índice de plasticidad:

c. DURACIÓN DE LA OBRA: Proyecto “Mejoramiento del sistema de agua potable y alcantarillado en la Universidad Nacional de Trujillo – Distrito Trujillo – La Libertad” tuvo una duración de 5 meses. d. ENSAYOS QUE SE EMPLEARON: Los ensayos de laboratorio realizados son los que se detallan a continuación: Análisis granulométrico por tamizado. Contenido de humedad Límites de Atterberg

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Compactación e. NORMATIVA QUE SE EMPLEÓ: La normativa que se empleó fue la Norma ASTM D423 Limite líquido y Plástico 7. Diferencie ensayos de control de calidad y ensayos generales. Mencione 05 ejemplos de cada uno con sus respectivas referencias normativas.

DFERENCIA ENTRE ENSAYOS DE CONTROL DE CALIDAD Y ENSAYOS GENERALES

ENSAYOS DE CONTROL DE CALIDAD

ENSAYOS GENERALES

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En esta sección se describe el procedimiento de evaluación estadística para los ensayos, pruebas y materiales, que de acuerdo con esta especificación, requieran que se les tome muestras y/o se hagan pruebas con el fin de ser aceptados. Ejemplos: Calidad del cemento El Supervisor verificará que el cemento, cumpla con lo especificado en las normas NTP 334.009 ó NTP 334.090, y cuente

En esta sección se muestran en forma general, los distintos aspectos que deberá tener en cuenta el Supervisor para realizar el Control de Calidad de la obra, entendiendo el concepto como una manera directa de garantizar la calidad del producto construido. Ejemplos: Durante la ejecución de los trabajos, el Supervisor efectuará los siguientes controles:

 Verificar el estado y el funcionamiento del equipo mecánico.  Comprobar que los materiales por utilizar cumplan los requisitos de calidad exigidos por las especificaciones técnicas.  Controlar la adecuada aplicación del método de trabajo aprobado en cuanto a la elaboración, manejo de los agregados, transporte, colocación, compactación, ejecución de juntas, acabados y curado de las mezclas de concreto que constituyen la base. con las certificaciones de calidad Efectuar los ensayos necesarios vigentes del fabricante. para el control de calidad de los trabajos.  Verificar acorde a la norma aplicable  Calidad el agua el asentamiento (slump) y el El Supervisor verificará que la contenido de aire de la mezcla. calidad del agua cumpla con las  Tomar según lo especificado, exigencias establecidasen la muestras de la mezcla, para las Subsección 403.C.05. pruebas de resistencia correspondiente.  Calidad de los agregados  Tomar según lo especificado, De cada procedencia de los muestras para determinar el agregados y para cualquier volumen espesor, densidad y resistencia, de previsto, se tomarán 4 muestras. la base.  Realizar según lo especificado, los

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 Calidad de los productos químicos para curado El Contratista deberá presentar certificaciones periódicas de los fabricantes o de los proveedores de estos productos, que garanticen su calidad, para la revisión y autorización de uso por parte del Supervisor.

controles para comprobar la uniformidad de la superficie de la base terminada.

8. Elabore un cuadro comparativo entre los requerimientos para sub base en carreteras y requerimientos para sub base en pavimentos urbanos. REQUERIMIENTOS PARA SUB BASE EN CARRETERAS Y EN PAVIMENTOS URBANOS REQUERIMIENTOS ENSAYO Abrasión CBR de laboratorio Límite líquido Límite plástico Equivalente de arena Sales solubles totales

NORMA NTP 400.019:2002 NTP 339.145:1999 NTP 339.129:1998 NTP 339.129:1998 NTP 339.146:2000 NTP 339.152:2002

CARRETERAS 50 % máximo

PAVIMENTOS 50 % máximo

40 % mínimo 25 % máximo

30 - 40 % mínimo 25 % máximo

4 % máximo

4 - 6 % máximo

25 %mínimo

25 - 35 %mínimo

1% máximo

1% máximo

9. Elabore un cuadro comparativo entre los requerimientos para base en carreteras y requerimientos para base en pavimentos urbanos. REQUERIMIENTOS PARA BASE EN CARRETERAS Y EN PAVIMENTOS URBANOS

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REQUERIMIENTOS ENSAYO Abrasión CBR de laboratorio Límite líquido Límite plástico Equivalente de arena Sales solubles totales

NORMA NTP 400.019:2002 NTP 339.145:1999 NTP 339.129:1998 NTP 339.129:1998 NTP 339.146:2000 NTP 339.152:2002

CARRETERAS 40 % máximo

PAVIMENTOS 40 % máximo

80 % mínimo

80 % mínimo

25 % máximo

25 % máximo

4 % máximo

4 % máximo

25 % mínimo

35 %mínimo

0.5 % máximo

0.5 % máximo

10. Elabore un cuadro comparativo entre la MTC E 110 y la MTC E 111.

MTC E 110 y la MTC E 110

MTC E 110

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Determinación del límite líquido de los suelos. Es el contenido de humedad, expresado en porcentaje, para el cual el suelo se halla en el límite entre los estados líquido y plástico. El valor calculado deberá aproximarse al centésimo.

MTC E 110

Determinación del límite plástico (L.P.) de los suelos e índice de plasticidad (I.P.). Determinar en el laboratorio el límite plástico de un suelo y el cálculo del índice de plasticidad (I.P.) si se conoce el límite líquido (L.L.) del mismo suelo.

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Los límites líquido y plástico de un suelo pueden utilizar con el contenido de humedad natural de un suelo para expresar su consistencia relativa o índice de liquidez y puede ser usado con el porcentaje más fino que 2µm para determinar su número de actividad El límite líquido de un suelo que contiene cantidades significativas de materia orgánica decrece dramáticamente cuando el suelo es secado al horno antes de ser ensayado. La comparación del límite líquido de una muestra antes y después del secado al horno puede por consiguiente ser usada como una medida cualitativa del contenido de materia orgánica de un suelo Referencia Normativa: NTP 339.129: SUELOS. Método de ensayo para determinar el límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de suelos. Exactitud: No existe un valor de referencia aceptable para este método de ensayo; la exactitud no puede ser determinada. Fórmula para calcular el Límite Líquido:

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Los límites plásticos de un suelo pueden utilizar con el contenido de humedad natural de un suelo para expresar su consistencia relativa o índice de liquidez y puede ser usado con el porcentaje más fino que 2µm para determinar su número de actividad Se denomina límite plástico (L.P.) a la humedad más baja con la que pueden formarse barritas de suelo de unos 3,2 mm (1/8") de diámetro, rodando dicho suelo entre la palma de la mano y una superficie lisa (vidrio esmerilado), sin que dichas barritas se desmoronen Referencia Normativa: NTP 339.129: SUELOS. Método de ensayo para determinar el límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de suelos. Exactitud: No existe un valor de referencia aceptable para este método de ensayo; la exactitud no puede ser determinada. Fórmula para calcular el Límite Plástico:...