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FORMULARIO - MECANICA DE SUELOS

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FORMULARIO - MECÁNICA DE SUELOS

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FORMULARIO - MECANICA DE SUELOS

  1. 1. FORMULARIO DE MECANICA DE SUELOS VOLÚMENES PESOS Va Aire 0 Vw Agua Ww Vs Sólido Ws Vv V W CUADRO DE CASAGRANDE I. Relaciones Volumétricas  INDICE DE POROS ú OQUEDAD (e) Vv e = ----------Vs Varía de 0.25 < e < 15 0.25 : Arenas muy compactas 15 : Arcillas altamente compresibles  POROSIDAD (n) Vv n (%) = --------- * 100 V  GRADO DE SATURACIÓN (S) Vw GW = S (%) = ------ * 100 Vv II. Varía de 20% a 95% Varía de 0% a 100% Relaciones Gravimétricas  CONTENIDO DE HUMEDAD(W) Ww w (%) = -------- * 100 Varía teóricamente de 0 a ∞ Ws Arcillas japonesas: 1200 % - 1400 % (excepcionales) México: 1000% (Sureste del país) 500% - 600% (valle de México)
  2. 2. FORMULARIO DE MECANICA DE SUELOS  EL PESO ESPECÍFICO (peso unitario de una masa de suelo), es la razón del peso de la masa del suelo al volumen de la masa del suelo, se expresa en g/cm³ ó kg/m³. W γ = ----V El p.e. del agua es γw = γο = 1 g/cm³ ,γw = 1000 kg/m³ ,1Ton/m³,62.4lbs/pie³  EL P.E RELATIVO DE UNA SUSTANCIA, es la razón de su peso al peso de igual volumen de agua.  PER DE MASA (Gm): γ W Sm=Gm = --------- = ---------γw Vγw  PER DE SÓLIDOS (Gs) ó Gravedad Específica: γs Ws Ss= Gs = --------- = ---------γw Vs γw FORMULAS REFERENTES A DIVERSOS ESTADOS DEL SUELO a) Suelos Parcialmente Saturados Si asumimos que Vs = 1 u³. De Ws Gs = ---------Vs γο De De Ww w = ---------Ws Ww γ w = γο = -------Vw Ws = Gs Vs γο = Gs γο Ww = w Ws = w Gs γο Ww w Gs γο Vw = -------- = -----------γο γο
  3. 3. FORMULARIO DE MECANICA DE SUELOS Entonces: Vw = w Gs En el cuadro de Casagrande, tenemos: e–w Gs Aire 0 w Gs Agua w Gs γο 1 Sólido Gs γο e 1+e Gs (1 + w) γο γ = -------------------, 1+ e Luego: Gs γο (1+w) w Gs S = ----------e b) Suelos Saturados En este caso: S = 100%, Vv = Vw = e De la misma manera que para suelos parcialmente saturados, Vs = 1 Ws = Gs γο, Ww = γο Vw = γο e El cuadro de Casagrande queda definido: e Agua e γο 1 Sólido Gs γο (Gs + e) γο 1+e La densidad saturada: (Gs + e) γο γ sat = -------------------, 1+e e = w Gs
  4. 4. FORMULARIO DE MECANICA DE SUELOS c) Suelos Secos En este caso: Ws = W, Vv = Va = e e Aire 0 1+e Gs γο 1 Sólido Gs γο La densidad seca ó densidad de campo se expresa como: Gs γο γd = ----------- o γd = γ sat 1+e 1+w γd= ws vm d) Suelos Sumergidos Los suelos sumergidos están ubicados por debajo del nivel freático. Todos los suelos sumergidos son saturados (S = 100%, Vv = Vw). Se diferencian de los suelos saturados, debido a que sobre ellos actúa el “EMPUJE HIDROSTATICO NETO”, que es el peso en agua del volumen desalojado por los sólidos. G ’s = Gs – 1 (p.e. sumergido de sólidos) G’m = Gm – 1 (p.e. sumergido de masa) γ ’s Si G’s = --------γο Luego: γ ’s = G’s γο = (Gs – 1) γο γ ’s = Gs γο – γο = γs – γο También: γ ’ = γ sat - γο De la fórmula de suelo saturado: (Gs + e) γο γsat = ---------------1+e (Gs + e) γο Gs γο + e γο – γο - e γο γ’ = ----------------- γο = -----------------------------1+e 1+e (Gs – 1 ) γο γ’ = --------------1+e

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