BANCO DE PREGUNTAS

MATERIA: MECANICA DE SUELOS DOCENTE: ING. DAVID OMAR STAY COELLO

MODALIDAD SEMESTRAL 2DO CICLO 2014PRIMER PARCIAL

1.- ¿A qué llamamos materiales geológicos?Se llama material geológico a los suelos y las rocas.

2.- Explique los conceptos de suelo y roca.Suelo se define como el agregado no cementado de granosminerales y materia orgánica descompuesta (partículassólidas) junto con el líquido y gas que ocupan los espaciosvacíos entre las partículas sólidas.Se llama roca al material compuesto de uno o varios mineralescomo resultado final de los diferentes procesos geológicos. 

3.- Explique las diferencias entre suelo y roca.Las rocas están constituidas por minerales que se presentan comocristales y que, a través de sus fuertes enlaces, determinanlas características de cohesión entre partículas constitutivas.Los suelos son productos de la descomposición de las rocas debidoprincipalmente a fenómenos como el intemperismo que consiste en laacción continua e inexorable de los agentes como el agua, latemperatura, humedad, etc.

4.- Describa los agentes de transporte y los tipos depósitosoriginados por ellos.Los principales agentes de transporte para la formación dedepósitos de suelo, son el agua, el viento, la humedad, latemperatura, fenómenos físicos como la gravedad etc. Originandolos siguientes tipos de depósitos:Según el agente de transporte, se subdividen en tres categoríasprincipales:1. Aluviales o fluviales: depositados por agua en movimiento

2. Coluviales o Glaciares: depositados por acción glaciar, oproducto de la gravedad3. Eólicos: depositados por acción del viento

5.- Explique las diferencias entre suelos residuales y suelostransportados.Las diferencias entre estos dos tipos de depósitos es que lossuelos que se mantienen en el sitio de la descomposición de laroca madre son suelos residuales y los que son removidos del sitiode formación, por agentes de transporte, como el agua de los ríos,o el viento son suelos transportados.

6.- ¿A qué llamamos un depósito homogéneo?, y su diferencia conun depósito errático.Depósitos homogéneos son aquellos que presentan un solo tipo dematerial sea arcilla o arena, a diferencia de los erráticos que nopresentan un ordenación simple, sino que varían tanto en sentidode profundidad como en sentido de longitud.

7.- ¿A que llamamos estratos? ¿En qué consiste un depósitoestratificado?Cada capa de un tipo de suelo se lo denomina estrato y el depósitose llama en este caso estratificado

8.- ¿A qué llamamos estructura de un depósito de suelo? Un suelo es un material constituido por partículas sólidasrodeadas por espacios llenos de agua y/o aire. La disposición deesas partículas en el deposito (suelos transportados) o en elfrente de meteorización o regolito (suelos residuales) sedenomina estructura del suelo.

9.- Explique el concepto de peso específico seco, húmedo,saturado, y grado de saturación.En mecánica de suelos el concepto de peso específico se aplica ala relación del peso respecto al volumen.

En estado seco: d peso unitario seco, los espacios intergranularesestán llenos de aire.

En estado parcialmente saturado: o h peso unitario húmedo, losespacios intergranulares incluyen una fase líquida (agua) y unafase gaseosa (aire con vapor de agua). Este valor representa elvalor de peso unitario total incluyendo la fase sólida.

En estado saturado: sat peso unitario saturado, los espaciosintergranulares están llenos de agua.Se denomina grado de saturación de un suelo a la relación entre suvolumen de agua y el volumen de sus vacíos.

10.- ¿A que llamamos suelos parcialmente saturados? Defina elgrado de saturación de un suelo.En estado parcialmente saturado, los espacios intergranularesincluyen una fase líquida (agua) y una fase gaseosa (aire convapor de agua).Se denomina grado de saturación de un suelo a la relación entre suvolumen de agua y el volumen de sus vacíos

11.- Defina las fases de un depósito de suelo, en términos de pesoy de volumen.Una muestra de suelo en estado natural presenta 3 fases: sólida,líquida y gaseosa. De esta definición podremos hablar del volumende sólidos, volumen de agua y volumen de aire contenido en la masade suelo. Pero también podremos hablar de peso de sólidos, peso deagua y el peso del aire que se considera despreciable en relacióna los pesos de los demás elementos.

12.- ¿A qué llamamos espacios intergranulares, poros o vacíos deun depósito de suelo?Son los espacios vacios entre las partículas sólidas de losmateriales, los espacios intergranulares incluyen una fase líquida(agua) y una fase gaseosa (aire con vapor de agua). Este valorrepresenta el valor del peso unitario total incluyendo la fasesólida.

13.- Explique el estado saturado de un depósito de suelo.Se denomina grado de saturación de un suelo a la relación entre suvolumen de agua y el volumen de sus vacios.

14.- Defina los conceptos de relación de vacíos y porosidad, y lasecuaciones que relacionan estos conceptos.La relación de vacios e, es la relación entre el volumen de vacios yel volumen de solidos del suelo, en una masa dada de suelo

La porosidad n de la masa solida se define como la relación entrevolumen de vacios y el volumen total de la muestra

15.- ¿A qué denominamos gravedad específica, o peso específicorelativo de los sólidos?El peso específico relativo de solidos G, es la relación entre elpeso de los sólidos y el volumen de los sólidos divididos para elpeso unitario (Ƴw) del agua, y se define como

G = Ws__ = Wssi Ƴw= 1 Vs. ƳwVs

16.- Explique cómo se determina el contenido de agua en unamuestra de suelo, y la expresión que define este concepto.Se conoce como contenido de agua o contenido de humedad de unsuelo, la relación entre el peso del agua contenida en el mismo, yel peso de su fase sólida, suele expresarse en porcentaje

17.- ¿Cómo se clasifican los suelos por el tamaño de los granos,según el SUCS?Los suelos se clasifican principalmente por el tamaño de laspartículas que forman el depósitoEs así que el SUCS divide a los suelos en dos grupos:a) suelos de partículas gruesas, son aquellas en que más del50% son retenidos en el tamiz Nº 200. Este suelo a su vez sesubdivide en gravas y arenas.b) Suelos de partículas finas, son aquellos en que más del50%, pasa el tamiz Nº 200.

18.- ¿Cuáles son los límites granulométricos entre gravas yarenas, entre arenas y limos, y entre limos y arcillas?Los límites de los tamaños de granos son los siguientes:Gravas: 75 mm a 4,75 mmArenas: 4,75 mm a 0,0075 mm (75μm)Limos y arcillas: < 0,0075 mm (Tamiz # 200).

19.- Explique los ensayos de laboratorio para determinar ladistribución granulométrica de un depósito de suelo.Para conocer la proporción de cada material que tiene un suelo serealizan análisis granulométricos, utilizando la vía seca ogranulometría por tamizado para partículas de tamaños superiores a0,075 mm, y la granulometría por sedimentación mediante elhidrómetro (vía húmeda) para tamaños iguales o inferiores a 0,075mm.

20.- ¿A que llamamos curva granulométrica, diámetro efectivo, ydiámetro medio de una muestra de suelo?La curva granulométrica es la representación gráfica de ladistribución granulométrica de un suelo, esta hace una relación

entre el diámetro de los tamices y el porcentaje del materialpasante de los mismos. El diámetro en la curva de distribución deltamaño de las partículas correspondiente al 10% de finos se definecomo diámetro efectivo, o DIO.

21.- Explique la diferencia entre el coeficiente de uniformidad yel coeficiente de curvatura. Y las expresiones que definen estosvalores. El Coeficiente de Uniformidad, CU, está dado por la relación entreel diámetro de la abertura que permite el paso del 60% delmaterial, en peso, con el D10 según la siguiente expresión:

CU=D60

D10

El coeficiente de curvatura, CC determina la buena o malagraduación (distribución de los granos), se determina mediante lasiguiente relación:

CC=(D¿¿30)2

D60∗D10

¿

22.- Explique los conceptos de agua adsorbida, agua absorbida yagua libre o gravitacional.El agua adsorbida se encuentra ligada a las partículas sólidasdebido a las fuerzas moleculares, derivadas de la actividadfísico-química de tales partículas (no circula en el interior dela masa del suelo).El agua capilar es el agua absorbida por los poros del suelo porefecto de tensión superficial del agua, y se presenta cuando loscanalículos que forman la interconexión de los poros del suelo sonpequeños (tampoco circula en el interior de la masa de suelo)El agua libre o gravitacional es aquella contenida en lasoquedades del suelo y que puede fluir a través de ellas, cuando elsuelo se encuentra en condición saturada, y el agua es sometida aun gradiente hidráulico.

23.- Explique los conceptos de plasticidad, y expansividad ohinchamiento.La plasticidad es la capacidad de un suelo para tomar diversasformas al ser manipulados. Cuando la absorción de agua en elespacio interlaminar tiene como consecuencia la separación de lasláminas da lugar al hinchamiento. A medida que se intercalan capasde agua y la separación entre láminas aumenta, las fuerzas quepredominan son de repulsión electrostática entre láminas, lo quecontribuye al proceso de hinchamiento.

24.- Explique los estados de los suelos finos, en función delcontenido de humedad, y de los límites líquido, plástico y decontracción.Los suelos a medida que el contenido de humedad disminuye vapasando por diferentes estados, el paso del estado fluido olíquido al estado plástico se denomina Límite Líquido (LL). Para humedades menores del LL, a medida que disminuye la cantidadde agua en el suelo, aumenta la dificultad de amasarlo y llega aun estado donde cilindros de pequeños diámetros (3mm) no puedenser moldeados sin que se rompan, este es el Límite Plástico, (LP).Si el suelo sigue perdiendo humedad llegará un momento en quecualquiera que sea esta no se contrae por efecto del secado y secomporta como un sólido rígido, este contenido de humedad sedenomina Límite de Contracción, (LC).

25.- Explique el fenómeno de tixotropía.Todos los suelos arcillosos cuando son remoldeados a humedadconstante, recobran con el tiempo gran parte de su resistenciainalterada luego de perder parte de ella por efecto del remoldeo,esta característica se llama tixotropía.

26.- ¿A qué llamamos límites de Atterberg? ¿Cómo se determina elÍndice Plástico?Llamamos límites de Atterberg a los límites que se basan en elconcepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza,

pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo delcontenido de agua.

La plasticidad se cuantifica mediante los Límites de ATTERBERG.

El Índice de Plasticidad: IP= LL-LP; ambos en %, es el rango dehumedades en el cual la arcilla puede ser moldeada o manipulada.

El índice plástico y el límite líquido pueden ser relacionadosgráficamente en la denominada Carta de Plasticidad, propuestatambién por Casagrande para diferenciar los limos de las arcillaspor una línea denominada “Línea A” que en la gráfica representa ala siguiente expresión:

IP=0.73 (¿−20)

27.- Describa la carta de plasticidad de Casagrande.

La determinación empírica de la línea A se basó en resultados deensayos de plasticidad con miles de muestras de diferentes lugaresdel mundo. La línea A separa las arcillas inorgánicas, que seencuentra sobre la línea A, de los limos inorgánicos que si ubicandebajo. La línea U que se muestra en la carta de plasticidad esaproximadamente el límite superior de la relación IP vs LL paracualquier suelo encontrado hasta ahora. Esto nos permite

verificar, si es el caso, la consistencia de los valores obtenidosen laboratorio (valores evidentemente erróneos).

28.- Describa los índices de consistencia, Índice de Liquidez,índice de consistencia o consistencia relativa.Los Índices de consistencia son relaciones entre los parámetros deplasticidad de las arcillas que permiten conocer sucomportamiento, entre ellos tenemos:

Índice de retracción IR=LR-LP; ambos en %

Índice de Liquidez: IL= wn−LPIP *100; en %

Si el suelo presenta humedades cercanas al LL, entonces IL100%Si presenta humedades cercanas al LP, entonces IL 0%. Se puedenpresentar valores de IL<0 cuando w<LP.

Consistencia Relativa: Cr=¿−wnIP *100; en %

Este índice puede tener valores negativos y superiores al 100%. Laresistencia al esfuerzo cortante de los suelos fino crece en lamedida de que Cr se acerca a 100%. Los estados de consistenciarelativa son:Muy blanda consistencia relativa entre 0% y 20%Blanda 20% y 40%Media firme 40% y 50%Firme 50% y 60%Muy firme 60% y 75%Dura 75% y 100%

29- ¿A qué llamamos compacidad relativa de las arenas?29- ¿A qué llamamos compacidad relativa de las arenas?La compacidad relativa es una medida de la densidad natural de losdepósitos de suelos granulares, comparada con el estado más densoposible y más suelto posible. También se la denomina densidadrelativa.

30.- Explique los criterios para la clasificación de los suelos enel SUCS.La Clasificación SUCS clasifica los suelos en dos grandescategorías, los suelos de grano grueso que son tipo gravas yarenas, y de grano fino como son los limos y las arcillas. Seconsideran suelos gruesos cuando el pasante del tamiz No. 200 esmenor del 50%, y suelos finos cuando el T#200>50%. Por lo tanto elprimer criterio de esta clasificación es la granulometría. Lafracción de suelos finos es sometida a pruebas para determinar suplasticidad para diferenciar entre limos y arcillas, utilizando lacarta de plasticidad. El segundo criterio de clasificación es portanto, la plasticidad.

31.- Explique cómo se clasifican los suelos gruesos en el SUCS,sin finos y con finos.Si el valor de pasante del T#200>12%, las gravas o arenas seclasifican “con finos”. En estos casos es necesario realizar losensayos de plasticidad a la fracción pasante del tamiz No. 40,siendo GC si los limites lo ubican sobre la línea A o el valor deIP>7, o GM cuando los limites lo ubican debajo de la línea A o elIP<4. Similar procedimiento se realiza para clasificar SC o SM. Siel valor del IP se encuentra entre 4 y 7, en el área sombreada de

la carta de plasticidad, las gravas se clasifican con doblenomenclatura GC-GM. De igual forma para clasificar las arenas comoSC, o SM.En caso de las arenas también deben cumplir los criterios degranulometría, en este caso Cu>6 y Cc entre 1 y 3, y se clasificancomo SW o SP, si cumplen o no con los criterios indicados.

32.- Explique cómo se clasifican los suelos finos en el SUCS,Limos y Arcillas.Los suelos finos se clasifican, básicamente por la ubicación delos límites de plasticidad en la Carta de Plasticidad deCasagrande.

Si el LL>50 son de alta plasticidad, CH si se ubica sobre la líneaA o MH si se ubica debajo. Si LL<50 se clasifican como de bajaplasticidad, CL si se ubican sobre la línea A o ML si se ubicandebajo. Doble nomenclatura CL-ML se tiene cuando los límites seubican en la zona sombreada de la carta de plasticidad.

33.- Explique cómo se realiza la identificación de los suelosorgánicos y las turbas.Cuando la identificación visual o manual indica la presencia demateria orgánica se requiere realizar, además del LL en estadonatural, un ensayo de LL luego de que el material sea secado enhorno para eliminar la materia orgánica por incineración, entoncesse dividen estos resultados, si la relación (LL secado al horno/LLsin secar) <0,75 significa que la materia orgánica essignificativa y el suelo se clasifica como OL, OH, en relación alvalor del LL>50% o no.Los suelos con elevada proporción de materia orgánica, usualmentefibrosos, como las turbas y los fangos de muy altacompresibilidad, no se subdividen y se colocan en un grupo; susímbolo es Pt, basándose en una clasificación visual o manual.34.- Describa los objetivos de las investigaciones geotécnicas.

1. Obtener un modelo geotécnico del subsuelo, con distribuciónespacial de los distintos estratos o capas presentes en elterreno donde se implantarán las obras.

2. Obtener muestras alteradas e inalteradas, representativas delos materiales investigados.

3. Determinar el tipo y características geomecánicas de losmateriales existentes en el subsuelo, mediante lasprospecciones de campo, ensayos de campo y pruebas delaboratorio.

4. Determinar el tipo de cimentación requerida para laestructura.

5. Obtener suficiente información para determinar la magnitud ytiempo de asentamientos si esto es necesario.

6. Localizar el nivel freático y sus fluctuaciones paradeterminar posible problemas constructivos

7. Identificar problemas ambientales y sus soluciones35.- Explique la fase de los estudios geotécnicos, preliminar ydefinitiva.Estudio Geotécnico Preliminar:Se realizan para determinar características geotécnicasaproximadas del terreno, con el propósito de establecer lascondiciones que limitan su aprovechamiento, los problemas quepuedan presentarse, los criterios y parámetros generales para laelaboración de un proyecto. Debe considerar el entorno geológico ygeomorfológico, la zonificación de los materiales, amenazas deorigen geológico, y obras de adecuación del terreno. Se puedeincluir los estudios de alternativas. Estudio geotécnico Definitivo:Este estudio se realiza para un proyecto específico (diseñodefinitivo o alternativa seleccionada) en el cual se debe precisartodo lo relacionado con las propiedades físicas y geomecánicas delsubsuelo, así como las recomendaciones para el diseño yconstrucción de todas las obras relacionadas con el proyecto.36.- Explique los métodos de exploración mecánica, calicatas,trincheras y sondeos.Calicatas, Las calicatas son excavaciones realizadas con mediosmecánicos, a máquina o a mano, a cielo abierto, y que permiten lainspección visual directa del terreno y su estructura. Las calicatas selimitan a unos 4 metro, a máquina, y unos 2 metros, a mano. Permitentomar muestras alteradas, inalteradas, e integralesSONDEOS MECÁNICOS

Los sondeos son perforaciones de poco diámetro que se realizan en elterreno para identificar los materiales existentes en el subsuelo. Lossondeos pueden ser realizados a mano o a máquina.Existen:SONDEOS CON BARRENOS MANUALES (Perforaciones con posteadora, barrenoshelicoidales).En estos sondeos exploratorios la muestra obtenida es completamentealteradaSONDEOS MECANICOS A MAQUINALos métodos de sondeo dependen de la naturaleza del terreno y del tipo demuestreo que se vaya a realizar. Son los sondeos a rotación, sondeoshelicoidales, y los sondeos a percusión.

37.- Explique las diferencias entre muestras alteradas,inalteradas e integrales.Muestras Alteradas: Una muestra alterada se define como aquella dondeparte de ella o toda, ha sufrido una alteración tal que ha perdido laestructura que poseía  Muestras Inalteradas: Son aquellas muestras obtenidas por medio demuestreadores y usando técnicas en las cuales es posible preservar de laestructura natural del material;38.- Describa los sondeos mecánicos manuales.

39.- Describa los sondeos mecánicos a máquina.Son los sondeos a rotación, sondeos helicoidales, y los sondeos apercusión.Los sondeos a rotación pueden perforar cualquier tipo de suelo oroca, hasta profundidades elevadas y con distintas inclinaciones.La extracción de testigos es continuaSONDEO CON BARRENO HELICOIDALUtilizado en suelos relativamente blandos y cohesivos, nofunciona para suelos duros o rocas. Este tipo de perforación no permite precisión para determinar losdiferentes estratos del subsuelo, alcanza unos 40 metros deprofundidad.SONDEO A PERCUSION Se utilizado en suelos granulares como ensuelos cohesivos, alcanzan hasta 30 o 40 metros de profundidad, lomás frecuente es que sean de 15 a 20 metros. El sistema de avance

es mediante el golpeo de una masa que cae desde una altura de unmetro aproximadamente40.- Describa los sondeos geofísicos y los principios de la físicaaplicados a este tipo de ensayos.Es el conjunto de técnicas que utiliza los parámetros físicos delos materiales del subsuelo y su correlación con lascaracterísticas geo mecánicas. Los principios de la física aplicados: gravimetría (densidad)eléctricos (resistividad) electromagnéticos (conductividadeléctrica y permeabilidad magnética) sísmicos (velocidad depropagación de las ondas sísmicas), radiactivos (niveles deradiación natural o inducida). Los principales métodos son loseléctricos y sísmicos.

41.- Describa los métodos geo eléctricosEstos métodos estudian la respuesta del terreno cuando se propagana través de él corrientes eléctricas continuas (DC). El parámetrofísico que se controla es la resistividad ().Proceso.

se introduce en el terreno una corriente eléctrica continuade intensidad, I, mediante dos electrodos denominados A y B,conectados a una fuente de energía

se mide la diferencia de potencial V, generada por el pasode la corriente entre dos electrodos M y N.

La resistividad se calcula con la expresión: =V/I.Nota: El método más utilizado es el SONDEO ELECTRICO VERTICAL (SEV´s),consiste en separar sucesivamente los electrodos de corriente, deun punto central, y medir la resistividad en cada posición.Generalmente se utiliza el arreglo de Schlumberger.42.- Describa los métodos geosismicos, sísmica de refracción yREMIEstos métodos estudian la propagación en el terreno de ondassísmicas producidas artificialmente. La velocidad de propagacióndepende de las constantes elásticas y la densidad del medio

Los contactos entre cuerpos con diferente velocidad detransmisión de las ondas sísmicas definen superficies deseparación en las que las ondas sufren refracción, reflexióno difracción, con este método se definen los estratos quecomponen el subsuelo

El método más utilizado es la sísmica de refracciónProceso

Consiste en realizar perfiles instrumentados con geófonos(sensores de movimiento), espaciados entre sí (≈ c/5 m). Laenergía la provoca un golpe con un martillo sobre una placametálica que se apoya en el terreno, esta llega a los sensorescuando son perturbados, lo que se registra en un sismógrafo.

43.- Describa la prueba estándar de resistencia a la penetración(SPT). +++++Se denomina prueba estándar o normalizada por cuanto se debecumplir una Norma de ejecución de la prueba. INEN 689 1982-5, El ensayo permite recuperar muestras alteradas que se puedenutilizar para su descripción visual y para verificar suspropiedades fisco – mecánicas en laboratorio. El ensayo SPT deberealizarse en cada cambio de estrato o con intervalos no mayoresde un metro.

44.- Explique la Ley de Darcy aplicada al flujo de agua en la masade suelo

45.- Defina los conceptos de carga piezométrica, y gradientehidráulicoCarga piezométrica. Es la distancia desde el nivel piezométricohasta el datum de referenciaEl nivel del agua que se mide se lo denomina nivel piezométrico yel aparato para medir la presión en la masa de suelo se llamapiezómetro gradiente hidráulico se define como la pérdida de energía

experimentada por unidad de longitud recorrida por el agua; es decir,representa la pérdida o cambio de potencial hidráulico por unidad delongitud, medida en el sentido del flujo de agua.

46.- ¿Qué es el coeficiente de permeabilidad y cómo se determinaen el laboratorio? Coeficiente de permeabilidad (k) que puede definirse como lavelocidad de flujo producida por un gradiente hidráulico unitario.La permeabilidad se determina mediante pruebas de laboratorio desuelos,

con carga constante con carga variable

Para el caso de suelos gruesos o granulares, el coeficiente depermeabilidad puede estimarse mediante la siguiente expresión:k=C*D10

2

47.- ¿Cuáles son las características del depósito de suelo queinfluyen en la permeabilidad?Las propiedades son: su estructura, la mineralogía, la forma ydistribución de la fase sólida, la relación de vacíos y lascaracterísticas del fluido contenido en los poros.48.- ¿A qué llamamos flujo establecido, flujo confinado y flujo noconfinado?Flujo establecido se caracteriza por tener vectores de velocidaden todos los puntos de la región de flujo como funcionesindependientes del tiempo; esto es, v=cte El flujo no establecido es aquel donde el vector velocidad encualquier punto de la región de flujo es función del tiempo, esdecir v=f (t).Flujo no confinado, Es cuando no todas las regiones de flujo estánbien definidas, como por ejemplo en el interior de una presa detierra.

49.- Indique las hipótesis que se deben cumplir en el análisis delflujo de agua en la masa de suelo.

50.- Explique la ecuación de Laplace, como modelo matemático delflujo de agua en el suelo, régimen establecido. ecuación de Laplace Cuando se considera un medio isotrópico encuanto a su permeabilidad, kx=ky=k, que tiene la siguiente

expresión: δ2hδx2

+δ2hδy2

=0

La solución general de la ecuación anterior la constituyen dosfamilias de curvas, ortogonales entre sí, las que pueden dibujarsedentro de la región de flujo en estudio

51.- Describa el procedimiento para dibujar la red de flujo en unatablestaca.1.- Identificar y señalar debidamente las fronteras de la regiónde flujo. La primera y última línea equipotencialLa primera y última línea de corriente 2.- Dibujar 3 o 4 canales de flujo 3.- Dibujar las transiciones suavemente, ajustándose a formasparabólicas o elípticas, recordando siempre que el tamaño de loscuadros en cada canal cambia gradualmente.4.- Buscar simetría respecto a la bisectriz, según las siguientesrecomendaciones: Observar si los cuadros son verdaderamente cuadrados y comprobar

que los ángulos de cruce son rectos. Las áreas limitadas porequipotenciales y líneas de corriente deben ser tan cuadradascomo sea posible. Y la intersección de una línea equipotencialcon una línea de corriente debe ser a 90°

52.- Describa el procedimiento para dibujar la red de flujo en unazud con tablestaca frontal.

53.- Explique los conceptos de gradiente hidráulico crítico, yFactor de Seguridad a la tubificación o sifonamiento, en el caso de una tablestaca.Gradiente hidráulico crítico ic. Es el gradiente hidráulico parael cual la presión efectiva se hace cero .Bajo estas condiciones,

un suelo sin cohesión no puede soportar ningún peso sobre susuperficie.  El que, de ser superado, hace que empiece a ebullir elmaterial suelto donde se produce una filtración y se produzca arrastre osifonamiento.Sifonamiento. Es cuando el gradiente hidráulico es mayor que elpeso sumergido del suelo (sat-w) desde la última línea de flujohacia el terreno Factor de seguridad: es lo que todo diseño de ingeniería debe tener, paraque no suceda un accidente, este factor de seguridad debe ser mayoro igual a 1.5

54.- Explique los conceptos de línea equipotencial y canales deflujo en las redes de flujo.Línea equipotencial, son líneas en la cual todos los puntos tienenigual presión Línea de flujo, línea a través de la cual la partícula de aguapuede viajar desde aguas arriba hacia aguas abajo Canales de flujo de es la combinación de las líneas de flujo ylas líneas equipotenciales

55.- Explique los criterios para definir la línea de corrientesuperior, LCS, en una presa de tierra.

la primera condicón que se debe cumplir es que la LCS debeentrar a la presa formando un ángulo de 90˚.

Las condiciones de salida de la LCS, en el talud de aguasabajo de la presa, depende del ángulo con que dicha líneaintercepta al talud y el ángulo que este talud forma con lahorizontal

56.- Explique los conceptos de estado tensional de un punto en lamasa de suelos, esfuerzos normales y esfuerzos tangenciales.

57.- Describa el estado de esfuerzos geostáticos de un punto en lamasa de suelo.Esfuerzos geostáticos Los esfuerzos horizontales y verticales,debido al peso propio de la masa de suelo

58.- Explique las diferencias entre esfuerzos geostáticos ehidrostáticos en la masa de suelo.Esfuerzos geostáticos son los esfuerzos horizontales yverticales, debido al peso propio de la masa de sueloLos esfuerzos hidrostáticos se presentan en una masa de agua ypresentan una distribución triangular dependiente de la densidaddel fluido y su profundidad. De acuerdo a la Ley de Pascal, lapresión hidrostática es igual en todos los sentidos.

59.- Explique el concepto de esfuerzos efectivos, esfuerzostotales y presión de poros.Esfuerzos efectivos El esfuerzo efectivo (o tensión efectiva) serefiere a la tensión de contacto entre granos o partículas de unsuelo. Teniendo presente que se está asumiendo el comportamientode la masa de suelo como un medio continuo.

Esfuerzos totales El esfuerzo total es soportado parcialmente porel agua de poros que se encuentra en los espacios vacíos y otraparte por los sólidos del suelo

Presión de poros

Espacios porosos de la roca, de la masa de suelo60.- Explique el concepto de coeficiente de presión lateral y suexpresión en términos de esfuerzos totales.

61.- ¿Cómo se determina el esfuerzo efectivo vertical y elesfuerzo efectivo horizontal de un punto en la masa de suelo?El esfuerzo total: Para determinar dicho esfuerzo se debeconsiderar el peso del suelo y el peso de la columna de agua.

62.- Explique la aplicación de la Ley de Pascal en ladeterminación de los esfuerzos efectivos verticales y horizontalesen la masa de suelo.De acuerdo a la Ley de Pascal, la presión hidrostática es igual entodos los sentidos.

63.- Explique la variación de los esfuerzos geostáticos verticalespor efecto de la variación del nivel freático en la masa de suelo.

64.- Explique la variación de los esfuerzos en la masa de suelodebido a una excavación.

65.- ¿A que llamamos esfuerzo de sobrecarga, en la masa de suelo?Los esfuerzos de sobrecarga es la imposición de cargas externas.Los esfuerzos de sobrecarga pueden provenir de una edificación, eneste caso se tiene un elemento de transmisión de la carga deledificio al terreno, que se denomina cimentación.

66.- ¿A que llamamos una cimentación?El cimiento es aquella parte de la estructura encargada detransmitir las cargas al terreno.

67.- Explique los criterios de diseño de una zapata aislada.. Las zapatas aisladas se dimensionan a partir

de la carga transmitida por la columna, y la consideración la capacidad de soporte del suelo,

mediante la expresión =P/A< Qadm; Qadm es la capacidad desoporte del terreno donde se ubica la cimentación.

68.- Explique cómo se elabora un diagrama de esfuerzos efectivosverticales.Para el esfuerzo efectivo se requiere que se obtengaseparadamente los esfuerzos totales y la presión de poros

69.- Explique cómo se elabora un diagrama de esfuerzos efectivoshorizontales.

70.- Indique el tipo de diagrama de esfuerzo que se utiliza parauna cimentación y para una estructura de retención de suelo.Esfuerzos horizontales o verticales, según el tipo de obra.

TEMAS DE SELECCIÓN DE RESPUESTAS, VERDADERO O FALSO

Los suelos constituyen materiales geológicos de la cortezaterrestre. V ( ) F ( )Los suelos aluviales son transportados por corrientes de aire.

V ( ) F ( ) Los suelos coluviales se originan en un movimiento gravitacional

V ( ) F ( ) La forma de los granos de los depósitos eólicos es redondeada yuniforme. V ( ) F ( )Las dunas son depósitos coluviales.

V ( ) F ( )Los suelos son sistemas discretos de partículas de minerales

V ( ) F ( ) Los suelos residuales son depósitos alóctonos

V ( ) F ( )Los suelos transportados presentan un perfil de depositación

V ( ) F ( )Las turbas se originan por descomposición de rocas sedimentariasorgánicas. V ( ) F ( )Los depósitos estratificados corresponden a suelos coluviales

V ( ) F ( )El perfil de meteorización determina el espesor de suelosresiduales. V ( ) F ( )Un depósito heterogéneo corresponde a un solo tipo de materialtransportado. V ( ) F ( )

La capa de suelos del mismo tipo se la denomina estratoV ( ) F ( )

El conjunto de estratos de varios espesores se los denominadepósitos heterogéneos. V ( ) F ( )Las partículas de suelo que presentan aristas son típicas desuelos coluviales. V ( ) F ( )La disposición de las partículas en el depósito de suelo sedenomina estructura V ( ) F ( )Las muestras alteradas conservan la estructura de la masa de suelo

V ( ) F ( )Las muestras inalteradas sirven para realizar ensayos deresistencia y deformación. V ( ) F ( )El estado parcialmente saturado corresponde a los depósitos bajoel nivel freático. V ( ) F ( )La relación entre volumen de sólidos y volumen de vacíos sedenomina porosidad V ( ) F ( )Porosidad es la relación entre volumen de vacíos entre volumentotal de la muestra. V ( ) F ( )La relación de vacíos se obtiene del volumen de vacíos entre elvolumen de sólidos. V ( ) F ( )La gravedad especifica depende del contenido de humedad de lamuestra V ( ) F ( )Contenido de humedad es la relación entre volumen de agua yvolumen de sólidos V ( ) F ( )El modelo de suelo saturado considera tres fases: sólida, líquida,y gaseosa. V ( ) F ( )El grado de saturación es volumen de aire que se encuentra en elvolumen de vacíos. V ( ) F ( ) Los suelos gruesos son gravas y arenas que se retienen en el tamiz# 200 V ( ) F ( )Los suelos finos son retenidos en el tamiz # 200

V ( ) F ( )El porcentaje de fino > 20% determina una arena pobrementegraduada V ( ) F ( )La curva granulométrica muestra la distribución de tamaños en lamuestra de suelo. V ( ) F ( )

El coeficiente de uniformidad determina la gradación de la muestrade suelo. V ( ) F ( )Mezclar suelos determina una curva granulométrica diferente a suscomponentes. V ( ) F ( ) Las arcillas presentan baja capacidad de intercambio catiónico

V ( ) F ( )Las arcillas presentan alta capacidad de absorción de agua portensión superficial. V ( ) F ( )Las arcillas presentan capacidad de hinchamiento por sucomposición mineralógica. V ( ) F ( )Las arcillas presentan plasticidad por su composiciónmineralógica. V ( ) F ( )La plasticidad es inherente a los materiales arcillosos por suscaracterísticas texturales V ( ) F ( ) La plasticidad se cuantifica mediante el coeficiente depermeabilidad de las arcillas. V ( ) F ( )El límite plástico es el contenido de humedad mayor que el ÍndicePlástico V ( ) F ( )El límite líquido determina el cambio de estado fluido a sólidorígido V ( ) F ( ) La línea “U” es el límite superior de la relación IP vs LL, parasuelos finos. V ( ) F ( )Los suelos orgánicos se ubican sobre la línea A, en la carta deCasagrande. V ( ) F ( )Las arcillas de baja plasticidad se ubican sobre la línea A, en lacarta de Casagrande. V ( ) F ( )Los limos orgánicos se ubican bajo la línea A, en la carta deCasagrande. V ( ) F ( )Las arenas bien graduadas, SW, tienen un pasante del tamiz # 200 >5%. V ( ) F ( )Las gravas pobremente graduadas, GP, tienen pasante de T#200 < 5%

V ( ) F ( )La doble nomenclatura de suelos gruesos se debe a contenido definos entre 5 y 12% V ( ) F ( )GL es la simbología de gravas arcillosas de baja plasticidad,contenido de finos > 12%. V ( ) F ( )

GM es la simbología de gravas limosas, con % de limos > 12%.V ( ) F ( )

GP-GM es la simbología de gravas mal graduadas con limos, entre 5%y 12%. V ( ) F ( )Los suelos finos presenta un pasante del tamiz # 200 > 50%

V ( ) F ( )El primer criterio de clasificación, en el SUCS, es lagranulometría V ( ) F ( )Los criterios de gradación de suelos gruesos se analizan de lacarta de Casagrande. V ( ) F ( )Las arenas presentan diversos grados de consistencia relativa.

V ( ) F ( )Las arenas presentan diversos grados de compacidad relativa.

V ( ) F ( ) Los suelos arcillosos presentan diversos grados de compacidadrelativa. V ( ) F ( ) Los suelos arcillosos presentan diversos grados de consistenciarelativa. V ( ) F ( )El modelo geotécnico indica distribución y tipo de estratospresentes en el subsuelo V ( ) F ( )Las calicatas son excavaciones a cielo abierto de poca profundidad

V ( ) F ( )Las calicatas permiten identificación visual de los materialesgeológicos V ( ) F ( )Los sondeos mecánicos permiten la toma de muestras inalteradascubicas. V ( ) F ( )Los sondeos mecánicos permiten la toma de muestras alteradas

V ( ) F ( )Las muestras inalteradas tipo tubo Shelby se obtienen en suelosarenosos densos.V ( ) F ( )Las trincheras son excavaciones a cielo abierto de pocaprofundidad V ( ) F ( )Los registros estratigráficos son resultantes de la investigacióngeotécnica directa. V ( ) F ( )Los sondeos con barreno helicoidal solamente se utilizan en suelosarenosos sueltos. V ( ) F ( )

Los sondeos con posteadora pueden alcanzar grandes profundidadesV ( ) F ( )

Los sondeos con barreno helicoidal permiten la toma de muestrasalteradas. V ( ) F ( )Los sondeos a rotación permiten perforar suelos y rocas.

V ( ) F ( )Los sondeos a percusión permiten perforar rocas frágiles

V ( ) F ( )La corona de perforación es el elemento de avance de los sondeos apercusión. V ( ) F ( )La cabeza de perforación helicoidal genera torque para el avancedel barreno. V ( ) F ( )El método de perforación percusión y lavado utiliza bomba paracirculación del agua. V ( ) F ( )El método de perforación rotación y lavado utiliza bomba paracirculación del agua. V ( ) F ( )Los sondeos geoeléctricos miden la resistividad del terreno.

V ( ) F ( )La prospección geosísmica se utiliza durante eventos tectónicos ysismicidad inducida. V ( ) F ( )La resistividad depende del grado de mineralización de losmateriales geológicos. V ( ) F ( )La presencia de agua provoca un incremento en la resistividad delterreno ensayado. V ( ) F ( )La velocidad de propagación de ondas sísmicas depende de larigidez del medio. V ( ) F ( )Los sondeos eléctricos utilizan método de Gutemberg paradisposición de electrodos V ( ) F ( )La prueba de campo SPT está regulada en la normativa ecuatorianadel INEN V ( ) F ( )La prueba SPT debe corregirse por las condiciones climáticasdurante su ejecución. V ( ) F ( )La prueba SPT debe corregirse por el diámetro de la perforación.

V ( ) F ( )El agua gravitacional fluye a través de la masa de suelo a bajavelocidad V ( ) F ( )

En el flujo de agua a través de la masa de suelo es aplicable laLey de Mohr V ( ) F ( )El gradiente hidráulico es fundamental para el flujo de agua en lamasa de suelo V ( ) F ( )El gradiente hidráulico es energía disponible para flujo de aguaen la masa de suelo. V ( ) F ( )El coeficiente de permeabilidad se determina en ensayos de campo ylaboratorio. V ( ) F ( )El coeficiente de permeabilidad depende de la granulometría demateriales gruesos. V ( ) F ( )La pérdida de carga por unidad de distancia recorrida se llamanivel piezométrico. V ( ) F ( )El flujo establecido tiene vectores de velocidad invariables en ladirección del flujo. V ( ) F ( )Durante el flujo de agua en la masa de suelo puede variar suestructura. V ( ) F ( )En el flujo de agua en la masa de suelo se aplica la ecuación deBernoulli. V ( ) F ( )En el flujo de agua en la masa de suelo se aplica la ecuación deDarcy. V ( ) F ( )La ecuación de Laplace origina dos familias de curvas paralelas,en el campo de flujo. V ( ) F ( )Las líneas de flujo determinan los campos de flujo.

V ( ) F ( )Un canal de flujo está definido por dos líneas de corriente.

V ( ) F ( )Las líneas equipotenciales y líneas de flujo forman una red deflujo. V ( ) F ( ) En una tablestaca la red de flujo tiene un punto característicoubicado bajo su punta. V ( ) F ( )La primera línea equipotencial corresponde al inicio del campo deinfiltración. V ( ) F ( )La primera línea equipotencial corresponde a una pérdida de cargaunitaria. V ( ) F ( )La frontera entre agua y medio infiltrado corresponde a la primeralínea de corriente V ( ) F ( )

El contacto suelo infiltrado con medio impermeable siempre seráuna equipotencial V ( ) F ( )La línea de corriente superior se determina en un campo de flujoconfinado. V ( ) F ( )La línea de corriente superior se define a partir de una parábolade eje horizontal. V ( ) F ( )La parábola básica tiene vértice en el pie del talud aguas abajode la presa de tierra. V ( ) F ( )La línea superior de corriente entra en el medio infiltrado deforma ortogonal. V ( ) F ( )La parábola básica se inicia en el cuerpo de agua ubicado aguasarriba de la presa. V ( ) F ( )El gradiente crítico se mide en el primer canal de flujo y laúltima línea equipotencial. V ( ) F ( )La subpresión se determina del diagrama de presión disponible bajola estructura. V ( ) F ( )El factor de seguridad a tubificación es directamente proporcionalal gradiente crítico. V ( ) F ( )El coeficiente de presión lateral relaciona esfuerzos efectivoshorizontales y verticales. V ( ) F ( )El esfuerzo vertical total incluye los pesos de los materialessobre el punto de interés. V ( ) F ( )El esfuerzo vertical total se expresa en términos de la presión deporos V ( ) F ( ) La presión de poros corresponde a presión hidrostática en espaciosintergranulares.V ( ) F ( )En la presión de poros es aplicable la ley de Darcy

V ( ) F ( )Los esfuerzos geostáticos están relacionados a condicionesnaturales del depósito. V ( ) F ( )Los esfuerzos geostáticos horizontales tienen el mismo valor quelos verticales. V ( ) F ( )Los esfuerzos hidrostáticos tienen coeficiente de presión lateraigual a uno. V ( ) F ( )Los esfuerzos de sobrecarga son de carácter geostáticos, sinmovimiento relativo. V ( ) F ( )

Sobre el nivel freático se presenta presión atmosféricaV ( ) F ( )

Los esfuerzos de sobrecarga de un edificio se transmiten al suelopor la cimentación. V ( ) F ( )La cimentación debe considerar la capacidad de soporte del terreno

V ( ) F ( )Los esfuerzos geostáticos pueden variar sin presencia desobrecarga. V ( ) F ( )