1. La Geotecnia considera tres grandes grupos de terrenos ¿cuáles son y cómo se diferencian? Poner algún ejemplo de cada uno. Rocas (duras), rocas blandas y suelos (granulares o cohesivos) son los tres grandes grupos de terrenos en Geotecnia. Las rocas duras (p.ej. basalto, granito, arenisca cementada) son de difícil excavación. Hay que recurrir al empleo de explosivos o medios mecánicos pesados para su arranque. Tienen alta resistencia y comportamiento elástico. Las rocas blandas (p.ej. yesos, margas, tobas volcánicas) son fáciles de excavar con medios mecánicos. Constituyen una categoría intermedia entre las rocas duras y los suelos. Los suelos son materiales pétreos blandos o sueltos, fáciles de excavar con medios manuales ó mecánicos ligeros.
2. ¿Cuáles son los dos tipos geotécnicos de suelo que hay? Señalar algunas diferencias respecto a sus características y su comportamiento. Hay suelos granulares (las partículas se separan con facilidad), cohesivos (se disgregan con dificultad y son plásticos) y suelos que son mezcla de los anteriores. Tienen baja resistencia, son deformables y sufren asientos.
3. Indicar los tipos de rocas que hay y explicar su origen. Poner dos ejemplos de cada tipo
Hay 3 grandes grupos de rocas, según su origen: Rocas ígneas: volcánicas (p.ej. fonolita y basalto) y plutónicas (p.ej. granito y sienita). Rocas sedimentarias, que pueden ser:
Detríticas: areniscas, conglomerados, etc. Químicas: calizas, yesos, etc. Orgánicas: carbones, fosfatos orgánicos. Rocas metamórficas: mármol, pizarra, etc.
4. ¿Cuál es el proceso geológico generador de la capa de suelo vegetal que suele recubrir el terreno? Características frecuentes. La cobertera de suelo vegetal que recubre las rocas se debe a la meteorización (alteración superficial por la acción de los agentes atmosféricos). Sobre todo la meteorización química es la generadora principal de las arcillas en los suelos y de su color ocre o marrón
5. ¿Qué tipos de suelos hay, atendiendo a su proceso de formación? Hay 3 grupos de suelos, según su proceso de formación: Suelos residuales: eluviales (cobertera de meteorización) y coluviales (coluviones o depósitos de ladera). Suelos sedimentarios: según los diferentes medios sedimentarios pueden ser: aluviales (de ríos y torrentes), costeros (de playas y acantilados), eólicos (dunas), etc. Suelos antrópicos: rellenos de diverso tipo, controlados en su ejecución (terraplenes) o sin control (escombreras).
6. ¿Qué es un depósito aluvial y cómo se forma? Características frecuentes. Depósito aluvial: conjunto de gravas y arenas transportado y depositado por un río (origen fluvial). En sentido geotécnico, es un suelo granular.
7. ¿Qué es un suelo coluvial (o coluvión) y que características tiene? Suelo coluvial: depósito coluvionar o coluvión. Conjunto heterogéneo de gravas y bloques que se acumulan en las laderas por acción de la gravedad. Con el tiempo, pueden incorporar arenas y finos, que rellenan los huecos.
8. Suelos de relleno. Tipos y características generales. Suelos de relleno: También llamados rellenos artificiales o antrópicos, pueden ser: a) rellenos de terraplén y escolleras, que se utilizan en carreteras; b) escombreras de demolición y de canteras, que son acumulaciones de escombros y piedras; y c) rellenos con vertidos industriales. En general los rellenos no son aptos para cimentar encima.
9. Con carácter orientativo ¿Qué presión admisible soportan las rocas sanas? (en Mpa y en Kp/cm2). ¿Y las rocas diaclasadas? Las rocas sanas son rocas no meteorizadas, sin fracturación importante y soportan presiones admisibles (óadm) de 1 a 10 Mpa, que equivale a 10?100 Kp/cm², con carácter orientativo. Las rocas diaclasadas son rocas fracturadas que soportan del orden de 1 Mpa = 10 Kp/cm².
10. Con carácter orientativo ¿Qué presión admisible soportan los suelos de gravas y mezclas de arena y grava? (en Mpa y en Kp/cm2). ¿Y en KN/ m2? Los suelos de gravas y mezclas de arena y grava tienen presiones admisibles (óadm) orientativas de 0.2 a 0.6 Mpa, que equivalen a 2 a 6 Kp/cm² = 200?600 KN/m2 (o KPa). Se supone el nivel freático a una profundidad mayor al ancho (B) de la cimentación.
11. Con carácter orientativo ¿Qué presión admisible soportaría unas arcillas firmes a duras? (en Mpa; en Kp/cm2 y en KN/ m2)? ¿Y las arcillas y limos blandos? Unas arcillas firmes a duras tienen presiones admisibles (óadm) de 0.075 a 0.6 Mpa = 0.75 a 6 Kp/cm2 = 75?600 KN/m2 (o KPa). Suelen ser suelos consolidados y de baja humedad. Las arcillas y limos blandos tienen una presión admisible inferior a 0.075 Mpa = 0,75 Kp/cm² = 75 KN/m2 (o KPa). En los suelos arcillosos es importante estudiar los asientos de consolidación y la posible expansividad.
12. ¿Qué tres tipos de suelos problemáticos requieren un estudio geotécnico especial? Son suelos problemáticos, que requieren un estudio geotécnico especial: 1) los suelos orgánicos; 2) los rellenos; y 3) los suelos arcillosos potencialmente expansivos.
1. ¿Cuáles son las propiedades de identificación de los suelos? Granulometría; porosidad e índice de poros; pesos específicos; humedad y grado de saturación; límites de consistencia.
2. ¿Cuáles son los dos tipos geotécnicos de suelos que hay, según el contenido en arcillas?
Hay dos grandes grupos: Suelos granulados, en los que predominan las gravas y arenas, y suelos cohesivos, en los que predominan limos y arcillas (o finos).
3. La fracción gruesa (F.G.) de un suelo ¿qué tipo de partículas engloba? La fracción gruesa (F.G.) incluye: gravas (de 2 a 60 mm), bolos (de 6 a 20 cm) y bloques (>20cm)
4. Dentro de la fracción arenosa (F.A.) ¿Hay arenas de distintos tamaños? ¿Qué divisiones granulométricas permiten separarlas? fina (0,06 a 0,2 mm); media (0,2 a 0,6 mm) y gruesa (0,6 a 2 mm).
5. ¿Qué tipos de partículas componen los finos de un suelo? limos (0,002 a 0,06 mm) y arcillas (6. ¿Qué tamaño tienen las partículas de las arcillas? 7. ¿Hasta que tamaño de partículas es posible realizar el análisis granulométrico por tamizado? Si se desea continuar la granulometría ¿qué método es necesario utilizar?
Hasta aproximadamente 0.08 mm. (#200 ASTM) puede emplearse granulometría por tamizado. Para tamaños inferiores se emplea el análisis granulométrico por sedimentación (por el método de la pipeta o por el método del densímetro).
8. ¿Cómo se definen la porosidad y el índice de poros? Concepto y unidades. ¿Cuál de los dos parámetros es mayor? Porosidad n = Vh/Vt (Vh = volumen de huecos; Vt = volumen total; Vs = volumen partículas sólidas).
9. ¿Cuál es el valor del peso específico sumergido en función del peso específico saturado?
äsum = äsat – äw
10. Para un mismo suelo ¿cómo se ordenarían, de menor a mayor, los diversos pesos específicos de un suelo? Justifíquelo. äsum äsum siempre adopta el valor menor de todos, porque actúa el principio de Arquímedes (äsum= peso específico sumergido). äs equivale a la densidad de la materia sólida (äs = peso esp. de las partículas sólidas) y corresponde al valor mayor de todos. ä (peso específico natural o aparente húmedo) puede adoptar diversos valores según la humedad del suelo, desde äsec en estado seco hasta äsat, en estado saturado.
11. ¿Qué es la humedad (w o H) de un suelo? Concepto y unidades. ¿Cómo se obtendría en laboratorio? La humedad se expresa H = Pw/Ps, siendo Pw peso del agua y Ps peso de los sólidos. En el laboratorio es fácil de obtener, por diferencia de pesos entre el suelo húmedo y seco.
12. ¿Qué es el grado de saturación (Sr o S) de un suelo? Concepto y unidades. ¿Cómo obtenerlo? El grado de saturación se expresa: Sr = Vw/Vh = H . äs / e . äw
Vw y Vh son el volumen de agua y de huecos, respectivamente. H = humedad, e = índice de huecos, äs y äw = peso específico de los sólidos y del agua, respectivamente. En laboratorio no hay forma directa de hallarlo. Deben obtenerse primero H, äs, e y äw, en su caso.
1. ¿Cómo se llama la estructura que forman las partículas de las arcillas? ¿A qué se debe? ¿Cómo se destruye? Estructura floculada. Se debe a la carga eléctrica entre partículas. Se destruye añadiendo agua con un electrolito fuerte, por agitación o remoldeo, o por impacto. El resultado es una estructura dispersa.
2. ¿Qué minerales arcillosos principales forman las arcillas? Los minerales principales que componen las arcillas son: Caolinita, haloysita, illita y clorita ? no expansivos
Grupo de la montmorillonita (esmectitas) ? expansivos
3. Si en un suelo arcilloso predomina la montmorillonita ¿tendrá igual comportamiento geotécnico que otro suelo en el que predomina la illita o la caolinita? El contenido predominante de montmorillonita en un suelo arcilloso lo hace expansivo. Mientras que otro suelo, con predominio de illita o caolinita, no será expansivo.
4. ¿Cuáles son los límites de consistencia o de Atterberg? ¿Qué unidades tienen? Son valores de humedad en %, propios de cada suelo arcilloso, que limitan estados de consistencia diferentes. De menos a más son: Límite de retracción (Lr, Wr): da paso del estado sólido al semisólido. Límite plástico (Lp, Wp): da paso al estado plástico. Límite líquido (Ll, Wp): da paso al estado líquido o fluido
5. Un suelo tiene un límite líquido wL= 45% y un límite plástico wP= 20% ¿Cuál es el Índice de Plasticidad? La humedad W= 24%, se encuentra entre Wp = 18% y Wl = 36%. El suelo tiene consistencia plástica. Así lo indica también el Índice de fluidez If = W – Wp / Ip = 0,33, entre 0 y 1.
6. ¿Qué consistencia natural tiene un suelo cuya humedad es w= 24% y sus límites líquido y plástico son wL = 36% y wP = 18%, respectivamente? Ip = WR – WP = 45 – 20 = 25
7. De un suelo se han obtenido el límite líquido wL = 40% y el Índice de Plasticidad IP = 30. Una vez representados los valores en el gráfico de plasticidad de Casagrande, decir de qué tipo de suelo se trata. El suelo con Wl = 40 y Lp = 30 en el gráfico de Casagrande se sitúa en el campo CL: arcilla inorgánica de baja plasticidad.
8. Indicar a qué tipo de suelos se refieren las siglas: CL, MH, ML-OL, OH y CH.
CL Arcilla inorgánica de baja plasticidad.
ML Limo inorgánico de baja plasticidad.
ML – OL Limo inorgánico y/o limo?arcilla orgánica, de baja plasticidad.
OH Arcillas orgánicas de alta plasticidad. Limos orgánicos
CH Arcillas inorgánicas de alta plasticidad.
9. ¿Qué suelos se denominan: SC, GP, MH-SM, GC-SC, SM-ML?
SC Arenas arcillosas
GP Gravas mal graduadas
MH – SM Limos inorgánicos de alta plasticidad y arenas limosas
GC – SC Gravas y arenas arcillosas
SM – ML Arenas y limos de baja plasticidad
10.¿A que suelos corresponden las siglas: SP, ML-OL, GW-SW y PT?
SP Arenas mal graduadas, con pocos finos o sin finos.
ML – OL Limo inorgánico y/o limo?arcilla orgánica, de baja plasticidad.
GW – SW Gravas y arenas bien graduadas, con pocos finos o sin finos.
PT Suelo con mucha materia orgánica (de peat: turba).
1. ¿Qué parámetros definen la resistencia de un suelo? En condiciones de drenaje son la cohesión c y el ángulo de rozamiento interno ø. Sin drenaje, o con carga rápida, es la cohesión aparente sin drenaje cu.
2. ¿Entre qué valores está normalmente el ángulo de rozamiento interno de las arenas? ¿Y el de las arcillas? En arenas entre 30? y 36?. En arcillas entre 15? y 25?
3. ¿Cuánto vale la cohesión en suelos granulares? ¿Y en suelos arcillosos? En arenas y gravas c= 0 ó un valor muy bajo (suelos granulares). En suelos arcillosos c=0.15 a 0.7 Kg/cm² ? 15 a 70 KPa (suelos cohesivos).
4. En arcillas normalmente consolidadas, en situación de carga con drenaje o a largo plazo ¿Cuáles son los parámetros resistentes? El ángulo de rozamiento interno efectivo Ø.
5. En un ensayo de corte directo de una arena se produce la rotura para unas tensiones ó = 2 kp/cm2 y ô = 1.20 kp/cm2 ¿Cuánto vale el ángulo de rozamiento interno? Al ser una arena (suelo granular) c=0 y ø se puede obtener mediante
ø = arctg æ/ó = arctg 1.20/2 = 31?
6. Al realizar un segundo ensayo con la misma arena del ejemplo anterior se produce la rotura para unas tensiones ó = 3 kp/cm2 y ô = 2.02 kp/cm2 ¿Son correctos los dos ensayos o existe alguna incongruencia entre ellos? Del segundo ensayo se obtiene ø = arctg æ/ó = arctg 2.02/3 = 34? En consecuencia, no son parecidos los resultados de los dos ensayos; alguno de los dos se ha realizado mal.
1, ¿Qué estudia la mecánica de suelos? ¿y la de rocas? La mecánica de suelos estudia el comportamiento interno de los suelos y su respuesta ante las modificaciones producidas por las construcciones. La mecánica de rocas estudia el comportamiento interno de las rocas y su respuesta ante las modificaciones producidas por las construcciones.
2, Peso especifico saturado en función del peso especifico seco:
3, Metodos de prospección que suelen utilizarse en los reconocimientos geotécnicos. Cartografía geológica y procedimientos geofísicos: sísmica de refracción, propagación de ondas en sondeo, geofísica eléctrica.
4, ¿para que tipo de materiales debe utilizarse el ensayo STP? Para suelos granulares
5, Formula general de la presión de hundimiento de una cimentación superficial cuadrada. Significado.
6, Asiento general máximo admisible para que no se produzcan daños en edificios de hormigón armado. 2 pulgadas
7, Expresion general de la carga de hundimiento de un pilote aislado
8, Define meteorización química. Reacciones frecuentes. Alteración química que se produce cuando la humedad y la temperatura es elevada; oxidaciones, hidrataciones, hidrólisis, carbonataciones, disoluciones.
9, tensión vertical por debajo de 3capas de terreno húmedo
10, como se puede medir el asiento unitario a partir del modulo edometrico. Tiene alguna limitación el método.
No tiene en cuenta el asiento inmediato
11, expresión, unidades y significado del coeficiente de consolidación de una capa de arcilla en función de la humedad
T= factor tiempo; H= espesor de la capa t= t50 o t90= tiempo en que tarda en producirse el 50% o 90% de la consolidación
12, parámetros resistentes de un ensayo de compresión simple. Significado.
=0 ;
resistencia de compresión simple nos da directamente la cohesión sin drenaje
13, en los ensayos de corte directo, cuando se distingue una
en los graficos €/
¿Cuándo no? Significado.
rotura= suelos compactos: corresponde al máximo de curvatura.
residual= suelos flojos: corresponde al final de la curva
14, Minerales arcillosos con estructura tricapa y bicapa. Comportamiento expansivo. Tricapa: montmorillonita, vermiculita…. Bicapa: caolinita… Expansivo: 2 primeras
15, Expresion del asiento total de un terreno sometido a carga
16, Tension efectiva de terreno granular con movimiento de agua en sentido descendente y ascendente.
Descendente:
Ascendente:
17, Como se obtiene en laboratorio el Limite Liquido de un suelo arcilloso? Con una masa de suelo que se coloca en la cuchara de Casa Grande y se abre un surco con un acanalador normalizado. Se levanta la cuchara y se deja caer, hasta que se cierra el surco se sigue el proceso. 25 golpes L.L.