f.i.g-cap.x.1-12
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Ejercicos resueltos _Mecanica de suelos y GeotecniaTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD NACIONAL
DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL
DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
GEOTECNIA I
2012
ORLANDO BAZÁN SANTA CRUZ
DOCENTE: Ing. REINALDO RODRÍGUEZ CRUZADO
SOLUCIÓN DE EJERCICIOS ESTABILIDAD DE TALUDES 10.1 – 10.12
SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 2012
1 GEOTECNIA I
10.1 Para el talud mostrado en la figura 10.23 encuentre la altura H por equilibrio crítico cuando
β= 25°.
SOLUCIÓN
( )
( )( ( ) ( ))
10.2 Refiérase a la figura 10.23.
a. Si β = 25° y H = 3 m, ¿cual es el factor de seguridad del talud contra deslizamiento a lo largo de
la interfaz suelo-roca?
SOLUCIÓN
( ) ( ) ( )
( )
( )
b. Para β = 30°, encuentre la altura H que dará un factor de seguridad de 1.5 contra
deslizamiento a lo largo de la interfaz suelo-roca.
SOLUCIÓN
( )
( )( ( ) ( ))
SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 2012
2 GEOTECNIA I
10.3 Refiérase a la figura 10.23. Haga una gráfica de Hcr versus el ángulo del talud β (para β
variando de 20° a 40°).
SOLUCIÓN
c (kN/m2) γ (kN/m
3) Β (°) Φ (°)
Hcr (m)
14.4 17.3 20 20
14.4 17.3 21 20 48.01
14.4 17.3 22 20 24.17
14.4 17.3 23 20 16.24
14.4 17.3 24 20 12.27
14.4 17.3 25 20 9.90
14.4 17.3 26 20 8.33
14.4 17.3 27 20 7.20
14.4 17.3 28 20 6.37
14.4 17.3 29 20 5.72
14.4 17.3 30 20 5.20
14.4 17.3 31 20 4.78
14.4 17.3 32 20 4.44
14.4 17.3 33 20 4.15
14.4 17.3 34 20 3.90
14.4 17.3 35 20 3.69
14.4 17.3 36 20 3.51
14.4 17.3 37 20 3.35
14.4 17.3 38 20 3.21
14.4 17.3 39 20 3.09
14.4 17.3 40 20 2.99
SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 2012
3 GEOTECNIA I
10.4 En la figura 10.24 se muestra un talud infinito. Los parámetros de resistencia cortante en la
interfaz suelo-roca son c = 18 kN/m2 y ϕ = 25°.
a. Si H = 8 m y β = 20°, encuentre el factor de seguridad contra deslizamiento a lo largo de la
superficie de la roca.
SOLUCIÓN
(
) (
)
( )( ) ( ) ( )
( )
( )
b. Si β = 30°, encuentre la altura, H, para la cual FSs = 1. (Suponga que la presión del agua de poro
es 0.)
SOLUCIÓN
( )
( )( ( ) ( ))
SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 2012
4 GEOTECNIA I
10.5 Refiérase ala figura 10.24. Si se tuviese infiltraci6n a través del suelo y el nivel del agua
freática coincidiese con la superficie del terreno, ¿cuál
seria el valor de FSs?
Use H = 8 m, ρsat = 1900 kg/m3, y β = 20°.
SOLUCIÓN
( )( ) ( ) ( )
( )
( )
10.6 Para el talud infinito mostrado en la figura 10.25, encuentre el factor de seguridad contra
deslizamiento a lo largo del plano AB si H = 3 m. Note que hay infiltración a través del suelo y
que el nivel del agua freática coincide con la superficie del terreno.
SOLUCIÓN
( )
( )
( ) ( )
( )
( )( ) ( ) ( )
( )
( )
SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 2012
5 GEOTECNIA I
10.7 En la figura 10.26 se muestra un talud. AC representa un plano de falla de prueba. Para la
cuña ABC encuentre el factor de seguridad contra deslizamiento.
SOLUCIÓN
[
( )]
(
)
[ ( )
( )]
[
( )]
[
] [
]
Iterando:
SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 2012
6 GEOTECNIA I
10.8 En la figura 10.27 se muestra un talud finito. Suponiendo que la falla del talud ocurre a lo
largo de un plano (hipótesis de Culmann), encuentre la altura del talud para tener un equilibrio
crítico dados ϕ = 10°, c = 12 kN/m2, γ = 17.3 kN/m3. y β= 50°.
SOLUCIÓN
[
( ]
( )
[ ( ) ( )
( )]
10.9 Resuelva el problema 10.8 con ϕ = 20°, c = 25 kN/m2, γ = 18 kN/m3, y β = 45°.
SOLUCIÓN
[
( )]
( )
[ ( ) ( )
( ]
10.10 Refiérase a la figura 10.27.Usando los parámetros del suelo dados en el problema 10.8,
encuentre la altura del talud, H, que dará un factor de seguridad de 2.5 contra deslizamiento.
Suponga que la superficie crítica de falla por deslizamiento es un plano.
SOLUCIÓN
SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 2012
7 GEOTECNIA I
[
( )]
( )
[ ( ) ( )
( )]
10.11 Refiérase a la figura 10.27. Dados ϕ = 15°, c = 9.6 kN/m2, γ = 18.0 kN/m3, β= 60°, y H = 2.7
m, determine el factor de seguridad con respecto a deslizamiento. Suponga que la superficie
crítica por deslizamiento es un plano.
SOLUCIÓN
[
( )]
(
)
[ ( )
( )]
[
( )]
[
] [
]
Iterando:
SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 2012
8 GEOTECNIA I
10.12 Refiérase al problema 10.11. Encuentre la altura del talud, H, para un FSs = 1.5. Suponga
que la superficie crítica por deslizamiento es un plano.
SOLUCIÓN
[
( )]
( )
[ ( ) ( )
( )]