Relaciones_suelos_gravimetricas_volumetricas.pptx

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1. Relaciones Gravimétricas y Volumétricas en Mecánica de Suelos

2. Definiciones Generales Las relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo definen la cantidad de agua y aire presentes en los vacíos del suelo, diferenciándose en cuatro estados: suelo saturado (vacíos 100% llenos de agua), parcialmente saturado (vacíos con agua y aire), suelo sumergido (suelo completamente cubierto por agua, pero puede estar parcial o totalmente saturado) y suelo seco (vacíos 100% llenos de aire)

3. Definiciones Generales • e = índice de vacíos = Vv/Vs • n = porosidad = Vv/V = e / (1+e) • Sr = grado de saturación = Vw/Vv (0 ≤ Sr ≤ 1) • w = contenido de humedad gravimétrico = Ww/Ws • θ = contenido de humedad volumétrico = Vw/V • γd = peso unitario seco = Ws/V • γsat = peso unitario saturado = (Ws + Ww)/V • γ' = peso unitario sumergido = γsat – γw

4. Definiciones Especificas 1: Suelo Saturado Definición : Descripción:   Los espacios vacíos están completamente llenos de agua.  Fases presentes:  Sólida y líquida (agua).  Relación:  El grado de saturación es del 100%, es decir, no hay aire en los vacíos.  Todo el volumen de vacíos está ocupado por agua (Sr=1). Ejemplo : Datos : Gs=2.65, e=0.60, γw =9.81 kN /m³ n = 0.375 γd = 16.27 kN /m³ γsat = γd + n·γw = 20.96 kN /m³ w = e/Gs = 0.226 (22.6%) θ = n·Sr = 0.375

5. 2: Suelo Parcialmente Saturado Definición : Descripción:  Los espacios vacíos están ocupados por una mezcla de agua y aire.  Fases presentes:  Sólida, líquida (agua) y gaseosa (aire).  Relación:  El contenido de agua en los vacíos es menor al 100%.  L os vacíos contienen agua y aire (0 < Sr < 1). Ejemplo : Datos : Gs=2.65, e=0.60, Sr=0.40 n = 0.375 w = ( Sr·e )/Gs = 0.090 (9.0%) θ = n·Sr = 0.150 γ ≈ γd + Sr·n·γw = 19.36 kN /m³

6. 3: Suelo Sumergido Definición : Descripción:  Se refiere a un suelo completamente cubierto por una masa de agua.  Fases presentes:  Sólida, líquida (agua) y, a veces, gas (aire). Relación:  Este estado se superpone con los otros estados. Un suelo sumergido puede estar totalmente saturado, parcialmente saturado, o incluso seco en sus capas más profundas (en el caso de un espejo de agua superficial).  Suelo completamente saturado y bajo nivel freático . Se considera el peso unitario efectivo (γ'). Ejemplo : Datos : Gs=2.65, e=0.60 γsat = 20.96 kN /m³ γ' = γsat – γw = 11.15 kN /m³

7. 4: Suelo Seco Definición : Descripción:  Los espacios porosos o vacíos del suelo están completamente ocupados por aire. Fases presentes:  Sólida y gaseosa (aire). Relación:  No hay agua presente en los vacíos. Todos los vacíos están ocupados por aire (Sr=0). Ejemplo : Datos : Gs=2.65, e=0.60 n = 0.375 γd = 16.27 kN /m³ w = 0 θ = 0

8. Resumen Comparativo .  En resumen, la principal diferencia radica en la proporción de aire y agua en los poros del suelo. El estado del suelo, ya sea saturado, seco o parcialmente saturado, determinará cómo se distribuyen el agua y el aire en el volumen poroso • Suelo Saturado : Sr=1, w elevado , θ=n, γ= γsat • Suelo Parcialmente Saturado : 0<Sr<1, presencia de aire y agua • Suelo Sumergido : Sr=1, bajo nivel freático , se usa γ' para esfuerzos efectivos • Suelo Seco: Sr=0, w=0, θ=0, γ= γd