CONTENIDO:

A. OBJETIVOS

B. MARCO TEORICO

C. MATERIALES Y EQUIPAMIENTO

D. PROCEDIMIENTO

E. RESULTADOS

F. GRAFICAS

G. CONCLUSIONES

INTRODUCCIÓN

Cuando una estructura se apoya en la tierra, transmite los esfuerzos al suelo

de fundación. Estos esfuerzos producen deformaciones en el suelo que pueden

ocurrir de tres maneras:

Por deformación elástica de las partículas.

Por cambio de volumen en el suelo como consecuencia de la

evacuación del líquido existente en los huecos entre las partículas.

Por deslizamiento de las partículas, que pueden conducir al

deslizamiento de una gran masa de suelo.

El primer caso es despreciable para la mayoría de los suelos, en los niveles de

esfuerzo que ocurren en la práctica. El segundo caso corresponde al fenómeno

de la consolidación. El tercer caso, corresponde a fallas del tipo catastróficos y

para evitarla se debe hacer un análisis de estabilidad, que requiere del

conocimiento de la resistencia al corte de suelo.

El análisis debe asegurar, que los esfuerzos de corte solicitantes son menores

que la resistencia al corte, con un margen adecuado de modo que la obra

siendo segura, sea económicamente factible de llevar a cabo.

Por tanto el problema de la determinación de la resistencia al esfuerzo

cortante de los suelos puede decirse que constituye uno de los puntos

fundamentales de toda la Mecánica de Suelos. En efecto, una valoración

correcta de este concepto constituye un paso previo imprescindible para

intentar, con esperanza de éxito cualquier aplicación de la Mecánica de Suelos

al análisis de la estabilidad de las obras civiles.

El procedimiento para efectuar la prueba directa de resistencia al esfuerzo

cortante tal como se presenta en este informe, se aplica solamente al más

sencillo de los casos que pueden presentarse en la práctica: aquel en que se

prueba el material en estado seco.

ENSAYO DE CORTE DIRECTO

A. OBJETIVO:

Obtener la envolvente de MORH - COULOMB.

Determinar la cohesión del suelo (c).

Determinar el ángulo de fricción (∅ ).

B. MARCO TEORICO:

La finalidad del ensayo de corte directo, es determinar la resistencia de una

muestra de suelo, sometida a fatigas o deformaciones que simulen las que

existen o existirán en terreno producto de la aplicación de una carga.

Para conocer la resistencia se usa el aparato de corte directo, donde se coloca

la muestra de suelo. Se aplica una carga vertical de confinamiento (Pv) y luego

una carga horizontal (Ph) creciente que origina el desplazamiento de la mitad

móvil de la caja originando el corte de la muestra.

El ensayo induce a la falla a través de un plano determinado. Sobre este plano

de falla actúan dos esfuerzos:

- Un esfuerzo normal (σ n), aplicado externamente debido a la carga vertical.

- Un esfuerzo cortante ¿) debido a la aplicación de la carga horizontal.

Estos esfuerzos se calculan dividiendo las respectivas fuerzas por el área (A)

de la muestra de la caja de corte y deberían satisfacer la ecuación de Coulomb:

τ=c+σ n∗tg(∅ )

Según esta ecuación la resistencia al corte depende de la cohesión (c) y la

fricción interna del suelo (∅ ) . al aplicar la fuerza horizontal, se va midiendo las

deformaciones y con estos valores es posible graficar la tensión de corte ¿), en

un función de la deformación (ε) en el plano de esta tensión de corte.de la

grafica es posible tomar el punto máximo de tensión de corte como la

resistencia al corte del suelo .los valores de τ se llevan a un grafico en función

del esfuerzo normal (σ n), obteniendo la recta intrínseca, donde τ va como

ordenada y (σ n) como abscisa. El ángulo que forma esta recta con el eje

horizontal es el ángulo (∅ ) y el intercepto con el eje τ , la cohesión c.

C. MATERIALES Y EQUIPOS:

Maquina de corte

Anillos

Muestra

Balanza

Estufa

Vernier

D. PROCEDIMIENTO

1- PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

El procedimiento depende del tipo de suelo y de las condiciones en que

será ensayado.

En el ensayo realizado se utilizó muestra inalterada. 

 

2- Procedimiento de ensayo

Pesar los anillos.

Se tallarlos anillos con la muestra, posteriormente se pesaron, obteniendo

el peso del suelo.

Medir y hallar el área (sección transversal interna del anillo) de la muestra,

obtener también el volumen de la muestra.

Aplicar la carga normal σ y deseada (0, 1, 1.5) y colocar el dial para

determinar el desplazamiento vertical (con precisión de 0,01 mm por

división).

A continuación se debe fijar el bloque de carga apretando los tornillos de

fijación provistos para tal propósito a los lados de la parte superior del

anillo.

Ajustar el micrómetro de (0,01 mm/división) para medir el desplazamiento

en cortante.

Comenzar la carga horizontal (cortante) y tomar lecturas del micrómetro de

carga, del micrómetro de desplazamiento cortante, y del micrómetro vertical

(cambio de volumen).

Si el ensayo es de tipo deformación unitaria controlada, se deben tomar

esas lecturas a desplazamientos horizontales de:5, 10, y cada 10 ó 20

unidades de desplazamiento horizontal. Utilizar una tasa de deformación

unitaria del orden de 0,5 a no más de 2 mm/min. No utilizar tasas de

deformación unitaria más rápidas, pues existe el peligro de que se presente

el pico de carga cortante entre dos lecturas. La tasa de deformación

unitaria debería ser tal que la muestra “falle” entre 3 y 5 min.

G. CONCLUSIONES

Los parámetros importantes para indicar la resistencia del esfuerzo

cortante, cohesión y el ángulo de fricción están afectados por el

contenido de humedad.

Lubricar adecuadamente el plano de deslizamiento del que tiene el

suelo con el equipo de corte.

El ensayo de corte directo es más apropiado para suelos de falla

plástica como arenas sueltas y arcillas blandas; en arcillas (a

excepción que sea un CL) no es posible determinar parámetros

efectivos si no totales.

El ángulo de cohesión es mucho menor en suelos finos que un suelo

que será granular.