UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL

CUSCO

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

CURSO: MECANICA DE SUELOS II

DOCENTE: ing. FERNANDEZ BACA VIDAL

DOCENTE DE PRACTICAS: ing.

TEMA: ENSAYO DE CORTE DIRECTO

INTEGRANTES:

CCORAHUA PANPAYAUPA HAROL

JALIXTO CONDORI RONALD JANSH

MUOZ QUISPE ROMULO

QUESLLOYA CONDORI MAX

SONCCO CUTY CHARLY

SEMESTRE ACADEMICO:2015 - I

CUSCO PERU

1. INTRODUCCIN

Con la elaboracin de este informe, se describe el mtodo de ensayo para la determinacin de la resistencia

al corte de una muestra de suelo, utilizando para ello un aparato de corte directo que simula la aplicacin

de las cargas reales a las que estar sometido el suelo.

El ensayo induce la falla a travs de un plano determinado, sobre el que actan un esfuerzo normal aplicado

externamente debido a la carga vertical y un esfuerzo cortante originado de la aplicacin de la carga

horizontal.

Al aplicar la fuerza horizontal, se van midiendo las deformaciones con las cuales podremos obtener la

tensin de corte mediante un grfico, adems podremos obtener la cohesin y el ngulo de friccin interna

del suelo.

2. OBJETIVOS

Saber realizar el ensayo de corte directo.

Conocer la curva esfuerzo tangencial vs deformacin.

Calcular el coeficiente de cohesin y el ngulo de friccin interna.

3. MARCO TERICO

La resistencia cortante de una masa de suelo es la resistencia interna por rea unitaria que la masa de suelo ofrece para resistir la falla y el deslizamiento a lo largo de cualquier plano dentro de l. Los ingenieros deben entender la naturaleza de la resistencia cortante para analizar los problemas de la estabilidad del suelo, tales como capacidad de carga, estabilidad de taludes y la presin lateral sobre estructuras de retencin de tierras. Es as que el criterio de Mohr-Coulomb se utiliza para determinar la resistencia de suelos sometidos a cargas en problemas de la ingeniera geotcnica. De esta manera podemos decir que materiales que tienen resistencia pueden soportar esfuerzos de corte y la resistencia es el mximo esfuerzo de corte que pueda ser soportado. Solo los materiales con resistencia pueden tener taludes porque los esfuerzos de corte son requeridos para mantener un talud. Un material sin resistencia al corte, como agua estacionaria, no puede soportar un talud y el crculo de Mohr se reduce a un punto. Los parmetros c y de resistencia al corte de Mohr Coulomb, no son propiedades fundamentales del suelo. Ellos dependen del tipo de ensayo en la cual fueron determinados. La teora del estado crtico es un esfuerzo por predecir el comportamiento de un suelo saturado sujeto a un sistema de esfuerzos asimtricos mediante un concepto matemtico. La idea central en la teora del estado crtico es que todos los suelos fallan en una nica modelo de estado crtico incorpora en su criterio de falla cambios de volumen diferente al criterio de Mohr-Coulomb donde la falla solo esta definida por la pendiente de la lnea de esfuerzos mximos. De acuerdo con el modelo de estado crtico el estado de falla de esfuerzos es insuficiente para garantizar la falla en los suelos.

4. EQUIPOS

Mquina de corte directo en este caso del tipo manual mecnico.

Cuchillos para poder tallar los especmenes. Dinammetro y un deformmetro para tomar mediadas de los esfuerzos tangenciales y

deformaciones respectivamente Pesas para poder realizar el experimento necesario para los esfuerzos normales. Cajas de corte para alojar los especmenes al momento de realizar el ensayo.

x vista de la caja de corte y dinamometro

5. METODOLOGA De acuerdo a la norma ASTM D 3080 y AASHTO T 236, se moldean 3 probetas de una muestra de suelo inalterada, utilizando un anillo cortante para controlar el tamao.

Para realizar el ensayo se deber contar con especmenes inalterados previamente tallados

Se tomara los datos tales como longitudes peso de cada espcimen, en nuestro caso se puso

en el informe datos promedios.

Los especmenes se colocaran en la caja de corte directo, enseguida se calibrara el

Dinammetro y deformmetro en la marca cero en ambos casos.

Se tomara datos de cargas tangenciales primeramente para deformaciones de 0.2mm

correspondiente a lectura de cada 8 en el caso del deformmetro una vez que llegue a la

lectura de 60 se tomara los datos a lecturas de cada 20 correspondiente a 0.5mm.

Muestra fallada

La velocidad de deformacin ser de 0.5mm/min.

Estos pasos se realizaran para cargas de 16, 32 y 48Kg de carga normal

6. INTEGRANTES DEL GRUPO

7. ANLISIS DE RESULTADOS

Toma de datos de los especmenes en el cuadro se ha considerado para cada dimensin el promedio de

cada longitud correspondiente

En esta parte se determina el clculo del peso unitario a partir de los datos anteriores.

Datos tomados a partir del ensayo de corte directo

DATOS PARA REALIZAR LOS CALCULOS DEL ENSAYO DE CORTE DIRECTO

DEFORMACION CARGA (TANGENCIAL)

LECTURA DEFORM (mm) 16 Kg 32 Kg 48 Kg

0 0 0 0 0

92 0.20 22 8 4

84 0.40 40 10 6

76 0.60 50 13 7

68 0.80 54 14 10

60 1.00 16 12

40 1.50 17 12

20 2.00 22 14

0 2.50 40 37

20 3.00 57

Clculos para carga normal de 16 Kg el rea de contacto se obtendr de acuerdo a las deformaciones.

CALCULOS PARA CARGA NORMAL DE 16 Kg

DEFORMACION CARGA

(TANGENCIAL) AREA (cm^2) ESFUERZO NORMAL

(Kg/cm^2) ESFUERZO TANGENCIAL

(Kg/cm^2) LECTURA DEFORM (mm) 16 Kg

0 0 0 19.800 0.808 0.000

92 0.20 22 19.712 0.812 1.116

84 0.40 40 19.624 0.815 2.038

76 0.60 50 19.536 0.819 2.559

68 0.80 54 19.448 0.823 2.777

DATOS DE LA MUESTRA

ALTO (cm) 6.5

ANCHO (cm) 4.5

LARGO (cm) 4.4

PESO (gr) 301

PESO UNITARIO (Kg/m^3) 2338.772

En esta parte se realiza los mismos pasos que el caso anterior con un incremento de carga normal de 16

Kg.

CALCULOS PARA CARGA NORMAL DE 32 Kg

DEFORMACION CARGA (TANGENCIAL) AREA

(cm^2) ESFUERZO NORMAL

(Kg/cm^2) ESFUERZO TANGENCIAL

(Kg/cm^2) LECTURA

DEFORM (mm)

32 Kg

0 0 0 19.800 0.808 0.000

92 0.20 8 19.712 0.812 0.406

84 0.40 10 19.624 0.815 0.510

76 0.60 13 19.536 0.819 0.665

68 0.80 14 19.448 0.823 0.720

60 1.00 16 19.360 0.826 0.826

40 1.50 17 19.140 0.836 0.888

20 2.00 22 18.920 0.846 1.163

0 2.50 40 18.700 0.856 2.139

20 3.00 57 18.480 0.866 3.084

CALCULOS PARA CARGA NORMAL DE 48 Kg

DEFORMACION CARGA (TANGENCIAL) AREA (cm^2)

ESFUERZO NORMAL (Kg/cm^2)

ESFUERZO TANGENCIAL (Kg/cm^2)

LECTURA DEFORM

(mm) 48 Kg

0 0 0 19.800 0.808 0.000

92 0.20 4 19.712 0.812 0.203

84 0.40 6 19.624 0.815 0.306

76 0.60 7 19.536 0.819 0.358

68 0.80 10 19.448 0.823 0.514

60 1.00 12 19.360 0.826 0.620

40 1.50 12 19.140 0.836 0.627

20 2.00 14 18.920 0.846 0.740

0 2.50 37 18.700 0.856 1.979

8. OBTENCIN DE LA CURVA ESFUERZO DEFORMACIN

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

(M

AX

)

L

ESFUERZO VS DEFORMACION

NORMAL 16 Kg NORMAL 32 Kg NORMAL 48 Kg

9. FALLA DE MOHR - COULOMB

Los resultados obtenidos al graficar el esfuerzo versus el desplazamiento horizontal nos permitir obtener

los esfuerzos mximos del suelo; una vez obtenido esto, realizamos la grfica de esfuerzo versus la

presin a la que es sometido el suelo, y obtenemos la siguiente grfica:

10. OBTENCIN DE LOS PARMETROS C, .

ENSAYO ESFUERZO (MAXIMO)

NORMAL TANGENCIAL

16 Kg 0.823 2.777

32 Kg 0.866 3.084

48 Kg 0.856 1.979

C (Rad)

3.097 -0.518

11. OBSERVACIONES CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

OBSERVACIONES

Se observa que el deformmetro se encuentra en malas condiciones es por eso que algunos datos

salieron dispersos.

La manera de cmo esta tallado un espcimen juega un papel muy importante en el desarrollo del

ensayo.

A mayor carga normal la deformacin horizontal es mnima por lo que se necesita una mayor

fuerza tangencial para poder fallarla.

Como se puede ver es una manera fcil de obtener los parmetros C, .

y = -0.5698x + 3.0965

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

0.820 0.830 0.840 0.850 0.860 0.870

Esfu

erz

o t

ange

nci

al

Esfuerzo normal

Falla de Mohr - Coulomb

CONCLUSIONES

El ensayo es relativamente rpido y fcil de llevar a cabo.

Concluimos que los planos de falla de la muestra obtenida de la parte baja de salineras suelen

suceder aproximadamente a los 30.

Tambin se concluye que la muestra es muy cohesiva.

RECOMENDACIONES

Es recomendable tener ms especmenes para poder realizar un mejor ajuste lineal y as obtener

los parmetros ms confiables.

Es importante la velocidad con que se realiza las deformaciones ya que influye en los clculos

adems de los parmetros que queremos obtener.

La muestra a utilizar deber ser estrictamente inalterado ya que la humedad juega un papel muy

importante en las deformaciones peor si el suelo es de consistencia arcillosa.

Como se ha podido observarse en los ensayos a medida que se incrementa la carga tangencial es

recomendable no llegar al lmite del deformmetro ya que la reaccin al producirse el corte

tendera a malograr el equipo de corte directo inclusive el dinammetro.

12. BIBLIOGRAFA

Norma ASTM D 3080 y AASHTO T 236

S. N., ENSAYO DE CORTE DIRECTO, disponible en:

http://icc.ucv.cl:8080/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/corte

directo.pdf

Tecnotest, ENSAYO DE CORTE DIRECTO EN SUELOS, disponible en: http://www.tecnotest.it/f/sp/Prods/mecanica-del-suelo/ensayo-de-corte-directo-en-

suelos