INGENIERIA DE SUELOSNOMBRE: Ushia Pacha Jessica AracelyTEMA: Corte DirectoAULA: C-404INSTRUCTOR: Ing. Hugo Bonifaz

INFORME N2

TEMA: Corte Directo OBJETIVOS: Objetivo General.-Determinar la resistencia al esfuerzo cortante o capacidad portante del suelo en estudio, utilizando el ensayo de corte directo. Objetivo Especifico.-Determinar el ngulo de friccin interna. Determinar la cohesin.MATERIALES: Balanza de precisin Taras Horno Equipo de Corte Directo Piedras porosas Cpsulas de Humedad Equipo tallador de muestras

MARCO TEORICO.-ESFUERZO CORTANTE EN SUELOS

Resistencia al corte de un sueloEsta resistencia del suelo determina factores como la estabilidad de un talud, la capacidad de carga admisible para una cimentacin y el empuje de un suelo contra un muro de contencin.

Ecuacin de falla de Coulomb (1776)Coulomb observ que si el empuje de un suelo contra un muro produce un desplazamiento en el muro, en el suelo retenido se forma un plano recto de deslizamiento. l postul que la mxima resistencia al corte, , en el plano de falla, est dada por:

Esta es una relacin emprica y se basa en la Ley de Friccin de Amonton para el deslizamiento de dos superficies planas, con la inclusin de un trmino de cohesin c para incluir la Stiction propia del suelo arcilloso. En los materiales granulares, c = 0 y por lo tanto:

Contrariamente, en suelos puramente cohesivos, , luego:

Pero la ecuacin (1) no condujo siempre a resultados satisfactorios, hasta que Terzagui publica su expresin con el principio de los esfuerzos efectivos (el agua no tiene cortante). Entonces:

Aparato de corte directo

Puesto que la resistencia al cortante depende de los esfuerzos efectivos, en el suelo los anlisis deben hacerse en esos trminos, involucrando c y , cuyos valores se obtienen del ensayo de corte directo: Aplicando al suelo una fuerza normal, se puede proceder a cizallarlo con una fuerza cortante. El movimiento vertical de la muestra se lee colocando un deformmetro en el bastidor superior. El molde no permite control de drenaje, que en el terreno pueden fallar en condiciones de humedad diversas (condicin saturada no drenada, parcialmente drenadas o totalmente drenadas), para reproducir las condiciones de campo se programa la velocidad de aplicacin de las cargas. En arenas, como el drenaje es libre, el ensayo se considera drenado.

Valores caractersticos del ngulo de friccin de algunos suelos:

Aplicaciones de los valores obtenidos en el ensayo de corte directo: El ensayo de cizalladura directa es adecuado para la determinacin relativamente rpida de las propiedades de resistencia de materiales drenados y consolidados. Debido a que las rayectorias de drenaje a travs de la muestra son cortas, se permite que el exceso de presin en los poros sea disipado ms rpidamente que con otros ensayos drenados. El ensayo puede ser hecho en todo tipo de suelos inalterados, remoldeados o compactados. Los resultados del ensayo son aplicables para estimar la resistencia al corte en una situacin de campo donde ha tenido lugar una completa consolidacin bajo los esfuerzos normales actuales. La ruptura ocurre lentamente bajo condiciones drenadas, de tal manera que los excesos de presin en los poros quedan disipados. Los resultados de varios ensayos pueden ser utilizados para expresar la relacin entre los esfuerzos de consolidacin y la resistencia a la cizalladura en condiciones drenadas. Durante el ensayo de cizalladura hay rotacin de los esfuerzos principales, lo que puede o no corresponder a las condiciones de campo. Aun ms, la ruptura puede no ocurrir en un plano de debilidad, puesto que ella tiene que ocurrir cerca a un plano horizontal en la parte media del especimen. La localizacin fija del plano de ruptura en el ensayo puede ser una ventaja en la determinacin de la resistencia al corte a lo largo de planos reconocidamente dbiles dentro del material del suelo y para analizar las interfases entre materiales diferentes. El intervalo de los esfuerzos normales, la velocidad de deformacin y las condiciones generales del ensayo deben ser seleccionada s para reflejar las condiciones especificas del suelos que se est investigando.

PROCEDIMIENTO. PARA SUELO NO COHESIVO1. Se procede a pesar la muestra de arena (seca o mojada) con el contenido de humedad conocido con exactitud, para lograr realizar 3 ensayos a la misma densidad.2. Armar con cuidado la caja de corte, para no tener alguna separacin entre la caja y los tornillos de empalme, fijar la caja en posicin. Obtener la seccin transversal de la muestra.3. Colocar cuidadosamente la arena en la caja de corte hasta cerca de 5 mm4. Se aplica la carga vertical y se coloca el dial para determinar el desplazamiento vertical (se debe incluir el peso del pistn de carga y la mitad superior de la caja de corte en el peso). Para ensayos consolidados, registrar en el dial el desplazamiento vertical y comenzar el ensayo, solo cuando el asentamiento ha parado. Para suelos no cohesivos esto puede hacerse a partir de la aplicacin de Pv.5. Separar dos partes de la caja de corte desplazando los tornillos espaciadores en se encuentran en la parte superior de la caja de corte. El espacio desplazado debera ser ligeramente superior (al ojo) que el tamao ms grande de partculas presentes en la muestra.A continuacin se debe fijar el bloque de carga apretando los tornillos de fijacin provistos para tal propsito a los lados de la parte superior de la caja de corte. Inmediatamente despus separar los tornillos espaciadores de manera que se libere la parte inferior de la caja de corte; en este momento la carga normal, la mitad de la carga de la caja de corte, y el bloque o pistn de carga se encuentran actuando sobre la muestra de suelo.6. Comenzar la carga horizontal y tomar lecturas de carga, de desplazamiento cortante, y de vertical (cambio de volumen). 7. Retirar la arena de la caja de corte y repetir los pasos del 1 al 6 sobre por lo menos dos muestras adicionales y a una densidad dentro.

CONCLUSIONES.- Se logr determinar la resistencia al esfuerzo cortante o capacidad portante del suelo en estudio, utilizando el ensayo de corte directo. Se logro determinar el ngulo de friccin interna que es de 73. Se logr determinar la cohesin que es de -0.58 kg/cm2. El valor que hemos obtenido para el ngulo de friccin es un valor muy caracterstico para este tipo de suelo. La cohesin obtenida igual a cero debido a que las arenas poseen esa caracterstica.bibliografia. Manual de laboratorio de Ing. Marco Hoyos Saucedo. Salvador Ricardo Montero Juan Carlos, Manual de Ensayos de Mecnica de Suelos, 200. Das Braja M., Soil Mechanics Laboratory Manual, 1997.

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