RESISTENCIA AL

ESFUERZO CORTANTE

DE SUELOS

Presentado por: Msc. Esteban Maldonado Quispe

Marzo 2009

Dr.Ing.Karl Terzaghi

I. Introducción

Resistencia al

esfuerzo cortante

de suelos

II. Relación Tensión - Deformación

Tipos mas comunes de pruebas esfuerzo-

deformación (W.Lambe,R.Whitman)

2.1 Deformaciones Elásticas

Estado de Esfuerzos tridimensionales

Ley generalizada de Hooke:

2.2 Ensayo Triaxial Convencional

2.3 Ejemplo aplicativo

Ensayo de Compresión Triaxial:

Ensayo Consolidado drenado(CD)

Sondaje: Relave

Clasificación – SUCS: ML

2.3 Ejemplo aplicativo

Ensayo de Compresion Triaxial:

Ensayo Consolidado drenado(CD)

Sondaje: Relave

Clasificación – SUCS: ML

2.4 ESFUERZOS EN EL CÍRCULO DE MOHR

2.5 CRITERIO DE ROTURA DE MOHR COULOMB

III. PRUEBAS DE RESISTENCIA AL CORTE 3.1. ENSAYO DE CORTE DIRECTO

PRUEBAS DE RESISTENCIA AL CORTE

Ensayo corte Directo

PRUEBAS DE CORTE DIRECTO

CORTE DIRECTO

ENSAYO DE CORTE DIRECTO

RESISTENCIA CORTANTE DEL SUELO

Esfuerzo Cortante y cambio de altura de la muestra versus desplazamiento cortante para arena seca, suelta y densa

Arena seca:

RESULTADOS DE ENSAYO DE CORTE DIRECTO

RESISTENCIA CORTANTE DEL SUELO

Resultados de una prueba de corte directo drenada sobre una arcilla preconsolidada.

Envolvente de falla para arcilla obtenida de pruebas de corte directo drenadas.

ENSAYO DE CORTE DIRECTO

•Generalmente utilizado en suelos granulares para obtener el ángulo de fricción.

•El Tamaño de partículas esta limitado por el tamaño de la caja de ensayo.

•Se puede obtener el ángulo residual para grandes deformaciones.

•Para suelos cohesivos se requiere de equipos especiales.

•Es el mas antiguo , mas sencillo y mas económico.

•Se puede realizar ensayos UU, CU,CD.

Desventajas:

•Superficie de Falla predeterminada.

•El Área de falla disminuye a medida que avanza el ensayo.

•No mide presión de poros del agua.

3.2 ENSAYO TRIAXIAL

•Ensayo Consolidado drenado, CD.

•Ensayo Consolidado no drenado, CU.

•Ensayo no consolidado no drenado, UU.

ENSAYOS TRIAXIALES CONVENCIONALES:

ENSAYO TRIAXIAL

3.1 ENSAYO TRIAXIAL CONSOLIDADO DRENADO CD

•La muestra es consolidada.

•La carga se aplica permitiéndole a la muestra drenar.

•Aplicable para resistencia a largo plazo.

•Es ensayo para arcillas es lento.

•Es fácil de realizar y es el mas utilizado

•Velocidad de ensayo no debe permitir presiones de poro superiores al 50% de la presión de confinamiento.

•Se mide la variación de volumen de la muestra.

•Presión de poro cero durante la etapa de falla del ensayo

•Los resultados son útiles para estabilidad de taludes

ENSAYO TRIAXIAL CONSOLIDADO DRENADO CD

RESULTADOS DE ENSAYO TRIAXIAL CONSOLIDADO DRENADO CD

Resultados de Pruebas triaxiales con drenaje

(Lambe,1969)

RESULTADOS DE ENSAYO TRIAXIAL CONSOLIDADO DRENADO CD

Envolvente de falla por esfuerzo efectivo de pruebas drenadas en

arena y arcilla normalmente consolidada

(Braja M.Das,1999)

3.2 ENSAYO TRIAXIAL CONSOLIDADO NO DRENADO CU

•Ensayo Rápido con varias muestras para determinar la resistencia al corte para un rango de presiones de consolidación.

•Si se mide las presiones de poro del agua se pueden determinar los parámetros de presión efectiva.

•Los resultados son utililes para problemas de construccion por etapas.

ENSAYO TRIAXIAL CONSOLIDADO NO DRENADO CU

ENSAYO TRIAXIAL RESULTADOS DE CONSOLIDADO NO DRENADO CU

Curva esfuerzo-deformación en la prueba triaxial no

drenado de una arena saturada

(Leonards,1962)

ENSAYO TRIAXIAL RESULTADOS DE CONSOLIDADO NO DRENADO CU

Envolvente de falla del esfuerzo total y efectivo para pruebas triaxiales consolidadas no drenadas(Braja M.Das,1999)

ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO NO DRENADO UU

ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO NO DRENADO UU

RESISTENCIA AL CORTE DEL SUELO – DIAGRAMA DE LAMBE

Conclusiones

1. La caracterización del comportamiento esfuerzo-deformación de un suelo es su modulo y relación de Poisson (Ensayo triaxial)

2.El modulo esfuerzo-deformación depende de la consolidación inicial, historia de esfuerzos, del tipo de suelo, de la perturbación de la muestra y del tipo de carga.

3.A partir de envolventes de falla de ensayos triaxiales se determina el ángulo de fricción y cohesión de suelos

4. El ensayo de corte directo tiene gran desventaja con ensayo triaxial porque impone la superficie de falla de la muestra y no toma en cuenta la rotación de tensiones principales.

Gracias ….