COMO INFLUYE LA MECANICA RACIONAL EN LA MECANICA DE SUELOS

INFLUENCIA DE LA MECANICA RACIONAL EN LA MECANICA DE SUELOS
En mecánica racional se estudia cuales son los tipos de esfuerzos que actúan en un cuerpo rigido. El suelo es un cuerpo rigido el objetivo de la mecánica de suelos es determinar el comportamiento de depósitos sedimentarios cuando son sometidos a esfuerzos externos que pueden llegar a deformarlo; esto con el fin de conocer suresistencia a la ruptura, su capacidad de soportar esfuerzos normales ( Resistencia a la compresión); y su capacidad de deformación bajo estos esfuerzos.
Relación entre esfuerzos verticales y horizontales
Supóngase un espécimen cilíndrico de suelo de altura h y de diámetro d, sujeto a esfuerzos como los que se indican y llevado hasta la ruptura se observa la relación entre σ1 y σ3, en la que σ1 es mayorque σ3 ( ver foto 12.1a).

Si los esfuerzos principales σ1 y σ3 son llevados a un eje de coordenadas ( ver foto 12.1b) se puede con ello representar un circulo llamado Circulo de Morh basado en la representación grafica de una tensión simetrica y calcular con ella momentos de inercia, deformaciones y tensiones, adaptando los mismos a las características de una circunferencia ( radio, centro).

silo mismo se hace con varios escimenes de suelo, aumentando cada vez el valor de σ3, se podrá construir uuna serie de círculos como se indica en la foto anterior , y trazar una envolvente común que se llama curva o línea de resistencia intriseca del material, y que representa la ecuación de Coulomb.
Cuando una circunferencia de esfuerzos como la B no toca a la línea envolvente, ello indica que nohay en el espécimen ninguna sección en la que se satisfaga la condición de rotura de la ecuación de Coulomb (ver foto 12.2). Por otro lado, una circunferencia que corte a la línea de resistencia intrínseca es imposible, ya que se tendría un valor mayor que T. Así pues, solo las circunferencias tangentes a la línea de resistencia intrínseca representan esfuerzos de rotura.
EMPUJES DE TIERRAS (Muros de Sostenimiento sobre estructuras rígidas)

La teoría sobre el empuje de tierras se basa en la presión que el suelo ejerce en el plano horizontal o a lo ancho de los mares de alta mar como el atlántico oeste. Las aplicaciones mas comunes de esta teoría son en el diseño de estructuras cimentadas como muros de tierras, zapatas, túneles, y para determinar la fricción en el terreno en lasuperficie de cimentaciones profundas.
Un ejemplo de la aplicación de esta teoría seria calcular la presión ejercida sobre un muro de sostenimiento es justificable únicamente en el caso del cual sean satisfechas las siguientes hipótesis:

a) El muro puede desplazarse por giro o por desplazamiento en una distancia suficiente como para que se pueda desarrollar toda la resistencia al corte de relleno oterraplén.
b) La presión de poro, dada por el agua, en el suelo no sumergido es despreciable.
c) Las constantes del suelo que aparecen en las formulas del empujen tienen valores definidos y pueden determinarse con exactitud.
Generalmente, todo aquel muro de sostenimiento que no esta rígidamente empotrado en su parte superior puede ceder lo suficiente como para satisfacer la primera condición impuesta.Sin embargo, para que quede satisfecha la segunda condición es necesario que el sistema de drenaje del terraplén o relleno sea eficientemente proyectado y construido.
De igual forma para que pueda concreta la tercera condición, el material del relleno debe ser estudiado antes de proyectar el muro de sostenimiento, así como que dicho material sea colocado con cuidado y no simplemente colocado, yaque en el ultimo caso no se pueda determinar la resistencia al esfuerzo cortante del suelo con la presión requerida.
Si el material que va a servir de relleno se coloca en estado se coloca en un estado suelto o no es drenado en forma adecuada, sus propiedades cambian en cada estación y durante el curso de cada año para por estados de saturación parcial o total, alterados con estados de drenajes...