La Seguera

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Resistencia al cortante

3.1 INTRODUCCION
La modelación o representación matemática del fenómeno de falla al cortante en un
deslizamiento se realiza utilizando las teorías de la resistencia de materiales.
Las rocas y los suelos al fallar al cortante se comportan de acuerdo a las teorías
tradicionales de fricción y cohesión, según la ecuación generalizada de Coulomb:
= c´ + ( -

)Tan ´ (Para suelos saturados)

Donde:
= Esfuerzo de resistencia al corte
c´ = Cohesión o cementación efectiva
= Esfuerzo normal total
= Presión del agua intersticial o de poros
El análisis de la ecuación de Coulomb requiere predefinir los parámetros, ángulo de
fricción y cohesión, los cuales se consideran como propiedades intrínsecas del suelo.
La presencia del agua reduce el valor de laresistencia del suelo dependiendo de las
presiones internas o de poros de acuerdo a la ecuación de Coulomb, en la cual el factor
u está restando al valor de la presión normal. La presión resultante se le conoce con el
nombre de presión efectiva ´
´ (Presión efectiva) =
´ = Angulo de fricción para presiones efectivas.
c´ = Cohesión para presiones efectivas.

Angulo de Fricción
El ángulo defricción es la representación matemática del coeficiente de rozamiento, el
cual es un concepto básico de la física:
Coeficiente de rozamiento = Tan
El ángulo de fricción depende de varios factores (Bilz, 1995) entre ellos algunos de los
más importantes son:
a. Tamaño de los granos
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Capítulo 3

Esfuerzo y resistencia al cortante

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b. Forma de los granos
c. Distribución de lostamaños de granos
d. Densidad

Cohesión
La cohesión es una medida de la cementación o adherencia entre las partículas de suelo.
La cohesión en mecánica de suelos es utilizada para representar la resistencia al cortante
producida por la cementación, mientras que en la física este término se utiliza para
representar la tensión.
En suelos eminentemente granulares en los cuales no existe ningúntipo de cementante o
material que pueda producir adherencia, la cohesión se supone igual a 0 y a estos suelos
se les denomina Suelos no Cohesivos.

Cohesión aparente
En los suelos no saturados el agua en los poros produce un fenómeno de adherencia por
presión negativa o fuerzas capilares. Esta cohesión aparente desaparece con la
saturación. El fenómeno de cohesión aparente se estudia aprofundidad en el capítulo 7.
Desde el punto de vista de la relación esfuerzo – deformación, en estabilidad de taludes
se deben tener en cuenta dos tipos de resistencia:

1. Resistencia máxima o resistencia pico
Es la resistencia al corte máxima que posee el material que no ha sido fallado
previamente, la cual corresponde al punto más alto en la curva esfuerzo - deformación.
La utilización dela resistencia pico en el análisis de estabilidad asume que la resistencia
pico se obtiene simultáneamente a lo largo de toda la superficie de falla. Sin embargo,
algunos puntos en la superficie de falla han alcanzado deformaciones mayores que
otros, en un fenómeno de falla progresiva y asumir que la resistencia pico actúa
simultáneamente en toda la superficie de falla puede producir erroresen el análisis.

2. Resistencia residual
Es la resistencia al corte que posee el material después de haber ocurrido la falla
(Figura 3.1).
Figura 3.1 Resistencias Pico y residual y sus envolventes de falla.
Skempton (1964) observó que en arcillas sobreconsolidadas, la resistencia calculada del
análisis de deslizamientos después de ocurridos, correspondía al valor de la resistencia
residualy recomendó utilizar para el cálculo de factores de seguridad, los valores de los
parámetros obtenidos para la resistencia residual r y cr. Sin embargo, en los suelos
residuales la resistencia pico tiende a ser generalmente, muy similar a la resistencia
residual. Esto indica que los suelos residuales son generalmente dúctiles y poco frágiles.
La diferencia entre la resistencia pico y la...