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Páginas: 36 (8892 palabras)
Publicado: 29 de mayo de 2013
3.2. ENSAYO CORTE DIRECTO.
La fi nali dad de l o s ens a y o s de c o rt e, es dete rm ina r la re siste n cia de una m u estra de su el o, so m e tida a f a ti gas y / o defor m aci on es qu e sim u len l a s que exi s te n o exi s ti rá n en te rre no product o de la a p li caci ón de una c a r ga .
Par a conocer un a de est a sr e sistencia en l a bor at or i o se usa el ap ar at o de cort e di re cto, sie ndo el m á s típic o una ca ja de s ecci ón c u adra da o circ ula r di vi di da h o r i z o n t a l m ent e en d o s m i t a d e s . D e nt r o de el l a s e col o ca l a m u est r a de s u el o c o n pie d ra s porosa s e n am bos e x t r em os , s e aplica una c a r ga verti cal d e conf i n am ien t o (Pv ) y l u ego un a carg a horizon t a l (Ph ) cr eci e n t e qu e or i g i n a el desp l azam i en to d e la m itad m ó v il de l a caja or i g i n ando el cor t e de la m u estra ( f i gura 3.3.) .
Fi gura 3.3. Es quem a del a p a r ato de c o rte di re ct o. Fu en te: Geo tecn i a LNV., 1993.
El ensay o induce la f a ll a a t r avés de un p l ano deter m in ado. Sobre este p l ano d e f a lla ac túan dos e s fu er zos :
- un esfu erzo nor m a l ( σ n ), a p l i ca do e x te rnam ent e de bi do a l a ca rga verti cal
(P v ) .
- un es fuer zo cor t an te ( τ ), de bi do a la a p licaci ón de la ca r ga horiz onta l.
Est o s es fuerz o s s e c a lc ula n di vi die ndo l a s res p ect iva s fue r z a s por el área (A ) de la m u est r a o de la ca ja de c o rte y de be rí an s a tis fa ce r la ec ua ci ón de C o ul om b: τ = c + σ n * T g ( φ )
Se gún est a ec uaci ón la resi s t encia al cort e de pende de lacohesi ón (c ) y la fricci ón i n te rna del s u el o ( φ ).
A l ap li car la fuerza hor i z ontal, se v a n m i d i endo las d e for m aciones y con est o s v a l o res es posi b le graficar la ten s i ó n d e cort e ( τ ), en fun c ión de la de form aci ón ( ε ) en e l p l ano de e s ta tens ión d e cor t e. De la gr áfica es pos ib le to m a r el pun t o m á xim o de ten s i ó n d e co rt e c o m o l a re sis t encia al cort e del suel o.
L o s val o res de τ se llevan a un gr áf ico en fun c i ó n d e l esfuerzo no r m al ( σ n ), ob ten i endo l a r e cta in t r í n seca ( f i gura 3.4 . ), dond e τ va co m o ord e nada y σ n com o a b s c isa . Elángul o que form a esta rect a con el e j e horiz ont al es el ángu l o φ y e l in ter c e p to con el ej e τ , la cohesi ón c .
Fi gur a 3.4. Recta i n tr ín se ca.
Fu en te: Espi n a ce R . , 1979.
L o s e n say o s de c o rt e di re ct o en la borat ori o se puede n cla s i f ic ar e n t r es ti pos s e gún ex istad r en aje y/o con s olid ac ión de la mu es tr a, por lo ta n t o lo s v a lore s de c y φ d e pe n d e n ese n ci a l m e nt e de l a vel o c i da d del en say o y d e l a pe rm ea bi l i da d del s u el o .
- En say o no conso l i d ado no d r enado (UU) . Es un ensay o r á p i do, dond e el cort e se i n ici a an tes de con s olid ar l a mu est r a ba jo la carg a norm a l (Pv ) ; si el s u el o es c o he si v o y s a t u ra d o , s e de sa r r o l l a rá e x ce s o de p r e s i ó n de poros . Gene ralm ente la rect a int r í n se ca e n el dia g ram a de τ contra σ es hor izon t a l , donde τ =C u. No se pe rm ite el dre n a j e de la m u est r a e n t odo el ensay o .
- En...
La fi nali dad de l o s ens a y o s de c o rt e, es dete rm ina r la re siste n cia de una m u estra de su el o, so m e tida a f a ti gas y / o defor m aci on es qu e sim u len l a s que exi s te n o exi s ti rá n en te rre no product o de la a p li caci ón de una c a r ga .
Par a conocer un a de est a sr e sistencia en l a bor at or i o se usa el ap ar at o de cort e di re cto, sie ndo el m á s típic o una ca ja de s ecci ón c u adra da o circ ula r di vi di da h o r i z o n t a l m ent e en d o s m i t a d e s . D e nt r o de el l a s e col o ca l a m u est r a de s u el o c o n pie d ra s porosa s e n am bos e x t r em os , s e aplica una c a r ga verti cal d e conf i n am ien t o (Pv ) y l u ego un a carg a horizon t a l (Ph ) cr eci e n t e qu e or i g i n a el desp l azam i en to d e la m itad m ó v il de l a caja or i g i n ando el cor t e de la m u estra ( f i gura 3.3.) .
Fi gura 3.3. Es quem a del a p a r ato de c o rte di re ct o. Fu en te: Geo tecn i a LNV., 1993.
El ensay o induce la f a ll a a t r avés de un p l ano deter m in ado. Sobre este p l ano d e f a lla ac túan dos e s fu er zos :
- un esfu erzo nor m a l ( σ n ), a p l i ca do e x te rnam ent e de bi do a l a ca rga verti cal
(P v ) .
- un es fuer zo cor t an te ( τ ), de bi do a la a p licaci ón de la ca r ga horiz onta l.
Est o s es fuerz o s s e c a lc ula n di vi die ndo l a s res p ect iva s fue r z a s por el área (A ) de la m u est r a o de la ca ja de c o rte y de be rí an s a tis fa ce r la ec ua ci ón de C o ul om b: τ = c + σ n * T g ( φ )
Se gún est a ec uaci ón la resi s t encia al cort e de pende de lacohesi ón (c ) y la fricci ón i n te rna del s u el o ( φ ).
A l ap li car la fuerza hor i z ontal, se v a n m i d i endo las d e for m aciones y con est o s v a l o res es posi b le graficar la ten s i ó n d e cort e ( τ ), en fun c ión de la de form aci ón ( ε ) en e l p l ano de e s ta tens ión d e cor t e. De la gr áfica es pos ib le to m a r el pun t o m á xim o de ten s i ó n d e co rt e c o m o l a re sis t encia al cort e del suel o.
L o s val o res de τ se llevan a un gr áf ico en fun c i ó n d e l esfuerzo no r m al ( σ n ), ob ten i endo l a r e cta in t r í n seca ( f i gura 3.4 . ), dond e τ va co m o ord e nada y σ n com o a b s c isa . Elángul o que form a esta rect a con el e j e horiz ont al es el ángu l o φ y e l in ter c e p to con el ej e τ , la cohesi ón c .
Fi gur a 3.4. Recta i n tr ín se ca.
Fu en te: Espi n a ce R . , 1979.
L o s e n say o s de c o rt e di re ct o en la borat ori o se puede n cla s i f ic ar e n t r es ti pos s e gún ex istad r en aje y/o con s olid ac ión de la mu es tr a, por lo ta n t o lo s v a lore s de c y φ d e pe n d e n ese n ci a l m e nt e de l a vel o c i da d del en say o y d e l a pe rm ea bi l i da d del s u el o .
- En say o no conso l i d ado no d r enado (UU) . Es un ensay o r á p i do, dond e el cort e se i n ici a an tes de con s olid ar l a mu est r a ba jo la carg a norm a l (Pv ) ; si el s u el o es c o he si v o y s a t u ra d o , s e de sa r r o l l a rá e x ce s o de p r e s i ó n de poros . Gene ralm ente la rect a int r í n se ca e n el dia g ram a de τ contra σ es hor izon t a l , donde τ =C u. No se pe rm ite el dre n a j e de la m u est r a e n t odo el ensay o .
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