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INTRODUCCIÓN:

















Desarrollo:

RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE.

Conceptos Fundamentales

Los suelos, como cualquier material, bajo ciertas solicitaciones, se comportarán como materiales elásticos, pero en muchas veces tendrá deformaciones mayores de las normales, por lo que será un factor predominante el considerar la plasticidad del suelo.
El suelo puede presentar diversostipos de fallas tales como: disgregamiento, deslizamiento en líneas de rotura o fluencia plástica.
La resistencia al esfuerzo cortante está representada por la ecuación de Coulomb.




En la que:
τ= Resistencia al corte del suelo.
c= Cohesión del suelo.
σ0= Esfuerzo normal intergranular.

τ = c + σ0 tan
ϕφ= Ángulo de fricción interna del suelo, el cual se supone que es constante.

La cohesión puedeser definida como la adherencia entre las partículas del suelo debida a la atracción entre ellas, producidas por sus fuerzas intergranulares.
El ángulo de fricción interna es función de la uniformidad de las partículas del suelo, del tamaño y la forma de los granos y de la presión normal.
La utilización de la ecuación de Coulomb no condujo siempre a diseños satisfactorios deestructuras de suelo. La razón para ello no se hizo evidente hasta que Terzaghi publicó el principio de esfuerzos efectivos σ = σ´ + u. Pudo apreciarse entonces que, dado que el agua no puedesoportar esfuerzos cortantes sustanciales, la resistencia al corte de un suelo debe ser resultado únicamente de la resistencia a la fricción que se produce en los puntos de contacto entre partículas; lamagnitud de ésta depende sólo de la magnitud de esfuerzos efectivos que soporta el esqueleto de suelo. Por tanto, cuanto más grande sea el esfuerzo efectivo normal a un plano de falla potencial, mayor será la resistencia al corte de dicho plano. Entonces si se expresa la ecuación de Coulomb en términos de esfuerzos efectivos, se tiene:

τf = c´ + σ´ tan ϕ´
En la cual los parámetros c´ y φ´ sonpropiedades del esqueleto del suelo, denominadas cohesión efectiva y ángulo de fricción efectiva, respectivamente.

Puesto que la resistencia al corte depende de los esfuerzos efectivos del suelo, los análisis de estabilidad se harán entonces en términos de esfuerzos efectivos. Sin embargo, en ciertas circunstancias el análisis puede hacerse en términos de esfuerzos totales y por lotanto, en general, se necesitará determinar los parámetros de resistencia al corte del suelo en esfuerzos efectivos y en esfuerzos totales. Es decir, los valores de c´, φ´ y c, φ. Estos se obtienen, a menudo en ensayos de laboratorio realizados sobre muestras de suelo representativas mediante ensayo de corte directo (ASTM D-3080-72) o el ensayo de compresión triaxial (ASTM D-2850-70).
Desde elpunto de vista de la relación esfuerzo-deformación, debemos tener en cuenta dos tipos de resistencia:

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 de la curva esfuerzo-deformación. La utilización de la resistencia pico en el análisis de estabilidad asume que la resistencia picose 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 en otros, en un fenómeno de falla progresiva y asumir que la resistencia pico actúa simultáneamente en toda la superficie de falla puede producir errores en el análisis.

Resistencia residual
Es la resistencia al corte que posee elmaterial después de haber ocurrido la falla.
Skempton (1964) observó que en las arcillas sobre consolidadas, la resistencia calculada del análisis de deslizamientos después de ocurridos, correspondía al valor de resistencia residual y recomendó utilizar para el cálculo de factores de seguridad, los valores de los parámetros obtenidos para la resistencia residual φr y cr....