compresion simple de mecanica de suelos


ENSAYO DE CORTE DIRECTO Y COMPRESION INCONFINADA




I. INTRODUCCION

El ensayo de corte directo se realiza con el objetivo principal de determinar el valor dela cohesión, así como el ángulo de fricción interna de un suelo sometido a esfuerzo cortante .Este ensayo impone sobre un suelo condiciones idealizadas, o sea indica la ocurrencia de una falla a través de un plano de localizaciónpredeterminado. Sobre este plano actúan dos fuerzas, una normal por una carga vertical aplicada y un esfuerzo cortante debido a la acción de una carga horizontal. Como el esfuerzo cortante y el esfuerzo normal tienen el mismo significado en la construcción del Círculo de Mohr, en lugar de resolver una serie de ecuaciones para c y tan f, es posible dibujar en un plano de ejes coordenados estosvalores para los diferentes ensayos y proponer promedio del valor de la cohesión en el corte en Y y f por la pendiente de esta recta. En este ensayo también se puede obtener los parámetros de resistencia residual cR y fR .
El ensayo de compresión no confinada, también conocido con el nombre de ensayo de compresión simple o ensayo de compresión uni axial, es muy importante en Mecánica de Suelos, yaque permite obtener un valor de carga última del suelo, el cual, como se verá más adelante se relaciona con la resistencia al corte del suelo y entrega un valor de carga que puede utilizarse en proyectos que no requieran de un valor más preciso, ya que entrega un resultado conservador. Este ensayo puede definirse en teoría como un caso particular del ensayo triaxial. Es importante comprender elcomportamiento de los suelos sometidos a cargas, ya que es en ellos o sobre ellos que se van a fundar las estructuras, ya sean puentes, edificios o carreteras, que requieren de una base firme, o más aún que pueden aprovechar las resistencias del suelo en beneficio de su propia capacidad y estabilidad, siendo el estudio y la experimentación las herramientas para conseguirlo, y finalmente poderpredecir, con una cierta aproximación, el comportamiento ante las cargas de estas estructuras.


II. OBJETIVOS


Determinar la resistencia al esfuerzo cortante o capacidad portante del suelo en estudio, utilizando el ensayo de corte directo.

Determinación los parámetros de resistencia (φ y c) de un suelo.



III. MARCO TEORICO


A) ESFUERZO CORTANTE EN SUELOS:


1. RESISTENCIA AL CORTEDE UN SUELO
Esta resistencia del suelo determina factores como la estabilidad de un talud, la capacidad de carga admisible para una cimentación y el empuje de un suelo contra un muro de contención.
Coulomb observó que si el empuje de un suelo contra un muro produce un desplazamiento en el muro, en el suelo retenido se forma un plano recto de deslizamiento. Él postuló que LA MÁXIMA RESISTENCIAAL CORTE, τf, en el plano de falla, está dada por:
τ = c + σ tg φ……………… (1)
Donde:
σ = Es el esfuerzo normal total en el plano de falla.
φ = Es el ángulo de fricción del suelo (por ejemplo, arena)
c = Es la cohesión del suelo (por ejemplo, arcilla).

Esta es una relación empírica y se basa en la LEY DE FRICCIÓN DE AMONTON para el deslizamiento de dos superficies planas, con lainclusión de un término de cohesión c para incluir la Stiction propia del suelo arcilloso. En los materiales granulares, c = 0 y por lo tanto:

τ = σ tg φ Suelo granular…………… (2)

Contrariamente, en suelos puramente cohesivos, φ = 0, luego:
τ = c Suelo cohesivo puro……………… (3)

Pero la ecuación (1) no condujo siempre a resultados satisfactorios, hasta que TERZAGUI publica su expresión σ = σ’ + Ucon el principio de los esfuerzos efectivos (el agua no tiene cortante). Entonces:

τf = c ‘+ σ’ tg φ’…………………. (4)

Puesto que la resistencia al cortante depende de los esfuerzos efectivos, en el suelo los análisis deben hacerse en esos términos, involucrando c’ y φ’, cuyos valores se obtienen del ENSAYO DE CORTE DIRECTO: Aplicando al suelo una fuerza normal, se puede proceder a cizallarlo...