corte y compresion

Ensayos para conocer resistencia de un suelo
La determinación de los parámetros, cohesión y ángulo de rozamiento que nos definen
la resistencia del suelo se determinan en el estudio Geotécnico, bien a través de
ensayos de campo o mediante en ensayos de laboratorio.

Los ensayos de laboratorio más usuales, para este fin, son :
I/ Ensayo de Corte Directo.
II/ Ensayo de Corte Triaxial.
III/Ensayo de Compresión simple.

I/ Ensayo de corte directo (ensayo (Casagrande).
Intenta reproducir en el laboratorio la experiencia y resultados del plano inclinado.

N

N
Caja metálica
∆L

T
T

T+∆T

T+∆T
Esquema de la caja empleado en el ensayo de corte directo.

En el aparato se aplica a la muestra de terreno una carga vertical “N” que se mantiene
fija y a continuación seaplica una carga cortante “T” que va aumentado hasta que la
muestra del terreno rompe. El plano de rotura está prefijado por la unión de las dos
partes de la caja.

N

T

T

T

La direcciones y tensiones principales están determinadas
Hay diversos tipos de cajas en función del tamaño de la muestra de suelo a ensayar::
Cajas cuadradas de tamaño 6 x 6 cm o de 10 x10 cm de lado paraarenas.
Cajas cuadradas de 30 x 30 cm de lado, para gravas. (hasta 100 x 100 cm.)
Cajas cilíndricas de 6 -10 -16 cm de Ø

Tomás Cabrera (E.U.A.T.M.)

1

Máquinas ensayo de corte directo
Máquina ensayo
corte directo.

Micrómetro analógico

Micrómetro digital

CEDEX (centro de estudio y
experimentación de obras
públicas.)

Equipo de corte directo
con caja de 100 x100 cm
paramateriales
granulados gruesos en
presas y escolleras.
N max = 1000 kN (100 t)
T max = 1000 kN (100 t)
∆L = 25 cm.

Resultados del ensayo:
1º/ Cuando se produce la rotuna como son conocidos “N” , “T” , la lectura del
micrómetro “∆L” y el área de las superficies de contacto. Podemos calcular:

σ=

N
A

τ=

T
A

tan φ =

T
N
Tomás Cabrera (E.U.A.T.M.)

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Gráficas ensayo decorte directo
2º/ Graficas tensión- deformación. El avance del progreso del ensayo de corte directo se
puede representar en un grafico tensión “ Շ “ en el eje vertical y deformación horizontal “∆L”
en el eje horizontal. Existen dos tipos básicos de gráficas.
Suelos con gráfica tipo 2 se toma el
valor residual correspondiente al final
del tramo curvo.(resistencia residual)

Tensión ‫ 7,2 =ح‬kp/cm2

Tensiones σ aplicadas

Tensiones tangenciales (kp/cm2)

Tensiones tangenciales (kp/cm2)

Suelos con gráfica tipo 1 se toma
el máximo de la curva de rotura
del terreno. (resistencia de pico)

Desplazamientos ( mm.)

Desplazamientos ( 0,1mm.)

gráfica tipo 2

gráfica tipo 1
3º/ Gráfica tensiones: normales y tangenciales.

Si las tensiones “ σ ” y “ τ “ resultantes de cadaensayo de corte directo se llevan a unos
ejes cartesianos y los unimos tendremos:

τ

τ

τ = (σ * tan φ ) + c /

φ/

τ1

φ

τ2

τ3

σ1

σ

σ2
σ3
Gráfica típica arenas y arcillas
normalmente consolidadas
(recta pasa por el origen).

τ1

c/

τ2

τ3

σ1

σ

σ2
σ3

Gráfica típica arcillas sobreconsolidadas
Aparece cohesión efectiva: “c'”
Tomás Cabrera(E.U.A.T.M.)

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Criterio de Plasticidad- Rotura de Coulomb
Se repite el ensayo tres veces con distintos valores de partida: N1, N2 y N3. es decir, con
las tensiones: σ1 σ2 σ3.
Para obtener los tres valores de carga de rotura a cortante: T1 , T2 y T3. o en valores
τ3
unitarios las tensiones: τ 1 τ 2
Aunque dos valores serían suficientes para definir la recta, el tercero sirve de
comprobacióny para evitar algún resultado errático.
El ensayo de corte directo es rápido y útil y bastante exacto para suelos granulares ya
que drenan muy bien y no existe problema con la presión de agua.
En arcillas la expulsión del agua es muy lenta, por lo que la fiabilidad del ensayo
depende de que se haga más o menos rápido.
Si se produce la rotura frágil del suelo, hay que realizar el ensayo...