Mate 5

ESFUERZO CORTANTE EN SUELOS

12.1 RESISTENCIA AL CORTE DE UN SUELO

Esta resistencia del suelo determina factores como la estabilidad de un talud, la capacidad de carga admisible para unacimentación y el empuje de un suelo contra un muro de contención.

12.1.1 Ecuación de falla de Coulomb (1776)
Coulomb observó que si el empuje de un suelo contra un muro produce un desplazamiento en elmuro, en el suelo retenido se forma un plano recto de deslizamiento. Él postuló que LA MÁXIMA RESISTENCIA AL CORTE, τf, en el plano de falla, está dada por:

Donde : σ = Es el esfuerzo normal totalen 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 DEFRICCIÓN DE AMONTON para el deslizamiento de dos superficies planas, con la inclusión de un término de cohesión c para incluir la Stiction propia del suelo arcilloso. En los materiales granulares, c = 0 ypor lo tanto:

τf = σ tg φ Suelo granular (12.2)

Contrariamente, en suelos puramente cohesivos, φ = 0, luego:

Tf = c Suelo cohesivo puro (12.3)

Pero la ecuación (12.1) no condujo siempre aresultados satisfactorios, hasta que TERZAGUI publica su expresión σ = σ’ + U con el principio de los esfuerzos efectivos (el agua no tiene cortante). Entonces:



Puesto que la resistencia alcortante 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 unafuerza normal, se puede proceder a cizallarlo con una fuerza cortante. El movimiento vertical de la muestra se lee colocando un deformímetro en el bastidor superior. El molde no permite control dedrenaje, que en el terreno pueden fallar en condiciones de humedad diversas (condición saturada no drenada, parcialmente drenadas o totalmente drenadas), para reproducir las condiciones de campo se...