PARAMETROS

LA MEMORIA DEL SUELO: VARIACIÓN DE PARÁMETROS DE RESISTENCIA AL
CORTANTE POR TENSIONES COMPRESIVAS.
José Luis González, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín
Gonzalo Prieto, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín.
Fabián Hoyos Patiño Profesor Asociado. Facultad de Minas, Universidad Nacional de
Colombia, Sede Medellín, fhoyos@unal.edu.co.RESUMEN
Los parámetros e resistencia al cortante, cohesión y ángulo de fricción interna pueden
variar en intervalos más o menos amplios en función de las condiciones ambientales en que
se encuentran, particularmente en función de la humedad, la saturación y el estado de
tensiones. En este trabajo presentamos los resultados experimentales relevantes del estudio
de la variación de la cohesión y delángulo de fricción interna de tres tipos de suelos, un
limo caolinítico sedimentario, un limo residual derivado de anfibolita, y una arena limosa
con 35% de finos, en función de las tensiones compresivas a las que fueron sometidas
previamente al ensayo de corte directo.
La cohesión de las arenas y del limo sedimentario aumentó linealmente en función de la
tensión compresiva; por el contrario, lacohesión de un limo residual disminuyó hasta un
valor cercano a cero y luego aumentó hasta un valor ligeramente por encima de la cohesión
inicial. El ángulo de fricción interna de los limos aumentó linealmente con la tensión
compresiva, en tanto que las arenas presentaron un comportamiento complejo, sin cambio
hasta tensiones del orden de 0.5 MPa, y entre 1-1.5 Mpa, con disminución entre 0.5-1 Mpa,
ycon aumento con tensiones entre 1.5-2 Mpa. En todos los casos la densidad aumenta con
la tensión compresiva hasta el nivel de 2 Mpa.
El incremento de los valores de la densidad, de la cohesión y del ángulo de fricción era
esperado, no así la disminución de la cohesión de la cohesión en el limo residual y la
variación compleja del ángulo de fricción de la arena. La pérdida de cohesión del limoresidual puede explicarse por el rompimiento de uniones cementantes entre las partículas y
la destrucción progresiva de la microestructura del suelo. El incremento de cohesión de las
arenas y arcillas y a partir del punto de mínima en el limo puede ser explicado por el
entrelazamiento de partículas que acompaña la reducción de la relación de vacíos a medida
que aumenta la tensión compresiva. Elcomportamiento complejo de la arena puede estar
relacionado con las características de la fracción fina.
Los resultados de este trabajo, y de otros en la misma línea, pueden permitir una
aproximación más apropiada a la definición de los valores de los parámetros de resistencia
al cortante en los análisis de estabilidad, particularmente en el caso de los suelos residuales.
INTRODUCCION
El problema de ladeterminación de la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos
constituye uno de los puntos fundamentales de toda la mecánica de suelos. Una valoración
correcta de los parámetros de resistencia al cortante constituye un paso previo
imprescindible para intentar cualquier aplicación de la mecánica de suelos al análisis de la
estabilidad de las obras civiles.

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Los análisis de estabilidad detaludes y los diseños de cimentaciones, se apoyan en la
ecuación de Mohr-Coulomb-Terzaghi en la que se supone constante el valor de la cohesión
y del ángulo de fricción. Sin embargo, estas dos propiedades del suelo pueden variar en
función de los esfuerzos efectivos. Por otra parte, la eficiencia a largo plazo de algunas
soluciones geotécnicas depende de la variación de estos parámetros, de laresistencia al
corte y de su permanencia en el tiempo. De verificarse que la aplicación de un esfuerzo
efectivo, produce cambios significativos en los valores de la cohesión y del ángulo de
fricción, podrían introducirse modificaciones interesantes en algunos de los métodos de
diseño geotécnico.
La finalidad de este trabajo es continuar con el programa de investigación sobre la
variación de los...