resistencia al esfuerzo cortante mecanica de los suelos

7/22/2019 Resistencia Al Esfuerzo Cortante Mecanica de Los Suelos

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Repblica Bolivariana De VenezuelaMinisterio Del Poder Popular Para La DefensaUniversidad Nacional Experimental Politcnica

De La Fuerza Armada BolivarianaUNEFA.

Ncleo Anzotegui-Extensin Puerto Pritu

Prof.: Jhoanny Rodrguez Ambiente: Jos Francisco Laya

Mecnica de los Suelos Jos GarcaVI semestre Ing. Civil Pedro Tovar

Seccin 01 Javier TorresFranco Troisi

Augusto Guaina

Angelina Mart

Angel Martnez

Puerto Pritu, Junio 2013


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Resea Histrica

Introduccin

El problema de la determinacin de la resistencia alesfuerzo cortante de los suelos constituye uno de lospuntos fundamentales de toda la Mecnica de suelos.

Charles Coulomb (1776)


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Prueba directa de resistencia al esfuerzocortante

Fue durante muchos aos lanica prcticamente usadapara la determinacin de la

resistencia de los suelos.Debido a su simplicidad, hasido sustituida en buena partepor las pruebas de compresintriaxial.


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ProcedimientoAl igual que las pruebas de compresin simple, las de corte directo

varan segn el tipo de aparato que se utilice, de todos modos

existen un conjunto de pasos esenciales indiferentemente delaparato. Estos pasos son:

Medir las dimensiones de la caja del aparato en que se alojar el

suelo.

Obtener la carga muerta propia del aparato (peso del mecanismo

de carga al no aplicar carga normal) Colocar la muestra en la caja, si es arena se deber colocar un

espesor de 1 a 1.5 vm ya que mayor espesor que este (aplanado

adecuadamente), produce un fenmeno de falla progresiva por

el cual obtenemos resistencias menores a las reales.

Colocar la placa sobre el espcimen y sobre esta placa se

colocar el transmisor de presin normal.

Colocar los micrmetros o extensmetros para poder medir las

deformaciones tangenciales y normales, anotando sus lecturas

iniciales.

No debe de haber contacto entre los marcos fijos y mviles de la

caja que contiene la muestra de suelo.


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Prueba in situ por medio de la veleta

La prueba presenta, enprincipio, una ventajaconsiderable: la derealizarse directamentesobre los suelos in situ, es

decir, no sobre muestrasextradas con mayor omenor grado dealterabilidad, sino sobrelos materiales en el lugar

en que se depositan en lanaturaleza.


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Pruebas de compresin triaxial de resistencia alesfuerzo cortante

Son las mas usadasen cualquierlaboratorio paradeterminar lascaractersticas deesfuerzodeformacion y de resistenciade los suelos.


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Prueba lenta. (smbolo L). Prueba conconsolidacin y con drenaje

Se sujeta al suelo a una presinhidrosttica teniendo abierta lavlvula de comunicacin con labureta y dejando transcurrir el

tiempo necesario para que hayacompleta consolidacin bajo lapresin actuante.


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Prueba rpida-consolidada. (smbolo R).Prueba con consolidacin y sin drenaje

En este tipo de prueba, el espcimen seconsolida primeramente bajo la presinhidrosttica como en la primera etapa de laprueba lenta; as, el esfuerzo llega a serefectivo, actuando sobre la fase solida delsuelo enseguida la prueba es llevada a lafalla por un rpido incremento de la cargaaxial, que se permita el cambio del

volumen.


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Prueba rpida. (smbolo R).Prueba sin consolidacin y sin drenaje

No se permite ninguna etapa deconsolidacin y el drenaje permanececerrado, se aplica una presin hidrosttica y

de inmediato se hace fallar el suelo con laaplicacin rpida de la carga axial. Losesfuerzos efectivos en esta prueba no seconocen bien, ni tampoco su distribucin enningn momento, sea anterior o durante la

carga axial.


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Prueba de compresin simple. (smbolo C).

No es realmente triaxial se parece a unaprueba rpida. Los esfuerzos exterioresal principio de la prueba son nulos, peroexisten en las estructuras del suelo

esfuerzos efectivos no muy biendefinidos, debidos a tensiones capilaresen el agua intersticial.


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Pruebas de compresin triaxial enlos suelos friccionantes

La esencia de la pruebaconsiste en aplicar el esfuerzolateral por medio de un vacoque se comunica a una

muestra de arena,previamente envuelta en unamembrana de hule; este vacocumple tambin la misin deproporcionar soporte a la

arena impidiendo que sederrumbe.


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Factores que influyen en la resistencia alesfuerzo cortante de los suelos cohesivos

a) Historia previa de consolidacin del suelo.

b) Condiciones de drenaje del mismo.c) Velocidad de aplicacin de las cargas a que se le sujeta

d) Sensibilidad de su estructura


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a) Historia previa de consolidacin del suelo.

1.El cilindro est completamente lleno de agua, y el agujero est

cerrado (Suelo saturado)

2.Una carga es aplicada sobre el muelle mientras el orificio sigue

cerrado. En esta etapa, el agua resiste la carga aplicada. (Desarrollo

de presiones excesivas en los poros de agua)

3.Cuando se abre el orificio, el agua comienza a drenar y el muelle seacorta. (Drenaje excesivo de los poros de agua)

4.Despus de cierto tiempo, el drenaje de agua termina. Ahora el

muelle resiste por si solo la carga aplicada. (Total disipacin del

exceso de presin de agua en los poros. Fin de la consolidacin.

Analoga del muelleEn este sistema el muelle

representa la compresibilidad ola estructura propia del suelo, y

el agua es el fluido que se

encuentra en los vacios entre

los poros.


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b) Condiciones de drenaje del suelo.

c) Velocidad de aplicacin de las cargas a que se lesujeta

d) Sensibilidad de su estructura

Cambia su resistencia, hacindose menor, y aumenta su compresibilidad

Velocidad de las solicitaciones que se le aplican a la muestra


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Resistencia al esfuerzo cortantede los suelos friccionantes

Depende de:

a) Compacidad

b) Forma de los granosc) Distribucin granulomtrica

d) Resistencia individual de las partculas

e) Tamao de las partculas

f) Niveles de esfuerzos

g) Tipo de prueba que se haga en el laboratorio


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Relacin de vacos criticay licuacin de las arenas

Segn ha quedadoestablecido, existe el hecho,revelado por el experimento,de que, en deformacin bajo

esfuerzo cortante, las arenassueltas disminuyen suvolumen y, por lo tanto, surelacin de vacos, en tantoque en las arenas compactas

ambos aumentan.


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Consideraciones sobre los resultados depruebas triaxiales en suelos cohesivos

saturados, normalmente consolidadosLos resultados de las diferentes pruebastriaxiales se interpretan generalmente a partirde graficas constituidas segn el mtodo de

Mohr; es decir, en una representacin de losesfuerzos normales contra los esfuerzoscortantes correspondientes.

El anlisis de los resultados exige distinguir

aquellas realizadas sobre los suelos saturadospor completo.


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Consideraciones sobre los resultadosde las pruebas triaxiales en suelos

cohesivos no saturadosEn suelos no saturados totalmente,como es el caso de los sueloscompactados para la construccin

del terrapln de un camino o parauna presa de tierra, las envolventesde resistencia obtenida de lasdistintas pruebas triaxiales tienenuna forma totalmente diferente,,dependiendo fundamentalmente delcontenido de gases en la muestra.


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Prueba Rpida

Prueba de compresin

No permite el drenaje del espcimen ni en la etapa inicial, de preside la cmara, ni en la final de falla.

Prueba de extensin

Se aumenta el esfuerzo lateral.

Suelos cohesivos saturados, normalmente consolidados


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Prueba de compresin simple

Esta prueba se realiza,segn ya se dijo, aplicandoun esfuerzo axial a unespcimen, sin la etapa

previa de presinhidrosttica.

Prcticamente solo existela etapa de carga, queconduce el suelo a la falla;

sin embargo, en vas desimplificacin, podraconsiderarse como primeraetapa del estado inicial dela muestra, sin esfuerzosexteriores.

Suelos cohesivos saturados, preconsolidados.

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