Resistencia Al Corte III-2013

Introduccin a la Mecnica de Suelos

RESISTENCIAAL

CORTE

RESISTENCIA AL CORTE

LA RESISTENCIA DE LOS SUELOS

TENSIONES EN UN PLANO GENRICO

CRITERIOS DE ROTURA

ENSAYOS PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA DE SUELOS

LA RESISTENCIA DE LAS ARENAS

LA RESISTENCIA DE LAS ARCILLAS

ENSAYOS DE LABORATORIO

ENSAYO DE CORTE DIRECTO

ENSAYO DE COMPRESIN TRIAXIAL

PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA DE LOS SUELOS

LA RESISTENCIA DE LOS SUELOS

ngulo de rozamiento -

cohesin - c

roturaen suelos

fenmenos de corte

++++

en un plano ++++normal rasante

problemas deresistencia de

suelos

interesan nicamente1 y 3

CRCULO DE MOHR

TENSIONES EN UN PLANO GENRICO

efecto de la presin de poros

CRITERIO DE MOHR-COULOMB

la rotura ocurre en el plano en el que se est alcanzado la tensin normal indicada por el segmento AB y la tensin rasante indicada por el segmento BC

Anlisis del estado de tensiones en el plano de rotura

ENSAYO DE COMPRESN TRIAXIAL


consiste en la aplicacin de un estado hidrosttico de tensiones (c), que se mantiene constante, y de un proceso de

carga axial (1) sobre una probeta cilndrica de suelo

cmara de ensayo


accesorios

Probeta de suelo montada en cmara de ensayo



equipo de ensayo de compresin triaxial

FASE I : MONTAJE - se prepara la muestra y se ensambla dentro de la cmara triaxial

FASES DEL ENSAYO

FASE II : CONFINAMIENTO - Aplicacin de presin de confinamientoisotrpica, con o sin drenaje, medianteun incremento de la presin de cmara.

FASE III : CORTE - se incrementa la tensin de corte hasta alcanzar la rotura de la muestra; ya sea por incremento de la tensin vertical o por disminucin de la presin de cmara.


CONSOLIDADO DRENADO - CD

TIPOS DE ENSAYO


Segn las etapas CONFINAMIENTO y CORTE se desarrollen permitindose o no el drenaje de la probeta, se tienen distintos tipos de ensayo:

CONSOLIDADO NO DRENADO - CU

NO CONSOLIDADO NODRENADO - UU

CONFINAMIENTO CORTE

drenado drenado

no drenado

no drenado

drenado

no drenado



CONFINAMIENTOse aplica la presin de confinamiento y se espera que la probeta consolide, esto es, hasta que el volumen permanezca constante (presin neutra = 0)

vlvulaabierta

se midev

CORTEla tensin axial se incrementa lentamente, para que el agua a presin de la muestra pueda salir

la presin neutra durante todo el proceso de carga es prcticamente nula

tensiones aplicadas indican las tensiones efectivasque estn ocurriendo.

vlvulaabierta

se midev



CONFINAMIENTOse aplica la presin de confinamiento y se espera que la probeta consolide, esto es, hasta que el volumen permanezca constante (presin neutra = 0)

vlvulaabierta

se midev

CORTEla tensin axial se incrementa sin drenaje de la probeta

midiendo las presiones neutras durante el proceso de carga, es posible determinar la resistencia en trmino de las tensiones efectivas vlvula

cerrada

se mide u

NO CONSOLIDADO NO DRENADO - UU


CORTEla tensin axial se incrementa sin drenaje de la probeta

si la probeta est saturada no hay cambio de volumen durante el proceso de carga axial

vlvulacerrada

CONFINAMIENTOse aplica la presin de confinamiento sin drenaje de la probeta, e inmediatamente se pasa a la fase de corte

vlvulacerrada


no existen tensiones rasantes ni en la bases, ni en las generatrices de la probeta de suelo

los planos horizontales y verticales resultan ser planos principales

Si el ensayo es de carga, el horizontal es el plano principal mayor, y el vertical, el plano

principal menor

3 = C - presin de confinamiento

(1 3) - tensin desviadora.




durante el proceso de carga axial se miden: el incremento de tensin axial (1), la variacin de volumen (v) y la deform. vertical de la probeta (1), en funcin de la cual se grafican las tensiones desviadoras y las variaciones de volumen

durante el proceso de carga axial se miden: el incremento de tensin axial (1), la presin de poros (u) y la deform. vertical de la probeta (1), en funcin de la cual se grafican las tensiones desviadoras y las variaciones de presin de poros


a partir del valor de tensin desviadora correspondiente a la rotura (1 3), queda definido el crculo de Mohr de rotura. Crculos de Mohr de ensayos realizados en diferentes probetas, a diferentes presiones confinantes (3), permiten determinar la envolvente de resistencia de acuerdo al criterio de Mohr Coulomb.

3 1

envolvente

de resistenci

a

= c + . tg

aplicacin de un estado hidrosttico de tensiones (c), que se mantiene constante,y de un proceso de carga axial (1) sobre una probeta cilndrica de suelo

3 fases: MONTAJE, CONFINAMIENTO yCORTE

Tres tipos de ensayo, segn el drenaje de la probeta durante estas fases: CD, CU y UU

es posible medir o bien la variacin volumtrica de la probeta (drenado), o bien la presin neutra (no drenado)


para 3 isotrpica cte:se aplica 1 (axial), y se mide la deformacin vertical (1), y la variacin de volumen (1) o la presin neutra (u)

realizndose ensayos con diferentes 3, se obtiene la envolvente de resistencia

= c + . tg


CASO DE OBRAENSAYO DE COMPRESIN TRIAXIAL

ENSAYO DE COMPRESIN TRIAXIALPRESA DE PASO SEVERINO - OSE


Seccin +16.1000

+39.75m

+15.00 m

10

20

30

40

50

C

o

t

a

(

W

a

r

t

h

o

n

,

m

)

1

Desembalse rpido

+31.30m

(c)

PRESA DE PASO SEVERINO - OSE


NO CONSOLIDADO NO DRENADO - UU



0

1

2

3

4

T

e

n

s

i

n

d

e

c

o

r

t

e

,

(

k

g

/

c

m

2

)

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Tensin efectiva, (kg/cm2)

Prestamo "C" Ensayos CUEnsayos CD

0

1

2

3

4

T

e

n

s

i

n

d

e

c

o

r

t

e

,

(

k

g

/

c

m

2

)

0 1 2 3 4 5 6 7 8


Prestamo "B" Ensayos CUEnsayos CD

=0.50+ tg(17)=0.50+ tg(13)


Seccin +16.1000

+39.75m

+15.00 m

10

20

30

40

50

C

o

t

a

(

W

a

r

t

h

o

n

,

m

)

1

Desembalse rpido

+31.30m

(c)


01234567

T

e

n

s

i

n

d

e

c

o

r

t

e

,

(

k

g

/

c

m

2

)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14


=0.35+ tg(30)

Seccin +16.1000

+39.75m

+15.00 m

10

20

30

40

50

C

o

t

a

(

W

a

r

t

h

o

n

,

m

)

1

Desembalse rpido

+31.30m

(c)


Seccin +16.1000

+39.75m

+15.00 m

10

20

30

40

50C

o

t

a

(

W

a

r

t

h

o

n

,

m

)

1

Desembalse rpido

+31.30m

(c)

Material Cdigo de color

Densidad sat. [kN/m3]

Cohesin, 'c [kg/cm2]

ngulo de friccin, '

Arcilla

19.8 0.20 0.50 14 - 16

Saprolito

21.8 0.1 0.35 30 - 32

Granular

20.5 0 30 - 35

Enrocado

20 0 40 - 45

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