Corte Directo Monografia

Este trabajo dedico a mis padres por su apoyo incondicional, y a la vez me inspiran a superar cualquier adversidad. Asimismo dedico a la ingeniera del curso quien nos da las pautas acerca del curso.

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INDICE

Introducción……………………………………………………………………………3

I.

Corte Directo de Suelos………….………..………….……………….……..4

II.

Principio de Ensayo de Corte.………………………..…………..…….…...5 A. Ecuación de Falla de Coulumb Coulumb …………………….……… ..…………. 5

III.

Ensayo De Corte Directo……………………………..……………… ...……7

3.1 Objetivo…………………………………………….…..………………...…… 7 3.2 Materiales Materia les Y Equipo ……………………………….…………………..…… 7 3.3 Ejemplos de Procedimientos………………… Procedimientos………………………..…………...…… ……..…………...………...9 …...9 3.4 Análisis De Resultados ……………… ……………………………… …………………………..…… …………..…….....12 IV Conclusiones……………………..…………..…………...……………………..15 V Recomendaciones……………………………………………………………… ..17

VI Bibliografía…………………..……………………………………………..…… .18









INTRODUCIÓN Se describe el método de ensayo para la determinación de la resistencia al corte de una muestra de suelo, utilizando para ello un aparato de corte directo que simula la aplicación de las cargas reales a las que estará sometido el suelo. Asimismo la finalidad de los ensayos de corte, es determinar la resistencia de una muestra de suelo, sometida a fatigas y/o deformaciones que simulen las que existen o existirán en terreno producto de la aplicación de una carga. El ensayo de corte directo tiene como objetivo determinar la resistencia al esfuerzo cortante de una muestra, valor que entre otras cosas nos será muy útil para el cálculo de la estabilidad de taludes. La resistencia al esfuerzo cortante en el suelo se debe a dos componentes: la cohesión, aportada por la fracción fina del suelo y responsable a su vez del comportamiento plástico de este, y el rozamiento interno entre las partículas granulares. El ensayo de corte directo se realiza sobre una muestra de suelo situada dentro de una caja de metal dividida en dos piezas: la mitad superior y la mitad inferior. Simultáneamente la muestra es sometida a una carga normal constante y a un esfuerzo

lateral

que

se

va

incrementando

de

forma

progresiva.

Mientras realizamos el ensayo vamos tomando nota del esfuerzo aplicado y el desplazamiento producido entre los dos bloques, datos que más tarde proyectaremos en una gráfica a partir de la cual podremos obtener la resi stencia al corte de esa muestra para la carga normal aplicada. Repetiremos el ensayo un mínimo de dos veces con diferentes cargas normales, de forma que proyectando los diferentes valores en una gráfica esfuerzo normal respecto resistencia al corte podremos encontrar la envolvente de Morh del material, con lo que ello implica cohesión y ángulo de rozamiento interno.









I CORTE DIRECTO DE SUELOS El ensayo de corte directo "in situ" es uno de los ensayos los ensayos "in situ" llevados a cabo para realizar el reconocimiento el reconocimiento geotécnico de un terreno. Los ensayos de corte "in situ" obedecen a los mismos principios y metodologías que los de laboratorio. Su empleo más típico es la determinación de la resistencia al corte de diaclasas o planos de debilidad de macizos de macizos rocosos. Para ello, se talla un bloque de roca de las dimensiones requeridas, de forma que el plano que se desea ensayar se sitúe en la base del bloque. El tallado se hace a mano, de la forma más cuidadosa posible. A continuación, se rodea el bloque con un marco metálico, y se rellena el hueco entre el bloque y el marco con mortero con mortero (construcción). Una (construcción). Una vez endurecido, se aplica la carga normal mediante gatos hidráulicos. hidráulicos. Posteriormente se aplica la carga tangencial, también mediante gatos. Esta carga suele tener una cierta inclinación para evitar momentos sobre la base del bloque que impliquen distribuciones de tensiones no uniformes a lo largo del plano de rotura. Son usuales bloques de dimensiones de 50 cm x 50 cm, si bien se han realizado ensayos sobre áreas mayores. Al igual que en los ensayos de placa de carga, es frecuente recurrir a la ubicación en galerías. La interpretación del ensayo es directa. Se miden desplazamientos en dirección horizontal y vertical. Se obtienen resultados sobre la deformabilidad de la diaclasa ensayada (módulos normal, transversal), así como su resistencia su resistencia al corte. La corte. La razón de ensayar bloques de gran tamaño suele ser el análisis de la influencia de rugosidades de gran escala en la resistencia. El ensayo de corte directo de suelos consiste en hacer deslizar una porción de suelo respecto a otra a lo largo de un plano de falla predeterminado mediante la acción de una fuerza de corte horizontal incrementada, mientras se aplica una carga normal al plano del movimiento.









II PRINCIPIO DE DEL ENSAYO CORTE Los aspectos del corte directo que nos interesa cubrir pueden dividirse en cuanto a categorías: a) Resistencia al corte de un suelo suelo no cohesivo (arenas y gravas) que es prácticamente independiente del tiempo. b) Resistencia al corte drenado para suelos cohesivos, en que el desplazamiento debe ser muy lento para permite el drenaje durante el ensayo. c) Resistencia al corte residual residual drenado para suelos tales como arcillas en en las que se refieren desplazamiento muy lento deformaciones muy grandes. d) Resistencia al corte para suelos muy finos bajo condiciones condiciones no drenados drenados en que el corte es aplicado en forma rápida. Esta resistencia del suelo determina factores como la estabilidad de un talud, la capacidad de carga admisible para una cimentación y el empuje de un suelo contra un muro de contención.

A. ECUACIÓN DE DE FALLA DE COULOMB Coulomb observo que si el empuje de un suelo contra un muro produce un desplazamiento en el muro, en el suelo retenido se forma un plano recto de deslizamiento. El postulo que la máxima resistencia al corte, τf , en el plano de falla, está dada por:

  = c + σ tg φ…..(1)

Dónde: σ = Es el esfuerzo normal total en el plano de falla.









Esta es una relación empírica y se basa en la Ley de Fricción de A montón 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 y por lo tanto:

----------(2) τf = σ tg φ Suelo granular ----------(2) Contrariamente, en suelos puramente cohesivos, φ = 0, luego: τf = c Suelo cohesivo puro----------(3)

Pero la ecuación (1) no condujo siempre a resultados satisfactorios, hasta que Terzagui publica su expresión σ = σ’ + U con el principio de los esfuerzos Efectivos (el agua no tiene cortante). Entonces:

τf = c ‘+ σ’ tg φ’--------------(4)











III ENSAYO DE CORTE DIRECTO

3.1 OBJETIVOS



Determinar la resistencia resistencia al corte consolidado drenado de un suelo.



Determinar los parámetros parámetros de resistencia resistencia cortante, ángulo de fricción y cohesión (C)

3.2 EQUIPOS Y MATERIALES Muestra de suelo inalterado.-La muestra fue obtenida del distrito de San ofundidad Jerónimo, específicamente específicamente de las ladrilleras “Latesa” a una pr ofundidad aproximada de 8.50 metros.









Dispositivo de Corte.- Proporcionara medios para aplicar un esfuerzo normal a las caras de la muestra. La máquina debe ser capaz de aplicar una fuerza cortante a la muestra a lo largo de un plano de corte predeterminado, cabe resaltar que para este ensayo de utilizo un aparato tradicional.

Caja de Corte.-También llamada como caja de cizalladura está hecha de acero inoxidable de forma cuadrada.

TAPA SUPERIOR









Deformímetro.- Nos proporciona los datos de deformación en 0.001pulg que multiplicado por 25.4 nos da la deformación en milímetros.

Otros materiales.-Como son cuchillo, calculadora, cámara fotográfica.

3.3 EJEMPLOS DE PROCEDIMIENTOS









2. Retroceder la separación y el agarre de los tornillos guía en la parte superior de la caja de corte y ensamblar las dos partes. Asegurarse de que las piedras porosas están saturadas a menos que se vaya a ensayar un suelo seco. Medir las dimensiones de la caja de corte para calcular el área de la muestra.

3. Colocar cuidadosamente cuidadosamente la muestra dentro de la caja de corte. La









4. bloque de carga y la mitad superior de la caja de corte. Tener Tener cuidado cuidado al separar la caja de corte cuando se ensaya arcillas blandas porque parte del material puede salir de la caja por la zona de separación, utilizar en estos casos cargas verticales pequeñas.

5. Colocar el Deformímetro de deformación cortante, fijar en cero el Deformímetro.











3.4 ANALISIS DE LOS RESULTADOS DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO MUESTRA CARGA VERTICAL DEFORMACION DEL DIAL (mm)

N°1 12.738 Kg PESO QUE MARCA LA ROMANA (Kg)

0 0.127 0.254 0.381 0.508 0.635 0.762 0.889 1.016 1.143 1.27

0 1.0 2.0 3.8 4.3 5.8 6.1 7.5 8.0 8.7 11.0

ESFUERZO CORTANTE  () 0.00 0.04 0.08 0.16 0.18 0.24 0.25 0.31 0.33 0.36 0.46









MUESTRA CARGA VERTICAL DEFORMACION DEL DIAL (mm)


0 0.127 0.254 0.381 0.508 0.635 0.762 0.889 1.016 1.143 1.27 1.397 1.524 1.651 1.778 1.905 2.032

0.0 4.0 6.0 8.5 10.0 12.0 13.8 16.0 18.3 20.0 22.8 30.5 35.0 42.0 43.5 45.0 47.8

ESFUERZO CORTANTE  () 0.0 0.2 0.2 0.4 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 0.9 1.3 1.5 1.7 1.8 1.9 2.0









MUESTRA CARGA VERTICAL DEFORMACION DEL DIAL (mm)


0 0.127 0.254 0.381 0.508 0.635 0.762 0.889 1.016 1.143 1.27 1.397 1.524 1.651 1.778 1.905 2.032

0.0 15.8 18.0 21.0 23.0 25.0 26.3 28.3 29.3 30.0 32.5 44.0 60.0 72.3 76.0 86.0 91.0

ESFUERZO CORTANTE  () 0.0 0.7 0.7 0.9 1.0 1.0 1.1 1.2 1.2 1.2 1.4 1.8 2.5 3.0 3.2 3.6 3.8









CARGA VERTICAL (kg) 12.738 23.888 38.826

ESFUERZO VERTICAL (Kg/cm2)

ESFUERZO CORTANTE (Kg/cm2)

0.53 0.99 1.37

1.91 2.50 3.79

GRAFICO τ vs σ 4.00 y = 2.2053x + 0.6072 R² = 0.9254

3.50 3.00 ) 2.50 2 m c / 2.00 g K ( τ

1.50 1.00 0.50

=

0.00 0.00

0.20

0.40

0.60

0.80 σ

(Kg/cm2)

1.00

1.20

1.40

1.60









IV CONCLUSIONES 

El ensayo también es usado para dar la resistencia al corte para lo cual es necesario cortar la muestra de suelo a una velocidad lo suficientemente lenta para asegurar la disipación inmediata del exceso de presión intersticial que se produce durante el corte.



Se determinó la Cohesión (0.6077) y el Ángulo de Rozamiento Interno, permitiendo (65.608°) establecer la resistencia al corte d el suelo.



Los resultados nos indican que el esfuerzo cortante es ligeramente menor al del esfuerzo normal, y que su deformación al corte (la curva) es de falla gradual o progresiva, teniendo una resistencia media al corte.











V RECOMENDACIONES 

Se recomienda recomienda tomar los los datos datos con con mucha precisión para que que los cálculos sean exactos y reales.



También para la determinación del ángulo ángulo y la cohesión cohesión se utiliza las formulas respectivas. Para mayor precisión tomar de tres decimales los apuntes.



Asimismo para un un buen buen cálculo de resistencia resistencia al corte corte consolidado consolidado drenado, los equipos deben estar bien calibrados así será fácil conocer









VI BIBLIOGRAFÍAS 1. Manual de mecánica de de suelos, determinación determinación de capacidad portante portante ingeniería civil upla Huancayo-Perú 2. Manual de laboratorios laboratorios de mecánica mecánica de suelos en ingeniería civil civil de Joseph E. Bowles. 3. IZQUIERDO SILVESTRE.FA. (2001): “Cuestiones de Geotecnia y Cimientos”. Ed. UPN

4. http://es.slideshare.net/Carolina_Cruz/ensayo-deconsolidacion?related=1 5. http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_labora torio/ensayo_edometrico.pdf 6. JIMENEZ SALAS, J.A.: DE JUSTO ALPAÑES, SERRANO

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