UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

SUELOS Y ROCAS I

TEMA:

“CORTE DIRECTO”

NOMBRE:

CYNTHIA CRUZ

DOCENTE:

ING. ÁNGEL TAPIA

PARALELO:

“A”

FECHA:

01/ 07/ 2013

Loja- Ecuador

1. INTRODUCCIÓN

Con la elaboración de este informe, 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.

El ensayo induce la falla a través de un plano determinado, sobre el que actúan un esfuerzo normal aplicado externamente debido a la carga vertical y un esfuerzo cortante originado de la aplicación de la carga horizontal.

Al aplicar la fuerza horizontal, se van midiendo las deformaciones con las cuales podremos obtener la tensión de corte mediante un gráfico, además podremos obtener la cohesión y el ángulo de fricción interna del suelo.

2. OBJETIVOS

Determinar la cohesión y el ángulo de fricción interna de una muestra de suelo con la finalidad de obtener la resistencia al corte del suelo en análisis.

3. MATERIALES Y METODOLOGÍA3.1 Materiales: Máquina de corte directo, capaz de sujetar la probeta entre dos

piedras porosas, medir las cargas normales, medir cambios de espesor, medir desplazamientos y permitir el drenaje a través de las piedras porosas.

Cajas de corte, normalmente son cuadradas de 10 o 6 cm. de lado, o bien cilíndricas de 6, 10 ó 16 cm. de diámetro, con sus respectivas piedras porosas.

Balanza, una de 0,1 gr. de precisión. Horno de secado con circulación de aire y temperatura

regulable capaz de mantenerse en 110º ± 5º C. Agua destilada, Cuchillo. Cronómetro. Recipientes para determinar humedad.

3.2 Metodología:

De acuerdo a la norma ASTM D 3080 y AASHTO T 236, se moldean 3 probetas de una muestra de suelo inalterada, utilizando un anillo cortante para controlar el tamaño. Se ensambla la caja de corte, se saturan las piedras porosas y se mide la caja para calcular el área de la muestra. Se colocan la muestra en la caja de corte, las piedras porosas y el pistón de carga sobre el suelo, se ajusta el deformímetro vertical.

Una vez efectuado esto, se coloca la muestra dentro de la caja de corte, colocamos el pisto de carga en su sitio sobre el suelo, la carga normal y ajustamos el deformímetro.

Una vez hecho esto, enceramos el deformímetro horizontal y vertical. Para ensayos saturados, es necesario llenar la caja de corte con agua y esperar un tiempo razonable para que se produzca la saturación de la muestra.Comenzar la carga horizontal y tomar lecturas del deformímetro de carga, desplazamiento de corte y desplazamientos verticales. Si el ensayo se hace a deformación unitaria controlada tomar estas lecturas a desplazamientos horizontales de 5, 10 y cada 10 ó 20 unidades del deformímetro de desplazamiento horizontal. Utilizar una tasa de deformación unitaria del orden de 0.5 a no más de 2 mm/min. Repetimos estos pasos para las demás muestras.

Alterno a esto, determinamos el contenido de humedad de la muestra.

Graficamos el esfuerzo cortante vs. el desplazamiento horizontal y se determinan los valores de esfuerzo para cada probeta. Luego efectuamos una gráfica de los esfuerzos vs. la presión unitaria tal como se indica a continuación; en la gráfica podremos obtener la cohesión y en ángulo de fricción interna del suelo.

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Los resultados obtenidos al graficar el esfuerzo versus el desplazamiento horizontal nos permitirá obtener los esfuerzos máximos del suelo; una vez obtenido esto, realizamos la gráfica de esfuerzo versus la presión ha la que es sometido el suelo, y obtenemos la siguiente gráfica:

0 0.5 1 1.5 2 2.50

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Presión unitaria

Esfu

erzo

Le agregamos a la gráfica una línea de tendencia que nos permite observar que uno de los puntos tiene cierta dispersión, por tanto se aplicara la regresión lineal para poder corregir esta dispersión:

Y=bX+a

REGRESIÓN LINEALX Y X2 XY0 0,79 0 0

0,5 0,808 0,25 0,4041 0,942 1 0,9422 1,088 4 2,176

Σ= 3,5 2,838 5,25 3,522

Con esto obtenemos los valores a y b de la ecuación lineal, aplicando las ecuaciones correspondientes:

b=N (Σ XY )−(Σ X)(ΣY )

N (Σ X2 )−(Σ X )2a=ΣYN −b Σ XN

N= 3b= 0,181a= 0,735

Por tanto la ecuación que nos permitirá corregir la desviación es:

Y=0,181X+0,735

Presión Esfuerzo0 0,7350,5 0,8251 0,916

2 1,097

0 0.5 1 1.5 2 2.50,000

0,001

0,002

Presión unitaria

Esfu

erzo

5. CONCLUISONES Y RECOMENDACIONES

5.1 Conclusiones:

El ensayo es relativamente rápido y fácil de llevar a cabo. Se ha encontrado que los parámetros de suelo y c obtenidos

por el método de corte directo son casi tan confiables como los valores triaxiales, por tanto son resultados que se pueden adoptar para diseñar de acuerdo al tipo de obra requerida.

Antes de corregir la desviación la cohesión del suelo es de 0.79 y el ángulo de fricción interna de 9.09°, una vez realizada la regresión lineal, el valor de la cohesión es de 0.74 y el ángulo de fricción interna de 7.45°.

5.2 Recomendaciones Se pueden necesitar seis muestras si el suelo está inalterado. Mantener las muestras en ambiente de humedad controlada

mientras se hace el moldeo, la preparación de la máquina de corte y los demás tipos de ensayo.

La manivela de la máquina de corte directo debe manejarse a una velocidad constante todo el tiempo que dure el ensayo.

BIBLIOGRAFÍA

Norma ASTM D 3080 y AASHTO T 236

S. N., ENSAYO DE CORTE DIRECTO, disponible en: http://icc.ucv.cl:8080/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/cortedirecto.pdf

Tecnotest, ENSAYO DE CORTE DIRECTO EN SUELOS, disponible en: http://www.tecnotest.it/f/sp/Prods/mecanica-del-suelo/ensayo-de-corte-directo-en-suelos

ANEXO FOTOGRÁFICO