Esfuerzo Cortante en Suelos

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ESFUERZO CORTANTE EN SUELOS RESISTENCIA AL CORTE DE UN SUELO Esta resistencia del suelo determina factores como la estabilidad de un talud, la capacidad de carga admisible para una cimentacin y el empuje de un suelo contra un muro de contencin. Ecuacin de falla de Coulomb (1776) Coulomb observ 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. l postul que LA MXIMA RESISTENCIA AL CORTE, Tf, en el plano de falla, est dada por:

Dnde: = Es el esfuerzo normal total en el plano de falla. = Es el ngulo de friccin del suelo (por ejemplo, arena) c = Es la cohesin del suelo (por ejemplo, arcilla). Esta es una relacin emprica y se basa en la LEY DE FRICCIN DE AMONTON para el deslizamiento de dos superficies planas, con la inclusin de un trmino de cohesin c para incluir la Stiction propia del suelo arcilloso. En los materiales granulares, c = 0 y por lo tanto:

Contrariamente, en suelos puramente cohesivos, = 0, luego:

Pero la ecuacin (12.1) no condujo siempre a resultados satisfactorios, hasta que TERZAGUI publica su Expresin = + U con el principio de los esfuerzos efectivos (el agua no tiene cortante). Entonces:

Angulo de Friccin.-Es la representacin matemtica del coeficiente de rozamiento, el cual es un concepto bsico de la fsica: Coeficiente de rozamiento = Tan & (Angulo del plano inclinado) El ngulo de friccin depende de varios factores (Bilz, 1995) entre ellos algunos de los ms importantes son: a. Tamao de los granos b. Forma de los granos c. Distribucin de los tamaos de granos d. Densidad

Resistencia al corte La resistencia al corte es el resultado de la resistencia al movimiento entre partculas. La resistencia al corte se deriva de: - Resistencia a la friccin entre partculas - Cohesin entre partculas

Resistencia a la friccin La fuerza que resiste el deslizamiento es proporcional a lafuerza normal y al coeficiente de friccin

La resistencia al corte depende de los esfuerzos efectivos debido a que solo las partculas y no el agua contribuyen a la resistencia a la friccin. El valor de depende de las propiedades de friccin de las partculas en forma individual y la trabazn entre ellas, los que dependen de la mineraloga, forma de las partculas, gradacin, e ndice de vaci.

Resistencia a la cohesin Algunos suelos presentan resistencia al corte aun cuando elesfuerzo efectivo es prcticamente cero. Esta resistencia es llamada cohesin Existen dos tipos de cohesin: cohesin verdadera y cohesin aparente. - Cohesin verdadera: es el resultado del enlace entre partculas - Cohesin aparente: puede aparecer cuando hay presiones de poros negativas sin considerar. Resistencia al corte considerando la friccin y cohesin