Corte Directo

Introducción:

La prueba de corte directo tiene la finalidad de determinar la resistencia de una muestra de suelo, que es sometida a fatigas y/o deformaciones que simulan a aquellas que existen o existirán debidas a la aplicación de cargas sobre un suelo.

El objetivo primordial de la prueba es encontrar el valor de la cohesión, así como el ángulo de fricción interna de un suelo sometido a un esfuerzo cortante.

Para conocer una de estas resistencias en laboratorio se usa el aparato de corte directo, siendo el más típico una caja de sección cuadrada o circular que consta de dos marcos, uno fijo y otro móvil, que contiene a la muestra de suelo. Dentro de ella se coloca la muestra de suelo con láminas porosas en ambos extremos, esto hace posible la falla del espécimen a lo largo de un plano que, por la construcción del aparato, resulta bien definido. Se aplica una carga vertical de confinamiento (Pv) y luego una carga horizontal (Ph) creciente que origina el desplazamiento de la mitad móvil de la caja originando el corte de la muestra.

El ensayo induce la falla a través de un plano determinado. Sobre este plano de falla actúan dos esfuerzos:

• Un esfuerzo normal (σn), aplicado externamente debido a la carga vertical (Pv).

• Un esfuerzo cortante (τ), debido a la aplicación de la carga horizontal. Estos esfuerzos se calculan dividiendo las respectivas fuerzas por el área (A) de la muestra o de la caja de corte y deberían satisfacer la ecuación de Coulomb:

τ = c + σn * Tg ( φ )

De la ley de Coulomb se desprende que la resistencia al corte de suelos en términos generales tiene dos componentes:

a) Fricción (tg Φ) que se debe a la trabazón entre partículas y al roce entre ellas cuando están sometidas a esfuerzos normales.

b) Cohesión (C) que se debe a fuerzas internas que mantienen unidas a las partículas en una masa.

Generalmente se ensayan tres o más especímenes, cada uno bajo una carga normal diferente para determinar su efecto sobre la resistencia al corte y al desplazamiento y las propiedades de resistencia a partir de las envolventes de resistencia de Mohr.

Una de las desventajas de esta prueba consiste en la imposibilidad de conocerlos esfuerzos que actúan en planos distintos al de falla durante su realización. En el instante de falla incipiente, los esfuerzos actuantes en estas otras direcciones pueden determinarse teniendo en cuenta que, en ese instante, el círculo de falla debe ser tangente a la línea de falla. Este círculo, así como los valores y direcciones de los esfuerzo principales, pueden obtenerse mediante el procedimiento del polo.

Durante muchos años, la prueba directa de resistencia al esfuerzo cortante fue prácticamente la única usada para la determinación de la resistencia de los suelos, aun cuando

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