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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 METODOLOGÍA
3.1 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:
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:
REGRESIÓN LINEAL
X Y X2 XY
0 0,79 0 0
0,5 0,808 0,25 0,404
1 0,942 1 0,942
2 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:
N= 3
b= 0,181
a= 0,735
Por tanto la ecuación que nos permitirá corregir la desviación
es:
Presión Esfuerzo
0 0,735
0,5 0,825
1 0,916
2 1,097
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Esfuerzo
Presión unitaria
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
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0,000
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ENSAYO DE CORTE DIRECTO

  • 1. 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
  • 2. 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 METODOLOGÍA 3.1 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
  • 3. 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:
  • 4. 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: REGRESIÓN LINEAL X Y X2 XY 0 0,79 0 0 0,5 0,808 0,25 0,404 1 0,942 1 0,942 2 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: N= 3 b= 0,181 a= 0,735 Por tanto la ecuación que nos permitirá corregir la desviación es: Presión Esfuerzo 0 0,735 0,5 0,825 1 0,916 2 1,097 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Esfuerzo Presión unitaria
  • 5. 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 0,000 0,000 0,000 0,001 0,001 0,001 0,001 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Esfuerzo Presión unitaria