corte directo

Universidad Privada
Antenor Orrego
Facultad de Ingeniería
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
ASIGNATURA : MECANICA DE SUELOS II
(LABORATORIO)
DOCENTE : ING. JOSE HUERTAS POLO
ALUMNOS : ALLEMANT CERNAA, Mónica
CHAMBERGO COLONA, Kristel
LOAYZA BRIONES, Eduardo
VALVERDE VILLACORTA,Hristo
VELEZMORO FERNANDEZ, Anthony
TURNO : VIERNES (4 pm – 6pm)
CICLO : VI
Trujillo agosto del 2017

ENSAYO DE CORTE DIRECTO ING. CIVIL
MECANICA DE SUELOS II Página 2
LABORATORIO N°01
ENSAYO DE CORTE DIRECTO
NTP 339.171 – RNE E0.50 Suelos y Cimentaciones
INDICE
I) GENERALIDADES:
……………………………………………………………………..……..(3)
II) OBJETIVOS: ……………………………………………………………………………(3)
III) EQUIPOS Y MATERIALES:
…………..………………………………………………………………. (4)
IV) PROCEDIMIENTO: …………………………………………………………………….……(6)
V) CALCULOS Y RESULTADOS.
..........................................................................................................(9)
VI) INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS:
………………………………..…………………………………..……..(16)
VII) CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
………………………………………………………………..…….…..(16)
VIII) BIBLIOOGRAFÍA: ………………………………………………..………….……………..(16)
I. GENERALIDADES

La evaluación de la resistencia al esfuerzo normal y cortante del suelo,
permite cuantificar parámetros necesarios para solucionar problemas
relacionados con la resistencia del terreno, que nos permite analizar
problemas de la estabilidad de suelos tales como: el estudio de
estabilidad de taludes para carreteras, la determinación de la capacidad
de soporte en cimentaciones, la presión lateral sobre estructuras de
retención de tierras.
El presente laboratorio de Corte Directo es un ensayo practicado para
conseguir la rotura de una muestra en un plano previamente establecido
obtenido experimentalmente los valores de cohesión y ángulo de fricción
que se deseen a través de la toma de lecturas siguiendo el
procedimiento establecido por las normas NTP 339.171(ASTM D3080) y
E050 Suelos – Cimentaciones. En los cuales servirán para nuestra
realización de gráficos de envolventes de falla.
II. OBJETIVOS
GENERAL.
 Determinar la resistencia al esfuerzo cortante o capacidad portante del
suelo en estudio, utilizando el ensayo de corte directo.
ESPECIFICOS.
 Determinar el ángulo de fricción interna.
 Determinar la cohesión.

III. EQUIPOS Y MATERIALES
a) Equipo de Corte
b) Caja de Corte (Mitad superior e inferior, placa superior, placa inferior,
tornillos de seguridad).
c) Deformimetro y anillo de carga

d) Horno de secado (110° ± 5° C) y balanza
e) Equipo compactador y cronometro
f) Espatula y agua destilada

IV. PROCEDIMIENTO.
PARA SUELO NO COHESIVO
1. Se procede a pesar la muestra de arena (seca o mojada) con el
contenido de humedad conocido con exactitud, para lograr realizar 3
ensayos a la misma densidad.
2. Armar con cuidado la caja de corte, para no tener alguna separación
entre la caja y los tornillos de empalme, fijar la caja en posición. Obtener
la sección transversal de la muestra.
3. Colocar cuidadosamente la arena en la caja de corte hasta cerca de 5
mm
4. Se aplica la carga vertical (Pv) y se coloca el dial para determinar el
desplazamiento vertical (se debe incluir el peso del pistón de carga y la
mitad superior de la caja de corte en el peso). Para ensayos
consolidados, registrar en el dial el desplazamiento vertical y comenzar
el ensayo, solo cuando el asentamiento ha parado. Para suelos no
cohesivos esto puede hacerse a partir de la aplicación de Pv.
5. Separar dos partes de la caja de corte desplazando los tornillos
espaciadores, se encuentran en la parte superior de la caja de corte. El
espacio desplazado debería ser ligeramente superior (al ojo) que el
tamaño más grande de partículas presentes en la muestra.
A continuación se debe fijar el bloque de carga apretando los tornillos de
fijación provistos para tal propósito a los lados de la parte superior de la
caja de corte. Inmediatamente después separar los tornillos
espaciadores de manera que se libere la parte inferior de la caja de
corte; en este momento la carga normal, la mitad de la carga de la caja
de corte, y el bloque o pistón de carga se encuentran actuando sobre la
muestra de suelo.
6. Ajustar el deformímetro de carátula (0.01 mm/división) para medir el
desplazamiento en cortante.

7. Para ensayos Saturados, saturar la muestra llenando la caja de corte y
permitiendo transcurrir suficiente tiempo para que tenga lugar la
saturación. Asegurarse de que las piedras porosas que se encuentran
en la caja de corte estén saturadas si el suelo al ensayarse contiene
alguna humedad.
8. Comenzar la carga horizontal y tomar lecturas del deformímetro de
carga, del deformímetro de desplazamiento cortante, y del deformímetro
vertical (cambio de volumen). Si el ensayo es de tipo deformación
unitaria controlada, se deben tomar esas lecturas ha desplazamientos
horizontales de: 5,10 y cada 10 ó 20 unidades de desplazamiento
horizontal. Utilizar una tasa de deformación unitaria del orden de 0. A no
más de 2 mm/min. No utilizar tasas de deformación unitaria más rápidas,
pues existe el peligro de que se presente pico de carga cortante entre
dos lecturas. La tasa de deformación unitaria debería ser tal que la
muestra “falle” entre 3 y 5 minutos.
9. Retirar la arena de la caja de corte y repetir los pasos del 1 al 8 sobre
por lo menos dos muestras adicionales y a una densidad dentro de los
5g y no más de 10g respecto a la cantidad de suelo usada en el primer
ensayo. Asegurarse de que la arena ocupe el mismo volumen utilizando
las marcas de referencia del paso 3. En el paso 4 usar un valor diferente
de Pv para cada ensayo (se sugiere doblar la carga exterior, por
ejemplo: 4, 8,16 Kg mas el peso del bloque o pistón de carga para estos
tres ensayos ó 5, 10,20 Kg, etc.)
PARA SUELO COHESIVO
1. Moldear cuidadosamente tres muestras de mismo tamaño y en lo
posible de la misma densidad, tomadas de una muestra de bloque
grande, o de una muestra de tubo. Utilizar un anillo cortante de manera
que el tamaño pueda ser controlado. Cualquier muestra con un peso
apreciablemente diferente de las otras muestras debe descartarse y en
su lugar moldear otra muestra.

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 la muestra dentro de la caja de corte. La
muestra debe ajustar perfectamente en la caja y llenarla hasta cerca de
5 mm de la parte superior de la caja de corte. Colocar el bloque o pistón
de carga en su sitio sobre el suelo, la carga normal P y ajustar el
deformímetro de carátula vertical. Para un ensayo consolidado es
necesario controlar el deformímetro vertical igual que para el ensayo de
consolidación para determinar cuando la consolidación haya terminado.
4. Separar cuidadosamente las mitades de la caja de corte dejando una
pequeña separación apenas mayor que el tamaño de la partícula más
grande que presente el suelo, retroceder los tornillos de separación y
empalmar la cabeza de carga en un sitio utilizando los tornillos.
Asegurarse de que la carga normal refleje la fuerza normal más el peso
del bloque de carga y la mitad superior de la caja de corte. Tener
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 ambos
deformímetros. Para ensayos saturados en necesario llenar la caja de
corte con agua y esperar un tiempo hasta que se produzca la saturación
de la muestra.
6. Comenzar la carga horizontal (cortante) y tomar lecturas del
deformímetro de carga, desplazamiento de corte y desplazamientos
verticales (de cambio de volumen). Si el ensayo se hace a deformación
unitaria controlada tomar estas lecturas al 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 0.5-2
mm/min.
7. Remover el suelo y tomar una muestra para contenido de humedad.
Repetir los pasos del 2 al 6 para dos muestras adicionales.

V. CÁLCULOS Y RESULTADOS
Ensayo 1
 Datos y cálculos:
Proyecto: UPAO
Ubicación Moche Ensayo: CORTE DIRECTO
Perforación: Nº1 Suelo tipo: Arcilloso
Profundidad: 2.5 m Fecha: 26/08/2014
Muestra N°: C.D.1 Hecho por: El Grupo
 Datos de muestra:
Lado (cm): 6
Altura (cm): 2
Area (cm²): 36
Vm (cm³): 72
Vel. de carga
(mm/min):
0.5
 Carga normal:
Pa (Marco y Placa) (kg) 0.604
Pb (Percha de carga) (kg) 2
Pv (kg) 20.604
 Tabla de deformaciones:
Tiempo
(min)
Desplaz. Hz
(cm)
Area Corr.
(cm²)
Def. Carga
(N° Div)
Fza. Corte
(kg)
Esf. Cort.
(kg/cm²)
0 0 36 0 0 0
0.500 0.025 35.850 32.000 14.284 0.398
1.000 0.050 35.700 50.000 22.319 0.625
1.500 0.075 35.550 71.500 31.916 0.898
2.000 0.100 35.400 97.000 43.299 1.223

2.500 0.125 35.250 120.000 53.565 1.520
3.000 0.150 35.100 140.500 62.716 1.787
3.500 0.175 34.950 158.000 70.528 2.018
4.000 0.200 34.800 173.000 77.224 2.219
4.500 0.225 34.650 184.000 82.134 2.370
5.000 0.250 34.500 188.000 83.919 2.432
5.500 0.275 34.350 162.000 72.313 2.105
6.000 0.300 34.200 118.500 52.896 1.547
 Grafica
De la gráfica podemos obtener:
𝜏 𝑢 = 2.50
Ilustración 1: Esfuerzo de Corte - Deformación Horizontal

Ensayo 2
Proyecto: UPAO
 Datos de muestra:
Lado (cm): 6
Altura (cm): 2
Area (cm²): 36
Vm (cm³): 72
Vel. de carga
(mm/min):
0.5
 Carga Normal:
Pv (kg) 40.604
Tiempo
(min)
Desplaz. Hz
(cm)
Area Corr.
(cm²)
Def. Carga
(N° Div)
Fza. Corte
(kg)
Esf. Cort.
(kg/cm²)
0.0 0 36 0 0 0.000
0.5 0.025 35.850 19.500 8.704 0.243
1.0 0.050 35.700 30.000 13.391 0.375
1.5 0.075 35.550 60.050 26.805 0.754
2.0 0.100 35.400 101.500 45.307 1.280
2.5 0.125 35.250 141.000 62.939 1.786

3.0 0.150 35.100 174.000 77.670 2.213
3.5 0.175 34.950 190.900 85.214 2.438
4.0 0.200 34.800 159.500 71.197 2.046
 Grafica:
𝜏 𝑢 = 2.45

Ensayo 3
Proyecto: UPAO
 Datos de muestra
Lado (cm): 6
Altura (cm): 2
Area (cm²): 36
Vm (cm³): 72
Vel. de carga
(mm/min):
0.5
 Carga Normal:
Pv (kg) 60.604
Tiempo
(min)
Desplaz.
Hz
(cm)
Area
Corr.
(cm²)
Def.
Carga
(N° Div)
Fza.
Corte
(kg)
Esf. Cort.
(kg/cm²)
0.0 0 36 0 0 0.000
0.5 0.025 35.850 25.000 11.159 0.311
1.0 0.050 35.700 49.500 22.096 0.619
1.5 0.075 35.550 55.000 24.551 0.691
2.0 0.100 35.400 78.400 34.996 0.989
2.5 0.125 35.250 104.000 46.423 1.317

3.0 0.150 35.100 128.500 57.360 1.634
3.5 0.175 34.950 153.000 68.296 1.954
4.0 0.200 34.800 181.000 80.795 2.322
4.5 0.225 34.650 212.000 94.632 2.731
5.0 0.250 34.500 249.000 111.148 3.222
5.5 0.275 34.350 284.500 126.995 3.697
6.0 0.300 34.200 317.000 141.502 4.137
6.5 0.325 34.050 350.000 156.233 4.588
7.0 0.350 33.900 380.000 169.624 5.004
7.5 0.375 33.750 400.000 178.552 5.290
8.0 0.400 33.600 406.300 181.364 5.398
𝜏 𝑢 = 5.5
𝜏 𝑢 = 5.50

 Datos de muestra el esfuerzo cortante Vs Esfuerzo Normal en cada
ensayo
Ensayo Normal Cortante
1 0.572 2.50
2 1.128 2.45
3 2.239 5.50
Ilustración 4: Muestra el esfuerzo cortante Vs Esfuerzo Normal
C

 Ángulo de fricción interna
∅ = 39º
 Cohesión:
𝐶 = 0.5 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
VI. INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
 Se determinar la resistencia al esfuerzo cortante o capacidad portante
del suelo en estudio, utilizando el ensayo de corte directo.
 El valor que hemos obtenido para el ángulo de fricción es un valor muy
característico para este tipo de suelo, que puede alcanzar hasta 45º y en
casos excepcionales sobrepasarlo.
 Se determinar el ángulo de fricción interna que es de 39º lo cual indica
que nuestro material tiene una buena resistencia al deslizamiento.
 La cohesión obtenida es relativamente baja, pero se encuentra dentro de
los valores característicos para este suelo: 0.25
𝑘𝑔
𝑐𝑚2 − 1.5
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
 Se determinar la cohesión que es de 0.5 kg/cm2.
VII. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES
 Se cumplieron los objetivos propuestos en base al seguimiento de las
normas y los conceptos enseñados en clase y la experiencia de
laboratorio.
 Realizar buenas lecturas para lograr que los parámetros sean muy
aproximados, así mismo la máquina de corte debe ser usada con el
procedimiento correcto.
 La cohesión y el ángulo de fricción son esenciales para determinar qué
tipo de estructura se deberá construir para evitar asentamientos o
colapsos de estos.
 Según lo hablado en clase este ensayo se realizará sólo en laboratorio
con los equipos necesarios y requeridos por norma.
VIII. BIBLIOGRAFIA.

 Reglamento Nacional de Edificaciones (E0.50 Suelos y Cimentaciones) -
NTP 339.171(ASTM D3080).
 http://icc.ucv.cl:8080/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_labo
ratorio/cortedirecto.pdf
 Manual de Laboratorio de suelos – Joseph Bowles.

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