breve explicación del ensayo de corte directo y algo de información sobre la presión lateral de s.

1. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FACULTAD DE INGENIERIA - ESCUELA PROFESIONAL DE ING. CIVIL
MECANICA DE SUELOS II
DOCENTE : ING. PEDRO MAQUERA CRUZ
ESTUDIANTE: ANA CECILIA ARISACA CH.
ZONA DE LA MUESTRA : TACNA - CALANA
PRESION LATERAL DE SUELOS

2. Es importante conocer la presión lateral que un suelo
ejerce sobre una muralla (Por ejemplo un muro de
contención).
En ocasiones las construcciones civiles exigen que en
un determinado terreno de superficie infinita, sea
retirado parte del macizo, sustituyendo su acción con
la introducción de un elemento vertical rígido. Si el
elemento situado esta estático, no se desplaza
horizontalmente y por ende la masa de suelo no
sufre deformaciones (ni de tracción ni de
compresión). Si el elemento rígido se desplaza,
alejándose progresivamente del suelo, el macizo
sufrirá deformaciones de tracción; de lo contrario, o
sea, si el elemento empuja contra el macizo
comprimiéndolo, las deformaciones son de
compresión.
Existen dos tipos de empujes, a los que llamaremos
empuje activo, cuando las deformaciones horizontales
que sufre el suelo son de tracción, y empuje pasivo,
cuando las deformaciones horizontales son de
compresión.

3. Es la presión que el suelo ejerce en el plano horizontal.
Las aplicaciones más comunes de la teoría de presiones
laterales en suelos son el diseño de estructuras
cimentadas como muros de tierras, zapatas, túneles y
para determinar la fricción del terreno en la superficie
de cimentaciones profundas.
Para el adecuado diseño de estas estructuras requiere de
la presión lateral del suelo que es en función de varios
factores como:
 El tipo y magnitud del movimiento de la estructura de
retención.
 Las características del suelo cortante.
 La presión de agua en poros.
 El peso especifico del suelo.
 Las condiciones de drenaje del suelo

4. Para hacer el diseño de un muro de sostenimiento
adecuadamente, los parámetros básicos del suelo deben
ser conocidos. Estos parámetros son peso unitario (γ),
ángulo de fricción interna (ø) y cohesión (C).
Fases del diseño de muros
1. Conocido la presión lateral del suelo, la estructura
debe ser chequeada por estabilidad (vuelco,
deslizamiento y capacidad soportante)
2. Chequeo estructural del muro para que soporte los
esfuerzos con seguridad y se calcula los refuerzos.

5. Para la apropiada construcción y diseño de estructuras
que sufrirán el soporte de una fuerza externa lateral, es
decir estructuras de retención, requieren un
conocimiento amplio sobre las fuerzas laterales que
actúan sobre estas mismas, y las masas de suelo que son
retenidas. Para evitarnos futuros problemas con la
eficiencia de dichas construcciones mas adelante.
las estructuras de retención, como los muros, soportan
taludes de masas de tierra, por lo que su diseño requiere
reconocer las fuerzas laterales que actúan sobre ella, las
cuales son causadas por la presión de tierra.

6. Teoría de Rankine
El estado activo del suelo, ocurre cuando existe una
relajación en la masa que le permite moverse hacia
fuera del espacio confinado, por ejemplo cuando un
muro de tierra se rompe, y el suelo falla al extenderse.
Ésta es la presión mínima a la que el suelo puede ser
sometido para que no se rompa. Al contrario el estado
pasivo ocurre cuando la masa de suelo está sometida
a una fuerza externa que lleva al suelo a la tensión
límite de confinamiento.
La teoría de Rankine, desarrollada en 1857, es la solución
a un campo de tensiones que predice las presiones activas
y pasivas del terreno. Esta solución asume que el suelo
está cohesionado, tiene un pared que está friccionando,
la superficie suelo-pared es vertical, el plano de rotura en
este caso sería planar y la fuerza resultante es paralela a
la superficie libre del talud. Las ecuaciones de los
coeficientes para presiones activas y pasivas aparecen a
continuación. Observe que φ' es el ángulo de rozamiento
del suelo y la inclinación del talud respecto a la horizontal
es el ángulo β.

7. Teoría de coulomb
Coulomb (1776) fue el primero en estudiar el problema
de las presiones laterales del terreno y estructuras de
retención. Coulomb se limitó a usar la teoría de equilibrio
que considera que un bloque de terreno en rotura como
un cuerpo libre (o sea en movimiento) para determinar la
presión lateral limitante. La presión limitante horizontal
en fallo en extensión o compresión se determinan a partir
de Ka y Kp respectivamente.

8. La estructura de contención de altura H, retiene un suelo
con peso unitario . Allí, la sobrecarga carga
uniformemente distribuida sobre la corona del muro, está
dada por q/área unitaria. De conformidad con la
Ley Mohr Coulomb, que describe la respuesta de
materiales frágiles como la masa de
suelo, la resistencia cortante “s”, dada por sus parámetros
de cohesión y fricción, es:
Como no hay posibilidad de desplazamiento lateral, se
produce una condición de equilibrio conocida como
condición k0 (coeficiente de empuje en reposo).

9. Si el muro de sostenimiento cede (traslación o rotación),
el relleno de tierra se expande en dirección horizontal. En
pocas palabras una presión activa es cuando el suelo en
sí, ejerce un empuje sobre el muro.
Al contrario el estado pasivo ocurre cuando la masa de
suelo está sometida a una fuerza externa que lleva al
suelo a la tensión límite de confinamiento.
)cot2(
2
1
)(
2
1
31
31



c
sin



)1(
)1(
2
)1(
)1(
13





sin
sin
c
sin
sin







10. La fuerza por unidad de largo en la pared debido a la
distribución de la presión activa se denomina EMPUJE
TOTAL ACTIVO (PA)
Para una pared vertical de alto H:
La fuerza debida a la distribución de la presión pasiva se
denomina RESISTENCIA TOTAL PASIVA (PP).
Para una pared vertical de alto H:

11. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FACULTAD DE INGENIERIA - ESCUELA PROFESIONAL DE ING. CIVIL
MECANICA DE SUELOS II
DOCENTE : ING. PEDRO MAQUERA CRUZ
ESTUDIANTE: ANA CECILIA ARISACA CH.
ZONA DE LA MUESTRA : TACNA - CALANA
ENSAYO DE CORTE DIRECTO

12. El ensayo de corte directo consiste en hacer
deslizar una porción de suelo, respecto a
otra, a lo largo de un plano de falla
predeterminado mediante la acción de un
fuerza de corte horizontal incrementada,
mientras se aplica una carga normal al plano
del movimiento.

13. Aparato de cizalladura
caja de cizalladura
depósitos
cono
balanza
Equipo compactador
espátula

14. PASO N° 01
De la muestra extraída en campo, se toma una
porción de ella de 300 kg. Para llevarla
seguidamente al horno.
PASO N° 02
Pasada las 24 hrs la muestra en el horno, la
sacamos para proceder a realizar lo que
continua el ensayo. Según los cálculos
correspondientes, agregamos una cantidad de
agua a la muestra extraída, para luego
mezclarla uniformemente.
PASO N° 03
En 3 recipientes pequeños sacaremos la
muestra en cantidades iguales según nuestros
cálculos, con ayuda de la balanza tendremos
uniformidad.

15. PASO N° 04
Se procede a armar el equipo, la caja donde se colocara la m
muestra en 3 partes según lo indicado, compactándola
individualmente por las 3 partes vaciadas. Para esto se hace
unos recortes de papel, que dividirá la muestra.
PASO N° 05
Una vez colocada toda la muestra debidamente compactada y
dividida, pasamos a colocarla caja de cizalladura en la
maquina de corte, donde después de un tiempo determinado,
la muestra presentara un defecto de corte.
PASO N° 06
Después se procederá a anotar en una ficha la fuerza cortante
para cada lectura de deformación.