Este documento presenta información sobre el curso de Mecánica de Suelos II. Explica conceptos clave como empuje de tierra, muro de contención y presión lateral de tierra. También resume las teorías de Rankine y Coulomb para calcular los empujes de tierra y coeficientes. Finalmente, describe el ensayo de corte directo para determinar la resistencia al corte y ángulo de fricción interna del suelo.

1. Curso: Mecánica de Suelos II
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil
- ESTUDIANTE: SILVA MACHACA, Ronaldo Aldahir
- CATEDRATICO: ING. MAQUERA CRUZ, Pedro V.

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INTRODUCCIÓN Y OBJETIVO
INTRODUCCIÓN: La presión que ejerce un relleno de tierra contra un muro de contención puede
calcularse teóricamente con la precisión razonable. En primer lugar el proyectista debe conocer
los materiales que se van a usar para el relleno y la condición en la que se van colocar lo que
implica una cuidadosa supervisión de las operaciones del relleno.
Sin Embargo el conocimiento de la teoría permite conocer las variable mas importantes y su
influencia en la presión y sirve para agudizar el criterio del alumno. En consecuencia la
presentación de diagramas y teorías de los empujes de tierra.
OBJETIVO: Determinar los coeficientes y empujes para el diseño de estructuras de contención
mediante el Método de Rankine y Método de Coulomb.

3. DEFINICIONES
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EMPUJE DE TIERRA: Se define el empuje
de tierras como la acción que ejerce el
terreno situado en el trasdós de un muro,
sobre este y su cimentación
MURO DE CONTENCIÓN: Son los muros
que se construyen para evitar el empuje de
tierras , mayormente horizontales.
Para lograr la estabilidad de un muro de
contención, deben oponerse un conjunto de
fuerzas que contrarresten los empujes
horizontales y también los esfuerzos
verticales transmitidos por pilares o paredes
de carga.

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PRESION LATERAL DE TIERRA
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, las cuales son acusadas
por la presión de tierra.

5. TIPOS DE EMPUJE DE TIERRA
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Dependiendo de la presión del terreno y como
se muevan los muros se puede definir el tipo
de empuje de tierra, tenemos 3:
Empuje Pasivo: Cuando el muro se desplaza hacia el estrados
Empuje Activo: Cuando el muro se mueve hacia el intradós
Empuje en Reposo: Cuando el muro no se mueve o no sede

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FALLA POR CORTE (Deformaciones casi nulas)
Es el empuje que se produce como resistencia que opone el terreno del
intradós al desplazamiento del muro contra él. Este empuje se moviliza
con grandes desplazamientos del orden de la centésima parte de la
altura, lo que añadido a la exigencia de que el terreno del intradós no
varié a lo largo de toda la vida de la estructura, hace que en la gran
mayoría de los casos sea incompatible con las condiciones de
funcionalidad y seguridad.
Para el calculo de dicho empuje se obtiene el coeficiente de empuje
pasivo, que relaciona la presión vertical del terreno con la presión
principal sobre una superficie dada.
EMPUJE PASIVO

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EMPUJE ACTIVO
ELEMENTOS DEL SUELO EN EXPANSIÓN – EL MURO SE MUEVE
Es el empuje que se d normalmente en los muros que no tiene anclajes y
no tienen coartado su movimiento en coronación, ya que para su
movilización es necesario un cierto desplazamiento del terreno, (en
realidad basta con una deformación muy pequeña, en torno milésimas
de la altura del muro).
Para el calculo de dicho empuje se obtiene el coeficiente de empuje
activo, que relaciona la presión vertical del terreno con la presión sobre
una superficie dada.

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La Teoría de Rankine fue desarrollado por el
siglo XIX , para obtener la magnitud de los
empujes del suelo sobre los muros se basa
en las siguientes hipótesis:
TEORÍA DE EMPUJE DE TIERRAS
TEORÍA DE RANKINE :

9. TEORÍA DE RANKINE: PRESIÓN ACTIVA
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Para el caso general. Se considera Ea (Empuje activo) de acuerdo al empuje
de suelo, efecto de la cohesión y la existencia de una sobrecarga en el
coronamiento del terreno que se ubique en el trasdós del muro.

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TEORÍA DE RANKINE: PRESIÓN PASIVA
Al empujar el terreno contra el terreno aumentan las tensiones horizontales
(las verticales son constantes). El punto de rotura del terreno es aquél en que
el círculo de Mohr es tangente a la línea de rotura

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TEORÍA DE EMPUJE DE TIERRAS
TEORÍA DE COULOMB :
La Teoría de Coulomb fue presentada en 1776, De
empujes de tierra sobre muros de contención en l cual
se considera el efecto del roce entre el muro y la masa
de suelo, donde además define un superficie de
deslizamiento en su trasdós o coronamiento

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TEORÍA DE COULOMB: PRESIÓN ACTIVA
Para el diseño de estructuras de contención mediante la Teoría de Coulomb el
coeficiente de empuje lateral activo esta dado por:
En el diseño práctico de los muros de
contención el valor de los ángulos de fricción
suelo – base del muro, suponen un valor de
g=1/2Ө a 2/3Ө

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ENSAYO DE CORTE DIRECTO
INTRODUCCIÓN:
Este ensayo de CORTE DIRECTO está
basado según la norma técnica peruana
NTP 339.171 y la norma (ASTM D3080)
Esta norma tiene por objeto establecer el
procedimiento para determinar la resistencia
al corte de una muestra de suelo
consolidado y drenado empleando el método
de corte directo
OBJETIVOS GENERALES:
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Determinar la resistencia al esfuerzo
cortante o capacidad portante del suelo en
estudio utilizando el ensay de corte directo
Determinar el ángulo de fricción interna y
determinar la cohesión

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Cuando una estructura se apoya en la tierra,
transmite los esfuerzos al suelo de
fundación. Estos esfuerzos producen
deformaciones en el suelo que pueden
ocurrir de tres maneras:
Por deformación elástica de las partículas.
MARCO TEÓRICO:
Por cambio de volumen en el suelo como
consecuencia de la evacuación del líquido
existente en los huecos entre las partículas.
Por deslizamiento de las partículas, que
pueden conducir al deslizamiento de una
gran masa de suelo.
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 una fuerza de corte horizontal
incrementada, mientras se aplica una carga normal al plano del movimiento.
CORTE DIRECTO:

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ENSAYO DE CORTE DIRECTO (LABORATORIO)
PISTÓN
METAL
POROSO
BASE
PARTE
SUPERIOR
PARTE
INFERIOR
PAPEL FILTRO

16. MAQUINA DE CORTE DIRECTO
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CAJA DE
CONTROL

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MUESTRA I
CURVA DE LA MUESTRA I

18. 18
MUESTRA II
CURVA DE LA MUESTRA II

19. 19
MUESTRA III
CURVA DE LA MUESTRA III

20. 20
ENSAYO DE CORTE DIRECTO – «No Consolidado No Drenado»

21. 21
PANEL FOTOGRAFICO