La finalidad de los ensayos de corte, es determinar la resistencia de una muestra de suelo, sometida a fatigas y/o deformaciones que simulen las que existen o existirán en terreno producto de la aplicación de una carga.

1. TRABAJO DE INVESTIGACIÒN
MECANICA DE SUELOS II
DOCENTE. ING. PEDRO VALERIO MAQUERA CRUZ
NOMBRE. DAMPHIER VILCA YUCRA
CURSO. MECANICA DE SUELOS II
CICLO. VI

2. CONSOLIDACION.
❑TEORIA.
Esta disipación de presión intersticial debida al flujo de agua hacia el exterior se denomina consolidación , proceso
que tiene dos consecuencias.
a. Reducción del volumen de poros asentamientos.
b. El aumento de presión efectivo , y por lo tanto un incremento en la resistencia del suelo.
✓ Por lo tanto.
Cuando un suelo se consolida ante una carga externa se produce una disminución de la relación de vacíos y un
incremento del esfuerzo efectivo.

3. TEORIA DE CONSOLIDACIÒN
✓ SUELOS GRANULARES.
La permeabilidad es alta.
Se disipa rápidamente las presiones altas.
El asentamiento se termina durante la construcción.
✓ SUELOS FINOS ARCILLOSO.
La permeabilidad es muy baja.
Se disipa muy lentamente las presiones neutras.
El asentamiento puede producirse varios años después de finalizada la construcción.

4. PROCESO DE CONSOLIDACION
❑El proceso de consolidación se aplica a todos los suelos , pero es mas
importante en aquellos donde la permeabilidad es baja. Es necesario predecir.
➢El asentamiento total de la estructura.
➢El tiempo o velocidad a la cual se produce dicho asentamiento.

5. GRADO DE CONSOLIDACION VS
TIEMPO

6. 1) Principio de esfuerzo efectivo.
Perpendicular a un plano cualquiera (oblicuo o no), que pase por el elemento A del terreno, existe un esfuerzo total s
y una presión intersticial o de poros, U, a una profundidad Z. Ahora, el esfuerzo efectivo s’ se define como el valor de
la diferencia entre el esfuerzo total s y la presión de poros (p.p.) U.
𝜎′ = 𝜎 − 𝜇
En la masa de suelo existen esfuerzos dentro del esqueleto mineral s’, que actúan interpartícula, y existen esfuerzos U
dentro del fluido intersticial que ocupa los poros. La suma de ambos es igual al esfuerzo total s. En las caras del
elemento A, de área a2 , las partículas de suelo ejercen fuerzas en dirección normal y tangencial, N y T, como se
muestra en la figura. Los esfuerzos serán, en ambas caras:
𝜎𝑣 =
𝑁𝑣
𝑎2 , 𝜎ℎ =
𝑁ℎ
𝑎2 , 𝜏 𝑣 =
𝑇𝑣
𝑎2 , 𝜏 𝑣 =
𝑇𝑣
𝑎2
Si se carga súbitamente el terreno, toda la masa de suelo se afecta. El agua recibirá las nuevas fuerzas, empezará a
fluir, los esfuerzos pasarán, poco a poco, al esqueleto mineral, y cuando drene el suelo, habrá disminuido U y
aumentado s’

7. 2) Analogía del pistón con orificio estrecho
El esqueleto mineral se puede asociar con un resorte o muelle que se comprime por las cargas impuestas al terreno.
Conforme al agua sale por el estrecho orificio del pistón, el muelle se deforma; los esfuerzos, antes soportados por el
agua, los soporta ahora el muelle: Si P = M + W también s = s’ + U, donde: s = Presión total o esfuerzo total. s’ =
Presión intergranular o esfuerzo efectivo. U = Presión de poros o esfuerzo neutro (p.p.)
3) Presión de percolación. (Pc).
Es la presión generada por el flujo al interior del suelo. Su valor es, en flujo vertical, Pc
= i x Z x Yw. Vectorialmente, la fuerza de infiltración es J =Iyw , donde i es el
gradiente hidráulico, y su dirección, la de las líneas de corriente.
4) Deformaciones en el suelo (s = esfuerzo; e = deformación)
Un suelo puede presentar deformaciones permanentes o no, a causa de las cargas que soporta. Las deformaciones
pueden ser:

8. 5) CONSOLIDACION.
Cuando el suelo se somete a una sobrecarga q los esfuerzos totales se incrementan en esa misma cuantía. En suelos
saturados, esto conduce al incremento de la presión de poros; pero dado que el agua no resiste esfuerzos cortantes,
sin que se modifique el nuevo esfuerzo total, el exceso de presión intersticial se disipa a una velocidad controlada por
la permeabilidad k del suelo, con lo que el esfuerzo efectivo se va incrementando a medida que el agua fluye. Así , en
la cuantía de la sobrecarga q , cuando se reduce la presión de poros que se habían incrementado se incrementa el
esfuerzo efectivo: esto significa reducción de la relación de vacíos e incremento del esfuerzo efectivo. Por lo anterior
se da el asentamiento del terreno por deformación del suelo que se ve afectado con el incremento de esfuerzos
causado por la sobrecarga y el incremento de la resistencia al corte del suelo después de disiparse el exceso de presión
de poros.

9. ASENTAMIENTOS
❑TEORIA.
Todos los materiales experimentan deformaciones cuando son sometidos a cargas, las cargas compresivas
producen reducción del tamaño de la muestra. En el sistema suelo, las cargas verticales provocarán
deformaciones verticales denominadas asentamientos. Siempre que no sobrepase la resistencia del material
se denominan asentamiento, si se sobrepasa dicha resistencia se denomina colapso.

10. CALCULO DE ASENTAMIENTOS
Terzaghi y Peck (1967) consideran que no es práctica una estimación precisa del asentamiento, ya que
existen numerosos factores a ser considerados (propiedades del suelo, tamaño de zapata , profundidad de
cimentación ,ubicación del nivel freático, etc.). En condiciones normales se deben utilizar reglas simples y
prácticas. Los cálculos refinados sólo se justifican si el sub-suelo contiene estratos de arcilla blanda.
Existen m;todos por medio de los cuales se puede estimar el asentamiento, estas estimaciones resultan
bastante confiables siempre y cuando las condiciones del suelo que se suponen en el cálculo
sean representativas de las condiciones reales del terreno

11. 1) ASENTAMIENTOS ELASTICOS.
Todos los metodos disponibles para estimar asentamientos elásticos se basan en aplicaciones empericas de la teoría de
elasticidad. Se realizan dos simplificaciones generales.
a) Las deformaciones son pequeñas e independientes del tiempo (a masa constante).
b) Los esfuerzos y las deformaciones se relacionan linealmente.
Los métodos más comunes emplean varias integraciones de la solución de Boussinesq para
determinar el asentamiento de una carga puntual en la superficie de un semi-espacio homogéneo, isotrópico y
elástico.
𝑆𝑐 = 𝑞0. 𝐵
(1 − 𝜇2
)
𝐸𝑠
. 𝐼

12. 2) ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACIÓN (INELASTICOS).
Los asentamientos en depósitos de arcilla saturada se analizan mediante la teoría de consolidación unidimensional de
Terzaghi (1919), en estos materiales se pueden presentar grandes deformaciones (magnitud de asentamiento) y
pueden producirse lentamente (tiempo de asentamiento o velocidad de consolidación). Para la aplicación de la teoría
de consolidación unidimensional de Terzaghi se deben cumplir las siguientes condiciones.
a) El material compresible es un depósito de arcillas que se encuentran en condición saturada (debajo del nivel
freático). El agua llena todos los espacios intergranulares de la masa de suelo.
b) La consolidación es esencialmente un problema de flujo de agua no establecido a través de una masa porosa. Por
lo tanto es aplicable la Ley de Darcy. El flujo es laminar, y la carga de velocidad del flujo es nula.
c) Tanto el agua como las partículas sólidas del suelo son incompresibles, para los niveles de esfuerzos aplicados
al suelo.
El análisis de la curva de compresibilidad nos lleva a determinar los conceptos de Carga de preconsolidación, que se
define como la máxima presión a la que ha estado sometido el depósito de arcillas en su historia geológica, antes de la
ejecución de la prueba. Si el esfuerzos efectivo actual es igual que la carga de pre
consolidación se presenta la condición de.

13. NORMALMENTE CONSOLIDADO(NC) Si en cambio resulta que la carga de pre consolidación es mayor que el
esfuerzo efectivo actual entonces se dice que se presenta la condición de SOBRECONSOLIDACION(SC)
La carga de pre consolidación se puede determinar en la curva de compresibilidad mediante los
siguientes procedimientos.

18. ENSAYO DE CORTE DIRECTO

19. DATOS DE ENSAYOS (mecánica de
suelos I)
❑DENSIDAD INSITU PACHIA.
• 1,585
❑HUMEDAD MATERIAL.
• 2,6

20. 1 2 3
✓ Foto 1. Pesamos 400 gr de muestra.
✓ Foto 2. Pesamos 10,4 g de agua.
✓ Foto 3. Realizamos la operación (masa total = densidad insitu x volumen =1,585 x 7,2 = 114,12 gr .
Luego lo dividimos en 3 muestras que es 38 gr y pesamos.

21. 4 5 6
✓ Foto 4. Las 3 muestras de 38 gr.
✓ Foto 5. Echamos las muestras en la caja de corte.
✓ Foto 6. Compactamos las 3 capas en la caja de corte .

22. 7 8
✓ Foto 7 y 8.
Verificar que el “switch correr” este e la posición de alto , seleccione e nivel de velocidad desaseado.
Anote la lectura inicial o ajuste los dispositivos para tener una lectura de cero , tanto de la celda como del
instrumento , que mide los desplazamientos horizontales.

23. CALCULOS DE CORTE DIRECTO

25. GRACIAS