Ensayo de Corte Directo (1)

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ENSAYO DE CORTE DIRECTO CURSO: MEC. DE SUELOS II DOCENTE: ING. PERCY DE LA CRUZ

∗

PRESENTADO POR: QUIJADA VILLEGAS JUAN

∗

GRUPO: “6”- A1 HUANCAYO – PERÚ

2016

MECANICA DE SUELOS II

TALLER TALLER XII -

Página Página 2

ING. CIVIL – VI CICLO UPLA



INDICE

ENSAYO DE CORTE DIRECTO I. Introducción ............................................................................................... II. Objetivos ................................................................................................... III. Materiales .................................................................................................. IV. Marco teórico ............................................................................................ V. Procedimiento............................................................................................ VI. Cálculos...................................................................................................... VII. esultados................................................................................................. VIII. !ne"os ..................................................................................... ................. I#. Conclusiones ............................................................................................. #. $iblio%ra&'a.................................................................................................

TALLER XII -

Página 3

2 2 3 6 9 12 19 19 23 23



ENSAYO DE CORTE DIRECTO ASTM D3080-90 I.

INTRODUCCION (a evaluación de la resistencia al es&uer)o normal * cortante del suelo+ ,ermite cuanti&icar ,arámetros necesarios ,ara solucionar ,roblemas relacionados con la resistencia del terreno+ -ue nos ,ermite anali)ar ,roblemas de la estabilidad de suelos tales como el estudio de estabilidad de taludes ,ara carreteras+ la determinación de la ca,acidad de so,orte en cimentaciones+ la ,resión lateral sobre estructuras de retención de tierras. /n ,resente in&orme de laboratorio reali)ado ,or nosotros+ alumnos de la 0niversidad Peruana (os !ndes+ de la /scuela !cadmico Pro&esional de In%. Civil+ en donde ,resentamos el ensa*os ,ara determinar la resistencia al es&uer)o cortante de suelo+ como es el ensa*o de corte directo -ue es un ensa*o más ,reciso -ue el ensa*o de com,resión sim,le ,ero ,oco menos -ue el ensa*o de com,resión tria"ial+ ,ero su estudio es indis,ensable *a -ue los resultados son a,ro"imados * nos ,ueden dar una idea del com,ortamiento de suelo al ser sometido a es&uer)oscortante * normal+ a continuación aremos un ensa*o con un ti,o de suelo utili)ando este ti,o de ensa*o * observaremos los resultados.

II.

OBJETIVOS. GENERAL.  4eterminar la resistencia al es&uer)o cortante o ca,acidad ,ortante del

suelo en estudio+ utili)ando el ensa*o de corte directo.

ESPECIFICOS.  4eterminar el án%ulo de &ricción interna. TALLER XII -

Página 4


III.


 4eterminar la co5esión. EQUIPOS Y MATERIALES

a /-ui,o de Corte

b Caja de Corte  Mitad su,erior e in&erior+ ,laca su,erior+ ,laca in&erior+ tornillos de se%uridad Mitad Superior e inferior

Placa Superior

TALLER XII -

Página 5



Placa inferior

Tornillos de seguridad

c /-ui,o com,actador

TALLER XII -

Página 6


d Molde

e Cronómetro

& 4e&orm'metro TALLER XII -

Página 7




% /s,átula

IV.

MARCO TEORICO. ESFUERZO CORTANTE EN SUELOS Resistenci ! c"#te $e %n s%e!" /sta resistencia del suelo determina &actores como la estabilidad de un talud+ la ca,acidad de car%a admisible ,ara una cimentación * el em,uje de un suelo contra un muro de contención.

Ec%ci&n $e '!! $e C"%!"() 16 Coulomb observó -ue si el em,uje de un suelo contra un muro ,roduce un des,la)amiento en el muro+ en el suelo retenido se &orma un ,lano recto de desli)amiento. 7l ,ostuló -ue la má"ima resistencia al corte+ τf

+ en el ,lano de &alla+ está dada ,or τf = c + σ t g φ −−−−−−−(1 )

TALLER XII -

Página 8



Donde : σ = Es el esfuerzo normal total en el plano de falla.

φ = Es el ángulode fricción del suelo ( por ejemplo, arena ) c = Es la cohesióndel suelo ( por ejemplo , arcilla ) .

/sta es una relación em,'rica * se basa en la (e* de 8ricción de !monton ,ara el desli)amiento de dos su,er&icies ,lanas+ con la inclusión de un trmino de co5esión c ,ara incluir la tiction ,ro,ia del suelo arcilloso. /n los materiales %ranulares+ c : ; * ,or lo tanto τf = σ tgφ Suelo granular −−−−−−−−−−(2)

Contrariamente+ en suelos ,uramente co5esivos+

φ =0

+ lue%o

τf = c Suelocohesivo puro−−−−−−−−−−(3 )

Pero la ecuación 1 no condujo siem,re a resultados satis&actorios+ 5asta -ue
σ =σ ’ + 

con el ,rinci,io de los

es&uer)os e&ectivos el a%ua no tiene cortante. /ntonces τf = c ! + σ ’tg φ ’ −−−−−−−−−−−−−−(4 )

Aparato de corte directo

TALLER XII -

Página 9



Puesto -ue la resistencia al cortante de,ende de los es&uer)os e&ectivos+ en el suelo los análisis deben 5acerse en esos trminos+ involucrando c= * >=+ cu*os valores se obtienen del ensa*o de corte directo !,licando al suelo una &uer)a normal+ se ,uede ,roceder a ci)allarlo con una &uer)a cortante. /l movimiento vertical de la muestra se lee colocando un de&orm'metro en el bastidor su,erior. /l molde no ,ermite control de drenaje+ -ue en el terreno ,ueden &allar en condiciones de 5umedad diversas condición saturada no drenada+ ,arcialmente drenadas o totalmente drenadas+ ,ara re,roducir las condiciones de cam,o se ,ro%rama la velocidad de a,licación de las car%as. /n arenas+ como el drenaje es libre+ el ensa*o se considera drenado.

V!"#es c#cte#*stic"s $e! +n,%!" $e '#icci&n $e !,%n"s s%e!"s-

A!icci"nes $e !"s /!"#es ")teni$"s en e! ens0" $e c"#te $i#ect"•

/l ensa*o de ci)alladura directa es adecuado ,ara la determinación relativamente rá,ida de las ,ro,iedades de resistencia de materiales drenados * consolidados. 4ebido a -ue las tra*ectorias de drenaje a travs de la muestra son cortas+ se ,ermite -ue el e"ceso de ,resión en los ,oros sea disi,ado más rá,idamente -ue con otros ensa*os drenados.

•

/l ensa*o ,uede ser 5ec5o en todo ti,o de suelos

inalterados+ remoldeados o com,actados. (os resultados del ensa*o son a,licables ,ara estimar la resistencia al corte en una situación de cam,o donde 5a tenido lu%ar una com,leta consolidación bajo los es&uer)os normales actuales. (a ru,tura ocurre lentamente bajo condiciones drenadas+ de tal manera -ue los e"cesos

TALLER XII -

Página 10



de ,resión en los ,oros -uedan disi,ados. (os resultados de varios ensa*os ,ueden ser utili)ados ,ara e",resar la relación entre los es&uer)os de consolidación * la resistencia a la ci)alladura en •

condiciones drenadas. 4urante el ensa*o de ci)alladura 5a* rotación de los es&uer)os ,rinci,ales+ lo -ue ,uede o no corres,onder a las condiciones de cam,o. !?n más+ la ru,tura ,uede no ocurrir en un ,lano de debilidad+ ,uesto -ue ella tiene -ue ocurrir cerca de un ,lano 5ori)ontal en la ,arte media del es,cimen. (a locali)ación &ija del ,lano de ru,tura en el ensa*o ,uede ser una ventaja en la determinación de la resistencia al corte a lo lar%o de ,lanos reconocidamente dbiles dentro del material del suelo * ,ara anali)ar las inter&aces entre materiales

•

di&erentes. /l intervalo de los es&uer)os normales+ la velocidad de de&ormación * las condiciones %enerales del ensa*o deben ser seleccionadas ,ara re&lejar las condiciones es,ec'&icas de los suelos -ue se está investi%ando.

V.

PROCEDIMIENTO. PREPARACI1N DE LA MUESTRA. 2 e dis%re%a el material en seco ,ara des,us cribarlo ,or la malla @o. 1;;+ con el objeto de tener un suelo 5omo%neo * obtener el tamaAo de ,art'cula -ue describe este documento. )2 Posteriormente se determina la cantidad en ,eso -ue se utili)ará ,ara ,re,arar la muestra en la caja de corte+ en este caso &ue de 3B6% de esta cantidad se divide en D ,orciones i%uales E9% cFu. c2 e ajusta adecuadamente la caja de corte+ veri&icando -ue tanto la ,arte su,erior como la in&erior estn alineadas la una con la otra+ * ase%urándolas con los tornillos ,ara -ue no se ,ueda mover nin%una de estas dos ,artes se coloca la ta,a in&erior+ ,ercatándose -ue las ranuras estn ,er,endiculares a la dirección del corte.

TALLER XII -

Página 11



$2 !l obtener las ,orciones+ la ,rimera ,orción se introduce en la caja de corte * con una es,átula se distribu*e ,or toda la su,er&icie de la caja+ tratando de &ormar una ca,a uni&orme. e2 Con el ,ison de BGBcm se com,acta la ca,a 8i%ura a+ colocando el ,ison en cada una de las es-uinas de la caja * dando ,isonadas cuidadosas ,ara -ue el material no vuele+ tanto en las es-uinas como a la mitad de cada uno de sus lados+ 5aciendo esto dos veces * recomendando -ue sean e&ectuadas en sentido de las manecillas del reloj. '2 !l terminar de dar las dos vueltas+ se ,rocede a reali)ar una ?ltima a,isonada con el ,ison de 9.BG9.Bcm 8i%ura b+ ,ara -ue el material se distribu*a uni&ormemente * se ten%a la se%uridad de -ue &ue bien com,actada. ,2 4es,us de com,actar la ca,a se escari&ica la ,arte su,erior 5aciendo  l'neas verticales *  5ori)ontales+ se,aradas a,ro"imadamente Emm. 32 !l terminar con la ,rimera ca,a se ,rocede a vaciar la si%uiente ,orción de material * se reali)a el mismo ,rocedimiento -ue se menciona del inciso d al %+ 5asta obtener las D ca,as. i2 !l tener las D ca,as com,actadas * escari&icadas+ se coloca la ta,a su,erior observando -ue las ranuras sean ,er,endiculares al movimiento de corte.

PROCEDIMIENTO DE PRUEBA. 2 4es,us de 5aber ,re,arado la muestra conecte * ajuste la caja de corte dentro del ta)ón. )2 Posteriormente antes de colocar la car%a normal veri&i-ue -ue el contra,eso del marco est bien colocado ,ara -ue ,ueda cum,lir con su &unción correctamente+ veri&icado esto colo-ue la car%a normal. c2 Colo-ue * ajuste correctamente el a,arato -ue mide los des,la)amientos 5ori)ontales -ue se utili)a ,ara medir los des,la)amientos de corte. $2 Veri&i-ue -ue todos los com,onentes del sistema estn alineados * asentados. !note la car%a normal -ue se a,lica al mecanismo. e2 O,eración de la máquina. Veri&icar -ue el Hsitc5 correrJ est en la ,osición de alto. •

TALLER XII -

Página 12

MECANICA DE SUELOS II • •


eleccione el nivel de velocidad deseado. Colo-ue el n?mero en el contador con res,ecto a las tablas del

distribuidor de la má-uina3.6 se muestra el tablero de control. '2 Veri&i-ue -ue el
VI.

C6LCULOSEns0" 74atos * cálculos

P#"0ect"U)icci&n Pe#'"#ci&nP#"'%n$i$$ TALLER XII -

UPLA /nsa*o uelo ti,o 8ec5a

Página 13

CO


M%est# N8-

C.4.1

ec5o ,or

/l Nru,o

 4atos de muestra

L$" 9c(2A!t%# 9c(2A#e 9c(;2V( 9c(<2Ve!. $e c#, 9((=(in2-

: 2 36 2 ;.B

 Car%a @ormal P 9M#c" 0 P!c2 95,2 P) 9Pe#c3 $e c#,2 95,2 P/ 95,2

>.:>? 2 2;.6;D

 >.>> 7.>>> 7.>>

Des!@. @ 9c(2 ; ;.;2B ;.;B; ;.;B

A#e C"##. 9c(;2 36 3B.EB; 3B.;; 3B.BB;

De'. C#, 9N8 Di/2 ; 32.;;; B;.;;; 1.B;;

F@. C"#te 95,2 ; 1D.2ED 22.319 31.916

Es'. C"#t. 95,=c(;2 ; ;.39E ;.62B ;.E9E

.>>>

;.1;;

3B.D;;

9.;;;

D3.299

1.223

.>> .>>>

;.12B ;.1B;

3B.2B; 3B.1;;

12;.;;; 1D;.B;;

B3.B6B 62.16

1.B2; 1.E

TALLER XII -

Página 14

MECANICA DE SUELOS II .>> ?.>>> ?.>> .>>> .>> :.>>>

;.1B ;.2;; ;.22B ;.2B; ;.2B ;.3;;

3D.9B; 3D.E;; 3D.6B; 3D.B;; 3D.3B; 3D.2;;


1BE.;;; 13.;;; 1ED.;;; 1EE.;;; 162.;;; 11E.B;;

;.B2E .22D E2.13D E3.919 2.313 B2.E96

2.;1E 2.219 2.3; 2.D32 2.1;B 1.BD

Ilustración 1: Esfuerzo de Corte - Deformación Horizontal

4e la %rá&ica ,odemos obtener τ u =2.5

Ens0" 4atos * cálculos

P#"0ect"U)icci&n Pe#'"#ci&nP#"'%n$i$$ M%est# N8 TALLER XII -

UPLA /nsa*o uelo ti,o 8ec5a

CO
C.4.2

ec5o ,or

/l Nru,o

Página 15



 4atos de muestra L$" 9c(2A!t%# 9c(2A#e 9c(;2V( 9c(<2Ve!. $e c#, 9((=(in2-

: 2 36 2 ;.B


>.:>? D D;.6;D

 .> >. 7.> 7. .> . .> TALLER XII -

Des!@. @ 9c(2 ; ;.;2B ;.;B; ;.;B ;.1;; ;.12B ;.1B;

A#e C"##. 9c(;2 36 3B.EB; 3B.;; 3B.BB; 3B.D;; 3B.2B; 3B.1;;

De'. C#, 9N8 Di/2 ; 19.B;; 3;.;;; 6;.;B; 1;1.B;; 1D1.;;; 1D.;;;

Página 16

F@. C"#te 95,2 ; E.;D 13.391 26.E;B DB.3; 62.939 .6;

Es'. C"#t. 95,=c(;2 ;.;;; ;.2D3 ;.3B ;.BD 1.2E; 1.E6 2.213

MECANICA DE SUELOS II . ?.>

;.1B ;.2;;

3D.9B; 3D.E;;


19;.9;; 1B9.B;;

EB.21D 1.19

2.D3E 2.;D6



Ens0" 4atos * cálculos P#"0ect"U)icci&n Pe#'"#ci&nP#"'%n$i$$ M%est# N8 TALLER XII -

8acultad de Neoló%ica @L1 2.B m

UNC /nsa*o uelo ti,o 8ec5a

CO
C.4.3

ec5o ,or

/l Nru,o

Página 17



 4atos de muestra L$" 9c(2A!t%# 9c(2A#e 9c(;2V( 9c(<2Ve!. $e c#, 9((=(in2-

: 2 36 2 ;.B


>.:>? 6 6;.6;D

 .> >. 7.> 7. .> . .> TALLER XII -

4es,la). ) cm ; ;.;2B ;.;B; ;.;B ;.1;; ;.12B ;.1B;

!rea Corr. cm 36 3B.EB; 3B.;; 3B.BB; 3B.D;; 3B.2B; 3B.1;;

4e&. Car%a @ 4iv ; 2B.;;; D9.B;; BB.;;; E.D;; 1;D.;;; 12E.B;;

Página 18

8)a. Corte Q% ; 11.1B9 22.;96 2D.BB1 3D.996 D6.D23 B.36;

/s&. Cort. Q%Fcm ;.;;; ;.311 ;.619 ;.691 ;.9E9 1.31 1.63D

MECANICA DE SUELOS II . ?.> ?. .> . :.> :. .> . .>

;.1B ;.2;; ;.22B ;.2B; ;.2B ;.3;; ;.32B ;.3B; ;.3B ;.D;;

3D.9B; 3D.E;; 3D.6B; 3D.B;; 3D.3B; 3D.2;; 3D.;B; 33.9;; 33.B; 33.6;;

1B3.;;; 1E1.;;; 212.;;; 2D9.;;; 2ED.B;; 31.;;; 3B;.;;; 3E;.;;; D;;.;;; D;6.3;;

ING. CIVIL – VI CICLO UPLA 6E.296 E;.9B 9D.632 111.1DE 126.99B 1D1.B;2 1B6.233 169.62D 1E.BB2 1E1.36D

1.9BD 2.322 2.31 3.222 3.69 D.13 D.BEE B.;;D B.29; B.39E



 4atos de muestra el es&uer)o cortante Vs /s&uer)o @ormal en cada ensa*o /@!RO 7  

TALLER XII -

@OM!( ;.B2 1.12E 2.239

CO
Página 19





I!%st#ci&n ?- M%est# e! es'%e#@" c"#tnte Vs Es'%e#@" N"#(!

4e la %rá&ica ,odemos obtener  Sn%ulo de &ricción interna ∅

=39 "

 Co5esión # =0.5 $g / cm

2

VII.

INTERPRETACI1N DE RESULTADOS /l valor -ue 5emos obtenido ,ara el án%ulo de &ricción es un valor mu* caracter'stico ,ara este ti,o de suelo+ -ue ,uede alcan)ar 5asta DBL * en casos e"ce,cionales sobre,asarlo  (a co5esión obtenida es relativamente baja+ ,ero se encuentra dentro de los valores caracter'sticos ,ara este suelo

TALLER XII -

Página 20

0.25 $g

2

/ cm −1.5 $g / cm

2


VIII.

ANEOS

TALLER XII -

Página 21



TALLER XII -

Página 22



I.


CONCLUCIONES. 

e lo%ró

determinar la resistencia al es&uer)o cortante o ca,acidad ,ortante suelo en estudio+ utili)ando el ensa*o de corte directo.

del

 e lo%ró determinar el án%ulo de &ricción interna -ue es de 39L.  e lo%ró determinar la co5esión -ue es de ;.B Q%Fcm 2.

.

BIBLIOGRAFIA.  Manual de laboratorio de la 0P(!  alvador icardo T Montero Uuan Carlos+ Manual de /nsa*os de Mecánica de uelos+ 2;;.

TALLER XII -

Página 23

Ensayo de Corte Directo (1)

Recommend Documents