Resistencia Al Corte De Suelos Cohesivos

UNIDAD 7: RESISTENCIA AL CORTE DE LOS SUELOS COHESIVOS.

Concepto de trayectoria de esfuerzos.

El método de la trayectoria de esfuerzos permite estudiar el comportamiento del suelo en el campo o el laboratorio. La trayectoria de esfuerzos muestra estados sucesivos de esfuerzos en un espacio de Esfuerzos p-q , donde p y q corresponden a los máximos esfuerzos normales y de cortante en el círculo de Mohr.

Para claridad los círculos de Mohr no se trazan, y solo se traza el diagrama de trayectoria de esfuerzos .Se pueden trazar tres tipos diferentes de trayectorias:

a. Trayectoria de esfuerzos efectivos, la cual pretende presentar el verdadero comportamiento de la muestra de suelo.

b. Esfuerzos totales menos presión de poros estática. Esta trayectoria muestra el estado de esfuerzos en el suelo con un margen para la presión de poros en el agua, debida al nivel estático de aguas subterráneas

Si el nivel de agua no cambia, la diferencia entre la trayectoria de esfuerzos efectivos y la de esfuerzos totales, menos la presión de poros estática, es la presión de poros en exceso generada a medida que el suelo experimenta deformaciones.

c. Esfuerzos totales, la cual muestra la trayectoria de las coordenadas de los esfuerzos totales solamente.

De estas trayectorias de esfuerzos se puede ver el comportamiento típico de los elementos de suelo.

Las trayectorias de esfuerzo son líneas paralelas a las direcciones principales en cada punto. Las trayectorias de esfuerzo correspondientes a dos esfuerzos principales son siempre perpendiculares entre sí, pero pueden ser curvas.

Criterio de la falla de Mohr-Coulomb.

Arcillas normalmente consolidadas

Es aquella que nunca ha tenido una fatiga de consolidación mayor a la existente en el momento actual.

Un suelo arcilloso es considerado normalmente consolidado, si la presión de consolidación en el momento de la falla es igual o mayor que la presión de pre-consolidación.

Cuando se realiza una serie de ensayos drenados en arcillas normalmente consolidadas, la envolvente de falla pasa por el origen o sea que c´ = 0. Si se realizan ensayos consolidados no drenados, se desarrolla presión de poros y como resultado la resistencia al corte no drenado su = ½ (σ1 - σ3) será menor que la resistencia drenada.

Arcillas ultra sensitivas.

Son arcillas que pierden su resistencia al ser remoldeadas.

Son sensibles al remoldeo sufriendo pérdida de resistencia al cizalle por daño en la estructura original. Se define como la razón: A/B

A=resistencia (no drenada) en estado no perturbado y

B=resistencia (no drenada) en estado remoldeado (al mismo contenido de humedad)

Arcillas pre consolidado

Es aquella que ha tenido una fatiga de consolidación mayor a la actual (por erosión, descenso del nivel freático, desecación, etc). Las arcillas pre consolidadas se dividen en dos:

• Arcillas Pre consolidadas Intactas

En una arcilla pre consolidada cargada en condiciones no drenadas la trayectoria sigue la trayectoria BC en el plano e-p'. El efecto de pre consolidación se traduce en una mayor resistencia al corte=> se genera una cohesión y una disminución del ángulo de fricción con respecto al caso normalmente consolidado.

• Arcillas pre consolidadas con fisuras

Las arcillas fuertemente pre consolidadas (con relaciones de pre consolidación mayores de 6) y con índices de plasticidad mayores que 40 requieren un estudio especial. Estos materiales casi siempre tienen juntas y superficies de resbalamiento; la presencia de estos defectos puede controlar la resistencia de todo el depósito. La excavación produce frecuentemente deformaciones suficientes para inducir expansión y degradación de los materiales; aun las pequeñas deformaciones por cortante, producidas por el aumento de esfuerzos pueden abrir las juntas y superficies de resbalamiento y causar reblandamiento.

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