Corte directo
Capítulo 12
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CAPÍTULO 12
ESFUERZO CORTANTE EN SUELOS
12.1 RESISTENCIA AL CORTE DE UN SUELO
Esta resistencia del suelo determina factores como la estabilidad de un talud, la capacidad de carga admisible
para una cimentación y el empuje de un suelo contra un muro de contención.
12.1.1 Ecuación de falla de Coulomb (1776)
Coulomb observó que si el empuje de un suelo contra un muro produce un desplazamiento en el muro, en el
suelo retenido se forma un plano recto de deslizamiento. Él postuló que LA MÁXIMA RESISTENCIA AL
CORTE, τf, en el plano de falla, está dada por:
τf = c + σ tg φ
(12.1)
donde: σ = Es el esfuerzo normal total en el plano de falla.
φ = Es el ángulo de fricción del suelo (por ejemplo, arena)
c = Es la cohesión del suelo (por ejemplo, arcilla).
Esta es una relación empírica y se basa en la LEY DE FRICCIÓN DE AMONTON para el deslizamiento de
dos superficies planas, con la inclusión de un término de cohesión c para incluir la Stiction propia del suelo
arcilloso. En los materiales granulares, c = 0 y por lo tanto:
τf = σ tg φ
Suelo granular
(12.2)
Contrariamente, en suelos puramente cohesivos, φ = 0, luego:
τf = c
Suelo cohesivo puro
(12.3)
Pero la ecuación (12.1) no condujo siempre a resultados satisfactorios, hasta que TERZAGUI publica su
expresión σ = σ’ + U con el principio de los esfuerzos efectivos (el agua no tiene cortante). Entonces:
τf = c ‘+ σ’ tg φ’
(12.4)
En las figura 11.7 se ilustran las ecuaciones anteriores, con el diagrama del círculo de Mohr. (ver literales c,
d, y e en OTROS ESTADOS Y SITUACIONES DE INTERÉS).
Bastidor superior
Yugo
Plano de corte
Base
S
Muestra de suelo
Figura 12.1 Aparato de corte directo
Corte directo
Capítulo 12
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Puesto que la resistencia al cortante depende de los esfuerzos efectivos, en el suelo los análisis deben hacerse
en esos términos, involucrando c’ y φ’, cuyos valores se obtienen del ENSAYO DE CORTE DIRECTO:
Aplicando al suelo una fuerz