2. resistencia al corte
DESCRIPTION
mecanica de suelosTRANSCRIPT
-
15/11/2014
1
RESISTENCIA AL CORTE ECUACION DE FALLA COULOMB
ECUACION DE FALLA COULOMB Resistencia al corte
relacionado a la estabilidad de una masa.
Resistencia mxima al corte
en el plano de falla
= +
Basado en la ley de Amonton con la inclusin de un termino de cohesin.
Los suelos fallan o cuando exceden su resistencia al corte, es decir, cuando alcanzan una tensin equivalente a la tensin de falla.
ECUACION DE FALLA COULOMB
Parmetros fundamentales
ngulo de friccin
Tipo de mineral
constitutivo de las
partculas.
Tamao de los granos o
partculas.
Forma de los granos o
partculas.
Distribucin de los
tamaos de granos o
partculas.
(Jaime Suarez 2009) (Wikipedia)
ECUACION DE FALLA COULOMB
Parmetros fundamentales
ngulo de friccin
Fbrica o microestructura
(organizacin de las
partculas).
Densidad.
Permeabilidad (Facilidad
de drenaje).
Presin normal o de
confinamiento.
Presin de
preconsolidacin.
(Jaime Suarez 2009) (Wikipedia)
ECUACION DE FALLA COULOMB
Parmetros fundamentales
COHESION
Tamao de la partcula
Composicin mineralgica (Cementacin y adherencia de la partcula)
Humedad
Grado de consolidacin
Esta relacionado con la afinidad electroqumica entre el suelo y el agua.
Cohesin aparente se da en los suelos no saturados debido a la tensin capilar.
(Jaime Suarez 2009) (Wikipedia)
-
15/11/2014
2
ECUACION DE FALLA COULOMB TERZAGHI KARL: modifico la ecuacion de Mohr-Coulomb
debido a que el agua no aporta resistencia al corte
Dnde
y son propiedades del esqueleto de los suelos denominadas cohesin efectiva y angulo de friccin efectiva.
ECUACION DE FALLA COULOMB
RESISTENCIA: FRICCION
RESISTENCIA: FRICCION Y
COHESIION
W
S
N
S = Fuerza cortante
W
C S
N
S = Fuerza cortante
ECUACION DE FALLA COULOMB
Curva esfuerzo deformacin
(Jaime Suarez 2009)
ECUACION DE FALLA COULOMB
Envolventes de falla de las Resistencias Pico y Residual
(Jaime Suarez 2009)
ECUACION DE FALLA COULOMB
Condiciones de flujo
Resistencia drenada y no
drenada
Drenados: Cuando el agua flujo hacia afuera o hacia adentro de la masas de suelo y no se producen cargas.
No drenados: Cuando el agua no es capaz de fluir hacia afuera de la masa de suelo y se producen presiones de poros.
La resistencia drenada es la resistencia del suelo cuando se carga en forma lenta y no se producen presiones de poro en exceso debidas a la aplicacin de la carga.
La resistencia no drenada es la resistencia del suelo cuando las cargas que producen la falla se aplican sobre la masa de suelo a una velocidad superior a la del drenaje del suelo.
ECUACION DE FALLA COULOMB
Presin de poros
-
15/11/2014
3
ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO
DE MOHR
ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE
MOHR Direccin de Esfuerzos principales
3
1
Superficie de falla
ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE
MOHR MOHR COULOMB CRITERIO
Radio
c
Punto de Tangencia
1/2(1 + 3
)
1/2(1 3
)
c/
ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE
MOHR
(Jaime Suarez 2009)
ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE
MOHR Envolvente de falla en suelos granulares
Donde: c = Cohesin real
del suelo .
'B = ngulo de friccin residual.
' = ngulo de dilatancia mxima.
pN = Nivel de esfuerzo efectivo para '/2 o esfuerzo promedio.
(Duncan y Wright, 2005).
ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE
MOHR Envolvente de falla en suelos cohesivos
(Duncan y Wright, 2005).
Envolventes de resistencia
drenada y no-drenada
para esfuerzos efectivos y
totales en una arcilla
saturada
-
15/11/2014
4
ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE
MOHR Envolvente de falla en suelos cohesivos
(Duncan y Wright, 2005).
Envolventes de resistencia
al cortante para esfuerzos
efectivos en arcillas
ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE
MOHR Envolvente de falla en suelos cohesivos
(Duncan y Wright, 2005).
Envolventes de falla para
arcilla parcialmente
saturada
ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE
MOHR
(Lambe y Whitman, 2005).
Representacin de los esfuerzos mediante el crculo de
Mohr
ENVOLVENTE DE FALLA Y CIRCULO DE
MOHR
(Berry, Peter 1993).
Diagramas p y q
ANALISIS DE CONDICIONES
ANALISIS DE CONDICIONES Trayectoria de esfuerzos
(Duncan y Wright, 2005).
-
15/11/2014
5
ANALISIS DE CONDICIONES Anlisis en Condiciones
Drenadas
Anlisis en Condiciones No-
drenadas
El anlisis en condiciones drenadas se realiza utilizando los siguientes parmetros:
pesos unitarios totales.
Parmetros de c y ' para esfuerzos efectivos.
Presiones de poros determinadas por los niveles hidrostticos del agua o el anlisis del movimiento del agua.
En condiciones no-drenadas, el cambio de las cargas ocurre ms rpidamente que el flujo del agua. Las presiones de poros son controladas por el comportamiento del suelo como respuesta a los cambios de las cargas externas.
El anlisis de condiciones no drenadas se realiza utilizando los siguientes parmetros:
Pesos unitarios totales.
Parmetros c y para esfuerzos totales.