1. PRESION LATERAL DE SUELOS
(ESFUERZOS HORIZONTALES)
Docente: Ing. Pedro Maquera
Alumno: Marco Antonio Nuñez Velasquez
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2. PRECION LATERAL DE SUELOS
Concepto:
Es la presión que
el suelo ejerce en
el plano horizontal. Las
aplicaciones más comunes de
la teoría de presiones
laterales en suelos son el
diseño de estructuras
cimentadas como muros de
tierras, zapatas, túneles y
para determinar la fricción del
terreno en la superficie
de cimentaciones profundas.
3. PRECION LATERAL DE SUELOS
IMPORTANCIA
• Es importante estimar
dichos esfuerzos para el
diseño de muros de
contención las cuales
cumplen la función de
soportar el empuje de
tierras, generalmente
en desmontes o terraplen
es, evitando el
desmoronamiento y
sosteniendo el talud.
4. FUNDAMENTOS
La teoría de Rankine, desarrollada en
1857, es la solución a un campo de
tensiones que predice las presiones
activas y pasivas del terreno. Esta solución
supone que el suelo está cohesionado,
tiene una pared que está friccionando, la
superficie suelo-pared es vertical, el plano
de rotura en este caso sería planar y la
fuerza resultante es paralela a la superficie
libre del talud. Las ecuaciones de los
coeficientes para presiones activas y
pasivas aparecen a continuación. Observe
que φ' es el ángulo de rozamiento del
suelo y la inclinación del talud respecto a la
horizontal es el ángulo β
teoria de rankine
5. FUNDAMENTOS
Coulomb (1776) fue el primero en estudiar
el problema de las presiones laterales del
terreno y estructuras de retención.
Coulomb se limitó a usar la teoría de
equilibrio que considera que un bloque de
terreno en rotura como un cuerpo libre (o
sea en movimiento) para determinar la
presión lateral limitante. La presión
limitante horizontal en fallo en extensión o
compresión se determinan a partir de las
constantes Ka y Kp respectivamente.
teoria de coulomb
7. Presion en reposo
La presión en reposo, representadas
por K0, es la presión horizontal del
terreno. Esta puede ser medida
directamente por el test dilatométrico
(DMT) o por un "borehole
pressuremter test" (PMT). Estos
experimentos son caros, por eso se
usan relaciones empíricas para
predecir el resto de presiones que son
más difíciles de obtener y que
dependen generalmente del ángulo de
rozamiento interno. Algunas fórmulas
son:
• Jaky (1948) para suelos normalmente
consolidados:
• Mayne & Kulhawy (1982) para suelos
sobre consolidados:
8. Presion activa
Si el muro de sostenimiento cede
(traslación o rotación), el relleno de
tierra se expande en dirección
horizontal. En pocas palabras una
presión activa es cuando el suelo en
si, ejerce un empuje sobre el muro.
Presion pasivaPresion pasiva
Si el muro empuja en una dirección
horizontal contra el relleno de tierra.
9. Rankine realizó una serie de investigaciones y propuso una
expresión mucho mas sencilla que la de Coulomb. Su teoría
se
basó en las siguientes hipótesis:
•El suelo es una masa homogénea e isotrópica.
No existe fricción entre el suelo y el muro
•El muro se mueve los elementos de suelo se expanden
•El esfuerzo vertical permanece constante, pero esfuerzo
lateral se reduce
•Se alcanza la falla por corte o equilibrio plástico.
COEFICIENTE DE EMPUJE ACTIVO (Ka)
TEORIA DE RANKINE (1857)
COEFICIENTE DE EMPUJE ACTIVO (Ka)
TEORIA DE RANKINE (1857)
10. Propuso una teoría para calcular la presión de tierra sobre un
muro de contención considerando la fricción entre el muro y el
suelo.
1. Suelo homogéneo e isotrópico
2. Material con una resistencia al esfuerzo cortante dada por la
ecuación Coulomb-Terzaghi
3. Superficie plana de falla
4. La cuña falla como cuerpo rígido
5. Se moviliza simultáneamente la resistencia al
corte del suelo a lo largo de la superficie de falla.
COEFICIENTE DE EMPUJE ACTIVO (Ka)
TEORIA DE COULOMB (1776)
COEFICIENTE DE EMPUJE ACTIVO (Ka)
TEORIA DE COULOMB (1776)
11. • Empuje es máximo contra el muro cuando se alcanza la falla
por corte.
• El deposito se comprime horizontalmente.
• K aumenta hasta el valor critico -> K = Kp
COEFICIENTE DE EMPUJE PASIVO (Kp)
TEORIA DE RANKINE
COEFICIENTE DE EMPUJE PASIVO (Kp)
TEORIA DE RANKINE
12. COEFICIENTE DE EMPUJE PASIVO (Kp)
TEORIA DE COULOMB
COEFICIENTE DE EMPUJE PASIVO (Kp)
TEORIA DE COULOMB
14. CORTE DIRECTO
Ensayo de corte
directo
NORMATIVA
NTP 339.171 ASTM D3080
En el ensayo de corte directo tiene
como objetivo determinar la resistencia
al esfuerzo cortante de una muestra ,
valor que , entre otras cosas será muy
útil para el cálculo de la capacidad
portante . La resistencia al esfuerzo
cortante en el suelo se debe a dos
componentes: la cohesión, aportada
por la fracción del suelo y responsable,
a su deformación, del comportamiento
plástico de este y el rozamiento interno
entre las partículas granulares o
fricción :
15. CORTE DIRECTO
Generalidades.
Por deformación
elástica de las
partículas.
Por cambio de
volumen
en el suelo
como
consecuencia
de la
evacuación
del líquido
Por deslizamiento
de las partículas,
Estos esfuerzos producen deformaciones en
el suelo que pueden ocurrir de tres maneras:
17. PROCEDIMIENTO
a) Realizamos una calicata
de 2 metros de
profundidad en el distrito de
sama
b) Se extrae 5 kg de muestra
inalterada
c) Una vez llevada la muestra
al laboratorio, se procede a
tamizar por la malla N°4
18. PROCEDIMIENTO
d) Se lleva una la muestra
tamizada al horno para sacar
su humedad
e) Despues del secado se
obtine el contenido de
humedad y los datos de
desidad in situ
f) Humedecemos 400 gr de la
muestra
con 8.8 gr de agua
19. PROCEDIMIENTO
g) Separamos tres muestras
de 37.992 gr
h) Se procede a armar la
capsula de corte directo
i) Cada muestra se deposita
en la capsula y se compacta
cuidadosamente con el
martillo
20. PROCEDIMIENTO
l) Para terminar todos los
datos obtenidos serán
anotados para el grafico de
la curva de corte directo
k) Empezamos la lectura
cuando el micrómetro alcanze
los valores de 0.5, 10, etc
j) La capsula se lleva la
maquina de corte directo
