Etapa de Corte de la Muestra de Suelo.

Mediante un mecanismo compuesto de un suspensor estático de pesas y una palanca se aplica la fuerza vertical F, luego se extraen los tornillos que mantienen unidas las dos mitades de la caja de corte, entonces la muestra de suelo es sometida al corte mediante la acción de una fuerza horizontal S aplicada a una velocidad constante, como se muestra en la Figura 6.38.

En el sistema están instalados tres deformímetros, dos de estos miden el desplazamiento horizontal y vertical de la muestra de suelo y el tercero mide la deformación del anillo de carga durante el ensayo.

Figura 6.38. Caja de corte (Das, 1997).

El esfuerzo normal efectivo σ ' que actúa y el esfuerzo cortante que actúa en el plano de falla desarrollado en la muestra de suelo será:

y

Donde:

s' = Esfuerzo normal efectivo.

F = Fuerza vertical aplicada por el sistema de pesas sobre la muestra.

A = Área del muestreador.

t = Esfuerzo cortante que actúa en el plano de falla.

S = Fuerza de corte aplicada por el aparato a la muestra.

La Figura 6.39 muestra la variación del esfuerzo de corte respecto al desplazamiento horizontal, mientras que en la Figura 6.40 se muestra la variación del desplazamiento vertical respecto al desplazamiento horizontal durante el ensayo.

Dependiendo del tipo de suelo se presentará un valor del esfuerzo de corte pico y crítico, donde cualquiera de estos valores puede considerarse como el instante de falla del suelo. Se obtienen tres o más valores del esfuerzo de corte haciendo variar en cada ensayo la fuerza vertical F, entonces puede graficarse la envolvente de falla correspondiente en el sistema t-σ que se muestra en la Figura 6.41.

El tener un plano fijo de corte puede ser una ventaja para determinar la resistencia al corte a lo largo de planos débiles reconocidos en un perfil de suelo o planos originados por la interfase entre suelos. En este ensayo es posible mantener un esfuerzo normal constante en todo momento lo cual hace más fácil ensayar en suelos compuestos de grava y arena. La ventaja del ensayo del corte directo es la rapidez del ensayo y la facilidad que tiene este de medir el cambio de volumen a lo largo del ensayo.

Figura 6.39. Variación del esfuerzo de corte respecto al desplazamiento horizontal.

 

Figura 6.40. Variación del desplazamiento vertical de corte respecto al horizontal.

Figura 6.41. Envolvente de falla.