La geotecnia emplea varios métodos para determinar la resistencia al corte del suelo y la roca. Esto incluye pruebas in situ, como el ensayo de corte con vane, y pruebas de laboratorio, como el ensayo de compresión triaxial. Estos métodos proporcionan información vital sobre el comportamiento del suelo bajo estrés, esencial en el diseño de cimientos, taludes y estructuras de retención de tierras. La determinación de la resistencia al corte es crucial en áreas con suelos inestables o donde existe riesgo de deslizamientos y erosión. Al evaluar con precisión la resistencia al corte, los geotécnicos aseguran que las estructuras construidas sean capaces de enfrentar los desafíos impuestos por su entorno natural.«Estudio experimental sobre la resistencia al corte del compuesto suelo-raíz.»
La resistencia al corte se refiere a la capacidad del suelo para soportar esfuerzos cortantes sin sufrir fallos. Es una medida de la resistencia del suelo al deslizamiento a lo largo de un plano. La resistencia al corte del suelo se describe típicamente mediante parámetros como la cohesión y el ángulo de fricción interna. La cohesión representa la resistencia al corte debido al enlace interpartículas y los suelos no cohesivos (sin fuerzas cohesivas) dependen únicamente del ángulo de fricción interna. Estos parámetros pueden determinarse mediante pruebas de laboratorio o de campo, y son cruciales para diseñar estructuras seguras y estables sobre cimientos de suelo.«La medición de la resistencia al corte de suelos géotechnique»
| Tipo de suelo | Resistencia al corte típica (KPA) | Cohesión (KPA) | Ángulo de fricción interna (grados) | Notas |
|---|---|---|---|---|
| Grava | 231 - 571 | 1 - 22 | 30 - 45 | La fuerza depende del tamaño de grano, la gradación y la compactación. |
| Arena (suelta) | 27 - 45 | 0 | 25 - 29 | Baja cohesión;La fuerza aumenta con la profundidad debido al confinamiento. |
| Arena (densa) | 105 - 180 | 0 | 35 - 45 | Una mayor compactación conduce a una mayor resistencia. |
| Arena sedimentosa | 52 - 94 | 0 - 5 | 27 - 35 | Mezcla de características de arena y limo;sensible a la humedad. |
| Limo | 17 - 46 | 5 - 10 | 25 - 30 | Baja resistencia debido a partículas finas, sensibles a los cambios de humedad. |
| Arcilla (suave) | 5 - 25 | 11 - 18 | 16 - 23 | Alta plasticidad, la fuerza varía significativamente con el contenido de humedad. |
| Arcilla (firme) | 54 - 93 | 20 - 38 | 21 - 29 | Menor plasticidad que la arcilla blanda;mas estable. |
| Turba y suelos orgánicos | <20 | 0 - 5 | <20 | Muy baja resistencia, alta compresibilidad y contenido de agua. |
| Relleno | 77 - 144 | 0 - 14 | 28 - 40 | La fuerza depende del material utilizado y su estado de compactación. |
| Suelo arcilloso | 35 - 74 | 6 - 15 | 25 - 29 | Mezcla equilibrada de arena, limo y arcilla;Las propiedades varían con la composición. |
En conclusión, el papel de la geotecnia en la medición de la resistencia al corte del suelo no puede ser subestimado, con su gama de herramientas y métodos sofisticados diseñados para este propósito. La evaluación precisa de la resistencia al corte del suelo es indispensable para el diseño y análisis de sistemas de tierra y cimentaciones, asegurando que las estructuras puedan soportar las fuerzas ejercidas sobre ellas sin experimentar fallos o deformaciones excesivas.«Investigaciones teóricas y experimentales sobre la resistencia al corte de suelos»
El esfuerzo cortante es un tipo de esfuerzo que actúa paralelo a una superficie, causando que una capa de material se deslice o deforme en relación con una capa adyacente. Puede ocurrir en diversas aplicaciones geotécnicas, como en taludes de suelo o roca, diseño de cimientos y diseño de muros de contención, entre otros. El esfuerzo cortante se expresa típicamente en unidades de fuerza por unidad de área, como kilopascales (kPa) o libras por pulgada cuadrada (psi).«Evaluación de la resistencia al corte del suelo estabilizado por método microbiológico»
La resistencia al corte y la resistencia a la tracción son dos tipos diferentes de fuerzas que describen comportamientos variables de los materiales bajo diferentes condiciones de carga. La resistencia al corte se refiere a la capacidad de un material para resistir la deformación o falla cuando está sometido a fuerzas de corte, que causan deslizamiento o resbalamiento a lo largo de planos. Por otro lado, la resistencia a la tracción se refiere a la capacidad de un material para resistir la deformación o falla cuando está sometido a fuerzas de tensión o tracción que intentan separarlo. Aunque ambas resistencias están relacionadas con la capacidad del material para resistir fuerzas, se miden y evalúan de manera diferente debido a las diferencias en las condiciones de carga.«Investigaciones teóricas y experimentales»
Varios factores pueden reducir la resistencia al corte en una masa de suelo o roca. Estos incluyen un alto contenido de agua, la meteorización o degradación del material, presencia de partículas débiles o mal cementadas, altos niveles de estrés, discontinuidades geológicas (como fracturas o planos de estratificación), y la presencia de presión de agua porosa. Además, ciertos procesos geológicos como el flujo lento y la licuefacción también pueden llevar a una reducción en la resistencia al corte.«Estudio sobre la resistencia al corte de la mezcla suelo-roca mediante prueba de corte directo a gran escala»
No, el estrés de corte no es estrés tensil. El estrés tensil ocurre cuando un material está sometido a fuerzas de tracción o estiramiento, causándole elongación. Por otro lado, el estrés de corte ocurre cuando dos fuerzas paralelas actúan en diferentes partes de un material en direcciones opuestas, causando que el material se deforme deslizándose o cortándose. El estrés de corte puede llevar a la falla o deformación de materiales a lo largo de planos paralelos, mientras que el estrés tensil puede causar que los materiales se rompan o elonguen.«Enfoque eficiente en el modelado de la resistencia al corte de suelos no saturados utilizando la curva de retención de agua del suelo»
