introducción a la mecánica de suelos no saturados en vías terrestres

Introducción a la mecánica de suelos no saturados en vías terrestres
Otra importante contribución para el desarrollo de un modelo constitutivo para el comportamiento de
suelos no saturados fue hecho por Fredlund, Morgenstern y Widger (1978), quienes sugirieron una
relación entre la resistencia al corte (τ ) de suelos no saturados y las dos variables de estado de esfuerzo
σ – ua y ua – uw :
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τ = c´ + (σ – ua) tanφ´ + (ua – uw) tan φ b (2.12)
Donde c´ y φ´ son la cohesión y el ángulo de fricción (con respecto al esfuerzo efectivo) a una
condición saturada y φ b es el ángulo de fricción interna con respecto a la succión. Fredlund,
Morgenstern y Widger (1978), mostraron experimentalmente que el valor de φ´ fuera igual para
condiciones saturadas y no saturadas en ensayos triaxiales sobre muestras compactadas a contenidos de
agua constante. Donde, todos los puntos de falla fueron graficados en el espacio τ, ua – uw, ((σ1 +
σ2)/2) - ua (Fig. 2.17). Los puntos de falla fueron generados en la superficie plana. Valores de φ´, φ b y
c´ fueron calculados de los resultados y estos fueron usados pata definir la ecuación (2.12).
Gulhati y Satija (1981) examinaron la resistencia al corte de suelos no saturados llevados a cabo en
ensayos triaxiales bajo condiciones drenadas y contenidos de agua constante. Gulhati y Satija
correlacionaron la resistencia de falla con el esfuerzo neto y la succión, introduciendo dos factores de
fricción. Ellos graficaron los puntos de falla en la superficie definida por q, σ-ua y ua-uw, concluyendo
que la resistencia de suelos no saturados puede ser definido en términos de dos variables de estado de
esfuerzos σ-ua y ua-uw.
Escario y Sáez (1986) presentaron resultados que sugieren la necesidad de modificar la ecuación (2.12).
Escario y Sáez realizaron ensayos de corte directo en condiciones drenadas sobre arcillas a diferentes
valores de succión controlada, en la (Fig. 2.18) se muestran los resultados de unos de los suelos usados.
Los resultados indicaron que φ b en la ecuación (2.12) no fue constante para un tipo de suelo dado.
Gan, Fredlund y Rahardjo (1988), también observaron la no-linealidad de la resistencia al corte con el
incremento de la succión en ensayos triaxiales. Cada ensayo de corte se realizó a valores de succión
controlada. A bajos valores de succión el valor de φ b fue aproximadamente igual a φ´ y entonces φ b
comenzó a caer conforme la succión incrementaba (Fig. 2.19).