UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA
FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, GEOFISICA Y MINAS
PROGRAMA ACADEMICO DE INGENIERIA GEOFISICA
Informe del método de Corte Directo
ASIGNATURA: Geotecnia
ELABORADO POR:
● Juárez Paucar Jimmy Gerald
DOCENTE: MSc Ing. Chacón Arcaya, Salome
2024 – PERÚ
Ensayo de Corte Directo
1. Introducción
El método de corte directo es una técnica experimental ampliamente utilizada en
geotecnia y mecánica de suelos para determinar las propiedades de resistencia al corte de
un suelo. Este método es crucial en la ingeniería civil, especialmente en el diseño y
análisis de estructuras de tierra, como taludes, cimientos y presas de tierra. La prueba de
corte directo simula las condiciones de esfuerzo que experimentan los suelos en el
campo, permitiendo a los ingenieros evaluar su comportamiento bajo cargas específicas.
Durante la prueba, una muestra de suelo confinada en un dispositivo de corte directo se
somete a una carga normal constante, mientras que se aplica una carga horizontal hasta
que ocurre el fallo por corte. La relación entre el esfuerzo cortante y el desplazamiento
se registra, proporcionando datos clave como la resistencia a la corte máxima y los
parámetros de resistencia, que incluyen la cohesión (c) y el ángulo de fricción interna
(φ). Estos parámetros son fundamentales para predecir la estabilidad y el comportamiento
de los suelos bajo condiciones de carga reales.
1.2. Objetivos
1.2.1 Objetivo General
o Describir el ensayo de corte directo de suelos.
1.2.2 Objetivos específicos
o Describir los equipos y el procedimiento de la prueba de corte directo,
incluyendo la preparación de la muestra, la aplicación de cargas normal y de
corte, y la medición de los desplazamientos y esfuerzos.
o Definir a qué tipo de suelos está orientado este ensayo.
o Evaluar las principales ventajas del método de corte directo, como su
simplicidad y capacidad para proporcionar resultados rápidos, así como sus
limitaciones, como el drenaje no controlado y la distribución no uniforme de los
esfuerzos.
2. Marco teórico
2.1. Normas aplicada - ASTM D 3080-72
La norma ASTM D 3080-72, titulada "Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils
Under Consolidated Drained Conditions," establece el procedimiento estándar para realizar la
prueba de corte directo en suelos bajo condiciones consolidadas y drenadas. Este método se
utiliza para determinar la resistencia al corte de los suelos, un parámetro crítico en el diseño y
análisis de estructuras de ingeniería civil. A continuación, se describen los aspectos principales
de esta norma:
La norma ASTM D 3080-72 tiene como objetivo proporcionar un procedimiento uniforme
para realizar pruebas de corte directo en muestras de suelo. La prueba permite determinar la
resistencia al corte del suelo cuando está consolidado y bajo condiciones drenadas, lo cual es
relevante para analizar la estabilidad de taludes, cimientos y otros elementos geotécnicos.
Ventajas:

Simplicidad: El método es relativamente sencillo de realizar y no requiere equipos
extremadamente sofisticados.

Rapidez: Proporciona resultados en un tiempo relativamente corto, lo que es útil para
decisiones rápidas en proyectos de construcción.

Costo: Generalmente es menos costoso en comparación con otros métodos más
complejos, como la prueba triaxial.
Limitaciones:

Drenaje no Controlado: En suelos cohesivos, el control del drenaje durante la prueba
puede ser difícil, lo que afecta la precisión de los resultados.

Distribución No Uniforme de Esfuerzos: La distribución de los esfuerzos en la
muestra puede no ser uniforme, lo que puede llevar a interpretaciones incorrectas de la
resistencia al corte.

Aplicabilidad Limitada: No es adecuado para todos los tipos de suelo, especialmente
aquellos con alta plasticidad o comportamiento no lineal bajo carga.
3. Equipos
1. Caja de Corte Directo: Un dispositivo que contiene la muestra de suelo y permite la
aplicación de esfuerzos cortantes y normales. Consiste en dos mitades (superior e
inferior) que se desplazan horizontalmente una respecto a la otra.
Figura 1. Equipo y materiales varios para realizar el ensayo de corte directo. (Fuente:
Propia)
2. Marco de Carga: Un aparato robusto que sostiene la caja de corte y permite la
aplicación de cargas normales y de corte.
3. Sistema de Aplicación de Carga Normal: Un mecanismo (generalmente pesas o un
actuador hidráulico) para aplicar y mantener una carga normal constante sobre la
muestra durante el ensayo.
Figura 2. Equipo de corte directo de suelos del laboratorio de geotecnia de la facultad.
(Fuente: Propia)
4. Sistema de Aplicación de Carga de Corte: Un dispositivo que aplica una carga
horizontal (cortante) a la muestra. Puede ser un actuador mecánico o hidráulico que
proporciona movimiento controlado y constante.
5. Dispositivos de Medición de Desplazamiento:
o
LVDT (Transductores de Desplazamiento Lineal Variable): Miden los
desplazamientos horizontales y verticales de la muestra.
6. Celda de Carga: Un sensor que mide la fuerza cortante aplicada a la muestra durante
el ensayo.
4. Materiales
1. Muestra de Suelo: La muestra de suelo a ensayar, preparada y ajustada a las
dimensiones de la caja de corte.
2. Papel Filtro: Usado en combinación con los filtros porosos para asegurar un drenaje
adecuado y prevenir la migración de partículas finas del suelo.
3. Anillo de Confinamiento: Un anillo que mantiene la muestra de suelo confinada
lateralmente durante la aplicación de la carga.
4. Placas de Carga: Placas metálicas que distribuyen la carga normal uniformemente
sobre la superficie de la muestra de suelo.
5. Balanza de Precisión: Para pesar las muestras de suelo y cualquier otro material
necesario con alta precisión.
6. Molde de Compactación: Utilizado para preparar las muestras de suelo con una
densidad y contenido de humedad específicos.
7. Espátulas y Cuchillos: Para la preparación y ajuste de la muestra de suelo dentro de la
caja de corte.
5. Procedimiento
1. Se recoge una muestra representativa del suelo a ensayar, asegurándose de que esté
intacta y sin perturbaciones.
2. Preparación de la Muestra:
o
Cortar la muestra a las dimensiones adecuadas para que encaje en la caja de
corte directo (normalmente de forma cuadrada o circular).
o
Colocar la muestra en la caja de corte, ajustándola firmemente para evitar
movimientos indeseados.
3. Colocar filtros porosos y papel filtro en contacto con la muestra para permitir el drenaje.
4. Colocar las placas de carga en la parte superior e inferior de la muestra para asegurar
una distribución uniforme de la carga.
5. Montaje de la Caja de Corte. Colocar la caja de corte con la muestra en el marco de la
máquina de ensayo de corte. Asegurarse de que la caja esté correctamente alineada y
fijada para evitar desplazamientos laterales.
6. Conexión de Dispositivos de Medición: Conectar los transductores de desplazamiento
lineal variable (LVDT) o los relojes comparadores para medir los desplazamientos
horizontales y verticales.
7. Conectar la celda de carga para medir la fuerza cortante aplicada.
8. Aplicación de Carga Normal:
o
Aplicar una carga normal predeterminada a la muestra mediante el sistema de
aplicación de carga (pesas o actuador hidráulico).
o
Dejar que la muestra se consolide bajo esta carga durante el tiempo necesario
para asegurar la disipación de cualquier exceso de presión de poros.
9. Aplicación de la Carga de Corte:
o
Iniciar la aplicación de la carga de corte horizontal a una velocidad constante y
controlada.
o
Continuar aplicando la carga hasta que ocurra el fallo por corte en la muestra.
10. Registro de Datos:
o
Registrar continuamente los desplazamientos horizontales y verticales de la
muestra, así como la carga cortante aplicada.
Figura 2. Graficas de los parámetros luego de realizar el ensayo (Fuente: Propia)
11. Detener la aplicación de la carga de corte una vez que la muestra haya fallado y no se
pueda soportar más carga. Liberar la carga normal y desmontar la muestra de la caja de
corte.
Cálculo de Parámetros de Resistencia:
o
Analizar los datos registrados para determinar el esfuerzo cortante máximo y
los desplazamientos correspondientes.
o
Calcular los parámetros de resistencia al corte del suelo, incluyendo la cohesión
(c) y el ángulo de fricción interna (φ).
6. Conclusiones

El ensayo de corte directo es una prueba fundamental en la mecánica de suelos
que permite determinar la resistencia al corte del suelo. Este ensayo proporciona
datos esenciales para el diseño y análisis de estructuras geotécnicas, como
cimientos, taludes y presas de tierra. La prueba es ampliamente utilizada debido
a su simplicidad y la capacidad de proporcionar resultados rápidos y directos
sobre las propiedades de resistencia del suelo.

Los equipos principales para el ensayo de corte directo incluyen la caja de corte,
el marco de carga, sistemas de aplicación de carga normal y de corte,
dispositivos de medición de desplazamiento y la celda de carga. El
procedimiento involucra la preparación cuidadosa de la muestra de suelo, la
colocación en la caja de corte, la aplicación de una carga normal constante y la
aplicación de una carga de corte hasta el fallo. Durante el ensayo, se registran
los desplazamientos y esfuerzos para analizar la resistencia al corte del suelo.

El ensayo de corte directo está orientado principalmente a suelos granulares
(arenas y gravas) y algunos suelos cohesivos de baja plasticidad. Es
particularmente adecuado para suelos donde se espera que las condiciones de
drenaje durante la prueba sean similares a las condiciones del campo. No es
ideal para suelos altamente cohesivos o suelos con alta plasticidad, ya que
pueden presentar problemas de drenaje no controlado y distribución de
esfuerzos no uniforme.
7. Referencias bibliográficas
o Das, B. M. (2015). Principles of Geotechnical Engineering. Cengage
Learning.
o Holtz, R. D., Kovacs, W. D., & Sheahan, T. C. (2010). An Introduction to
Geotechnical Engineering. Prentice Hall.
o Craig, R. F. (2004). Craig's Soil Mechanics. Spon Press.
o Bowles, J. E. (1996). Foundation Analysis and Design. McGraw-Hill.
o Terzaghi, K., Peck, R. B., & Mesri, G. (1996). Soil Mechanics in
Engineering Practice. John Wiley & Sons.