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COHESION

La cohesión del terreno es la cualidad por la cual las partículas del terreno se mantienen

unidas en virtud de fuerzas internas, que dependen, entre otras cosas del número de

puntos de contacto que cada partícula tiene con sus vecinas. En consecuencia,

la cohesión es mayor cuanto más finas son las partículas del terreno.

Es la atracción entre partículas, originada por las fuerzas moleculares y laspelículas de agua. Por lo tanto, la cohesión de un suelo variará si cambia sucontenido de humedad. La cohesión se mide kgcm!. Los suelos arcillosostienen cohesión alta de ",!# kgcm! a $.# kgcm!, o más. Los sueloslimosos tienen muy poca, y en las arenas la cohesión es prácticamente nula.

La cohesión es una medida de la cementación o adherencia entre laspartículas de suelo. La cohesión en mecánica de suelos es utilizada pararepresentar la resistencia al cortante producida por la cementación,mientras %ue en la física este t&rmino se utiliza para representar la tensión.

En suelos eminentemente granulares en los cuales no e'iste ning(n tipo decementante o material %ue pueda producir adherencia, la cohesión sesupone igual a " y a estos suelos se les denomina )uelos no *ohesivos.*ohesión aparente En los suelos no saturados el agua en los poros produceun fenómeno de adherencia por presión negativa o fuerzas capilares. Estacohesión aparente desaparece con la saturación.

La resistencia cohesiva

La resistencia cohesiva &sta relacionada a la presencia de +arios tiposde enlace físico y %uímico entre las partículas sólidas de suelos y

rocas La cohesión &sta macroscópicamente relacionada con laplasticidad y la capacitad de remodelar una muestra de suelo.

Los suelos, como cual%uier material, bao ciertas solicitaciones, secomportarán como materiales elásticos, pero en muchas veces tendrádeformaciones mayores de las normales, por lo %ue será un factorpredominante el considerar la plasticidad del suelo. El suelo puedepresentar diversos tipos de fallas tales como- disgregamiento, deslizamientoen líneas de rotura o uencia plástica. La resistencia al esfuerzo cortanteestá representada por la ecuación de *oulomb.

/0c12tan3 En la %ue-

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/0 4esistencia al corte del suelo.

 c0 *ohesión del suelo.

20 Esfuerzo normal intergranular.

50 6ngulo de fricción interna del suelo, el cual se supone %ue es constante.

La cohesión puede ser de7nida como la adherencia entre las partículas delsuelo debida a la atracción entre ellas, producidas por sus fuerzasintergranulares. El ángulo de fricción interna es función de la uniformidad delas partículas del suelo, del tama8o y la forma de los granos y de la presiónnormal. La utilización de la ecuación de *oulomb no conduo siempre adise8os satisfactorios de estructuras de suelo. La razón para ello no se hizoevidente hasta %ue 9erzaghi publicó el principio de esfuerzos efectivos

La modelación o representación matemática del fenómeno de falla alcortante en un deslizamiento se realiza utilizando las teorías de laresistencia de materiales. Las rocas y los suelos al fallar al corte secomportan de acuerdo a las teorías tradicionales de fricción y cohesión,seg(n la ecuación generalizada de *oulomb-

/ 0 c:1 ;2 < = > 9an 5

?onde-

/ 0 Esfuerzo de resistencia al corte

 c 0 *ohesión o cementación efectiva

 2 0 Esfuerzo normal total

= 0 Presión del agua intersticial o de poros

5 0 @ngulo de fricción interna del material

*A4*BLC ?E DC4

 En un análisis en dos dimensiones, los esfuerzos en un punto pueden serrepresentados por un elemento in7nitamente pe%ue8o sometido a losesfuerzos 2', 2y, y /'y. )i estos esfuerzos se dibuan en unas coordenadas/ < 2, se puede trazar el círculo de Esfuerzos de Dohr. En este círculo sedefinen los valores de 2 má'imo ;2$> y 2 mínimo ;2F>, conocidos comoEsfuerzos principales. Para interpretar correctamente el fenómeno de fallaal cortante en un talud debe tenerse en cuenta cuál es la dirección de losesfuerzos principales en cada sitio de la superficie de falla. El esfuerzo 2$ esvertical en la parte superior de la falla y horizontal en la parte inferior

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Envolvente de Galla

El círculo de Dohr se utiliza para representar o describir la resistencia alcortante de los suelos, utilizando la envolvente de falla Dohr H *oulomb, locual e%uivale a %ue una combinación crítica de esfuerzos se ha alcanzado.Los esfuerzos por encima de la envolvente de falla no pueden e'istir. Laenvolvente de falla Dohr < *oulomb es generalmente una línea curva %uepuede representarse en la forma-

En la práctica normal de Angeniería, generalmente, esta curva se de7necomo una recta apro'imada dentro de un rango seleccionado de esfuerzos,en el cual

s 0 c: 1 2: tan 5:

En la mayoría de los suelos la envolvente de falla para niveles deesfuerzos pe%ue8os no es recta sino curva y el error de asumirla comorecta puede modificar sustancialmente los resultados de un análisis. En larealidad no e'iste un ángulo de fricción para esfuerzos normales baos yes preferible utilizar todos los valores de la envolvente. )in embargo, losensayos normales de resistencia al cortante no se realizan con suficientespuntos para determinar las características de la curva en el rango deesfuerzos baos. aIkins ;$JJK> indica %ue es recomendable presentarlos ángulos de fricción como una función de las presiones normales.

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