La determinación in situ de la resistencia al corte del terreno puede hacerse mediante un ensayo de carga aplicado sobre una zapata rígida, construida sobre su superficie.
La teoría que ampara este ensayo es la que se usa para determinar la carga de hundimiento de las cimentaciones superficiales. En la práctica común se usa la denominada fórmula polinómica conocida también bajo el nombre de ecuación de Brinch-Hansen. Esa expresión se puede escribir de la siguiente forma:
Ph = c Nc sc ic + 1/2 γ B* Nγ sγ iγ
donde las variables tienen el siguiente significado:
Ph = presión vertical media que produce el hundimiento = V/ (B* L*)
c = cohesión
γ = peso específico
B* = ancho efectivo de la cimentación
L* = longitud efectiva de la cimentación
sc, sγ = coeficiente de forma del área de apoyo
ic, iγ = coeficiente de inclinación de la carga
Nc, Nγ = factores de capacidad de carga
V = fuerza vertical que provoca el hundimiento
Como puede verse, para un determinado suelo (γ, c, φ) y para una determinada dimensión del área de campo (que se supone cuadrada de lado B) existe una relación entre las cargas vertical (V) y horizontal (H) que producen el hundimiento de la cimentación.
Basándose en esta teoría se ve posible realizar un ensayo “in situ” aplicando unas fuerzas H, V que produzcan el hundimiento en una cimentación construida a estos efectos.
Los pasos que son necesarios para realizar el ensayo se ilustran de manera esquemática en la siguiente figura.
- Preparación de la superficie de ensayo.
- Anclajes para aplicar la carga vertical.
- Dados de hormigón armado.
- Medida de fuerzas y movimientos.
- Compresión con el anclaje vertical con una fuerza N.
- Empuje con gato horizontal con una fuerza H.
La fuerza H se va incrementando hasta alcanzar la plastificación del cimiento. Este valor de H de rotura se suele estimar en función de los desplazamientos medidos al aplicar la carga.
Como habitualmente quiero determinar c y φ necesito hacer dos ensayos para tener una par de parejas N, H que conduzca a la rotura del terreno.
