Un criterio lineal de falla por corte para materiales cohesivo-friccionales que establece que la tensión de corte en un plano de falla τ_f es igual a la cohesión c más el producto de la tensión normal (a menudo tensión normal efectiva σ') por la tangente del ángulo de fricción interna φ: τ_f = c + σ' tan φ.

Principio

La resistencia al corte de muchos suelos y rocas fracturadas puede aproximarse por una relación lineal entre tensión de corte y tensión normal en falla; los parámetros cohesión y ángulo de fricción resumen la unión interparticular y la resistencia por fricción.

Demostración

En una prueba triaxial de compresión sobre una muestra de suelo consolidado drenado, las combinaciones medidas de esfuerzo desviador y esfuerzo de confinamiento al fallo trazan aproximadamente una línea recta en el espacio τ–σ', de la que se estiman c y φ y se emplean para evaluar la estabilidad de taludes o la capacidad portante.

Aplicación incorrecta

Aplicar el criterio sin crítica a materiales con comportamiento de resistencia fuertemente no lineal (rocas densamente fracturadas, arcillas muy sobreconsolidadas que presentan ablandamiento por deformación, fallo dependiente de la velocidad o temperatura) o ignorar efectos de presión de poros y anisotropía.

Consecuencia

Cuando es aplicable, el criterio de Mohr–Coulomb proporciona parámetros simples e interpretables para cálculos de estabilidad, diseño de cimentaciones y estructuras de contención, y evaluaciones preliminares de riesgo de taludes y terraplenes.

Inversión

Para materiales o condiciones con superficies de fluencia suaves y no lineales (p. ej., metales dúctiles, algunas rocas intactas), criterios alternativos (Drucker–Prager, Hoek–Brown, von Mises) representan mejor el comportamiento de falla.

Límite

Apropiado para geomateriales cohesivo-friccionales de frágil a frágil-dúctil bajo carga cuasiestática cuando la falla puede idealizarse como corte en un plano; excluye el flujo dúctil puramente dependiente de la presión, el ablandamiento post-pico con grandes deformaciones sin regularización y los casos dominados por procesos dependientes del tiempo.

Tensión semántica

En tensión conceptual con criterios de fluencia del continuo (von Mises) y leyes de falla más complejas para roca; Mohr–Coulomb es simple y ampliamente usado en práctica geotécnica, pero puede malrepresentar materiales con redes de fractura dependientes de la escala o anisotropía significativa de cohesión.

Síntesis

El criterio de Mohr–Coulomb es una relación lineal pragmática de falla parametrizada por cohesión y ángulo de fricción que captura el comportamiento de resistencia al corte a primer orden de muchos suelos y rocas fracturadas para análisis estáticos de estabilidad, requiriendo precaución cuando la no linealidad, la presión de poros, la anisotropía o los efectos temporales son relevantes.