(cutia)=
# Cutia de forfecare directă

```{figure} ../figures/svg/cutie_forfecare.svg
---
width: 80%
name: fig_cutie
---
Cutia de forfecare directă: proba (60×60 mm sau 100×100 mm, înălțime ~20 mm) stă într-o cutie tăiată în două; jumătatea de jos este împinsă orizontal cu viteză constantă, jumătatea de sus este ținută de un inel dinamometric care măsoară forța $T$. Forța normală $P$ este aplicată de sus. Se măsoară deplasarea orizontală $\delta$ și variația de înălțime $\Delta h$.
```

## Ce facem

1. Punem proba în cutie, aplicăm forța normală $P$ ⇒ efort normal $\sigma'_n = P/A$ (după consolidare, $u = 0$).
2. Împingem jumătatea inferioară încet (la argile, suficient de încet ca apa să poată ieși/intra — încercare **drenată**).
3. Înregistrăm $T$ ⇒ $\tau = T/A$, deplasarea $\delta$ și $\Delta h$.
4. Repetăm pe 3–4 probe la $\sigma'_n$ diferite (ex. 50, 100, 200, 400 kPa).

## Ce obținem

Pentru fiecare probă, două grafice:

- $\tau$ în funcție de $\delta$ — **curba de forfecare**;
- $\Delta h$ (sau $\varepsilon_v = \Delta h/h_0$) în funcție de $\delta$ — **curba de variație de volum**. Pentru că $A$ este (aproape) constant, $\Delta V/V = \Delta h/h$: variația de înălțime este direct variația de volum.

Apoi, pentru toate probele, un al treilea grafic: $\tau$ (de vârf sau final) în funcție de $\sigma'_n$ — **înfășurătoarea de rezistență**:

$$
\tau_f = c' + \sigma'_n \tan\varphi'
$$

(Coulomb). Parametrii $c'$ (coeziune efectivă) și $\varphi'$ (unghi de frecare internă efectiv) sunt ceea ce livrează, de obicei, un raport geotehnic.

## Ce este bun și ce este rău la cutie

**Bun:** simplă, ieftină, intuitivă, bună pentru nisipuri și pentru a vedea cu ochii dilatanța.

**Rău:**
- planul de forfecare este **impus** (tăietura cutiei), nu ales de pământ;
- eforturile pe plan nu sunt uniforme și nu știm eforturile principale — deci nu putem desena un cerc Mohr și nu putem calcula $p'$ și $q$;
- nu putem controla drenajul (nu putem face o încercare nedrenată curată) și nu măsurăm presiunea apei din pori.

Din aceste motive, teoria stării critice este construită pe încercarea **triaxială** ({ref}`triaxial`). Dar cutia rămâne cel mai bun loc pentru a **vedea** fenomenul central, pe pagina următoare.