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DISENO GEOTECNICO; MUROS DE CONTENCION

PRESION LATERAL DEL SUELO, EMPUJE-ACTIVO Y PASIVO

DISENO GEOTECNICO DE MUROS DE CONTENCION POR ESTABILIDAD EXTERNA

DISENO GEOTECNICO DE TABLESTACADO PARA PROTECCION DE EXCAVACION

DISENO GEOTECNICO DE CORTES APUNTALADOS Y ENTIBADO

Presión lateral del suelo es la presión que el suelo ejerce en el plano horizontal. Para describir la presión que un suelo puede ejercer se usa un coeficiente de presión lateral, K. K es la relación entre la presión lateral u horizontal respecto a la presión vertical (K = σh’/σv’).

Presion de tierra en reposo

El muro está restringido contra el movimiento. La presión lateral de tierra sobre el muro, a cualquier profundidad, se llama presión de la tierra en reposo. La estructura de contención es empujada hacia el suelo retenido. Con suficiente movimiento del muro, fallará una cuña del suelo.

Estado activo de ranking

La teoría de Rankine, se basa en la variación de tensiones que sufre una masa de suelo en su tensión horizontal con respecto a la tensión vertical. – Superficie del terreno horizontal. – La superficie vertical del borde admite desplazamiento. – Tensiones de corte entre el suelo y el muro despreciables.

Empuje activo

El empuje activo, se produce cuando la estructura de contención se mueve una magnitud “x”, de forma que el terreno se descomprime. El empuje pasivo, se produce cuando la estructura de contención es la que empuja contra el terreno (en la gráfica se mueve una magnitud “x”, en sentido inverso al que lo hacía el activo).

coeficiente de empuje

Se define el coeficiente de empuje como la relación entre la tensión efectiva horizontal y la vertical, y en el caso de que no exista deformación lateral, se denomina coeficiente de empuje al reposo, K0. De esta forma se podría calcular el empuje sobre un muro que no se deformara lo más mínimo.

Pa = ρ.g.h En esta fórmula, Pa es igual a la presión ejercida en un punto del fluido. ρ es igual a la densidad del fluido. g es igual a la aceleración de gravedad.

Empuje activo

El que presenta cambios considerables de volumen y de comportamiento mecánico en respuesta a los cambios de contenido de humedad. Los suelos activos presentan valores elevados de capacidad de intercambio catiónico, de límite líquido e índice de plasticidad, y de potencial de expansión.

Para describir la presión que un suelo puede ejercer se usa un coeficiente de presión lateral, K. K es la relación entre la presión lateral u horizontal respecto a la presión vertical (K = σ h ‘/σ v ‘). Esta fórmula está asumida por ser directamente proporcional y se cumple en cualquier punto del suelo.

Aplicacion de presion lateral del suelo

Las aplicaciones más comunes de la teoría de presiones laterales en suelos son el diseño de estructuras cimentadas como muros de tierras, zapatas, túneles y para determinar la fricción del terreno en la superficie de cimentaciones profundas.

Presiones que actuan en las masas de suelos saturados

Las presiones que actúan en las masas de los suelos saturados se dividen en 2 tipos: Aquellos que transmiten directamente de grano a grano del suelo. Aquellos que actúan contra el fluido que llena los poros del mismo.

Presion de poros

Presión de Poros En general, la presión de poros consiste en la presión en el agua dentro de los poros del suelo y se identifica con la letra “μ”. La presión de poros disminuye los esfuerzos normales efectivos entre las partículas, trata de separarlas y disminuye la resistencia a la fricción

Los muros de contención son estructuras que proporcionan estabilidad al terreno natural u otro material cuando se modifica su talud natural. Se utiliza como soporte de rellenos, productos mineros y agua.

tipos de muros de contencion

Gravedad

Cantilever

Contrafuerte

utiliza su propio peso para estabilidad

de concreto reforzado, utiliza la acción de cantilever, para retener el suelo

similar a cantilever, pero cuando el muro es alto o existen altas presiones de tierra. El contrafuerte está sujeto a tensión

Apoyado, entramado y semigravedad

Los estribos de puentes son muros de contención con alas de extensión para sostener el relleno y proteger la erosión

Los muros de contención deben ser diseñados para resistir el volteo, deslizamiento y ser adecuados estructuralmente.

Estabilidad en muros

Se debe proporcionar un adecuado factor de seguridad contra el deslizamiento. El empuje pasivo delante del muro puede omitirse si ocurrirá socavación.

Se puede utilizar llaves en la cimentación para aumentar la estabilidad . La mejor localización es en el talón.

Fuerzas en el muro de contención

Capacidad portante admisible

Asentamientos

Inclinación

Juntas en muros

drenajealas de estribo y muros de contencion de altura variable

Fuerza sobre un muro de gravedad

reduccion de el analisis complejo de un muro de contrafuerte en un simple sistema vigas por un diseo rapido

Se utiliza un adecuado factor de seguridad con la carga última, FS = 2.0

para suelo granular y FS=3.0 para suelo cohesivo

Los asentamientos en terreno granular se desarrollan durante la construcción del muro y el relleno. Los asentamientos en terreno cohesivo se desarrollan con la teoría de consolidación.

Se necesita cierta inclinación para desarrollar el estado activo. Demasiada inclinación puede estar asociada a la falla de cimentación.

Juntas de Construcción Juntas de Contracción Juntas de Expansión

expasion de juntas en muros

tablestacado

tipos de tablestaca

tablestaca de madera

tablestaca de hormigón

tablestaca de acero

se divide en:

tablestacado en mensula o en voladizo

tablestacado anclado

proceso de tablestacado:

estructuras rellenadas

estructuras deagadas

se utiliza principalmente como sostenimiento lateral de los terrenos

para cualquier tipo de excavaciones de taludes, zanjas, pozos y sótanos.

ataguias y tablestaca

Se hincan (con martinetes) en el terreno haciendo las veces de muro de contención.

Se colocan en el terreno antes de comenzar la excavación.

Apuntalamiento

Sirven como refuerzos para evitar que las paredes de las excavaciones se desplomen

razones para uso

se reduce el riesgo de accidentes en excavacion

reduce danos y ahorra tiempo y costos.

Tipos de entibados

caja de zanja

de acero

andamios hidráulicos

sistemas de deslizamientos:

equipos de zanjas y pozos profundos y dificiles

tablesca

apuntalamiento vertical

apuntalamiento inclina

apuntalamiento horizontal

sistema de apuntalamiento

Pilotes de área limitada con protección de cañería

Pilotes de laminas de acero o vinil

Cuñas para suelos

Muros de anclaje de bloques de reaccion

Muros de soilcrete

Muros de suelo mejorado

Muros de gravedad de amarre

Estos sistemas brindan:

Refuerzo y estabilización del suelo

Soporte y retención de tierra

Ahorro de costos

Excavación rápida y aceleración del programación del proyecto

consideraciones para apuntalamiento:

La elevación y fluctuación de la capa freática del suelo

La ubicación de estructuras existentes, incluyendo utilidades, y la estimulacion del estrés inducido a partir de los sistemas de apuntalamiento desde estas estructuras.

El movimiento vertical y lateral permisible que puede ser tolerado por las estructuras existentes

La necesidad de accesos forzosos temporales o permanentes para la instalacion de anclajes de muros.

CONTROL DE CALIDAD/SEGURIDAD DE CALIDAD DEL APUNTALAMIENTO:

Inspección y documentación de procedimientos de la actividad de trabajo

Ensayos y documentación de cargas de anclaje

Monitoreo y ensayos de la calidad de soilcrete, si es aplicable

Medición y monitoreo del movimiento vertical y lateral

Ventajas del apuntalamiento

Capaz de combinar sistemas de apuntalamiento y fundamento dejando un margen para una eficiencia máxima del proyecto

Puede ser instalado virtualmente en cualquier condición subterránea y ambiente de trabajo

Amplio rango de aplicaciones

Puede ser llevado a cabo en condiciones con acceso muy restringido y espacio superior bajo

CAJA DE ZANJA

ENTIBADO HIDRÁULICO