PresinLateralyObrasdeContencin

AadirTeoradeempujeslaterales

Ejemplo1

Calcularlaspresioneslateralesenreposoylafuerzahorizontalporunidaddelongituddemuro

=16 kN/m3=36C=0

6 m

6 m

96 kPa

v

Luegodemultiplicarlosesfuerzosefectivosverticalesporelcoeficientedeempujelateralenrepososeobtienelosesfuerzosefectivoslaterales.

6 m

39.4 kPa

H

Lafuerzaresultantedeunadistribucintriangularseencuentraubicadaaunterciodelabaseyseobtienealcalcularelreadeldiagramadeesfuerzos.

6 m

118.1 kN/m

6/3=2 m

Ejemplo2

CalcularlasfuerzaspasivasyactivasporunidaddelongituddemuroutilizandoelmtododeRankine.Ntesequeenlaprcticaestasdosfuerzasnopuedendesarrollarsesimultneamenteenunelementodesueloyaqueunaocurrecuandoelsuelosecontraeylaotracuandosedilata.

=16 kN/m3=36C=0

6 m

6 m

96 kPa

v

Luegodemultiplicarlosesfuerzosefectivosverticalesporelcoeficientedeempujelateralactivocuandoelterrenoretenidoseencuentraanivel,seobtienenlosesfuerzosefectivoslaterales.

6 m

24.96 kPa

H (Activa)

6 m

74.9 kN/m

6/3=2 m

Luegodemultiplicarlosesfuerzosefectivosverticalesporelcoeficientedeempujelateralpasivocuandoelterrenoretenidoseencuentraanivel,seobtienenlosesfuerzosefectivoslaterales.

6 m

372.5 kPa

H (Activa)

6 m

1117.44 kN/m

6/3=2 m

Ejemplo3

=15 kN/m3=26C=8 kN/m2

4 m

q=10 kN/m2

1. DeterminelafuerzaactivaPaluegodequeocurrelagrietadetensin2. DeterminelafuerzapasivaPp

Seobtieneeldiagramadeesfuerzosefectivossuponiendoquenosepresentaunadistribucindelasobrecargaconprofundidad.

4 m

70 kPa

V 10 kPa

Seguidamentesecalculanlosesfuerzosefectivoshorizontalesparaterrenoretenidoanivelysedeterminalagrietadetensin.

kPa

4 m

17.34 kPa

H (Activa)-6.1 kPa1.04 m

Alobtenerelreadeldiagramadeesfuerzoshorizontalesefectivosseobtienelafuerzaresultanteactiva.

2. Similarmentesepuedelafuerzaresultantepasiva.Esimportantenotarquesecalculanlasnotaspararealizarunejemplodecmosedebencalcular,peronoesposiblequeseproduzcanlascondicionesactivasypasivasenlamismadireccinenunmismoelementodesuelosimultneamente.

4 m

204.81 kPa

H (Pasiva)51.21 kPa

Ejemplo4

DeterminelafuerzaactivaporunidaddelongituddemuroutilizandoelmtododeRankine.

=16 kN/m3=30C=0

=18 kN/m3=35C=0

3 m

3 m

Primeroseobtienenlosdiagramasdeesfuerzostotales,presindeporoyesfuerzosefectivos.

102 kPa

v

48 kPa

29.4 kPa

U

72.6 kPa

v

48 kPa

Luegoseobtienelapresinlateralparalacondicinactivayparaterrenoretenidoanivel.

6 m

19.67 kPa

H (Activa)

15.84 kPa

13.1 kPa

Luegoalobtenerelreadeldiagramadeesfuerzosefectivoslateralesseobtienelafuerzapasivaresultantelacualactaalolargodelcentroidedelreadeestediagrama.

Ejemplo5

Determinelafuerzapasiva.

=15 kN/m3=26C=10 kN/m2

4 m

q=12 kN/m2

4 m

72 kPa

V 12 kPa

Seguidamentesecalculanlosesfuerzosefectivoshorizontalesparaterrenoretenidoanivelysedeterminalagrietadetensin.

4 m

216.32 kPa

H (Pasiva)62.72 kPa

EjemploMtododeCoulomb

Concreto2

12

5.6 m

C= 0= 32 = 19.8 kN/m3

CalculeelempujelateralactivomedianteelmtododeCoulomb.

SeguidamentesecalculaelcoeficientedeempujelateralactivodeCoulomb

Seguidamentesecalculalafuerzalateralactivaresultante.

Descomponiendoestafuerzaensuscomponentesnormalyparalelaalasuperficiedelmuroseobtieneque:

5.6 m139.70 kN/m

53.63 kN/m

MurosdeRetencin

Tipos:

1. Murosderetencinporgravedad:Noeseconmicoparamurosaltos

Concretomasivo o mampostera

2. Murosderetencinporsemigravedad:Seusaunpocodeaceroparareducireltamaodelmuro

Refuerzo

3. Murosderetencinenvoladizo:Sondeconcretoreforzadoysoneconmicossolohastaunaalturadeaproximadamente8metros

Refuerzo

4. Murosderetencinconcontrafuertes:Sonparecidosalosmurosenvoladizoperotienencontrafuertesaintervalosregulares

Contrafuertes

Proporcionamientodelosmurosderetencin(Bowles1988)

MurosdeGravedad

0.3 m min

0.5 H a 0.7 H

0.12 H a 0.17 H

D= 0.6 m min

0.12 H a 0.17 H

1

0.02 min

Muroenvoladizo

0.3 m Min

0.1 H

0.1 H0.5 H a 0.7 H

0.1 H

HD= 0.6 m min 10.02

min

Loscontrafuertesdebenserdeaproximadamente0.3metrosdeespesoryespaciadosentre0.3Ha0.7Hcentroacentro.

Estabilidaddelmuroderetencin

1. Revisarestabilidadcontraelvuelco2. Revisarestabilidadcontraeldeslizamiento3. Revisarcapacidadsoportante4. Revisarasentamientostolerables5. Revisarestabilidadglobal

Vuelco

HD

B

PaPV

PH

1

2

3

4

1, C1, 1

Deslizamiento

DB

PH

1, C1, 1

2, C2, 2D1

R

V

PP

CapacidadSoportante

D1, C1, 1

2, C2, 2qmax

qmin

V

PH

R

X

e

InsertarEjemplo1

InsertProblem2

Drenajedelmaterialdetrsdelmuroderetencin

Sielmaterialretenidosesaturalapresinsobreelmuroaumentayelesfuerzoefectivodisminuye,disminuyendolaresistenciacortanteyestopuedeocasionarunacondicininestable.

Porestemotivosedebencolocarlloraderos(weepholes)y/otuberasdedrenajeperforadas.

Loslloraderosdebentenerunmnimode0.1metrosdedimetro.Debeutilizarseunmaterialdefiltroparaevitarquelamigracindesuelosfinosobstruyaeldrenaje.

Material de filtro

Material de drenaje

Geotextil

Lloraderos

Tubera Perforada

MurosdeSueloReforzado

Sueloreforzadoesunmaterialconstructivoqueconsistedesueloquesehareforzadomediantebarrasofranjasmetlicas,materialesnobiodegradablesomaterialessimilares.

Losbeneficiosseobtienende:

1) Incrementodelaresistenciatensionante2) Laresistenciacortantedesarrolladadelafriccinentreelsueloyelrefuerzo

Enmuchoscasoselrefuerzoconsistedefranjasdeacerogalvanizado.Sinembargo,estematerialestexpuestoalacorrosinaproximadamente0.025mm/aoa0.050mm/ao.

Donde

tceselespesorrealdelrefuerzoautilizarenlaconstruccin

tdiseoeselespesordelasfranjasdeterminadoeneldiseo

reseltiempodecorrosin

Estosmurossonmurosflexiblesyestncompuestospor:

1. Rellenogranular2. Franjasderefuerzocolocadasaintervalosregulares3. Unafachada

Figura:Muroderetencindesueloreforzado(Das2001)

DiseodelrefuerzoFuerzaMxima

Alturadelmuro

DondeTeslafuerzaenelrefuerzo

Dondeteselespesordelrefuerzo.

Lafuerzamximasedesarrollarenlabasedelmuro.

FactordeSeguridadcontralafalladelrefuerzo

Fallasposibles:

1. Falladelrefuerzo2. Extraccindelrefuerzo(pullout)

Donde eselancho.

2.53.0recomendacin

LongitudefectivaeslalongituddondesedesarrollalaresistenciafriccionanteyseconsideraconservadoramentecomolalongitudqueseextiendemsdelazonaactivadefalladeRankine.

:fuerzadefriccin

:anchodelrefuerzo

:esfuerzoefectivoinicialaz

:ngulodefriccinsuelorefuerzo

Asque:

Porlotanto,

LongitudtotaleslasumadelrefuerzodentrodelazonadefallaactivadeRankineylalongitudefectiva.

Porlotanto,

Procedimientodediseo

1. Determinarlaalturadelmuroylaspropiedadesdelrellenogranular,talescomopesoespecficoyngulodefriccin.

2. Obtenerelngulodefriccinsuelorefuerzo ylos requeridos( ).

3. Suponervaloresde y ,ascomoelanchodelrefuerzo( ).

4. Calcular .

5. Calcularlafuerzamximaenelrefuerzo( ).6. Calcularelespesor requerido.

7. Determinarlalongituddelrefuerzo .8. Probarotros , , y hastaoptimizareldiseo.

Cuandosediseainternamenteelmurosedeberevisarestabilidadglobal,asentamiento,capacidadsoportante,volcamientoydeslizamiento.

Esdecir,16capasderefuerzode13.69mdelongitudcada0.5m.

consoporte(Apuntalados)

Adjuntardibujo.

Soportesyplacashorizontalesdemadera.

EstacasUS1013mmdeespesor.

Tramosdepresinaparente(REVISARPGINACORTADA)

Adjuntardibujo.

Pesoespecfico

Alturadelaexcavacin

Paraarcillas:

Losdiagramasseaplicanparalacondicin:

Ylapresinseobtienede:

Seescogeelmayor.

arcillablandaamediana

Arcillafirme

Aplicablea

Limitaciones:

1. Lasenvolventesdepresinrealesdependendelprocesoinstructivoydelaflexibilidadrelativadelmuro.

2. Seaplicanaexcavacionesaproximadamentemayoresde6metros.3. Suponenqueelnivelfreticoestdebajodelabasedelaexcavacin.4. Laarenasesuponedrenada( ).5. Laarcillasesuponenodrenada,unoseconsidera.

Parmetrosdesuelosparacortesconmsdeunacapa

Arenayarcilla

:pesoespecficoarena

:alturadelaexcavacin

:alturadelacapadearena

:coeficientedeempujelateralarena( )

:ngulodefriccinarena

:compresininconfinadaarcilla.

:coeficientedefallaprogresiva(0.51.0)

:pesoespecficodelaarcillasaturada.

Seutilizanlosdiagramasparaarcilla.

Procedimiento

1. Dibujarlaenvolventedepresinparalaexcavacinapuntalada.Mostrarlosnivelespropuestosdelospunteles.Adjuntardibujo.

2. DeterminarlasreaccionesA,B1,B2,C1,C2,D.3. Calcularlascargaspuntuales.

4. Conociendolascargasescogerlasseccionesapropiadas.

Tablestacas

1. Paralasseccionesusadasparacalcularreaccionesdeterminarelmomentomximo.2. DeterminarelMmxcalculadoenelpunto1.3. Obtenerelmdulodeseccinrequerido.

:esfuerzoflexionanteadmisibledelatablestaca.

4. Escogerlatablestacaconelmdulodeseccinmayoroigualalrequerido.

Ejemplo:

Adjuntardibujo.

Adjuntardibujo.

Adjuntardibujo.