METODOLOGIA DE DISEÑO PARA TALUDES REFORZADOS …

Resumen

Este trabajo presenta una metodología de diseñopara muros reforzados con geosintéticos, definidamediante el estudio del funcionamiento deestructuras ya construidas, pruebas de laboratoriohechas considerando la interacción suelo -geosintético y la experiencia derivada de suobservación. El procedimiento necesita la revisiónde la estabilidad externa e interna de la estructuragenerada por el tipo de Geosintético, lo quepermite definir la geometría y cantidad necesariade refuerzo en el muro para su buenfuncionamiento ante las condiciones dadas en elsitio.

La metodología está basada en la NormaASTHOO; y trata de servir de ayuda para realizarlas evaluaciones necesarias para el planeación,diseño, funcionamiento y mejoramiento en laaplicación de muros con sistemas de refuerzousando materiales geosintéticos.

Se presentan los elementos necesarios para losanálisis de estabilidad interna y externa, tomandoen cuenta las condiciones dadas por el sitio,conocidos los datos de las propiedades de lossuelos existentes y calcula los factores deseguridad que permiten que las estructuras seanfuncionales.

Una de las ventajas más importantes del sistemade retención con muros mecánicamenteestabilizado es su flexibilidad y la capacidad deabsorber deformaciones provocadas por laspobres condiciones del subsuelo en la zona dedesplante. También, basado en observaciones enzonas de actividad sísmica, estas estructuras handemostrado tener una mayor resistencia a cargassísmicas, que las estructuras de concreto.

Los aspectos que debemos considerar comoprimordiales para un diseño correcto en murosmecánicamente estabilizados incluye la selecciónde la ubicación del refuerzo en el muro y unaevaluación local de cada capa de refuerzo, paraprevenir fallas.

La forma inicial para el diseño de murosmecánicamente estabilizados está dada por elanálisis de estabilidad; por lo que el muro debeestar sometido a una revisión de estabilidadexterna e interna (estabilidad de los refuerzos).

La estabilidad externa envuelve globalmente a lamasa de suelo reforzado; y el análisis deestabilidad interna consiste en una evaluación delas superficies de deslizamiento existentes dentrode la masa de suelo reforzado.

Ciencia Sur – Vol. I – Nº 1 – octubre 2015

Una metodología de diseño para taludes reforzados con geogrillas y geotextiles

METODOLOGIA DE DISEÑO PARA TALUDESREFORZADOS CON GEOGRILLAS Y GEOTEXTILES

A DESIGN METHODOLOGY FOR GEOSYNTHETICREINFORCED WALLS

1 Investigador Junior, Estudiante de Ingeniería Civil, Facultad de Ciencias y Tecnología - UAJMS.

Dirección para correspondencia: [email protected]

Chávez Herbas Daniel 1

(Investigación aplicada a La Avenida Sagredo - Barrio German Busch - Tarija)

Un análisis de deformación es otra de lasconsideraciones posibles en el diseño de muros,puesto que evaluamos un funcionamientoanticipado de la estructura con respecto a losdesplazamientos horizontales y verticales. Losanálisis de deformación horizontal soncomplicados y carecen de certidumbre en surealización. En muchos casos, estos análisis sonhechos solamente para aproximar o para asumirsimplemente que los factores de seguridadusuales ante las fallas de estabilidad externa einterna garanticen que las deformaciones estarándentro de los límites tolerables. Los análisis dedeformación vertical son obtenidos por cálculosconvencionales de asentamientos, con un énfasisparticular en los asentamientos diferenciales -tantolongitudinalmente, a lo largo de la cara del muro,como transversalmente de la cara del muro- hastael final del volumen de suelo reforzado.

Por lo tanto, para los cálculos de estabilidad externa,el método actual supone una distribución depresiones de tierra. En los cálculos de estabilidadinterna, usando el método de gravedad coherentesimplificado. El coeficiente interno de presiones detierra está en función del tipo de refuerzo, donde elcoeficiente mínimo (Ka) es usado para murosconstruidos con capas de geotextiles y geomallas.Para la estabilidad interna, es considerada lasuperficie de falla de Rankine; puesto que losGeosintéticos pueden tener elongaciones mayoresque las del suelo antes de llegar a la falla.

Palabras Claves: Geosintético, estabilidad,Reforzado, flexibilidad, deformación.

Abstract

This paper presents a design methodology forgeosynthetic reinforced walls, defined by studyingthe operation of already built structures, laboratorytests made geosynthetic soil considering theinteraction and experience derived from observation.The process requires the review of external andinternal stability of the structure generated by thetype of geosynthetic, allowing define the geometryand quantity needed reinforcing in the wall for goodperformance to the given conditions at the site.

The methodology is based on the StandardASTHOO; and tries to be helpful for assessments

necessary for the planning, design, operation andimprovement in the application of walls withreinforcement systems using geosynthetic.

The necessary elements for the analysis of internaland external stability are presented, taking intoaccount the conditions given by the site, knowndata on the properties of the existing soil andcalculates the safety factors that enable structuresare functional.

One of the most important advantages of system withmechanically stabilized retaining walls is theirflexibility and the capacity to absorb deformationcaused by poor ground conditions in the area ofrudeness. Also, based on observations in earthquakezones, these structures have shown increasedresistance to seismic loads, concrete structures.

The aspects that we regard as essential for acorrect design in mechanically stabilized wallsincludes selecting the location of the reinforcementin the wall and a local assessment of eachreinforcing layer, to prevent failures.

The initial shape to design mechanically stabilizedwalls is given by the stability analysis; so the wallmust be subjected to a review of external andinternal (stability of the reinforcements) stability.

External stability globally covers the reinforced soilmass; and internal stability analysis involves anassessment of the existing sliding surfaces withinthe reinforced soil mass.

An analysis of deformation is another possibleconsideration in the design of walls, sinceevaluating a prospective operation of the structurewith respect to the horizontal and verticaldisplacements. Horizontal deformation analyzesare complicated and lack of certainty in theirimplementation. In many cases, these analyzes aremade only to approximate or to simply assume thatthe usual safety factors to the failures of externaland internal stability ensure that the deformationsare within tolerable limits. Vertical deformationanalyzes are obtained by conventional calculationsof settlements, with a particular emphasis ondifferential settlement-both longitudinally along thewall face, and transversely face wall- until the endof the reinforced soil volume .


Chavez Herbas Daniel

Therefore, to calculate external stability, the presentmethod is a ground pressure distribution. In thecalculations of internal stability, using the simplifiedgravity consistent method, the internal earthpressure coefficient depends on the type ofreinforcement, where the minimum coefficient (Ka)is used for walls constructed with layers ofgeogrids and geotextiles. For internal stability, it isconsidered the Rankine failure surface; sinceGeosynthetics can be greater than the soil beforereaching the fault stretching.

Keywords: Geosynthetic, stability, reinforced,flexibility, deformation.

INTRODUCCIÓN

Desde épocas remotas la construcción de obrascotidianas y de gran porte ha recurrido a lautilización de distintos tipos de materialesnaturales para complementar las característicasresistentes de los suelos a compresión, conelementos que le aporten cierta resistencia atracción que los mismos carecen (enfaginados,fibras vegetales, cañas, adobe). En las últimasdécadas, con el mismo fin, se recurre al uso demateriales artificiales, como ser flejes metálicos,hilados o mallas sintéticas, desarrolladosespecíficamente para uso geotécnico.

Dentro de esta categoría de uso, como elementosde refuerzo de suelos para la construcción deterraplenes sobre suelos blandos, estabilización detaludes y construcción de muros de contención, seincluyen especialmente los materiales Geosintéticos, entre los que se destacan los geotextilesy las geo mallas (o geo grillas).

Un geotextil es una manta flexible, de poco pesoy espesor, constituida por fibras poliméricas(poliéster, polietileno), fabricada por procesos deorigen textil (tejidos o no tejidos), de altaresistencia a tracción, al desgarro y al punzonado.Las geo grillas son estructuras de bandas depolímero de alta tenacidad a la tracción,entrecruzadas uní o bi direccionalmente,conectadas por extrusión, amarre o entrelazado,que forman aberturas de suficiente tamaño quepermiten la trabazón con el suelo y los agregados

del terreno con el que interactúan.

Un muro de contención, tradicionalmente, es unaobra de hormigón armado que permite salvardesniveles en el terreno, diseñada para resistir elempuje de suelos y sobrecargas en la superficie,dependiendo del tipo y altura efectiva del relleno.Como opción se presenta la posibilidad de diseñarmuros de contención en suelo armado oestabilización de taludes, constituidos por capasde material natural como relleno y refuerzoshorizontales con geo sintéticos, auto portante porgravedad, estable en sí mismos como macizo yresistente a las acciones externas de empuje,volteo y deslizamiento.

MATERIALES Y METODOS

El principal objetivo del estudio es el de definir lastecnologías de estabilización de taludes,específicamente aquellas que involucran lautilización de geo sintéticos utilizando principiosgenerales y metodologías que demuestren sermás económica, de fácil construcción y totalmenteecológica para la estabilización sin necesidad deentrar en detalle en cada uno de las otrasmetodologías existentes y que tradicionalmenteson usados, pero sobre todo sin perderobjetividad.

Para el desarrollo del presente trabajo se haempleado la siguiente metodología con el fin dedar cumplimiento al objetivo planteadoanteriormente:

1) Se ha definido el estado actual del conocimientosobre la estabilidad de taludes que sonempleados en obras de ingeniería y, en especial,orientados a su uso en obras de infraestructuraviaria. Se estudiaron los diversos métodos decálculo empleados los cuales han sido aplicados,pero los más adecuados al uso exclusivo degeotextiles y geogrillas son la estabilización de conmuros de suelo reforzado.

Muro de Suelo Reforzado Con Geo -sintéticosEl diseño de un muro de suelo reforzado estádividido en dos partes:



Estabilidad externaEl análisis estabilidad externa consiste endeterminar la geometría del bloque de sueloreforzado. Es decir, determinar qué tan grande ypesada debe ser la masa de suelo. En esta etapase definen las características geométricas de laestructura reforzada como ser la altura y la basedel relleno. Se debe comprobar en este análisis: laresistencia al deslizamiento, al vuelco, lacapacidad portante y la estabilidad global de laestructura de suelo reforzado siguiendo el mismoprocedimiento que se emplea para el cálculo dela estabilidad externa de un muro de gravedadtradicional.

Sin embargo se ha demostrado que la inclusión deun refuerzo altera el estado de esfuerzos ytensiones en una masa de suelo, haciendo que lasuperficie de falla sea diferente a la de una masade suelo no reforzada. Para permitir unafamiliarización con el proceso de diseño que losmuros en suelos reforzados requieren, semencionan a continuación los componentes delproceso de diseño de un muro de contención:

1. Establecimiento de las dimensionesgeométricas del muro.

2. Determinación de propiedades del suelo a usaren la construcción del muro.

3. Determinación del perfil estratigráfico y laspropiedades geomecánicas del suelo defundación.

4. Establecimiento de los parámetros de diseñodel geotextil o geomalla de refuerzo.

5. Determinación de las condiciones de carga delmuro.

6. Determinación de las características delrefuerzo necesario para la estabilidad del muro.

7. Verificación de la estabilidad externa del muro.

Establecimiento De Las DimensionesGeométricas Del Muro.

Para el establecimiento de dimensionesgeométricas y condiciones de carga, debeconsiderarse:

a) La determinación de la altura máxima del muroH, variaciones de profundidad z y longitudtransversal del muro L.

b) La determinación de la longitud transversal esen función al 70% de la altura (L=0.7*H).

FIGURA 1. Dimensiones geométricas

El nivel superior servirá como referencia para laconstrucción de todas las capas en el caso demuros con alturas variables. Se recomienda que elmuro tenga continuidad en su sentido longitudinal.

FIGURA 2. Continuidad longitudinal del muro

Fuente: manual de diseño de PAVCO



Fuente Manual de Diseño de PAVCO

c) El establecimiento de la inclinación de la caradel muro en relación con la horizontal. Se define70º como la inclinación mínima para los murosde contención, de lo contrario el caso sería elde un terraplén o en talud.

Determinación de Propiedades del Suelo aUsar en la Construcción del Muro

Normalmente los materiales utilizados en laconstrucción de muros reforzados son detendencia granular. Sin embargo en varios casosse han construido muros reforzados con materialesque tienen más del 50% de suelo fino.

El uso de altos porcentajes de suelo fino comomaterial de construcción de muros depende de latolerancia a la deformación que se permita.También la plasticidad que este suelo presentajuega un papel muy importante pues es unparámetro que indica la facilidad de manipulaciónque tendrá durante el proceso de compactaciónnecesario en la conformación del terraplén.

Para la determinación de propiedades del suelo ausar en la construcción del muro, se planteaconsiderar los siguientes aspectos:

a) Cálculo de la humedad óptima ϖ_opt y el pesoespecífico γ_max, datos obtenidos de unensayo Proctor modificado.

b) Obtención del ángulo de fricción interna * pormedio de los ensayos de corte directodrenados o de triaxiales y el ángulo de fricciónentre el suelo y geotextil ϕ_SG, que varía entreel 70% y 85% del ángulo de fricción *

c) Establecimiento de la cohesión del suelo derelleno c.

Determinación del Perfil Estratigráfico y lasPropiedades Geo Mecánicas del Suelo deFundación

Para la determinación de las propiedadesingenieriles del suelo de fundación debe tenerseen cuenta que:

a) Es muy importante conocer el perfilestratigráfico, propiedades geotécnicas de lossuelos de fundación: Peso específico γ,cohesión del suelo c, ángulo de fricción interna*.

b) La altura del nivel freático deberá serestablecida, al igual que las condiciones depresencia de agua.

Establecimiento de los Parámetros de Diseñodel Geotextil y Geomalla de Refuerzo.

Par el establecimiento de los parámetros dediseño del geotextil y geomalla de refuerzo, seránecesario:

Para el Geotextil:



Donde:

P_f: Fuerza de Pullout requerida.

Li: Longitud de geomalla incrustada en el Aparatode Pruebas de Pullout.

σn: Presion Normal

∅: Ángulo de fricción interna del suelo

Este valor se determina con el Ensayo de Pullout enlaboratorio, en el que interactúa la geomalla con untipo de suelo cualquiera. El cuadro siguiente, señalavalores de C_i.en función del angulo de friccióninterna *, con base en dichos ensayos. Estos valoresson:



Tabla 1: Valores recomendados del Coeficiente de Interacción C_i

Determinación De Las Condiciones De Carga DelMuro.

La evaluación de las cargas externas y su

ubicación, están en función de la profundidadconsiderada z y del coeficiente de presión activaKA, también conocida como el coeficiente deempuje activo.

FIGURA 3 Cargas externas que afectan al Muro con Geotextil

Fuente: Manual de Diseño de PAVCO



FIGURA 4 Cargas Puntuales que afectan al Muro con Geotextil

Fuente: Curso Aplicado de Cimentaciones



Finalmente la fórmula general de las presioneslaterales será:

σh = σhS + σhq + σhL (8)

En caso de existir un terraplén sobre el muro,deberá determinarse su inclinación respecto a lahorizontal, y deberá ser definido como unasobrecarga.

El establecimiento de Cargas Sísmicas, quedependerá de los factores sísmicos de la zona

dónde se esté diseñando el Muro.

Determinación de las Características delRefuerzo necesario para la Estabilidad delMuro.

Para determinar las diferentes características delrefuerzo para la estabilidad del talud, se debenconsiderar los siguientes aspectos:

Para los Geotextiles:

FIGURA 5. Dimensiones y Ubicación de las características del Geotextil.

Fuente: Manual de Diseño de PAVCO

Donde:H: Altura de Relleno de refuerzo.

Z: Profundidad desde la superficie hasta la capa.Sv: Separación vertical entre capas.LR: Longitud geométrica hasta la zona de falla.Le: Longitud de empotramiento.Lo: Longitud del doblez superior.

Establecimiento del espaciamiento entre capas.Se recomienda por comodidad en la etapa dediseño, que únicamente se trabaje con un solo tipode geotextil y dejar que la separación vertical Sv

entre capas sea el factor variable. De todasmaneras la formula recomendable para determinarla separación vertical es:

(9)

Donde:Tadm: Esfuerzo admisible de geotextil.σh: Presión total lateral a la profundidadconsiderada.

FS: Factor de Seguridad (se recomienda usar de1.3 a 1.5).

Por razones constructivas y para evitar unembombamiento en la cara externa de cada unade las capas, se recomienda que la altura de lascapas de esfuerzo no exceda los 60 cm., así encálculo se hayan obtenido valores mayores,aunque se puede llegar a 70 cm en las capassuperiores.

Se determina la longitud de empotramiento, Le,que corresponde a la longitud de geotextil quedeberá extenderse por detrás de la zona de falla.Su cálculo emplea los valores del Angulo defricción entre el suelo y el geotextil,∅SG, del suelode relleno y adhesión del muro de geotextil alsuelo, ca. Si los valores son muy pequeños,situación altamente probable para el caso deMuros con Geotextil, se deberá utilizar el minimorecomendado de 1 m.

Sv×σh×FSLe= ________________________ 10)

2(ca+σv × tan∅SG)

Para la Geomalla:FIGURA 6. Dimensiones y Ubicación de lascaracterísticas de la Geomalla



Dónde:

H: Altura de Relleno de refuerzo.Z: Profundidad desde la superficie hasta la capa.Sv: Separación vertical entre capas.LR: Longitud geométrica hasta la zona de falla.Le: Longitud de empotramiento.

Para la determinación del espaciamiento entrecapas o separación vertical, Sv, la formula variarespecto a la correspondiente para el diseño congeotextil. Para geo mallas, espaciamiento serácalculado en función de la tensión admisible *adm,y el coeficiente de interacción entre el geotextil y elsuelo, Ci. Cabe mencionar también queespaciamiento entre geo mallas es constantedebido a que el paramento está construido porbloques semejantes, que tienen dimensiones preestablecidas y se unen a las geo mallas a través deconectores. En las capas superiores elespaciamiento se puede incrementar siemprecuando este en función de las alturas de losbloques.

Podrían ser utilizados otros elementos comoalternativas para conformación de paramento deun muro reforzado con geomallas, sin embargo, alconstruir esta una técnica reciente, no fue posiblerecabar información respecto a experiencias conotros materiales.

Dónde:Tadm: Resistencia a la tensión del admisible.σh: Presión total lateral a la profundidadconsiderada.

Ci: Coeficiente de interacción entre la geomalla yel suelo.

Se determina la longitud de empotramiento, Le,que a diferencia del diseño con geotextil requieredel coeficiente de interacción Ci. Si los valores sonmuy pequeños, situación altamente probable parael caso de Muros se deberá utilizar el mínimorecomendado de 1 m.

Estabilidad internaEl análisis de estabilidad interna consiste endeterminar si el refuerzo en el terreno es capaz desoportar los esfuerzos de tracción sin romperse ysin ser arrancado de la masa de suelo reforzado.En otras palabras, se refiere al reforzamiento delrelleno con geomallas estructurales que brindanalta resistencia a la tracción en la dirección delempuje y de las líneas de máxima extensión,absorbiendo los esfuerzos de tracción que el suelono es capaz de resistir

En todo análisis de estabilidad interna de unaestructura de suelo reforzado se deben verificardos aspectos fundamentales: la resistencia a larotura del refuerzo y la resistencia alarrancamiento. La resistencia a la rotura oresistencia a la tracción es el valor de esfuerzolímite al que puede estar sujeto el refuerzo. Encambio, la resistencia al arrancamiento es lacapacidad del refuerzo de no ser extraído hacia elexterior. Su valor determina la longitud máxima derefuerzo en el relleno.



Para la verificación de la estabilidad externa delmuro, se toman en cuenta los siguientes factoresde seguridad:

• Deslizamiento: FS ≥ 1.5• Volcamiento: FS ≥ 2.0• Capacidad de carga: FS ≥ 3.0

Se determina el valor de cada uno de ellos. Elmismo deberá ser mayor al valor citado para elfactor correspondiente.

Inicialmente, deberá determinarse la magnitud delEmpuje Activo, EA, que produce el muro reforzado.El Angulo de inclinación de este, será para estecaso δ=∅.

(17)

(18)

b) Se determina la Estabilidad al Deslizamiento,para lo cual, se comparan fuerzas resistentescon fuerzas deslizantes.

FIGURA 7: Falla por Deslizamiento de un Muro

∑ Fuerzas resistentesFS= –––––––––––––––––––– (19)

∑ Fuerzas resistentes

c) Se procede a realizar el cálculo de laEstabilidad al Volcamiento, para lo cual seanalizará el equilibrio del muro con respecto alpunto de giro O.

FIGURA 8: Falla por Volteo de un Muro∑ Momento resistente

FS= –––––––––––––––––––– (20)∑ Momento resistente

d) Para la determinación del factor de seguridadpor Capacidad de Carga, se verifica que elsuelo de fundación sea lo suficientementecompetente para soportar las cargasproducidas por el muro y las sobrecargassoportadas por el mismo. Se utilizarán lasfórmulas que determina la Geotecniatradicional.

FIGURA 9: Fallas en la Fundación de un Muro.



La forma carga po

Los facto únicame fórmulas

La presi verticale continua

Finalmen el cocien Admisibl

Material El tipo tradicion estructur suelo gr establec

Chavez H

CUA

La forma simplificada de analizar la capacidad decarga por falla de la fundación es la siguiente:

(21)

Los factores de capacidad de carga, dependenúnicamente del ángulo de fricción interna. Susfórmulas se presentan a continuación:

(22)

(23)

(24)

La presión admisible quegeneran las cargas verticales serepresenta por la formula acontinuación.

σapl

=∑σ_V

Finalmente el Factor de seguridad se calcula con

el cociente entre la Presión Ultima y la PresiónAdmisible:Material de RellenoEl tipo de suelo que ha sido utilizadotradicionalmente para la construcción deestructuras de suelo reforzado consiste en unsuelo granular y sin cohesión. Koerner (1998)

establece que, los rellenos arenosos son losmejores para el suelo reforzado. Sin embargo,admite que eventualmente pueden utilizarsesuelos de rellenos más finos que la arena, pero sedebe considerar un sistema de drenaje degeosintéticos dentro del relleno, utilizandogeotextiles o geocompuestos de drenaje con unaadecuada transmisividad, propiedad se refiere ala capacidad del geocompuesto para drenar elagua dentro de su mismo plano. A pesar de loanterior, en la tabla 1, se recoge la granulometríaque el mismo Koerner (1998) recomienda para laconstrucción de muros MSE.

Tabla 2. Granulometría recomendada para un muroreforzado con geomallas o geotextiles (Koerner,

1998)Según Koerner (1998), se pueden utilizar lossuelos de las siguientes clasificaciones: arena biengraduada (SW), arena mal graduada (SP) e inclusoarena limosa (SM), que tengan permeabilidadesdel orden de 0.1 a 0.001 cm/s, ya que no seproducen sobrepresiones intersticiales.

Además, si se utilizan suelos locales cohesivos, esobligatorio incrementar la longitud del refuerzogeosintético y penalizar la resistencia del materialutilizando los valores de resistencia residual tal ycomo se muestra en la figura 7. (Leshchinsky, 2001



CUADRO 2 Profundidades mínimas de cimentación para muros en suelo reforzado y taludes

Inclinación del Mínima profundidad suelo de relleno de cimentación

Horizontal H/203h:1v H/102h:1v H/73h:2v H/5

Para muros de H/10estribos de puentes

a simplificada de analizar la capacidad de or falla de la fundación es la siguiente:

(21)

ores de capacidad de carga, dependenente del ángulo de fricción interna. Sus se presentan a continuación:

(22)

(23)

(24)

ión admisible que generan las cargases se representa por la formula ación.

σapl

=∑σ_V

nte el Factor de seguridad se calcula con nte entre la Presión Ultima y la Presión

e:

l de Relleno de suelo que ha sido utilizado

nalmente para la construcción deras de suelo reforzado consiste en un

ranular y sin cohesión. Koerner (1998)ce que, los rellenos arenosos son los

mejores para el suelo reforzado. Sin embargo,admite que eventualmente pueden utilizarsesuelos de rellenos más finos que la arena, pero sedebe considerar un sistema de drenaje degeosintéticos dentro del relleno, utilizandogeotextiles o geocompuestos de drenaje con unaadecuada transmisividad, propiedad se refiere ala capacidad del geocompuesto para drenar elagua dentro de su mismo plano. A pesar de loanterior, en la tabla 1, se recoge la granulometríaque el mismo Koerner (1998) recomienda para laconstrucción de muros MSE.

Tabla 2. Granulometría recomendada para un muroreforzado con geomallas o geotextiles (Koerner,1998)

Según Koerner (1998), se pueden utilizar lossuelos de las siguientes clasificaciones: arena biengraduada (SW), arena mal graduada (SP) e inclusoarena limosa (SM), que tengan permeabilidadesdel orden de 0.1 a 0.001 cm/s, ya que no seproducen sobrepresiones intersticiales.

Además, si se utilizan suelos locales cohesivos, esobligatorio incrementar la longitud del refuerzogeosintético y penalizar la resistencia del materialutilizando los valores de resistencia residual tal ycomo se muestra en la figura 7. (Leshchinsky, 2001y Asanza, 2009)


Herbas Daniel

ADRO 2 Profundidades mínimas de cimentación para muros en suelo reforzado y taludes

Inclinación del Mínima profundidad suelo de relleno de cimentación

Horizontal H/203h:1v H/102h:1v H/73h:2v H/5

Para muros de H/10estribos de puentes

RESULTADOSEn función a los visto anteriormente se procede arealizar el diseño del muro de suelo reforzado conambos geosinteticos.

El Talud se ubica geográficamente en el Distrito Nº

12 (Zona 20, al suroeste de la ciudad de Tarija).

La zona seleccionada para llevar acabo el estudiose encuentra en la Avenida Sagredo que une losBarrios German Busch y Luis de Fuentes,específicamente frente a la cerámica “Guadalquivir”.



Figura 12. Influencia del ángulo de rozamiento del suelo en la longitud de anclaje (Tomada de Asanza, 2009)

FIGURA 13. Zona de aplicación de la metodologia de diseño empleada.



TABLA 1. Resultados del análisis geotécnico en función a los ensayos de suelos

MUESTRA Clasificación Clasificación P.E. Angulo de CohesiónSUCS AASHTO (Tn. /m^3) Fricción ( Tn/m2)

Interna (º)

Suelo de CL (ArcillasFundación Gravosas, A-6(12) 1.69 20 1.1

arenosas (Suelo Arcilloso)limosas)

Suelo de SM (Arenas A-2 - Relleno Limosas 4(0)(Gravas y

mezclas de Arenas 1.65 38 0.6arena y limo) Limosas y

Arcillosas)

Muro de suelo Reforzado con GeotextilEstabilidad Interna

TABLA 3 Determinación de la longitud de capas de geotextil



Figura 13. Dimensiones de muro reforzadocon geotextiles

Figura 16. Factor de seguridad al volteo

Figura 15. Factor de seguridad al volcamiento Estabilidad ExternaFigura 14. Factor de seguridad al deslizamiento

FS=6.83>1.2 Cumple

FS=3.20 >3 CumpleFS=9.79>1.2 Cumple



Muro de Suelo Reforzado con GeogrillasEstabilidad Interna

TABLA 4 Determinación de la longitud de capas de geotextil



Figura 17. Dimensiones de muro reforzadocon geotextiles

Figura 19. Factor de seguridad al volcamiento

FS=7.3>1.2 Cumple

Estabilidad ExternaFigura 18. Factor de seguridad al deslizamiento

Figura 20. Factor de seguridad al volteo

FS=3.20 >3 CumpleFS=6.83>1.2 Cumple

DISCUSIÓN

Condiciones Actuales del Talud Las condiciones actuales del área de estudio sonfavorables para el estudio estabilidad de taludesya que el talud posee una sección trasversal casiuniforme, con pendiente y un ángulo de elevaciónconstante.

La falla que presenta actualmente es de tiposuperficial el cual en época de lluvias tiende asocavar haciendo que el estrato se deposite en laparte baja del talud llegando en ocasiones hastael pavimento y tapando la vereda lo cual impide lacirculación peatonal. Este presenta dos tipos deestratos aluviales que son la mayor parte del taludy el coluvial que se encuentra en la parte superiorel cual es el más propenso a la socavación con lalluvia

Muro de Suelo ReforzadoEl análisis de estabilidad de taludes aplicados aun muro de suelo reforzado nos lleva concluir queel muro geométricamente es óptimo aprovechandoal máximo las propiedades de resistencia del suelode relleno con respecto a otras geometríasanteriormente propuestas, el análisis deestabilidad se realizó manualmente vasado en elmanual de la industria PAVCO se puede evidenciarque los factores de seguridad son factoresexternos que tiene que cumplir el diseño para laestabilidad de esta como podemos ver acontinuación:

Los factores mínimos recomendados por laAASHTO para el cálculo y diseño de muros ensuelo reforzado son establecidos por el ingenierodiseñador según las características geomecánicasde los materiales a utilizar y de las condicionespropias del proyecto.

El análisis de la estabilidad interna se basa en eldiseño de la estructura interna completa la cualestá diseñada en función a las característicasgeotécnicas de los suelos y características deresistencias de los geosintéticos los cualespermiten determinar el factor de seguridad enfunción al espaciamiento vertical el cual en elsoftware muestra que cumple para Geogrillascomo Geotextiles de la estructura de contención. La estabilidad externa se la analiza en función atres factores de seguridad Deslizamiento,Volcamiento y Capacidad portante.

BIBLIOGRAFIA Badillo, Juárez, (2010). Mecánica de suelos,Fundamentos de la Mecánica de Suelos, Edit.Limusa Braja M. Das, (2007). Fundamentos de IngenieríaGeotécnica.Jimenes F. Los Geosintéticos como Solución a laEstabilidad de Taludes.Maccaferri, (2010). Criterios Generales paraProyecto, Especificación y Aplicación deGeosintéticos. Maccaferri. (2010). Refuerzo de Suelo, ManualTécnico, Matteis, Álvaro F. Estabilidad de TaludesRodríguez, Fernando. Análisis de Estabilidad deTaludes, tesis doctoralRodríguez O. José M. Curso Aplicado deCimentacionesSuarez Díaz Jaime. Deslizamientos y Estabilidadde Taludes en Zonas Tropicales.Tensar, (2001). Utilización de Geogrillas Tensar enSuelos Blandos, Boletín Técnico Nº 001-01PAVCO S.A. Manual de Diseño, SéptimaEdición



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