RESUMEN

Conceptos claves del análisis de la
Mecánica de Suelos
• Observación preliminar de suelos


Prospecciones
Análisis físico
• Visual
Olfativo
• Análisis de suelos


Ensayos de laboratorio
Ensayos de la compactación
•
•
•
•
Proctor
CBR
Carga de placa
Ensayo de densidad y humedad in situ
EMPUJES
EMPUJES DE TIERRA
Se define el empuje de tierras como
la acción que ejerce el terreno
situado en el trasdós de un muro,
sobre este y su cimentación.
MURO CONTENCION
Barbacanas/Mechinales
Empuje del terreno
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS

Deberá evitarse:
• La caída del muro por efecto de su giro sobre
una arista.
• El deslizamiento paralelo a su asiento sobre el
suelo.
• El muro contrarresta el empuje del terreno
con:


Su peso propio.
El peso de la tierra sobre un elemento del muro
(talón o puntera).
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS


Los muros de contención pueden ser
construidos con hormigón (armado),
mampostería común, en masa o
armado,
previa
ejecución
del
encofrado correspondiente.
Sistemas de drenaje
MURO DE CONTENCIÓN
Se construye para evitar el empuje de tierras, por
ello los mayores esfuerzos son horizontales.
Los esfuerzos horizontales tienden a deslizar y
volcar; la presión de las tierras está en función
de las dimensiones y el peso de la masa de
tierra; por otro lado, dichas dimensiones y peso
dependen de la naturaleza del terreno y del
contenido de agua.
Para lograr la estabilidad de un muro de
contención, deben oponerse un conjunto de
fuerzas
que
contrarresten
los
empujes
horizontales y también los esfuerzos verticales
transmitidos por pilares o paredes de carga.
TIPOS DE EMPUJES

Empujes de tierra
• Pasivo
• Reposo
• Activo

Empujes de agua (hidrostática)
EMPUJE PASIVO
FALLA POR CORTE
(DEFORMACIONES CASI NULAS)
Es el empuje que se produce como resistencia
que
opone
el
terreno
del
intradós
al
desplazamiento del muro contra él. Este empuje
se moviliza con grandes desplazamientos del
orden de la centésima parte de la altura, lo que
añadido a la exigencia de que el terreno del
intradós no varíe a lo largo de toda la vida de la
estructura, hace que en la gran mayoría de los
casos sea incompatible con las condiciones de
funcionalidad y seguridad. Para el cálculo de
dicho empuje se obtiene el coeficiente de empuje
pasivo, que relaciona la presión vertical del
terreno con la presión principal sobre una
superficie dada.
Donde:
KP ≡ Coeficiente de empuje pasivo.
β ≡ Ángulo en radianes que forma el plano del trasdós con la horizontal (medido en
sentido contrario a las agujas del reloj).
φ’ ≡ Ángulo de rozamiento interno efectivo del terreno del trasdós (radianes).
δ ≡ Ángulo de rozamiento entre el terreno del trasdós y el muro (radianes).
i ≡ Ángulo en radianes que forma el plano de la superficie del terreno del trasdós con
la horizontal (medido en sentido contrario a las agujas del reloj). Notar que por
estabilidad este ángulo no puede ser superior al ángulo de rozamiento interno φ’.
c’ ≡ Cohesión efectiva del terreno (kN/m2). Notar que este parámetro es muy
variable con las condiciones de humedad y salvo estudio geotécnico que lo avale para
terreno de trasdós, este valor debe ser cero, ya que afecta mucho a la seguridad del
muro por aumentar en gran medida el empuje pasivo.
σv’ ≡ Presión efectiva vertical (kN/m2). En el caso de un terreno del trasdós
homogéneo y sin nivel freático, es igual al producto del peso específico aparente del
terreno por la profundidad.
σp’ ≡ Presión principal efectiva sobre el plano del trasdós (kN/m2). El ángulo que
forma dicha presión con la perpendicular al trasdós del muro es igual a δ, (ángulo de
rozamiento muro-terreno).
EMPUJE DE REPOSO
EQUILIBRIO ESTÁTICO
Es el empuje que se da normalmente en
los muros que tienen anclajes o tienen
coartado su movimiento en coronación
(muros de sótano). La rigidez de estos
muros es grande y no permiten que se
produzca la deformación necesaria para
movilizar el empuje activo. Para el cálculo
de dicho empuje se obtiene el coeficiente
de empuje en reposo, que relaciona la
presión vertical del terreno con la presión
horizontal sobre una superficie dada.
EMPUJE DE REPOSO
Donde:
KOh ≡ Coeficiente de empuje en reposo horizontal.
φ’ ≡ Ángulo de rozamiento interno efectivo del terreno del trasdós (radianes).
Roc ≡ Razón de sobreconsolidación, que es igual a la relación entre la presión
efectiva máxima que ha soportado el suelo a lo largo de su historia geológica y la
presión efectiva actual. No es válido el modelo para valores muy altos, superiores a
25-30.
i ≡ Ángulo en radianes que forma el plano de la superficie del terreno del trasdós con
la horizontal (medido en sentido contrario a las agujas del reloj). Notar que por
estabilidad este ángulo no puede ser superior al ángulo de rozamiento interno φ’.
σv’ ≡ Presión efectiva vertical (kN/m2). En el caso de un terreno del trasdós
homogéneo y sin nivel freático, es igual al producto del peso específico aparente del
terreno por la profundidad.
σoh’ ≡ Presión efectiva horizontal sobre el plano del trasdós (kN/m2). El ángulo que
forma la presión de empuje en reposo con la horizontal es igual a i, (ángulo de
inclinación del terreno del trasdós).
EMPUJE ACTIVO
ELEMENTOS DEL SUELO EN EXPANSIÓN – EL
MURO SE MUEVE
Es el empuje que se da normalmente en los
muros que no tienen anclajes y no tienen
coartado su movimiento en coronación (muros
ménsula), ya que para su movilización es
necesario un cierto desplazamiento del terreno,
(en realidad basta con una deformación muy
pequeña, en torno a milésimas de la altura del
muro). Para el cálculo de dicho empuje se
obtiene el coeficiente de empuje activo, que
relaciona la presión vertical del terreno con la
presión sobre una superficie dada.
EMPUJE ACTIVO
Donde:
KA ≡ Coeficiente de empuje activo.
β ≡ Ángulo en radianes que forma el plano del trasdós con la horizontal (medido en sentido contrario a las
agujas del reloj).
φ’ ≡ Ángulo de rozamiento interno efectivo del terreno del trasdós (radianes).
δ ≡ Ángulo de rozamiento entre el terreno del trasdós y el muro (radianes).
i ≡ Ángulo en radianes que forma el plano de la superficie del terreno del trasdós con la horizontal (medido
en sentido contrario a las agujas del reloj). Notar que por estabilidad este ángulo no puede ser superior al
ángulo de rozamiento interno φ’.
c’ ≡ Cohesión efectiva del terreno (kN/m2). Notar que este parámetro es muy variable con las condiciones
de humedad y salvo estudio geotécnico que lo avale para terreno de trasdós, este valor debe ser cero, ya
que afecta mucho a la seguridad del muro por reducir en gran medida el empuje.
σv’ ≡ Presión efectiva vertical (kN/m2). En el caso de un terreno del trasdós homogéneo y sin nivel freático,
es igual al producto del peso específico aparente del terreno por la profundidad.
σa’ ≡ Presión principal efectiva sobre el plano del trasdós (kN/m2). El ángulo que forma dicha presión con la
perpendicular al trasdós del muro es igual a δ, (ángulo de rozamiento muro-terreno).
σah’ ≡ Presión efectiva horizontal sobre el plano del trasdós (kN/m2).
EMPUJE DEL AGUA

P=ρ*g*H
2/3*H
H
MODOS DE FALLA EN MUROS
RIGIDOS
Descargar

RESUMEN - Ramos UTFSM