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 Empujes de agua (hidrostática) 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 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