Unidad N 5 2 Parte

ESTRUCTURAS DE CONTENCIN FLEXIBLES

MUROS DE RETENCIN ESTABILIZADOS MUROS DE RETENCIN ESTABILIZADOS MUROS DE RETENCIN ESTABILIZADOS MUROS DE RETENCIN ESTABILIZADOS MECANICAMENTE MECANICAMENTE MECANICAMENTE MECANICAMENTE ----SUELOS SUELOS SUELOS SUELOS ESTABILIZADOS MECNICAMENTEESTABILIZADOS MECNICAMENTEESTABILIZADOS MECNICAMENTEESTABILIZADOS MECNICAMENTE

APUNTES PRELIMINARESAPUNTES PRELIMINARESAPUNTES PRELIMINARESAPUNTES PRELIMINARESSUJETOS SUJETOS SUJETOS SUJETOS A REVISIN A REVISIN A REVISIN A REVISIN AO AO AO AO 2014201420142014

CIMENTACIONES UTN CIMENTACIONES UTN CIMENTACIONES UTN CIMENTACIONES UTN CONCORDIA.CONCORDIA.CONCORDIA.CONCORDIA.

Ing. ALEJANDRO C. GARCAIng. ALEJANDRO C. GARCAIng. ALEJANDRO C. GARCAIng. ALEJANDRO C. GARCA

SUELO REFORZADOSUELO REFORZADOSUELO REFORZADOSUELO REFORZADO

Material compuesto por una matriz de suelo y por elementos de refuerzo, lineales o superficiales, abiertos o cerrados, embebidos en la matriz y repartidos de forma regular.

Reforzar o Armar un suelo es:

a) Darle resistencia a traccin y

b) Aumentar su resistencia al corte.

SUELO REFORZADOSUELO REFORZADOSUELO REFORZADOSUELO REFORZADO

Reforzar o Armar un suelo es:

a) Darle resistencia a traccin y

b) Aumentar su resistencia al corte.

Refuerzos: limitan la deformabilidad del suelo en la direccin del armado y

Friccin de interfaz matriz suelo-refuerzo:

Incrementa la resistencia al corte.

Incrementa la capacidad de carga.

Trabaja nicamente por rozamiento; No por adhesin - Mecnica Coulombiana.

Mtodos de refuerzo de suelos Mtodos de refuerzo de suelos Mtodos de refuerzo de suelos Mtodos de refuerzo de suelos Segn J. Salas

Muros de Semi-Gravedad (Semirrgidos):

Gaviones y Sacos Trreos.

Fibras distribuidas aleatoriamente.

Limitacin del incremento de rea - en un plano:

Geoceldas suelo encerrado en recintos unidos.

Limitacin de extensin en todas direccionesen un plano:

Geobolsas suelo envuelto en geosinttico.

Limitacin de extensin en una direccin:

Tierra Armada

Suelo Claveteado

SUELO REFORZADO - MSE

MUROS SEMIRRGIDOS

ESTRUCTURAS FLEXIBLES DE SEMI-GRAVEDAD

Cubiertas

Neumticos

MATERIALES RECICLADO:

Nomenclatura habitual para ESTRUCTURAS DE CONTENCIN FLEXIBLES:

MUROS DE SUELO ESTABILIZADO MECANICAMENTE o DE SUELO REFORZADO - MSE

TIERRA ARMADA CON TIRAS: METLICAS GALVANIZADAS o FIBRAS SINTTICAS

SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS: UNIAXILES BIAXIALES o TRIAXIALES

SUELO REFORZADO CON GEOTEXTILES.

MUROS DE SEMI-GRAVEDAD o SEMIRRIGDOS

GAVIONES

CRIBAS CRIB WALL

DE MATERIALES RECICLADOS

MUROS DE CONTENCION ESTABILIZADOS MECANICAMENTE MUROS DE CONTENCION ESTABILIZADOS MECANICAMENTE MUROS DE CONTENCION ESTABILIZADOS MECANICAMENTE MUROS DE CONTENCION ESTABILIZADOS MECANICAMENTE Segn B. Das

Suelo Reforzado: concepto general, utilizado en el diseo de:

1) Muros de contencin;

2) Taludes de terraplenes;

3) Cimentaciones y otras estructuras.

Tierra Armada: material de construccin que usausausausa elelelel suelosuelosuelosueloreforzadoreforzadoreforzadoreforzado por elementos de refuerzosrefuerzosrefuerzosrefuerzos y/oy/oy/oy/o tirastirastirastiras a traccin.

Son MUROS FLEXIBLES de SEMI-GAVEDAD.

Principio Bsico: construccinconstruccinconstruccinconstruccin dededede unununun terraplnterraplnterraplnterrapln reforzadoreforzadoreforzadoreforzado mediantemediantemediantemediante tiras,tiras,tiras,tiras,habitualmentehabitualmentehabitualmentehabitualmente metlicasmetlicasmetlicasmetlicas yyyy recubiertorecubiertorecubiertorecubierto enenenen susususu exteriorexteriorexteriorexterior conconconcon placasplacasplacasplacas prefabricadas,prefabricadas,prefabricadas,prefabricadas,generalmentegeneralmentegeneralmentegeneralmente dededede hormignhormignhormignhormign.

Refuerzos: actualmente se utilizan TIRAS METALICAS DE ACERO GALVANIZADO;GEOSITTICOS y GEOMALLAS (Axiales o Biaxiales).

Muros de Contencin - Estabilizados Mecnicamente -MSE

Son muros mnsula, muros criba, muros de tierra armada,etc.; donde el suelo estabilizado tambin conforma el muro.

Aplicaciones en Ingeniera:Refuerzo de suelos - con armaduras metlicas o geosintticosy hormign prefabricado para los muros.

Muros Verticales Portanes y/o de Retencin. Estribos de Puentes (portantes) o Falsos Estribos (retencin)

con pilares ocultos o vistos. Muros inclinados para tolvas industriales. Semi-presas (mitad talud mitad tierra armada). Muros de retencin de fugas por rotura eventual.

Tambin en estructuras con doble paramento verticalestructuras con doble paramento verticalestructuras con doble paramento verticalestructuras con doble paramento vertical; cada pantalla se dimensiona con sus propias armaduras - que no se vinculan con el muro enfrentado (para evitar que trabajen como un tensor)

Pueden alcanzar alturas superiores a 30 m30 m30 m30 m, segn las aplicaciones

MSE wall applications:

(a) Muro de contencin, (b) Rampa de acceso, (c) Estructura de amarre (d) Pilar de puente.

FHWA - Representative MSE Mechanically Stabilized Earth - Walls Applications.

TIERRA ARMADA

TIERRA ARMADA

ANTECEDENTES HISTORICOS

La idea de Reforzar el Suelo surge varios siglos atrs.

La tierra mecnicamente estabilizada fue desarrollada

en los aos 60. El Ingeniero Francs HenriHenriHenriHenri VidalVidalVidalVidal(1966), creo y patent la Tierra Armada.

En el Laboratorio Francs de Investigacin de Caminos,fueron documentadas por Schlosser y Vidal (1969),Darbin (1970) y Schlosser y Long (1974).

En USA se usaron por primera vez en el Sur de California(1972).

COMPONENTES - TIERRA ARMADA:

COMPONENTES TIERRA ARMADA:- Suelo Matriz: Suelo Granular de Relleno- Suelo Retenido: Relleno compactado o Suelo natural- Suelo de Cimentacin: Existente, Estabilizado o Sustituido- Armaduras: Tiras o Barras de Refuerzo- Piel: Escamas o Placas de Revestimientos - Sistema de Drenajes y Capas Superiores de Impermeabilizacin. - Elementos Accesorios: Cornisas o vigas de coronacin, juntas.

Elementos Componentes:

ESCAMAS O PLACAS

De distintas configuraciones geomtricas Rectangulares, Hexagonales y/o en Cruz.

Actualmente son de hormign premoldeado, en general sus dimensiones son de 1,501,501,501,501,50 x 0,18 m1,50 x 0,18 m1,50 x 0,18 m1,50 x 0,18 m (espesor vara de 0,14 a 0,26 m) y su peso del orden de 1 ton1 ton1 ton1 ton.

Placas de 1,50 m x 1,50 m de seccin x 0,18 m de esp.

Funciones:

Proteger el suelo matriz prximo a los paramentos, evitar

la erosin y la formacin de taludes naturales.

Estticas.

ESCAMAS O PLACAS

Un requisito de la piel de un suelo reforzado es su capacidad de acompaar los movimientos de la masa de suelo y no constituir un plano rgido que concentre tensiones.

Efecto acorden de la escama metlica.

Efecto telescpico por retranqueado sucesivo de las juntas o por intercalacin de juntas compresibles.

Deslizamiento vertical de armaduras respecto a la piel, mediante correderas.

EJECUCIN: Formas habituales del revestimiento

Ejemplo de Disposicin

VISTA DE FRENTE Y CORTE

ESCAMAS DE HORMIGON PREFABRICADAS

TIRAS O REFUERZOS

Instalados en el relleno a intervalos regulares, conseparacin vertical (Sv) y horizontal (Sh) deaproximadamente 0,75 m. (de 0,5 a 1,0 m) Espaciamiento Corriente: Sv = Sh = 0,75 m.

4 tiras de refuerzo por placa

- e tiras (espesor) = 3 mm y 5 mm, lisas o con resaltes - b tiras (ancho) = 60 o 80 mm.

Acero Galvanizado: para evitar la corrosin. Espesor de zinc mnimo de 70 (500 g/m2).

TIRAS O REFUERZOSMaterial y Tipo del Refuerzo o Armadura

ArmaduraArmaduraArmaduraArmadura InextensibleInextensibleInextensibleInextensible: La deformacin de la armaduraa rotura es muy inferior a la capacidad de deformacindel suelo.

Se emplean actualmente tiras lisas o con resaltes ymallas metlicas - galvanizadas.

ArmaduraArmaduraArmaduraArmadura ExtensibleExtensibleExtensibleExtensible: La deformacin de la armadura enrotura es comparable o mayor que la deformabilidad delsuelo.

Son diversos materiales polimricos como geo textiles,geo-compuestos y geo-mallas.

Tambin las mallas de alambre tejido de acero.

Muro de Tierra Armada y sistema de conexin para tiras de refuerzo galvanizadas.

Armadura Armadura Armadura Armadura InextensibleInextensibleInextensibleInextensible

Malla hexagonal de doble torsin Geogrillas soldadas y tejidas Geotextil no tejido.

Uniaxiales Biaxiales TriaxialesGeomallas:

Armadura Armadura Armadura Armadura ExtensibleExtensibleExtensibleExtensible

Puntos de Conexin

Terrapln de Aproximacin y Estribo de Puente

Viga de Fundacin

Secuencia de Montaje

Acopio

Fijacin de Tiras

Secuencia de MontajeArranque: Viga de Fundacin

Baranda de Seguridad y Nivelacin - Desmontable

Conexin para Tira MetlicaAcuado Provisorio

Conectores - Distanciadores

Folleto comercial Macaferri

Folleto comercial Macaferri

CALCULO DE LA ESTABILIDAD

Es un MuroMuroMuroMuro dededede SEMISEMISEMISEMI----GRAVEDADGRAVEDADGRAVEDADGRAVEDAD FLEXIBLEFLEXIBLEFLEXIBLEFLEXIBLE oooo SEMIRRGIDOSEMIRRGIDOSEMIRRGIDOSEMIRRGIDO ....

I - INTERNA O DE SUS COMPONENTES: Ensaya la rotura de las armaduras y su interaccin con el material de relleno que forma el muro.

ZAFADURA (pullout) +TRACCIN EN LAS TIRAS +

FLEXION EN LA PIEL

II- EXTERNA O GLOBAL: Como un Bloque Semi-Rgido.Muro de contencin de tierras que se disea por tanteos, para que sea Estable Estable Estable Estable a:

VuelcoVuelcoVuelcoVuelco, , , , DeslizamientoDeslizamientoDeslizamientoDeslizamiento, , , , HundimientoHundimientoHundimientoHundimiento y Estabilidad Global Estabilidad Global Estabilidad Global Estabilidad Global a partir de un anlisis de estabilidad de taludes anlisis de estabilidad de taludes anlisis de estabilidad de taludes anlisis de estabilidad de taludes que incluya la estructura, el relleno de trasds y el terreno de cimentacin.

DESLIZAMIENTO +

VUELCO +

CAPACIDAD DE CARGA +

ESTABILIDAD DE LA SUPERFICIE DE FALLA CRITICA.

Mecanismos de Transferencia de Mecanismos de Transferencia de Mecanismos de Transferencia de Mecanismos de Transferencia de EsfuerzosEsfuerzosEsfuerzosEsfuerzos

Mecanismo Coulombiano

0 0 0 0 ---- PrePrePrePredimensionamientodimensionamientodimensionamientodimensionamiento

1)1)1)1) Ficha DFicha DFicha DFicha D: evitar SifonajeSifonajeSifonajeSifonaje e incrementar Capacidad de CargaCapacidad de CargaCapacidad de CargaCapacidad de Carga.

Generalmente, 5 a 10 % de H (hasta 20% de H)

. Dmn 2 2 2 2 piespiespiespies

2)2)2)2) Ancho Ancho Ancho Ancho LLLL:

En General: L 0,7 L 0,7 L 0,7 L 0,7 xxxx H H H H 2,40 m. S H 20 m. L 0,7 x H + 2,00 m.

Para Estribos: L 7,00 m.

En Doble Paramento: L 0,6 x H

3)3)3)3) Separacin Separacin Separacin Separacin SV, SH Horizontal Horizontal Horizontal Horizontal y Vertical:y Vertical:y Vertical:y Vertical:

En General SV = SH de 0,50 a 1,50 m.Usual S = 0,75 m

II II II II ---- Evaluacin Evaluacin Evaluacin Evaluacin de la estabilidad externade la estabilidad externade la estabilidad externade la estabilidad externa

Mediante Clculo de Estabilidad de Taludes, se analiza la falla conjunta del terreno de apoyo y del bloque estructural dentro de un Crculo Potencial de Deslizamiento. Generalmente, este tipo de fallas ocurre en terrenos de

apoyo de baja calidad, como los suelos compresibles.

Se analizan cuatro estados lmites ltimos:

A- DESLIZAMIENTO + B- VUELCO + C- CAPACIDAD DE CARGA + D- ESTABILIDAD DE LA SUPERFICIE DE FALLA CRITICA.

Evaluacin de Estabilidad Externa para los 4444 ELUELUELUELU::::

dem en muros rgidos y muros de tierra mecnicamenteestabilizada.

Ambos trabajan como estructuras de gravedad, y presentanpresentanpresentanpresentan laslaslaslasmismasmismasmismasmismas consideracionesconsideracionesconsideracionesconsideraciones eeee hiptesishiptesishiptesishiptesis; para las accionessolicitantes y resistentes.

Lnea de aplicacin de empujes sobre muros tipo mnsula y sobre muro de tierra mecnicamente estabilizada.

Verificacin del equilibrio esttico, para muros decontencin de tierras est asociado al clculo de laestabilidad al vuelco.

Se debe cumplir que el valor de clculo de las accionesdesestabilizadoras sea siempre menor o igual al valorde clculo de las acciones estabilizadoras.

Verificacin de la resistencia, que corresponde a losestados lmites ltimos de deslizamiento, hundimiento yestabilidad global.

Comprobar que el las acciones sea siempre menor oigual a la resistencia del terreno.

Ambas verificaciones son establecidas en EurocdigoEurocdigoEurocdigoEurocdigo 7777

I- Estabilidad al Vuelco

Todas las acciones que causan momentos, deben ser referidos a un eje de giro,

adoptndose, la arista exterior de la cimentacin del muro.

II- Estabilidad al Deslizamiento

Fest = resistencia al corte del suelo

B o L = ancho de la cimentacin del muro

c* = cohesin reducida del suelo de cimentacin 1/2 c.

Fv = todas las fuerzas verticales que actan a nivel de cimentacin.

= friccin suelo - cimiento, adoptar valores de Tabla 2/3 .

III- Estabilidad al Hundimiento Verificar la Capacidad de Carga del suelo de cimentacin del muro.

q = 2 D B = L 2 e siendo L H

qu = capacidad de carga ltima del suelo de cimentacin. Nc, Nq y N = factores de capacidad de carga. 2 y c = parmetros del suelo de cimentacin.

Fcd, Fci, Fqd, Fqi, Fdi, Fi, Fi = factores de forma, profundidad e inclinacin.

e = excentricidad desde punto de aplicacin de la resultante en la base.

Meyerhof 1953

Dentro del Ncleo Central

DB ESC-2005 (Documento Bsico de Seguridad Estructural para Cimentaciones del CTE- Espaa) seala que: Estado Lmite ltimo II: debe comprobarse slo cuando la mxima

componente de los empujes horizontales sobre el muro seamayor del 10% de la carga vertical total.

Estado Lmite ltimo III: En muros convencionales y de tierramecnicamente estabilizada, puede prescindirse cuando laresultante de las fuerzas que actan sobre el muro, incluido elpeso propio, tiene su punto de aplicacin dentro del ncleocentral de la base (para rectangulares e B /6 o L /6).

Comprobacin III: para muros de tierra mecnicamente estabilizada,Terzaghi, Peck y Mesrri (1996), adopta la aproximacin de Meyerhof(1953) para capacidad de carga en cimentaciones bajo cargasexcntricas;

Asume la presin de contacto mx. como uniformementedistribuida sobre un rea que se extiende desde la cara exteriordel muro hasta la distancia B = (L 2 e), con L H.

I I I I ---- Evaluacin Evaluacin Evaluacin Evaluacin de la de la de la de la Estabilidad InternaEstabilidad InternaEstabilidad InternaEstabilidad Interna

Analiza Analiza Analiza Analiza la rotura de la rotura de la rotura de la rotura de armaduras armaduras armaduras armaduras y su interaccin con el material y su interaccin con el material y su interaccin con el material y su interaccin con el material de de de de relleno, relleno, relleno, relleno, que forman el muro propiamente.

Comprobacin a roturaa roturaa roturaa rotura yyyy al al al al arrancamientoarrancamientoarrancamientoarrancamiento de las

armaduras de refuerzo en contacto con el suelo.

SchlosserSchlosserSchlosserSchlosser (1979): la tensin en las tiras de refuerzo aumenta desde las placas de revestimiento del muro hasta alcanzar un mximo, para disminuir a medida que aumenta la distancia a las placas.

En la mitad superior del muro los mximos esfuerzos ocurren a distancia constante - d d d d 0,3H 0,3H 0,3H 0,3H .

Se comprob en ensayos a pequea escala y a escala real, como por modelacin con elementos finitos.

En la mitad superior del muro ocurren los mximos esfuerzos a distancia casi constante

d = 0,3H

Tensiones en Armadura y enInterfase Suelo Armadura

Superficie Potencial de Falla

LLLLocalizacinocalizacinocalizacinocalizacin dededede laslaslaslas tensionestensionestensionestensiones mximasmximasmximasmximas enenenen laslaslaslas tirastirastirastiras dededede refuerzorefuerzorefuerzorefuerzodefinida por una superficie curva, que por simplificacin se asumecomo recta; y

Es una lnea potencial de falla, divide - la zona que acompaa eldeslizamiento - de la que resiste o anclaje.

La superficie de mximas tracciones, crea dos zonas biendiferenciadas:

A.A.A.A. ZonaZonaZonaZona ActivaActivaActivaActiva, que tiende a moverse junto a las placas derevestimiento; y,

B.B.B.B. ZonaZonaZonaZona ResistenteResistenteResistenteResistente o Estable, donde las tiras de refuerzo soportanlas fuerzas de arrancamiento.

La forma de esta Zona o SuperficieSuperficieSuperficieSuperficie PotencialPotencialPotencialPotencial dededede FallaFallaFallaFalla depende dela deformacin de la armadura respecto al suelo: ARMADURA INEXTENSIBLE

ARMADURA EXTENSIBLE

I I I I ---- Evaluacin Evaluacin Evaluacin Evaluacin de la estabilidad internade la estabilidad internade la estabilidad internade la estabilidad interna

lr : Long. Cua Deslizable de Rankine + le :Long. Efectiva de Anclaje Refuerzo de Geotextil + Revestimiento de

Malla y Gunitado Sistema Deformable

Long. de Traslape 1,00 m.;

Coef. de Friccin: f 2/3..

Geotextil

Valores mximos

EFECTO DE SOBRECARGAS

RELLENO EN TALUD

Location of potential failure surface for internal stability design of MSE Walls

(a) Inextensiblereinforcements and

(b) Extensible reinforcements.

External analysis: earth pressure; broken backslope case (after AASHTO, 2007).

Coeficientes de Mayoracin y Seguridad FFFFSSSS Recomendaciones Manuales Europeos

Fs Glob Tirant. = 2,5 a 3 segn Das.

Estabilidad Externa e InternaCoefCoefCoefCoef. . . . MayoracinMayoracinMayoracinMayoracinPeso propio macizo 1,35Empuje trasds terreno 1,35Sobrecarga sobre macizo 1,50Empuje trasds sobrecarga 1,50Accin ssmica 1,00

CoefCoefCoefCoef. Seguridad (c/acciones . Seguridad (c/acciones . Seguridad (c/acciones . Seguridad (c/acciones mayoradasmayoradasmayoradasmayoradas))))Deslizamiento 1,20Vuelco 1,50Hundimiento 1,50

Estabilidad InternaCoefCoefCoefCoef. . . . MayoracinMayoracinMayoracinMayoracin (c/acciones (c/acciones (c/acciones (c/acciones mayoradasmayoradasmayoradasmayoradas))))Coef. Seguridad Traccin en armaduras 1,50 y 1,65Rozamiento tierraarmadura 1,35 y 1,50

Notas Si no se usan coeficientes de seguridad globales FsFsFsFs ==== 3 a 53 a 53 a 53 a 5 , Deben mayorarse las acciones y reducirse la capacidad resistente. Los coeficientes de seguridad para anlisis de estabilidad interna, son empleados respectivamente para diseo de:Muros de Retencin (valor de la izquierda) y para Estribos de Puentes (valor de la derecha).

Estabilidad Externa

1,35

1,50

1,50

AVANCES EN EL DISEO:Transportation Research (1994)U. S. Department of Transportation - Federal HighwayAdministration (2009)Criterios GTTRI Chile (2002)

MSE:

La densificacin por compactacin del suelo causatensiones de dentro del refuerzo - Ehrlich y Mitchell (1994).

Esto afecta a las tensiones en cada nivel de refuerzo, ytambin al mdulo de deformacin y ngulo de friccindel suelo.

Vara la forma del diagrama de empujes y seincrementa el coeficiente de Ka a K0, al aumentar elgrado de restriccin.

MSEMSEMSEMSE ---- MechanicallyMechanicallyMechanicallyMechanically StabilizedStabilizedStabilizedStabilized EarthEarthEarthEarth WallsWallsWallsWalls

RSSRSSRSSRSS ---- ReinforcedReinforcedReinforcedReinforced SoilSoilSoilSoil SlopesSlopesSlopesSlopesAVANCES EN EL DISEO:

U. S. Department of Transportation - Federal HighwayAdministration (November 2009)Mtodo Simplificado de Gravedad Coherente

Manual con ejemplos de Clculo (2 tomos -10 captulos en total): MSE-RSS Design and Construction of Mechanically Stabilized Earth Walls

and Reinforced Soil Slopes Volume I and II Basado en: AASHTO LRFD Bridge Design Specifications,

4th Edition 2007, with 2008 and 2009 Interims. AASHTO LRFD Bridge Construction Specifications,

2nd Edition 2004, with 2006, 2007, 2008, and 2009 Interims.

MSE : Muros de Suelo Mecnicamente Estabilizado. RSS : Taludes o Laderas de Suelo Reforzado.

Para estos muros no existe un mtodo terico que considere el efecto de la compactacin.

Mtodo emprico para determinar las tensioneshorizontales a cada nivel de refuerzo: mediante uncoeficiente de empuje lateral KKKKrrrr, que incluye (implcito)

el efecto de la compactacin del relleno reforzado.

K0 > KKKKr r r r Kaaaa

El valor del Coeficiente de Presin Kr, depende del grado de

restriccin que el tipo de refuerzo le impone al suelo (K0 Ka)

ANTECEDENTES:

Anteriormente Mitchell y Villet (1987) recomendaron un valor KKKK0000para la parte ms alta del muro que disminuye hasta un valor KKKKaaaa, y

que permanece constanteconstanteconstanteconstante desdedesdedesdedesde loslosloslos 6666 mmmm de prof. hacia abajo.

Relacin entre Tipo de refuerzo y Kr - en funcin de Ka.

Tomada de Allen et al, 2001.Development of the simplified method for internal stability designof Mechanically Stabilized Earth Walls

Variation of the coefficient of lateral stress ratio (Kr/Ka) with depth in a MSE wall (Elias and Christopher, 1997; AASHTO, 2002 & 2007.

2,5

DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL

Para armaduras extensibles

Para armaduras inextensibles

R Desplazamiento Relativo Emprico

Admisible 0,5%H

Curva Emprica para estimar el desplazamiento lateral durante la construccin de muros MSE (FHWA RD 89-043 - Christopher et al., 1990).

Admisible 0,4 %H

Admisible 1,3 %H

Criterio para la definicin de Tmx - Avances GTTRI, 2002.Recomendaciones para el diseo, ejecucin y control de suelo

mecnicamente estabilizado con armadura inextensible

El valor del Coeficiente de Presin Kr, depende del

grado de restriccin que el tipo de refuerzo le impone al

suelo (K0 Ka).

Criterio GTTRI Traccin real Tmx. que se desarrolla a nivel del

sistema de conexin con el paramento exterior:

Desde 0 a H/2 adoptar el 85%Tmx;

de H/2 a H el valor va aumentando hasta alcanzar

100%Tmx

Clculo a Rotura de las Armaduras de Refuerzo

Resistencia a la Rotura de las armaduras

+ sobre-espesor por corrosin

Resistencia a la Zafadura

Longitud de la TiraL(z) = 0,3H + LR (z)

L(z) = 0,6(H-z)+ LR (z)

Tensiones en las armaduras

ENSAYOS ESPECIFICADOS:

25

CORTE DIRECTO

RESISTIVIDAD EN CELDA NORMALIZADA TA 1.000 .cm

Ensayo de Traccin

Equipo para pruebas de traccin en flejes de refuerzo y en geo-grillas

Ensayo de Traccin

Probetas de fibra de vidrio utilizadas en ensayos de traccin

Equipo para pruebas de traccin en flejes de refuerzo

EXIGENCIASEXIGENCIASEXIGENCIASEXIGENCIAS SUELOS DE RELLENOSUELOS DE RELLENOSUELOS DE RELLENOSUELOS DE RELLENOSe utilizar preferentemente suelos granulares drenantes con la finalidad deevitar presiones hidrostticas y la consiguiente reduccin de la resistencia alcorte BBBB.... DasDasDasDas.

PETPETPETPET DNVDNVDNVDNV: Condiciones para suelos (matriz) a utilizar en los macizos armados: CompactacinCompactacinCompactacinCompactacin

Usualmente al 95% del Proctor T-99 (a veces del T-180) Humedad < w ptima.

MecnicasMecnicasMecnicasMecnicas

Menos del 15% de partculas pasante Tamiz N200 (#74) en ensayo por va hmeda. Si ms de 15% pasa N 200, siempre que tenga menos del 10% de partculas inferiores a 15 por Hidrometra

"Mtodo del Aermetro" Si ms de 15% pasa N 200 y ms del 10 % de partculas inferiores a 15 ; y el ngulo de friccin interna, por

corte directo cizallamiento rpido sobre muestra saturada 25 25 25 25....

Tamao Mximo de las partculas = 250 mm - 1 Pulg.

ElectroqumicasElectroqumicasElectroqumicasElectroqumicas

Resistividad elctrica (sobre celda normalizada TA). Mayor a 1.000 .cm, para obras en seco. Mayor a 3.000 .cm, para obras inundables.

pHpHpHpH : 5 pH 10.

Contenido sales solubles en agua contenido contenido contenido contenido de (Clde (Clde (Clde (Cl----) y contenido de (SO4=) ) y contenido de (SO4=) ) y contenido de (SO4=) ) y contenido de (SO4=) : Se determina en materiales con resistividad 5.000 .cm y en los de origen industrial: 1 Obras en seco: (Cl-) < 200 mg/kg y (SO4=) solubles < 1.000 mg/kg. 2 Obras inundables: (Cl-) < 100 mg/kg y (SO4=) solubles < 500 mg/kg .

COSTOS RELATIVOS

Elias, Christopher y Berg (2.001), presentan un anlisiscomparativo de costes de muros de contencin en funcin de sualtura.

LosLosLosLos MSEMSEMSEMSE tienentienentienentienen loslosloslos menoresmenoresmenoresmenores costoscostoscostoscostos enenenen comparacincomparacincomparacincomparacin aaaa laslaslaslasestructurasestructurasestructurasestructuras rgidasrgidasrgidasrgidas,,,, debido a que pueden tolerar mayoresasentamientos, por su flexibilidad y alcanzar mayores alturas,por el efecto de refuerzo que crea la inclusin de la armadura.

LosLosLosLos murosmurosmurosmuros rgidosrgidosrgidosrgidos aumentanaumentanaumentanaumentan significativamentesignificativamentesignificativamentesignificativamente susususu costocostocostocosto paraparaparaparaalturasalturasalturasalturas mayoresmayoresmayoresmayores aaaa 7777 m,m,m,m, debidodebidodebidodebido aaaa quequequeque eseseses necesarionecesarionecesarionecesario reforzarreforzarreforzarreforzar laslaslaslasseccionesseccionesseccionessecciones dededede hormignhormignhormignhormign....

Costos relativos de muros de contencin de tierras.

FHWA NHI, 2001. Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes

Design and Construction Guidelines

Aeropuerto international de Seattle-TacomaSeaTac Airport runway extension MSE wall.

PATOLOGIAS:

FALLAS REPORTADAS EN LA REGON

En nuestra zona han ocurrido algunas fallas debidas probablemente a :

Inexperiencia en el manejo de la tcnica.

Falta de control de calidad del suelo de relleno.

Falla de control en el proceso de compactacin.

Sobre estimacin de la estabilidad global de conjunto.

Imprevisiones en el diseo de los drenajes.

FALLAS

Secuencias de la reparacin:

Ctedra de Ctedra de Ctedra de Ctedra de

CimentacionesCimentacionesCimentacionesCimentaciones

UNIVERSIDAD TECNOLGICA NACIONALFacultad Regional Concordia

Ctedra de Ctedra de Ctedra de Ctedra de

CimentacionesCimentacionesCimentacionesCimentaciones

Muro de Gaviones

ARREGLO PIRAMIDAL o TRIANGULAR

Suelo reforzado - GEOMALLAS

Trabamiento, friccin y corte

Terramesh System

Terramesh System

Suelo reforzado

Superficie de ruptura crtica y factor de seguridad (FS) sin refuerzo geosintetico.

Superfcie de ruptura crtica y factor de seguridad (FS1) con refuerzo geosintetico.

Estructurales La utilizacin de refuerzos en el macizo de suelo contribuye a la reduccin de los

efectos ocasionados por fuerzas desestabilizadoras.

EJEMPLO: Terrapln de material estabilizado reforzado con un conjunto de doble malla tipo gavin - designada

como 6 cm * 8 cm * alambre 2.4 mm con galvanizado y 5% aluminio. Se colocan en la base dos conjuntos de doble malla separados 0.30m en altura. Cada una de las capas que forman el terrapln son compactadas al 100% del Proctor T180.

Muro Crib Wall