Desempeño de Muros de Contención Geo

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RESUMEN DE LA PONENCIA DEL INGENIERO BRAJA DAS

RESUMEN DE LA PONENCIA DEL INGENIERO BRAJA DASRESUMEN DE LA PONENCIA DEL ING. BRAJA DAS

04/09/2013UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNAGUTIERREZ GUTIERREZ, IVES

Contenido1.INTRODUCCION22.TIERRA MECNICAMENTE ESTABLE.33.MUROS DE CONTENCIN CON REFUERZO DE TIRAS METALICAS34.GEOTEXTILES.45.GEOMALLAS45.1.Primera Geomalla sobresaliente desarrollada por Netlon 55.2.Geomallas comerciales disponibles.55.2.1.Extruded Sobresaliente55.2.2.Woven Tejido65.2.3.Welded Soldado65.3.Dimensiones65.4.Uso de Geomallas en los ltimos 25 aos.65.5.Refuerzo de Geomallas.66.DESEMPEO SSMICO DE MUROS DE CONTENCIN.87.TEST EN ESCALA COMPLETA PARA MUROS DE CONTENCIN REFORZADO CON GEOMALLAS BAJO CONDICIONES SSMICAS.117.1.Caractersticas del Muro de Contencin reforzado.117.2.Monitoreo.117.3.Construccin127.4.Secuencia de Ensayo.137.5.Luego de terminar el ensayo.168.CONCLUSIONES.17

1. INTRODUCCION

Existen diferentes tipos de suelo en funcin de sus propiedades mecnicas, fsicas e incluso de conformacin.Los suelos blandos, pantanosos o con baja capacidad de carga que son sometidos a esfuerzos generados por alguna carga esttica o dinmica, representan un riesgo para las estructuras por su tendencia a deformarse.Existen mecanismos de falla que provocan las deformaciones, agrietamientos o hundimientos del terreno. Cuando el suelo experimenta un esfuerzo de compresin vertical, se presenta en l una deformacin y se generan al mismo tiempo esfuerzos de tensin horizontales.Un suelo reforzado con Geomalla reduce significativamente su deformacin absorbiendo los esfuerzos generados. La geomalla ACE GG-I provee un confinamiento lateral en las partculas del suelo aumentando su resistencia a la tensin.El uso de los geosintticos como las Geomallas y Geotextiles son elementos que permiten estabilizar suelos, incrementar la capacidad de carga, resolver situaciones de nivel fretico superficial, entre otras; permitiendo disminuir el tiempo de ejecucin, mano de obra y principalmente costos Entre sus principales aplicaciones se encuentra el uso en obras tales como: Caminos pavimentados o terraceras Vas frreas o pistas de aeropuertos Cimentaciones superficiales para estructuras Plataformas de usos mltiples (vivienda, naves industriales, estacionamiento, tiendas departamentales, almacenes, etc.

2. TIERRA MECNICAMENTE ESTABLE.Material compuesto por relleno compactado endurecido por inclusin de elementos tensores: Barras o Tiras de metal Geosintticos Geotextiles GeomallasIngeniero French Vidal (1966) inici el concepto actual para anlisis y diseoDesde 1966, estructuras MSE muros de contencin y diques sobre suelo dbil y taludes empinadas construidos en todo el mundo

3. MUROS DE CONTENCIN CON REFUERZO DE TIRAS METALICASLos muros de contencin reforzados son paredes flexibles.Principales componentes: Backfill (relleno) suelo granular Tiras de refuerzo delgadas, anchas tiras colocadas a distancia irregulares Una piel o protector en el frente de la pared

4. GEOTEXTILES.A. Geotextiles Tejidos hechos de 2 pares de filamentos paralelos o hebras de hilo sistemticamente entrelazadas para formar una estructura plana.B. Knitted geotextiles formados al engranar una serie de circuitos a uno o ms filamentos de hilo para formar estructuras planas.

C. Geotextile no tejidos formados por fibras o filamentos colocados en un patrn calculado o al azar, en una estructura plana.

Filamentos (o fibras pequeas) colocados en una telaraa floja al comienzo, luego unida a una o una combinacin de: Unin Qumica- con goma, hulem latex, un derivado celuloso, o parecidos Unin trmica por calor o derretimiento parcial de los filamentos Unin mecnica por perforacin de agujas.

A. Geotextiles no tejidos y oradados por agujas - grueso; tiene una alta permeabilidad.

5. GEOMALLASUn material polmero (geosintticos), consiste en pares de cordones conectados en paralelo con aberturas de tamao suficiente para permitir que el suelo, rocas u otros materiales geotcnicos alrededor lo traspase.Funciones principales: Refuerzo SeparacinEn los 50s, Dr. Brian Mercer (1927-1998) desarroll el proceso Netlon donde los plsticos sobresalen un proceso tipo net en una etapa. En 1959, el fund Netlon Ltd. En Inglaterra para producir el productoBasados en las investigaciones innovadoras del Dr. Mercer y su trabajo desarrollado en nets sobresalientes y su tecnologa, algunas tiras y barras de polmeros se formaron en productos tipo malla durante los 70s. La primera geomalla integral fue desarrollada al final de los 70s y se empleo por primera vez en varias aplicaciones en los inicios de los 80s.5.1. Primera Geomalla sobresaliente desarrollada por Netlon Dos tipos: Biaxial

Uniaxial

5.2. Geomallas comerciales disponibles.5.2.1. Extruded SobresalienteFormadas usando gruesas hojas de polietileno o polipropileno que es perforada y arrastrada para crear aberturas y para afianzar propiedades de ingeniera en los cordones y nudos.

5.2.2. Woven TejidoHecho por agrupacin de polmerosusualmente polister o polipropileno y tejido en un patrn tipo malla que luego es cubierto con laca polmera.5.2.3. Welded SoldadoHecho por uniones fundidas de tiras polmeras. Ha demostrado un buen comportamiento comparada a otros tipos de aplicaciones en pavimento reforzado.5.3. Dimensiones

Grosor de cordones0.5 a 1.5 mm Grosor de uniones2.5 a 5.0 mm Tamao de la abertura25 a 150 mm rea libre de malla50% o ms de rea de malla Fuerza desarrollada por refuerzo a bajos niveles de presin (como 2%).

5.4. Uso de Geomallas en los ltimos 25 aos.

Usadas extensivamente en construcciones de tierra soportando y reteniendo estructuras de tierra tierra mecnicamente estabilizada (MSE) muros de contencin, taludes empinados, y otras estructuras.Menos familiares, pero muy populares los refuerzos de cimentaciones (RSF) son adaptaciones de esta tecnologa.5.5. Refuerzo de Geomallas.

Refuerzo con tiras metlicas(Interstate 10, El Paso, Texas)

Construccion de un muro de contencin reforzado con Geotextil

HDPE Muro reforzado con geomalla con Concreto pre fabricado, debajo de la construccin.

6. DESEMPEO SSMICO DE MUROS DE CONTENCIN.Kobe, Terremoto en Japn. Enero 17, 1995. Magnitud 7.2. Muro de contencin de gravedad. Volcado.

Estructura de suelo reforzada por Tiras de hierro con deformacin significativa en la parte superior.

Pared reforzada soportando una va frrea

Geomallapared reforzada de aproximadamente 5 m de alto.

El desempeo de estructuras con suelo reforzado fue tan bueno que muchos muros fueron construidos nuevamente luego del terremoto usando suelo reforzado.

Tatsuoka et al. (1996)En general, los antiguos MCs fueron daados seriamente, mientras que los MCs de gravedad muestran una muy baja estabilidad frente a sacudidas ssmicas. Adicionalmente, muchos MCs tipo cantilever reforzado con concreto se comportaron pobremente.Un muro de contencin cuyo suelo estaba reforzado con geomallas y que fue construido en 1992 en Tanata se comport muy bien a pesar del hecho que el lugar est ubicado en una de las reas ms afectadas. Basado en estas experiencias, muchos convenciones MCs de gravedad fueron reconstruidos como MCs reforzados con geomallas.El desempeo de muros de contencin con suelo reforzado confirmarn en un futuro su comportamiento por un diseo antissmico.

7. TEST EN ESCALA COMPLETA PARA MUROS DE CONTENCIN REFORZADO CON GEOMALLAS BAJO CONDICIONES SSMICAS.Escala en Muros de contencin con suelo reforzados, conducido por SEC-Atom Dinamic cerca de Vyborg en Russia Junio 2009.

7.1. Caractersticas del Muro de Contencin reforzado.

Altura 3.5m con arena de relleno y TW1 frente a bloques (23 bloques de altura) dando 86 de inclinacin Reforzado con 8 capas de geomalla (3m = 0.86H) Muro de prueba construido en una gran tabla de vibracin Peso total de la arena cerca de 100t Monitoreo extensivo pra medir deformaciones y presin de suelo Cargas aplicadas en 6 terremotos (EQ1 al EQ6)7.2. Monitoreo.

Instrumentos Aceleracin Deflexin Presin de la tierra

7.3. Construccininiciofinal

Completado

7.4. Secuencia de Ensayo.

Una lnea marrn oscura muestra la posicin del muro bajo la aplicacin de la carga. Una lnea anaranjada muestra la ubicacin previa. Las flechas rojas muestran la direccin del movimiento. Los grficos ms abajo proveen un registro simplificado del sismo.

Deflexin al ocurrir el evento ssmico EQ1

Deflexin del muro despus del evento ssmico EQ1

Deflexin al ocurrir el evento ssmico EQ2

Deflexin del muro despus del evento ssmico EQ2

Deflexin de 6.6 mm al ocurrir el evento ssmico de EQ6

Deflexin del muro despus del evento ssmico EQ6

7.5. Luego de terminar el ensayo.

Indica una deformacin pequea y permanente luego del ensayo. Pequeo hueco entre el relleno y los bloques.

8. CONCLUSIONES. Consideraciones para el Diseo Ssmica Temblor pequeo: Diseo esttico adecuado. Temblor moderado: Malla plana de un adecuado diseo esttico la malla debe ser mas larga. Temblor fuerte: Ambos, el largo y la malla deben ser determinados por fuerzas ssmicas.Pgina 1