“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

´´UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES”

INGENIERIA CIVIL VII

ALUMNOS:

GARAY CARRILLO, Malena NAVARRO BARRIGA Jhonatan. PAREDES RAMIREZ, Gilmer

CATEDRATICO:

Ing. Herbert Ñaurima Ortega

U. E. C.: GEOTECNIA

Presión lateral de la tierra.

LA MERCED 2015

DEDICATORIA

Este trabajo está dedicado a nuestros padres y a todas aquellas personas que nos inspiran confianza, seguridad y que día a día están siempre apoyándonos en todas nuestras decisiones.

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INTRODUCCIÓN

El tema trata de las presiones que la tierra ejerce sobre elementos de retención encargados de soportarla. Se usan dos tipos de elementos de soporte los rígidos (muros) y los flexibles (tablestacas); los muros se construyen generalmente de concreto simple o reforzado y las tablestacas de acero. El adecuado diseño de estas estructuras requiere la estimación de la presión lateral de tierra, que es en función de varios factores como:

a) El tipo y magnitud del movimiento de la estructura de retención.

b) Los parámetros de resistencia cortante del suelo.

c) Peso específico del suelo y las condiciones de drenaje en el relleno.

La presión del terreno sobre un muro está fuertemente condicionada por la deformabilidad del muro, entendiendo por tal no sólo la deformación que el muro experimenta como pieza de hormigón, sino también la que en el muro produce la deformación del terreno de cimentación.

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PRESION LATERAL DE TIERRAS

Las estructuras de retención, tales como los muros de retención, los muros de sótanos y los malecones, se encuentran comúnmente en la ingeniería de cimentaciones y soportan taludes de masas de tierra. El diseño y construcción apropiados de esas estructuras requiere un pleno conocimiento de las fuerzas laterales que actúan entre las estructuras de retención y las masas de suelo que son retenidas. Esas fuerzas laterales son causadas por la presión lateral de la tierra.

PRESION DE TIERRA EN REPOSO

Consideremos la masa de suelo mostrada en la figura 9.1. La masa está limitada por un muro sin fricción AB que se extiende hasta una profundidad infinita. Un elemento de suelo localizado a una profundidad z está sometido a presiones efectivas vertical y horizontal de respectivamente. Para este caso, como el suelo está seco, tenemos

donde = presiones totales vertical y horizontal, respectivamente. Note también que no hay esfuerzos cortantes sobre los planos vertical y horizontal.

Si el muro AB es estático, es decir, si no se mueve ni hacia la derecha ni hacia izquierda de su posición inicial, la masa de suelo está en un estado de equilibrio estático; es decir, la deformación unitaria horizontal es 0. La relación del esfuerzo efectivo horizontal respecto del esfuerzo vertical se llama coeficiente de presión de tierra en reposo, Ko.

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y

Como , tenemos

Para suelos de grano grueso, el coeficiente de presión de tierra en reposo se estima por la relación empírica (Jaky, 1944).

donde Ф = ángulo de fricción drenada. Para suelos de grano fino, normalmente consolidados. Massarsch (1979) sugirió la siguiente ecuación para Ko:

Ko = 0.44 + 0.42 [IP (%)/100]

Para arcillas preconsolidadas, el coeficiente de presión de tierra en reposo se aproxima por

donde OCR = tasa de preconsolidación.

La magnitud de Ko en la mayoría de los suelos varía entre 0.5 y 1.0, con tal vez valores mayores para arcillas fuertemente preconsolidadas.

La figura 9.2 muestra la distribución de la presión de tierra en reposo sobre un muro de altura H.

La fuerza total por unidad de longitud de muro, Po, es igual al área del diagrama de presiones, por lo que

Para z ≤ H1, la presión lateral total de tierra en reposo se da como

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Presión de tierra en reposo para un suelo parcialmente sumergido

La figura 9.3a muestra un muro de altura H. El nivel del agua freática está localizado a una profundidad H1 debajo de la superficie del terreno y no hay agua compensante del otro lado del muro.

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. La variación de con la profundidad se representa por el triángulo ACE en la figura 9.3a. Sin embargo, para z ≥ H1 (es decir, debajo del agua freática) , la presión sobre el muro se encuentra a partir de los componentes del esfuerzo efectivo y de la presión de poro, de la manera siguiente:

donde = peso específico efectivo del suelo. Entonces, la presión lateral efectiva en reposo es

La variación de con la profundidad se muestra por CEGB en la figura 9.3a. De nuevo, la presión lateral del agua de poro es

La variación de u con la profundidad se muestra en la figura 9.3b.

Por consiguiente, la presión lateral total de la tierra y el agua a cualquier profundidad z ≥ H1 es igual a

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La fuerza por ancho unitario de muro se halla de la suma de las áreas de los diagramas de presión en las figuras 9.3a y b y es igual a

O

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CONCLUSIÓN

Existe rozamiento entre el terreno y el muro de contención.

El correcto funcionamiento del muro de contención no depende mucho

del diseño del muro sino del material que se coloca en el relleno.

De todos los posibles planos de deslizamiento el que realmente se

produce es el que lleva un valor de empuje máximo.

Un suelo está en estado plástico cuando se encuentra en estado de falla

incipiente generalizado.

Es de vital importancia para el diseño de un muro de contención, contar

con la información necesaria y suficiente antes de elaborar el proyecto.

La mayor o menor rugosidad de una superficie depende de su acabado

superficial.

Cuando el material que forma la rugosidad es débil, la resistencia al

corte es independiente del tipo de rugosidad. Esto se presenta porque al

aumentar el esfuerzo normal sobre el plano de la discontinuidad se

fractura el material que está formando la rugosidad y por consiguiente se

genera una superficie con menor rugosidad.

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BIBLIOGRÁFIA

George B. Sowers y George F. Sowers; “Introducción a la mecánica de

suelos y cimentaciones”.

Braja M. Das; “Principios de ingeniería de cimentaciones”

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estructuras de contención”

J. Calavera; “Muros de Contención y muros de sotano”

Juarez Badillo y Rico Rodriguez; “Mecánica de suelos”

Ayuso Muñoz, J. (1984). Estructuras de hormigón para sostenimiento

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Calavera Ruiz, J. (2001). Muros de contención y muros de sótano. 3ª

edición. INTEMAC.

Calavera Ruiz, J. (1999). Proyecto y cálculo de estructuras de

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García Meseguer, A; Morán Cabré, F; Arroyo Portero, J.C. (2010).

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Barcelona.

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