Muros de Contención.

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MUROS DE CONTENCIÓN.

Docente: Juan Miguel Fernández Teruel.

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Objetivos.

• Analizar las principales características de los muros de contención.

• Analizar los principios de estabilidad de los muros de contención.





Muros de Contención.

•Los muros de contención son elementos constructivos destinados a la contención de masas de tierra en el caso de que los taludes sean más inclinados que el correspondiente al talud natural de la tierra en reposo, o en los casos de no exista espacio suficiente para lograr esa estabilidad natural.

•Los muros de contención soportan esfuerzos de:- Vuelco.- Deslizamiento.- Asentamiento.





Aspectos Fundamentales.

• La causa fundamental de los esfuerzos de volcamiento y deslizamiento es la presión de las tierras que actúan como fuerza horizontal.

• La presión de las tierras depende de las dimensiones y del peso de la masa de tierra que tiende a deslizarse.

• El Talud Natural es la pendiente formada en un conjunto de tierras igual al ángulo de estabilidad.





Diseño de un muro de Contención.

• Naturaleza del terreno.• Tipo de terreno.• Peso específico.• Contenido de humedad.





Los muros de contención se clasifican:

• Muros de gravedad.• Muros armados.• Muros anclados.• Tablestacas.• Gaviones.• Tierra armada.• Muros de mampostería.





Teoría de Rankine.

• Los muros de contención tienen la función de contener el empuje de las tierras, al construir un muro el suelo adyacente se deposita siempre después de construido el muro y a medida que se produce esta operación, el muro sufre alguna deformación bajo el efecto de la presión creada.




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TIPOS DE EMPUJE.

• 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 produce en el muro la deformación del terreno de cimentación.

• En la interacción entre el muro y el terreno sobre el que cimenta puede ocurrir que las deformaciones sean prácticamente nulas, diciéndose que la masa de suelo se encuentra en estado de reposo y se está en el caso de empuje al reposo.





TIPOS DE EMPUJE.Activo y Pasivo.





Empuje Activo.

• Si el muro se desplaza, permitiendo la expansión lateral del suelo, se produce un fallo por corte del suelo, y la cuña de rotura avanza hacia el muro y desciende. El empuje se reduce desde el valor del empuje al reposo hasta el denominado valor de empuje activo, que es el mínimo valor posible del empuje.





Empuje Pasivo.

• Si se aplican fuerzas al muro de forma que éste empuje al relleno, el fallo se produce mediante una cuña mucho más amplia, que experimenta un ascenso.

• Este valor recibe el nombre de empuje pasivo y es el mayor valor que puede alcanzar el empuje. Por tanto, el empuje al reposo es de valor intermedio entre el empuje activo y el empuje pasivo.





Tipos de Muros.





Muros de Gravedad.

• Son muros de hormigón en masa en los que la resistencia se consigue por su propio peso. Normalmente carecen de cimiento diferenciado, aunque pueden tenerlo.

• Su ventaja fundamental es que no van armados, con lo cual no aparece en la obra el tajo de armadura. Pueden ser interesantes para alturas moderadas si su longitud no es muy grande, pues en caso contrario representan una solución antieconómica frente a los muros de hormigón armado.




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Muros Armados.

• Son los muros de contención de uso más frecuente, y aunque su campo de aplicación depende de los costes de excavación, hormigón, acero, encofrado y relleno, se puede pensar que constituyen la solución más económica para muros de hasta 10 ó 12 m de altura.





Consideraciones.

• La ejecución de movimientos de tierra para la construcción de obras viales normalmente requiere la colocación de obras de retención tanto en cortes como en terraplenes.

• Desde el punto de vista de la Mecánica de Suelos interesa conocer las presiones actuantes sobre el elemento de retención y los factores de seguridad al volcamiento, con el objetivo de garantizar la seguridad de la estructura.





Suelo.

• Suelo: Es el conjunto de partículas de diferentes tamaños, forma y composición formados por la meteorización de la roca basal.

• La meteorización consiste en el proceso de desintegración de las rocas de la corteza terrestre a través de 4500 millones de años.

• El proceso de meteorización incluye la desintegración física y química mediante los procesos de:





Física.

• Abrasión.• Erosión.• Exfoliación.• Cambios de

temperatura.• Cambios de presión.• Actividad orgánica.





Química.

• Oxidación.• Soluciones.• Lixiviación.• Hidrólisis.





Desde el punto de vista de su origen los suelos se clasifican en:

• Residuales. Son suelos que han sufrido transformación pero que han permanecido en el lugar de origen.

• Transportados: Son suelos que se han transformado y han sido transportados a otras zonas.





De acuerdo al tamaño de las partículas los suelos se clasifican en:

• Granulares: Están compuestos de partículas de grava y arena, son suelos estables cuando se encuentran confinados, no presentan cohesión debido al gran tamaño de las partículas, son suelos permeables y entre las partículas actúan fuerzas gravitacionales producto del peso.

• Cohesivos: Compuestos en su mayoría por partículas de limo y arcillas, que son partículas extremadamente finas, sujetas a fuerzas de tipo eléctrico y molecular(arcillas), fundamentalmente superficiales, tienen una mayor resistencia al corte debido a la atracción mutua de sus partículas(cohesión.





El comportamiento de un suelo esta en dependencia de sus características y propiedades:

• Características: Son aquellos atributos que permiten identificar y describir un suelo y que contribuyen a un mejor conocimiento de él, pero que no dan una medida directa de su comportamiento.

• Propiedades: Son los atributos que permiten predecir de que forma reaccionará el suelo bajo determinadas solicitaciones.





Características:

• Textura o gradación.• Estructura.• Propiedades índices.• Superficie específica.• Composición química.





Propiedades:

• Cohesión.• Estabilidad y fricción interna.• Compresibilidad.• Permeabilidad y capilaridad.• Capacidad de soporte.• Resistencia a la

degradación.





Textura o gradación.

• Es una característica que dice relación al tamaño de las partículas que componen una masa de suelo, de acuerdo al tamaño de las partículas podemos clasificar los suelos.

• La textura o tamaño de las partículas se determinan a través del ensayo de granulometría para partículas mayores a 0,075 mm los limos y las arcillas se determinan por ensayo de sedimentación.





Estructura.

• Se refiere a la forma en que están dispuestas las partículas en una masa de suelo.





Propiedades índices.

- Establecen las relaciones de peso y volumen entre las tres fases que componen el suelo: sólido, agua y aire.

• Saturación.• Contenido de humedad.• Densidad.• Peso específico.• Contenido de poros.• Contenido de vacíos.• Contenido de aire.





Superficie Específica.

• Establece la relación entre el área superficial o envolvente de las partículas de suelo y el volumen de las partículas de suelo.





Composición Química.

• Esta en dependencia del proceso de formación y transformación de las partículas de suelo.





Cohesión:

• Es la propiedad básica de un suelo fino de ofrecer resistencia a cambiar de forma, debido a la ligazón de las partículas, la cohesión determina la resistencia al corte de las masas de suelo.





Estabilidad Interna.

• Es la propiedad básica de los suelos de ofrecer resistencia al desplazamiento debido al soporte mutuo de sus partículas. Su grado se mide a través del ángulo de transmisión de presiones y se determina a través del ensayo triaxial o de pruebas de carga.





Fricción interna.

• Se define como la resistencia al desplazamiento producida por la interferencia de las partículas en un plano de falla, en la cual la resistencia al corte es directamente proporcional a la presión normal.





Compresibilidad:

• Disminución de volumen que experimenta el suelo al aplicar una presión sobre el.





Permeabilidad.

• Es la propiedad de un suelo de permitir el paso de un fluido a través de él.





Capacidad de soporte:

• Establece el comportamiento de una masa de suelo ante determinadas solicitaciones, lo cual no depende solo del tipo de suelo sino de su estado.





Resistencia a la degradación.

• Resistencia del suelo ante los procesos de desintegración y descomposición que sufren las partículas por la acción del clima, la compactación, el tráfico etc.





Estabilidad.

• El grado de estabilidad de un suelo granular se mide a través del ángulo de transmisión de presiones (θ).

• En el concepto de estabilidad interna, el ángulo de transmisión de presiones es el factor determinante en la estabilidad del suelo considerando que, si bien existe esfuerzo tangencial o de corte, no es este el factor que controla la estabilidad del suelo.

• Se considera que 2θ + φ=90°





Estabilidad de los Muros de Contención.




Muros de Contención.

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