PRESION LATERAL DE TIERRAS

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

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA CIVIL

INTEGRANTES:• GARAY CARRILLO, Malena• NAVARRO BARRIGA Jhonatan.• PAREDES RAMIREZ, Gilmer

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

y

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.

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, definió como:

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

PRESIÓN DE TIERRA EN REPOSO PARA UN SUELO PARCIALMENTE

SUMERGIDOLa 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.

. 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

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

Ejemplos:

1. Si el muro de retención mostrado en la figura no puede moverse, ¿cuál será la fuerza lateral por longitud unitaria del muro?

5 m

39.3 kN/m2

Po