Hoja1DISEO DE MUROS DE CONTENCION POR GRAVEDAD

PARTE TEORICAPRESION LATERAL DE TIERRASLas presiones reales que se presentan detrs de los muros de contencion son muy dificiles de estimar, debido a variantes como: -Los tipos de Materiales de Relleno -Compactacion y Grado de Humedad del relleno -Los tipos de Materiales debajo de la Cimentacin del Muro -La presencia ausencia de Sobrecarga en el Relleno

La presin ejercida contra el muro aumenta con la profundidad y puede estimarse con la siguiente expresin: Donde: =Peso unitario del sueloh=Distancia de la superficie al punto consideradoC=Constante que depende de las caracteristicas del rellenoDonde:Eah=Empuje activo horizontalEph=Empuje pasivo horizontal=Angulo de inclinacion del Talud De acuerdo con Rankine el coeficiente de friccion activa de tierra es:

Y el coeficiente de friccin pasiva de tierra es:Cuando el relleno es horizontal:=0Las formulas se simplifican asi:Coeficiente Activo Horizontal:Coeficiente Pasivo Horizontal:=Angulo entre la superficie del suelo y horizontal=Angulo de friccion del suelo de relleno(se obtiene con el ensayo de compresion triaxial/angulo de corte directo)

Luego tenemos:Cph' h'Cah h

Una vez determinados los valores Cah y Cph las presiones o empujes horizontales pueden calcularse como si fueran iguales a las reas de los diagramas de presiones triangulares:

Empuje activoEmpuje pasivoPara el caso que se disee el muro con una sobrecarga tendremos:Por tanto la presion de tierra con sobrecarga se puede determinar con la expresin:Y la posicion de la resultante:Bases para el diseo estructuralEl diseo estructural de un muro de contencion debe basarse en cargas mayoradas que reconoscan la posibilidad de un incremento con respecto a las cargas de servicio. A continuacion el resumen de los coeficientes de carga del ACI relacionados con el diseo estructural de muros de contencion:

1. La resistencia a la presin lateral de tierra H se incluye en el diseo, junto con las cargas muertas D y viva L, la resistencia requerida debe ser al menos igual a:

U= 1.4D + 1.7L + 1.7H

2. Cuando D L reduzcan el efecto de H, la resistencia exigida U debe ser por lo menos igual a:U= 0.9 D + 1.7 H3. Para cualquier combinacin D, L y H, la resistencia requerida no debe ser menor que:U= 1.4D + 1.7LDIMENSIONAMIENTO DE MUROS DE CONTENCIONPara disear muros de contencion, de inicio se debe suponer algunas de las dimensiones o una geometria transversal, que permita revisar las secciones de prueba de los muros por estabilidad. A continuacin se presentan proporciones generales de diferentes componentes de muros de contencin, utilizados para las revisiones iniciales:

DISEO DE MUROS A GRAVEDADEJERCICIO Disear un muro a gravedad para salvar un desnivel de 2.80 m. si la profundidad de cimentacion es de 0.70 m. y la capacidad admisible es de 10 tn/m2. El suelo esta constituido por una arcilla arenosa con un coeficiente de friccin de 0.50. Como material de relleno se utilizara una arena de peso especifico de 1.80 t/m3 con un ngulo de friccin de 30.

SOLUCION1. PREDISEOB=1.50mH=2.80mh'=0.70m=1.80t/m3qadm=10t/m22. CALCULO DE PESOS Y MOMENTO ESTABILIZADORfact. Geomb(m)h(m)W mat (t/m3)W(t)brazo (m)Mom (t.m)

11.50.42.31.380.751.03510.32.42.31.660.550.9110.50.42.42.31.100.830.9160.50.42.41.80.860.970.83810.42.41.81.731.32.246w6.73mom5.947

2. CALCULO DE EMPUJESCah=Coeficiente activo horizontal=ngulo de friccion del suelo de Relleno=30Cah=0.333

Cph=Coeficiente pasivo horizontal=ngulo de friccion del suelo de Relleno=30Cph=3.000EMPUJE ACTIVO:EMPUJE ACTIVO:

Cah=0.333h'=0.70m=1.80t/m3H=2.80m

Eah=2.35t/mEph=1.323t/m

3. SEGURIDAD AL VOLCAMIENTO

Me=Mom 5.947Mv=Eah * H/32.195

FSV=22.71OK4. SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTOV=W=6.73f=Factor de friccin/dato o tabla0.50Ep=Empuje pasivo1.323Fd=Empuje activo2.35FSD=2.0ok4. SEGURIDAD ANTE FALLA POR CAPACIDAD DE CARGACalculo de la excentricidad :Me=5.947Mv=2.195V=6.73Reemplazando Valores:e=0.193