trabajo final muros de contencion

TRABAJO FINAL DE INGENIERA GEOTCNICAMIGUEL ANDRES RODRIGUEZ GUATAMEC.C. 1047458711UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLIN Para el cual diseo se extraen factores importantes que controlan el diseo los cuales son los siguientes caractersticos del proyecto

Profundidad de la excavacin: 15 m en la zona ms profunda y 6 m en la zona menos profundaRiesgo por deformacin muy grande tienen que ser evitadas por estructuras adyacentes a la excavacin.Se plantea un rea de trabajo, la cual no es suministrada y se asigna de forma arbitraria con fines acadmicos.En base a los datos de profundidad se podra clculos una aproximacin a la forma del terreno asumiendo que es de pendiente lineal, como se muestra a continuacin.El trapecio formado muestra el volumen de la excavacin para la construccin de la edificacin, para la realizacin del edificio se propone tres tipos de muros de contencin.Para las alturas mostradas de 15 y 6 metros, los clculos se hacen en base al perfil estratigrfico. Como sigue.

Anlisis del perfil estratigrfico.Al comienzo de la excavacin no se esperan problemas, en los dos primeros se espera facilidad en el proceso por el tipo de suelo que se presenta, ya que las cenizas volcnicas presenta gran estabilidad natural, por la gran cohesin que tiene, casi pudiendo decir que el muro en los primeros metros de excavacin estar trabajando de forma activa.A partir de los dos metros es de esperar la presencia de suelo limo arcillo, lo cual por la presencia de agua superficiales con la presencia de una granulometra bien gradada, puede presumirse que no se tendr problemas en la excavacin siempre y cuando no se haga el corte de forma vertical, es necesario prever en el diseo que la excavacin agregar cierto Angulo al corte y en la parte superior retirar la parte superior del suelo para reducir el peso y aumentar su estabilidad. Este mismo e tipo de material se mantiene constante atreves de la excavacin, por lo cual el diseo de los muros de contencin lo podemos hacer estos valores.Se necesita crear muros de contencin los cuales trabajen en estado de reposo preferiblemente, aun hasta sera admisible en forma activa, ya que la deformacin es considerablemente pequea asi no existe afectacin en las obras que se encuentran de forma aledaa a la estructura..Nivel fretico verdadera a partir de los 15 metros hasta los 20 metros, lo cual no me genera empujes sobre mis estructuras. Los diseos a tratar son los siguientes:Primero se calcul los empujes, calculando la fuerza por unidad de longitud con coeficiente de empuje, en reposo, de la siguiente manera, se aproxima el clculo de todo el perfil, con la parte en arena que genera mucho empuje comparado con los dos primeros metros,Para los 15 metrosSe utiliza el clculo del empuje en reposo por medio de la expresin Kr=1-sen(Angulo de friccin)se utiliza un Angulo de friccin interna, el menor del intervalo, para tener un diseo un poco mas conservador.Kr=0,593263Para lo cual calculamos empuje mximo=Kr*peso especfico del suelo*altura= (KN/m2)Fuerza de empuje por unidad de longitud=(1/2)*K0*peso especfico*(altura)^2=1134 (KN/m)Para los 6 metros.K0=1-sen(24)=0,5932se utiliza un Angulo de friccin interna, el menor del intervalo, para tener un diseo conservador.Para lo cual calculamos empuje mximo=K0*peso especfico del suelo*altura=60 (KN/m2)Fuerza de empuje por unidad de longitud= (1/2)*K0*peso especfico*(altura)^2= 181 (KN/m)

Diseo de muro en voladizo altura de 15 y 6 metros.

Manteniendo estas relaciones con altura de 15 y 6 m nos quedan con los siguientes diseos,Ambos enterrados a una distancia D de un metro.Se calcul en estado de reposo por lo que no se puede permitir desplazamientos para conservar la estabilidad de las obras adyacentes Pa=Ka*gama del suelo*h^2(0,17786)*

Se prueban los criterios Revisin de volcamiento. Para 15 metros.seccinrea[m^2]peso/longitud unitariabrazo de momento medido[m]momento respecto a c

1101,251721,256,7511618

30,24,47,533

419,98439,562,25989

515,75346,55,251819

6pv969,627106354848

2511,71sumatoria Mr19308

Altura15anclaje

alfa10Mp5584

Factor de seguridad 3,5

Revisin de volcamiento para 6 metrosseccinrea[m^2]peso/longitud unitariabrazo de momento medido[m]momento respecto a c

116,2275,42,7744

30,24,47,533

47,992175,8240,9158

52,5255,442,1116

6pv61,905645942124


Altura6anclaje

alfa10Mp357


Para el anlisis por deslizamiento. Se presume una cohesin baja, pero si existentes por ser un suelo limoso arcilloso, se presume para un valor normal de 20 kn/m^2Para el muro de 15 metros.taln[m]10,5

altura [m]15

fuerzas vertical que actan por unidad de longitud[N]

peso suelo 1721,25

peso concreto 790,46

factor de Angulo de friccin interna0,5317094

pasivo de relleno112,54461

pv969,62711

factor por cohesin 262,5

fuerzas resisten 1335,4999

fuerzas que empujan 1116,772

facto de seguridad2,4

Con el muro de 15 metros se hace difcil desde el punto de vista contractivos, y econmicos utilizar este tipo de muro contencin. As que se desiste del clculo de los dems criterios, para el muro de 15 metros.Muro de 6 metros.talon[m]4,2

altura [m]6


peso suelo 275,4




pv61,905646

factor por cohesin 105




Por lo cual vemos que para ambos muros es una opcin viable la contricin de muros de contencin con voladizo Probamos con el diseo de muros de contencin por gravedadSe mantienen las mismas condiciones de terreno como de empuje.Se disea de forma triangular, para simplificar el proceso constructivo y de forma cuadrada su base. La imagen esquematiza de forma aproximada lo que se intenta.

Estabilizacin por volteo seccinrea[m^2]peso/longitud unitariabrazo de momento medido[m]momento respecto a c

128,6875487,68758,6254206

335,0625771,3756,755207

435,0625771,3753,752893

515,75346,55,251819

6pv969,627106354848


Altura15anclaje

alfa10Mp5584


Estabilidad por deslizamientotaln[m]10,5

altura [m]15


peso suelo 487,6875




pv969,62711





Para el muro de 6 metros manteniendo las mismas condicionesPara volqueoseccinrea[m^2]peso/longitud unitariabrazo de momento medido[m]momento respecto a c

14,5978,033,45269

22,0444,881,985

34,845106,592,8298

44,845106,591,4149

52,5255,442,1116

6pv61,905645942124


Altura6anclaje

alfa10Mp357


Para deslizamiento.taln[m]0,9

altura [m]6


peso suelo 78,03




pv61,905646





Se realizan los mismos clculos para un muro por tierra armada.Teniendo en cuenta si se toma material de la misma excavacin o de la misma regin encontraremos posiblemente, valores cercanos a los de la excavacin, haciendo los bloques con geo mallas y sumndole agregados a los bloques podra presumirse alcanzar pesos especficos por unidad de longitud cercanos a los 21 KN/m2 valor que de igual se asigna con fines acadmicos, este tipo de muro de contencin, es de mayor tamao que los que son en concreto, es por ser muros que traban por gravedad, necesitando espesores mayores en sus diseos .El cual se puede esquematizar de manera sencilla con la siguiente imagen.

Manteniendo las mismas condiciones de terreno, con el mismo valor de empujes, se procede a calcular los requerimientos, que cumplan las factores de seguridad para volqueo y deslizamiento.Como era de esperarse para los valores obtenidos en los factores de seguridad, son menores para deslizamiento, para lo cual se sugiere hacer la construccin en forma de tringulo, con fines de aumentar el tamao de la base, o utilizar materiales ms densos. Esto por fines econmicos, una solucin tambin viable es el uso de anclajes, teniendo en cuenta que el gasto de ms puede ser justificado con el ahorro que represa usar el mismo material de la excavacin y la facilidad de construccin.

seccinrea[m^2]peso/longitud unitariabrazo de momento medido[m]momento respecto a c

1214411,75772

0pv000

441sumatoria Mr772

Altura6anclaje

alfa0Mp362


Para deslizamientoaltura [m]6


peso suelo 504



fuerzas que empujan 181


Para la fundacin se propone a hacer a mayor profundidad que la escavada en la actualidad con el fin de encontrar suelos con mejores capacidades portantes, como los que se encuentran a ms de 15 metros. Para que las cimentaciones queden con cargas de 0,8 toneladas cada una, se propone el siguiente calculo que se realiza por unidad de rea teniendo en cuenta un valor base aproximado de 0,8 toneladas por metro de construccin por piso.Lo que equivale para un edificio de 25 pisos un valor de 20 toneladas por metro cuadrado de construccin, asumimos el proyecto tiene un rea de construccin con ancho de 25 metros, lo cual por unidad de longitud nos quedan 500 toneladas por metro de longitud, se hace la cimentacin para que carguen hasta 50 toneladas, construyendo as 10 columnas por unidad de longitud, igualmente espaciadas sobre zapatas de 2,5*2,5 metros, a profundidad de 17 metros donde se encuentra suelo con alta capacidad portante

trabajo final muros de contencion

Documents