"MUROS"

Efecto de la Cohesión

¿Qué es?

Factor de mejora del comportamiento del terreno, pero si al final no se acaba desarrollando nos deja del lado de la inseguridad. Dado que con frecuencia es difícil estimar su efecto de forma adecuada, es habitual despreciarla, quedando del lado de la seguridad.

Adherencia en el trasdós

Incremento de las tensiones tangenciales

Aparición de fisuras de tracción

Efectos de cargas en superficies de terreno

Uniformemente repartida

Aplicables y ligera variación

Teoría de Coulomb aplicable

Puede considerarse que las sobrecargas afectan generando un incremento ficticio del peso W de la cuña de rotura

Arbitraria

Carga no uniformemente distribuidas= Carga lineal

Método de Coulomb

Obteniendo:

Obteniendo las cuñas de rotura de los sub-muros definidos

Empujes producidos dividiendo el trasdós en subtramos

Centros de gravedad de las distintas distribuciones de empuje resultantes.

Acción del Agua

Efectos:

Puede generar incrementos significativos de los empujes

Inestabilizar a las estructuras de contención.

Estrategias:

Asegurar un buen drenaje en el trasdós a lo largo de la vida útil de la estructura de contención de forma que las presiones intersticiales no lleguen a generarse.

Impermeabilizar en superficie en la zona de afección de la estructura de contención y reconducir al agua de forma que no llegue a introducirse en el terreno.

Calcular la estructura de contención teniendo en cuenta el posible efecto del agua en el trasdós.

Otros casos

Terreno estratificado

El método de Coulomb no puede aplicarse

Al respecto hay varias alternativas.

Suponer un ángulo medio de los correspondientes a los diferentes estratos

Sustituir los estratos superiores por su efecto en los inferiores mediante una carga repartida de valor medio

Trasdós Quebrado

Permiten:

Reducir el
momento volcador de los empujes que se producen en la parte superior del trasdós

Reducir la sección transversal del muro, aunque por ello mismo también se pierde parte del efecto estabilizador de éste último

Aumenta algo el brazo de los empujes que se
producen el parte inferior del trasdós.

Si el trasdós es curvo, se puede estimar los empujes aproximando la curvatura a una sucesión de tramos quebrados y calculándolos del mismo modo ya visto.

Muro cercano

Es una tipología constructiva bastante
frecuente

En estos casos la ley de empujes es siempre menor o igual a la que se produciría si no existiera uno de los dos muros

El cálculo de este tipo de estructuras en estas situaciones se puede llevar a cabo como si sólo hubiera un muro, dejando del lado de la seguridad

Método mas elaborado que el de Coulomb

Obtiene los empujes del terreno partiendo de un estado de equilibrio en rotura en el que la estructura de contención no produce ninguna perturbación.

En cada punto el círculo de Mohr correspondiente a su estado tensional es tangente a la línea de resistencia

Sin acciones exteriores y con superficie libre horizontal (sin variación de tensiones verticales en los puntos de cualquier plano paralelo a la superficie)

Mediante este procedimiento se puede obtener

las leyes de empuje

En el caso de superficie del terreno en el trasdós inclinada y con trasdós no vertical

Es más difícil de aplicar con geometrías mínimamente complejas

Es por ello que el método de Rankine se suele usar cuando es fácil de utilizar y, en particular, con superficie del terreno horizontal

Muros en L

Si se considera muros con trasdós en ‘L’ (└ o ┴ T invertida), la existencia del talón o zarpa
trasera modifica el comportamiento estudiado a efectos de determinar el empuje activo.

En el caso de muros en ‘L invertida’ ( ┘), el procedimiento es análogo al ya visto con trasdós plano convencional.

Esquema cinemático de movimiento

En el colapso de esta tipología de muros es diferente al habitual.

El fenómeno o proceso real (así como los empujes correspondientes) no se conoce teóricamente a fondo, aunque sí existen reglas empíricas avaladas por la práctica. Se comprueba experimentalmente que en el proceso de colapso (vuelco) y con movimientos de importancia, se produce una zona de terreno muerto (elástico, no en rotura) que acompaña rígidamente al muro como formando parte de él

(L+TIERRAS)

Esta zona del terreno colabora, con su peso, a la estabilidad como si se tuviera un muro compuesto

Comprobar la estabilidad del mismo

Procedimientos de Cálculo

Método Americano

Método simple aplicable a otro tipo de muro

En que consiste:

Convertir cualquier trasdós (└ o ┴) en vertical

Calcular el empuje activo mediante el método de Rankine

En caso de existir inclinación del terreno

Se supone igualmente horizontal pero con una carga repartida de valor medio a la del peso del terreno substituido

Método a favor de la seguridad

Aumentando peso del muro en mayor medida de lo razonable

Cálculo análogo respecto a Rankine

Este procedimiento es bastante común en muros con trasdós quebrado o escalonado.

Método Europeo

Más relista en planteamiento que el americano

Método complicado

El terreno que acompaña al muro al colapsar queda limitado por una de las trayectorias de las líneas características de rotura del estado de Rankine pasando por el punto del talón más introducido en el trasdós.

La cuña de rotura queda limitada por la otra línea característica de rotura de dicho estado

Direcciones de líneas de rotura

Calculadas mediante la teoría de Rankine

Sólo se necesita la que delimita la zona de terreno superior al talón que es solidaria con el muro en el colapso

A partir de esto el calculo es análogo a lo anterior

Dependen de

Geometría del Problema

Propiedades de terreno

Otros tipos de muros especificos

Plataformas estabilizadoras

Presentan ciertas ventajas en relación con el
efecto desestabilizador de los empujes del terreno

Se debe tener en cuenta el dimensionamiento

Subtopic

Poco uso

Menos ventajosa que otras alternativas

Contrafuertes

Efectos

Modificación de Empujes

Mejora en estabilidad

Cálculo

Basado en consideraciones empíricas

Utilizando el método Americano

Método Elástico

Utiliza hipótesis elásticas

Para estimar los sobre empujes inducidos por cargas
exteriores.

Supone un semi-espacio de Boussinesq

Obteniendo las acciones en el trasdós

Teniendo en cuenta su posición relativa respecto a las cargas.

Acostumbran a subestimar los empujes producidos

La estructura de contención se comporta habitualmente con más rigidez que el terreno

Restringe los corrimientos, por lo que los empujes aumentan.

Los empujes elásticos quedan usualmente del lado de la inseguridad.

Para contrarrestar efectos se hace uso de la duplicidad

Una simetría en empujes

Cuanto más flexible se comporte el muro (menos masivo, cimentación con mayor asiento)

Soluciones elásticas

Bastante simples

Geometrías sencillas

Resultados aceptables

Distribuciones Semiempíricas

Proporcionan

Estimación de los sobre empujes

Estados de cargas exteriores específicos.

Distribuciones de las acciones exteriores

Usa el método americano

Coulomb y Rankine en soluciones estáticas

Cálculo necesario

Determinadas zonas de los muros

Efecto favorable

Estabilidad

Deja de lado la seguridad

Las deformaciones necesarias para el desarrollo del empuje pasivo en su totalidad son superiores a las correspondientes al empuje activo.

Deformaciones

Incompatibles

Con la estructura o estructuras cercanas

El desarrollo de empujes pasivos (si ocurre) se efectúa en las partes inferiores del intradós

Deben desarrollarse en el pie del muro

(Coulomb y Rankine) pueden ser inexactos

Consideran superficies de rotura no realistas

Método de espiral logarítmica

Mecanismo de rotura más realistas para el cálculo del empuje pasivo

Modificaciones de Kp Reducción Parabólica

Empuje pasivo

Importante para asegurar o mejorar la
estabilidad

Sobrevalorarlo deja del lado de la inseguridad

Por otro lado

Es razonable cuando se tiene seguridad de su colaboración.

Calculado tradicionalmente por Rankine

Utilizar una reducción parabólica, que
deja del lado de la seguridad

El empuje se anula

En la superficie

En el pie del intradós

Predimensionamiento. Acciones a Considerar

Aspectos a considerar

Estética

Importante en determinados casos

zonas urbanizadas o claramente visibles

Predimensionamiento de la estructura

Tipología y dimensiones

Recomendaciones existentes

Experiencia propia

Ángulos de inclinación

Existencia de agua

Altura del muro

Seguridad

Acciones que debe soportar

Empujes del terreno y cargas exteriores con integridad del material que lo constituye, es decir, sin llegar a rotura ni deformarse en exceso.

Transmitir al terreno las tensiones tales que éste pueda soportarlas tanto en estado límite último (E.L.U), como en estado límite de servicio (E.L.S).

Procedimiento de Comprobación

Pasos

Seguridad al vuelco

(estado límite último)

Seguridad al deslizamiento

(estado límite último)

Paso de la resultante de esfuerzos por el núcleo central de la base

(estado límite de servicio)

Seguridad al hundimiento de la cimentación

(estado límite último)

Estabilidad general

(estado límite último)

Resistencia estructural

(estado límite último)

Comprobaciones en servicio tales como asientos y corrimientos

(estado límite de servicio)

Sistemas de drenaje

Calcular la estructura de contención para resistir las presiones intersticiales que se puedan producir.

opción es segura pero cara, ya que da lugar a mayores secciones.

Evitar o dificultar que el agua se introduzca en el terreno impermeabilizando la superficie y conduciendo apropiadamente el agua hacia el intradós

factible en zonas urbanas con superficies pavimentadas, pero más difícil en otros casos

Eliminar eficientemente el agua del terreno mediante un sistema de drenaje que evite la generación de presiones intersticiales sobre el trasdós de la estructura de contención

Otros tipos de muros. Suelos reforzados

Solo para los siguientes supuestos

salvar desniveles de cotas significativas

zonas donde la cimentación sea un aspecto crítico de la obra

trasdós sea amplia, despejada y se pueda ocupar para la
construcción del terraplén

Consiste básicamente en reforzar un terraplén

Aspectos Constructivos

Excavación

Terraplenado

Encofrado

Disposición de armaduras

Hormigoneado

ETC.