elementos de retención

7/21/2019 Elementos de Retencin

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Sociedad Mexicana de

Ingeniera Geotcnica,A.C.

XXVI Reunin Nacional de Mecnica de Suelose Ingeniera Geotcnica

Noviembre 14 a 16, 2012Cancn, Quintana Roo

SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERA GEOTCNICA A.C.

Capacidad de Carga Lateral de un Sistema de Contencin a base de Pilascon un Mtodo Analtico y otro Numrico. Estudio comparativo.

Lateral Load Capacity of a Containment System based Piles with an Analytical Method and aNumeric. Comparative study.

Flix SOSA1, Neftal SARMIENTO

2y Luis OSORIO

2

1Becario de Posgrado. Instituto de Ingeniera, UNAM2Ingeniero Investigador. Instituto de Ingeniera, UNAM

RESUMEN: En este artculo se incluye la revisin ante carga lateral de un sistema de contencin a base de pilasutilizado en una vialidad en deprimido en la Ciudad de Mxico. Se eligi este sitio de estudio por ser uno de los msdesfavorables desde el punto de vista geotcnico y debido a las caractersticas del sistema de contencin. Sedeterminaron los empujes de tierra activos en el sistema analizado y su comportamiento ante esta solicitacin, con base

en modelos convencionales de elementos viga para representar la pila y un modelo no lineal basado en curvas p-ypara representar el suelo. Se realiz un anlisis lateral de los elementos mencionados y se determin la distribucin dedeformaciones, fuerzas cortantes y momentos flexionantes a lo largo de las pilas del sistema analizado; adicionalmente,se desarrollaron modelos numricos tridimensionales de diferencias finitas con el programa FLAC 3D, todo esto paraconsiderar la influencia de la excavacin en la respuesta del sistema y para tomar en cuenta el efecto del procedimientoconstructivo en el comportamiento del sistema suelo-pila, y hacer una mejor estimacin de sus deformaciones y reducirel conservadurismo de los anlisis convencionales. El comportamiento de los geo-materiales en ambos modelos sesimul con una ley esfuerzo-deformacin elasto-plstica con el criterio de falla Mohr-Coulomb, el cual se consideradecuado pensando en el bajo nivel de deformaciones esperadas debido a la competencia de los suelos encontrados.

ABSTRACT: This paper includes a review by lateral loading of a containment system based piles used in a depressedroad in Mexico, D. F. Was chosen for this study site being one of the most unfavorable from the viewpoint of geotechnicaland characteristics of the containment system. We determined the thrust forces active in the analyzed system and itsperformance under this solicitation, based on conventional models of beam elements to represent the pile and a

nonlinear model based on p-y curves to represent the ground. An analysis side of the above elements and determinedthe strain distribution, shear forces and bending moments along the analyzed system piles, in addition, numerical modelswere developed three-dimensional finite difference program FLAC3Dall this to consider the influence of the excavation inthe response of the system and to take into account the effect of construction procedure on the behavior of the soil-pile,and get a better estimate of their deformation and reduce the conservatism of the conventional analysis. The behavior ofgeo-materials in both models was simulated with a law stress-strain elasto-plastic failure criterion Mohr-Coulomb, whichis considered appropriate considering the low level of distortion expected due to competition for soil encountered.

1 ANTECEDENTES HISTRICOS

Desde hace mucho tiempo se desarrollaron lasestructuras de contencin debido a la necesidad quese tena de almacenar cereales, se crearon grandes

pantallas de contencin como muros en los localesde almacenamiento (Reimbert. M. y Reimbert. A.,1976). Antes de 1900, los muros de contencin seconstruan de mampostera de piedra, desde esapoca, el concreto con o sin refuerzo ha sido elmaterial dominante, hoy en da los muros decontencin son estructuras que proporcionan soportelateral a una masa de suelo y deben su estabilidadprincipalmente a su peso y al peso del suelo queest situado directamente arriba de su base. Sedisean con el propsito de mantener una diferenciaen los niveles del suelo de sus dos lados. El terreno

que produce el mayor nivel se llama relleno y es quegenera las presiones laterales de tierra que sernsoportadas por el muro de contencin o tambinllamado de retencin. Existen de diferentes tipos y sepueden clasificar de la siguiente manera:

Muros rgidos: concreto reforzado, concreto sinrefuerzo, concreto ciclpeo.

Muros flexibles: gaviones, muros de elementosprefabricados (muros Criba), muros de llantasusadas, muros de piedra (pedraplenes), muros debolsacreto.

Tierra reforzada Muros anclados Muros enterrados: Tablestacas, Pilotes, Pilas o

Caissons.


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242 Comparacin de Mtodos Analticos y Numricos para la Revisin de la Capacidad de Carga Lateral de unSistema de Contencin a base de Pilas


A su vez tambin existen dentro de lasclasificaciones mencionadas los muros de gravedad,de semigravedad, muros en voladizo y muros concontrafuertes.

Se debe de tomar en cuenta que el tipo de murode contencin se debe definir segn la topografa del

sitio, los materiales de construccin disponibleslocalmente, y los requisitos de seguridad,funcionalidad y economa impuestos por el proyecto,esto ayudar a evitar diseos peligrosos y puederesultar en economa, una diferencia significativa.

Existen algunos mtodos clsicos para el anlisisde muros de contencin que se remontan a lostrabajos hechos por Coulomb en 1776 y a Rankineen 1857, ms adelante algunos otros investigadoresrealizaron clculos ms complejos utilizando otrosenfoques y tomando en cuenta aspectos como lafriccin en los muros, superficies de terrenoinclinadas y muros no verticales (Simpson, B. yPowrie, W., 2001).

Tambin algunos autores como Ito y Matsui (1975,1979) proponen evaluar las cargas lateralesactuando en una fila de pilotes debidas almovimiento del suelo utilizando mtodos dedeformacin plstica o de flujo plstico, msadelante stas teoras fueron discutidas por De Beery Carpentier (1977).

1.1 Antecedentes del proyecto

Hoy en da, en la Ciudad de Mxico, se construyenimportantes obras de infraestructura, vialidad ydesarrollo urbano, una de ellas es una Autopistapredominantemente elevada que corre a lo largo de

una avenida importante, el proyecto comprende unalongitud aproximada de 9.5 km; de la cual, un pocoms de 1 km, es subterrnea (i.e. deprimido). Sedivide en tres tramos, el Tramo 0, I, II y III; la zona endeprimido del proyecto se encuentra dentro delTramo II.

En la Figura 1 se muestra el trazo de la Autopista,y su desarrollo respecto a la zonificacin geotcnicaestablecida en el Reglamento de Construccionespara el Distrito Federal (RCDF, 2004) vigente; ensta se puede observar que la vialidad corre sobre lazona de Lomas. Desde el punto de vista geolgico elTramo II se localiza dentro de la formacin Tarango,caracterizada principalmente por tobas, brechas y

materiales piro-clsticos, intercalados por arenasaluviales. En esta regin es frecuente encontrarcavernas, asociadas a la explotacin de agregadospara construccin. Los depsitos ms antiguos de laformacin Tarango estn compuestos por tobasamarillas que en algunas regiones alcanzanespesores mayores a los 50 metros. Por lo generallas tobas encontradas en esta zona estnfuertemente cementadas y presentan compacidadesque van de densas a muy densas, presentando unaresistencia considerable al esfuerzo cortante y unabaja compresibilidad.

Zona I Zona II

Zona III 0 1 2.5 5 10 15 20 km

Escala

-99.30 -99.25 -99.20 -99.15 -99.10 -99.05 -99.00 -98.95 -98.90 -98.8519.15

19.20

19.25

19.30

19.35

19.40

19.45

19.50

19.55

19.60

LATITUD

LONGITUD

SITIO DE

ESTUDIO

TRAMO II

Figura 1. Ubicacin del Tramo mencionado

Para los anlisis de carga lateral se identificaronsiete sitios como los ms crticos desde el punto devista geotcnico, relacionndolos con el sistema decontencin adoptado para cada uno de ellos. En esteartculo se describe el anlisis de uno de estossistemas de contencin. Se consider que lascondiciones ms crticas se presentarn al momentode la construccin, por lo que, el elemento decontencin se analiz como pila aislada sometida aempujes horizontales, para lo cual se determinaronlas distribuciones de los empujes de tierra en la pila,adems de la distribucin de elementos mecnicos ysu correspondiente deformada con la profundidad;todo ello para evaluar los niveles de deformacin alos que estar sometida la pila de contencin por elefecto de la carga lateral. Adicionalmente, al modeloconvencional, se gener un modelo de diferenciasfinitas tridimensional, para tomar en cuenta lainfluencia de la excavacin en la respuesta delsistema suelo-pila, y reducir el grado conservador del

anlisis.

1.2 Condiciones del subsuelo

La Tabla 1 muestra un resumen de las propiedadesde los geomateriales que se presentan en la zonadel sitio de inters asociado a la solucin del sistemade contencin.

En general, en la secuencia estratigrficaencontrada en este sitio, se pueden distinguir cuatrounidades diferentes, en el siguiente orden: secuencia


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aluvial superior, toba cementada, secuencia aluvialinferior y formacin Tarango.

Tabla 1. Resumen de las propiedades de losGeomateriales.

De

m

A

m

Espesor

m

c

t/m2

t/m3 Descripcin

0 1.20 1.20 --- 28* 1.3*

Material de relleno. Material

arenoso con gravas color

caf claro.

1.20 8.40 7.20 2.30 35 1.69

Arena limosa, color caf

claro de compacidad muy

alta, con presencia de

gravas.

8.40 10.00 1.60 1.6 30 1.59

Arena pumtica color caf

claro de compacidad media-

alta.

10.00 18.70 8.70 1.6 30 1.73Limo arenoso, color caf

claro, de consistencia dura.

18.70 25.55 6.85 2.0+ 40+ 1.80*

Arena color caf claro decompacidad muy alta, con

presencia de gravas

(Formacin Tarango).

*: Valor estimado.+: Valor obtenido de ficmetro

2 CAPACIDAD DE CARGA LATERAL

2.1 Descripcin del Sistema de contencinadoptado

En el Tramo en deprimido, existe una solucin depilas con losa en voladizo como sistema decontencin, que permitir mantener el flujo constante

de vehculos en la vialidad. Las pilas de este sistemade contencin tiene un dimetro de 1.00 m, laseparacin entre ellas es de 1.5 m para alturas queno rebasan 8.5 m y su resistencia a la compresin fces de 250 kg/cm2.

En la Figura 2 se presenta el sistema decontencin adoptado y en la Figura 3 se exhiben lassolicitaciones actuantes en la cabeza de la pila quese tomaron en cuenta en los anlisis.

Pila

Rasante

@=1.5 m

=

fc=250 kg/cm2

Lastre

8.5

D=5.1

D=0.6H

N.T.N.

1.0 m

Figura 2. Sistema de contencin del sitio

Figura 3. Solicitaciones actuantes en la cabeza de la pila

2.2 Determinacin de las solicitacionesestructurales.

El sistema mencionado anteriormente fue analizadosegn las solicitaciones que se mencionan acontinuacin:

Para determinar los esfuerzos horizontales seutiliz el criterio de Rankine para un suelo cohesivo-friccionante; estos esfuerzos se determinaron con lasexpresiones 2.1 y 2.2.

Esfuerzos horizontales activos,

ha v o a a( q )K 2c K

(2.1)

Esfuerzos horizontales pasivos,

hp p p v2c K K (2.2)

donde:

Ka y Kp son los coeficientes de presin de tierrasactivo y pasivo, respectivamente. Estos valoresdependen del ngulo de friccin interna () y sedefinen mediante las expresiones 2.3 y 2.4.

2

aK tan 45

2

a

1 senK

1 sen

(2.3)

2

p

a

1K tan 452 k

p 1 senK

1 sen

(2.4)

Por otra parte, para el clculo de empujes sehicieron las siguientes consideraciones: 1) en ladeterminacin de los esfuerzos verticales se incluyuna sobrecarga de 1.5 t/m2, establecida por elreglamento (RCDF, 2004); 2) cuando el esfuerzohorizontal activo fuera nulo, se consider una presinhorizontal uniforme de 1 t/m2, para tomar en cuenta


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las incertidumbres que pudieran presentarse, comola variacin en la estratigrafa, reduccin en losvalores de las propiedades consideradas (c y),variaciones en el peso volumtrico por efectos desaturacin, y deficiencias en el procedimientoconstructivo.

2.3 Anlisis del comportamiento del suelo antecarga lateral

La respuesta de los sistemas suelo-pila ante cargalateral para cada sitio se determin por medio delprograma Lpile (Reese et al, 2004), el cual permitemodelar diversas condiciones de frontera. Para ellolos sistemas se representaron mediante un modelono lineal, basado en el concepto de curvas p-y, endonde las solicitaciones estructurales songeneralmente asumidas como en un casobidimensional, es decir, no existe torsin nimomentos fuera del plano. En este modelo, el sueloes reemplazado por resortes lineales o no-lineales yla pila con elementos tipo viga (ver Figura 4). Losresortes sirven de interfaz entre la pila y el suelo, loscuales transmiten las cargas y deformaciones que sepresentan en el sistema debido a una solicitacin(e.g. carga lateral inducida por sismo o empujes detierra). Este mtodo fue propuesto inicialmente porMcClelland y Focht, 1958.

As, bajo estas consideraciones, se determinaronlas resistencias ltimas del suelo y las curvas p-ypara cada sistema de contencin analizado, conbase en la estratigrafa y las propiedades mecnicasde los suelos encontrados en cada sitio.

Suelo

Pilote

Resorte

(p-y)

Figura 4. Representacin esquemtica de un sistemasuelo-pila

2.4 Resistencia ltima del suelo

En este apartado se presentan las expresiones yconsideraciones utilizadas para la determinacin dela resistencia ltima de carga lateral del suelo, quecomo se puede observar en la Tabla 1 se caracterizcon un comportamiento friccionante.

2.4.1 Criterio API (American Petroleum Institute)

ArenasLa capacidad de carga lateral ltima para arenaspresenta variaciones en un rango que est definidopor las expresiones 2.5 y 2.6; estas expresiones seespecifican para calcular Pu en depsitos de suelopoco profundos (ecuacin 2.5) y para depsitosprofundos (ecuacin 2.6), como sigue:

su 1 2

P C H C D H

(2.5)

HDCPdu

3

(2.6)

donde :Pu : Resistencia ltima (fuerza/unidad de longitud),(en lb/in o kN/m), la que resulte menor de lasexpresiones 2.5 y 2.6. : Peso volumtrico efectivo del suelo (lb/in3 okN/m3)H : Profundidad (en pulgadas o m)' : ngulo de friccin interna de la arena, en gradosC1, C2, C3: Coeficientes determinados de la Figura 5,y son funcin de 'D : Dimetro promedio de la pila de la superficie a la

profundidad de inters (en pulgadas o metros).

20 25 30 35 400

1

2

3

4

0

10

2030

40

50

60

70

80

90

100

C1

C2

C3

ngulo de friccin interna, ', en grados

ValoresdelcoeficienteC3

Valoresde

loscoeficientesC1

yC2

Figura 5. Coeficientes C1, C2 y C3 en funcin de ' paradeterminar Pu.


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La resistencia ltima del suelo de los depsitosanalizados se determin a travs de las expresionespresentadas anteriormente para los casos crticos;stas fueron usadas en la determinacin de lascurvas p-y, como se explica a continuacin.

2.5 Generacin de curvas p-yCon el fin de llevar a cabo los anlisis de interaccinsuelo-pila se requieren obtener las relaciones decarga lateral-desplazamiento lateral, usualmentedenominadas curvas p-y. A continuacin, se describela metodologa utilizada en este estudio paraconstruir estas curvas.

Curva p-y para arenas

Para construir las curvas p-y para las arenas se usel criterio del American Petroleum Institute (API,1993):

y

PA

HkPAP

u

u tanh

(2.5)

donde :

A, es un factor para cuantificar la condicin de cargacclica o esttica. A = 0.9 para carga cclica.

estticacargapara9.08.00.3

D

HA

P: Capacidad de reaccin lateral del subsuelo por

unidad de longitud (kN/m)Pu: Capacidad de carga ltima en la profundidad H,lb/in (kN/m)k : Mdulo de reaccin inicial del subsuelo (lb/in3 okN/m3)y : Deflexin lateral (en pulgadas o metros)H : Profundidad (en pulgadas o metros)

El mdulo de reaccin inicial del subsuelo se puedeobtener de la Figura 6, en funcin del ngulo defriccin interna efectivo, '.

28 29 30 36 40 45Muy

suelta Suelta Medianamente

Densa Densa Muy

Densa

0

50

100

150

200

250

300

0 20 40 60 80 100

', ngulo de friccin interna

Densidad relativa, %

k

(lb/in

)

3

Arena sobreel nivelfretico

Arena bajoel nivelfretico

Figura 6. Mdulo de reaccin del suelo en funcin de ladensidad relativa (API, 1993).

3 RESULTADOS CON EL MTODOCONVENCIONAL

Para el caso descrito anteriormente se realizaron losanlisis considerando los empujes activos y lascargas actuando en la cabeza de la pila. Lasdeformaciones mximas que se obtuvieron son delorden de 16.01 cm (Fig. 7). Esta estimacin dedeformaciones es conservadora, si se recuerda queel modelo de Lpile no permite tomar en cuenta elefecto del procedimiento constructivo en elcomportamiento del sistema suelo-pila.

0

2

4

6

8

10

12

140 4 8 12 16

Profundid

ad(m)

Deformaciones horizontales (cm)

16.01 cm

(a)


6/10



0

2

4

6

8

10

12

140 200 400 600 800 1000

Momentos (kN-m)

91 kN-m

Profundidad(m)

0

2

4

6

8

10

12

14-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200

Fuerzas Cortantes (kN)

0 kN

(b) (c)

Figura 7. a) Deformada, b)Momentos flexionantes, y c)Fuerzas cortantes, a lo largo de la pila del sistema decontencin analizado.

4 MODELO NUMRICO

Se realiz un modelo de diferencias finitastridimensional con el programa FLAC3D (Itasca, 2009)del sistema de contencin. Este cdigo se basa enun enfoque lagrangiano, donde el medio se modelautilizando las ecuaciones de movimiento, aun cuandose trata de analizar problemas sujetos a cargasestticas. En problemas de cargas sostenidas, los

trminos de inercia en la ecuacin de movimiento seutilizan para llegar a un estado de equilibrio en formaestable. Esto permite que el mtodo sea capaz deanalizar problemas fsicamente inestables sincolapsar y sin que esto implique un esfuerzonumrico significativo. Los materiales se representanutilizando elementos polihdricos, de deformacinconstante, que constituyen una geometratridimensional especificada por el usuario. Cadaelemento se comporta de acuerdo con la leyesfuerzo-deformacin especificada, bajo la accin delas cargas aplicadas y las condiciones de fronteraestablecidas.Este tipo de anlisis se realiz para considerar la

influencia de la excavacin en la respuesta delsistema, y reducir el grado conservador de losanlisis convencionales.

Las consideraciones y resultado del modelado sepresentan a continuacin.

4.1 Descripcin del modelo numrico

El modelo est compuesto por zonastridimensionales, con elementos slidos tetradricospara modelar el suelo y tambin, se utilizan este tipo

de elementos para modelar las pilas. Entre loselementos tridimensionales a deformacin constante,los tetraedros tienen la ventaja de no generar modosde deformacin inadmisibles fsicamente. Sinembargo, cuando se utilizan stos en el marco de laplasticidad, no brindan suficientes modos de

deformacin. Para superar este problema, enFLAC3Dse aplic un proceso de discretizacin mixta.Para el caso de estudio, las dimensiones del modelose muestran en la Figura 8.

Figura 8. Modelo tridimensional de diferencias finitas delsistema de contencin analizado.

En la simulacin se incluyeron las etapasconstructivas de acuerdo al procedimientoestablecido por la contratista. En el anlisisinicialmente se determin el estado de esfuerzos

geo-estticos, para que posteriormente, se simularandos etapas de excavacin, en porciones iguales,considerando que las pilas ya estn colocadas antesde iniciar la excavacin. Bajo estas condiciones,despus de la primera etapa de excavacin, seresolvi el equilibrio del sistema, se coloc elconcreto lanzado entre las pilas, se ejecut lasegunda etapa de excavacin, resolvindose elequilibrio del sistema una vez ms, y finalmente secoloc el concreto lanzado entre las pilas, y se aplicla sobrecarga de 1.5 t/m2en la superficie lateral delmodelo. En la ltima etapa se aplicaron la cargavertical y el momento en la cabeza de las pilas (verFigura 3). El comportamiento de los geomateriales

se simul con una ley esfuerzo-deformacin elsto-plstica con un criterio de falla Mohr-Coulomb, elcual se consider adecuado pensando en el bajonivel de deformaciones esperadas debido a lacompetencia de los suelos encontrados.

4.2 Resultados del modelado numrico

En la Figura 9 se muestran los desplazamientoshorizontales, sin considerar la sobrecarga de 1.5t/m2, sin las solicitaciones actuantes en la cabeza dela pila, y sin el concreto lanzado entre las pilas como

30 m

10 m

18 m Pilas de 1x1 m

1.5 de separacin

Relleno

13 m

Pilas

1

2

3

4

5


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condicin ms crtica. Como se puede ver, eldesplazamiento horizontal en la cabeza de la pila esde 0.52 cm, en tanto que en la base es de 0.98 cm.En la Figura 10 se presentan los desplazamientoshorizontales a lo largo de la pila considerando unasobrecarga de 1.5 t/m2, y en la Figura 11 se exhiben

los desplazamientos en la pila considerando lasacciones actuantes (carga vertical y momento). Enlas tres figuras anteriores, se puede observar que seproduce un incremento en los desplazamiento en lacabeza de la pila, ya que va de 0.52 cm, a 0.80 cm, ya 1.1 cm, sin sobrecarga, con sobrecarga y concarga vertical y momento, respectivamente. Uncomportamiento diferente se muestra en la punta dela pila ya que se tienen desplazamientos de 0.98 cm,1.06 cm, y 0.86 cm, sin sobrecarga, con sobrecarga,y con carga vertical y momento, respectivamente, loque indica que a este nivel las solicitacionesactuantes favorecen el comportamiento de la pila. Enla Figura 12 se presentan los contornos de

desplazamientos horizontales considerandonicamente la carga vertical y momento, en la Figura13 los contornos de desplazamientos verticales conla misma consideracin y en la Figura 14 sepresentan los vectores de desplazamiento. En estasfiguras se pueden observar grficamente lospatrones de deformacin del sistema suelo-pila,pudindose apreciar expansiones importantes en elfondo de la excavacin, del orden de 5.0 cm, ymovimientos horizontales de menor magnitud en lasparedes de sta, lo que conlleva a una rotacin de labase de la pila hacia el interior de la excavacin,estando el eje de rotacin en la cabeza de la pila. Enla Figura 15 se muestran los desplazamientos

horizontales, considerando nicamente lassolicitaciones actuantes en la cabeza de la pila, y elconcreto lanzado entre las pilas. Como se puede veren esta figura, los desplazamientos horizontales enla cabeza de la pila alcanzan un mximo de 1.1 cm,que es muy cercano al que se genera en el sueloentre pilas, a nivel de la cabeza, que es del orden de1.12 cm. Por otro lado, en la base de la pila losdesplazamientos son del orden de 0.88 cm,reportndose el mismo desplazamiento entre laspilas. En esta figura tambin se puede resaltar laimportancia del sistema de pilas-recubrimiento paralimitar los desplazamientos a nivel de la cabeza delas pilas y la uniformizacin de los desplazamientos

en el terreno natural, lo cual indica la utilidad delconcreto lanzado entre pilas. Tambin es interesantenotar que debajo del nivel de desplante de las pilas,el suelo intermedio entre ellas tiende a la deformadaque presenta el terreno natural sin pilas.

0

5

10

15

20

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Entre pilasPila CentralJ

Profundidad(m)

Desplazamiento horizontal (cm)

2 etapas de

excavacin

Los puntos a estenivel no corresponden

a "entre pilas" sino

al terreno natural.

PotencialmenteInestable

Figura 9. Desplazamientos horizontales, sin considerar lasobrecarga de 1.5 t/m2, sin acciones actuantes y sinconcreto lanzado.

0

5

10

15

20

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Entre pilas

Pila CentralJ

Profundidad(m)


2 etapas de

excavacin

Los puntos a este

nivel no corresponden


al terreno natural.

Potencialmente

Inestable

Figura 10. Desplazamientos horizontales, considerandonicamente la sobrecarga de 1.5 t/m2, sin concretolanzado.


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0

5

10

15

20

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Entre pilas

Pila CentralJ

Profundidad(m)


2 etapas de

excavacin

Los puntos a este



al terreno natural.

Potencialmente

Inestable

Figura 11. Desplazamientos horizontales, considerandonicamente la carga vertical y momento, sin concretolanzado.

CONTORNOS DE DESPLAZAMIENTO EN LA DIRECCIN X, EN METROS

Figura 12. Contornos de desplazamiento horizontales,considerando carga vertical y momento.

CONTORNOS DE DESPLAZAMIENTO EN LA DIRECCIN Z, EN METROS

Figura 13. Contornos de desplazamiento verticales,considerando carga vertical y momento.

VECTORES DE DESPLAZAMIENTO, EN METROS. DESPLAZAMIENTO MXIMO=4.857e-002.

Figura 14. Vectores de desplazamiento, considerandocarga vertical y momento.

0

5

10

15

20

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Entre pilas

Pila Central

Sin pilas

Profundidad(m)


2 etapas de

excavacin

Los puntos a este



al terreno natural.

Potencialmente

Inestable

Figura 15. Desplazamientos horizontales, considerando lacarga vertical y momento, con concreto lanzado.

5 CONCLUSIONES

El anlisis de la solucin de contencin mostrada enste artculo, bajo condiciones de carga lateral, hapermitido cuantificar el orden de magnitud de lasdeformaciones de las pilas revisadas. En el sistemade contencin analizado el programa Lpile arrojdeformaciones importantes en la cabeza de las pilas

de contencin, por lo que se tuvo la necesidad dedesarrollar modelos numricos tridimensionales dediferencias finitas, que permitieron representar demanera ms realista el comportamiento del sistemasuelo-pila-concreto lanzado, considerando elprocedimiento constructivo en el anlisis y elcomportamiento no lineal del suelo, demostrandoque los mtodos convencionales son conservadoresya que en los anlisis de problemas relacionadoscon la geotecnia consideran el suelo como unmaterial elstico lineal. En este sentido, para estudiarel comportamiento del sistema suelo-pila podemos

1 m


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utilizar modelos numricos como herramientas declculo ya que nos permiten obtener una solucinms completa del problema que se est analizando.

REFERENCIAS

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