1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA CIVILSECCIN DE POSTGRADODr. ZENN AGUILAR BARDALESCENTRO PERUANO JAPONS DE INVESTIGACIONESSSMICAS Y MITIGACIN DE DESASTRES - CISMIDPRINCIPIOS DE SUELOSREFORZADOS Y PROPIEDADESDEL SISTEMA DE DISEO

2. CONTENIDOCONTENIDO ESTRUCTURAS DE CONTENCIN TIPOS DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIN CONCEPTOS DE SUELOS REFORZADOS INTERACCIN SUELO-REFUERZOUTILIZANDO CONCEPTOS NORMALIZADOS PROPIEDADES DE LA INGENIERA BASADOSEN LA EXPLORACIN Y PRUEBAS DE CAMPO PROPIEDADES ESTRUCTURALES DE DISEO 3. ESTRUCTURAS DE CONTENCIESTRUCTURAS DE CONTENCINN Puede definirse como estructura de contencin, acualquier obra capaz de contener o soportar laspresiones laterales (empujes de tierra) generadaspor un talud vertical o prximo de la vertical. En el caso de un deslizamiento de tierra el muroejerce una fuerza para contener la masa inestable ytransmite esa fuerza hacia la cimentacin o zona deanclaje fuera de la masa susceptible de moverse. Para garantizar su estabilidad debe evitarse lasdeformaciones excesivas o movimientos de laestructura de contencin o del suelo a su alrededor. 4. TIPOS DE ESTRUCTURAS DE CONTENCITIPOS DE ESTRUCTURAS DE CONTENCINN MUROS MASIVOS RGIDOS MUROS MASIVOS FLEXIBLES SUELOS REFORZADOS ESTRUCTURAS ANCLADAS ESTRUCTURAS ENTERRADAS 5. MUROS MASIVOS RGIDOS:Estructuras rgidas, generalmente de concreto, lascuales no permiten deformaciones importantes. Seapoyan sobre suelos competentes.TIPOS:- Concreto armado- Concreto simple- Concreto ciclpeo 6. MUROS EM FORMA DE T INVERTIDA Y L CONTRAFUERTESCONCRETO ARMADO CONCRETO SIMPLE CONCRETO CICLPEO 7. MUROS MASIVOS FLEXIBLESSe adaptan a los movimientos. Su efectividad dependede su peso y de la capacidad de soportar deformacionesimportantes sin que se rompa su estructura.TIPOS:- Gaviones- Cribas- Llantas- EmpedradosGAVIONES 8. MAMPOSTERA DE PIEDRACRIBASLLANTAS 9. SUELOS REFORZADOSConstituido de la combinacin de dos materiales:- Suelo, con capacidad de resistencia a la compresin,- Elementos de refuerzo, generalmente geosintticos,con capacidad de resistencia a la traccin.Internamente deben su resistencia principalmente, alrefuerzo y externamente actan como estructurasmasivas por gravedad.Permite construirse sobre fundaciones dbiles y toleraasentamientos diferenciales. Se requiere espaciodisponible superior al de cualquier otra estructura decontencin. 10. TIPOS DE SUELOS REFORZADOS:- Refuerzo con tiras metlicas- Refuerzo con geotextiles- Refuerzo con mallas 11. TIERRA ARMADAGEOGRILLA 12. TERRAMESH VERDEMaccaferri 1979TERRAMESH SYSTEMMaccaferri 1979 13. ESTRUCTURAS ENTERRADASSon estructuras esbeltas, las cuales generalmentetrabajan empotradas en su extremo inferior.Internamente estn sometidas a esfuerzos de flexin ycortante.TIPOS:- Tablestacas- Pilas o caisons- Pilotes- Muros pantalla 14. MURO PANTALLATABLESTACADOSLNEA DE ESTACASTABLESTACAS PILAS O CAISONS PILOTES 15. ESTRUCTURAS ANCLADASEn las estructuras ancladas generalmente se colocanvarillas o tendones de acero en las perforacionesrealizadas con taladro, posteriormente se inyectan conun cemento. Los anclajes pueden ser pretensados paracolocar una carga sobre un bulbo cementado o puedenser cementados simplemente sin colocarles cargaactiva.TIPOS:- Anclaje y pernos individuales- Muros anclados- Nailing (Rootpiles) 16. PERNOS MUROS ANCLADOS NAILINGESTRUCTURA ANCLADA - PANELES O LOSAS 17. ESTRUCTURA ANCLADA - VIGAS RETICULADAS 18. Seleccin del tipo de estructura de contencinFactores que deben tenerse en cuenta para seleccionar el tipode muro de contencin:a. Localizacin del muro de contencin propuesto, su posicinrelativa con relacin a otras estructuras y la cantidad deespacio disponible.b. Altura de la estructura propuesta y topografa resultante.c. Condiciones del terreno y agua fretica.d. Cantidad de movimiento del terreno aceptable durante laconstruccin y la vida til de la estructura, y el efecto deeste movimiento en muros vecinos, estructuras o servicios.e. Disponibilidad de materiales.f. Tiempo disponible para la construccin.g. Apariencia.h. Vida til y mantenimiento 19. Diseo de murosUn diseo adecuado para un muro de contencin debe considerarlos siguientes aspectos:a. Los componentes estructurales del muro deben ser capaces deresistir los esfuerzos de corte y momento internos generados porlas presiones del suelo y dems cargas.b. El muro debe ser seguro contra un posible volcamiento.c. El muro debe ser seguro contra un desplazamiento lateral.d. Las presiones no deben sobrepasar la capacidad de soporte delpiso de fundacin.e. Los asentamientos y distorsiones deben limitarse a valorestolerables.f. Debe impedirse la erosin del suelo por debajo y adelante delmuro, bien sea por la presencia de cuerpos de agua o de laescorrenta de las lluvias.g. Debe eliminarse la posibilidad de presencia de presiones de aguadetrs del muro.h. El muro debe ser estable a deslizamientos de todo tipo. 20. ProcedimientoEn el proceso de diseo del muro se debe proceder a:a. Escoger el tipo de muro a emplearse.b. Dibujar a escala la topografa en perfil de la seccin tpicadel muro.c. Sobre la topografa dibujar un diagrama "tentativo"supuesto del posible muro.d. Conocidas las propiedades de resistencia del suelo yescogida la teora de presiones a emplearse, calcular lasfuerzas activa y pasiva y su punto de aplicacin, deacuerdo al ngulo de friccin del suelo y la topografaarriba del muro. Para paredes posteriores inclinadas serecomienda en todos los casos calcular las presiones conla teora de Coulomb. 21. Procedimientoe. Calcular los factores de seguridad as:- Factor de seguridad contra el volcamiento.- Factor de seguridad contra el deslizamientof. Si los factores de seguridad no cumplen los requerimientosdeben variarse las dimensiones y repetir los pasosanteriores. Si son satisfactorios se proceder con el diseo.g. Calcular las presiones sobre el piso y el factor seguridadcontra capacidad de soporte.h. Calcular los asentamientos generados y si es necesarioampliar la base del muro.i. Disear los sistemas de proteccin contra:- Socavacin o erosin en el pie.- Presencia de presiones de agua detrs del muro.j. Finalmente deben calcularse los valores de los esfuerzos ymomentos internos para proceder a reforzar o ampliar lassecciones del muro, de acuerdo a los procedimientosestandarizados de la Ingeniera estructural. 22. DIMENSIONAMIENTO DE MUROS DE RETENCIN 23. REVISIREVISIN DE VOLCAMIENTON DE VOLCAMIENTO 24. =ORvolteoMMFS )()3/(654321)(HCOSPMMMMMMFSavolteo+++++=0.2)( volteoFSREVISIREVISIN DE VOLCAMIENTON DE VOLCAMIENTO 25. REVISIN POR DESLIZAMIENTO A LO LARGO DE LA BASE 26. =dRntodeslizamieFFFS )(22tan cf += pR PBcVF ++= 22tan)( costan)( 22)(apntodeslizamiePPBcVFS++=cos)tan()( 2221)(apntodeslizamiePPcBkkVFS++=21Donde k1 y K2 estn en el rango de32aREVISIN POR DESLIZAMIENTO A LO LARGO DE LA BASE 27. REVISIREVISIN DE CAPACIDAD DEN DE CAPACIDAD DECARGA DE LA CIMENTACICARGA DE LA CIMENTACINN 28. Recomendaciones para el diseo demurosa. Es deseable que la carga en la base est concentradadentro del tercio medio para evitar esfuerzos de traccin.b. Para el volcamiento en muros permanentes se debeespecificar un factor de seguridad de 2.0 o mayor.c. Para el deslizamiento se debe especificar un factor deseguridad de 1.5 o mayor.d. El anlisis estructural es similar al de una viga con cargasrepartidas.e. Debe conocerse previamente al diseo, el tipo de sueloque se emplear en el relleno detrs del muro. En ningncaso se deben emplear suelos expansivos. 29. Presiones inducidas por sismosSe deben disear los muros para resistir cargas ssmicasespecialmente en los siguientes casos:a. Estribos de puentes para carreteras y ferrocarriles.b. Muros que soportan estructuras de alto riesgo, tales comoestaciones elctricas, acueductos, etc.c. Muros en voladizo que retienen materiales saturados en los cualesse pueden generar presiones altas de poro en los sismos.La carga ssmica mnima de diseo para los muros debe seraquella especificada como una fuerza equivalente a unaaceleracin horizontal de acuerdo a la Normas Ssmicas de cadapas. Para estructuras especiales se recomienda hacer unaanlisis de amenaza ssmica donde se debe incluir el sismo dediseo, los fenmenos de amplificacin y las aceleracionesresultantes.