guía de instalación para muros de · pdf fileel contratista deberá...

HORMIGONES TECNOLÓGICOS, S.L.

GUÍA DE INSTALACIÓN PARA MUROS DE CONTENCIÓNSEGMENTADOS (MCS)

INTRODUCCIÓN

- 1 -

Copyright 2000, FORTE Hormigones Tecnológicos, S.L. Autovía de LEVANTE, km. 52,5 VILLENA - T. 902 40 01 50 - F. 902 40 16 29 E-Mail: [email protected]://www.forte.es

El objeto de este documento es servir de guía específica para la construcción de Muros deContención Segmentados (MCS). En él se detallan los pasos específicos de instalación para estesistema de muro, y se indica el proceso constructivo general. El lector debería también consultarla información específica que ofrecen los fabricantes del bloque, geomallas de refuerzo y geotextiles.

Los muros de contención segmentados (MCS), son muros de contención por gravedad que utilizanprincipalmente su peso propio para conseguir la estabilidad.El sistema está constituido por bloques de hormigón que están colocados sin utilización de mortero(en seco), y que utilizan una combinación de masa y anclaje mecánico para prevenir deslizamientosy vuelcos. Los bloques pueden ser utilizados en combinación con capas horizontales de geomallasde refuerzo que se intercalan en el relleno para incrementar la anchura y peso efectivo de la masaestabilizante gravitatoria.

Los MCS están considerados como estructuras flexibles, por lo tanto, no es necesario cimentarlospor debajo de la profundidad de la helada; Únicamente es necesario comprobar que existe suficientecapacidad portante en el terreno de cimentación.

Los requisitos generales para los bloques componentes de los muros son:

Resistencia mínima a compresión del hormigón constituyente 20.7 Mpa.Absorción para elementos de hormigón ligero, < 14 %Absorción para elementos de hormigón semiligero, 10 – 12 %Absorción para elementos de hormigón normal, < 8 %Tolerancias dimensionales ancho / fondo, + - 3 mm.

Los bloques componentes de los MCS, se fabrican al menos con estas especificaciones, paragarantizar que las unidades suministradas son uniformes en peso, tolerancias dimensionales,resistencia y condiciones de durabilidad, no necesariamente proporcionadas por los materialesejecutados “in situ”.

TIPOS DE MURO

MUROS DE GRAVEDAD CONVENCIONALES

- 2 -


Los Muros de Contención Segmentados MCS, pueden ser diseñados e instalados tanto parafuncionar como muros de gravedad convencionales, como para funcionar como estructuras de sueloreforzado. La capacidad estructural del sistema MCS variará con las dimensiones de los bloques,su forma, resistencia, etc.Se seguirán las recomendaciones del fabricante en lo que respecta a la capacidad de su sistemaparticular para soportar las cargas y condiciones de trabajo solicitadas.

Los MCS convencionales, se pueden construir tanto con una única capa de bloques como concapas múltiples. Por estabilidad, la estructura de un MCS convencional debe tener la suficientemasa para prevenir corrimientos y giros.Como el sistema consiste en bloques individuales colocados en seco, uno encima de otro, lacapacidad de encaje juega un importante papel para asegurar que los bloques actúan juntos comouna masa coherente o sólido rígido. (fig. 1)

La resistencia a corte produce una transferencia de las fuerzas laterales desde cada hilada debloques a la siguiente. Esto se produce por la resistencia de fricción entre las unidades MCS y laforma de “llave” o encaje, que son una parte integral de las unidades; o con la utilización de clips,pins o columnas compactadas de árido colocadas en los huecos de los bloques. (fig. 2)

MUROS DE SUELO REFORZADO

COMPONENTES DEL SISTEMA

- 3 -


Generalmente, incrementando la pendiente de la cara del muro, se incrementa la estabilidad delsistema. Esto se consigue por medio del retranqueo entre hiladas de los bloques MCS. En la mayoríade los casos, esta pendiente viene fijada para cada tipo por la colocación de pasadores o la existenciade pestañas en la parte posterior de los bloques. Sea como fuere, algunos sistemas permiten algúnajuste de esta pendiente.

Los muros de suelo reforzado deben usarse cuando se sobrepase la altura máxima para muros degravedad o cuando aún siendo bajas las alturas, existan sobrecargas importantes por taludessuperiores, sobrecargas móviles y/o existan terrenos de cimentación de baja calidad. Un MCS desuelo reforzado está diseñado y construido con múltiples capas de suelo reforzado mediante lainterposición en el terreno de capas de geomalla, colocadas entre las hiladas de los bloques dehormigón que componen el muro, y extendiéndose detrás del muro en longitudes apropiadas. Elsuelo así reforzado, incrementa el tamaño y peso del sistema de muro de gravedad. Los tipos máscomunes de refuerzo son las geomallas y geotextiles. El acero puede usarse también sólo dondese disponga de un relleno granular seleccionado. (fig. 3)

Los elementos básicos de un sistema de muro de contención segmentado MCS, son: el suelo decimentación, la cama de asiento, los bloques de muro de contención segmentado, el terreno retenido,el relleno drenante y para MCS de suelo reforzado, el suelo reforzado. (fig. 4)

- 4 -


Copyright 2000, FORTE Hormigones Tecnológicos, S.L. Autovía de LEVANTE, km. 52,5 VILLENA - T. 902 40 01 50 - F. 902 40 16 29 E-Mail: [email protected]

Suelo de cimentación: el suelo que soporta la cama de nivelación y el suelo reforzado.

Cama de asiento: es una capa de grava o material drenante u hormigón en masa, que distribuyeel peso de las unidades de SRW sobre un área mayor y proporciona una superficie de trabajodurante la construcción.

Bloques del muro de contención segmentado: bloques de hormigón prefabricados, utilizadospara crear la masa necesaria para la estabilidad estructural y para proporcionar estabilidad, durabilidady un adecuado aspecto estético en la cara del muro.

Terreno retenido: es la zona de suelo no reforzado compactado detrás del muro, en el caso demuros en terraplén, o el suelo no perturbado para los muros en desmonte.

Relleno drenante: es una columna de material granular drenaje colocado detrás de los bloquesdel muro, para facilitar el drenaje del material de relleno y minimizar la presión hidrostática sobreel muro. En ocasiones, también se utiliza para llenar los huecos de las unidades MCS para incrementarel peso y resistencia a corte. La colocación en seco de los bloques del muro, ayuda también a queel agua se evacúe por la cara del muro, favoreciendo el drenaje del agua del terreno. En algunoscasos, se instala un filtro geotextil entre el relleno drenante y el material de relleno para protegera aquél de su colmatación.

Relleno: es el relleno compactado detrás de los bloques MCS y el relleno drenante.

Suelo reforzado: zona de relleno estructural compactado y reforzado detrás del relleno drenantey de las unidades MCS. Existe una gran variedad de sistemas de refuerzo de suelos, mediante elempleo de geosintéticos y elementos de acero.

CONSTRUCCIÓN

DOCUMENTACIÓN A ENTREGAR

PLANNING DE CONSTRUCCIÓN

EXCAVACIÓN

- 5 -



El éxito de cualquier muro de contención segmentado depende por completo de un amplioconocimiento del terreno donde se asienta el muro, de un cuidado proyecto, de una esmeradaejecución, de la utilización de materiales específicos y procedimientos correctos de construccióne inspección.Es una buena práctica la verificación del diseño del muro de contención por el Director de las Obras.El proyecto final debería ser verificado para garantizar que las alturas proyectadas están de acuerdocon la información topográfica del proyecto.

El contratista deberá coordinar la entrega y acopio de materiales en la zona para asegurar un accesolibre de obstáculos a la zona de trabajo y la disponibilidad de materiales. Los materiales suministradosa la obra deberán ser acompañados por la certificación de los requisitos de calidad por parte delfabricante. Los bloques y los materiales de refuerzo dañados o defectuosos, deberán ser rechazadosy los proveedores notificados de inmediato.

El contratista deberá entregar el diseño completo de los muros y los procedimientos de ejecucióndel fabricante al propietario o representante del propietario con antelación suficiente al comienzode la obra.

El contratista deberá facilitar los valores de máxima densidad del Proctor, los informes de ensayosde densidad in situ del terreno, al técnico responsable del diseño estructural del muro, verificandoque la compactación ha sido conseguida y que el material a emplear en la zona del suelo reforzadoestá dentro de los parámetros especificados en el proyecto (peso especifico, ángulo de rozamiento,cohesión ...)

La buena ejecución de la construcción de un muro MCS depende totalmente de un replanteo preciso,tanto en planos como sobre el terreno. Las cotas finales existentes y previstas en los planos deberánser verificadas “in situ” para asegurarse de que las alturas de diseño planteadas están en consonanciacon la información topográfica de los planos de proyecto. El propietario o representantedel propietario debería dar conformidad al replanteo. Cualquier cambio realizado en la construccióndel muro deberá ser debidamente anotado en el plano de obra realmente ejecutada, y consultadocon el responsable del proyecto antes de realizar la modificación.

Se debe consultar siempre a las autoridades locales para asegurarse de que la excavación nointerfiere o daña líneas o conducciones enterradas.

El contratista deberá ejecutar la excavación según las cotas mostradas en los planos aprobados,igualmente, deberá tomar precauciones para minimizar la sobre-excavación y mantener taludesapropiados según los requerimientos de los planes de seguridad, o de las autoridades competentesen materia de seguridad y salud.Hay dos condiciones topográficas básicas en las que se construyen los MCS; “en desmonte" o "en terraplén". Las diferencias entre las dos se reflejan en la figura 5.

La organización de la obra, su planificación y coste vendrán determinados por el tipo de muro aconstruir. Adicionalmente, en el caso de muros en desmonte, los efectos de la construcción enestructuras cercanas o áreas de parking deben ser cuidadosamente consideradas en lo que respectaa la afección de sus cimentaciones o el apoyo de soleras.

TERRENO DE CIMENTACIÓN Y CONSTRUCCIÓN DE LA CAMA DE ASIENTO

INSTALACIÓN DEL COLECTOR DE DRENAJE

- 6 -


TERRENO DE CIMENTACIÓN Y CONSTRUCCIÓN DE LA CAMA DE ASIENTO


El terreno de cimentación se excavará según las dimensiones necesarias de la cama de asiento yla zona de suelo reforzado, tal y como debe venir descrito en los planos de construcción o segúnlas indicaciones del proyectista.Los suelos de cimentación deberán ser examinados para asegurar que las condiciones reales igualano superan las condiciones previstas en el diseño. Los suelos de cimentación que no cumplan conlas condiciones requeridas deberán ser eliminados o sustituidos por un suelo especificado por elproyectista y deberán compactarse al menos al 95% de la densidad del Proctor Normal, como seespecifica en ASTM D698.En la cama de asiento se usarán suelos granulares, arenas, gravas o mezclas de ambas, sin finoscomo los tipos GP, GW, SP o SW de la clasificación de Casagrande, para conseguir una óptimadistribución de tensiones y drenaje.La compactación se realizará con una bandeja compactadora, u otros medios hasta conseguir el95% de la densidad del Proctor Normal (ASTM D698). Se deberá prestar una especial atención ala nivelación de la cama de asiento para asegurar un contacto apropiado entre los bloques y elárido. Alternativamente, se puede verter una capa de hormigón pobre encima de la cama de asientopara facilitar la construcción.

La cama de asiento no deberá ser inferior a 15 cm. de espesor y se debería prolongar al menos15 cm. a cada lado de los bloques MCS. Existen casos especiales que pueden requerir diferentesdiseños, motivado entre otras causas por suelos de cimentación con baja capacidad portante, zonascon aguas cercanas a la cimentación, o cimentaciones sumergidas. (Fig. 6)

El colector se deberá instalar para evacuar el agua que eventualmente pudiera acumularse en elmacizo de relleno del trasdós del bloque del muro o en la zona de suelo reforzado.El colector se puede cubrir si se requiere con una manta geotextil para funcionar como filtro. Latubería de drenaje debería desembocar en un sistema colector o en un área inclinada más baja quelas tuberías detrás de los muros. La conducción principal de drenaje justo detrás del bloque deberátener un mínimo de 80 mm. de diámetro.

COLOCACIÓN, NIVELACIÓN Y TRASDOSADO DE LA PRIMERA FILA DE UNIDADESMCS

- 7 -


COLOCACIÓN, NIVELACIÓN Y TRASDOSADO DE LA PRIMERA FILA DE UNIDADESMCS


Todos los bloques MCS deberán ser instalados a la cota correspondiente y orientados como sedescriba en los planos de construcción o como indique el técnico responsable de la ejecución. Lasunidades MCS deberán ser instaladas, en general, en concordancia con las recomendaciones delfabricante. El alzado del muro tendrá una tolerancia de +/- 3,5 cm., medida sobre una distanciade 3,0 m. tanto en la dirección horizontal como vertical, comparado con el diseño.

La primera hilada de bloques MCS se colocará sobre la cama de asiento. Se revisará la colocaciónde ésta primera hilada en nivel y alineación. La primera hilada es la más importante para asegurarunos resultados aceptables. El instalador se asegurará que los bloques están en total contacto conla base. Los bloques se colocan en contacto en la totalidad de la alineación recta del muro.

El alineamiento puede hacerse con un cordel desde la línea base, o mediante distancias a aquellade los bloques, y siempre referida a una cara moldeada (no esplitada). La separación entre bloquespara alineaciones curvas deberá ajustarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.(fig. 7)

MONTAJE DE HILADAS SUCESIVAS DE MCS

- 8 -



Utilice árido drenante para rellenar cualquier abertura en y entre bloques MCS. El relleno de drenajedeberá tener un tamaño máximo de 25 mm. o menor, deberá estar limpio y presentar la siguientegranulometría:

El relleno de drenaje deberá ser colocado con un espesor mínimo de 30 cm. medido desde la parteposterior de los bloques MCS, o de cualquier otra forma mostrada en los planos y especificacionesdel fabricante. Coloque cuidadosamente el relleno de drenaje detrás y hasta la altura de la unidadMCS para crear el filtro. Instale un geotextil si se requiere. El geotextil de drenaje podrá ser tejidoo no tejido, con un tamaño aparente de aberturas de 70 -100 µ, resistencia mínima de 0,5 KN, yun peso mínimo de 150 gr./m2 o como serecomiende por el diseñador.El Terreno de relleno deberá colocarse detrás del relleno de drenaje como se muestre en los planosde construcción en alturas comprendidas entre de 15 y 20 cm. y compactada a un mínimo del 95%de la densidad del Proctor normal. En los primeros 90 cm. desde la cara del muro deben utilizarsesólo una compactadores manuales.

Tamaño apertura (Serie UNE)25 mm20 mm2,5 mm

250 micras

% que pasa100

100-900-100-5

Asegúrese de que el árido de drenaje está nivelado o ligeramente por debajo de la parte superiordel bloque.Limpie la parte superior del bloque para asegurar un buen contacto entre hiladas consecutivas.Coloque y mueva la unidad MCS para encajar los conectores y/o encajes y establezca el retranqueoapropiado de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. Examine el nivel y la alineación delas unidades y ajuste si es necesario. (fig. 9)

Coloque el árido de drenaje y el material de relleno como se indicó anteriormente, o según lasinstrucciones del proyecto y/o del fabricante. (fig. 10)

COLOCACIÓN DEL REFUERZO Y DEL RELLENO

- 9 -



Cuando un muro MCS necesita refuerzo, normalmente se dispone en múltiples niveles, extendiéndosedesde el trasdós del muro hacia dentro de la masa de suelo reforzado.El refuerzo geosintético, debe ser instalado a una cota y orientación correcta, de acuerdo con losplanos de construcción aprobados o como disponga el técnico responsable de la ejecución. Elrefuerzo geosintético deberá ser instalado en total concordancia con las recomendaciones delfabricante. Cualquier conflicto entre los dos requerimientos deberá ser resuelto por el técnicoresponsable de la ejecución.Corte el refuerzo geosintético a la longitud “L” mostrada en los planos de construcción e instálelocon la dirección resistente principal perpendicular a la cara del muro, sin empalme de malla en esadirección. Están expresamente prohibidos las costuras o solapes del refuerzo paralelos al muro.Las secciones adyacentes se colocarán a tope, de manera que se asegure el contacto en el 100%de la longitud tras la colocación.El refuerzo geosintético se instalará con una tensión mínima, que deberá mantenerse mediantegrapas, estacas o sujetando el refuerzo a mano. La tensión aplicada se puede relajar después deque el refuerzo sea cubierto y se mantenga en posición por el relleno. (fig. 11).

- 10 -



Coloque el material de drenaje tras los bloques MCS y en su caso, rellene los huecos internos delos bloques MCS.La zona de suelo reforzado se colocará como se muestra en los planos de construcción, en tongadasde 15 a 20 cm. de espesor y compactada a un mínimo del 95% de la densidad del Proctor normal(ASTM D698). La extensión y la compactación se ejecutarán de manera que no se formen arrugasen el geosintético ni se mueva de su posición. Sólo se permitirá el uso de compactadores manualesdentro del metro posterior a la cara de la pared de bloques. El material de drenaje se compactarádespués de la compactación del terreno de relleno. (fig. 12)

- 11 -



Los vehículos sobre orugas no deben circular directamente sobre el refuerzo geosintético,requiriéndose una cobertura de terreno sobre el refuerzo de al menos 15 cm. Se deben minimizarlos giros de dichos vehículos para evitar desplazamientos y daños a las geomallas. Los vehículoscon neumáticos pueden circular sobre las geomallas, cumpliendo en cualquier caso lasrecomendaciones del fabricante, y a velocidades menores de 15 Km./h. Se deben evitar los frenazosy cambios de dirección bruscos.Ver las figuras 13 y 14 para observar indicaciones sobre lacolocación del refuerzo geosintético en esquinas y curvas.

- 12 -


TERMINACIÓN DEL MURO Y LAS RASANTES

- 13 -


Las piezas de coronación o remate de los alzados, se instalarán en su caso, siguiendo lasinstrucciones del fabricante.El constructor terminará las rasantes superior e inferior del terreno, tras la construcción del muro,de acuerdo a los planos de construcción, y asegurará el drenaje de las aguas fuera del MCS.Cuando el relleno sobre el muro tenga talud hacia éste, el constructor ejecutará un caz superiorpara evitar que las aguas discurran por el paramento del muro.El constructor colocará al menos 30 cm. de suelo de baja permeabilidad en la coronación del muropara minimizar la filtración a la zona de suelo reforzado; en su caso, se dará el tratamiento adecuadoa la coronación y entorno del muro, según proyecto. (fig. 15)

MEDICIÓN Y ABONO

GLOSARIO DE TÉRMINOS COMÚNMENTE USADOS

- 14 -


La medición se realizará por metros cuadrados de alzado de muro, e incluirá la superficie enterradapor debajo del terreno.La medición final puede diferir de la prevista en proyecto, dependiendo de las condiciones de laobra, y deberían ser determinadas por el propietario o su representante, bien mediante medición“in situ” o por la cantidad de materiales empleada, que puede ser obtenida como la diferencia entrela cantidad de bloques recepcionada en obra y la cantidad sobrante tras la ejecución completadel muro.

Pendiente del muro: El ángulo de la cara vista del muro debido al retranqueo de los bloques,medido desde la vertical por el pie del muro. Los ángulos varían normalmente entre 3º y 15º, conpendiente hacia el terreno contenido.

Drenaje: Relleno drenante situado dentro e inmediatamente detrás de la columna de bloques MCS,y en su caso en otras áreas de drenaje.

Compuesto de drenaje: Sistema, compuesto normalmente de un geotextil que envuelve el rellenode drenaje para evitar la colmatación del mismo. Se usa, normalmente, para drenar detrás delrelleno, debajo de la zona de suelo reforzado, o inmediatamente debajo del muro MCS.

Suelo de cimentación: El suelo que soporta la cama de nivelación y el suelo reforzado de un muroMCS.

Geomalla: Material sintético con forma de malla usado en refuerzo de suelos:Normalmente compuesto de polipropileno, poliéster o polietileno.

Geosintético: Término genérico usado para describir materiales plásticos o sintéticos usados ensuelos, como tejidos, geomallas, compuestos de drenaje y esteras para control de la erosión.

Geotextil: Material tipo textil usado en drenaje y refuerzo de suelos; se fabrica normalmente enpolipropileno o poliéster, y puede ser o no tejido.

Estabilidad global: resistencia al movimiento en masa del sistema MCS (círculos de deslizamiento).Se debe estudiar especialmente en muros aterrazados, muros con terrenos de cimentación deficientesy muros con taludes en pie o coronación.

HDPE: “High Density Polyetylene”: polietileno de alta densidad. Se refiere normalmente al materialempleado para la fabricación de la geomalla o tubos de drenaje.

Relleno: Suelo localizado detrás de la columna de bloques y del drenaje. Puede estar reforzado.

Cama de nivelación: Superficie nivelada (de grava u hormigón) empleada para distribuir el pesode la columna de bloques sobre una superficie más amplia y proveer de una superficie de trabajopara la construcción. La cama se construye normalmente con suelo granular para facilitar lacompactación y el drenaje.

Resistencia de diseño a largo plazo: Tensión admisible en el refuerzo al final de la vida útil delmuro segmentado. Es la máxima tensión a la que se puede solicitar al refuerzo y es la tenida encuenta en el diseño.

ESPECIFICACIONES BÁSICAS

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

- 15 -


MSE: “Mechanical stabilized earth”: Terreno reforzado mecánicamente. Los MCS se consideranestructuras de suelo reforzado (MSE).

Vuelco: Mecanismo de fallo por estabilidad externa en el cual las fuerzas externas provocan larotación sobre la base del conjunto del suelo reforzado.

Permeable: La propiedad de un material de dejar pasar el agua a su través.

Angulo Fi (ö): Describe el ángulo de rozamiento interno o resistencia de un suelo granular.Normalmente se expresa en grados sexagesimales.

Proctor (Densidad Proctor): Método usado para determinar la compactación o densidad de unsuelo.

PVC: cloruro de polivinilo. Normalmente se refiere al material empleado para la fabricación detubería de drenaje.

Zona de suelo reforzado: La zona de un sistema MCS que contiene el refuerzo.

Suelo retenido: El suelo original inalterado tras un muro MCS en desmonte o el relleno compactadode suelo normal tras la zona de suelo reforzado del MCS.

Deslizamiento: Mecanismo de fallo por estabilidad externa en el cual las fuerzas horizontalesexternas provocan que el conjunto del sistema MCS deslice hacia delante a lo largo de su base, obien internamente, a lo largo de cualquier capa de refuerzo.

Suelo reforzado: Un muro MCS que usa el refuerzo del suelo para incrementar el peso del sistemay, por ende, aumentar la estabilidad.

Sobrecarga: Carga externa, normalmente aplicada en la coronación de un muro MCS. Una carreterao la cimentación de un edificio son ejemplos de sobrecargas.

Caz: Un pequeño canal o depresión formado junto a la coronación de un muro MCS para recogerel agua y drenarla fuera del muro.

La forma normal de especificar productos o métodos constructivos, designando los requisitos deinstalación y de materiales, estipula que el proyectista realice un diseño específico para la obra.El diseño debe ser tal que las especificaciones para los bloques y el refuerzo geotextil seanespecificaciones mínimas, y de éste modo puedan ser satisfechas por diversos proveedores,debiendo establecerse asimismo las características del terreno en la ubicación de la obra. Seexigirá entonces a cada proveedor que presente un proyecto específico para su sistema particular.Este tipo de especificaciones básicas requiere un proyectista,experimentado en el diseño yconstrucción de muros MCS, que sea el responsable del muro y asegure su construcción económicaen competencia.

Segmental Retaining Wall (Installation Guide) NCMA

Design Manual for Segmental Retaining Wall NCMA

guía de instalación para muros de · pdf fileel contratista deberá...

Documents