TRABAJO DE INVESTIGACION MURO DE CONTENCION PARA TIO SECO.

2015

UAP

ING. CIVIL

MURO DE CONTENCION

Contenido

INTRODUCCION.............................................................................................................................3

OBJETIVOS.....................................................................................................................................4

HIPOTESIS......................................................................................................................................5

ANTECEDENTES..............................................................................................................................6

MARCO TEORICO..........................................................................................................................7

UBICACION.....................................................................................................................................7

NORMAS.........................................................................................................................................8

TOLERANCIA...................................................................................................................................8

ESTADO SITUACIONAL ACTUAL.......................................................................................9

DESCRIPCION DEL PROYECTO......................................................................................10

DISEÑO DE ELEMENTO DE TIERRA ARMADA DE CONTENCION...................................11

CHEQUEO DE ESTABILIDAD:.........................................................................................................11

Evaluación de la máxima tensión en los Muros de Suelo Reforzado............................11

DESLIZAMIENTOS DE TIERRA........................................................................................................14

VOLCAMIENTO.....................................................................................................................15

DESLIZAMIENTO..................................................................................................................15

CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO DE CIMENTACION.............................................16

ASPECTOS A LOS QUE HAY QUE PRESTARLES MUCHA ATENCION...............................................17

DATOS ENCONTADO EN EL LABOARTORIO..................................................................................19

VERIFICACION ESTATICA SIN MURO....................................................................................23

DISEÑO DE MURO........................................................................................................................24

CARGAS VIVAS..........................................................................................................................25

ANALSIS DE ESTABILIDAD INTERNA..........................................................................................27

FENOMENO DEL NIÑO AFECTA EL MURO DE CONTENCION........................................................30

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................................................31

ANEXOS.........................................................................................................................................32

TRAMO DEL RIO SECO A TRABAJAR NUESTRO MURO DE CONTENCION.........32

TRAMO EN ESTADO DINAMICO.......................................................................................32

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MURO DE CONTENCION

NUESTRAS CALICATAS CONSTAN DE TRES UNA PARA CADA ZONA DISTINTA..............................33

EN SAYO DE DENSIDAD DE SUELO FINO....................................................................33

EN LABORATORIO........................................................................................................................34

HALLANDO EL LIMITE PLASTICO....................................................................................34

GRANULOMETRIA...............................................................................................................34

PESO ESPECÍFICO..............................................................................................................35

CORTE DIRECTO.................................................................................................................36

LIMITE LIQUIDO “NP”..........................................................................................................36

MURO DE CONTENCION...............................................................................................................37

MAQUETA DEL MURO DE CONTENCION......................................................................37

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MURO DE CONTENCION

INTRODUCCION

Ante el posible desborde del Río Seco debido a las lluvias en la zona andina de Tacna y los constantes desprendimientos del muro de contención mal construido ubicado en el distrito de Gregorio Albarracín. En dicho proyecto se ha identificado que la erosión e inundaciones provocadas por el desborde y el cauce del Río Seco que se mantiene estéril por algunos meses, se llena con más 18 metros cúbicos por segundo (m3/seg), como lo ocurrido en el 2012, en que provocó los primeros derrumbes del muro de contención construido en la gestión del ex alcalde albarracino Víctor Cabrera Zolla, con un presupuesto superior a los 6 millones de soles.

Debido a su regular pendiente que va en los 3 %, este fenómeno que se presenta con mayor frecuencia en la zona y afecta tanto al campo como a las localidades adyacentes a su ribera, como son la localidad cercanas a la orilla del rio. Esto origina considerables pérdidas económicas y genera situaciones de riesgo para la salud, en la población adyacente. Las avenidas del rio, son sin duda una seria amenaza que periódicamente ocasiona principalmente pone en peligro la infraestructura pública.

Si bien se ejecutaron trabajos anteriormente estos, fueron realizados en un momento dado que fueron terminados en su totalidad, por estar en zona de riesgo a desborde y erosión, las condiciones cambiantes y la falta de protección en diversas zonas del rio, así como los escasos trabajos de mantenimiento en su cauce, han provocado que se presenten nuevas, zonas críticas no protegidas con riesgo de erosión e inundación, las cuales deberán ser evaluadas en su conjunto.

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OBJETIVOS

El objetivo principal es el mejoramiento de los impactos del cauce del rio seco en el Distrito Gregorio Albarracín Lanchipa, a través de la construcción de un muro de contención de geomallas..

Para estos casos se puede presentar un interdicto de obra ruinosa ante el juez que permita hacer una intervención por ser de vital uso.

Con el muro de contención tendríamos una buena solución para el rio seco que en épocas de lluvia tiene un caudal abrupto.

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HIPOTESIS

Cuando se construye una capa granular directamente sobre un terreno de base blando, las presiones externas, como el tráfico, hacen que el material granular se mezcle con el subsuelo blando. Esto causa pérdida de resistencia en la capa granular y fallo prematuro de la estructura. La función estabilizadora del geotextil puede dividirse en varios componentes:

Por sujeción del terreno, el geotextil controla el movimiento lateral del material en la base de la capa granular y separación entre la capa granular y el terreno blando, evitando su mezcla, con lo que se mantiene intacta la capacidad portante y se consigue un alto grado de compactación.

Función filtrante del geotextil, controlandola humedad excesiva en el terreno blando, evitando la migración de finos y aumentando así el grado de consolidación.

Geotextiles como refuerzo, manteniendo así la separación entre capas adyacentes del terreno. Este refuerzo se da tanto en la zona de rodadura (al intentar moverse las partículas de árido adyacentes al geotextil desde la zona bajo la carga, su confinamiento aumenta la resistencia, reduciendo la carga a compresión del subsuelo), como fuera de ella (al crearse una presión hacia abajo cuyo efecto es el de una sobrecarga que aumenta la capacidad portante de la zona de rodadura).

Este componente sólo puede ser considerado parte de la función general de estabilización en las aplicaciones en las que puedan tolerarse notables deformaciones de superficie, debido a que su contribución depende de las tensiones que puedan generarse en el geotextil, tensiones que sólo pueden generarse si la superficie de la estructura puede deformarse (lo que, por ejemplo, se da en carreteras sin pavimentar y no se da en carreteras permanentes).

Mecanismo de membrana, dado que las deformaciones producidas desarrollan tensiones a tracción en el plano que inducen un componente de carga perpendicular al plano del geotextil.

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Refuerzo local al distribuir las cargas.

Las propiedades a considerar son alto módulo inicial (deformación pequeña para desarrollar cargas a tracción en su plano), elongación a rotura entre el 5 y el 15 %, buena resistencia al punzonamiento y al desgarro y buena permeabilidad al agua.

ANTECEDENTES

Dentro de plan de desarrollo desarrollo profesional, se tiene por objetivo el bienestar de la población, y en este caso, por la necesidad surgida en el aspecto de seguridad ante desastres naturales, de la población del Distrito Gregorio Albarracin Lanchipa.

04 de enero del 2012 a las 08.54 a.m, las intensas lluvias han cobrado los primeros estragos de la temporada en Tacna. Cerca de 20 metros de los muros de contención del Río Seco colapsaron a raíz del incremento del caudal registrado a causa de más de cuatro horas de intensa lluvia. En horas de la noche, dichos muros se destrozaron y cayeron al fondo del río.

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MARCO TEORICO

En esencia, un muro de suelo reforzado es un macizo de suelo reforzado con geo mallas de manera tal que es capaz de ser estable por encima de su talud natural y además soportar las solicitaciones de servicio para las que se ha diseñado

UBICACION

Región : Tacna

Departamento : Tacna

Provincia : Tacna

Distrito : Gregorio Albarracín Lanchipa.

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CERRO ARUNTA

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NORMAS

La ejecución de las partidas contempladas en el expediente técnico del proyecto, se regirá por las especificaciones técnicas, adecuadas a lo dispuesto por el Manual de Procedimientos para la Ejecución física y financiera

Para todos los trabajos y planos se aplicarán de preferencia las Normas Peruanas y el Sistema Métrico Decimal, cuando no hubiera norma peruana específica se utilizarán las del DIN, Bureau of Reclamation (United State Departament. of the Interior) y ASTM. En caso de ser necesario y siempre que el Ingeniero Supervisor haya dado su autorización expresa, se podrán aplicar también prescripciones equivalentes y reconocidas de otra procedencia.

Si en determinadas cuestiones surgieran dudas respecto a la aplicación de normas, la decisión de la Autoridad Nacional del Agua, es la única determinante y válida.

TOLERANCIA

Las tolerancias que se indican como admisibles, no eximen de un tratamiento posterior de superficies de las obras, por lo tanto, se entienden como tolerancias permisibles, las desviaciones usuales en los métodos modernos de construcción, salvo que en las especificaciones o en los planos se hubieran fijado condiciones especiales con respecto a las medidas que se deberán observar. En caso de duda, el Ingeniero Supervisor tiene derecho de fijar divergencias máximas permisibles y calificar determinados ajustes como definitivos.

Toda aquella construcción y elementos de construcción que no se atengan a las medidas exigidas con las tolerancias fijadas y la utilización de los ajustes prescritos, deberán ser modificados o demolidos y reconstruidos por el Ingeniero Residente.

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Las tolerancias permisibles para la construcción definitiva del dique con material propio son:

La tolerancia total para el desplazamiento del eje del trazo del muro de contención con gaviones, no será mayor de ± 20 cm.

Variación del ancho especificado, en cualquier altura: ¼ por ciento más 2 cm.

ESTADO SITUACIONAL ACTUAL

De acurdo a la visita de campo realizada por el Estudiantes del VI Ciclo académico de la Escuela Profesional de Ingenieria Civil, de la Universidad Alas Peruanas – Filial Tacna, se encontró el terreno según el siguiente detalle:

a) En el interior del Muro de contención se puede apreciar la presencia que el material de relleno es desmonte y basura.

b) Según lo encontrado en campo, se puede apreciar, que el derrumbe del muro de contención fue desde la cimentación del mismo hasta la conformación del talud sobre la corona del muro.

c) Por las dimensiones de las estructuras colapsadas existentes, podemos decir que, el muro de contención es de concreto ciclópeo, con un cubrimiento del talud superior a la corona del muro, con material de mampostería, tal como se muestra en la figura.

d) Así como, la opinión publica informo que el muro de contención colapso en una longitud promedio de 20 m., en la visita a campo se puede observar que el derrumbe del muro es ha prolongado hasta en un 80% de su longitud total.

e) Finalmente podemos decir que actualmente, la población de la zona, debido al estado actual en el que se encuentra la estructura colapsada, utilizan el cause del rio seco como relleno sanitario, incrementando la dificultad para aplicar las medidas de solución de defensas rivereñas.

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DESCRIPCION DEL PROYECTO

En general el proyecto comprende la construcción de muro de contención de gaviones en calidad de tipo pantalla de acuerdo a la solicitud del diseño para el control del máximo caudal, más las obras complementarias necesarias para garantizar el funcionamiento del proyecto. La longitud prevista para ejecutarse en el presente año es de 580 ml. Contempla como subcomponentes principales lo siguiente:

Trabajos preliminares: Entibado de taludes en terrenos inestables.

Movimiento de Tierras: Conformación de plataforma de dique y excavaciones para cimentación de muro de concreto.

Obras de Concreto Simple: Revestimiento de Talud (Rampa Inclinada). Obras de Concreto

Armado: Construcción de Muro de Contención de Concreto Armado tipo pantalla, con zapatas armadas. Juntas: Se colocara juntas en los muros y en la rampa cada 4m. Mitigación

Ensayos de laboratorio Para los suelos se elaboraran Ensayos Estándar, Densidad de campo y Corte Directo.

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DISEÑO DE ELEMENTO DE TIERRA ARMADA DE CONTENCION

CHEQUEO DE ESTABILIDAD:

Evaluación de la máxima tensión en los Muros de Suelo Reforzado

La ubicación de la zona de máxima tensión (límite entre la zona activa y la zona resistente) de los sistemas de muros de suelo reforzado, ya sea con elementos extensibles o inextensibles, se deberá determinar tal y como se muestra en la Figura. Para cualquier sistema de muro de suelo reforzado se deberá de considerar que la zona de máxima tensión tiene su inicio en la parte posterior de los elementos de fachada en la base del muro. Se debe de tener en consideración que la forma y ubicación de la superficie de falla crítica se basa en estructuras instrumentadas y estudios teóricos. Para los sistemas de muros de suelo reforzado con elementos extensibles cuya inclinación de la fachada sea menor de 10° con respecto de la vertical, la zona de máxima tensión se deberá determinar empleando el método de Rankine. Para el caso de los muros reforzados con elementos extensibles cuya inclinación de la fachada sea de 10° o más respecto a la vertical, la zona de máxima tensión se deberá determinar haciendo empleo del método de Coulomb y considerando las sobrecargas concentradas.

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Ubicación de la zona de máxima tensión para Elementos de Refuerzo Inextensibles

(Especificaciones AASHTO para el diseño de Puentes por el método LRFD, 2004)

Ubicación de la zona de máxima tensión para Elementos de Refuerzo Extensibles

(Especificaciones AASHTO para el diseño de Puentes por el método LRFD, 2004)

Para muros con Fachada vertical se tiene la siguiente Ecuación:

φ=45+∅ r

2

Para muros con Fachada inclinada más de 10º respecto a la vertical se tiene la Siguiente Ecuación:

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MURO DE CONTENCION

La resistencia que otorga el elemento de refuerzo frente al arrancamiento o pullout es necesaria para evitar el deslizamiento de los elementos de refuerzo hacia el exterior del muro de suelo reforzado debido a las cargas de tracción. Para poder estimar el valor de esta resistencia se han planteado distintas ecuaciones en función a una serie de enfoques de diseño, en la cual se tuvo en cuenta la resistencia de fricción, la resistencia pasiva y una combinación de ambas resistencias.

De manera que se pueda uniformizar la metodología en el diseño y poder realizar comparaciones, se ha establecido una definición normalizada de la resistencia al arrancamiento o pullout. La resistencia de arrancamiento, Pr, en cada uno de los niveles en los cuales se coloca elementos de refuerzo está dada por la siguiente expresión:

Pr=F¿∗α∗σ 'v∗Le∗C

Donde cada una de los términos significa lo siguiente:

Le: Longitud de empotramiento de los elementos de refuerzo

C: Ancho tributario del refuerzo, C=2 para geomallas.

F*: Factor de resistencia al arrancamiento

α : Factor de corrección por efecto de escala que permite compensar la reducción no lineal de esfuerzos a lo largo de los refuerzos que tienden a ser altamente extensibles. Por lo general este factor es 1 para el caso de los refuerzos metálicos, en cambio para los refuerzos de Geosintéticos este factor esta entre 0.6 y 1.

σ'v: Tensión vertical efectiva, la cual se calcula en las distintas interfaces entre el elemento de refuerzo y el suelo.

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Adicionalmente a lo que acabamos de mencionar se deberá de considerar una longitud mínima de empotramiento de 0.9 metros en zona resistente. Es importante reconocer que el valor de corrección α depende principalmente del tipo de material de relleno compactado que se vaya a utilizar, así como también de la extensibilidad y la longitud del elemento de refuerzo. Tal y como lo acabamos de mencionar, para los elementos de refuerzo de acero, es decir, elementos inextensibles, el factor de corrección α es 1, mientras que para los elementos de refuerzo extensibles este factor de corrección en muchos casos son muy inferiores a 1.

DESLIZAMIENTOS DE TIERRA

Estos fenómenos son desplazamientos de masas de tierra o rocas por una pendiente en forma súbita o lenta. Si bien la gravedad que actúa sobre las laderas es la principal causa de un deslizamiento, su ocurrencia también depende de las siguientes variables:

·Clase de rocas y suelos

·Topografía (lugares montañosos con pendientes fuertes)

·Orientación de las fracturas o grietas en la tierra.

·Cantidad de lluvia en el área.

·Actividad sísmica.

·Actividad humana (cortes en ladera, falta de canalización de aguas, etc.).

·Erosión (por actividad humana y de la naturaleza).

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MURO DE CONTENCION

Los deslizamientos o movimientos de masa no son iguales en todos los casos, y para poder evitarlos o mitigarlos es indispensable saber las causas y la forma como se originan. Estas son algunas de las formas más frecuentes:

CAIDA

Una caída se inicia con el desprendimiento de suelo o roca en una ladera muy inclinada. El material desciende principalmente a través del aire por caída, rebotando o rolando. Ocurre en forma rápida sin dar tiempo a eludirlas.

VOLCAMIENTO

Consiste en el giro hacia delante de una masa de suelo o roca respecto a un punto o eje debajo del centro de gravedad del material desplazado, ya sea por acción de la gravedad o presiones ejercidas por el agua.

DESLIZAMIENTO

Es el movimiento, hacia abajo de una ladera, de una masa de suelo o roca el cual ocurre principalmente sobre una superficie de ruptura o falla (debilidad del terreno) y se puede presentar de dos formas:

Deslizamiento Rotacional: Los desplazamientos ocurren o tienen lugar a lo largo de una superficie de ruptura de forma curva o cóncava.

Deslizamiento Traslacional: Consiste en el desplazamiento de una masa a lo largo de una superficie de ruptura de forma plana u ondulada.

FLUJOS DE TIERRA

Son movimientos lentos de materiales blandos. Estos flujos frecuentemente arrastran parte de la capa vegetal.

FLUJOS DE LODO

Se forman en el momento en que la tierra y la vegetación son debilitadas considerablemente por el agua, alcanzando gran fuerza cuando la intensidad de las lluvias y su duración es larga.

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CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO DE CIMENTACION

En cimentaciones se denomina capacidad portante a la capacidad del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre él. Técnicamente la capacidad portante es la máxima presión media de contacto entre la cimentación y el terreno tal que no se produzcan un fallo por cortante del suelo o un asentamiento diferencial excesivo. Por tanto la capacidad portante admisible debe estar basada en uno de los siguientes criterios funcionales:

Si la función del terreno de cimentación es soportar una determinada tensión independientemente de la deformación, la capacidad portante se denominará carga de hundimiento.

Si lo que se busca es un equilibrio entre la tensión aplicada al terreno y la deformación sufrida por éste, deberá calcularse la capacidad portante a partir de criterios de asiento admisible.

De manera análoga, la expresión capacidad portante se utiliza en las demás ramas de la ingeniería para referir a la capacidad de una estructura para soportar las cargas aplicadas sobre la misma.

En el cálculo o comprobación de la capacidad portante de un terreno sobre el que existe una construcción debe atenderse al corto plazo (caso sin drenaje) y al largo plazo (con drenaje). En el comportamiento a corto plazo se desprecian todo los términos excepto la cohesión última, mientras que en la capacidad portante a largo plazo (caso con drenaje) es importante también el rozamiento interno del terreno y su peso específico.

La fórmula de Terzaghi por tanto generaliza el cálculo de Prandt para la capacidad portante a corto plazo. La fórmula (1) es aplicable tanto al largo plazo como a corto plazo:

Capacidad portante a corto plazo o no-drenada. En este caso se puede tomar N_q \approx 1 y se puede despreciar el peso del terreno, pero debe tomarse como cohesión como la resistencia al corte no drenada c = c_\bar{D}.

Capacidad portante a largo plazo o drenada. En este caso se toma la cohesión como resistencia al corte drenado, y debe considerarse las variables como función del ángulo de rozamiento interno.

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MURO DE CONTENCION

FORMACIÓN DE UN MURO DE SUELO REFORZADO CON GEOMALLAS

Para todas las variantes hay una disposición general que es la de los refuerzos principales. Estos siempre se colocarán en tongadas horizontales con la longitud, resistencia y espaciamiento vertical entre ellos según se haya determinado en el proceso de cálculo, es decir el proceso sería: geomalla, tongada de tierras compactadas, geomallas y así hasta alcanzar la altura total.

ASPECTOS A LOS QUE HAY QUE PRESTARLES MUCHA ATENCION

Para casos generales, como hemos visto, tanto el diseño como la puesta en obra son tareas no muy complejas, pero hay algunos aspectos que deben ser tenidos claramente en cuenta y ser revisados:

La altura. Es muy normal que en obra, bien por falta de una topografía fina, bien por cambios de última hora, la altura aumente respecto a la prevista. Esto también suele ocurrir porque el precio de estas estructuras es proporcional a la altura, y es tentador para el promotor comprar un muro de 3 metros de altura al precio de uno de dos. El problema es que una vez ejecutado el muro con la disposición de geomallas en longitud, resistencia y altura de tongada, por mucho refuerzo que queramos poner en la última capa ya no podemos cambiar lo que tenemos debajo sin desmontarlo, por lo que cualquier aumento de la altura respecto a la prevista será a costa de bajar el factor de seguridad de la estructura.

La calidad del material empleado como relleno. Un muro es una estructura poco querida y obligada por la orografía, ya que lo realmente importante es lo que tiene encima (una carretera, una explanada etc.) por lo que se tiende a intentar escatimar en gasto todo lo posible. Ello conlleva muchas veces a disponer de una información insuficiente de los materiales a emplear como relleno y de los propios a contener. Sin embargo un estudio no muy complejo y relativamente barato por un laboratorio de geotécnica, determinaría los valores de estos y permitiría optimizar enormemente el diseño de los refuerzos, es claro, cuanto menos información disponga el proyectista, mayor factor de seguridad requerirá para diseñar por la incertidumbre y la estructura será más cara.

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MURO DE CONTENCION

Si en un muro de hormigón armado se controla exhaustivamente la calidad del hormigón, ¿por qué no se suele hacer con las tierras de un muro de suelo reforzado?

No confundir la resistencia nominal con la de cálculo. Parece obvio pero ocurre este error con alguna frecuencia. Normalmente, cuando se requiere un muro de contención de suelo reforzado, el promotor confía en las empresas proveedoras, bien de geomallas, bien de prefabricados en el caso de bloques, o bien en el instalador último para que le oferte precio de la estructura. En mi experiencia, veo con demasiada frecuencia cómo se contratan geomallas con solo una propuesta de cálculo de un proveedor sin ser comprobada por la Dirección de Obra o incluso utilizar la propuesta de cálculo de la empresa proveedora con mayor componente técnico (normalmente la más cara) para usar geomallas del proveedor que no invierte en ingeniería (normalmente más barata). Como ya hemos comentado varias veces en este blog, las resistencias nominales no se corresponden a las de cálculo y no son extrapolables de un fabricante a otro, ni mucho menos para diferentes materias primas, recordamos la fórmula:

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MURO DE CONTENCION

DATOS ENCONTADO EN EL LABOARTORIO

ENSAYO DE PESO ESPECIFICO DE LA ARENANORMA ASTM C-128

MUESTRA Nº 1 2Peso de la fiola + muestra + Agua gr. 973.0 913.0Peso de la fiola + Agua gr. 701.0 638.0Peso de la muestra (sss) gr. 500.0 500.0Volumen desplazado cc. 228.0 225.0Peso específico gr/cc. 2.193 2.222Promedio gr.cc. 2.208

(ASTM - D3080)

OBRA : MURO DE CONTENCION EN EL DISTRITO DEGREGORIO ALBARRACIN ; TACNA - TACNA.UBICACIÓN : DISTRITO DE GREGORIO ALBARRACIN ; PROVINCIA DE TACNA , REGION DE TACNA.

ENTIDAD : CICLO.

MUESTRA : TERRENO NATURAL

FECHA :NOVIEMBRE DEL 2015 MUESTRA 02

CARACTERISTICAS DE LA MUESTRA DATOS DE CORTE

Diametro (cm.) 6.00Sobre

carga (gr.) 503.50

Altura (cm.) 2.00Peso de

Muestra (gr.) 162.00

Densidad Natural (gr/cm3) 2.25Carga

Adicionada (kg.) 36.00

Area (cm2) 36.00Relación de

Carga 1.00

Volumen (cm3) 72.00Carga

Normal Total (kg.) 36.50

Peso (gr.) 162.00

Velocidad de Carga

(mm/min) 0.138

Densidad Seca (gr/cm3) 2.19Esfuerzo

Normal(kg/cm2) 1.014

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ENSAYO DE CORTE DIRECTO

MURO DE CONTENCION

CONTENIDO DE HUMEDAD TIPO DE MUESTRA

P. Suelo Humedo + Tara (gr.) 110.70 Natural

P. Suelo Seco + Taca (gr.) 108.30Compac

tado XP. de Tara

(gr.) 14.00Humedad

Natural 2.08%

Contenido de Humedad 2.55%Clacifica

ción (SUCS) SM

DESPLAZAMIENTOHORIZONTAL

DEFORMACIONVERTICAL FUERZA

CORTANTE (N)

ESFUERZO

CORTANTE

(kg/cm2)DIAL mm DIAL mm

0.00 0.00 0.00 0.0000 0.00 0.00

5.00 0.05 -10.00 -0.0010 62.00 0.1810.00 0.10 -14.00 -0.0014 84.00 0.2415.00 0.15 -18.00 -0.0018 98.00 0.2820.00 0.20 -22.00 -0.0022 108.00 0.3030.00 0.30 -26.00 -0.0026 128.00 0.3640.00 0.40 -24.00 -0.0024 146.00 0.4150.00 0.50 -20.00 -0.0020 158.00 0.4465.00 0.65 -16.00 -0.0016 179.00 0.4980.00 0.80 -12.00 -0.0012 196.00 0.53100.00 1.00 -8.00 -0.0008 218.00 0.59120.00 1.20 -4.00 -0.0004 236.00 0.63140.00 1.40 8.00 0.0008 250.00 0.66160.00 1.60 12.00 0.0012 262.00 0.68180.00 1.80 16.00 0.0016 272.00 0.70200.00 2.00 20.00 0.0020 278.00 0.71220.00 2.20 24.00 0.0024 284.00 0.72240.00 2.40 27.00 0.0027 288.00 0.72260.00 2.60 30.00 0.0030 290.00 0.71280.00 2.80 33.00 0.0033 292.00 0.71300.00 3.00 35.00 0.0035 294.00 0.71320.00 3.20 42.00 0.0042 296.00 0.70340.00 3.40 46.00 0.0046 298.00 0.70360.00 3.60 50.00 0.0050 300.00 0.70380.00 3.80 54.00 0.0054 301.00 0.69400.00 4.00 56.00 0.0056 302.00 0.68420.00 4.20 58.00 0.0058 303.00 0.68440.00 4.40 60.00 0.0060 304.00 0.67460.00 4.60 62.00 0.0062 305.00 0.66480.00 4.80 64.00 0.0064 306.00 0.66500.00 5.00 64.00 0.0064 306.00 0.65

GRAFICO DEL CORTE DIRECTO

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MURO DE CONTENCION

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

DEFORMACION HORIZONTAL

Muestra 01

Muestra 02

Deformación Horizontal (mm)

Esfu

erz

o C

ort

an

te (

kg

/cm

2)

0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60

0.60

0.65

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

f(x) = 0.051919809718 x + 0.740784773663

ESFUERZO NORMAL - RESISTENCIA AL CORTE

Esfuerzo Normal (kg/cm2)

Esf

uers

o de

Cor

te (

kg/c

m2)

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MURO DE CONTENCION

0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60

0.580.600.620.640.660.680.700.720.740.760.78

f(x) = 0.066046551138 x + 0.63872968048

ESFUERZO NORMAL - RESISTENCIA AL CORTE

Esfuerzo Normal (kg/cm2)

Esf

uers

o de

Cor

te (

kg/c

m2)

MAXIMO RESIDUAL

COHESIÓN ( C ) 0.665 0.583ANGULO

DE FRICCIÓN ( ) 2.83 3.68

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MURO DE CONTENCION

VERIFICACION ESTATICA SIN MURO

Estabilidad global. Este ha sido otro caballo de batalla en los pasados años. Normalmente, las empresas proveedoras de geomallas o los sistemas de muros de contención patentados, distribuyen un software de cálculo para pre-dimensionar con su sistema o geomallas, y normalmente, estos programas obvian por completo la estabilidad externa y la global del muro, es decir, les da lo mismo que se encuentren a media ladera que en una explanada. El coste en un caso real de un muro a media ladera dimensionando con estabilidad global o solo la interna puede ser de 2 a 1, por lo que económicamente es mucho más apetecible una oferta que la otra si se desconoce el motivo. Los muros no se encuentran flotando en un mundo ideal, sino enclavados en un lugar con unas características geométricas y geotécnicas específicas que deben ser tenidas en cuenta a la hora de diseñarlos.

Gestión de la escorrentía. Siguiendo el razonamiento anterior, no podemos limitarnos a diseñar un muro dando unas secciones constructivas con la disposición de las geomallas, hay que tener en cuenta donde se coloca y que lo que estás construyendo es tierra con un refuerzo geosintético. Si permites que el agua penetre en la estructura provocará consecuencias estéticas e incluso estructurales graves. Para ello debe cuidarse especialmente la gestión de la escorrentía en el entorno del muro e interceptarla para que no llegue al macizo reforzado

Drenaje. Las aguas que no son posibles de interceptar o que simplemente obedezcan al nivel freático deben ser drenadas para evitar que erosionen internamente el muro y para disminuir el coste de la estructura, de esta manera se diseña sin empuje hidrostático. Para ello es crucial dimensionar un sistema de drenaje eficaz en todo el trasdós del muro y en algunas ocasiones en la base del mismo, y dar salida a estas aguas de manera que no provoquen un problema de erosión.

Servicios afectados. De todos los casos mencionados, este quizás sea el más común, que una vez terminado el muro con sus geomallas y sus tongadas compactadas, resulte que alguien pretende excavar una zanja para meter unos

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tubos de un alcantarillado, un abastecimiento o servicios telefónicos, una piscina… ¡¡y está la geomalla de por medio!!

Lo correcto es tener estos servicios afectados detectados de antemano para poder diseñar de acuerdo a ellos y programar los trabajos de manera racional, vale la pena el esfuerzo.

DISEÑO DE MURO

Se requiere construir una estructura en suelo reforzado, para obtener una superficie adicional y conformar la bancada de una via de doble carril, que soportara trafico pesado en los dos sentidos.

Características y propiedades geomecanicas del suelo de relleno

c´ = 0.00T/m2

φ´ =37.0

0 °

LL =25.0

0

LP =15.0

0Pasante tamiz

#200 =35.0

0 %

wn =75.0

0 %

gdmax = 1.90T/m3

gT = 1.54T/m3

wopt =16.0

0 %

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Características y propiedades geomecanicas del suelo de que servirá

como fundación

c´ = 1T/m2

φ´ = 37 °LL = 40LP = 23

Pasante tamiz #200 = 27 %

gT = 1T/m3

Se tiene además una estructura de pavimentos con los siguientes espesores

Sub base = 0.5 m

1.9

T/m3

Base = 0.2 m 2T/m3

Calzada = 0.1 m

2.2

T/m3

Evaluacion de cargas

Sobrecargas uniformes

q =S(gd)

q =1.5

7T/m2

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CARGAS VIVAS

Se deben tener en cuenta todas las cargas puntuales y longitudinales ubicadas en la parte superior del muro, tales como muros de borde de via, cimientos, etc., se tomó la carga.

Presión lateral debida a carga puntual Qp

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Se calculan los incrementos de cargas generados por cada rueda y se grafica el esfuerzo horizontal total producido por todas las llantas sobre la cara del muro con respecto a la profundidas.

Qp=2.28T

Datos del muro

Sobrecarga =1.5

7T/m2

Altura =7.0

0 m

Base =6.0

0 m

Geotextil Tejido T2400

Tult = 41 KN/m

Tadm =Tult

/FRIDFRFLFRDQB

Tadm =15.5

3 KN/m

Tadm = 1.55T/m

Geotextil TR4000

Tult =6600

% KN/m

Tadm = Tult

FSCR FSID FSDQ FSDB

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Tadm =####

3 * 1.4 * 1.4 * 1.2

Tadm = 935%

ANALSIS DE ESTABILIDAD INTERNA

Datos:

H = 7.00 mZ = 1 md = 0.8 φ = 30 °

FS = 1.3

Calculo de presiones laterales

shs = KagZ

shs = 0.249 * 1.54 * 7

shs = 2.68 T/m2

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Calculo del espaciamiento vertical

Sv = Tadm

shFS

Sv =9.3

53.15 * 1.3

Sv =2.28 m

===>

0.50 m

Calculo de la longuitud de Geomalla

Longitud geometrica hasta la zona de falla, Lg

Lg = ( H - Z) tan( 45 - φ/2)

Lg = (7 - 1) TAN(45 -φ/2)

Lg = 2.99 m

Longitud de empotramiento, Le

Le = Sv sh FS2 ( Ca + g Z tan δ )

Le = 2.052 ( 0 + 1.54 * 7 * Tan(29.6) )

Le = 0.17 m

Debido a que Le no puede ser menor que 1m se toma el valor para

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el diseño de la capa

Lemin = 1.00 m

Longitud de doblez superior, Lo

Lo = Sv sh FS4 ( Ca + g Z tan δ )

Lo = 2.054 ( 0 + 1.54 * 7 * Tan(29.6) )

Lo = 0.08 m

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FENOMENO DEL NIÑO AFECTA EL MURO DE CONTENCION

En la parte norte de Perú, se observa un evento de El Niño que provoca inundaciones cada 5 ó 10 años. En el sur, estos eventos son escasos, pero pueden sobrevenir y son a menudo devastadores.

Las huellas dejadas por los diferentes Niño varían según las regiones. Las cronologías pueden ser diferentes. Se puede constatar que, de norte a sur de la costa peruana sobrevienen cada 200, 300 o 500 años, una catástrofe climática mayor que probablemente ha provocado a menudo o facilitado la desaparición violenta de varias civilizaciones como la cultura Chavín, la dinastía Naylamp o la cultura Lambayeque. Esta ciudad fue destruida en 1585 por un evento de lluvias torrenciales, asociadas a un fenómeno El Niño fuerte. En la época se atribuyó la culpa de la destrucción de la ciudad al gobernador, que habría sido castigado por haber cambiado de lugar la estatua del fundador de la ciudad.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Al igual que los flejes metálicos, la malla metálica le da rigidez al muro, solo que en este caso en un grado menor.

Las capas en las que se coloca la malla metálica no constituyen superficies de debilidad.

No se presenta acumulación de agua entre capas.

Mejorar la estabilidad del talud en el Rio Seco, dando seguridad a las Asociaciones de Vivienda que están a una distancia no menor de 15 ni mayor de 30 metros del cauce del rio.

Mitigar el Impacto Medioambiental, que actualmente sucede en el cauce del rio seco, ya que es utilizado como relleno sanitario.

Mejorar el trancito de la zona, para todo vehículo que cruce el puente o circule por la vía paralela al rio.

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ANEXOS

TRAMO DEL RIO SECO A TRABAJAR NUESTRO MURO DE CONTENCION

TRAMO EN ESTADO DINAMICO

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NUESTRAS CALICATAS CONSTAN DE TRES UNA PARA CADA ZONA DISTINTA

EN SAYO DE DENSIDAD DE SUELO FINO

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EN LABORATORIO

HALLANDO EL LIMITE PLASTICO

GRANULOMETRIA

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PESO ESPECÍFICO

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CORTE DIRECTO

LIMITE LIQUIDO “NP”

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MAQUETA DEL MURO DE CONTENCION

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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

TEMA:

MURO DE CONTENCION

CURSO: MECANICA DE SUELOS II

DOCENTE: ING. JORGE BERRIOS MANZUR

ALUMNOS: KELLY VARGAS CONDERAFAEL ASQUI.HEYNER MAMANIHARDY AYALAPABLO FLORES

TACNA – PERU

2015

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