01.04.2020 Views

Muros y Rellenos en Tierra Reforzada-Consideraciones de Diseno y Experiencias de Construccion en Colombia, 1998

El sistema de tierra reforzada tiene que ver con el término en inglés “reinforced earth”, el cual puede ser aplicado para la construcción de terraplenes, muros de contención que trabajan por gar vedad y aproximaciones (“aproches”) para puentes, entre otros empleos. Las situaciones en las cuales estas estructuras pueden ser utilizadas son en general en las mismas en que se emplean muros convencionales de contención como de gravedad (concreto ciclópeo o gaviones), muros en cantiliver, rellenos, etc., siempre y cuando se disponga principalmente, del espacio requerido para su conformación, un ancho de base del orden de 0.8H. Estos muros en casos especiales y necesarios, se pueden construir de manera escalonada con el fin de contirbuir con la estabilización de deslizamientos; también se pueden construir terraplenes con taludes parados y escalonados para vías (Cano, 1992) o para colocación de estructuras varias como canales, conformación de presas, diques y jarillones para crear embalses, estanques o lagunas, en espacios limitados. En este artículo se presentarán las consideraciones básicas de diseño desde el punto de vista geotécnico, generalidades de construcción y experiencias en Colombia desde la década de los 90’s, de manera que el ingeniero geotecnista o de vías involucrado en diseños pueda dar conceptos técnicos y de juicio de ingeniería sobre estos, teniendo en cuenta hoy en día (1998) el acceso rápido a diseños preestablecidos, por al existencia de varios métodos de análisis resumidos y ábacos, los cuales resultan ser algunas veces conservadores, especialmente cuando los taludes son inclinados. Para estudios más sofisticados que lo requieran e involucren situaciones complejas y/o críticas, se recomiendan revisar los documentos desarrollados por B.R. Christopher et al FHWA (1990); Mitchell (1987) y Holtz et al (1997), en donde se presentan casos históricos.

El sistema de tierra reforzada tiene que ver con el término en inglés “reinforced earth”, el cual puede ser aplicado para la construcción de terraplenes, muros de contención que trabajan por gar vedad y aproximaciones (“aproches”) para puentes, entre otros empleos. Las situaciones en las cuales estas estructuras pueden ser utilizadas son en general en las mismas en que se emplean muros convencionales de contención como de gravedad (concreto ciclópeo o gaviones), muros en cantiliver, rellenos, etc., siempre y cuando se disponga principalmente, del espacio requerido para su conformación, un ancho de base del orden de 0.8H. Estos muros en casos especiales y necesarios, se pueden construir de manera escalonada con el fin de contirbuir con la estabilización de deslizamientos; también se pueden construir terraplenes con taludes parados y escalonados para vías (Cano, 1992) o para colocación de estructuras varias como canales, conformación de presas, diques y jarillones para crear embalses, estanques o lagunas, en espacios limitados.

En este artículo se presentarán las consideraciones básicas de diseño desde el punto de vista geotécnico, generalidades de construcción y experiencias en Colombia desde la década de los 90’s, de manera que el ingeniero geotecnista o de vías involucrado en diseños pueda dar conceptos técnicos y de juicio de ingeniería sobre estos, teniendo en cuenta hoy en día (1998) el acceso rápido a
diseños preestablecidos, por al existencia de varios métodos de análisis
resumidos y ábacos, los cuales resultan ser algunas veces conservadores, especialmente cuando los taludes son inclinados. Para estudios más sofisticados que lo requieran e involucren situaciones complejas y/o críticas, se recomiendan revisar los documentos desarrollados por B.R. Christopher et al FHWA (1990); Mitchell (1987) y Holtz et al (1997), en donde se presentan casos históricos.

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

C.I.C. Consultores <strong>de</strong> Ing<strong>en</strong>iería y Cim<strong>en</strong>taciones Ltda.<br />

VII Congreso <strong>Colombia</strong>no <strong>de</strong> Geotecnia<br />

Santa Fe <strong>de</strong> Bogotá D.C., Octubre <strong>de</strong> <strong>1998</strong><br />

falla que se pue<strong>de</strong> g<strong>en</strong>erar <strong>en</strong> el rell<strong>en</strong>o, si este no fuera reforzado. La teoría <strong>de</strong><br />

Rankine ya no es aplicable, por no ser la pared vertical ni la superficie <strong>de</strong> falla<br />

que se pue<strong>de</strong> g<strong>en</strong>erar recta; por lo tanto, hay que recurrir a métodos <strong>de</strong> análisis<br />

alternos para <strong>de</strong>finir la superficie <strong>de</strong> falla, g<strong>en</strong>eralm<strong>en</strong>te <strong>de</strong> pata, como son el <strong>de</strong><br />

cuña, Jambú, Sarma, Taylor, Bishop, etc., ampliam<strong>en</strong>te conocidos, <strong>en</strong> don<strong>de</strong> las<br />

superficies <strong>de</strong> falla adoptadas, simul<strong>en</strong> el comportami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l terraplén o rell<strong>en</strong>o<br />

<strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista estabilidad. Con esta superficie <strong>de</strong> falla (la más crítica) se<br />

obti<strong>en</strong>e la cuña <strong>de</strong> suelo que <strong>de</strong>be ser anclada con el refuerzo.<br />

D<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> las aplicaciones <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> estructuras están las presas, diques,<br />

jarillones, terrapl<strong>en</strong>es, y muros <strong>en</strong> g<strong>en</strong>eral; <strong>en</strong> el Capítulo 6 se pres<strong>en</strong>tarán<br />

algunos ejemplos. En la Figura 4 se muestra, (1) una sección <strong>de</strong> un terraplén con<br />

un talud inestable por su inclinación, seleccionado con esta geometría para<br />

reducir material <strong>de</strong> rell<strong>en</strong>o o ganar espacio, y (2) la superficie <strong>de</strong> falla crítica<br />

evaluada mediante alguno <strong>de</strong> los métodos m<strong>en</strong>cionados anteriorm<strong>en</strong>te; el factor<br />

<strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> esta superficie <strong>de</strong> falla es inferior a la unidad, t<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do <strong>en</strong> cu<strong>en</strong>ta<br />

que se está utilizando una inclinación <strong>de</strong> talud que no asegura la estabilidad.<br />

G<strong>en</strong>eralm<strong>en</strong>te, a modo <strong>de</strong> guía y por verificar <strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>do <strong>de</strong>l tipo <strong>de</strong> material, la<br />

superficie <strong>de</strong> falla <strong>en</strong> terrapl<strong>en</strong>es anchos <strong>en</strong> relación con la altura (H), por ejemplo<br />

una vía <strong>de</strong> doble calzada, comi<strong>en</strong>za a los 2/3 H ancho <strong>de</strong> la cresta <strong>de</strong> terraplén y<br />

termina <strong>en</strong> la pata <strong>de</strong> este (Thomas, 1976).<br />

Figura 4<br />

Fuerza <strong>de</strong> T<strong>en</strong>sión Requerida. Muro Inclinado (Terraplén)<br />

Con el fin <strong>de</strong> garantizar la estabilidad <strong>de</strong>l talud, se <strong>de</strong>berá obt<strong>en</strong>er un F.S. <strong>de</strong> por<br />

lo m<strong>en</strong>os 1.5 <strong>en</strong> condiciones estáticas o <strong>de</strong> 1.25 <strong>en</strong> condiciones pseudoestáticas,<br />

para lo cual se <strong>de</strong>sarrolla un análisis <strong>de</strong> estabilidad retrospectivo, con el propósito<br />

<strong>de</strong> evaluar la resist<strong>en</strong>cia que se <strong>de</strong>be movilizar a lo largo <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> falla,<br />

involucrando un esfuerzo <strong>de</strong> t<strong>en</strong>sión tang<strong>en</strong>cial a la superficie <strong>de</strong> falla que g<strong>en</strong>ere<br />

una acción resist<strong>en</strong>te (ver Figura 4). La difer<strong>en</strong>cia <strong>en</strong>tre la máxima resist<strong>en</strong>cia<br />

movilizada y la disponible (rell<strong>en</strong>o, ) la <strong>de</strong>be absorber el geosintético o el<br />

elem<strong>en</strong>to reforzante, por t<strong>en</strong>sión.<br />

Página 10 <strong>de</strong> 28

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!