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.

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C.I.C. Consultores de Ingeniería y Cimentaciones Ltda. VII Congreso Colombiano de Geotecnia Santa Fe de Bogotá D.C., Octubre de 1998 MUROS Y RELLENOS EN TIERRA REFORZADA CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y EXPERIENCIAS DE CONSTRUCCION EN COLOMBIA Por: Ing. José N. Gómez S., M.Sc. Socio, C.I.C. Consultores de Ingeniería y Cimentaciones Ltda. (*) Profesor Universidad Javeriana, Santa Fe de Bogotá, D.C. 1. INTRODUCCION 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 gravedad 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 contribuir 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 la 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. (*) Calle 128C No. 52A - 27 Santa Fe de Bogotá D.C., Colombia. A.A. 50599. Pbx 253 33 39 - 624 07 04; Fax. 613 94 50; E-mail: cic@reymoreno.net.co Página 2 de 28

C.I.C. Consultores de Ingeniería y Cimentaciones Ltda. VII Congreso Colombiano de Geotecnia Santa Fe de Bogotá D.C., Octubre de 1998 Finalmente, este documento fue preparado en primera versión en noviembre de 1993 (Gómez, 1993) como parte del Programa de Educación Continuada de la Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniería Civil (Santa Fe de Bogotá, D.C.). En esta segunda versión el documento por una parte, se revisó y actualizó y por otra parte, se amplió con la inclusión de los temas de Instrumentación (Sección 4.6) y Experiencias en Colombia (Capítulo 6). 2. MARCO TEORICO - TECNICO El sistema de tierra reforzada se ha empleado desde los siglos XVII y XVIII, cuando se utilizaron en algunos casos, ramas para reforzar el suelo; los métodos modernos se iniciaron a partir de 1960 en Francia. El método más utilizado en el país (desde 1992) por su facilidad, rapidez de construcción y economía, consiste en involucrar unas sábanas de geotextil horizontales y perpendiculares a la cara del muro o talud, las cuales le proporcionan esfuerzos de tensión no disponibles, al material de relleno de manera que se obtenga un “bloque” reforzado y estable de materiales preferiblemente con aporte de fricción (ver Figura 1). Estas sábanas hacen las veces del acero de refuerzo en una estructura de concreto y garantizan la estabilidad interna de la estructura. Figura 1 Tierra (Suelo) reforzado con sábanas de geotextil - Elementos principales El sistema de las sábanas es uno de los más utilizados en el país, como se mencionó; sin embargo, existen otros sistemas equivalentes consistentes en colocar bandas angostas con diferentes anchos o elementos de acero, que también proporcionan los esfuerzos de tensión al material de relleno y por otra Página 3 de 28

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 />

MUROS Y RELLENOS EN TIERRA REFORZADA<br />

CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y EXPERIENCIAS DE<br />

CONSTRUCCION EN COLOMBIA<br />

Por: Ing. José N. Gómez S., M.Sc.<br />

Socio, C.I.C. Consultores <strong>de</strong> Ing<strong>en</strong>iería y Cim<strong>en</strong>taciones Ltda. (*)<br />

Profesor Universidad Javeriana, Santa Fe <strong>de</strong> Bogotá, D.C.<br />

1. INTRODUCCION<br />

El sistema <strong>de</strong> tierra reforzada ti<strong>en</strong>e que ver con el término <strong>en</strong> inglés “reinforced<br />

earth”, el cual pue<strong>de</strong> ser aplicado para la construcción <strong>de</strong> terrapl<strong>en</strong>es, muros <strong>de</strong><br />

cont<strong>en</strong>ción que trabajan por gravedad y aproximaciones (“aproches”) para<br />

pu<strong>en</strong>tes, <strong>en</strong>tre otros empleos. Las situaciones <strong>en</strong> las cuales estas estructuras<br />

pued<strong>en</strong> ser utilizadas son <strong>en</strong> g<strong>en</strong>eral <strong>en</strong> las mismas <strong>en</strong> que se emplean muros<br />

conv<strong>en</strong>cionales <strong>de</strong> cont<strong>en</strong>ción como <strong>de</strong> gravedad (concreto ciclópeo o gaviones),<br />

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<strong>de</strong>l espacio requerido para su conformación, un ancho <strong>de</strong> base <strong>de</strong>l ord<strong>en</strong> <strong>de</strong> 0.8H.<br />

Estos muros <strong>en</strong> casos especiales y necesarios, se pued<strong>en</strong> construir <strong>de</strong> manera<br />

escalonada con el fin <strong>de</strong> contribuir con la estabilización <strong>de</strong> <strong>de</strong>slizami<strong>en</strong>tos;<br />

también se pued<strong>en</strong> construir terrapl<strong>en</strong>es con talu<strong>de</strong>s parados y escalonados para<br />

vías (Cano, 1992) o para colocación <strong>de</strong> estructuras varias como canales,<br />

conformación <strong>de</strong> presas, diques y jarillones para crear embalses, estanques o<br />

lagunas, <strong>en</strong> espacios limitados.<br />

En este artículo se pres<strong>en</strong>tarán las consi<strong>de</strong>raciones básicas <strong>de</strong> diseño <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el<br />

punto <strong>de</strong> vista geotécnico, g<strong>en</strong>eralida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> construcción y experi<strong>en</strong>cias <strong>en</strong><br />

<strong>Colombia</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la década <strong>de</strong> los 90’s, <strong>de</strong> manera que el ing<strong>en</strong>iero geotecnista o<br />

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diseños preestablecidos, por la exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> varios métodos <strong>de</strong> análisis<br />

resumidos y ábacos, los cuales resultan ser algunas veces conservadores,<br />

especialm<strong>en</strong>te cuando los talu<strong>de</strong>s son inclinados. Para estudios más sofisticados<br />

que lo requieran e involucr<strong>en</strong> situaciones complejas y/o críticas, se recomi<strong>en</strong>dan<br />

revisar los docum<strong>en</strong>tos <strong>de</strong>sarrollados por B.R. Christopher et al FHWA (1990);<br />

Mitchell (1987) y Holtz et al (1997), <strong>en</strong> don<strong>de</strong> se pres<strong>en</strong>tan casos históricos.<br />

(*) Calle 128C No. 52A - 27 Santa Fe <strong>de</strong> Bogotá D.C., <strong>Colombia</strong>.<br />

A.A. 50599. Pbx 253 33 39 - 624 07 04; Fax. 613 94 50; E-mail: cic@reymor<strong>en</strong>o.net.co<br />

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