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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 <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 />

Colocación <strong>de</strong> la formaleta para iniciar la conformación <strong>de</strong> una nueva banda,<br />

Etapa V.<br />

Colocación <strong>de</strong> capas sucesivas compactadas <strong>de</strong> rell<strong>en</strong>o adicional, hasta<br />

alcanzar el espesor total <strong>de</strong> la capa (espaciami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> sábanas), Etapas I a IV.<br />

Colocación <strong>de</strong> la formaleta para iniciar la conformación <strong>de</strong> una nueva sábana,<br />

Etapa V.<br />

Los traslapos <strong>en</strong>tre sábanas <strong>de</strong>berán ser <strong>de</strong> mínimo 30cm y se <strong>de</strong>berá instalar<br />

una <strong>de</strong>lgada capa <strong>de</strong> material granular <strong>en</strong>tre las sábanas.<br />

Para evitar el abombami<strong>en</strong>to y mejorar la estabilidad <strong>de</strong> la cara frontal <strong>de</strong><br />

capas cuyo espesor <strong>de</strong> diseño es superior a 50cm, se recomi<strong>en</strong>da optar una <strong>de</strong><br />

las sigui<strong>en</strong>tes medidas:<br />

a) Instalar una banda <strong>de</strong> 1m <strong>de</strong> longitud <strong>en</strong> la mitad <strong>de</strong> la capa (Lms), ver<br />

Figura 8, Etapa IV.<br />

b) Proveer con una mezcla <strong>de</strong> suelo - cem<strong>en</strong>to compactado (1% <strong>de</strong> cem<strong>en</strong>to<br />

por 9% suelo) los 10cm exteriores que conforman la cara exterior <strong>de</strong> la capa.<br />

6. EXPERIENCIAS EN COLOMBIA<br />

La experi<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> <strong>Colombia</strong> <strong>en</strong> cuanto al uso <strong>de</strong> los rell<strong>en</strong>os y muros <strong>en</strong> tierra<br />

reforzada como soluciones <strong>de</strong> estructuras <strong>de</strong> cont<strong>en</strong>ción y terapl<strong>en</strong>es <strong>en</strong><br />

carreteras, com<strong>en</strong>zó con int<strong>en</strong>sidad a inicios <strong>de</strong> la década <strong>de</strong> los 90’s.<br />

En el Cuadro No. 1 se pres<strong>en</strong>tan los proyectos más importantes que el autor ha<br />

podido conocer con base <strong>en</strong> experi<strong>en</strong>cias propias y con la ayuda <strong>de</strong> colegas<br />

qui<strong>en</strong>es también han contribuido con el <strong>de</strong>sarrollo <strong>en</strong> el país <strong>de</strong> este sistema. Se<br />

solicita que si algún colega conoce <strong>de</strong> proyectos similares, por favor informar para<br />

actualiizar el cuadro. Se pres<strong>en</strong>ta información relacionada con las características<br />

geométricas <strong>de</strong> la estructura, el tipo <strong>de</strong> obra y propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l refuerzo. Se<br />

investigaron más <strong>de</strong> 35 proyectos a partir <strong>de</strong> los cuales se pudo establecer que<br />

las estructuras <strong>de</strong> cont<strong>en</strong>ción o terrapl<strong>en</strong>es para vía ti<strong>en</strong><strong>en</strong> alturas <strong>en</strong>tre 3 y 17m;<br />

para el caso <strong>de</strong> presas y diques se reportaron alturas <strong>de</strong> hasta 28m. La<br />

resist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> los refuerzos (Ft) varió <strong>en</strong>tre 1 y 2.5 tn/m, lo cual<br />

corrobora el hecho <strong>de</strong> que se emplean factores <strong>de</strong> seguridad por los difer<strong>en</strong>tes<br />

diseñadores superiores a 2.5 <strong>en</strong> relación con la resist<strong>en</strong>cia última <strong>de</strong>l refuerzo, la<br />

cual <strong>en</strong> condiciones normales varía <strong>en</strong>tre 4 y 7.5 tn/m; <strong>en</strong> casos especiales esta<br />

resist<strong>en</strong>cia pue<strong>de</strong> ser superior.<br />

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