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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 />

parte, soportan los elem<strong>en</strong>tos que conforman la cara <strong>de</strong>l muro, como paneles<br />

<strong>de</strong>lgados <strong>de</strong> concreto. En g<strong>en</strong>eral, el sistema <strong>de</strong> tierra reforzada es <strong>de</strong> fácil<br />

construcción y es usualm<strong>en</strong>te económico, comparado con otros tipos<br />

conv<strong>en</strong>cionales <strong>de</strong> muros, t<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do <strong>en</strong> cu<strong>en</strong>ta que para su construcción se pue<strong>de</strong><br />

utilizar el mismo suelo disponible <strong>en</strong> el sitio y equipos livianos y tradicionales <strong>de</strong><br />

movimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> tierras. En la sigui<strong>en</strong>te sección se pres<strong>en</strong>tan algunos tipos <strong>de</strong><br />

muros frecu<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te usados.<br />

3. TIPOS<br />

T<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do <strong>en</strong> cu<strong>en</strong>ta el concepto <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong> la tierra reforzada (algunos<br />

ing<strong>en</strong>ieros la d<strong>en</strong>ominan suelo reforzado o tierra armada) se pued<strong>en</strong> <strong>de</strong>rivar<br />

varios tipos <strong>de</strong> estructuras <strong>de</strong> cont<strong>en</strong>ción, algunos <strong>de</strong> los cuales se muestran <strong>en</strong><br />

la Figura 2, su selección frecu<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> la disponibilidad <strong>de</strong> los<br />

materiales que proporcionan los esfuerzos <strong>de</strong> t<strong>en</strong>sión, como son: geotextiles,<br />

barras <strong>de</strong> acero, geomallas <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>tes configuraciones y elem<strong>en</strong>tos m<strong>en</strong>os<br />

sofisticados como por ejemplo, listones <strong>de</strong> bambú (Saran et al, 1992); también se<br />

han reportado algunos casos con el empleo <strong>de</strong> llantas (Jones, 1988). De acuerdo<br />

con lo <strong>de</strong>scrito, se pue<strong>de</strong> concluir <strong>de</strong> lo innovativo y flexible <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> tierra<br />

reforzada. La selección final <strong>de</strong>l tipo, difer<strong>en</strong>te a la dada arriba, es la exig<strong>en</strong>cia<br />

técnica por capacidad, durabilidad <strong>de</strong>l sistema y disponibilidad <strong>de</strong> materiales<br />

como aspectos relevantes.<br />

4. DISEÑO<br />

4.1 ENFOQUE<br />

Así como una estructura <strong>de</strong> concreto reforzado requiere <strong>de</strong> un diseño para<br />

establecer la cuantía <strong>de</strong>l acero <strong>de</strong> refuerzo necesaria para absorber los esfuerzos<br />

a t<strong>en</strong>sión, la tierra reforzada requiere <strong>de</strong> un análisis <strong>de</strong> estabilidad interna para<br />

garantizar el comportami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l bloque reforzado o armado, <strong>de</strong> manera que este<br />

no falle por la car<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> esfuerzos <strong>de</strong> t<strong>en</strong>sión <strong>de</strong> los materiales térreos<br />

empleados; <strong>de</strong> igual forma, esta estabilidad interna es equival<strong>en</strong>te al diseño <strong>de</strong> la<br />

geometría <strong>de</strong> un muro <strong>de</strong> concreto que trabaje por gravedad o al diseño <strong>de</strong> una<br />

estructura <strong>de</strong> cont<strong>en</strong>ción <strong>de</strong> concreto <strong>en</strong> cantiliver.<br />

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