Empuje Lateral De Tierras Y Muros

1. Empuje lateral de tierras
El empuje lateral de tierras trata de las presiones que la tierra ejerce sobre elementos de retención encargados de soportarla, es decir, es la presión que el suelo ejerce en el plano horizontal. Se usan dos tipos de elementos de soporte los cuales son: los rígidos (muros) y los flexibles (tablestaca); los muros se construyen generalmente de concreto simple oreforzado y los tablestacas de acero.
Las aplicaciones más comunes de la teoría de presiones laterales en suelos son el diseño de estructuras cimentadas como muros de tierras, zapatas, túneles y para determinar la fricción del terreno en la superficie de cimentaciones profundas
El adecuado diseño de esas estructuras requiere la estimación de la presión lateral de la tierra, que es una función devarios factores, tales como: el tipo y magnitud del movimiento de los muros, los parámetros de resistencia cortante del suelo, el peso específico del suelo y las condiciones de drenaje en el relleno.
Los estados de deformación en relación con los cálculos de la presión de tierra, caen en tres categorías:
• En estado de reposo: equilibrio elástico sin desplazamiento lateral. Se dice que un cuerpoesta en equilibrio elástico cuando un pequeño cambio en el esfuerzo aplicado produce un cambio correspondiente en su deformación.

• Estado activo: equilibrio plástico cuando tiene lugar la expansión lateral. Un cuerpo esta en equilibrio plástico cuando al estar sometido a un esfuerzo constante tiene lugar una deformación irreversible.

• Estado pasivo: equilibrio plástico cuando tiene lugarla contracción lateral.


2. Muros de contención

Se le dice muro a toda estructura continua que de forma activa o pasiva produce un efecto estabilizador sobre una masa de terreno. Se utilizan para detener masas de tierra u otros materiales sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales. Estas condiciones se presentan cuando el ancho deuna excavación, corte o terraplén está restringido por condiciones de propiedad, utilización de la estructura o economía.

Los muros de contención tienen como finalidad resistir las presiones laterales producidas por el material retenido. Para llevar a cabo el análisis es necesario determinar las magnitudes de las fuerzas que actúan por encima de la base de la cimentación, tales como empujede tierra, sobrecargas, peso propio del muro y peso de la tierra, y luego se investigue su estabilidad con respecto a: volteo, deslizamiento, presión sobre el terreno, resistencia como estructura.

3. Tipos de muros de contención

• Muros de gravedad: son muros con gran masa que resisten el empuje mediante su propio peso y con el peso del suelo que se apoya en ellos; suelen ser económicospara alturas moderadas, menores de 5 m, son muros con dimensiones generosas, que no requieren de refuerzo. En cuanto a su sección transversal puede ser de varias formas, en la figura 1 se muestran algunas secciones de ellas. Los muros de gravedad pueden ser de concreto ciclópeo, mampostería, piedra o gaviones. La estabilidad se logra con su peso propio, por lo que requiere grandes dimensionesdependiendo del empuje. La dimensión de la base de estos muros oscila alrededor de 0,4 a 0,7 de la altura. Por economía, la base debe ser lo mas angosta posible, pero debe ser lo suficientemente ancha para proporcionar estabilidad contra el volcamiento y deslizamiento, y para originar presiones de contacto no mayores que las máximas permisibles.




Figura 1.- Muros de gravedad
• Muros envoladizo o ménsula: son muros de sostenimiento construido de hormigón armado, resistente al vuelco y al deslizamiento gracias a la zapata en voladizo sobre la que se apoya. En ingeniería, el termino ménsula se refiere a un tipo de viga denominado mas comúnmente voladizo que se caracteriza por estar apoyada en solo uno de sus extremos mediante un empotramiento.

Estos muros por lo general son...