ensayos de laboratorio

FUNCIÓN Y TIPOS DE MUROS DE CONTENCIÓN

Los muros de contención 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 de una excavación, corte o terraplén está restringido por condiciones de propiedad, utilización de la estructura o economía. Porejemplo, en la construcción de vías férreas o de carreteras, el ancho de servidumbre de la vía es fijo y el corte o terraplén debe estar contenido dentro de este ancho. De manera similar, los muros de los sótanos de edificios deben ubicarse dentro de los límites de la propiedad y contener el suelo alrededor del sótano.

A diferencia de aquellos que forman parte de estructuras como los muros desótanos, los muros de contención auto portantes son de varios tipos y los más comunes se ilustran en la figura 17.1. El muro de gravedad (ver la figura 17.1a) contiene la tierra trabajando únicamente con su peso propio. El muro de concreto reforzado en voladizo (ver la figura 17.1b) consta de un cuerpo vertical que contiene la tierra y se mantiene en posición gracias a la zapata o losa base. En estecaso, el peso del relleno por encima del talón, además del peso propio del muro, contribuye a la estabilidad de la estructura. Puesto que el cuerpo trabaja como un voladizo vertical, su espesor requerido aumenta rápidamente con el incremento de la altura del muro. Para reducir los momentos flectores en muros verticales de gran altura, se utilizan contrafuertes espaciados entre sí a distancias igualeso ligeramente mayores que la mitad de la altura del muro (ver la figura 17.1c) En algunos casos, los límites de la propiedad u otras restricciones obligan a colocar el muro en el borde delantero de la losa base, es decir, a omitir el puntal. Siempre que sea posible, una extensión en el puntal con una dimensión entre un tercio y un cuarto del ancho de la base suministra una solución máseconómica.
Cuál de los tres tipos de muros es el más apropiado en determinado caso depende de una variedad de condiciones como la disponibilidad local, el precio de los materiales de construcción y los derechos de propiedad. En general, los muros de gravedad son económicos sólo para muros relativamente bajos, probablemente hasta unos 10 pies. Los muros en voladizo son económicos para alturas entre 10 y 20pies, mientras que los muros con contrafuertes se utilizan para alturas mayores.



PRESIÓN DE TIERRA

Con respecto a su comportamiento físico, los suelos y otras masas granulares ocupan una posición intermedia entre los líquidos y los sólidos. Si se descarga arena desde una volqueta, ésta fluye pero, a diferencia de un líquido sin fricción, no asumirá una superficie horizontal; se mantienepor sí misma en una pila estable cuyos lados conforman un ángulo de reposo con la horizontal cuya tangente es casi igual al coeficiente de fricción intergranular. Si se excava un hueco en suelo arcilloso, sus lados pueden mantenerse verticales hasta profundidades considerables sin necesidad de soporte lateral; es decir, la arcilla se comportará como un sólido y mantendrá la forma que se le dé. Sinembargo, si el hueco se inunda, los lados ceder& y en muchos casos la arcilla saturada se convertirá prácticamente en un líquido. La arcilla es capaz de mantener su forma mediante su cohesión interna, pero la inundación reduce esa cohesión en forma sustancial, a menudo hasta cero.
Si se construye un muro en contacto con un sólido, por ejemplo, un corte en roca, no se ejercerá presión sobre ésta.Por otro lado, si un muro contiene líquido como en el caso de un embalse, estará sometido a la presión hidrostática Wwh, donde Ww, es el peso unitario del agua y h es la distancia desde la superficie. Asimismo, si un muro vertical contiene suelo, la presión de tierra aumenta en forma proporcional a la profundidad, pero su magnitud es

Ph=C0wh (17.1)

Donde w es el peso unitario del...