Empuje De Tierras

Empuje de tierras

|
Se define el empuje de tierras como la acción que ejerce el terreno situado en el trasdós de un muro, sobre este y su cimentación.
Existen tres tipos de empujes:
* Activo: Es el empuje que se da normalmente en los muros que no tienen anclajes y no tienen coartado su movimiento en coronación (muros ménsula), ya que para su movilización es necesario un ciertodesplazamiento del terreno, (en realidad basta con una deformación muy pequeña, en torno a milésimas de la altura del muro). Para el cálculo de dicho empuje se obtiene el coeficiente de empuje activo, que relaciona la presión vertical del terreno con la presión sobre una superficie dada.

Donde:
KA ≡ Coeficiente de empuje activo.
β ≡ Ángulo en radianes que forma el plano del trasdós con lahorizontal (medido en sentido contrario a las agujas del reloj).
φ’ ≡ Ángulo de rozamiento interno efectivo del terreno del trasdós (radianes).
δ ≡ Ángulo de rozamiento entre el terreno del trasdós y el muro (radianes).
i ≡ Ángulo en radianes que forma el plano de la superficie del terreno del trasdós con la horizontal (medido en sentido contrario a las agujas del reloj). Notar que por estabilidad esteángulo no puede ser superior al ángulo de rozamiento interno φ’.
c’ ≡ Cohesión efectiva del terreno (kN/m2). Notar que este parámetro es muy variable con las condiciones de humedad y salvo estudio geotécnico que lo avale para terreno de trasdós, este valor debe ser cero, ya que afecta mucho a la seguridad del muro por reducir en gran medida el empuje.
σv’ ≡ Presión efectiva vertical (kN/m2). Enel caso de un terreno del trasdós homogéneo y sin nivel freático, es igual al producto del peso específico aparente del terreno por la profundidad.
σa’ ≡ Presión principal efectiva sobre el plano del trasdós (kN/m2). El ángulo que forma dicha presión con la perpendicular al trasdós del muro es igual a δ, (ángulo de rozamiento muro-terreno).
σah’ ≡ Presión efectiva horizontal sobre el plano deltrasdós (kN/m2).

 
* Reposo: Es el empuje que se da normalmente en los muros que tienen anclajes o tienen coartado su movimiento en coronación (muros de sótano). La rigidez de estos muros es grande y no permiten que se produzca la deformación necesaria para movilizar el empuje activo. Para el cálculo de dicho empuje se obtiene el coeficiente de empuje en reposo, que relaciona la presiónvertical del terreno con la presión horizontal sobre una superficie dada.

Donde:
KOh ≡ Coeficiente de empuje en reposo horizontal.
φ’ ≡ Ángulo de rozamiento interno efectivo del terreno del trasdós (radianes).
Roc ≡ Razón de sobreconsolidación, que es igual a la relación entre la presión efectiva máxima que ha soportado el suelo a lo largo de su historia geológica y la presión efectiva actual.No es válido el modelo para valores muy altos, superiores a 25-30.
i ≡ Ángulo en radianes que forma el plano de la superficie del terreno del trasdós con la horizontal (medido en sentido contrario a las agujas del reloj). Notar que por estabilidad este ángulo no puede ser superior al ángulo de rozamiento interno φ’.
σv’ ≡ Presión efectiva vertical (kN/m2). En el caso de un terreno del trasdóshomogéneo y sin nivel freático, es igual al producto del peso específico aparente del terreno por la profundidad.
σoh’ ≡ Presión efectiva horizontal sobre el plano del trasdós (kN/m2). El ángulo que forma la presión de empuje en reposo con la horizontal es igual a i, (ángulo de inclinación del terreno del trasdós).

 
Pasivo: Es el empuje que se produce como resistencia que opone el terreno delintradós al desplazamiento del muro contra él. Este empuje se moviliza con grandes desplazamientos del orden de la centésima parte de la altura, lo que añadido a la exigencia de que el terreno del intradós no varíe a lo largo de toda la vida de la estructura, hace que en la gran mayoría de los casos sea incompatible con las condiciones de funcionalidad y seguridad. Para el cálculo de dicho...