Estructuras De Contencion..

1. Condiciones de empuje neutro, activo y pasivo.
Se considera que el empuje de tierras, en forma general, es linealmente proporcional a la profundidad del suelo, calculándose para una profundidad z con la siguiente expresión.
p = kh γs g z*10-6 (2.1)
Donde:
p = Empuje básico de tierras (MPa)
kh = Coeficiente de presión lateral de tierras
γs = Densidad del suelo (kg/m3)
z = Profundidadbajo la superficie del suelo (m)
g = Aceleración de la gravedad (m/s2)
A menos que se especifique lo contrario, puede suponerse que la resultante de los empujes laterales debidos al peso del relleno estará a una altura de 0.4 H sobre la base del muro, donde H es la altura total del muro, medida desde la superficie del terreno hasta la base de la cimentación.

Usualmente, se suponía que laresultante quedaba ubicada a un tercio de la altura total; sin embargo, estudios experimentales sobre muros reales han demostrado que el valor de 0.4 H es una aproximación razonable a los resultados de tales estudios.

El coeficiente de presión lateral deberá ser considerado de acuerdo a los desplazamientos admisibles especificados o a las restricciones al movimiento del muro asumidas en el proyecto.La magnitud de la rotación requerida para el desarrollo de las presiones activas y pasivas se presentan en la Tabla 1.




Empuje de tierras en reposo
El empuje de tierra en muros que se considera que no van a deflectarse o mover, se calcula tomando el coeficiente de presión lateral de tierras en reposo, ko el cual variará de acuerdo al estado de consolidación del suelo.
Para suelosnormalmente consolidados, el coeficiente ko se calcula mediante:
(3.1)
Donde:
φf = ángulo de fricción interna del suelo drenado
Para suelos sobreconsolidados, puede asumirse que ko varía en función de la relación de sobreconsolidación (OCR) o de la historia de esfuerzos, y puede calcularse como:
(3.2)

Como materiales de relleno, se preferirán los materiales drenantes granulares en comparacióna los limos, arcilla de baja rigidez y arcillas con alta plasticidad.
La condición de reposo también puede considerarse en el diseño si es que los muros quedan cerca a estructuras sensibles a los desplazamientos o les sirven de soporte, como en el caso de los estribos.
Empuje activo de tierra.

En el caso de muros que van a desplazarse o deflectarse lo suficiente como para alcanzar lascondiciones mínimas de empuje activo, se considera el coeficiente de presión lateral activo de tierras, calculado de esta forma:

(4.1)
Donde:
δ = ángulo de fricción entre el relleno y el muro
i = ángulo de inclinación del relleno respecto a un eje horizontal
β = ángulo de inclinación del respaldo interno del muro respecto a un eje vertical
φ = ángulo de fricción interna
Para un análisis encondiciones de largo plazo, los empujes de tierra serán calculados usando los esfuerzos efectivos; además se adicionarán los empujes hidrostáticos en los casos que sean necesario.

Los valores de δ pueden ser tomados a partir de referencias bibliográficas; en la Tabla 2 se presentan algunos valores para materiales de distinta clase.
Empuje pasivo de tierra.

En el cálculo del empuje pasivo detierras se tendrá en cuenta, para el caso de suelos granulares, un coeficiente de presión lateral pasiva de tierras dado por:
(5.1)

Debe tenerse presente que el ángulo de fricción δ no deberá tomarse mayor que la mitad del ángulo de fricción interna, φ..
Para suelos cohesivos, los empujes pasivos pueden ser estimados mediante

(5.2)
Donde:
p = empuje pasivo (MPa)
γs = densidad del suelo(kg/m3)
z = profundidad bajo la superficie del suelo (m)
c = cohesión del suelo (MPa)
kp = coeficiente de presión lateral pasiva calculada con (5.1)
g = aceleración de la gravedad (m/s2)


2. La teoría de Coulomb, coeficiente de empuje activo y pasivo.

Se fundamenta en una serie de hipótesis que se enuncian a continuación:
1. El suelo es una masa homogénea e isotrópica y se encuentra...