Ingeniero Civil

EFECTO DE LA EXCENTRICIDAD Y DE LA COMPONENTE
HORIZONTAL DE LA FUERZA EN LA BASE DE UN MURO EN
LA TENSION ULTIMA DEL SUELO DE FUNDACION
Profesor: Lenart González
Alumno: Daniel Guiloff

1. RESUMEN EJECUTIVO
Este informe analiza las variaciones en la capacidad portante del suelo que ocasionan los
efectos de la excentricidad de la fuerza actuante en la base de un muro de contención delongitud apreciable, y debidas a la componente horizontal que se origina cuando esta fuerza
tiene una inclinación con respecto a la vertical. Se consideró la actuación combinada de una
fuerza a la vez excéntrica e inclinada que es la situación real de los muros de contención.
Se aplicó la fórmula evolucionada de Terzaghi-Meyerhof-Hansen-Vesic a 8 muros de
contención de 1 a 8 ml de alturaobteniéndose las capacidades portantes de los suelos bajo
estos muros. Se analizaron los rangos de excentricidades y ángulos de inclinación de las
fuerzas actuantes en las bases de éstos. Se evaluaron las disminuciones que estas
excentricidades e inclinaciones de la fuerza resultante en el sello de fundación ocasionan en la
capacidad portante del suelo. Se sensibilizó para estos muros la influencia dela variación del
ángulo de fricción Φ y de la cohesión C del suelo bajo las zapatas.
Los resultados indicaron que la aplicación de las fórmulas combinadas de Terzaghi, Meyerhof,
Hansen, Vesic en un suelo con Φ=30°, γ=2 t/m3, C=3 t/m2, produce factores de seguridad de
soporte superiores a 3 para muros de contención de alturas de 1 ml a 4 ml y mayores a 2.5
para muros de 5 ml a 8 ml de altura .Se concluyó que la capacidad portante puede llegar a ser muy baja, a niveles peligrosos, al
considerar el efecto combinado de la inclinación y excentricidad de la carga para suelos con
cohesiones bajas o nulas, y ángulos de fricción pequeños. Es necesario entonces analizar cada
muro en particular con los valores más reales posibles de cohesión y corte del suelo base
existente realmente en ellugar del proyecto.
Quedó establecido que los factores de seguridad considerados para la capacidad de soporte
del suelo bajo la zapata en los muros de contención entre 1 y 8 ml sin considerar la
excentricidad e inclinación de las carga pueden ser hasta un 82.4% mayores que los correctos
al considerar estos factores. Esto puede ser peligroso para muros colocados sobre suelos de
baja calidad.Se obtuvo que al especificar capacidades de soporte del suelo para muros de contención es
necesario estimar inclinaciones máximas, del orden de 22º, y excentricidades algo mayores a
B/6 de manera que el diseñador del muro considere correctamente las fatigas maximas
admisibles en el borde de intrados de la zapata.

2. APLICACIÓN FORMULAS DE TERZAGHI-MEYERHOF-HANSEN-VESIC
El problema dedeterminar el mecanismo de falla del suelo, considerando éste como un medio
semi-infinito, homogéneo, isótropo y rígido plástico perfecto, ante la carga producida por una
fundación fue estudiado por Prandtl en 1920, Reissner (1924) , Fröhlich (1934), Terzaghi
(1948) , Meyerhof (1953, 1963), Hansen (1970), Vesic (1973). La figura N° 1 a continuación
muestra el modelo utilizado por estos ingenierosinvestigadores:

1

Figura N°1. Modelo de falla de una fundación
La fórmula que resume la evolución del tema con el aporte de los ingenieros mencionados, y
basada en el modelo mejorado sucesivamente de la figura N° 1, es la siguiente:

Qu = CNcFcsFcdFci + qNqFqsFqdFqi + 0.5γBNyFysFydFyi
C: cohesión del suelo, γ: peso específico del suelo, B: ancho de la fundación, Nc, Nq, Ny:
factores desoporte, Fcs, Fqs, Fys: factores de forma, Fcd, Fqd, Fyd: factores de profundidad,
Fci, Fqi, Fyi: factores de inclinación de la carga,
siendo Df la profundidad del sello de fundación.

q = Df*γ

es el peso de la fundación excavada ,

Los factores que usaremos son los modificados y agregados finalmente a la ecuación de
Terzaghi por Hansen , Meyerhof y Vesic. Descritos a continuación:...