Muro de Contencion

MUROS DE CONTENCION

*

Por : Dr. Alberto Ordoñez C.

Como lo indica el nombre, los muros de contención son elementos estructurales
diseñados para contener algo; ese algo es un material que, sin la existencia del
muro, tomaría un a forma diferente a la fijada por el contorno del muro para
encontrar su equilibrio estable. Tal es el caso de la arena que se amontona
libremente, la cualforma un ángulo determinado con la horizontal (o la vertical,
según la definición) al quedar en equilibrio, ese ángulo se denomina
generalmente “ángulo de reposo” o “talud natural” (∅) o, por extensión, “ángulo
de fricción interna”; estando todo el montón de esa arena en equilibrio, cualquier
grano en la sección -mn- también lo estará por recibir igual presión de ambos
lados; pero si quitamosla parte de la izquierda, la arena tenderá a adquirir su
ángulo de reposo y por lo tanto la parte de la derecha ejercerá una presión
sobre la sección mn, presión que deberá ser resistida por el muro de
contención.

*

Ex - Docente del Departamento Académico de Recursos de Agua y Tierra, Programa Académico de
Ingeniería Agrícola de la Universidad Nacional Agraria - La Molina. Apartado 456Lima, Perú.

1

m

Fig. 1

P

P

Q
n

Algunos casos prácticos en que se necesitan muros de contención son los
siguientes:
Carretera en media ladera

Corte

Edificio con
sótano

relleno

Fig. 2
Fig. 5

Estribo de puente

Fig. 3

Tanques para agua

Arena, carbón, gravilla, etc.

2

Son muchos los factores que intervienen en el diseño de un muro decontención, pero el principal es el empuje del relleno. Para determinar el valor
de este empuje existen varias teorías más o menos aceptadas hoy en día, con
las cuales el estudiante debe familiarizarse para comprender hasta donde se
puede ir en las aproximaciones. La literatura existente es muy amplia e incluye
todos los textos de mecánica de suelos por su aplicación directa a los
problemasestructurales recomendamos especialmente las obras de
“Foundation Engineering” de Peck Hanson y Thormburn y “Earth Pressures and
Retaining Walls” de W.C. Huntington.
Las teorías más comúnmente usadas son las C.A. Coulomb (Francia 1776), y
W.J.M. Rankine (Inglaterra 1857), las cuales pueden sintetizarse diciendo que
el empuje activo de tierra es una fricción del empuje hidrostático debido a la
mismaaltura de agua, la cuantía de la fricción depende del ángulo formado por
la tierra del relleno con el horizontal trazada en el extremo superior del muro (δ)
y del ángulo de fricción interna (∅) del mismo material de relleno, (el empuje de
tierra actúa paralelo al relleno, o sea formando el mismo ángulo δ con la
horizontal ); para una altura h de agua, el empuje hidrostático vale:
P´h = γ hδ

Empuje hidrostático
h
Empuje de tierras
Ph

Fig. 7

P´h

El empuje activo debido a una altura igual de tierra vale:
Ph = Ka γh

3

siendo γ, el peso unitario del relleno y ka un factor menor que la unidad cuya
expresión varía según la teoría que se esté aplicando; para materiales
granulares puros, es decir, sin ninguna cohesión, las teorías de Coulomb y
Rankine coinciden yla expresión de ka según Rankine es:
Ka = cos(δ )

cos(δ ) − cos 2 (δ ) − cos 2 (φ )
cos(δ ) + cos 2 (δ ) − cos 2 (φ )

En la Tabla siguiente se dan los valores de Ka para los casos que más se
presentan en la práctica de los ángulos δ y φ:
Talud δ

φ
55
50
45
40
35
30
25
20

1:1
0
45

1:1'/2
0
26 34'

0.186
0.292
0.707

0.133
0.185
0.257
0.365
0.584

Valoresde Ka
1:02
1:2'/2
0
0
26 34'
21 49'
0.118
0.161
0.215
0.285
0.382
0.535

0.111
0.150
0.198
0.258
0.334
0.436
0.597

1:3
0
18 26

1:04
0
14 02'

Horiz.

0.107
0.145
0.180
0.232
0.312
0.399
0.516
0.720

0.104
0.139
0.182
0.223
0.293
0.367
0.460
0.584

0.100
0.133
0.172
0.217
0.271
0.333
0.406
0.490

Los ángulos de fricción interna de los...