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EMPUJE DE SUELOS

UNIDAD 5 DE LA MATERIA DE MECÁNICA DE SUELOS
by

Fernando Vargas

on 30 November 2012

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Transcript of EMPUJE DE SUELOS

MECÁNICA DE SUELOS APLICADA Los pasos a seguir son los siguientes (en el caso de un muro gravitacional):

Pre-diseño y elección del tipo de muro.

Se establecen las propiedades geotécnicas del suelo a trasdós y en el sello de fundación del muro, es decir, φ, γ, etc., (el relleno se especifica). También se debe conocer la capacidad admisible del suelo al nivel del sello de fundación.

Se calcula el empuje activo.

Se calcula el peso del muro.

Se calcula la reacción en la base y su posición. 1. Juárez Badillo y Rico Rodríguez, Mecánica de suelos Tomo II. Limusa.
 
 
http://es.scribd.com/doc/66779257/38/Clasificacion-de-los-elementos-de-retencion
 
http://www.uned.es/dpto-icf/mecanica_del_suelo_y_cimentaciones/images/mecansueloycimentacionescap_2.pdf
 
http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/clases_catedra_ms1/08_empujes.pdf
 
http://materias.fi.uba.ar/6408/15%20-%20Empujes%20de%20suelo.pdf Fuentes de consulta Suelo granular grueso, sin finos.
Suelo granular grueso, con finos limosos,
Suelo residual, con cantos, bloques de piedra, gravas, arenas finas y finos arcillosos en cantidad apreciable.
Arcillas plásticas blandas, limos orgánicos o arcillas limosas.
 Fragmentos de arcilla dura o medianamente dura, protegidos de modo que el agua proveniente de cualquier fuente no penetre entre los fragmentos. El Dr. Terzaghi observa que existen varios métodos empíricos para determinar el dimensionamiento de soportes de retención, en especial muros de gravedad en vías terrestres, por lo que propone con base a su gran experiencia un método de rápida y práctica aplicación, para determinar el empuje activo en muros de poca altura (hasta 7metros).El método inicia con clasificar el material del relleno en uno de los cinco siguientes tipos: Método semi-empírico de Terzaghi Como se muestra en la figura en donde:

W es el peso propio de la cuña crítica,
F es la resultante de la reacción del suelo,
E es la resultante de la reacción del soporte (es igual al empuje sobre el muro),
α es el ángulo de la inclinación del respaldo-soporte con la vertical,
β es el ángulo de inclinación de la superficie del relleno con la horizontal,
ϕ es el ángulo de fricción interna y
δ es el ángulo de fricción suelo - soporte. Teoría de Rankine
Estado activo Teoría de Rankine
Teoría de Coulomb
Método de Culmann
Método semi-empírico de Terzaghi 5.3. Teorías y métodos para determinar empujes de tierras. 5.2. Estados plásticos de equilibrio. Los elementos de retención flexibles, son elementos de poco espesor (como los tablestacados) sometidos a momentos flexionantes y que estructuralmente se diseñan de concreto armado, acero, etc. Si en forma “instantánea”, se coloca un elemento de retención, sin ninguna deformación horizontal, este elemento quedaría sujeto a una presión horizontal igual a la presión de confinamiento Estado de reposo
Considerando un elemento de suelo (imaginando un cubo), localizado a una profundidad z , de una masa de suelo, éste se encuentra sometido a esfuerzos en función de la profundidad. Las tres principales situaciones de diseño se pueden resumir en: En la práctica de la Ingeniería Civil, es común el tener que realizar obras en las cuales se tengan diferencias de niveles en suelos; como es el caso de sótanos, andenes, rampas de acceso, plataformas industriales, etc.; así como también realizar cortes en caminos, ferrocarriles, etc.; debido esto, es necesario construir elementos de retención que nos proporcionen estabilidad y seguridad. En obras donde se realizan excavaciones temporales, es necesario mantener la estabilidad de las paredes verticales de suelo, por la que se recurre a colocar ademes, que son elementos de madera o acero detenidos por puntales colocados transversalmente a la excavación 5.4 Ademes. Coulomb publicó en 1776 su teoría racional para calcular empujes en soportes de retención.
Coulomb observó que si se retiraba el soporte de un suelo friccionante, en el relleno se formaba una cuña de falla delimitada por la superficie del suelo, el límite con el soporte y una superficie curva de falla desarrollada en el relleno y que para fines prácticos consideró plana. 5.3.2 Teoría de Coulomb La fórmula 4-19 proporciona un procedimiento sencillo para calcular la máxima altura a que puede llegarse en un corte vertical del material “cohesivo” sin soporte y sin derrumbe. en efecto para que un corte vertical se sostenga sin fallar, la condición será, Ea=0 lo que según la expresión 4-19 conduce a: Teoría de Rankine
Estado pasivo Los muros pantalla se construyen en zanjas sostenidas mediante el uso de lodo bentónitico.
Después de introducir la armadura se introduce el hormigón, el cual remplaza todo el lodo bentonitico. Muros pantalla. El muro cantiléver (de hormigón armado) consta de un cuerpo vertical o alzado que contiene la tierra y se mantiene en posición gracias a la zapata o losa base.
El peso del relleno por encima del talón, además del propio peso del muro, contribuye a la estabilidad de la estructura. Muros cantiléver. Los elementos de retención rígidos, son básicamente los muros que proporcionan la estabilidad por gravedad, o como comúnmente se dice: Por peso propio; pueden ser de mampostería de piedra, concreto simple, etc. Un elemento de retención proporciona un soporte lateral a un talud o a un suelo vertical, pueden ser de mampostería, concreto simple, concreto armado, de acero, de madera, etc., sin embargo con la finalidad de establecer un criterio de clasificación de éstos elementos, se considerarán como rígidos y flexibles. 5.1. Clasificación de los elementos de retención 5.1. Clasificación de los elementos de retención.
5.2. Estados plásticos de equilibrio.
5.3. Teorías y métodos para determinar empujes de tierras.
5.4.Ademes.
5.5.Dimensionamiento de muros.
5.6.Software de aplicación. UNIDAD 5 EMPUJE DE TIERRAS Estabilidad global;
Hundimiento;
Deslizamiento;
Vuelco;
Capacidad estructural del muro. La comprobación de la estabilidad de un muro debe hacerse según los siguientes criterios, en la situación pésima para todas y cada una de las fases de construcción, debiendo verificarse al menos los siguientes estados límite: Dimensionamiento de muros. El método de Culmann es un método gráfico que sirve para determinar el mayor empuje sobre el soporte, provocado por la cuña crítica de suelo. 5.3.3 Método de Culmann Los muros de gravedad se construyen por lo general de hormigón o de mampostería en piedra, con un gran espesor, de tal manera que sean despreciables o no se produzcan los esfuerzos de tensión en ninguna parte de la estructura.
El muro solo cuenta con su masa y su resistencia a la compresión para resistir las fuerzas que sobre él actúan. Muros gravitacionales. MECÁNICA DE SUELOS APLICADA
INGENIERÍA CIVIL

POR
JOSAFAT DE JESUS ALCALA ILACEDO
IVÁN FERNANDEZ CARVAJAL
OMAR EDUARDO POLANCO MENESES
JESUS FERNANDO VARGAS POOL INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE VALLADOLID Los valores Ko generalmente varían de 0.5 a 1.0, con lo que se puede hacer una estimación del empuje al cual estaría sujeto un elemento de retención que estuviera en esta condición de estado de reposo. Por lo que la relación entre el los esfuerzos: horizontal y vertical, lo conocemos como ko, coeficiente estado de reposo. GRACIAS.......
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