Muros de contención y su funcionamiento
Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra u otros materiales sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales. Estas condiciones se presentan cuando el ancho de una excavación, corte o terraplén está restringido por condiciones de propiedad, utilización de la estructura o economía. Por ejemplo, en la construcción de vías férreas o de carreteras, el ancho de servidumbre de la vía es fijo y el corte o terraplén debe estar contenido dentro de este ancho. De manera similar, los muros de los sótanos de edificios deben ubicarse dentro de los límites de la propiedad y contener el suelo alrededor del sótano.
[editar editar]] Tipos de muros de contención
Los principales tipos de muros de contención son:
[editar editar]] Muros de gravedad Son aquellos cuyo peso contrarresta el empuje del terreno. terreno. Dadas sus grandes dimensiones, prácticamente no sufre esfuerzos flectores, por lo que no suele armarse.. Los muros de gravedad a su vez pueden clasificarse en: armarse y
y
Muros de hormigón en masa. Cuando es necesario, se arma el pie (punta y/o talón). Muros de mampostería seca. Se construyen mediante bloques de roca (tallados o no).
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Muros de escollera. Se construyen mediante bloques de roca de mayor tamaño que los de mampostería. Muros de gaviones. Substituyen a los de escollera cuando no hay disponibilidad de grandes rocas. Muros prefabricados o de elementos prefabricados. Se pueden realizar mediante bloques de hormigón previamente fabricados. Muros aligerados. Aquellos en los que los bloques se aligeran (se hacen huecos) por diversos motivos (ahorro de material, reducción de peso...). Muros jardinera. Si los bloques huecos de un muro aligerado se disponen escalonadamente, y en ellos se introduce tierra y se siembra, se produce el muro jardinera, que resulta mucho más estético, y de menor impacto, ver rocalla. Muros seco. constituido por piedra de 8"@10" que van sobre puestos y amarrados entre si , no lleva ningún tipo de mortero o concreto, conforme se va construyendo se va rellenando con piedras de lugar o cascajo de 3/4" de diámetro en caso que se utilize con drenar el agua.
[editar] Muros estructurales Son muros de hormigón fuertemente armados. Presentan ligeros movimientos de flexión y dado que el cuerpo trabaja como un voladizo vertical, su espesor requerido aumenta rápidamente con el incremento de la altura del muro. Presentan un saliente o talón sobre el que se apoya parte del terreno, de manera que muro y terreno trabajan en conjunto. Siempre que sea posible, una extensión en el puntal o la punta con una dimensión entre un tercio y un cuarto del ancho de la base suministra una solución más económica. Tipos distintos de muros estructurales son los muros "en L", "en T". En algunos casos, los límites de la propiedad u otras restricciones obligan a colocar el muro en el borde delantero de la losa base, es decir, a omitir el puntal. Es en estas ocasiones cuando se utilizan los muros en L. Como se ha indicado, en ocasiones muros estructurales verticales de gran altura presentan excesivas flexiones. Para evitar este problema surge el 'muro con contrafuertes', en los que se colocan elementos estructurales (contrafuertes) en la parte interior del muro (donde se localizan las tierras). Suelen estar espaciados entre sí a distancias iguales o ligeramente mayores que la mitad de la altura del muro. También existen muros con contrafuertes en la parte exterior del mismo. En ocasiones, para aligerar el contrafuerte, se colocan elementos con un tirante (cable metálico) para que trabaje a tracción. Surgen así los ' muros atirantados'
[editar] Muros de tierra armada y de suelo reforzado
Los muros de tierra armada son mazacotes de terreno (grava) en los que se introducen armaduras met licas con el f in de resistir los movimientos. Con ello se consigue que el mater ial traba je como un todo uno. La impor tancia de esta armadura consiste en br indar le cohesi n al suelo, de modo de actuar disminuyendo el empu je de tierra que tiene que sopor tar el muro. La fase constructiva es muy impor tante, ya que se tiene que ir compactando por capas de pequeño espesor, para dar le una mayor resistencia al suelo.
Muro de contenci n armado con geotextil. Se le suelen colocar escamas (planchas de piedra u hormigón), sin f in estructural alguno, sino para evitar que se produzcan desprendimientos. Los muros de tierra armada pueden rematarse tambi n con bloques de hormigón huecos, rellenos de tierra, y sembrados, creando muros jardinera.
Un 'muro de suelo reforzado' es un muro de tierra armada en que se sustituyen las armaduras met licas, por geotextil. Es una solución más barata, a pesar de que será menos resistente. Análogamente a los muros de tierra armada, se pueden recubr ir con escamas, o rematar los con muros jardinera. Aunque existe otra alternativa, que consiste en colocar un geotextil sobre la ladera del muro, y cubr ir lo de tierra y semillas. Surge así un 'muro vegetalizado'.
[editar] Veri i aciones típicas en el cálculo
Fuerzas que act an sobre un muro de contención. Para el cálculo de un muro de contención de tierras es necesar io tener en cuenta las fuerzas que act an sobre él como son la presión lateral del suelo o la subpresión y aquellas que provienen de éste como son el peso propio. Con estos datos podemos ver if icar los siguientes parámetros: y
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Veri icaci n de desli amiento: Se ver if ica que la componente hor izontal del empu je de la tierra (Fh) no supere la fuerza de retención (Fr) debida a la fr icción entre la cimentación y el suelo, proporcional al peso del muro. En algunos casos, puede incrementarse (Fr) con el empu je pasivo del suelo en la par te ba ja del muro. Normalmente[1] se acepta como seguro un muro si se da la relación: Fr/Fh > 1.3 (esta relación se puede llamar también coeficiente de seguridad al deslizamiento). Veri icaci n de volteo o vuelco: Se ver if ica que el momento de las fuerzas (Mv) que tienden a voltear el muro sea menor al momento que tienden a estabilizar el muro (Me ) en una relación de por lo menos 1.5.[2] Es decir : Me/Mv > 1.5 (coeficiente de seguridad al volteo). Veri icaci n de la capacidad de sustentaci n: Se determina la carga total que act a sobre la cimentación con el respectivo diagrama de las tensiones y se ver if ica que la carga trasmitida al suelo (Ta) sea infer ior a la capacidad por tante (Tp), o en otras palabras que la máxima tensión
producida por el muro sea infer ior a la tensión admisi ble en el terreno. Es [2] decir : Tp/Ta > 1.0 (coeficiente de seguridad a la sustentación). y
Veri icaci n de la estabilidad global: Se ver if ica que el con junto de la pendiente que se pretende contener con el muro tenga uncoeficiente se [2 seguridad globar > 2.
Construcción de un Muro de Contención Un Muro de Contención es aquel que se construye para evitar el empuje de tierras, por ello los mayores esfuerzos son horizontales. Los esfuerzos horizontales tienden a deslizar y volcar; la presión de las tierras está en función de las dimensiones y el peso de la masa de tierra; por otro lado, dichas dimensiones y peso dependen de la naturaleza del terreno y contenido de agua. Para lograr la estabilidad de un muro de contención, deben oponerse un conjunto de fuerzas que contrarresten los empujes horizontales y también los esfuerzos verticales transmitidos por pilares o paredes de carga, incluso las cargas de los forjados que apoyan sobre éstos.
Clicar para ampliar Deberá evitarse: 1. La caída del muro por efecto de su giro sobre una arista. 2. El deslizamiento paralelo a su asiento sobre el suelo. El muro contrarresta el empuje del terreno con:
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Sistema de Drena je 3.1
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cc n de Muro de Contenc n de Hormigón Armado
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Mec inales 5
Artí culos Relacionados 4.1
o
Enlaces Externos
Consid a ion s P vias 6
7
8
6
7
6
muros de contención pueden ser construídos con hormigón, mampostería común,
Los
en masa o armado, previa ejecución del encofrado correspondiente. Aunque, casi todos se construyen actualmente en hormigón armado.
Fas s d Const u ión d 6
6
7
8
8
6
9
u o d Cont n ión d Ho migón A mado 7
6
6
8
6
7
7
1. Replanteo 2. Excavación y Movimiento de Tierras 3.
E jecución del Hormigón de Limpie a
4.
Colocación de la Armadura de la zapata, dejando esperas.
@
5. Hormigonado de la zapata. 6. E jecutar el encofrado de la cara interior del muro (intradós). 7. Colocación de la armadura del muro de contención. 8. Encofrado de la cara exterior (extradós) 9.
Puesta
en Obra y Vibrado del hormigón.
10. Desencofrado.
Es importante tener en cuenta la disposición correcta de las armaduras, de acuerdo al diseño de la zapata en relación al empu je de las tierras. Para
mejorar la estabilidad, en lugar de construir un muro macizo y grueso, de sección
uniforme, se ejecuta el muro con una sección trapezoidal. Cuando las condiciones de edificación lo permiten, conviene que la parte exterior del muro forme un plano inclinado (escarpa), de esta manera se aumenta el ancho de la base asegurando la estabilidad del con junto y se ba ja el centro de gravedad.
Sist
ma d D naj
A
A
B
A
A
Un punto importante a considerar es el tenor de agua del terreno, ya que el ángulo de rozamiento interno de las tierras disminuye con el contenido de agua y aumenta el empu je. La
existencia de agua en el terreno puede producir reblandecimiento de la masa de
tierrra, modificando la estructura e incrementando el empu je. Para
controlar y eliminar los riesgos posibles por acumulación de agua en la parte
posterior del muro, se instala un sist ma d d naj A
C
A
D
hinal s A
A
B
A
A
.
Este sistema de drena je puede consistir en agu jeros llamados mechinales dejados en el muro cuya función consiste en desagüar. Estos agu jeros también son conocidos ba jo los nombres debarbacanas o troneras.
Clasifi a ión d E
E
F
u os d Cont n ión H
G
F
F
E
D a u do a su Dis ño F
E
F
F
H
Mu
y
I
os on Talón y Punt a: para construir este muro es necesario sobrepasar la P
Q
I
línea de edificación, a nivel de los cimientos. Mu
y
R
os sin Talón: por lo general al construirlo resulta con un aumento de
dimensión en la puntera de la zapata. Mu
y
S
os
on Talón: ídem el primer caso, necesitan sobrepasar la linea de
T
edificación. El resultado es similar al muro sin talón, pero traba ja de otra manera; esta es la mejor solución ante inestabilidades por posible vuelco.
D a u do a su Fun ión U
T
U
T
S
Cont n ión d ti
y
V
W
V
V
X
X
as: cuando el muro se destina a contener sólidos, éstos por
lo general son tierras; la impermeabilización y el drena je son dos aspectos importantes para controlar el paso de agua del terreno hacia el interior de la edificación.
Cont n ión d líquidos: para esta función es necesario conseguir la continuidad
y
Y
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del hormigón a fin de lograr una buena impermeabilización. Para ello se ef ectúa un vibrado con un control adecuado, para evitar huecos y juntas.
D a u do a su Fo ma d T abajo a
b
y
a
c
c
a
c
ont n ión po g av dad: soportan los empu jes con su peso propio.
Mu
os d
Los
muros construidos con hormigón en masa u hormigón ciclópeo, por ser más
d
e
f
e
f
d
pesados, se utilizan
d
e
habitualmente como muro de gravedad ya que
contrarrestan los empu jes con su propia masa. Las acciones que reciben, se aplican sobre su centro de gravedad. Este tipo de muro de contención de gran volumen, se realiza de poca altura y con una sección constante; aunque también existen los de tipo ataluzados o escalonados. y
Mu
g
os d h
i
ont n ión lig os (a fl xión): cuando el muro traba ja a flexión h
i
h
g
h
podemos construirlo de dimensiones mas livianas. Dado que aparecen esfuerzos de flexión, la construcción se ef ectúa con hormigón armado, y la estabilidad está en relación a la gran resistencia del material empleado. El diseño del muro debe impedir que flexione, ni produzca desplazamientos horizontales o vuelque, pues debido a los empu jes, el muro tiende a deformarse. En la flexión aparecen
esfuerzos de tracción y compresión.
Por
disponer las armaduras en estos muros.
ello existen formas particulares para
