O Resumo de Geotecnia

Estructuras de contención

Se trata de un elemento construido contra el terreno y que por tanto va a estar sometido a los empujes del terreno que sostiene ET, a posibles fuerzas exteriores, Ae, y a su propio peso, W, conjunto de acciones que han de ser soportadas y transmitidas al terreno situado al pie y en la base del muro.

La estructura de contención ha de ser proyectada para:

-Soportar los empujes del terreno y cargas exteriores con integridad.

-Transmitir a las zonas del terreno situadas por debajo del nivel de servicio más bajo las acciones sin superar su resistencia.

En la guía de “Tipología de muros de carretera” del Ministerio de Fomento1, se clasifican los muros según su funcionalidad:

Se denominan de recubrimiento, si sólo tienen como función impedir que el terreno reciba los efectos de la erosión o la meteorización que producen los efectos climatológicos y ambientales, sin que tengan un comportamiento estructural o reciban carga de la ladera. Su función principal es proteger superficialmente al terreno de la acción de la erosión y meteorización.

Si tienen función estructural, se pueden encontrar dos tipos, de sostenimiento, si recibe los empujes de un relleno artificial o de algún otro agente externo, se construye separado del terreno natural dejando un espacio vacío que posteriormente se rellena con un material seleccionado, con el objeto de crear o ampliar la plataforma dela carretera. Sostiene a la carretera, o de contención, cuando los empujes son únicamente de la ladera natural. Se emplean para la selección de tierras o terrenos inestables. Contiene tierras respecto a la carretera.

Intradós: Superficie externa del muro, en contacto con la zona excavada o libre.

Trasdós: Superficie interna del alzado, está en contacto con el terreno

contenido o con el relleno ejecutado.

Puntera: Parte de la base del muro (cimiento) que queda debajo del intradós y no introducida bajo el terreno contenido.

Tacón: Parte del cimiento que se introduce en el suelo para ofrecer una mayor sujeción. Actualmente en desuso.

Talón: Parte del cimiento opuesta a la puntera, queda por debajo del trasdós y bajo el terreno contenido. Es un elemento importante pues añade estabilidad.

Alzado o cuerpo: Parte del muro que se levanta a partir de los cimientos de éste, y que tiene una altura y un grosor determinados en función de la carga a soportar.

-Las estructuras de contención rígida, que son aquellas que por sus dimensiones, materiales y constitución morfológica, cumplen su función sin cambiar prácticamente de forma. Ello implica que sus movimientos serán prácticamente de giro y desplazamientos del conjunto, sin que aparezcan deformaciones apreciables de flexión o acortamiento. Pertenecen a este grupo la mayoría de los tradicionalmente llamados muros.

-Las estructuras de contención flexible, que son aquellas en que por sus dimensiones y morfología cumplen su función experimentando deformaciones apreciables de flexión. Pertenecen a este grupo los tablestacados y las pantallas continuas de hormigón armado. La deformación que sufren condiciona y modifica la distribución y la magnitud de los empujes que reciben. Pueden ser de varias tipologías, pero en general, corresponden a elementos más esbeltos que los muros y que suelen ser construidos o introducidos en el terreno antes de realizar la excavación.

Describe la teoría de Coulomb para el cálculo de empujes de tierras

La Teoría de la planta empuje Coulomb se basa en la teoría del equilibrio límite , a saber, la existencia de una superficie de ruptura . En pocas palabras se consideran algunas hipótesis :

-       -Suelo homogénea y el isotrópica;

-       -La ruptura se produce en virtud de la deformación plana estado;

-       -Puede haber fricción suelo – pared;

-       -Una pequeña deformación de la pared es suficiente para movilizar límite Estado;

-       -adopta límite condición de equilibrio : se moviliza La resistencia al corte de forma instantánea y estado plástico desarrolla una cuña (como un bloque de disco duro).

Describe brevemente la teoría de Rankine para el cálculo de empujes

La teoría de Rankine es aplicable únicamente en una situación muy concreta, ya que requiere que el suelo sea horizontal, que el plano en el que se quiere conocer el empuje sea vertical, y que no se produzcan tensiones tangenciales en ese plano (para que las direcciones principales sean la vertical y la horizontal). De todos modos, se pueden realizar esas hipótesis en determinadas ocasiones.

A partir de relaciones trigonométricas y de las propiedades del círculo de Mohr, se pueden obtener la relación existente entre las tensiones en dirección vertical y en dirección horizontal en cada caso, así como la orientación del plano en el que se produce la rotura.

Comprobaciones que se deben hacer sobre una estructura de contención

Las comprobaciones que se deben hacer siempre sobre las estructuras de contención son: 

-Seguridad al vuelco 

-Seguridad al deslizamiento 

-Seguridad al hundimiento 

-Paso de la resultante por el núcleo central 

-Estabilidad global del conjunto

Tipos de estructuras de contención flexible 

a)Tablestacas

b)Entibaciones

c)Entibación berlinesa o muro berlinés

d)Pantallas de pilotes aislados, tangentes o secantes

e)Pantallas continuas de hormigón armado

a)Tablestacas

Las tablestacas se hincan por vibración o percusión.

En España el uso de tablestacas está muy restringido a problemas muy concretos, como en los puertos en zonas de suelo blando (cofferdams, muelles anclados, etc), en alguna cimentación de puentes de gran luz (isla provisional), construcción de colectores en zonas próximas al mar o en la vega de los ríos, etc.