Empuje_de_Suelos

Vista previa del material en texto

Fundaciones
mepf 2007 1
Unidad 4. Muros de Contención
- Repaso
Estados de Rankine
Método de las cuñas de Coulomb
Repaso
• El soporte lateral de suelos es necesario estudiarlo 
para prevenir movimientos laterales indeseados.
Muro de conteción 
Cantilever 
Excavaciones Tablaestaca anclada
Cable
Tablaestaca
Anclaje
Fundaciones
mepf 2007 2
Repaso
• El estudio busca estimar la magnitud del empuje producido 
por el suelo para poder diseñar cada una de las estructuras de 
retención
Muro de Contención 
de Gravedad
Soil nailing Muro de tierra 
reforzada
Repaso
GL
En un depósito de suelo homogéneo,
la realción σh’/σv’ es constante y se conoce como 
Coeficiente de presión de tierra en reposo (K0)
Importante, en el estado K0, no se han producido deformaciones laterales.
X
σh’
σv’
Fundaciones
mepf 2007 3
Estados de Rankine
Introducción
Tablaestaca
El muro se 
alejadel suelo
A
B
El muro se 
acercaal suelo
Los elementos de suelo A y B son afectados de manera distinta 
debido al movimiento de la tablaestaca 
- en suelos granulares
Fundaciones
mepf 2007 4
Estado Activo
A
σv’
σh’
z
Cuando el muro se aleja del suelo, 
Inicialmente, no hay movimiento lateral. 
σv’ = γz
∴σh’ = K0 σv’ = K0 γz
σv’ se mantiene constante; y
σh’ disminuye hasta que ocurrre la falla.
Estado Activo
- en suelos granulares
Estado Activo
τ
σσv’
disminución σh’
Inicio (Estado K0)
Falla (Estado Activo)
Cuando el muro se aleja del suelo, 
Estado activo de 
presiones
- en suelos granulares
Fundaciones
mepf 2007 5
Estado Activo
σv’[σh’]activo
τ
σ
φ
)2/45(tan
sin1
sin1 2 φ
φ
φ −=
+
−=AK
Coeficiente de Rankine para 
la presión activa de tierra.
']'[ vAactiveh K σσ =o
- en suelos granulares
σv’[σh’]activo
τ
σ
φ
A
σv’
σh’45 + ϕ/2
90+ϕ
La falla se produce en un 
ángulo de 45º + φ/2 con la 
horizontal
Estado Activo - en suelos granulares
Fundaciones
mepf 2007 6
Estado Activo
A
σv’
σh’
z
Cuando el muro se aleja del suelo, 
σh’ disminuye hasta que ocurre la falla.
Movimiento del muro
σh’
Estado Activo
Estado K0
- en suelos granulares
Estado Activo
Se deben segir los mismos pasos que para suelos 
granulares. Solo que en este caso c ≠ 0.
AvAactiveh KcK 2']'[ −= σσ
- En suelos cohesivos
o
Fundaciones
mepf 2007 7
Estado Pasivo - en suelos granulares
B
σv’
σh’
Iicialemente, el suelo se encuentra en 
reposo K0 .
Cuando el muro se mueve hacia el suelo, 
σv’ se mantiene constante, y
σh’ aumenta hasta que ocurre la falla.
Estado Pasivo
Estado Pasivo - en suelos granulares
τ
σσv’
Inicio (Estado K0)
Falla (Estado 
Pasivo)
Cuando el muro se mueve hacia el suelo, 
Aumento de σh’
Presión de 
tierra Pasiva
Fundaciones
mepf 2007 8
Estado Pasivo - en suelos granulares
σv’ [σh’]pasivo
τ
σ
φ
']'[ vPpassiveh K σσ =
)2/45(tan
sin1
sin1 2 φ
φ
φ +=
−
+=PK
Coeficiente de Rankine 
para la presión pasiva de 
tierra
pasivo
Estado Pasivo - en suelos granulares
σv’ [σh’]pasivo
τ
σ
φ 90+ϕ
La falla se produce en 
un ángulo de 45º -φ/2 
con la horizontal
45 -ϕ/2
Fundaciones
mepf 2007 9
Estado Pasivo
B
σv’
σh’
wall movement
σh’
Estado K0
Estado Pasivo
Cuando el muro se acerca al suelo, 
σh’ aumenta hasta que ocurre la falla.
- en suelos granulares
Estado Pasivo
PvPpassiveh KcK 2']'[ += σσ
Se deben segir los mismos pasos que para suelos 
granulares. Solo que en este caso c ≠ 0.
- En suelos cohesivos
pasivo
Fundaciones
mepf 2007 10
Distribución de presiones
[σh’]pasiva
[σh’]activa
H
h
KAγγγγHKPγγγγh
PA=0.5 KAγγγγH2
PP=0.5 KPγγγγh2
PA y PP son las 
resultantes activa y 
pasiva sobre el 
muro
Nota
Movimiento del Muro 
(no a escala)
σh’
Estado Pasivo
Estado Activo
Estado K0