Metodos para la construccion de muros de tierra armada y su evaluacion en el Estado Merida

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN MÉRIDA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

METODOS PARA LA CONSTRUCCION DE MUROS DE TIERRA ARMADA Y SU EVALUCION EN EL ESTADO MERIDA.

AUTORES: ANGULO REYNNITH 22.665.236 ARAUJO D. DANIELA A 24.409.460 BALZA G. JOSE LUIS 15.922.624 DUGARTE S. BRIGGITTE Y. 22.658.962

TUTOR: Prof. Rydberg Fernández

MERIDA, NOVIEMBRE DEL 2016

MARCO INTRODUCTORIO

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La construcción de muros es una tarea que se ha practicado desde la antigüedad, que si bien es aparentemente fácil, exige gran habilidad para elaborarlos de forma correcta en todo sentido; verticalidad, alineamiento, con buena estabilidad y firmeza.

Un muro de tierra armada se basa en la colocación de unas placas (escamas) de hormigón de medidas y formas variables que se caracterizan por tener un espesor relativamente reducido, pese a lo cual permiten ejecutar muros de gran altura que además actúan como contención del terreno.

Los muros de tierra armada están compuestos básicamente por refuerzos metálicos o geosinteticos que se extienden dentro del suelo de refuerzo, Estos paneles de concreto independientemente están reforzados internamente por varillas de acero o mallas electro soldadas en dos direcciones, en las dos caras del panel.

A lo largo de los siglos, el hombre ha tenido la necesidad de realizar diversas acciones constructivas en su medio ambiente para estabilizarlas o mantenerlas, tales como los cortes y los rellenos y la estabilización. Los rellenos siempre se ven afectados por la acción gravitacional, lo que provoca el desplazamiento de su centro de gravedad en su misma dirección. Esta característica depende de los tipos de suelos existentes en el terreno, las condiciones hidrológicas, la profundidad de excavación o la altura de relleno,

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la inclinación, el peso de la estructura y muchos otros factores, que tomándolos en cuenta, podrían hacer necesario la colocación de algún tipo de sostenimiento.

El Estado Mérida por su naturaleza y según la historia, es una región de alto riesgo a los movimientos sísmicos ya que la región es atravesada por la falla de

Boconó,

lo

cual

ocasiona

que

constantemente

se

produzcan

deslizamientos en diferentes puntos de la ciudad, debido a los factores naturales que contribuyen a crear un grado de amenazas como son: las precipitaciones abundantes e intensas y movimientos sísmicos.

El deslizamiento es una de las principales problemáticas que ocasionan daños a la población del Estado Mérida, las constantes precipitaciones producen que los suelos provoquen movimientos por la inestabilidad del talud, la inestabilidad produce que la masa del terreno se deslice a una zona más estable, esto se origina debido a que las lluvias humedecen y aguadan al suelo, igualmente presenta problemas de fallas el cual impulsa los movimientos sísmicos que se presentan con regularidad.

Los movimientos sísmicos provocan corrimientos de tierras, deslaves y derrumbes esto se cataloga por causar desastres, ya que el lodo o barro al estar con abundante agua provocan deslizamientos y esto hace que haya modificaciones en la estructura del terreno.

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Con referencia a lo anterior los deslizamientos varían en tamaño, por lo general siempre son de mayor volumen y van a gran velocidad esto se debe al contenido de agua, a mayor contenido de agua mayor será su velocidad.

Debido a las altas precipitaciones y movimientos sísmicos, se observan con frecuencia los grandes deslizamientos de tierras que ocurren en diferentes zonas de la ciudad, con regularidad las rocas y grandes aglomeraciones de tierra obstruyen el paso peatonal y de vehículos, por lo tanto afectan a la población ya que ocasionan fuertes daños.

En el estado Mérida ocurren con frecuencia movimientos sísmicos y precipitaciones, lo cual propicia a que ocurran con regularidad deslizamientos en diferentes zonas, para ello se sugiere la construcción de muros de tierra armada, estos muros tienen como finalidad contener materiales en este caso (tierra), en los cuales se introducen armadura metálicas con el fin de resistir los movimientos producidos por fenómenos naturales, con ello se consigue disminuir el empuje de la tierra. A estos muros se le suelen colocar planchas de piedras u hormigón para evitar q se produzcan desprendimientos, se debe analizar las fuerzas que actúan sobre el muro y aquellas que provienen de esté como su peso propio, ya que la fuerza de retención debe ser mayor al empuje de la tierra. El muro de tierra armada impedirá los constantes deslizamientos ya que contendrá un coeficiente de seguridad global que proporcionara estabilidad y resistencia.

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OBJETIVOS DE INVESTIGACION

OBJETIVO GENERAL Estudiar los diferentes métodos para la construcción de muros de tierra armada que permita un proceso constructivo con alto nivel de calidad en el Estado Mérida.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Analizar los estudios realizados para la construcción de muro de tierra armada.



Examinar que los anclajes cumplan con la exigencia requerida para estos muros.



Comparar los sistemas de estabilización de los diferentes tipos de muro.

JUSTIFICACION DEL PROBLEMA

Con el avance existente en los diversos métodos para la estabilización de taludes en el Estado Mérida, se pretende mediante esta investigación incorporar los diferentes métodos y alternativas constructivas que se encarguen de soportar sección de terreno, sean estos naturales o creadas por el hombre y de esta forma pueda utilizarse como una herramienta útil en la selección del método más apropiado en el sistema constructivo.

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Los constante deslizamientos afectan cada día a la población provocando incertidumbres por lo cual esta investigación pretende elaborar diferentes soluciones para minimizar los riegos en el estado.

ENFOQUE O POSTURA TEÓRICA Según el nivel de investigación, es decir, el grado de profundidad con que se aborda un fenómeno u objeto de estudio, la investigación se enmarcó en una investigación de tipo analítica. Según Hurtado (1998): La investigación analítica tiene como objetivo analizar un evento y comprenderlo

en

términos de

sus

aspectos menos evidentes.

La

investigación analítica incluye tanto el análisis como la síntesis. Analizar significa desintegrar o descomponer una totalidad en todas sus partes.

Síntesis significa reunir varias cosas de modo que conformen una totalidad coherente, dentro de una comprensión más amplia de la que se tenía al comienzo (p. 255).

De igual forma, según Bunge (1981), la investigación analítica intenta descubrir los elementos que componen la totalidad y las conexiones que explican su integración; este tipo de investigación propicia el estudio y a la compresión más profunda del fenómeno en estudio.

La investigación analítica implica la reinterpretación de lo analizado en función de algunos criterios, dependiendo de los objetivos del análisis.

También consiste en el análisis de las definiciones relacionadas con el tema, para estudiar sus elementos detalladamente y poderlas comprender con mayor profundidad. En este estudio, la investigación analítica tiene como propósito desglosar cada elemento para determinar y conocer los métodos constructivos de un muro de tierra armada, y cuáles son sus ventajas al 5

momento de construir dicho muro y así en un futuro evitar que sigan ocurriendo los deslizamientos o movimientos de tierra que son ocasionados por la naturaleza o por el hombre.

CONCEPTUALIZACIONES BÁSICAS Tierra armada Según Henri Vidal (1963), el ingeniero investiga la confección de terraplenes reforzados con bandas de acero. Este “nuevo” sistema

compuesto se

comportaba como un material con fricción y cohesión, lo que permitía no sólo que el terraplén admitiera grandes cargas sino que aceptara cortes verticales de gran altura sin obras de contención. En el año 1963, M. Henri Vidal patentó el sistema con el nombre de “Terre Armée”.

Es en el año de 1966 en el Laboratoire Central des Ponte et Chaussées quien se empezó a interesar por la tecnología de Tierra Armada y fue hasta principios de 1967 cuando llevo a cabo sus primeras investigaciones para verificar los métodos empleados en el diseño de los muros de Tierra Armada, usando modelos bidimensionales con cilindros de acero que hacían del suelo.

Los Ingenieros del laboratorio citado anteriormente, tomaron parte en el área geotécnica para la construcción de una carretera al sur de Francia en el poblado de Niza, en donde pasaría por una zona montañosa y donde tenían inseguridad en la construcción de terraplenes demasiado altos e inestables y fue que pensaron en la idea de usar la tecnología de Tierra Armada debido a su flexibilidad.

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Entre los años de 1968 y 1969 se construyeron los primeros muros que tenían un área de paramentos de 5630 m2, y fue que a partir de 1968 se realizaron diferentes modelos a escala natural como el del muro Incarville.

MUROS Según José Barros (2005), los muros son obras destinadas a la contención de tierras en general. En particular pueden contener granos, agua, etc. Como resulta evidente en los muros que se encuentran en la intemperie, la lluvia se filtra a través de la tierra y entonces el muro pasa a sostener los efectos de empuje dados por la tierra y por el agua, por lo que habrá que tener en cuenta este factor en cuanto a sus cálculos.

DESLIZAMIENTO DE TIERRA Seg n Jean Dercourt,-Jacques Paquet (1984), Un deslizamiento de tierra es el desplazamiento lento de una masa de tierra a lo largo de una superficie, depende de varios factores: 

De la pendiente



De la naturaleza plástica del material (arcilla, yeso, etc)



Del contenido del agua

METODOLOGÍA EMPLEADA Y LIMITACIONES

El tipo de investigación de este proyecto es de tipo documental. Según Fidias G. Arias (2012), la investigación documental es un proceso basado en la búsqueda, recuperación, análisis, crítica e interpretación de datos secundarios, es decir, los obtenidos y registrados por otros investigadores en 7

fuentes documentales: impresas, audiovisuales o electrónicas. Como en toda investigación, el propósito de este diseño es el aporte de nuevos conocimientos.

De igual manera Según Santa palella y feliberto Martins (2010), La investigación documental se concreta exclusivamente en la recopilación de información en diversas fuentes. Indaga sobre un tema en documentosescritos u orales- uno de, los ejemplos más típicos de esta investigación son las obras de historia.

BREVE DESCRIPCION DE LOS CAPÍTULOS

Examinaremos brevemente varios conceptos los cuales definen puntos de gran importancia en base a estudios realizados en el campo de la ingeniería civil relacionado con la construcción de muros de contención, en el capítulo I tiene como finalidad conocer que son los muros de tierra armada y cuáles son sus ventajas al momento de construirlos, seguidamente en el capítulo II conoceremos las exigencias requeridas de los anclajes en los muros de tierra armada y como constituyen en la actualidad un medio esencial para garantizar la estabilidad de diversas estructuras, para concluir con el capítulo III presentamos una breve comparación de los sistemas de estabilización de los diferentes tipos de muro y así comparar sus características y saber cuál muro es más factible al momento de construir.

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MARCO TEÓRICO

CAPITULO I ESTUDIOS REALIZADOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MURO DE TIERRA ARMADA.

Tierra Armada se basa en un concepto sencillo. Siguiendo el diseño original de su inventor, el arquitecto e ingeniero francés Henri Vidal, intercalar suelo y refuerzos que genera un rozamiento en los puntos de contacto entre ambos que crea una unión permanente y predecible, creando un material compuesto de construcción único.

La tierra armada suelen ser tiras metálicas o de plástico. El refuerzo de tales tiras da al conjunto una resistencia a tensión de la que el suelo carece en sí mismo, con la ventaja adicional de que la masa puede reforzarse única o principalmente en las direcciones más convenientes. La fuente de esta resistencia a la tensión es la fricción interna del suelo, debido a que las fuerzas que se producen en la masa se transfieren del suelo a las tiras de refuerzo por fricción.

Las estructuras de Tierra Armada combinan un relleno granular seleccionado con refuerzos de tracción sintéticos o de acero y un sistema de paramento modular, elaborado generalmente con escamas prefabricadas de hormigón, malla electrosoldada o paneles semielípticos de acero. Esta inigualable combinación crea una estructura duradera de contención por gravedad que, sumada a su peso propio, es capaz de soportar grandes sobrecargas dinámicas o estáticas de estructuras asociadas y vehículos.

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Figura 1. Muro de tierra armada Fuente: http://www.tierra-armada.cl/sistema.html

MUROS DE TIERRA ARMADA

Los muros de tierra armada son sistemas en los cuales se utiliza materiales térreos como elementos de construcción. La estabilidad de un muro de retención que se construya con tierra armada debe comprender principalmente dos clases de análisis.

Un muro de contención de tierra armada está constituido por un suelo granular compactado en el que se colocan bandas de refuerzos horizontales y verticales a intervalos regulares. Por lo general las bandas son de acero galvanizado, pero también pueden ser en acero inoxidable, aluminio, plástico o materiales no biodegradables.

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

Tomar el elemento como un conjunto que no será diferente de un muro convencional del tipo de gravedad.



Realizar análisis de estabilidad interna básicamente para definir la longitud de las tiras de refuerzo y separación horizontal y vertical, esto para que no se produzca deslizamiento del material térreo respecto a las tiras.

Se encuentran tres tipos de tierra armada:

1. Estudios con vistas a elaborar métodos de diseño: Por lo general se ha procurado aplicar al caso la metodología disponible, con aplicación de las teorías tradicionales del empuje de tierras.

2. Estudios de modelos bidimensionales en el laboratorio, en los que la tierra se ha representado por medio de barritas metálicas de longitud relativamente grande en comparación con su diámetro. Las tiras de armado se han hecho con el mismo material usado en los prototipos.

Se trata principalmente de modelos cualitativos y en ellos se estudiaron, sobre todo, los tipos de falla susceptibles de presentarse.

3. Mediciones en prototipos construidos para resolver específicos de vías terrestres.

De los análisis y estudios anteriores parece concluirse que existe riesgo de que se presente una falla de cualquiera de los tres tipos siguientes: 

Una falla en la cual la tierra armada colapsa como un conjunto, sin deformación importante dentro de sí misma. Esta falla puede ocurrir por deslizamiento o volcadura y es análoga a la

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de un muro de retención convencional que falle por las mismas causas.



Falla por deslizamiento de la tierra en relación a las tiras de armado, acompañada de una desorganización dentro del cuerpo de tierra armada.



Falla por rotura de las tiras de refuerzo, que parece estar asociada a mecanismos de falla progresiva.

El material a usarse para estas estructuras debe ser los de naturaleza friccionante y se estima que falta investigación en el uso de materiales puramente cohesivos. Sin embargo se han construido estructuras con contenido de finos que pasaron la malla Nº 200 del orden de 10 y 20%, usando materiales naturales, sin procesos especiales de fabricación.

Se recomienda para la masa de tierra armada una sección próxima a la rectangular, en la que el ancho sea del orden de la altura del muro.

La estabilidad interna de la masa de tierra armada puede analizarse por los métodos de: Coulomb y Rankine.

Aún falta mucho por investigar en torno a la tierra armada y, concretamente, a la aplicación de las teorías de empuje de tierras a su cálculo.

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MÉTODO CONSTRUCTIVO El montaje estándar de un muro de Tierra Armada se hace a través de la siguiente secuencia:  En primer lugar, y dependiendo del proyecto, es necesario proceder a la excavación de la caja necesaria para colocar las armaduras en toda su longitud, considerando trabajos previos de drenajes o mejoramientos según proyecto.  Trazado y colocación de la solera de reglaje, la cual tiene como misión exclusiva obtener una superficie nivelada y lisa que facilite el apoyo y montaje de la primera fila de escamas.  Montaje de la primera línea de escamas en toda la longitud del tramo, considerando un desaplome hacia el relleno del muro y estabilizando con apuntalamiento, cuñas y prensas de madera.  Relleno de la primera capa de material hasta primera línea de conectores.  Compactación del relleno.  Instalación primera línea de refuerzos.  Relleno de la capa sobre línea de refuerzos.  Compactación del relleno.  Colocación de segunda línea de placas. Estas son fijadas a las placas que se encuentran fijas con prensas de madera y cuñas.  Se repite el ciclo hasta llegar a las placas de coronamiento del muro.

El comienzo del relleno del empotramiento debe hacerse cuando el macizo armado alcance los 3 [m] a efectos de poder aplomar la escama superior con su correspondiente inferior.

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La compactación del relleno debe realizarse utilizando maquinaria liviana en el sector ubicado en los primeros 2 [m] más próximos al paramento, evitando así que el uso de maquinaria pesada pueda desaplomar los paneles.

Se verificará continuamente y en cada línea de escamas que se instale, que nunca las escamas queden hacia el exterior de la línea teórica de montaje, y siempre a plomo o interior de la línea teórica.

LAS PRINCIPALES VENTAJAS QUE PRESENTAN LOS MUROS DE TIERRA ARMADA SON LOS SIGUIENTES:  Su construcción es fácil y rápida.  Su coste es frecuentemente inferior que el de los demás sistemas alternativos, generalmente entre un 20 y un 50% menor.  No tiene limitaciones prácticas en la longitud ni en la altura.  Su construcción es particularmente apropiada en terrenos de mala cimentación debido a que trasmiten tensiones relativamente pequeñas a cimentación y además, al ser muy flexibles se adaptan con facilidad a los asientos diferenciales.

A la hora de proyectar un muro de tierra armada se han de tener en cuenta dos requerimientos básicos: 

Ha de existir suficiente rozamiento entre el suelo y las bandas de refuerzo para evitar el deslizamiento entre ambos, lo que provocaría la rotura del muro.



Las bandas de refuerzo han de tener la suficiente sección como para resistir los elevados esfuerzos de tracción a los que se ven sometidos.

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El rozamiento entre suelo y bandas se puede mejorar dando rugosidad a la superficie de estas últimas pero el factor fundamental para obtener la suficiente fricción es la longitud de las bandas. Generalmente suele ser suficiente con una longitud entre 0.8 y 1.2 veces la altura del muro.

LOS MATERIALES NECESARIOS PARA CONSTRUIR

UN MURO DE

TIERRA SON LOS SIGUIENTES: A. Bandas de refuerzo: GENERALMENTE

de acero galvanizado, a

veces ranurado para aumentar el rozamiento. Se emplea también el aluminio.

Las bandas tienen una anchura de entre 4 y 12cm y un espesor de entre 2 y 4mm. La separación vertical entre bandas suele ser de 25 a 33cm si el parámetro es de acero y 75cm si es de hormigón, En lugar de las bandas se emplean en ocasiones mallas, alambres o material plástico.

Según se ha indicado, las bandas se disponen perpendicularmente al parámetro del muro aunque en ocasiones se instalan también bandas paralelas a aquel. Las primeras se llaman bandas transversales y las segundas longitudinales.

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Figura 2. Parámetro de chapas metálicas elípticas en un muro de tierra armada Fuente: CANMET, 1977

B. Parámetro del muro: su función es fundamental evitar que caiga tierra, lo cual sería el principio del fin del muro, debido a la acción de las bandas, el parámetro resiste un empuje sustancialmente menor que el que aparece en los otros tipos de muros.

El parámetro suele estar constituido por placas prefabricadas de hormigón o bien por chapas metálicas de forma elíptica, generalmente de acero galvanizado. Las placas de hormigón suelen ser cuadrados de 1.5m de lado, con espesor de unos 20cm. Las chapas metálicas han de ser flexible para permitir deformaciones y lo suficientemente gruesas como para evitar la corrosión.

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Figura 3. Muro de tierra armada Fuente: CANMET, 1977

C. Relleno de tierra: el relleno no debe contener materia orgánica u otros materiales degradable. La granulometría debe acomodarse a los límites proporcionados. Su ángulo de rozamiento no debe ser menor de 25º y en general conviene compactar el relleno para disminuir los asientos.

El cálculo de un muro de tierra armada se hace estudiando el equilibrio límite y suponiendo que el empuje horizontal de tierra es trasmitido a las bandas por rozamiento.

Los esfuerzos de tracción en las bandas son máximos cerca del contacto con el paramento y van disminuyendo hasta valer 0 en el extremo opuesto.

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La construcciĂłn de un muro de tierra armada se hace por capas horizontales: se instala una fila horizontal del parĂĄmetro, se colocan las bandas, se anclan a aquel y por Ăşltimo se extiende y compacta el relleno. El proceso se continĂşa para cada capa horizontal hasta terminar el muro.

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CAPITULO II Anclajes de muros de tierra

ANCLAJES Los Anclajes constituyen en la actualidad un medio esencial para garantizar la estabilidad de diversas estructuras. Pueden usarse en forma muy ventajosa en cualquier situación en que se le necesite su ayuda de la masa de suelo para soportar un determinado estado de esfuerzos o Los anclajes introducen tensiones y deformaciones adicionales en la masa de suelos mejorando la estabilidad general, y en donde el tipo de anclaje, el método de instalación, conjuntamente con los aspectos geológicos más resaltantes juegan un papel preponderante en el diseño del soporte.

CLASIFICACIÓN DE LOS ANCLAJES. SEGÚN SU APLICACIÓN EN FUNCIÓN DE SU TIEMPO DE SERVICIO: 

Anclajes provisionales: Tienen carácter de medio auxiliar y proporcionan las condiciones de

estabilidad a la estructura durante el tiempo necesario para disponer otros elementos resistentes que lo sustituyan. La vida útil no debe de ser mayor a 18 meses.

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Figura 4. Clasificación de los anclajes Fuente: http://www.tierra-armada.com



Anclajes permanentes: Se instalan con carácter de acción definitiva. Se dimensionan con

mayores coeficientes de seguridad y han de estar proyectados y ejecutados para hacer frente a los efectos de la corrosión. Dichos anclajes están diseñados para una vida de servicio superior a 18 meses.

SEGÚN SU FORMA DE TRABAJAR: 

Anclajes pasivos: No se pretensa la armadura después de su instalación. El anclaje

entra en tracción al empezar a producirse la deformación de la masa de suelo o roca. 

Anclajes activos: Una vez instalado se pretensa la armadura hasta alcanzar su carga

admisible, comprimiendo el terreno comprendido entre la zona de anclaje y laplaca de apoyo de la cabeza

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Figura 5. Anclajes Fuente: http://www.tierra-armada.com



Anclaje mixto: La estructura metálica se pretensa con una carga menor a la

admisible, quedando una fracción de su capacidad resistente se reserva para hacer frente a posibles movimientos aleatorios del terreno.

ANCLAJES INYECTADOS Estos tipos de anclaje son armaduras metálicas, alojadas en taladros perforados cementadas mediante inyecciones de la lechada de cemento o mortero. El elemento estructural es sometido atracción, generando un esfuerzo de anclaje el cual es soportado por la resistencia al corte lateral en la zona de inyección en contacto de terreno.

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A través de la inyección se forma un miembro empotrado en el extremo profundo del tirante metálico dentro el barreno, por lo tanto las fuerzas que actúan sobre el anclaje inyectado no se transmiten al terreno en toda su longitud, sino solamente en el tramo de la zona inyectada.

Figura 6. Anclajes Fuente: http://www.tierra-armada.com

Cabe destacar que adicionalmente a los anclajes inyectados se emplean también los pernos de anclajes puntuales, los cuales tienen un dispositivo para empotrar el sistema de anclaje en el fondo del barreno siendo en minería muy utilizados los de expansión.

Con mayor frecuencia se utilizan los tirantes constituidos por un cierto número de hilos o cables unidos formando un haz. El anclaje se hace generalmente mediante enclavamientos cónicos.

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PARTES DE LOS ANCLAJES 

La zona de anclaje: El dispositivo mecánico más elemental y de más instalación es el

casquillo expansivo dado su carácter puntual, está concebido para anclar la roca sana o estabilizar bloques o cuñas de roca que se han desarrollado por la intersección de unos pocos planos de debilidad.

La lechada se inyecta por la boca del barreno y el tubo de regreso llega hasta el final del mismo. La inyección termina después de la salida del aire y de la emisión de lechada por el tubo de regreso. De esta manera el anclaje actúa en forma permanente, evitándose efectos de corrosión. Una forma de eliminar el sistema de inyección del mortero o lechada de cemento, es aplicando el método perforación, sin lugar a dudas más versátil pero también más costoso.

La inyección se lleva a cabo a través de tuberías de PVC y es frecuente inyectar a presión, Alcanzando se valores de hasta 3.00 Mpa. En este caso es necesario separar la zona de anclaje de la zona libre y evitar la lechada. Puede ser ventajoso el uso de aditivos para celebrar el fragua doy disminuir la retracción. 

La zona libre: Es la parte en la cual la armadura metálica se encuentra separada o independiente del terreno que la rodea, lo cual permite deformarse con plena libertad al ponerse en tensión.

La zona libre, cuando el terreno de la perforación puede separarse,

queda independizado del mismo mediante camisas de PVC o metálicas. En

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cualquier caso debe protegerse de la corrosión mediante rellenos, productos y productores.



La cabeza: Corresponde a la zona de unión de la armadura a la placa de apoyo.

El anclaje de los tirantes se coloca mediante inyecciones de mortero o lechada de cemento. El tirante tiene uno o dos tubos que sirven para la inyección y salida del aire.

PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN La vida útil de un anclaje está condicionada a los efectos de la corrosión. Un anclaje carente de este tipo de protección puede tener una duración de pocos meses.

Los principales factores que ayudan a contribuir con el proceso de corrosión, son los siguientes:  Resistividad del suelo, la cual decrece a medida que la porosidad aumenta.  Factores microbiológicos.  Contenido de humedad (w): un incremento en esta genera un ambiente propicio para la corrosión bacterial.  Contenido de sales en el suelo.  Valor del PH: PH < 4, corresponde a suelos altamente ácidos, generando picaduras en metal.  Contenido orgánico y transferencia de oxigeno: suelos orgánicos producen ácidos orgánicos los cuales atacan a metales enterrados; el 24

flujo de aire o de oxígeno a través del suelo, retrasa la corrosión microbiológica, pero aumenta la corrosión electroquímica.

PROCESO CONSTRUCTIVO DE ANCLAJES. 

Excavación de la primera franja superior de suelo: Usualmente se realiza hasta unas pocas decenas de centímetros por

debajo de la posición prevista para el primer nivel superior de anclaje. La profundidad de esta capa excavada y de todas las capas posteriores depende de las características de cohesividad del suelo. 

Excavación de orificios para el primer nivel de anclajes: Generalmente se utilizan taladros horizontales para perforar orificios

cuyo diámetro sea el previsto para el primer nivel superior de anclajes. 

Armado del primer nivel de anclajes:

Se suelen colocar varillas centradas, de diámetro apropiado, en los orificios previamente perforados. Las varillas colocadas son roscadas en la parte exterior para facilitar su proceso destensado. 

Hormigonado parcial del primer nivel de anclajes: Se introduce una manguera flexible hasta el fondo del orificio

excavado, la misma que exteriormente está conectada a una bomba de hormigón fluido o de mortero. El hormigón o el mortero incluyen componentes expansivos para compensar la retracción de fraguado. 

Construcción del primer nivel superior de muro: 25

Exteriormente se arma, encofra y funde el primer nivel superior del muro, teniendo cuidado de que no se integre a las varillas, para lo que se suele dejar un espacio alrededor de la varilla sin fundir. 

Anclado del primer nivel superior de muros: Una vez fraguado el hormigón de un micro pilote y del muro superior al

de la varilla de anclaje, se coloca una placa de acero que tiene un orificio centrado de un diámetro ligeramente superior al de la varilla. Se hace pasar la varilla a través del orificio, permitiendo que la placa se apoye parcialmente en la superficie del muro del hormigón.

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CAPITULO III SISTEMAS DE ESTABILIZACIÓN EN LOS DIFERENTES TIPOS DE MURO MUROS DE HORMIGÓN ARMADO: La técnica constructiva del hormigón armado o concreto reforzado, consiste en la utilización de hormigón o concreto reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. También se puede armar con fibras, tales como fibras plásticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. El hormigón armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras industriales. La utilización de fibras es muy común en la aplicación de hormigón proyectado o shotcrete, especialmente en túneles y obras civiles en general.

El hormigón en masa es un material moldeable y con buenas propiedades mecánicas y de durabilidad, y aunque resiste tensiones y esfuerzos de compresión apreciables tiene una resistencia a la tracción muy reducida. Para resistir adecuadamente esfuerzos de tracción es necesario combinar el hormigón con un esqueleto de acero. Este esqueleto tiene la misión resistir las tensiones de tracción que aparecen en la estructura, mientras que el hormigón resistirá la compresión (siendo más barato que el acero y ofreciendo propiedades de durabilidad adecuadas).

MUROS DE GRAVEDAD: Los muros de gaviones son los formados por superposición de cajas de forma prismática, fabricadas generalmente mediante enrejado de alambre galvanizado en cuyo interior se introducen rocas de pequeño tamaño.

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Los dos elementos constructivos elementales en este tipo de muros son: Jaulas: El material más utilizado en la elaboración de las mismas es el alambre de acero galvanizado, con una resistencia mínima tracción de 42 kg/mm2. Las jaulas llegan plegadas a obra y su peso oscila entre los 10 y 38 kg cada una. Se utiliza acero galvanizado en la elaboración de las mismas para evitar los problemas de corrosión, teniendo en cuenta que en el deterioro del mismo influye: el ambiente de emplazamiento, los golpes de las piedras contra las mallas, la abrasión de los sedimentos, la acción del agua y la tensión en el alambre. Las mallas utilizadas en los gaviones tienen forma hexagonal y los alambres se unen entre sí enlazándolas mediante tres giros, lo que se conoce como doble torsión .También se utilizan otro tipo de mallas en la elaboración de las jaulas que son: las mallas de simple torsión, las mallas electrosoldadas, la malla plástica y la malla de enrejado.

Material de relleno: como material de relleno se puede emplear cualquiera mientras que sus características mantengan el equilibro estático de la estructura y proporcionen durabilidad al muro. Normalmente, los materiales más utilizados son cantos rodados o piedras de cantera, pudiéndose

también

emplear

materiales

artificiales

producto

de

demoliciones. Deben utilizarse materiales de elevado peso específico cuando la estructura esté sometida a las fuerzas producidas por el agua o resistir el momento de vuelco en el caso de muros de gravedad Las rocas de relleno, además de ser lo más densas posible, deben ser preferiblemente resistentes a los impactos y a las acciones químicas y atmosféricas.

Se establece un orden de preferencia respecto a los materiales más recomendados para el empleo en el relleno de las jaulas, estando en los primeros lugares los granitos, basaltos, calizas.

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El drenaje de las aguas se realiza a través de los gaviones, siendo en algunas ocasiones aconsejable el empleo de tubos de drenaje ubicados a lo largo de la base del muro para facilitar así el transporte de las aguas.

MUROS DE ESCOLLERA Los muros de escollera son los formados por grandes bloques de roca, obtenidos mediante voladura, o escollera, de peso superior a 250 kg y de forma más o menos prismática.

Para este tipo de muros es recomendable la utilización de piedra caliza, debiendo cumplir una serie de requisitos en cuanto a peso específico, resistencia a compresión simple, contenido en carbonato cálcico, etc.

También sería posible la utilización de otro tipo de rocas pero se debería realizar un estudio más detallado para garantizar que cumplen los requisitos de estabilidad e inalterabilidad.

Las obras de escollera están constituidas por bloques pétreos, obtenidos generalmente mediante voladura, con formas más o menos prismáticas y superficies rugosas.

Se pueden distinguir los siguientes tipos de escollera, en función del método de puesta en obra. 

Escollera vertida.



Escollera compactada.



Escollera colocada.

Sus aplicaciones fundamentales son las que siguen:  Escollera vertida: Dentro del campo de la ingeniería civil se emplea fundamentalmente en obras marítimas y fluviales, y en ciertos casos en presas y otras aplicaciones de tipo medio ambiental.

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 En obras de carretera suele utilizarse en la construcción de mantos drenantes,

en

la

resolución

de

patologías

geotécnicas

—

deslizamientos, por ejemplo— que requieren peso estabilizador en una determinada zona, como cimiento de terraplenes sobre suelos blandos, etc.  Escollera compactada: De amplio uso en pedraplenes, presas y obras marítimas en general. Se obtienen parámetros geotécnicos, en general mejores que los obtenidos por simple vertido.  Escollera colocada: Se utiliza en encauzamientos y restauraciones fluviales y en determinadas ocasiones en mantos de diques marítimos en talud.  En obras de carretera se emplea como protección contra la erosión de las entradas y salidas de obras de drenaje y de las pilas y estribos de las estructuras de cruce de cauces, así como en contrafuertes drenantes, taludes vistos de pedraplenes de fuerte inclinación y muros de contención o sostenimiento.  Entre las principales ventajas que puede ofrecer la escollera colocada para la construcción de muros se encuentran: A. Facilidad de drenaje a través de los intersticios existentes entre los bloques pétreos.

B. Facilidad para adaptarse a movimientos diferenciales del terreno, admitiendo ciertas distorsiones sin sufrir daños estructurales.

C. Relativa facilidad de integración de la escollera en el entorno, al tratarse de un material natural.

Los muros de tierra armada se caracterizan por tener un espesor relativamente reducido, por lo cual se pueden construir de gran altura que además actúan como contención del terreno

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Lo que diferencia un muro de tierra armada a un muro de escollera, es que estos muros son formados por grandes bloques de rocas, los cuales se recomiendan utilizar la piedra caliza, no son muy recomendables para lugares donde ocurren abundante precipitaciones por lo que por sus orificios drenan los materiales finos, por lo tanto se debe colocar un material granular filtrante.

Los muros de gaviones contrarrestan el empuje del terreno, son muros más seguros y fiables que los de escollera, ya que con estos se pueden realizar cálculos de estabilidad y una vez construido actúa de forma monolítica. Su drenaje s es que son muros no mayores a 3 metros, el cual impide la retención de los deslizamientos de grandes aglomeraciones.

Los muros de gaviones se caracterizan por ser una caja en forma prismática es decir rectangular, con mallas metálicas confeccionadas con alambres galvanizados, es totalmente permeable y permite ser atravesadas por el agua.

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ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION Hugo Contramestre Boyd, Oswaldo González G. Septiembre 2007 (UCAB): “ANÁLISIS COMPARATIVO DE SISTEMAS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES BAJO EL CONCEPTO DE SUELOS REFORZADOS, COMPARANDO LOS SISTEMAS TIERRA ARMADA Y TERRAMESH® SYSTEM PARA UN TALUD UBICADO EN GRANJERÍAS DE LA TRINIDAD, CARACAS, EDO, MIRANDA” El objetivo de este trabajo de grado es el comparativo técnico y económico de dos sistemas constructivos utilizados para obras de contención en suelo reforzado, donde serán analizadas todas las metodologías de cálculo involucradas en cada uno de ellos, así como los factores económicos y logísticos que conlleva la ejecución y puesta en funcionamiento de ellos en dicha obra, logrando así establecer mediante este estudio, la alternativa más adecuada desde un punto de vista integral.

Morón Hernández Ricardo, Ordoñez Matos Andres. Enero 2004 (URU):

“DISEÑAR

UN

MANUAL

ADAPTADO

AL

PROCESO

CONSTRUCTIVO DE MUROS DE TIERRA ARMADA UTILIZADOS COMO ESTRIBOS DE PUENTES” La importancia de esta investigación radica en la adaptación del sistema constructivo de muros de Tierra Armada al sistema de construcción venezolano para colocar al país a la vanguardia de los nuevos métodos de construcción, para de esta forma modernizar optimizar la vialidad del país, en este caso específicamente el Estado Zulia.

Esta adaptación se realizara mediante la elaboración de un manual aplicado a los métodos nacionales basándose en los manuales ya existentes.

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Esta tecnología se ha aplicado con éxito en países Europeos, como Francia de donde nace Tierra Armada y en Latinoamérica, específicamente en México.

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CONCLUSIONES El propósito de una estructura de contención es el resistir las fuerzas ejercidas por la tierra contenida, y transmitir esas fuerzas en forma segura a la fundación o a un sitio por fuera de la masa analizada de movimiento. En el caso de un deslizamiento de tierra el muro ejerce una fuerza para contener la masa inestable y transmite esa fuerza hacia una cimentación o zona de anclaje por fuera de la masa susceptible de moverse. Las deformaciones excesivas o movimientos de la estructura de contención o del suelo a su alrededor deben evitarse para garantizar su estabilidad.

Los métodos de estabilización de suelos deben emplearse cuando existe la amenaza de que se desarrollen en el terreno fuerzas mecánicas peligrosas de tracción o compresión, en tales casos, se necesita inmediatamente una estabilización a fondo del suelo.

Los muros de tierra armada son mazacotes de terreno en los que se introducen armaduras metálicas con el fin de resistir los movimientos. Con ello se consigue que el material trabaje como todo en uno. La importancia de esta armadura consiste en brindarle cohesión al suelo, de modo de actuar disminuyendo el empuje de tierra que tiene que soportar el muro. La fase constructiva es muy importante, ya que se tiene que ir compactando por capas de pequeño espesor, para darle una mayor resistencia al suelo. Se le suelen colocar escamas (planchas de piedra u hormigón), sin fin estructural alguno, sino para evitar que se produzcan desprendimientos. Un muro de suelo reforzado es un muro de tierra armada en que se sustituyen las armaduras metálicas, por geotextil. Es una solución más barata, a pesar de que será menos resistente.

Los muros de tierra armada, se pueden aplicar de forma más eficaz y económica en suelos de tipo cohesivos o friccionantes resultando 34

económicamente, no recomendable para suelos donde hay presencia de desechos orgánicos, ya que los anclajes resultarán muy largos.

Otro de los aspectos más importantes de los muros de tierra armada está en su gran flexibilidad. Esta estructura es capaz de soportar deformaciones sin presentar algún problema estructural. La naturaleza flexible de los muros de tierra armada hace que esta estructura sea adecuada para los casos en que por propia naturaleza del terreno se esperen asentamientos en la cimentación.

Los anclajes introducen tensiones y deformaciones adicionales en la masa de suelos mejorando la estabilidad general, y en donde el tipo de anclaje, el método de instalación, en conjunto con los aspectos geológicos más resaltantes juegan un papel preponderante en el diseño del soporte.

Los muros de contención tienen como objetivo resistir las presiones laterales o empuje producido por el material retenido detrás de ellos, su firmeza la deben fundamentalmente al peso propio y al peso del material que está sobre su fundación A manera de resumen final los empujes son producidos por terrenos

naturales,

rellenos artificiales o materiales almacenados. Los anclajes al

terreno se utilizan para sostener y dar resistencia a una superficie dudosa estabilidad.

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REFERENCIAS

http://html.rincondelvago.com/muros-de-tierra-armada.html http://www.tierra-armada.com https://www.ecured.cu/Muro_de_tierra_armada http://www.concretonline.com http://html.rincondelvago.com/tipos-de-muros-de-contencion.html MANUAL DE INGENIERIA DE TALUDES. PUBLICACIONES DEL INSTITUTO GEOLOGICO Y MINERO DE ESPAร A. Serie: GUIA Y MANUALES Nยบ3

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