“CONSTRUCCIÓN II”

FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

Docente:

Ing. Iván H. Mejía Díaz

2015 - I

¿Qué es un entibado?

Curso: CONSTRUCCIÓN II Docente: Ing. Iván H. Mejía Díaz

¿Qué tipos de estabilización de taludes conoces?

¿ Que norma incluye los conceptos de entibación y estabilización de taludes?

ENTIBADO

Según la Norma CE. 020 Estabilización de suelosy taludes, define entibación como:

Proceso mediante el cual se contrarresta losempujes activos, empleando materiales desostenimiento con condición temporal

Se define como entibado al conjunto de mediosmecánicos o físicos utilizados de formatransitoria para impedir que una zanja excavadase desmorone debido al empuje de tierras. Sedebe entender que el entibado es una actividadprevia y no una finalidad.

Se debe emplear entibaciones en toda obra, que requiera excavaciones enmateriales deleznables que ponga en riesgo la vida humana.

EXCAVACIONES TÍPICAS QUE REQUIEREN ENTIBACIÓN

PROYECTO DE ENTIBACIÓN.

Es imprescindible conocer:

• Profundidad de la zanja.

• Naturaleza del suelo (estudio geológico).

• Nivel freático.

• Sobrecargas debidas a tráfico y edificaciones.

• Diámetro del tubo.

Elección de una entibación: factores determinantes.

1.Empuje del terreno.El empuje del terreno es función de la profundidad

de la zanja.

Otros factores muy influyentes son la naturaleza del suelo y el

nivel freático, así como las sobrecargas debidas al trafico y a lasedificaciones.

2.Diámetro del tubo.El diámetro del tubo determina la anchura de la zanja y, por tanto, el número de alargadores de los codales y su distribución.

¿Cómo actúa la carga sobre la entibación?La presión del terreno es un factor decisivo para la resistencia requerida y, por consiguiente, para la elección del sistema de entibación. La carga que actúa sobre una entibación esta relacionada con la longitud de las planchas. A mayor longitud de plancha, mas momento flector.

TIPOS DE ENTIBACIONES

Entibaciones Parciales: En suelos cohesivos, se empleará entibaciones parciales, donde existanproblemas de grietas de tensión.

Entibaciones Totales: En suelos deleznablesque necesitan entibaciones completas, sepodrá emplear entibaciones tipo Tablestacasverticales, Tableros Horizontales o PiloteBarrenado u otras que el ProfesionalResponsable considere adecuadas.

Sistema de Soporte en la Entibación: En excavaciones poco profundas menores de 3.0 m, con sistemade entibación empotrado, el empleo de codales o puntales, será opcional, no así para profundidadesmayores a 3.0 m

DEFORMACIÓN Y EMPUJE

DISEÑO DE LA ENTIBACIÓN

Con la finalidad de diseñar la entibación a manera práctica, se atenderá las recomendacionesmostradas en los gráficos siguientes:

DISTRIBUCIONES DE EMPUJES EMPÍRICOS

EMPUJE EN EL PUNTAL

El diseño de la entibación, se debe realizar considerando lasáreas tributarias del gráfico de empuje que toma cada puntal.

ESTABILIDAD DEL FONDO DE LA EXCAVACIÓN

Para el caso de arcillas blandas y peligro que el suelo cedahacia arriba:

ESTABILIDAD DE TALUDES

Según la Norma CE. 020 , define los siguientestérminos:

ESTABILIDAD: Resultado del proceso de estabilización.

ESTABILIZACIÓN: Proceso físico o químico, mediante el cual semejora las condiciones mecánicas de un suelo.

ESTABILIZACIÓN DE TALUDES: Solución geotécnica integral que seimplementa en una talud, sea de terraplén, de excavación, decorte, natural u otros, capaz de incorporarle equilibrio suficiente ysostenible, que atienda los criterios gravitatorios y sísmicos,medidos por factores de seguridad, sin afectar negativamente a suentorno.

ESTABILIZACIÓN DE UN TALUD EXISTENTE

Para estabilizar u talud existente, es necesario que el ProfesionalResponsable establezca previamente las siguientes situacionesde inestabilidad:

*) Talud existente aparentemente estable: Corresponde a lasladeras modificadas y que por largo tiempo han permanecidoestables.

*) Talud en proyecto, o por construir: Modificación geométricade las laderas con fines de sustento de obras de ingeniería civil.

*) Talud con insuficiencia de estabilidad: Ladera modificada cuyofactor de seguridad a la estabilidad es menor a la unidad.

*)Talud colapsado, a ser reconstruido: Corresponde a los taludesafectados por la geodinámica externa asociado al derrumbe

La solución geotécnica integral de estabilización detalud para cualquiera de las cuatro situacionesmencionadas incluirá necesariamente laformulación y desarrollo de dos componentes:

Componente 1: Evaluación de la condición deestabilidad del talud.Componente 2: Metodología de estabilización yremediación del talud.

EVALUACIÓN DE LA CONDICIÓN DE ESTABILIDAD DE UN TALUD

Para evaluar la condición de estabilidad del talud el ProfesionalResponsable incluirá el desarrollo de os siguientes criterios deevaluación:

• La mecánica de suelos• El comportamiento geodinámico del área• El flujo de agua• La geometría del talud y• La topografía del entorno

El factor se seguridad mínimo del talud deberá ser 1.5 parasolicitaciones estáticas y 1.25 para solicitaciones sísmicas.

Para el análisis de estabilidad de los taludes en roca y suelos seránecesario realizar los estudios geotécnicos, que permitancaracterizar los materiales y evaluar los parámetros de diseñoque el Profesional Responsable considere necesario, a fin deobtener la estabilidad del talud.

Las cargas sísmica pueden generar problemas de movimientosdel talud. Un sismo establece mayor probabilidad de riesgo deocurrencias geodinámicas externas. El profesional detallaráaquellas zonas identificadas como críticas. El coeficiente sísmicopara el análisis seudo estático corresponderá a un sismo de 475años de periodo de retorno.

METODOLOGÍA DE ESTABILIZACIÓN Y REMEDIACIÓN DEL TALUD

Determinada la condición de estabilidad, elProfesional Responsable seleccionará y aprobará elmétodo de estabilización que muestrepotencialidades para estabilizar y remediar el talud.

Los métodos de estabilización y remediación detaludes serán establecidos de acuerdo a laidentificación de peligros y los resultados de laevaluación de los mecanismos que generan lainestabilidad del mismo. Se podrán aplicar lossiguientes métodos:

• Por disminución de las presiones hidrostáticas.• Por disminución de los esfuerzos cortantes

solicitantes.• Por introducción de fuerzas resistentes• Por mejoría de las propiedades del depósito y/o

macizo.• Por incorporación de inhibidores o

controladores de energía de caída.

ESTABILIZACIÓN DE UN

TALUD RECIÉN CORTADO

• CÁLCULO DE EMPUJES

El Profesional Responsables debeaplicar las herramientascorrespondientes al cálculo de losempujes en sus diferentes estados,que permita la determinación delos elementos de contención másadecuados.

MÉTODO DE RANKINE

MÉTODO DE LA ESPIRAL LOGARÍTMICA

• Para muros con superficie decontacto inclinada y terraplénhorizontal se debe utilizar lasiguiente figura, a fin de obtener oscoeficientes de empuje activo ypasivo.

• En el caso de empuje pasivo, se dalos valores de Kp para δ/Φ=-1. Paravalores distintos se debe corregir elvalor de kp según la tabla que semuestra a continuación.

• FIGURA 1: Coeficientes activo ypasivo (muro con fricción, muroinclinado, terraplén horizontal)

δ = ángulo de fricción entre el suelo y lapared.Ө = ángulo de inclinación del muro.Φ = ángulo de fricción interna.

• Para muro vertical con terrapléninclinado se debe utilizar lasiguiente figura.

• En el caso de empuje pasivo, se dalos valores de Kp para δ/Φ=-1. Paravalores distintos se debe corregir elvalor de kp según la tabla que semuestra a continuación

• En el caso de empuje activo, se dael valor de ka directamente.

• FIGURA 2: Coeficientes activo ypasivo (muro con fricción, murovertical, terraplén inclinado)

δ = ángulo de fricción entre el suelo y lapared.Φ = ángulo de fricción interna.Β = ángulo del talud detrás del muro.

DISEÑO GEOTÉCNICO

DE MUROS

• El Profesional Responsable debepredimensionar y diseñargeotécnicamente un tipo de muro,considerando como mínimo lasetapas siguientes:

• Seguridad al posible vuelco delmuro.

• Seguridad al posible deslizamientodel muro.

• Seguridad de la cimentación delmuro.

• Capacidad resistente de la base.• Deformación (asentamiento)

PRE DIMENSIONAMIENTO

DE MUROS DE

SOSTENIMIENTO

MUROS SEGÚN MATERIAL Y TECNOLOGÍA CONSTRUCTIVA

DENTRO DE LOS MUROS DE

GRAVEDAD Y SEMIGRAVEDAD

DENTRO DE LOS MUROS EN VOLADIZO

CON CONTRAFUERTES

MÉTODO DEL FACTOR DE SEGURIDAD GLOBAL

MÉTODO DE LOS ESTADOS LÍMITES

DRENAJE Y SUBDRENAJE

• Todo diseño de muro debegarantizar el drenaje del relleno delmuro, evacuando las aguas oevitando que éstas ingresen.

• Para impedir que el agua seintroduzca en el relleno, en la etapadel proyecto y/o construcción, deberealizarse lo siguiente:

• Localizar los lugares de dondeproviene el agua, con la finalidad detomar las medidas pertinentes paraevitar que el material se sature.

• Desviar el agua alejándola delrelleno, en lo posible con zanjas decoronación, que evacuen el aguahacia los lados del talud sin causarerosión.

• Proteger la superficie del relleno,mediante sistemas de absorción delagua excedente que desequilibre eltalud.

VEGETACIÓN PARA TALUDES

OPCIONES DE DRENAJE