Canal de Karakum

6to Semestre: Ingeniería Civil Ingeniera: Grettel Reintsch Auza Geotecnia

Cortes apuntalados INTRODUCCION Muest Muestra ra dos dos tipos tipos de cortes cortes apun apuntal talad ados os usado usados s común comúnme mente nte en traba trabajos jos de construcción. Un tipo usa vigas montantes, que son vigas verticales de acero o de madera madera hincad hincada a en el terre terreno no antes antes de proce procede derr con con la excav excavaci ación ón.. Tablas blas de revestimiento, revestimiento, que son tablones horizontales horizontales de madera se colocan entre las vigas montan montante tes s confo conforme rme avanz avanza a la excav excavaci ación ón.. uand uando o la excav excavaci ación ón alcan alcanza za la profundidad deseada, se instalan los largueros ! los puntales "vigas horizontales de acero#. $os puntales son miembros a compresión horizontales. Muestra otro tipo de excavación apuntalada. %n este caso, tablestacas entrelazadas se hincan en el suelo antes de la excavación. $os largueros ! los puntales se insertan inmediatamente despu&s de que la excavación alcanza la profundidad apropiada. Una gran ma!or'a de cortes apuntalados usan tabla estacas. $as tablestacas de acero en %stados Unidos son aproximadamente de () a (* mm de espesor. $as secciones europeas son m+s delgadas ! anchas. $as secciones de tabla estacas son , de arco profundo, de arco bajo o de alma recta. %l entrelazado de las secciones de las tablestacas tienen forma de pulgar ! dedo o rótula esf&rica para para logr lograr ar cone conexi xion ones es herm herm&t &tic icas as.. $a figu figura ra (-.( (-.(*a *a mues muestr tra a diag diagra rama mas s esquem+ticos del tipo de pulgar ! dedo para el entrelazado de secciones de alma recta. %l tipo de rótula esf&rica para entrelazar secciones  se muestra en la figura (-.(*b. $a tabla (-.- muestra las propiedades de las secciones de tabla estacas producidas por la ethlehem /teel orporation. %l esfuerzo admisible de dise0o por flexión para las tablestacas es el siguiente1 Tipo de acero 2/TM 23*-4 2/TM 2356 2/TM 2378) %sfuerzo admisible "M9:m-# (6) -() -() %s conveniente el uso de las tabla estacas de acero debido a su resistencia a los altos esfuerzos de hincado desarrollados al ser hundidas &stas en suelos duros; tambi&n son de peso ligero ! reusables.

Muros de retención y cortes apuntalados

Tipos de cortes arriostrados1 "a# uso de vigas montantes; "b# uso de tabla estacas
Tipos de conexiones de tabla estacas1 "a# tipo de pulgar ! dedo; "b# articulación de rótula.

Presión lateral de tierra en cortes apuntalados

6to Semestre: Ingeniería Civil Ingeniera: Grettel Reintsch Auza Geotecnia %n el cap'tulo 8 se explicó que un muro de retención gira alrededor de su base on cedencia suficiente del muro, la presión lateral de tierra es aproximadamente igual a la obtenida con la teor'a de =an>ine o con la de oulomb. %n contraste con los muros de retención, los cortes apuntalados muestran un tipo diferente de cedencia en sus paredes "v&ase la figura (-.(?b#. %n este caso, la deformación de la pared crece gradualmente con la profundidad de la excavación. $a variación de la cantidad de deformación depende de varios factores, como el tipo de suelo, la profundidad de la excavación ! la mano de obra. /in embargo, con mu! poca cedencia del muro en la parte superior del corte, la presión lateral de tierra ser+ cercana a la presión en reposo. %n el fondo del muro o pared, con un grado mucho ma!or de cedencia, la presión lateral de tierra ser+ considerablemente menor que la presión activa de tierra de =an>ine. omo resultado, la distribución de la presión lateral de tierra variar+ considerablemente en comparación con la distribución lineal supuesta en el caso de los muros de retención. $a fuerza lateral total, <, impuesta sobre un muro es evaluada teóricamente usando la teor'a general de cu0as de Terzaghi "(8?*# $a superficie de falla se supone que es una espiral logar'tmica, definida como "(-.-7# donde (@ A +ngulo de fricción del suelo. Una descripción detallada de la evaluación de < est+ m+s all+ del alcance de este texto; los interesados deben consultar un texto sobre mec+nica de suelos se muestra una comparación de la presión lateral de tierra para cortes apuntalados en arena "con +ngulo de fricción en la pared o A B# con la de un muro de retención "o A B#. /i o A B, un muro de retención de altura C estar+ sometido a una presión activa de tierra de =an>ine ! la fuerza activa resultante intersecar+ el muro a una distancia nC desde el fondo del muro.

%n cualquier caso, al escoger una distribución de presión lateral del suelo para el dise0o de cortes apuntalados, el ingeniero debe tener en mente que la naturaleza de la falla en cortes apuntalados es mu! diferente de la que ocurre en muros de retención. Despu&s de observar varios cortes apuntalados, "(878# sugirió usar envolventes de presión de dise0o para cortes apuntalados en arena ! arcilla.

6to Semestre: Ingeniería Civil Ingeniera: Grettel Reintsch Auza Geotecnia Cortes en arena . %sta presión se expresa como "T A B.75E"CF Donde E" A peso espec'fico C A altura del corte Ga A coeficiente de presión activa de =an>ine A tan- "?5 3 cp:-#

%nvolvente de la presión aparente de "(878# para cortes en arcillas suaves a medias Cortes en arcilla blanda y media $a envolvente de presión para arcilla blanda ! media se muestra en la figura (-.(7, ! es plicable para la condición

Donde e A cohesión no drenada "el@ A B#. $a presión, eH, es la ma!or de donde Ef A peso espec'fico de la arcilla.

Cortes en arcilla dura

es aplicable a la condición EfC:c 1s; ?.


Parámetros del suelo para cortes en suelo estratificado 2 veces, cuando se est+ constru!endo un corte apuntalado se encuentran estratos de arena ! arcilla. %n este caso, "(8?*# propuso determinar un valor equivalente para la cohesión "cf@ A B#

donde C A altura total del corte IJs A peso espec'fico de la arena Cs A altura del estrato de arena

Dise0o de varios componentes de un corte apuntalado Gs A coeficiente de presión lateral de tierra para el estrato de arena "E,,(# r

nI A coeficiente de falla progresiva "rango de ).5 a (.); valor promedio A ).65# %l peso espec'fico promedio IJa de los estratos se expresa como

donde IJc A peso espec'fico saturado del estratos de arcilla. Una vez determinados los valores promedio de la cohesión ! del peso espec'fico, las envolventes de la presión en la arcilla se usan para dise0ar los cortes. /imilarmente, cuando se encuentran varios estratos de arcilla en el corte la cohesión no drenada promedio es

%l peso espec'fico promedio, IJaI es

Diseño de arios componentes de un corte apuntalado Puntales %n trabajos de construcción, los puntales deben tener un espaciamiento vertical m'nimo de aproximadamente * m. $os puntales son en realidad columnas horizontales sometidas a flexión. $a capacidad de carga de las columnas depende de la relación de esbeltez, l:r, que se reduce proporcionando soportes verticales ! horizontales en puntos intermedios. %n cortes anchos es necesario empalmar los puntales. %n cortes apuntalados en suelos arcillosos, la profundidad del primer puntal debajo de la superficie del terreno debe ser menor que la profundidad de la grieta de tensión, o. De la ecuación "8.(5#, tenemos

donde Ga A coeficiente de la presión activa de =an>ine.

Un procedimiento simplificado conservador se usa para determinar las cargas en los puntales. 2unque este procedimiento variar+ dependiendo de los ingenieros implicados en el pro!ecto, el siguiente es un esquema paso a paso del procedimiento general

Determinación de las cargas en los puntales1 "a# sección ! planta del corte; "b# m&todo para determinar las cargas en los puntales Dise0o de varios componentes de un corte apuntalado Dibuje la envolvente de presión para el corte apuntalado

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