Diseño de Muro Por Gravedad

 MEMORIA DE CÁLCULO - MUROS DE CONTENCION EN GRAVEDAD PROYECTO:

"MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA(PU 675) POMATA - YOROHOCO, PROVINCIAS DE CHUCUITO - PUNO"

CLIENTE: DISEÑO:

GOBIERNO REGIONAL DE PUNO - GERENCIA REGIONAL DE INFRAESTRUCTURA ING. JUAN CARLOS JIMENEZ CONDORI

FECHA : JUNIO DEL 2014

ALTURA ALTURA DE DE PANT PANTALLA ALLA = 3.00 3.00 m. 1.0 DATOS GENERALES: Geotécnicos, Cargas y geométricos 1.1 Geotécnicos:  = 14.50 tn/m2 Capacidad portante del terreno  = 29.85 ° Angulo de fricción interna  = 1.80 tn/m3 Peso unitario del relleno  = 2.30 tn/m3 Peso unitario del concreto ciclopeo = 210.00 Kg/cm2 Resistencia a la co compresión  ′ C = 0.00 Cohesión del suelo 1.2 Cargas: S/C

C

S/C K

1

1

=

1.96 tn/m2

Sobre carga

= = = = = = = = = = = = =

0.50 0.33 0.35 0.15 0.77 0.30 0.60 3.00 1.80 1.20 0.30 2.40 3.90

H Longitud de punta Base del talud frontal Ancho de corona Base del talud posterior d Base del talud posterior e Longitud de talon Altura de zapata G Altura del talud frontal Altura del talud posterior i Altura del talud posterior j Altura del talud front. y post. del parapeto Ancho de zapata Altura total

10

J

10

1.3 Geométricos:  A B C D E F G H I J K L

Htotal

m m m m m m m m m m m m m

1.3.1 Dimensionamiento del Muro: Descripción Predimensionamiento Corona 0.08H o 30cm(min)  An  Ancho Zapata 0.5H - 0.75H  Alt  Alto o Zapata 0.12H - 0.17H Longitud Punta 0.12H - 0.17H Talud Frontal (Z) 0.02 (min)

I

G

a  A

B

C

D

E

F

L

Fig 01: Geometría del muro

Fact Factor or eleg elegido ido Valor alor (m) (m) Adopt doptad ado o 0.092 0.36 0.35 0.60 .600 2.34 .34 2.40 .40 0.15 .150 0.59 .59 0.60 .60 0.120 0.47 0.50 0.030 0.03 0.10

2.0 CÁLCULO DEL EMPUJE LATERAL SOBRE EL MURO : 2.1 Cálculo del empuje pasivo (E1):

2.2 Cálculo del empuje activo (E2): 1

1

  = . ℎ 

  = .  . ℎ ℎ + 2ℎ′ 2

2

Donde : Kp Coeficie icien nte de presión pasiva de Rankine Peso especifi especifico co del relleno h Profundidad del estrato Ep Presión pasiva

Donde : Ka Coeficiente de presión ión pasiva iva de Rankine ine Peso especifi especifico co del relleno h Profundidad del estrato Ea Presión activa

El valor de Kp Esta dado por la expresión :

El valor de Ka Esta dado por la expresión :

  =  45° +

 2

Retomando los datos y reemplaz lazandolos en en la Ecuación kp y Ep se obtiene:

  =  45° −

 2

Retomando los los datos y reemplazandolos los en la Ecuación ka y Ea se obtiene:

JC JIMENEZ

tang^2 ( 45 + 29.85 29.85// 2 ) 2.98

Kp = Kp = Ep = Ep1 = Ep2 =

Ka = Ka = Ea = Ea1 = Ea2 = h s/c = Ea2' = Ea2' =

  =  ∗  ∗ 

0.00 3.22

tn/m2 tn/m2

tang^2 ( 45 - 29.85 29.85// 2 ) 0.34   =  ∗  ∗ 

0.00 2.20 (s/c)/γ

tn/m2 tn/m2 =

1.09

  =  ∗ /  ∗ 

0.67

S/C

0.67 T/m2.

3.22 T/m2.

2.87 T/m2.

Fig 02: Empuje pasivo y activo del relleno Fuerza total pasiva por unidad de longitud y ubicación 1

  = . ℎ 

  ∗ ℎ

  =

2

2

comprovando 0.97 t/m.

Ep = 0.97 t/m.

OK EMPUJE PASIVO

Determinando altura de empuje pasivo   =

ℎ 3

Yp = 0.20 m. Fuerza total activa por unidad de longitud y ubicación 1 2

h' = Ea =

(s/c)/γ

  + 

  =

  = .  . ℎ ℎ + 2ℎ′

2

ℎ

1.09 m. comprovando 6.37 t/m.

6.37 t/m.

OK EMPUJE ACTIVO

Determinando altura altura empuje activo comprovando ℎ  + 3ℎℎ′   = 3(ℎ + 2ℎ  )

Ya =

1.43 m.

  =

Ya =

ℎ 3

2  +    + 

1.43 m.

OK ALTURA Ea

S/C

6.37 T/m. 1.43m. 0.97 T/m.

Fig 03: Empuje Empuje pasivo y activo por unidad de longitud y ubicación

JC JIMENEZ

3. CÁLCULO DE FUERZA Y MOMENTO DEL MURO MURO : 3.1 Calculo del momento resistente: 7 8 3

2

10 9

4

1

5 6

Fig 04: Secciones del muro y relleno

Sec c i ó n

A n c ho (m )

A l t o (m (m )

Área (m2)

Peso Especif. (t/m3)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0.33 0.35 0.15 0.15 0.77 2.40 0.15 0.77 0.77 0.30 1.22

3.30 3.30 1.50 1.80 1.80 0.60 1.20 1.20 1.80 3.00 1.09

0.54 1.16 0.11 0.27 0.69 1.44 0.09 0.92 0.69 1.33 1.33

2.30 2.30 2.30 2.30 2.30 2.30 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 ∑P

Pes o (t n )

1.25 2.66 0.26 0.62 1.59 3.31 0.16 1.66 1.25 2.39 2.39 17.55

B r azo (m )

Momento en el punto A

0.720 0.90 1.005 2.67 1.230 0.32 1.26 0.78 1.59 2.53 1.20 3.97 1.28 0.21 1.72 2.85 1.84 2.30 2.25 5.38 1.79 4.28 ∑MRS 26.19 t-m

Obs.

Muro Muro Muro Muro Muro Muro Relleno Relleno Relleno Relleno S/C

4. ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO : 4.1 Verificación por deslizamiento : ∑   ∅ +  ∙  ∙  +      =    =

Base adoptada = 2.40 m. Ø' = C' =

19.9 19.9 0.0

Ángu Ángulo lo de de fricció fricción n entre entre Relleno elleno y Con Concre creto to (Ø' (Ø' =Ø/3 =Ø/3 a 2Ø/3): 2Ø/3): Cohesión del su suelo

Factor de seguridad (Deslizamiento) de cargas horizontales debe ser mayor de 1.50 FSD = FSD =

ERS / EAS 1.733

> >

1.50 1.50

OK DESLIZAMIENTO

Factor de seguridad (Deslizamiento) Sin considerar empuje pasivo FSD = 1.581 > 1.50 OK DESLIZAMIENTO 5. VERIFICACIÓN POR VOLTEO : 5.1 Momento de vueco:   =

∑  

MAS=   ∗

MAS =



9.1091

Factor de seguridad (Volteo) de cargas horizontales debe ser mayor de 2.00 FSD = FSD =

MRS / MAS 2.875

> >

2.00 2.00

OK VOLTEO

JC JIMENEZ

6.0 ESTABILIDAD GLOBAL DE TALUD Debido Debido al carácter natural y artificial artifi cial del talud, tanto tanto ladera abajo abajo y arriba de la carretera, se ha analizado analizado la inestabilidad inestabili dad del del talud talud adyacente en forma global considerando la sobrecarga de la vía en los casos más críticos. Se ha usado, además, para los cálculos relativos de estabilidad de taludes un programa de cómputo geotécnico (GEO 5) de reconocida confiabilidad. Encontrándose factores de seguridad para las superficies de corte que pasan por el muro de contencion valores por encima de la unidad.

7. VERIFICACIÓN POR CAPACIDAD DE CARGA : 7.1 Determinando exentricid icida ad en una direccion ion:   =

e= e=

 2

−

7.2 Presión ión sobre el su suelo en Talon y punta:

∑  − ∑  ∑

0.227 m. 0.227 m.

 ó = 

< <

B/6 0.40 m. OK

q punta = 11.46 tn/m2 q talon = 3.16 tn/m2

7.3 De la ecuacion general de capacidad de carga: Para cimiento corrido con superficie de relleno plana

para ∅  =  =

Nc 29.79 .798



  =    +   + ′  

D/B<=1

0.308

q=

1.123

Fqd = qu =

  =  ⁄ =

1.089 59.801 tn/m2 1.99 Kg/cm2 ≥

N Según tabla de Meyerhof  21.94 .941 Inter terpolad lado

h = 1.08 tn/m2



determinado B' B' = B - 2e

   = 1 + 2∅ 1 − ∅ ∅ (  )  →

29.85

Nq 18.10 .106

OK

   = 1+ 0.4 ′

Fcd =

∑ 6 1±  

Fd =

1

=

1.95 m.

Comprobando factor de seguridad (.   )  =

 = 

5.30

OK > 3

1.15 Kg/cm2 OK CARGA ADMISIBLE

JC JIMENEZ