Estructuras de contención
Construcción estructural de ingeniería, cuyo fn es contener los empujes de tierras que puedan aectar a una determinada obra. Puede ser una única obra con un único proyecto (como es el caso de la construcción de un muro de contención con el fn de obtener parcelas de superfcie horiontal!, o puede ser parte parte de un proy proyec ecto to m"s m"s grand grande, e, (com (como o por por ejem ejempl plo, o, un mur muro para para cont conten ener er el empu empuje je de tier tierra ras s pró pró#imo #imo a una una carretera, o pantallas para la construcción de los sótanos de un edifcio!. $l prop propós ósit ito o de una una estr estruc uctu tura ra de cont conten enci ción ón es resi resist stir ir ueras ueras ejerc ejercida idas s por la tierr tierra a conteni contenida da y transmi transmitir tirlas las en orma segura a la undación o a un sitio por uera de la masa anal anali iad ada a en el mo%i mo%imi mien ento to.. Para esto esto se die diere renc ncia ian n dos dos condiciones para el dise&o de una estructura de contención'
Condición de talud estable.
$ste es el caso del muro de contención en donde el suelo es homogneo y se genera una presión de tierras de acuerdo a las teorías de )an*ine y Coulomb y la uera acti%a tiene una distribución de presiones en orma triangular. triangular.
Condición de deslizamiento.
$n este caso generalmente las ueras actuantes son superiores a las ueras acti%as calculadas por teorías tradiciones. $l costo de construir una estructura de contención es generalmente mayor, por lo que se debe tener muy en cuenta el dise&o que debe hacerse con el fn de sostener ueras y empujes adem"s de mantener la altura lo mas posible.
Muros de contención
+e denomina muro de contención a un tipo de estructura de contención rígida, destinada a contener algún material, generalmente tierras. os muros de contención tienen como fnalidad resistir las presiones retenido
laterales ó empuje producido por el material detr"s
de
ellos,
su
estabilidad
la
deben
undamentalmente al peso propio y al peso del material que est" sobre su undación. os muros de contención se comportan b"sicamente como %oladios empotrados en su base. -esignamos con el nombre de empuje, las
acciones
producidas por las masas que se consideran despro%istas de cohesión, como arenas, gra%as, cemento, trigo, etc. $n general los empujes son producidos por terrenos naturales, rellenos artifciales o materiales almacenados.
Historia de los muros de contención
unque en la antig/edad se construyeron muchos tipos de muros de carga, los m"s antiguos que se conser%an son de adobe o piedra. +e tiene constancia de la e#istencia de pastas y morteros precursores del hormigón desde los tiempos del ntiguo $gipto, pero ueron los romanos los que impulsaron este material con la tcnica del $mplectum, consistente en crear dos hojas e#teriores de sillares de piedra, rellenas de un mortero de cal con arena y cascotes. $sta tcnica constructi%a se ha repetido con ligeras %ariantes (como el muro -acio!, a lo largo de la historia. $n los lugares donde la piedra escaseaba o era e#cesi%amente costoso conseguirla, sta se sustituyó por el barro en orma de adobe' un ladrillo de barro secado al sol. simismo, se puede establecer un paralelismo entre el emplectum y el tapial, una orma de construcción consistente en aprisionar barro entre dos placas o encorados de madera, y compactarlo en sucesi%as tongadas mediante maos o pisones. 0na %e se terminaba una hilada de tapiales, se colocaban el encorado encima, y se repetía la operación. Con estas tcnicas de tapial y adobe se lograron erigir edifcios de hasta seis alturas, algunos de los cuales perduran en 1emen.
Pero el material m"s empleado para realiar muros de carga es el ladrillo' una e%olución del adobe cuya dierencia estriba en el proceso de cocción, que le confere mayor resistencia y durabilidad. $l ladrillo empleado en muros de carga suele ser macio, aunque no es inusual encontrar muros de carga de ladrillo perorado o incluso hueco en %i%iendas de una o dos alturas. 0na %ariante del muro de carga de ladrillo es el realiado con bloque de hormigón, si bien no es posible alcanar grandes alturas por este mtodo. l igual que en las pocas anteriores, tambin e#iste un re2ejo del emplectum romano en el empleo actual del hormigón en masa, donde, como sucediera en el tapial, el hormigón se confna mediante encorados hasta que ste ragua y adquiere durea. a aparición del acero, capa de soportar las tensiones de tracción, posibilitó la aparición del hormigón armado y de las estructuras met"licas, que modifcó radicalmente la orma de construir, dejando obsoletos los muros de carga. $n la actualidad, estos muros sólo se emplean en obras de poca entidad, como muros de contención de terreno en obras públicas y en sótanos, siendo el resto de la estructura una combinación de %igas y pilares, por lo que los muros rara %e adquieren unciones portantes o estructurales, y su único propósito es el de compartimentar o aislar los espacios.
3asta fnales del siglo 454, se construían muros de mampostería y piedra, a partir del siglo 44 se comenó a construir muros de concreto en masa y de concreto armado, desplaando
en
muy
buena
parte
a
los
anteriormente utiliados.
Características de los muros de contención
materiales
Particularidades de los muros de contención
$l principal condicionante que suelen presentar los muros de contención es que se deben ejecutar sobre una ladera natural o talud en desmonte, en la que únicamente se podr"n emprender determinadas actuaciones puntuales. Con recuencia el moti%o de la ejecución del muro es que dichas laderas o taludes presentan problemas de estabilidad, pretendindose con el mismo, bien de orma aislada o conjuntamente con otras actuaciones, proporcionar un ni%el
de contención adecuado respecto de la carretera6 tambin puede emplearse cuando el problema sea undamentalmente la meteoriación de la ladera o talud sin que ello implique problemas de estabilidad en la misma, si bien en tales circunstancias. +i bien el estudio de la estabilidad de los taludes o laderas, con o sin la presencia del muro, e#cede el contenido de este documento, se indica que el proyecto debe basarse en un e#hausti%o reconocimiento de la ladera natural, con particular incidencia en las cuestiones relati%as a su naturalea geológica y comportamiento geotcnico e hidrogeológico, que resultan de gran importancia a la hora de e%aluar la estabilidad del conjunto.
Criterios para escoger el tipo de estructura
os siguientes actores deben tenerse en cuenta para seleccionar el tipo de muro de contención'
ocaliación del muro de contención propuesto, su posición relati%a con relación a otras estructuras y la cantidad de espacio disponible. ltura de la estructura propuesta y topograía resultante. Condiciones del terreno (+uelo!.
7i%el re"tico, corresponde (en un acuíero libre! al lugar en el que se encuentra el agua subterr"nea. $n este ni%el la presión de agua del acuíero es igual a la presión atmosrica. Cantidad de mo%imiento del terreno aceptable durante la construcción y la %ida útil de la estructura, y el eecto de este mo%imiento en muros %ecinos, estructuras o ser%icios. -isponibilidad de materiales. 8iempo disponible para la construcción. pariencia ($sttica!. 9ida útil. :antenimiento.
Ventajas y desventajas de los muros de contención Al igual que todos los trabajos realiados por el hombre se
llegan a tener errores por accidente, suele pasar igual con los muros de contención, a continuación se mencionan solo algunos de los que normalmente sobresalen.
VE!A"A#
$n la contención de terrenos con muros de tierra armada es un sistema económico compar"ndolo a los otros sistemas de contención. Por lo tanto es apropiado en onas donde la superfcie de trabajo es limitado y requiere de una r"pida ejecución puesto que los muros son r"pidos de le%antar con una orma bastante 2e#ible debido a su car"cter preabricado tal es el caso de la tierra armada. sí mismo la estrategia con la que se le%antan los muros de contención es bastante 2e#ible tanto a ni%el de adaptabilidad topogr"fca puesto que asume cualquier orma, como a ni%el de absorción de asiento en cimentación. dem"s de que se podría decir que estticamente en algunos casos permite la re%egetación de la superfcie e#terior integr"ndose con el medio natural.
$E#VE!A"A#
hora bien los problemas o las des%entajas que presentan estos tipos de muros de contención son principalmente en su ejecución, ya que debe cuidarse metódicamente, teniendo especial rele%ancia la elección de material relleno, que debe cumplir unas prescripciones tcnicas específcas, así como la compactación, que debe hacerse de orma correcta.
Por otro lado en los muros de tierra armada, se debe hacer hincapi en la protección de las armaduras rente a la corrosión que pueden poner en peligro todo sistema. Con todo esto nos podemos dar cuenta que los problemas en los muros de contención, radican en su le%antamiento pues los materiales siempre deben cumplir una serie de normas que como ya se mencionó est"n especifcados y algunas %eces no son acatadas.
Bi bl i ograf í a
http';;murosdecontencion<=>?.blogspot.com; http';;oa.upm.es;>>@A;>;B7DE7-)$+EF)E:)5.pd
Introducción
La i dea de pr opor ci onar un so por t el at er ala masas de t i e r r a medi ant e elempl eo de es t r uct ur as de co nt enci ón,e s bas t ant e ant i gua.Las pr i me r as co ns t r uc c i ones de l as que s e t i e ne c o no c i mi e nt oe nl aq ues ehae mpl e a doe s t ec o nc e p t o ,c o r r e s po nde n al osmonument osmeg al í t i cos ,cones t r uct ur asquedat an delaño 4000 A. C.
Es t as c onst r uc c i ones , que s on l as pr i me r as
ma ni f e s t a c i o ne s a r q ui t e c t ó ni c a s de l a hi s t o r i a ,s e e mpl e a r o n pr i nc i pa l me nt ee nl ac o s t aa t l ánt i c adeEur o paye ne lMe di t e r r á ne o Oc c i de nt al . Losmeg al i t osf uer onmonument oscons t r ui doscongr andesbl oques de pi edr a si n l abr ar .
Un ej empl ot í pi co de es t et i po de
c o ns t r uc c i o ne se se lNe wg r a ng eCa i r n,c o ns t r ui doe nI r l a ndae ne l año 3200 A. C. Es t a es t r uct ur a es t aba cons t i t ui da porun gr an ci l i ndr o de82 m dedi áme t r o,en cuyocont or no secons t r uye r on e s t r uc t ur a sdec o nt e nc i ó nv e r t i c a l e sde4, 20 m dea l t ur af o r ma da po re s t aspi e dr as ,s i e ndopo s t e r i o r me nt er e l l e nadoe ns ui nt e r i o rpo r pi e d r ar e d o nde a dayt ur ba . Es t udi odel aa pl i c a bi l i da d dema t e r i a l e sc o mpue s t o sa ldi s e ñode e s t r uc t ur as dec ont e nc i ó ndet i e r r asys ui nt e r ac c i ó nc one lt e r r e no T ambi é ns et i e ner e g i s t r ode le mpl e odee s t r uc t ur asdec ont e nc i ó n po rpa r t edel o se g i pc i o s ,q uef ue r o ne nl aa nt i g üe d adunadel a s pr i me r as c i v i l i z ac i one s e n c ons t r ui r gr andes monume nt os y
ci udades,yquehoyendí aso nmot i v odemuc haadmi r aci ónporl a maj e s t uos i dad de s us obr as .
Se cr e e que l as pr i me r as
c o ns t r uc c i o ne sag r a ne s c a l ar e a l i z a da spo rl o se g i pc i o sda t a n de l a ño2686 A. C. ,dur a nt ee lr e i na dode lf a r a ó nJ as e j e muy .Lo sdo s mat er i al esdecons t r ucc i ón pr edomi nant ement eempl eadosporl os e g i pc i o se ns usc ons t r uc c i o ne sf ue r o n,e lado beyl api e dr a. Del aé po c adel o se g i pc i o s ,de s t a c al ac o ns t r uc c i ó ndemur o sc o mo medi odecont enci ón del ast er r az asquesopor t aban elt empl ode De me t e re nPe r g a mo n,ha c i ae ls e g undos i g l oA. C. ,c o ns i de r a dauna del asmej or eses t r uct ur as decont enci ón delmundo ant i guo.El mur ot ení a14m deal t ur ayunal ongi t udde80m,sopor t adopor 15 co nt r af uer t es e xt er nos que se encont r aban se par ados a una di s t anci ade5m cadauno. Elde s ar r ol l odel asc i v i l i z ac i one st r a j oc ons i g oe lc r e c i mi e nt odel as ci udades ,muchasde l ascual esf uer on f or t i ficadascon mur osde g r a nde sa l t ur a sc o npr o pó s i t o sde Es t udi odel aa pl i c a bi l i da d dema t e r i a l e sc o mpue s t o sa ldi s e ñode e s t r uc t ur as dec o nt e nc i ó ndet i e r r asys ui nt e r ac c i ó nc o ne lt e r r e no de f e ns a .Es t o di oc o mo r e s ul t a do ,l aa pa r i c i ó n deun t r a t a do de f o r t i fi c a c i o ne s de l a Es c ue l a de Al e j a ndr í aye l pr i me rl i br o i mpor t ant e de e s t r uc t ur as de c ont enci ón, donde s e poní a de mani fies t ol a ne c e s i dad de may or e se s pes or e s de l os mur os e n pr o po r c i ó n asusmay or esal t ur as.Esas íco moenl aEdadMedi aydur ant ee l Re nac i mi e nt o, s e des ar r ol l ar on muc hos ot r os t r at ados par a
f o r t i fi c a c i o ne s ,l a s c ua l e se r a n c o ns t r ui da s pr i nc i pa l me nt e de ma mpo s t e r í a .Enunodee s t o st r a t a do s ,publ i c a dopo rMa r s ha lde Vaubane n1684,s es e ñal aquee le s pe s o rdel abas edel o smur o s de b í as e rf unc i ó ndes ua l t ur a ,r e c o me nda ndopa r ae l l ounaba s ede e s pe s ori g uala0, 2G H +1, 48m. Dur ant emuc hossi gl osnosepr oduj oev ol uci ónal gunaencuant oa l o smat e r i al e sde s ar r o l l ado spar al ac o ns t r uc c i ó n dee s t r uc t ur asde co nt enci ón de t i er r as,que co mo puede v e r se ,e r an di se ñadas pr i nc i pa l me nt edema mpo s t e r í a ,t a nt odepi e d r ac o model a dr i l l o , a de má sde le mpl e oo c a s i o na lde la do be .L aa pa r i c i ó nde lho r mi g ó n ai ni c i o sde ls i g l oXI X ys ue mpl e oe ne s t ase s t r uc t ur asapar t i rd e l s i g l oXX,ha pe r mi t i doc o ns t r ui rmur o sc o n ma y o r e spr e s t a c i o ne s e s t r uc t ur al e syg e omé t r i c as ,c o moas ít ambi é ne s t é t i c as . T ant oe lhor mi g ón,quef uee mpl e adoi ni c i al me nt ee nmas a,c omol os ma t e r i a l e st r a di c i o na l e s ,ha n pe r mi t i do di s e ña re s t r uc t ur a sq ue t r a ba j a nf unda me nt a l me nt epo rg r a v e d ad,e nq uee lpe s opr o pi ode l mat e r i alapo r t al ae s t abi l i dadal ae s t r uc t ur a. Ac t ual me nt e ,aúns ee mpl e ane s t osmat e r i al e spar al ac ons t r uc c i ón de e s t et i po de e s t r uc t ur a s de c o nt e nc i ó n,s i e ndo s u pr i nc i pa l l i mi t ac i ó nl aal t ur aquepue de nal c anz a r . Los pr obl emas debi dos a l al i mi t aci ón ant er i or ment e se ñal ada, f ue r o nr e s ue l t o se npa r t ec o ne lde s a r r o l l ode lho r mi g ó na r ma do ,c o n elcualsehan al canzado may or esal t ur as,con es t r uct ur as más e s be l t a syquepe r mi t e na bs o r be rnos o l oe s f ue r z o sdec o mpr e s i ó n,s i no t ambi én de flex i ón.
A par t i r de l ai nco r por aci ón de es t e
ma t e r i a l ,s eha g e ne r a doun f ue r t ede s a r r o l l ot e c no l ó g i c odur a nt e t o doe ls i g l oXXy ,de bi doae l l o ,hanapar e c i donue v asal t e r nat i v as de s ol uci ón co mo co mpl e me nt oa l asde us o mást r adi c i onal .El a v a nc eal c a nz a doe ne ldec o nt e nc i ó ndet i e r r a sys ui nt e r a c c i ó nc o n el t er r eno desar r ol l o de es t as es t r uct ur as ha pasado por l a i nc o r po r a c i ó ndenue v o sma t e r i a l e spa r as udi s e ño ,l ade fi ni c i ó nde nuev osmé t odoscons t r uct i v osy l a cr eac i ón denuev osel ement os e s t r uc t ur al e s ,apar t i rdel osmat e r i al e sdeus ot r adi c i o nal . Esa s íc o mog r a n pa r t edel a sa c t ua l e sa pl i c a c i o ne se ni ng e ni e r í a e s t á no r i e nt a da sa lr e f ue r z odes ue l o s( c o ni nc l us i ó ndea r ma dur a s me t ál i c asog e o s i nt é t i c o s )yale mpl e ode lho r mi g ónpr e f abr i c adopar a l ac onst r uc c i ón de l osmur os( c omo pue den s e rmur osmé ns ul a, mur o sc r i ba ,mur o sdet i e r r ame c á ni c a me nt ee s t a bi l i z a da ,e t c . ) .En e s t al í ne a, e lI ng e ni e r of r anc é sHe nr yVi dalde s ar r o l l óe nl adé c ada del o sa ño s6 0unat é c ni c aal aq ued e no mi nóTi e r r aAr ma da ,l ac ua l consi s t e en l a cons t r ucc i ón de un t er r apl én que es r ef or z ado me di a nt et i r a s me t á l i c a syq ue e sr e c ubi e r t oe ns ue x t e r i o r ,c o n pl a c aspr e f a br i c a da sdeho r mi g ó n. Ele mpl e odee l e me nt o spr e f abr i c ado spe r mi t er e al i z a rl o st r aba j o sde pue s t ae no br a c o nunar e d uc c i ó ndet i e mpoyc o s t e ,yuname j o r ae nl ac a l i da dfi na l del ae s t r uc t ur a,de s deun punt odev i s t ae s t r uc t ur alye s t é t i c o . Ade más ,e s t at é c ni c a pe r mi t euna r e duc c i ó n de li mpac t o me di o ambi ent al , debi do a l a posi bi l i dad de dar di s t i nt os acabados
s upe r fi c i a l e sa l ae s t r uc t ur a .
de c o nt e nc i ó n de t i e r r a sy s u
i nt e r a c c i ó nc o ne lt e r r e noAc t ua l me nt ee x i s t e ne ne lme r c a douna v ar i e dad de mé t o do syt é c ni c as de e s t r uc t ur as de c ont e nc i ón de t i e r r a s ,q uee ns ug r a nma y o r í at i e ne ndi r e c t aa pl i c a c i ó nao br a sde i nf r a e s t r uc t ur av i a r i a ,t a nt o pa r ac a r r e t e r a sc o mo pa r ao br a s f e r r o v i ar i as ,e nt r eo t r as . La se s t r uc t ur a sdec ont e nc i ó n det i e r r a se ne s t et i podeobr a ss o n e mpl e adas f undame nt al me nt e par a: c ont e nc i ón de t al ude s i nes t abl es de des mont es ;cont enci ón de t er r apl enes ubi cados a me di al a de r a ;y ,c o moe l e me nt odec o nt e nc i ó ndee s t r i bo sdepue nt e s ypas oss upe r i or e s .En e s t es e nt i do,e spo s i bl ede s ar r ol l arnue v as s o l uc i o ne s de e s t r uc t ur a s de c o nt e nc i ó n de t i e r r a s ,me d i a nt ee l empl eo de mat er i al es “ no t r adi ci onal es ”como es elcaso de l os ma t e r i a l e sc o mpue s t o s( c o mpo s i t e s ) . Lo sc o mpo s i t e sp r e s e nt a nl a v e nt aj a de t e ne r un r e duc i do pe s oe n c o mpar ac i ón a o t r o s mat e r i al e s , co mo e se l ca s o del hor mi gó n ( pue den al c anz ar de ns i da de sde lo r de nde0, 10a0, 20t / m3) ,c o nl oq uel apue s t ae n o br adee s t a se s t r uc t ur a ss ef a c i l i t a ,none c e s i t a ndoe le mpl e ode maqui nar i as de gr an enve r gadur a par a su i ns t al aci ón, l o que pe r mi t et ambi é nl l e g a raz o nasded i f í c i lac c e s o .Ade más ,al g uno sde e s t o smat e r i al e spr e s e nt anl apo si bi l i dadder e c i c l a j e ,c onl oq ues e r e duc ee l i mpa c t oques eg e ne r as o br ee lme d i o . Lapa l a br a“ c o mpo s i t e ”s er e fi e r eus ua l me nt ear e f ue r z o sc o nfi br ade mat er i al es me t ál i co s, pol i mér i co s y ce r ámi co s, que f uer on
de s a r r o l l a do si ni c i a l me nt e pa r al ai ndus t r i aa e r o e s pa c i a le n l a década de l os años50.Elusode mat er i al esco mpues t osen l a c o ns t r uc c i ó nhat e ni dounf ue r t ede s a r r o l l ode s d el as e g undami t a d de lSi g l oXX,e ne s p e c i a l ,apa r t i rd el aSe g undaGue r r aMundi a l , c o ne lde s c ubr i mi e nt odel a smat r i c e spl á s t i c a s ,do ndel ae x pa ns i ó n del o sma t e r i a l e sc o mpue s t o shas i doc o ns t a nt e . Susus o se ni ng e ni e r í aha ns i dov a r i a do s ,de s t a c ándo s e :r e f ue r z ode ho r mi g o ne sc o nfi br adev i dr i o ;c o ns t r uc c i ó ndedi v e r s a se s t r uc t ur a s dee di fi c a c i ó n;c a mi s a spa r api l o t e sdeho r mi g ó npa r as ue mpl e oe n me di o sag r e s i v o s ;ypue nt e se nbas eae s t o smat e r i al e s ,e nt r eot r o s . dec ont e nc i ó ndet i e r r asysui nt e r ac c i ó nc o ne lt e r r e no Set r a t a dema t e r i a l e she t e r o g é ne o s ,c o ns t i t ui do s po runa ma t r i z o r g á ni c a( po l í me r o )a s oc i a dac o n unr e f ue r z ofi br o s o,po rl og e ne r a l dev i dr i o ,dec a r bo noodea r a mi da .L asfi br a ss o nl a se nc a r g a da s de pr opor c i onar l as pr opi e dade s me c áni c as al mat e r i al y s e car act er i z an por se r cont i nuas.Los es f uer z os a l os que se v e some t i doun mat er i alcompues t osonabsor bi dospore s t asfibr asy t r a ns f e r i do sdeunafibr aao t r ag r a c i a sal ama t r i z ,l ac ua l ,a de má s det r a ns f e r i rl a sc a r g a sa l a sq ues ev es o me t i doe lma t e r i a l ,s o n r e s po ns a bl e sdema nt e ne r l a s uni da s . L osma t e r i a l e sc o mpue s t o s di s p one n de v e nt a j a sc o nr e l a c i ó n ao t r o s pr o duc t o s ,a po r t a ndo nume r o s as c ua l i da de sf unc i o na l e sc o mo s o n:l i g e r e z a ;r e s i s t e nc i a me c áni c a y quí mi c a; mant e ni mi e nt o r e duc i do; l i ber t ad de
f or mas .Su us o pe r mi t e aume nt ar l a v i da út i l de c i e r t os c o mpo ne nt e se s t r uc t ur a l e s ,g r a c i a sa s us pr o pi e d ade sme c á ni c a s ( r i g i de z ,r e s i s t e nc i aal af a t i g a )y a s us pr o pi e da de sq uí mi c a s ( r e s i s t e nc i aal ac or r o si ó n) .T ambi é ne nr i q ue c e nl aspo s i bi l i dade sde di s e ño , pe r mi t i e ndo a l i g e r a rl a se s t r uc t ur a syr e a l i z a rf o r ma s c o mpl e j a sa pt a spa r ac umpl i rv a r i a sf unc i o ne s .
