Muros de Contencion

 

MUROS DE CONTENCIÓN 1. 1.   DEFINICION  

El muro de contención es una estructura sólida hecha a base de mampostería y cemento armado que está sujeta a flexión por tener que soportar empujes horizontales de diversos materiales, solidos, granulados y líquidos.

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Son elementos estructurales diseñados para contener De uso múltiple en en ingeniería, se utilizan en carreteras a media ladera, enmateriales. edificaciones construidas terrenos con diferencias de nivel, en soportes de tuberías e instalaciones especiales, etc.   Son estructuras capaces de contener o soportar las presiones laterales o empujes de tierras generadas por terrenos naturales o rellenos artificiales. Soportan por lo general los esfuerzos horizontales producidos por el empuje de tierras. Otros tipos de construcción, se utilizan para contener agua u otros otro s líquidos en el caso de depósitos.

2. 2.   OBJETIVO Detener o reducir el empuje horizontal debido a: tierra, agua y vientos en las vías de comunicación terrestre, fluvial, oleaje, aludes y erosión en las riberas.

3. 3.   TIPOS DE MURO DE CONTENCION 3.1.   MUROS DE GRAVEDAD 3.1.  

Los muros de gravedad son estructuras de contención convencionales convencionales que obtienen su soporte por la acción de su peso solamente.   Son elementos principalmente pasivos, los cuales soportan cargas laterales por la tendencia del suelo a moverse.   Son fabricados generalmente en concreto, el peso de la estructura tiene la capacidad de retener las fuerzas generadas por el material contenido. Es utilizado en estructuras menores a tres metros básicamente por economía.

 

 

3.2.  MUROS EN CANTILEVER 3.2.  

Son muros en concreto reforzado usualmente construidos con geometría en forma de “T” invertida, trabaja como una viga en voladizo empotrada en una zapata inferior.   En este caso particular el peso del material que descansa sobre el talón y el peso del muro contribuyen a la estabilidad de la estructura.

3.3.  MUROS DE CONTRAFUERTES 3.3.  

Son muros en cantilever usados generalmente para alturas grandes, que cuentan con contrafuertes que permiten un aumento en los momentos resistentes.

3.4.  MUROS DE BANDEJA 3.4. Mediante la construcción de este tipo de muro se busca contrarrestar el efecto de momentos flectores ocasionados por la carga soportada, esto mediante la implementación de algunas bandejas a diferentes alturas las cuales generan unos momentos en sentido contrario.   Son poco usados debido a su complejidad constructiva. Es una alternativa a muros de contrafuertes de gran altura.

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3.5.  MUROS ANCLADOS 3.5.  

AJ A T N E V

 

A J A T N E V S E D

S

Capacidad para resistir grandes presiones horizontales, grandes alturas de tierra y sobrecargas, sin incrementar significativamente el espesor de su sección.   Reducidos volúmenes de excavaciones y rellenos.   Tiempo reducido de construcción.   Menores costos.   

S

S

Los ambientes agresivos pueden dañar los componentes del bulbo o anclaje si éstos no están protegidos adecuadamente.   Los muros anclados no son efectivos en suelos blandos, ya que pueden causar deformaciones excesivas en la masa de suelo.

  N

E

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OI

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A

C

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A

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L

Es un tipo de estructura mixta que elimina los problemas de estabilidad al vuelco, disminuye los momentos flectores que sobre él actúan y reduce las tensiones que actúan sobre el terreno de cimentación.

 

Estabilización de cortes de taludes para ampliación de carreteras. Reparación de fallas de borde de carreteras. Excavaciones para sótanos de edificios en zonas urbanas. Terraceo y nivelación de parcelas urbanas estrechas de topografía irregular. Rehabilitación y estabilización de estribos de puentes.

 

3.6.   MUROS EN VOLADIZO O MENSULA 3.6.   Este tipo de muro resiste el empuje de tierra por medio de la acción en voladizo de una pantalla vertical empotrada en una losa horizontal (zapata), ambos adecuadamente reforzados para resistir los momentos y fuerzas cortantes a que están sujetos, en la figura 8 se muestra la sección transversal de un muro en voladizo.   Estos muros por lo general son económicos para alturas menores de 10 metros, para alturas mayores, los muros con contrafuertes suelen ser más económicos.   La forma más usual es la llamada T, que logra su estabilidad por el ancho de la zapata, de tal manera que la tierra colocada en la parte posterior de ella, ayuda a impedir el volcamiento y lastra el muro aumentando la fricción suelo-muro en la base, mejorando de esta forma la seguridad del muro al deslizamiento.   Estos muros se diseñan para soportar la presión de tierra, el agua debe eliminarse con diversos sistemas de drenaje que pueden ser barbacanas colocadas atravesando la pantalla vertical, o sub-drenajes colocados detrás de la pantalla cerca de la parte inferior del muro. Si el terreno no esta drenado adecuadamente, se puede presentar presiones hidrostáticas no deseables.

3.7.   MUROS CON ESTRIBOS 3.7.   Muros con estribos, en los cuales, adicionalmente a la placa vertical, la placa de cimentación y los contrafuertes, se construye una placa superior subhorizontal que aumenta la rigidez y capacidad para soportar momentos.

 

3.8.   MUROS DE CONTENCION CON DENTELLON EN LA BASE 3.8. Generalmente se considera más efectivo el uso del dentellón que el aumento del   tamaño de la base. Para el mismo volumen de concreto, resulta la segunda alternativa más económica. La excavación para el dentellón, es posible que se altere el subsuelo, originando en algunos casos más daño que provecho. Si el dentellón es muy corto, se corre el riesgo de sobrestimar la fuerza de roce   adicional, por esta razón, la fuerza de roce adicional lograda por el uso del dentellón, no puede ser mayor que el empuje pasivo generado frente él; bajo ésta circunstancia, esta fuerza puede determinarse solamente evaluando la resistencia pasiva. Si el muro de contención se apoya sobre un suelo rocoso, el uso del dentellón resulta   ser un medio muy efectivo para generar resistencia adicional al deslizamiento.

3.9.   MUROS DE MAMPOSTERIA DE PIEDRA 3.9.  

Las estructuras de mampostería de piedra son las estructuras formadas por piedra labradas o no labradas unidad con mortero, que se utilizan para construir: cajas y cabezales de alcantarillas, muros de protección y retención, pilas y estribos de puentes.   Las cotas de cimentación, las dimensiones, tipo y forma de las estructuras de mampostería de piedra, deben ser las indicadas en los planos. El tipo y forma a colocar en cada caso, debe determinado en el campo por el Delegado Residente o supervisor del proyecto.

 

3.10.  MUROS DE SEMIGRAVEDAD 3.10.   Son una especie de fase intermedia entre el muro de gravedad (poco esbelto) y los muros en voladizo (esbeltos) y requieren refuerzo en acero en zonas críticas. Su altura se encuentra entre los 3.6 y los 4 metros.

3.11.  MUROS DE CONCRETO CICLOPEO (40% PIEDRA + 60% CONCRETO) 3.11. Sirve para soportar los empujes de la tierra y evitar que el deslizamiento de ésta ponga en peligro las casas construidas sobre la ladera, también sirve para soporte de plataforma de canal de riego para una tubería de diámetro de 700mm.    No se aceptarán piedras planas ni alargadas en las cuales su longitud sea más del doble de cualquiera de sus otras dimensiones.    La cabeza del muro deberá quedar perfectamente nivelada y lisa.   

 

3.12.  MUROS EN GAVIONES 3.12.   La piedra para el relleno tendrá un tamaño entre 10 cm y 30 cm de diámetro, dicho tamaño deberá ser como mínimo 3 cm mayor al tamaño de la malla del enrejado, el tamaño de la piedra no podrá ser menor de 10 cm. El diseño de la estructura, dimensiones de los gaviones, el calibre del hilo y el tipo de malla empleados se indicará en los planos. Si por alguna razón esta especificación especificación no aparece en los planos, se deberá consultar inmediatamente al Calculista para determinar estos parámetros, dicha consulta estará a cargo del Contratista y deberá ser hecha por escrito en el libro de obra.   El material de llenado deberá presentar un desgaste inferior del 50 % en el ensayo de la máquina de los Ángeles, según norma INVIAS E-219. El porcentaje de absorción de la roca de llenado debe ser menor al 2 % según ensayo INVIAS E-233.   Las mallas deberán ser del tipo hexagonal y las torsiones serán obtenidas entrecruzando dos hilos tres medios giros. (Triple torsión).   El diámetro del alambre de conformación de la malla debe ser mínimo de 3.0 mm y el alambre para las aristas y borde mínimo de 3.8 mm.   El alambre de amarre de las mallas y los templetes, debe tener un diámetro mínimo de 2.2 mm.   Las medidas de las mallas deberán ser de 8 cm x 10 cm y el diámetro de alambre de conformación de la malla de 3.0 mm como mínimo, excepto en las aristas o bordes cuyo diámetro deberá ser 25 % mayor al del enrejado o 3.8 mm, como mínimo.

 

3.13. MUROS CORTINA 3.13.    Los sistemas de muro cortina deben ser diseñados para manejar todas las cargas que se le impuso, así como mantener el aire y el agua para que estos penetren en la envolvente del edificio.   Las cargas impuestas a los muros cortina son transferidas a la estructura del edificio a través de los anclajes que fijan los montantes al edificio.   El diseño de la estructura del edificio debe dar cuenta de estas cargas.  

3.14.  MUROS DE ELEMENTOS PREFABRICADOS (MUROS CRIBA) 3.14. Los muros de contención prefabricados son estructuras de hormigón vibrado para retener el suelo. Están formados por una línea de paneles modulares de altura completa. El lado que da al suelo está dotado con una o más costillas de refuerzo verticales que van desde la base hasta la parte superior de la pared.   Se pueden colocar sobre una base prefabricada de diferentes tamaños que se haya dispuesto previamente. Los dos elementos se anclan a través de un vertido de hormigón.   La base prefabricada puede ser tanto directa (superficial) como indirecta (profunda). Si el terreno lo requiere, las pilas o micropilotes pueden introducirse en el suelo antes de colocar la base prefabricada.   Los muros de contención prefabricados se producen en cuatro tipos diferentes: revestimiento de cemento expuesto, cubierto con piedra local o con canteros de flores  

 

horizontales (hierba de piedra o hierba de cemento). Se pueden utilizar para la construcción de muros de contención para muros de contención, muros de contención, muros contraescarpados, contrafuertes de puentes, contrafuertes para túneles artificiales y barreras de absorción acústica.

 

3.15.  MURO DE BIDONES O MURO TROMBE (STEVE BAER) 3.15.   Serie de bidones de acero, pintados de negro y llenos de agua que se encuentran en la cara interior de un edificio, adosadas a una vidriera; éstas captan el calor del sol y lo transmiten al interior de la casa después de la puesta de sol. También llamado muro de agua, muro Steve Baer. 

3.16.  MUROS DE LLANTAS USADAS 3.16.   El objetivo de la obra es proteger terrenos inclinados. El muro posee una estructura capaz de prevenir la erosión, deterioro y colapso de la pendiente. Básicamente, la estructura de la pendiente aguanta la presión del terreno.  

Se pueden utilizar llantas de diferentes tamaños, y se puede elevar el muro a una altura de hasta 2 metros. En caso de construir un muro que supere los 2 metros de altura es necesario consultar primero a un técnico o ingeniero calificado.  calificado. 

3.17.  MUROS DE ENROCADO 3.17.   Lo que tenemos ahora es un muro que se construye con rocas grandes y con un sistema de geotextil, es decir, con unas telas que permiten filtrar el agua y no la arena.    Es un procedimiento manual que asegura laderas, con muro de hormigón armado abajo, muro de hormigón simple arriba y el enrocado en la ladera que queda.

 

3.18.  MUROS DE BOLSACRETO 3.18.   La utilización del BOLSACRETO PAVCO ofrece una adecuada solución a una urgente necesidad de efectividad, adaptabilidad, y reducción significativa de costos en los proyectos de protección.  protección.    Los BOLSACRETOS PAVCO son formaletas flexibles y permeables elaboradas a partir de cintas planas de polipropileno, que forma un textil tejido de excelentes características ingenieriles. Estos BOLSACRETOS se confeccionan según dimensiones establecidas (1 3  ó 23) para optimizar su manejo, utilización utilización y colocación een n el lugar de trabajo.   Los BOLSACRETOS PAVCO contienen la masa de mortero o de concreto conformando un enrocado de gran tamaño, adecuado para obras de protección de riberas y estabilización de taludes. El tipo de tejido permite la salida del agua amasado con facilidad, favoreciendo así el fraguado inicial dela mezcla, sin que se presenten pérdidas de cemento cuando el aguade amasado sale a través del BOLSACRETO PAVCO.

3.19.  MUROS DE TIERRA REFORZADA 3.19.  

Se definen como los muros construidos mediante tongadas de material de relleno, colocándose entre éstas elementos que arman el mismo, estando su paramento exterior formado por elementos prefabricados de hormigón.   El sistema Tierra Armada está basado en el refuerzo del macizo de relleno gracias a unos flejes, metálicos o sintéticos, que provocan el rozamiento con el terreno. Así, el propio macizo se convierte en muro de contención, con lo que no necesita cimentación alguna, ya que su base de apoyo es toda la superficie del terraplén. Esto hace que su utilización sea muy indicada en suelos compresibles y de baja capacidad portante.   Los muros de tierra armada son sistemas en los cuales se utiliza materiales térreos como elementos de Construcción.   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.

 

MUROS

REFORZADO

CONCRETO SIMPLE

CONCRETO CICLOPEO

CONCRETO CICLOPEO CON COLUMNAS DE REFUERZO MJAMPOSTERIA O BLOQUES DE ROCA PEGADOS CON CONCRETO

VENTAJAS

DESVENTAJAS

Los muros de concreto reforzado pueden emplearse en alturas grandes (superiores a ocho metros), previo su diseño estructural y estabilidad. Se utilizan métodos convencionales de

Requieren de buen piso de cimentación. Son poco económicos en alturas muy grandes y requieren de formaletas especiales. Su poco peso los hace poco efectivos en muchos casos

construcción, ende losconstrucción cuales la mayoría estabilización de los maestros tienen de masas grandes dede deslizamientos de experiencia. suelo.   suelo. Se requiere una muy buena fundación Relativamente simples de construir y y no permiten deformaciones mantener, pueden construirse en importantes, se necesitan cantidades curvas y en diferentes formas para grandes de concreto y un tiempo de propósitos arquitectónicos y pueden curado antes de que puedan trabajar colocarse enchapes para mejorar su efectivamente. Generalmente, son poco económicos para alturas mayores apariencia exterior. de tres metros. Similares a los de concreto simple. Utilizan bloques o cantos de roca como Se requiere muy buena fundación. material embebido, disminuyendo los volúmenes de concreto. Generalmente, son más económicos que los de concreto simple o reforzado.

El concretonociclópeo (cantos de roca y concreto) puede soportar esfuerzos de flexión grandes. Se requiere la disponibilidad de bloques de roca.

Combinan las ventajas de economía del concreto ciclópeo con la capacidad de flexión del concreto reforzado.

Se requiere muy buena fundación. Es muy poca la investigación sobre su comportamiento y no existe una metodología aceptada de diseño.

Son muy económicos cuando hay disponibilidad de bloques de roca. Son

Se requiere muy buena fundación. Resistencia muy baja a la flexión. Son

visualmente atractivos.

muy vulnerables a los movimientos.

 

4. 4.   PROCESO CONSTRUCTIVO PARA MUROS DE CONTENCION 4.1.  Excavación de terreno Uso de retroexcavadora para retirar material de tierra excedente en la zona de    

construcción de la obra. Bote de material.

4.2.  Nivelacion y conformación del terreno Uso de niveles y cuerdas para ubicar cotas donde va a estar la rasante de la          

superficie donde va a estar apoyada la base del muro. Colocación de cuerda fijada con cabilla. Ubicación de distancias con el uso del metro y uso del nivel para fijar completamente horizontal la cuerda. Uso de la retroexcavadora para retirar material faltante, añadir y aplanar terreno. Uso de picos, pala, carretilla para terminar de acomodar el terreno y dejarlo a nivel.

4.3.  Primera compactación del terreno   Uso de vibro-compactador manual llamado “Rana” para disminuir el espacio vacío en el

terreno y darle mayor consistencia. 4.4.  Replanteo  

Uso de estacas, niveles y cuerdas para ubicar los ejes donde va a estar ubicada la estructura, indicando dimensiones en planta y altura.  Colocación de crucetas  Ubicación de ejes.  Ubicación de ejes laterales de la zapata.

4.5.  Colocación de Encofrado de laterales de la zapata Colocación de tableros alrededor de los ejes anteriormente trazados, delimitando las  

caras laterales de la zapata del muro.   Fijación de estacas.   Colocación de aceite a las tablas.   Picado de terreno con el uso del pico para colocar base de las tablas   Fijación de tablas a las estacas y terreno.   Fijación de estacas al suelo con el uso de tornapuntas (puntales inclinados).

4.6.  Segunda Nivelación del terreno   Se termina de nivelar el terreno una vez colocado el encofrado de la zapata de tal forma

que se tenga una superficie plana. 4.7.  Segunda Compactación del terreno   Se vuelve a compactar el terreno una vez colocado el encofrado de la zapata y nivelado

el terreno. 4.8.  Colocacion de Piedra picada de espesor 5 cm en toda el área dentro del encofrado de la zapata 4.9.  Colocacion de Acero de refuerzo en la Zapata   Colocación y amarre de acero transversal de diámetro ½ “     Colocación y amarre de acero longitudinal de diámetro ½ “   4.10. Colocacion Colocacion de acero para pantalla del muro

Colocación y amarre de acero vertical amarrado en la base al acero transversal de la zapata.   Colocación y amarre de acero longitudinal perpendicular al acero vertical.

 

 

4.11. Vaciado Vaciado de concreto en zapata   Vaciado de concreto premezclado   Vibrado de concreto. 4.12. Colocacion Colocacion de encofrado para pantalla de muro   Ubicación de ejes donde se deben colocar los tableros del encofrado.   Colocación de paneles.   Colocación de aceite a las tablas para que la madera con se adhiera al concreto.   Colocación de tablas   Colocación de parales entre paneles.   Colocación de largueros.   Colocación de tornapuntas.   Colocación de estacas.   Fijación de tornapuntas a las estacas.   Apertura de agujeros al tablero en la zona más baja con el uso del berbiqui.   Fijación o amarre de la zona más baja del encorado de la pantalla del muro al acero para

 

evitar que la presión del concreto abra los tableros del encofrado. Colocación de biseles para indicar hasta donde va a llegar el concreto una vez vaciado. Colocación y amarre de codales de acero para separar ambas caras de encofrado para la pantalla. Apertura de agujeros a la pantalla para posteriormente colocar tensores. Colocación de segunda cara del encofrado siguiendo los mismos paso que la primera. Colocación de tensores, proceso que consiste en primero colocar una tubería entre las dos caras del encofrado coincidiendo con los agujeros previamente realizado y luego pasando por ese agujero y el tubo una varilla de acero que sobresalga por ambas caras del muro. En la misma fila de tensores, colocar entre las varillas, dos largueros.

 

Con el uso de un artefacto llamado “Perro” “Perro” que se coloca en la varilla por ambos lados

         

del encofrado de la pantalla del muro, se tensa esta pantalla de tal forma que contrarreste la fuerza que el concreto ejerce contra las caras de madera del encofrado y evita que estas de deformen. 4.13. Vaciado Vaciado de concreto   Vaciado de concreto.   Vibrado de concreto a medida que se va colocando y este llega hasta el tope de la

pantalla.