.MurosyTaludesconGeosinteticos. 23 OK

8/3/2019 .MurosyTaludesconGeosinteticos. 23 OK

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Dr. Jorge E. Alva HurtadoDr. Jorge E. Alva Hurtado

MScMSc. Miriam. Miriam EscalayaEscalaya AdvAdvnculancula

MUROS Y TALUDES REFORZADOS

CON GEOSINTTICOS

MUROS Y TALUDES REFORZADOSMUROS Y TALUDES REFORZADOS

CON GEOSINTCON GEOSINTTICOSTICOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAAFACULTAD DE INGENIERA CIVIL

SECCIN DE POST GRADO


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En muchos casos las propiedades geomecnicas de los suelos no

satisfacen las caractersticas deseables para diferentesaplicaciones, requiriendo de diferentes procesos y tratamientos

especiales para modificar su comportamiento a las condiciones

deseadas.

Los geosintticos complementan las falencias que presentan los

materiales trreos, permitiendo obtener excelentes ventajas

tcnicas y econmicas en la construccin de muros en sueloreforzado, taludes reforzados, terraplenes sobre suelos blandos,

sistemas de subdrenaje, etc. Los suelos al igual que el concreto

presentan una buena resistencia a la compresin pero son

deficientes cuando se trata de asumir esfuerzos de traccin, por tal

motivo cuando los suelos son combinados con elementos que

sean capaces de absorber esfuerzos de traccin como son los

geotextiles se puede lograr estructuras de suelo reforzadas.


3/83

La tierra reforzada moderna fue inventada y patentada por el arquitectofrancs Henri Vidal en los aos 1960s, y lleg a Amrica en 1972.

Originalmente se utilizaron lminas de acero como refuerzo pero con el

tiempo el sistema ha ido evolucionando para incluir otro tipo de refuerzo,especialmente los geosintticos (Geomallas y geotextiles tejidos).

ANTECEDENTESANTECEDENTES


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MUROS DE CONTENCIN REFORZADOS

CON GEOSINTTICOS

MUROS DE CONTENCIMUROS DE CONTENCIN REFORZADOSN REFORZADOS

CON GEOSINTCON GEOSINTTICOSTICOS


7/83

Se considera muro de contencin a aquella estructura cuyoparamento exterior tiene un inclinacin superior a los 70. La

misin principal en este tipo de estructura es la de aguantar las

presiones laterales originadas por el empuje del terreno.

Los muros de contencin reforzados con geosintticos se han

convertido mundialmente en una alternativa de construccin frente

a los muros de concreto reforzado y a los terraplenes conformados

naturalmente, principalmente cuando hay deficiencias en la

capacidad portante del suelo de fundacin o cuando las

condiciones geomtricas de la seccin de la va no permiten quelas zonas de relleno sean realizadas a un ngulo igual o menor al

de reposo natural del suelo de relleno.


8/83


9/83

La metodologa de diseo se basa en que se asume que en la

estructura no se presentan presiones hidrostticas y que la

superficie de falla activa es una superficie plana definida por lametodologa de Rankine.

1. Se trata la estabilidad interna, para determinar el espaciamiento

entre geosintticos, la longitud del geosinttico y la distancia de

traslape

2. Se investiga la estabilidad externa contra el volteo,

deslizamiento y falla de la fundacin, y se verifica o modifica el

diseo interno acorde con esto

3. Se tratan consideraciones miscelnicas, incluyendo detalles de

la cara del muro

METODOLOGA DE DISEO


10/83

1. Determinar las dimensiones preliminares del muro

Por razones constructivas y para evitar un embombamiento en la

cara externa de cada una de las capas, se recomienda que laaltura de las capas de refuerzo no exceda los 50 cm, as en el

clculo se hayan obtenido valores mayores. La dimensin de la

base del muro en la mayora de los casos se asume inicialmente

mayor o igual a 0.7 veces la altura mxima

ESTABILIDAD INTERNA

2. Desarrollar los diagramas de presin lateral de tierras para la

seccin reforzada

3. Calcular los mximos esfuerzos horizontales en cada capa de

refuerzo

4. Disear la separacin vertical entre capas y las longitudes dedesarrollo del geosinttico para cada una de stas


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P1 P2 (Cargas vivas)

Sobrecarga

LR LE

S

45 + /2

L0

L

H

D

Z

Presin delsuelo

Presin desobrecarga

Presin de lacarga viva

Presinlateral total

=++

hs [x] ht h

CONCEPTOS Y TEORA DE PRESIN DE TIERRAS PARA MUROS DE GEOTEXTILES


12/83

zKahs = = qKahq = = 52

hl R

zPx= =

hlhqhsh ++=Donde:= presin lateral debido al suelo

= ngulo de resistencia al corte delsuelo de relleno

= peso unitario del suelo de relleno= profundidad desde la superficie a la

capa en cuestin

= presin lateral debido a lasobrecarga

= qD = sobrecarga sobre la superficiedel terreno

= peso unitario del suelo desobrecarga

= espesor del suelo de sobrecarga

=hs

= presin lateral debido a la carga viva

= carga viva concentrada sobre lasuperficie de relleno

=distancia horizontal de la carga,desde el muro

= distancia radial desde la carga a unpunto del muro donde la presinest siendo calculada

hs

z

hq

q

q

D

hlP

x

R

( )2/45tanK2

a =

CLCULO DE PRESIONES LATERALES

0


13/83

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

m = 0.7

m = 0.5

m = 0.1

m = 0.3

m R

0.1 .60H0.3 .60H0.5 .56H0.7 .48H

Valorn

=Z/H

Valor de H

LQ

H

Valorn=

Z/H

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.00 0.5 1.0 1.5

0.2 .78 .59H0.4 .78 .59H0.6 .45 .48H

m = 0.6

m = 0.2

m = 0.4

m R

P

HQ

HP

Valor de H

PQ

H2

Carga lineal QL

X = mH

Para m 0.4

Z = nH

H

R

H Para m > 0.4:

22)16.0(

20.0

n

n

Q

H

L

H +=

PH = 0.55 QL

222

2

)(

28.1

nm

nm

Q

H

L

H +=

Resultante PH =)1(

64.0 2 +mQL

Presin desde la carga linealQL (ecuacin de Boussinesqmodificada experimentalmente)

Carga puntual QP

X = mH QP

PH

Z = nH

HA

H

A

RPara m 0.4:

Para m > 0.4:

Muro

322

222

)(

77.1

nm

nm

Q

H

P

H +=

H = Hcos2 (1.1)Qp

H

)16.0(

28.02

22

n

n

Q

H

P

H +=

H

Seccin A-APresin desde la carga puntual Qp

(ecuacin de Boussinesq modificadaexperimentalmente)

X = mH

PH

Presin lateral de tierra debida a la carga superficial. El lado izquierdo es para carga lineal; el lado derechoes para carga puntual (despues de NAVFAC)


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FS

TS

h

permv

=

=

DBDQIDCRultperm xFSxFSxFSFS

1TT

Sv = espaciamiento vertical (espesor de capa)Tperm = esfuerzo permisible en el geotextil h = presin de tierras lateral total a la profundidad consideradaFS = factor de seguridad (usar 1.3 a 1.5)

CLCULO DEL ESPACIAMIENTO VERTICAL

Tult = Resistencia a la tensin ltima o disponible dada por el fabricanteFSID = Factor de seguridad por daos en la instalacinFSCR = Factor de seguridad por creepFSDQ = Factor de seguridad por degradacin qumica

FSDB = Factor de seguridad por degradacin biolgica


15/83

1.0 a 1.2

1.0 a 1.2

1.0 a 1.2

1.0 a 1.3

1.0 a 1.31.0 a 1.3

1.0 a 1.3

1.0 a 1.1

1.0 a 1.2

1.0 a 1.11.0 a 1.1

DegradacinBiolgica

1.0 a 2.5

1.0 a 2.0

1.0 a 1.5

1.0 a 1.5

1.0 a 1.51.0 a 1.5

1.0 a 1.5

1.0 a 1.5

1.5 a 2.0

1.0 a 1.51.0 a 1.1

DegradacinQumica

1.5 a 2.5

1.2 a 1.5

1.5 a 2.5

2.0 a 4.0

2.0 a 3.52.0 a 4.0

2.0 a 3.0

1.0 a 2.0

1.0 a 1.5

1.5 a 3.01.5 a 2.5

Deflexin

(Creep)*

Dao deInstalacin

1.1 a 2.5

1.1 a 2.0

1.1 a 2.0

1.1 a 2.0

1.1 a 2.01.1 a 2.0

1.1 a 1.5

1.1 a 1.5

1.5 a 3.0

1.1 a 1.51.1 a 1.5

Separacin

Amortiguamiento

Caminos no pavimentados

Paredes, muros

Terraplenes, cortinasCapacidad portante

Estabilizacin de taludes

Cubierta de pavimentos

Vas de ferrocarril (filtro/separacin)

Formas flexiblesDefensas de sedimentos

Rango de Factores de Reduccin

rea de aplicacin

* El lmite inferiores del rango se refiere a aplicaciones que tienen un perodo de vida de

servicio relativamente corto y/o situaciones donde las deformaciones por deflexin no soncrticas en el comportamiento del sistema

VALORES RECOMENDADOS DE FACTORES DE REDUCCIN

PARA GEOTEXTILES


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1.0 a 1.1

1.0 a 1.1

1.0 a 1.2

1.0 a 1.2

1.0 a 1.2

1.0 a 1.2

DegradacinBiolgica

1.0 a 1.5

1.1 a 1.6

1.1 a 1.4

1.1 a 1.4

1.1 a 1.4

1.1 a 1.6

DegradacinQumica

1.5 a 2.5

1.2 a 1.5

2.0 a 3.0

2.0 a 3.0

2.0 a 3.0

2.0 a 3.0

Deflexin

(Creep)*

Dao deInstalacin

1.1 a 1.6

1.2 a 1.5

1.1 a 1.4

1.1 a 1.4

1.1 a 1.4

1.2 a 1.5

Caminos no pavimentados

Caminos pavimentados

Terraplenes

Taludes

Muros

Capacidad portante

Rango de Factores de Reduccin

rea de aplicacin

VALORES RECOMENDADOS DE FACTORES DE REDUCCIN

PARA GEOMALLAS


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Longitud Geomtrica hasta la zona de falla, Lg

Lg

S

45 + /2

L0

H

Le

=

245tan)zH(Lg

45 + /2 Le

adm

Longitud de empotramiento, Le

( )+

=tanzc2

FSSL

a

hve

CLCULO DE LA LONGITUD DEL GEOTEXTIL

longitud de empotramientorequerida mnima = 1 m

L = Lg + Le + Lo + Sv


18/83

Donde :Sv = espaciamiento vertical (espesor de capa)h = presin lateral total a la profundidad consideradaFS = factor de seguridad global ( rango de 1.3 a 1.5)ca = cohesin del suelo, entre el suelo y geotextil ( 0 si el suelo usado es

granular) = peso unitario del suelo de rellenoz = profundidad desde la superficie del terreno, (debe medirse a la mitad

de la capa) = ngulo de friccin entre el suelo y el geotextil

Las magnitudes de ca y dependen directamente del tipo de geosinttico y de las

propiedades fsicas y mecnicas del suelo de relleno. Son obtenidos mediante ensayoASTM D 5321

Longitud del doblez superior, Lo

( )+

=tanzc4

FSSL

a

hvo

longitud requerida mnima = 1 m


19/83

Para prediseos o diseos de muros en suelo reforzado de baja altura y sometidos a

cargas muertas menores, se puede tomar un valor de entre 0.7 y 0.85, siendo 0.7 elvalor ms conservador

23 (87 %)

25 (96 %)

Arena Limosa = 26

24 (84 %)

26 (92 %)

Arena Redondeada

= 2824 (77 %)

30 (100 %)

Arena de Grano

Medio a Grueso = 30Geotextil Tejido Cinta Plana

Geotextil No Tejido Punzonado por Agujas

Tipo de Geotextil

Valores tpicos de para distintos tipos de arenas (Koerner, 1998)

Valores tpicos de ca y para suelos con contenidos de finos y geotextilestejidos de cinta plana (Koerner, 1998)

93.2 %87.0 %90.6 %

80.0 %73.5 %

Porcentajede (%)

34.530.829.9

25.621.1

Suelo-Geotextil

()

37.035.433.0

32.028.7

Suelo()

1.81.51.5

1.51.6

AdherenciaSuelo-Geotextil

(T/m2)

1.03.53.7

3.73.8

CohesinSuelo(T/m2)

0 % Limo 100 % Arena50 % Limo 50 % Arena60 % Limo 40 % Arena

70 % Limo 30 % Arena90 % Limo 10 % Arena

Mezclas Utilizadas


20/83

CONSIDERACIONES DE ESTABILIDAD EXTERNA PARA MUROS REFORZADOSCON GEOSINTTICOS

ESTABILIDAD EXTERNA


21/83

ESTABILIDAD CONTRA EL VOLTEO

momentos resistentesmomentos actuantes

FS VOL =

fuerzas horizontales resistentesfuerzas horizontales actuantes

FS DES =

ESTABILIDAD CONTRA EL DESLIZAMIENTO

Se debe verificar que las fuerzas horizontales externas no vayan a

originar un desplazamiento al muro.

Se debe revisar que el momento producido por las fuerzas horizontalesactuantes, comparadas con los momentos resistentes no vayan aocasionar un volcamiento del muro. El anlisis se hace tomandomomentos en relacin con el extremo inferior izquierdo de la seccin

transversal del muro. 2

1.5


22/83

CAPACIDAD PORTANTE

Para garantizar la estabilidad se debe de estudiar adems el

comportamiento del subsuelo ante las solicitaciones a las que se ve

sometido.

Como adems de la componente gravitacional del peso del muro se

va a tener una competente horizontal de empuje lateral, se tendr

aplicada sobre el subsuelo una resultante oblicua. Esta deber seraplicada sobre el tercio central del cimiento para que no se

desarrollen tensiones de levantamiento en la base del muro. Para

evitar esto se debe comprobar que la excentricidad de la carga

resultante no sea mayor a L/6.


23/83

H/20

H/10

H/7

H/5

H/10

Horizontal

3H : 1 V

2H : 1 V

3H : 2V

Para muros de estribos de puentes

Mnima profundidad de

cimentacinInclinacin del suelo de relleno

Profundidades mnimas de cimentacin de muros en suelo reforzado y taludes

(Rivera, 2004)

Segn Rivera, L. en estructuras en las cuales exista la posibilidad

de que las capas de suelo de la cimentacin puedan sersocavadas o erosionadas recomienda trabajar con las siguientes

profundidades mnimas con el fin de garantizarle a la estructura

unas condiciones de estabilidad suficientes durante todo superodo de diseo.


24/83

ESTABILIDAD GLOBAL

Una vez diseado el refuerzo se debe analizar la rotura del muroreforzado a travs de posibles superficies de rotura circulares y

planas. Hay que tener en cuenta que, en este anlisis, la masa de

suelo reforzado ya no se va a comportar como un bloque rgido,como en los casos anteriores, sino que ser susceptible de sufrir

diferentes tipos de rotura a travs de si misma. El factor de

seguridad que se obtenga deber ser mayor o igual a 1.5.

SUPERFICIE DE ROTURA POTENCIALES EN MUROS REFORZADOS


25/83

ANLISIS DE ESTABILIDAD DINMICO

Segn Mononobe-Okabe el empuje total activo en condiciones desismo es:

Pas = Kas H2 c (Kas)1/2 H

Para suelos granulares:

Pas = Kas H2

El clculo o la estimacin del coeficiente de presin activo Kas se

determina mediante las siguientes ecuaciones:

=

v

h1

a1

atan


26/83

22/1

A

)(sen*)(sen

)'(sen*)'(sen1D

+

++=

)(sen*sen*cosD

)'(sen*)a1(

K 2*A

2v

as

+

=

Donde :

= ngulo de inclinacin del trasds

= inclinacin del suelo retenido

= ngulo de friccin suelo-geotextil

= ngulo de friccin interna del material

ah = coeficiente ssmico horizontal

av = coeficiente ssmico vertical


27/83

Determinada la presin activa Pas se puede realizar laevaluacin de la estabilidad externa de la estructura. Teniendo

en cuenta que en condiciones dinmicas, los factores de

seguridad para deslizamiento, volcamiento y estabilidad interna

son los menores que en condiciones estticas.

1.125

1.5

1.1

Factor de seguridad

Deslizamiento

Volcamiento

Estabilidad Global

Tipo de Anlisis

FACTORES DE SEGURIDAD PARA ANLISIS SSMICO


28/83

DISEO DE LA CARA DEL TALUD

La construccin mediante refuerzo con geosinttico da la

posibilidad de escoger entre distintos diseos de la cara del muro

segn las exigencias tcnicas y estticas que se quieran alcanzar.El xito en la construccin de un muro reforzado con geosinttico

depende en gran medida del tipo de paramento escogido.

Dicho paramento puede ir instalndose conforme avanza la

construccin del muro mediante la unin del geosinttico a los

elementos constitutivos de la cara del muro.


29/83

Geotextil Visto en Vertical Geotextil con Gaviones

Superficie Vista con ElementosPrefabricados de Hormign enVertical

Mampostera Vertical

Superficie con Piezas Prefabricadas de Hormign

POSIBILIDADES DE CONSTRUCCIN SIMULTNEA DE MURO Y PARAMENTO


30/83


31/83


32/83


33/83


34/83

Gabion Faced Walls


35/83


36/83


37/83

ANLISIS COMPARATIVO DE PRECIOS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90100

4 6 8 10

Altura del muro (m)

Preciomldemuro

(porcentaje%)

Hormign ciclpeo Hormign armado Gaviones Muro placas suelo ref orzado

5 7 9


38/83

TALUDES REFORZADOS CON

GEOSINTTICOS

TALUDES REFORZADOS CONTALUDES REFORZADOS CON

GEOSINTGEOSINTTICOSTICOS


39/83

El refuerzo con geosintticos puede ser usado para mejorar la

estabilidad de los taludes y terraplenes, haciendo posible su

construccin con ngulos ms pronunciados.

Los taludes reforzados son estructuras las cuales presentan dosimportantes diferencias con respecto a los muros en suelo

reforzado: la primera de ellas es la inclinacin del relleno con

respecto a la horizontal la cual es inferior a los 70 y la segundadiferencia es el modelo de superficie de falla que se asume para

efectos de diseo del refuerzo la cual es de geometra circular,

segn los modelos de falla Coulomb, Bishop Circular, Janbu

Circular, etc, mientras que el modelo de superficie de falla que se

asume cuando se disean muros en suelo reforzado es el modelo

de cua de falla Rankine (45 + /2).


40/83

a) Reduccin del volumen de relleno b) Alternativa para evitar la construccinde muros de contencin rgidos

c) Obtencin de rea plana adicional d) Reconstruccin de taludes endeslizamientos

BENEFICIOS DE LA UTILIZACIN DE GEOTEXTILES EN LA CONSTRUCCIN DE TALUDES DETERRAPLENES


41/83

DIFERENTES ESQUEMAS DE DISPOSICIN DE LOS GEOTEXTILES PARA ESTABILIZARTERRAPLES POCO INCLINADOS DE SUELO, SOBRE CIMENTACIONES FIRMES

(a) Espaciado uniforme-longitud uniforme

(b) Espaciado no uniforme-longitud uniforme

(c) Espaciado uniforme-longitud uniformecon capas de revestimiento cortas (d) Espaciado uniforme- longitud nouniforme con capas de revestimientocortas

Suelo de cimentacin Suelo de cimentacin

Suelo de cimentacin Suelo de cimentacin


42/83

REFORZAMIENTO DEL TALUDREFORZAMIENTO DEL TALUD


43/83

f


44/83

Refuerzo del Terreno

CONSIDERACIONES DE DISEO


45/83

CONSIDERACIONES DE DISEO

La metodologa consiste en determinar por los mtodos clsicos deequilibrio lmite el factor de seguridad de la superficie potencial defalla (ms crtica o ms probable) que presentan los taludes del

terrapln.

Los geotextiles tejidos al tener la capacidad de asumir esfuerzos detraccin, desarrollan fuerzas resistentes por detrs de la superficie

de falla, gracias al esfuerzo de corte que se genera entre elgeotextil y el suelo, tal efecto hace que se desarrolle una fuerzaestabilizadora adicional a las determinadas normalmente y comoresultado final el factor de seguridad ante la falla aumenta.

Una vez determinado el factor de seguridad del talud reforzado conla superficie potencial de falla en estudio, se revisa la factor de

seguridad de la superficie potencial de falla para las condiciones derefuerzo establecidas.


46/83

1. Establecer los parmetros de diseo del geotextil a usarcomo refuerzo. (resistencia a la traccin mtodo tira ancha,

criterios de durabilidad, interaccin suelo - refuerzo)

2. Determine el factor de seguridad del talud no reforzado

3. Determinar el refuerzo necesario para estabilizar el talud

4. Chequear la estabilidad externa

5. Establecer los sistemas de drenaje y subdrenaje del

terrapln

PARMETROS DE DISEO DEL GEOTEXTIL DE


47/83

REFUERZO

Traccin disponible del geotextil, (Tadm) :

Donde:Tult = resistencia ltima del geotextil por el mtodo de la tira ancha

(ASTM D 4595)

Tadm = resistencia a la traccin disponible del geotextil

FRID = factor de reduccin por daos de instalacin

FRFL = factor de reduccin por fluencia o creep

FRDQB = factor de reduccin por degradacin qumica y biolgica

FSTT ultadm = DQBFLID FRxFRxFRFS =


48/83

Resistencia Pullout

A este dato se le aplica un factor de seguridad de 1.5 para suelosgranulares y de 2.0 para suelos cohesivos

FSP = PR/Treq

FSP = (2 * Le* F * * v) / Treq

Donde:

Treq= resistencia Pullout requerida

PR = resistencia Pullout por unidad de ancho de refuerzo

Le = longitud de empotramiento, (longitud del geotextil detrs de lasuperficie de falla)

F = factor de resistencia Pollout (es obtenido en ensayos Pullout con elsuelo y el geotextil que se va a usar para cada caso en particular,puede usarse como valor conservativo F= 2/3 tan

= factor de transferencia de esfuerzo por efecto de escala

v = esfuerzo vertical total

ANLISIS DE ESTABILIDAD DE LOS TALUDES DEL


49/83

ANLISIS DE ESTABILIDAD DE LOS TALUDES DELTERRAPLN SIN REFUERZO

Los anlisis de estabilidad se realizan con metodologa

convencional por medio de anlisis de equilibrio lmite en donde se

determina el factor de seguridad ms crtico de las superficiespotenciales de falla y la zona crtica a reforzar as como los

momentos movilizantes.

Varios programas de cmputo facilitan la determinacin de las

superficies potenciales de falla y la zona crtica a reforzar.

No slo se debe analizar la superficie de falla ms crtica, tambinla zona de falla conformada por todas aquellas superficies de falla

que presentan un factor de seguridad menor a 1.5.


50/83

DISEO DEL REFUERZO NECESARIO PARA LA


51/83

DISEO DEL REFUERZO NECESARIO PARA LAESTABILIDAD DEL TALUD

1. Se tienen en cuenta las superficies de falla con factores de

seguridad menores a 1.5, determinados en un programa de

estabilidad de taludes o trazando superficies de falla y aplicandola ecuacin de equilibrio lmite como:

Donde:

= resistencia al corte del sueloLsf = longitud de la superficie de fallaR = radio

W = peso del segmento de tierraq = sobrecarga

Momentos Resistentes Momentos DesestabilizanteFS =

FS = ( * Lsf* R) / (W * x + q * d)


52/83

2. Clculo del momento desestabilizante MD y el momento

resistente MR para la superficie de falla que se est diseandoel refuerzo:

MR = MD * FSUMR = (W * x + q * d) * FSu

Donde:

MD = momento desestabilizante

MR = momento resistente

FSU = factor de seguridad, calculado en el programa de estabilidadu obtenido manualmente trazando superficies de falla

MD = W * x + q * d

3 Clculo de la fuerza total a la tensin que suministra el


53/83

3. Clculo de la fuerza total a la tensin que suministra elrefuerzo T, requerida para obtener el factor de seguridad de

talud reforzado FSR = 1.5

Ttotal = [(FSR - FSU) * MD] / R

Donde:

FSR = factor de seguridad requerido (Normalmente es 1.5)

FSU = factor de seguridad del talud sin refuerzo

R = radio de la superficie de falla

4. Fuerza necesaria que debe suministrar cada capa de geotextil

Tg = Ttotal / espaciamientos requeridos

Repetir lo anterior hasta obtener una distribucin adecuada

P t l d lt b j (H 6 ) di t ib i


54/83

Para taludes con alturas bajas (H < 6 m) se asume una distribucin

uniforme del refuerzo y se usa Ttotal para determinar elespaciamiento del refuerzo

Para taludes altos (H > 6 m) se divide el talud en dos zonas de

refuerzo (Tsuperiory Tinferior) o en tres zonas de refuerzo (Tsuperior, Tmedioy Tinferior) de iguales dimensiones y se usa la siguiente distribucinde T:

Para dos zonas:Tsuperio = 3/4 TtotalTmedio = 1/4 Ttotal

Para tres zonas:

Tsuperior = 1/2 TtotalTmedio = 1/3 Ttotal

Tinferior = 1/6 Ttotal

5.


55/83

7 Clculo de longitud de empotramiento requerida


56/83

Donde :

Le = longitud de empotramiento, mnima de 1m

F = factor de resistencia del ensayo pullout, si no se tiene disponibleel ensayo pullout use para geotextiles F = 2/3 tan

= factor de transferencia use 0.8 a 1.0

7. Clculo de longitud de empotramiento requerida

Le = (Tadm * FS) / (F * * v * 2)

ESTABILIDAD EXTERNA


57/83

Estabilidad al Deslizamiento Fuerzas Horizontales Resistentes

Fuerzas Horizontales DesestabilizantesFSD=

FSD = [(W + Pa * sen ) tan sg] / Pa * cos

W = L2 * * tan para L < H

W = [L * H - H2 / (2 * tan )] * para L > H

Donde:

FSD

= factor de seguridad al deslizamiento (> 1.5)

L = longitud del refuerzo en la capa inferior

H = altura del talud

PA = presin activa de tierra

sg = ngulo de friccin entre el suelo de fundacin y el geotextil

= ngulo del talud

Estabilidad Global o Estabilidad General


58/83

Estabilidad Global o Estabilidad General

El efecto de la construccin de un terrapln genera una

sobrecarga en el sitio en donde se est colocando, por tal motivo

es necesario revisar la estabilidad general o global del sitio con el

objeto de garantizar la estabilidad del lugar o de la obra.

Este anlisis se realiza por mtodos clsicos de estabilidad

considerando superficies de falla y evaluando factores de

seguridad o probabilidades de falla.

Capacidad PortanteSe debe calcular la capacidad portante ltima y admisible delterreno con el objetivo de compararla con la presin de contacto

Estimar la magnitud del asentamiento, usando mtodostradicionales de la geotecnia.

SISTEMAS DE SUBDRENAJE Y DRENAJE


59/83

El drenaje y subdrenaje es crtico para mantener la estabilidad delterrapln

ESQUEMA DE OBRAS DE SUBDRENAJE EN UN TERRAPLN

lloraderos

Colchn drenante

Subdrn chimenea

cuneta

GRGRFICOS DE SCHMERTMANN ET AL (1987)FICOS DE SCHMERTMANN ET AL (1987)


60/83

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0 30 40 50 60 70 801.5:1 1:1 0.75:1 0.5:1

SLOPE ANGLE, (degress)

(a)

f=3

5

f=3

0

f=2

5

f=

20

f=1

5

Assumptions

Cohesionaless fill (c =0)No pore pressure (u = 0)Soil-reinforcement interface friction angle = 0.9

K=

2(T

all

)/()(H)2

1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

030 40 50 60 70 80

1.5:1 1:1 0.75:1 0.5:1

SLOPE ANGLE, (degress)

(b)

f= 35

LT = LB LB

LT

f= 30

f= 25

f= 20

f= 15

LB/H

LT/H

Assumptions

Cohesionless fill (c =0)No pore pressure (u = 0)Soil-reinforcement interface friction angle = 0.9

LH

(a) Coeficientes de fuerza del refuerzo (b) Coeficientes de longitud de refuerzo

q


61/83

2tall

)'H(

T2K

=

+=q

H'H coeficiente de fuerza adimensionalcoeficiente de fuerza adimensional

altura efectiva, incluido el efecto de laaltura efectiva, incluido el efecto de la

sobrecargasobrecarga

F

'tanarctan'f

= ngulo de friccingulo de friccin factorizadon factorizado

LB = longitud requerida de refuerzo en el fondo del talud (L)

LT = longitud requerida de refuerzo en la parte superior del talud

= ngulo del talud (grados) = peso unitario del suelo (F/L3)

q = presin de sobrecarga (F/L2)

u = presin de poros, asumida cero a lo largo del talud

DISEDISEO DE REFUERZO DE TERRAPLENES DEL AEROPUERTOO DE REFUERZO DE TERRAPLENES DEL AEROPUERTODE PALESTINADE PALESTINA


62/83

CONDICIN INICIAL SIN REFUERZO, SIN SISMO Y TOTALMENTE DRENADO


63/83

CONDICIN INICIAL SIN REFUERZO, CON SISMO aH = 0.25 Y TOTALMENTEDRENADO


64/83

CONDICIN INICIAL SIN REFUERZO, SIN SISMO Y SATURADO HASTA EL 50 %DEL TERRAPLN


65/83

CON REFUERZO, SIN SISMO Y TOTALMENTE DRENADO


66/83

CON REFUERZO, CON SISMO aH = 0.25 Y TOTALMENTE DRENADO


67/83

REFORZADO CON SISMO Y DRENADO (FUNDACIN ROCA)


68/83


69/83

PRESA TICLACAYN


70/83

DETALLE DE INSTALACIN DE GEOMALLAS

INSTALACIN DE GEOMALLAS EN EL NCLEO DE LA PRESA


71/83


72/83

CARACTERSTICA DE LA GEOMALLA INSTALADA EN LA PRESA


73/83

DETALLE DE INSTALACIN DE GEOMALLAS


74/83

PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA PRESA TICLACAYN

ANLISIS DE ESTABILIDAD PSEUDO ESTTICO DE LA PRESA TICLACAYN


75/83

SOIL PROPERTIES

Soil1RelavesUnit Weight1.6Cohesion 0.1Phi 0

Soil2Espaldn Aguas ArribaUnit Weight2.1Cohesion 10Phi 29

Soil3FiltroUnit Weight2.1Cohesion 0Phi 35

Soil4Desmonte de Mina Aguas Abajo Compact 2Unit Weight2.3Cohesion 10Phi 29

Soil5

FILTROUnit Weight2.1Cohesion 0Phi 35

Soil6NUCLEO COMPACTADOUnit Weight2.1Cohesion 5Phi 33

Soil7Desmonte de Mina Compactado 1Unit Weight2.3Cohesion 6Phi 36

Soil8RELAVE COMPACTADOUnit Weight2.1Cohesion 0Phi 35

Soil9NUCLEOUnit Weight2.1Cohesion 5Phi 35

Soil10Muro de Contencin

NIV.FREATICO 01/01-PARAMETROS GEOTECN 1999

GEOservice Ingeniera SRL

CONDICION: SISMICA (ag=0.15)

CIA .MINERA ATACOCHA S.A.A.

LICUEFACCION MASA DE RELAVES

SAFETY FACTOR = 1.34

File NameSec200-LICUA-SUP-S.slp

Analysis MethodMorgenstern-Price

SOBREELEVACION PRESA TICLACAYAN - NIVEL 3390 - ALTER.EJE CENTRAL

1

23 9

8

7

6

5 4

Horizontal Distance (m)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

Elevation(m)(x

1000)

3.32

3.33

3.34

3.35

3.36

3.37

3.38

3.39


76/83


77/83

REFERENCIASREFERENCIASREFERENCIAS


78/83


79/83


80/83

MANUAL


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