Muros de contención utilizados en puentes (con diagrama)
Después de leer este artículo, aprenderá sobre los muros de contención utilizados en los puentes con la ayuda de diagramas.
Los pilares de tipo cerrado se utilizan para evitar el derrame de la tierra delante de los pilares mediante la retención de la tierra y, por lo tanto, este tipo de pilares funciona como muros de retención, además de actuar como muros de carga. En los puentes provistos de pilares de tipo cerrado, los lados también deben estar protegidos por paredes para evitar el derrame de la tierra.
Estas paredes cuando se colocan en ángulo con el terraplén de la carretera en forma de "alas" se conocen como "paredes de ala", mientras que se denominan "paredes de retorno" cuando se colocan paralelas al terraplén (Fig. 20.1). Muro de contención es el término general del muro que retiene la tierra y, como tal, los muros de ala y los muros de retorno también son muros de contención.
Los muros de contención pueden estar construidos de ladrillo o piedra, mampostería, cemento o cemento reforzado.
Generalmente se utilizan los siguientes tipos de muros de contención:
i) Gravedad o pared semi-gravitacional.
ii) Muralla voladiza.
iii) Muro de contrafuerte.
iv) Muro contrafuerte.
v) Muros amarrados.
La figura 20.2 ilustra varios tipos de muros de contención. Los muros de gravedad requieren secciones masivas y, por lo tanto, se utiliza mampostería o cemento de cemento en dichos muros. Las secciones delgadas de hormigón de cemento reforzado se utilizan en la construcción de paredes en voladizo, contrafuerte o contrafuerte. Los muros de gravedad pueden ser adecuados hasta una altura de 6 metros.
Las paredes en voladizo se adoptan generalmente hasta una altura nominal de 6 metros. Cuando la altura nominal supera los 6 metros, se utilizan muros de contrafuerte o contrafuertes. Se pueden usar muros de amarre para muros altos. Estas paredes son especialmente adecuadas en los casos en que se deben proporcionar paredes en ambos lados.
En las paredes de tipo de gravedad, el ancho de la base se mantiene como 2/3 de la altura total de la pared. Por lo general, se proporciona una masa de 1 en 20 en la cara frontal donde también se proporciona una posición de una horizontal a dos verticales para una profundidad de aproximadamente 1/4 de altura cerca de la base, considerando la estabilidad.
El ancho de la base de las paredes en voladizo, contrafuerte o contrafuerte varía de 1/2 a 1/3 de la altura. La proyección del dedo del pie desde la cara de la pared es 1/3 del ancho de la base para las paredes en voladizo o contrafuerte. El grosor del vástago de las paredes en voladizo es 1/12 de la altura y el espesor de la balsa base es de 1/8 a 1/12 de la altura.
El espaciado de los contrafuertes o los contrafuertes o las columnas de las paredes amarradas debe estar entre 2, 5 y 3, 5 metros. El ancho de los contrafuertes o contrafuertes es generalmente de 450 a 600 mm. Las vigas de amarre de sección 500 x 200 mm a 700 x 250 mm normalmente se encuentran adecuadas para las paredes amarradas. La parte superior de las paredes de enlace está hecha de forma de V invertida para minimizar la carga directa a tierra, incluida la sobrecarga de carga en vivo (Fig. 20.4).
Al igual que los pilares, la estabilidad de las paredes contra deslizamientos o vuelcos es muy importante, además de la seguridad de las paredes con respecto a la presión segura de la cimentación. Los muros de contención son más susceptibles de fallar al volcarse que los pilares porque no hay una carga vertical superpuesta en las paredes, como en los pilares, excepto el peso propio y el peso de la tierra que los cubre.
La falla de los muros de contención también puede ocurrir debido a las siguientes razones:
i) Fallo de deslizamiento (Fig. 20.3a)
ii) Fallo de liquidación (Fig. 20.3 byc)
iii) Fallo de corte superficial (Fig. 20.3d)
iv) Fallo de corte profundo (Fig. 20.3e)
La falla de deslizamiento puede ocurrir cuando la resistencia al deslizamiento en la base o la resistencia al corte del suelo debajo de la base es pequeña en comparación con el empuje horizontal ejercido sobre la pared. La falla de asentamiento es causada debido al asentamiento excesivo del suelo de la cimentación.
La pared puede inclinarse hacia afuera cuando la presión del dedo del pie es mayor que la presión de base permitida. Por otro lado, la inclinación hacia el interior de la pared tiene lugar si el suelo debajo del talón tiene poca capacidad de carga. La falla de corte superficial ocurre cuando la pared descansa sobre un suelo que tiene una resistencia al corte muy pobre (Fig. 20.3d).
Cuando el muro se basa en un suelo sin cohesión con buena resistencia al corte, pero el suelo debajo del suelo sin cohesión es cohesivo con menos resistencia al corte, no se puede producir una rotura superficial, pero el muro puede moverse junto con el suelo sin cohesión debajo. la pared en el plano de debilidad que resulta en una falla de corte profunda (Fig. 20.3e).
Después de verificar la estabilidad de las paredes, se puede investigar la presión de la base sobre el suelo, tanto en el dedo del pie como en el talón con la peor condición de carga, y se puede investigar y comparar con el valor permisible. Si esto es satisfactorio, entonces se debe examinar la adecuación de los componentes estructurales tales como balsas de cimentación, paredes, contrafuertes, contrafuertes, columnas, amarres, etc.
El vástago vertical o la pared de la gravedad y los muros de retención en voladizo actúan como un voladizo en el plano vertical bajo la acción del empuje horizontal ejercido por la presión de la tierra.
En el contrafuerte o el tipo de contrafuerte, la losa de la cara se extiende horizontalmente entre los contrafuertes o los contrafuertes, según sea el caso, como una viga continua que provoca la flexión de la losa de la cara en el plano horizontal. El empuje de la losa de la cara se transfiere a los contrafuertes o contrafuertes que nuevamente se comportan como voladizos similares a los muros en voladizo.
Las paredes amarradas son algo diferentes en acción de otras paredes. La pared frontal está apoyada en cuatro lados por las columnas verticales y las vigas horizontales y, como tal, el empuje ejercido por la presión activa de la tierra en la pared frontal se transfiere finalmente a los puntos del nodo, es decir, a la unión de vigas y columnas y al empuje Es resistido por el tirón en los lazos.
La pared frontal está diseñada como una losa apoyada en cuatro lados. Las vigas horizontales están diseñadas con la carga triangular o trapezoidal de la pared frontal. Por ejemplo, en la Fig. 20.4, la viga horizontal B 3 tendrá una carga de presión a tierra desde la pared frontal como el trapecio superior "defg" y el trapecio inferior "hklm".
La carga en los lazos debido al peso propio, la carga de la tierra, etc. sobre ellos se transfiere a las columnas y, por lo tanto, las columnas deben diseñarse con carga directa desde los lazos y el momento causado por la carga desde la pared frontal directamente sobre las columnas y El momento transferido desde vigas horizontales.
Los tics están diseñados con peso propio, la carga de tierra y el recargo de carga en vivo sobre ellos. Se cree que cuando la viga de enlace se desvía, no solo el peso de la tierra directamente sobre ella, sino también algo más de tierra, como se muestra en la Fig. 20.4, transfiere la carga sobre el enlace debido a la acción del arco.
Por ejemplo, el peso de la tierra para la porción "abc" viene en la atadura superior T 1 . Sin embargo, el efecto de sobrecargo de carga en vivo se asume solo en el enlace superior y se descuida para los enlaces restantes. Al calcular el recargo por carga en vivo en la viga de enlace, la carga que viene en la parte "abc" se toma como la carga por metro de funcionamiento de la viga de enlace, pero esta carga debe tomarse con prudencia.
El autor sugiere que la carga real (carga de tierra y recargo de LL) que viene directamente en la viga de unión Ti puede incrementarse en un 100% para tener en cuenta la acción de arqueo. La tensión en el empate también se considerará en el diseño.
Recargo de carga en vivo:
Todos los muros de ala / retorno provistos para la altura completa de aproximaciones deben diseñarse para soportar un recargo por carga viva equivalente a 0, 6 metros de altura de relleno de tierra.
Agujeros de llanto :
Todos los muros de ala / retorno deberán contar con un número adecuado de orificios de drenaje de la manera descrita en el art.
Materiales de relleno:
Los materiales de relleno serán los especificados en el caso de los pilares.
