3. Introducción
Renovación urbana
América Centro de negocios
2 Torres de 6 y 21 pisos con 8 sótanos
Excavación: 29.50 m
Zona geotécnica: Piedemonte B
BD Bacata
2 Torres de 67 y 57 pisos con 7 sótanos
Excavación: 22.0 m
Zona geotécnica: Piedemonte B
Torres Atrio
2 Torres de 46 y 62 pisos con 5 sótanos
Excavación: 20 m de profundidad
Zona geotécnica: Piedemonte B
4. Introducción
Sistema de contención y procesos constructivos
Fuente: Documento Universidad Santo Tomas
Fuente: Prabyc - Suelos blandos año 2015
6. Introducción
Diseño del sistema de contención
Fuente: Barbosa (1994)
Moya (1997)
Evitar la falla de
traslación o
rotación
Evitar el
levantamiento
excesivo de la
base o fondo de
la excavación.
Garantizar la
estabilidad del
Sistema
Satisfacer el
equilibrio de
fuerzas verticales
y. horizontales
Las presiones de
tierra no deberán
sobre-esforzar la
estructura.
7. Introducción
Suelos blandos – Falla de fondo
Fuente: Ou, C. & Do, T-N.
Fuente: Romero (2014).
La estabilidad de fondo puede ser
analizada usando métodos de equilibrio
límite o métodos de elementos finitos
8. Introducción
Métodos numéricos – Elementos finitos
Modelo 2D
Fuente: Elaboración propia – ejemplo modelo excavación
suelos blandos Rocscience RS2
Fuente: Elaboración propia – ejemplo modelo
excavación – Rocscience RS3
Modelo 3D
10. Introducción
Empuje de suelos
○ Continuamente la morfología del terreno esta en un constante cambio de condiciones ya sean
provocadas por situaciones naturales o artificiales.
○ Naturales: sismos, lluvias, mineralogía del propio suelo, sequias, escorrentías superficiales, bajos
niveles de vegetación, etc..
○ Artificiales: son causadas por obras ingenieriles como: vías, excavaciones ,estabilización de taludes,
cimentaciones, diques, represas , minería, etc..
○ Los ingenieros civiles deben presentar la mejor solución para garantizar una estabilidad
cumpliendo con la norma y contra los empujes de tierra generando como objetivo principal.
11. Introducción
Empuje de suelo
● Definiciones e importancia:
○ Empuje: son fuerzas laterales que presenta el suelo a esto se le adiciona las presiones gravitacionales,
dependiendo del espesor de las capas y su peso especifico este empuje será mayor o menor.
○ Método de Rankine y Método de Coulomb.
○ Presiones hidro-estáticas y/o diferencia en cabezas de presión: son dos condiciones que puede
representarse tanto con un movimiento o en reposo la variable que cambia esta condición es la
inclinación del terreno y la cantidad volumétrica de la zona.
○ Conocimiento de las condiciones propias del terreno con el objeto de evitar o reducir en buena medida
asentamientos inadmisibles, derrumbes y deformaciones que no solo podrían afectar la estabilidad del
proyecto y de las estructuras adyacentes.
12. Introducción
Tipos de Muros de contención
Tipos de
Muros
Armada
Pantalla
Tablestacas
Gaviones
Gravitacionales
Cantilever
(hormigo armado)
Criba
• Rígidos: no cambian de forma su
desplazamiento es conjunto.
• Flexibles: pueden presentar
deformaciones apreciables .
• Funciones: Revestimiento o
recubrimiento, sostenimiento
y contención.
14. Introducción
Tipos de empujes
○ Empuje en reposo si el
muro y el terreno sobre el
que fundan son tales que
las deformaciones son
prácticamente nulas.
○ Empuje Activo: Si el muro
se desplaza , permitiendo
la expansión lateral del
suelo se produce una falla
por el corte del suelo
retenido y se crea una
cuña.
○ Empuje Pasivo: Si se
aplican fuerzas al muro de
forma que empuje el
relleno, la falla se produce
mediante una cuña mas
amplia .
16. Introducción
Metodología por Rankine
● Modelo de plasticidad perfecta.
● Criterio de rotura de Mohr-Coulomb;
τ = c´+ σn tgΦ´
● σv = constante.
● Trasdós vertical (α=90)
● No hay rozamiento muro-terreno (δ=0)
● La dirección del empuje es siempre
paralela a la superficie libre del
terreno
● Aplicable también a suelos con
cohesión.
17. Rankine
Pasivo y activo
Activo = Ka
Pasivo = Kp
Donde el esfuerzo horizontal
dependerá de la ubicación y
dirección que afecte al muro de
contención
El pasivo del lado izq se tiene en
cuenta después del metro de
profundidad
19. Introducción
Método de Coulomb
1. El suelo es isotrópico y homogéneo y tiene
fricción interna y cohesión.
2. La superficie de ruptura es una superficie
plana y la superficie de relleno es plano
(puede inclinarse pero no tiene forma
irregular).
3. La resistencia a la fricción se distribuye
uniformemente a lo largo de la superficie de
ruptura y el suelo-suelo coeficiente de
fricción
4. La cuña de falla es un cuerpo rígido en
proceso de traslación.
5. Hay fricción en la pared, es decir, cuando la
cuña de falla se mueve con respecto a la cara
posterior de la pared se desarrolla una
fuerza de fricción entre el suelo y la pared.
Este ángulo de fricción generalmente se
denomina
6. La falla es un problema de deformación
plana, es decir, considere una rebanada
interior unitaria de un infinito pared larga
21. Introducción
Mononobe okabe
Factores a considerar
• El muro se puedo mover una
distancia suficiente para que se
desarrollen presiones activas
mínimas.
• Cuando se alcanza la presión activa
mínima ,esta a punto de formarse
una cuña de falla del suelo y se
moviliza la max resistencia al
cortante a lo largo de la superficie de
falla.
• La cuña de suelo se comporta como
un suelo rígido con aceleración
uniforme en su masa.
• condición seudo estática para muros
de contención.
• controla gran parte del
comportamiento.
• lo analiza según la aceleración del
sitio.
• es una extensión de coulomb (padre
de todo)
Empuje activo
Fa= factor amplificador de espectros
26. Tarea
1. Calcular esfuerzos horizontales
2. Dibujar los esfuerzos obtenidos (sobrecarga, suelo, agua)
3. Calcular fuerzas
4. Calcular esfuerzo pasivo sin agua
5. Calcular esfuerzo pasivo con agua a nivel de la superficie del fondo de la excavación
6. Calcular momentos
Df=3.00 m
Kp = 2.04
Df=3.00 m
Kp = 2.04
q
Suelo
Agua
Fuerza = Área =
27. Df=3.00 m
Kp = 2.04
q
Suelo
Agua
Fuerza = Área
Área triangulo: B*H/2
Área rectángulo: B*H
Base = esfuerzo horizontal: t/m2
H: altura del estrato : m
Fuerza: t/m tonelada por unidad de longitud, si
se multiplica por 1 m, entonces tenemos que
fuerza es igual a toneladas.
Momento: Fuerza * Distancia
Distancia
Fuerza
