Presentación basada en el libro Estudio de Suelos y Cimentaciones, Ing. Carlos Crespo Villalaz

2. Calcular la presión ejercida sobre un muro de
sostenimiento es justificable únicamente en el
caso en el cual sean satisfechas las siguientes
hipótesis:
a) El muro puede desplazarse por giro o por
deslizamiento en una distancia suficiente
como para que se pueda desarrollar toda la
resistencia al corte de relleno o terraplén.
b) La presión de poro, dada por el agua, en un
suelo no sumergido es despreciable.
c) Las constantes del suelo que aparecen en las
formulas del empuje tienen valores definidos
y pueden determinarse con exactitud.

3. Para proyectar muros de sostenimiento es
necesario determinar la magnitud, dirección y
punto de aplicación de las presiones que el
suelo ejercerá sobre el muro.
Ƴn Z
Z
K o Ƴn K o Ƴn Z
Z
K o Ƴn Z
Ƴn Z
Una molécula situada en un estrato, a una profundidad
Z, tenderá a acortarse verticalmente y tenderá a
dilatarse horizontalmente en todas direcciones, con una
deformación unitaria.

4. Si se supone que la capa es indefinida, la
molécula no podrá dilatarse, confinada por el
suelo del estrato, dando origen a una
compresión horizontal uniforme en todas
direcciones, que recibe el nombre de empuje en
reposo, y que será igual a K o Ƴn Z, siendo K o el
coeficiente de empuje en reposo.
Material u
Arcilla húmeda 0.10 a 0.30
Ko = u Arcilla arenosa 0.20 a 0.35
1-u Arcilla saturada 0.45 a 0.50
Limo 0.30 a 0.35
Limo saturado 0.45 a 0.50
Arena suelta 0.20 a 0.35
Para IP de 0 a 40%:
Arena densa 0.30 a 0.40
K o = 0.001 IP + 0.4 Arena fina 0.25
Arena gruesa 0.15
Para IP de 40 a Rocas 0.15 a 0.25
80%:
K o = 0.001 IP + Loess 0.10 a 0.30
0.64 Concreto 0.15 a 0.25
Acero 0.28 a 0.31

5. El empuje de tierras en un terreno que pueda
resistir ilimitadamente esfuerzos de corte
depende de los movimientos de la pared.
Movimiento EMPUJE ACTIVO:
Empuje de tierras que se
efectúa sobre un soporte
que resiste, cediendo
cierta magnitud que
Planos de falla
depende de sus
características
estructurales.
EMPUJE PASIVO: Movimiento
Empuje que actúa sobre una
pared que avanza contra el
talud, y puede variar desde
el empuje en reposo hasta
infinito. Planos de falla

6. Se funda esta teoría en un caso particular de
material no cohesivo, y para el cual la teoría
puede considerarse como exacta. Sin embargo,
para otro tipo de suelo la teoría es solo
aproximada.
B
Supóngase una masa de suelo sin cohesión de longitud
infinita; en un momento inicial el suelo se supone en
estado de reposo.
Ko Ƴn Z

7. Supóngase que las paredes que limitan el terreno
experimentan un alejamiento a una distancia ∆B.
Debido al alejamiento la compresión horizontal
disminuirá, por lo tanto la compresión horizontal
será de:
B + ∆B
B
Ko Ƴn Z - E
∆B
B

8. Si el movimiento de las paredes continua, el
empuje del terreno sigue disminuyendo, hasta
que la condición de rotura del suelo se cumple
simultáneamente en todos y cada uno de los
puntos de la masa de suelo situado a la
profundidad Z.
El esfuerzo que se ejerce, cuando se cumple la condición
de rotura del suelo, se llama empuje activo unitario, dicho
calor se obtiene con la ecuación:

9. Si se hace que las paredes se acerquen una a la
otra, partir de su posición de reposo, una
distancia ∆B la compresión horizontal aumentara
y será igual a:
Ko Ƴn Z + E ∆B
B
∆B aumenta hasta que la fluxión plástica se
establezca en todos los puntos del suelo. El estado
del suelo en ese momento es el estado pasivo de
Rankine.
El empuje total pasivo será:

10. La altura critica de un talud vertical, o sea la
profundidad del mismo hasta la cual se sostiene
por si solo sin necesidad de sostén lateral, para
suelos cohesivos, se obtiene son la siguiente
ecuación:
Hc = 2 c Hc
Ƴn
Z = h
Empuje Activo: EA
y
EA = Ƴn h- 2 c ²
2 Ƴn
Punto de aplicación:
y = h- 2 c
3 3Ƴn

11. Si se quiere construir un muro que no se mueva
o flexione con la presión de un relleno saturado,
este debe ser diseñado para resistir la presión
de un liquido pesado, y por tanto, ser mucho
mas resistente que aquel diseñado para
sostener un terraplén no cohesivo.
EA = Ƴo h ²
2
CASO 1
El suelo que va a sostener el muro se llega a saturar
debido a que el agua gravitacional suba el nivel
freático hasta la superficie del terreno.
N.F
.
h
P1 P2

12. CASO 2
Surge cuando el suelo del terraplén que se
desea sostener se llega a saturar por
capilaridad, debido a que el nivel freático se
encuentra a tal profundidad que provoca la
saturación del suelo.
N.F
.
Durante la construcción de muros de retención de tierras
es necesario proveerlos de drenajes.