SEMINARIO
“DISEÑO Y CONSTRUCCION DE CALZADURAS”
SISTEMAS DE SOPORTE LATERAL JORGE E. ALVA HURTADO, PhD
Profesor Principal
Facultad de Ingeniería Civil
Universidad Nacional de Ingeniería
Consultor en Ingeniería Geotécnica
COLEGIO DE INGENIERIOS DEL PERU
CONSEJO DEPARTAMENTAL DE LIMA
CAPITULO DE INGENIERIA CIVIL
A. MURO EN VOLADIZO B. MURO ENTIBADO
PUNTAL
TIRANTES
ANCLAJES
MONTICULO PROVISIONAL O
LOSA DE CIMENTACION
C. SISTEMA DE PUNTALES D. MURO CON ANCLAJE
PUNTAL
TABLESTACA
E. BERMA DE SOPORTE
TABLESTACA
SISTEMAS DE SOPORTE LATERAL DE EXCAVACIONESSISTEMAS DE SOPORTE LATERAL DE EXCAVACIONES
RA
RB
a) REACCIONES
RD
A
B
C
D
L4
L3
L2
L1
LA
LB
LC
LD
L1/2
L2/2
L3/2
L4/2
PD
PC
PB
PA
2
3
1
RA, RB, RC, RD
b) PRESIONES APARENTES
DE TIERRA
PA = RA . etc.
LA
c) ENVOLVENTE DE
DISEÑO DE DATOS
EMPIRICOS
Fig. 1. METODO EMPIRICO PARA EL DESARROLLO DEL DIAGRAMA DEFig. 1. METODO EMPIRICO PARA EL DESARROLLO DEL DIAGRAMA DE
PRESION DE TIERRAPRESION DE TIERRA
RC
ENVOLVENTE
a) Arenas
Rankine Activo
H
KA = tg2
(45 - φ / 2)
0.65 KA γH
KA γH
(N > 6)
Para arcillas, base la selección
0.25 H
en N = γH
Su
b) Arcillas Blandas a Medias
Rankine Activo Equivalente
KA = 1 - m = 1 -
γH
Cuando el corte tiene por debajo arcilla
blanda NC profunda
c) Arcillas Rígidas
m = 1.0 excepto
Para N < 4
Para 4 < N < 6, use el mayor de los
diagramas b) y c)
0.25 H
0.50 H
0.25 H
1.0 KA γH
0.2γH
0.4γH
0.75 H
DISTRIBUCION DE PRESION FUERZA TOTAL
Pt = Trapezoide
PA = Rankine
Pt = .65 KA γH2
PA = .50 KA γH2
Pt
PA
= 1.30
N
Pt = .875γH2
(1- 4 )
N
PA = .50γH2
(1- 4 )
m = 1.0
Pt
PA
= 1.75
Pt = .15γH2
a .30γH2
PA
N = 4, PA = 0
N < 4, PA < 0
NOTA : Rankine Activo
Equivalente = 0
4Su
N
4
Fig. 2.Fig. 2.
DIAGRAMAS DE PRESION PARADIAGRAMAS DE PRESION PARA
ENTIBACIONES DE TERZAGHI Y PECKENTIBACIONES DE TERZAGHI Y PECK
(1967)(1967)
1
2
3
SUPERFICIE DEL TERRENO
ESFUERZO DE SOBRECARGA EN REPOSO ACTIVOMURO RIGIDO
σv
σo
σa
z
σo
σa
MURO VACIADO CONTRA ATAGUIA
RELLENO GRANULAR COMPACTO
1
2
3
Ko = 1 – sen φ
Fig. 3. PRESION LATERAL EN MURO RIGIDOFig. 3. PRESION LATERAL EN MURO RIGIDO
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
PROMEDIO
RELLENO GRANULAR SUELTOKa = tg2
(45 - φ / 2)
TUBERIA O SECCION WF
TIPICO 3-4.5 mts.,
VERTICAL
TIPICO ± 6 mts. c.a.c.
HORIZONTAL
Fig. 4. CORTE SOPORTADO POR ENTIBADOFig. 4. CORTE SOPORTADO POR ENTIBADO
CONEXION
TENDON
TENSION DEL
ANCLAJE
Fig. 5. CORTE SOPORTADO POR ANCLAJESFig. 5. CORTE SOPORTADO POR ANCLAJES
ZONA PRETENSADA
ZONA DE ANCLAJE
PUNTAL (TUBERIA O VIGA)
SOPORTE
VIGA
PLACAS Y
CUÑAS
PLACA
GATO
RIGIDIZADORES
(a) ACUÑAMIENTO
VIGA
PLACAS
SOPORTES
PUNTAL TUBERIA
APOYO DE TUBERIA CONTRA PUNTAL
PARCHE DE TUBERIA SOLDADA DESPUES DE
PREESFUERZO. CARGA TODAVIA EN GATO
RIGIDIZADOR
GATO
(b) TUBERIA TELESCOPICA
TUBERIA DE DIAMETRO O. D IGUAL
A DIAMETRO I. D DEL PUNTAL
Fig. 6 . DETALLES DE PREESFUERZOFig. 6 . DETALLES DE PREESFUERZO
MURO DE REACCION
TIRANTE
DIAMETRO DE ANCLAJE
TIPICO
ZONA LIBRE DE ADHERENCIA
30° - 45°
Fig. 7 . ZONA DE ANCLAJE Y ZONA LIBRE DE ADHERENCIAFig. 7 . ZONA DE ANCLAJE Y ZONA LIBRE DE ADHERENCIA
ZONA DE ANCLAJE
VASTAGO DERECHO
CAMPANA SIMPLE
CAMPANA MULTIPLE
Fig. 8. TIPOS DE ANCLAJESFig. 8. TIPOS DE ANCLAJES
FALLA DE CAPACIDAD PORTANTE FALLA POR VOLTEO
FALLA CIRCULAR DE ARCO FALLA DE CUÑA DESLIZANTE
Fig. 9. INESTABILIDAD DE MUROS CON ANCLAJEFig. 9. INESTABILIDAD DE MUROS CON ANCLAJE
(a) TABLON EN PARTE POSTERIOR
(b) TABLON EN PARTE FRONTAL
Fig. 10. PILOTE SOLERA DE ALA ANCHAFig. 10. PILOTE SOLERA DE ALA ANCHA
SUELO FUERA DEL ARCO
PLANTA DE
ACCION DE
ARCO
δH
DESPLAZAMIENTO
Fig. 11. ACCION DE ARCOFig. 11. ACCION DE ARCO
σH
ESFUERZO
TABLONES
COLOCADOS
EXPUESTO ANTES DE
COLOCAR TABLONES
SUMIDERO
Fig. 12. BERMA CON PENDIENTE Y SUMIDEROFig. 12. BERMA CON PENDIENTE Y SUMIDERO
Fig. 13. SECCION DE TABLESTACAS METALICAS . (a) RANGO NORMAL; (Fig. 13. SECCION DE TABLESTACAS METALICAS . (a) RANGO NORMAL; (b) MODULOb) MODULO
ALTO, (c) ALMA RECTAALTO, (c) ALMA RECTA
Bethlehem
Peine
(c)
(c)
Soldadura contínua
Frodingham-X
Larsen
SECCION U
(a)
Frodingham
SECCIONES Z
PANEL LISTO A
SER VACIADO
PANEL DURANTE
LA EXCAVACION
LINEA DE BENTONITA
Fig. 14. CONSTRUCCION DE PANTALLA DE CONCRETOFig. 14. CONSTRUCCION DE PANTALLA DE CONCRETO
PANEL CON
CONCRETO
(a) DIAMETRO PEQUEÑO (PILOTES TANGENTES)
(b) DIAMETRO GRANDE (PILOTES CONTIGUOS O SECANTES)
LECHADA LLENADA CON TALADRO VASTAGO HUECO
EQUIPO TALADRO
(CONTIGUO)
EQUIPO ROTATIVO
(SECANTE)
VACIADO CON CONCRETO
Fig. 15. PILOTES CONTINUOS EXCAVADOSFig. 15. PILOTES CONTINUOS EXCAVADOS
FILAS 2, 3, etc.
FILA 1
1 ½” ±
d = 12” a 16”
1” ±
d = 30” a 40”
PRESION
LODO PANEL NO
A
NIVEL LODO
PRESION
FLUIDO
SECCION A - A
Fig. 16. FACTORES QUE AYUDAN A LA ESTABILIDAD DE LAFig. 16. FACTORES QUE AYUDAN A LA ESTABILIDAD DE LA
EXCAVACIONEXCAVACION
A
PANEL VACIACO
EXCAVADO
NIVEL
FREATICO
(b) SUELO GRANULAR SUELTO MURO DE CONCRETO
RELLENO COMPACTADO
NOTA: AÑADIR CEMENTO AL RELLENO
PARA AUMENTAR ESTABILIDAD
4’-5’ ±
MURO DE CONCRETO
(a) SUELO COHESIVO COMPACTO
4’-5’ ±
Fig. 17. MUROFig. 17. MURO -- GUIAGUIA
RELLENO COMPACTADO
SECCION DE ACERO DE ALA
ANCHA HINCADO HASTA
ESTRATO PORTANTE
CONCRETO POBRE
COLOCACION DE PILOTE-SOLERA EN AGUJERO PRE-EXCAVADO
EXCAVACION Y PANEL DE CONCRETO (REFUERZO CON ACERO)
CONCRETO VACIADO
ACERO DE REFUERZO
(2a)
(2b)
(1)
REFUERZO SECCION I
CONCRETO VACIADO
Fig. 18. PANTALLA DE CONCRETO EN DOS ETAPASFig. 18. PANTALLA DE CONCRETO EN DOS ETAPAS

Diseno y construcción de calzaduras

  • 1.
    SEMINARIO “DISEÑO Y CONSTRUCCIONDE CALZADURAS” SISTEMAS DE SOPORTE LATERAL JORGE E. ALVA HURTADO, PhD Profesor Principal Facultad de Ingeniería Civil Universidad Nacional de Ingeniería Consultor en Ingeniería Geotécnica COLEGIO DE INGENIERIOS DEL PERU CONSEJO DEPARTAMENTAL DE LIMA CAPITULO DE INGENIERIA CIVIL
  • 2.
    A. MURO ENVOLADIZO B. MURO ENTIBADO PUNTAL TIRANTES ANCLAJES MONTICULO PROVISIONAL O LOSA DE CIMENTACION C. SISTEMA DE PUNTALES D. MURO CON ANCLAJE PUNTAL TABLESTACA E. BERMA DE SOPORTE TABLESTACA SISTEMAS DE SOPORTE LATERAL DE EXCAVACIONESSISTEMAS DE SOPORTE LATERAL DE EXCAVACIONES
  • 3.
    RA RB a) REACCIONES RD A B C D L4 L3 L2 L1 LA LB LC LD L1/2 L2/2 L3/2 L4/2 PD PC PB PA 2 3 1 RA, RB,RC, RD b) PRESIONES APARENTES DE TIERRA PA = RA . etc. LA c) ENVOLVENTE DE DISEÑO DE DATOS EMPIRICOS Fig. 1. METODO EMPIRICO PARA EL DESARROLLO DEL DIAGRAMA DEFig. 1. METODO EMPIRICO PARA EL DESARROLLO DEL DIAGRAMA DE PRESION DE TIERRAPRESION DE TIERRA RC ENVOLVENTE
  • 4.
    a) Arenas Rankine Activo H KA= tg2 (45 - φ / 2) 0.65 KA γH KA γH (N > 6) Para arcillas, base la selección 0.25 H en N = γH Su b) Arcillas Blandas a Medias Rankine Activo Equivalente KA = 1 - m = 1 - γH Cuando el corte tiene por debajo arcilla blanda NC profunda c) Arcillas Rígidas m = 1.0 excepto Para N < 4 Para 4 < N < 6, use el mayor de los diagramas b) y c) 0.25 H 0.50 H 0.25 H 1.0 KA γH 0.2γH 0.4γH 0.75 H DISTRIBUCION DE PRESION FUERZA TOTAL Pt = Trapezoide PA = Rankine Pt = .65 KA γH2 PA = .50 KA γH2 Pt PA = 1.30 N Pt = .875γH2 (1- 4 ) N PA = .50γH2 (1- 4 ) m = 1.0 Pt PA = 1.75 Pt = .15γH2 a .30γH2 PA N = 4, PA = 0 N < 4, PA < 0 NOTA : Rankine Activo Equivalente = 0 4Su N 4 Fig. 2.Fig. 2. DIAGRAMAS DE PRESION PARADIAGRAMAS DE PRESION PARA ENTIBACIONES DE TERZAGHI Y PECKENTIBACIONES DE TERZAGHI Y PECK (1967)(1967)
  • 5.
    1 2 3 SUPERFICIE DEL TERRENO ESFUERZODE SOBRECARGA EN REPOSO ACTIVOMURO RIGIDO σv σo σa z σo σa MURO VACIADO CONTRA ATAGUIA RELLENO GRANULAR COMPACTO 1 2 3 Ko = 1 – sen φ Fig. 3. PRESION LATERAL EN MURO RIGIDOFig. 3. PRESION LATERAL EN MURO RIGIDO r r r r r r r r r r r r r r r r r r r PROMEDIO RELLENO GRANULAR SUELTOKa = tg2 (45 - φ / 2)
  • 6.
    TUBERIA O SECCIONWF TIPICO 3-4.5 mts., VERTICAL TIPICO ± 6 mts. c.a.c. HORIZONTAL Fig. 4. CORTE SOPORTADO POR ENTIBADOFig. 4. CORTE SOPORTADO POR ENTIBADO
  • 7.
    CONEXION TENDON TENSION DEL ANCLAJE Fig. 5.CORTE SOPORTADO POR ANCLAJESFig. 5. CORTE SOPORTADO POR ANCLAJES ZONA PRETENSADA ZONA DE ANCLAJE
  • 8.
    PUNTAL (TUBERIA OVIGA) SOPORTE VIGA PLACAS Y CUÑAS PLACA GATO RIGIDIZADORES (a) ACUÑAMIENTO VIGA PLACAS SOPORTES PUNTAL TUBERIA APOYO DE TUBERIA CONTRA PUNTAL PARCHE DE TUBERIA SOLDADA DESPUES DE PREESFUERZO. CARGA TODAVIA EN GATO RIGIDIZADOR GATO (b) TUBERIA TELESCOPICA TUBERIA DE DIAMETRO O. D IGUAL A DIAMETRO I. D DEL PUNTAL Fig. 6 . DETALLES DE PREESFUERZOFig. 6 . DETALLES DE PREESFUERZO
  • 9.
    MURO DE REACCION TIRANTE DIAMETRODE ANCLAJE TIPICO ZONA LIBRE DE ADHERENCIA 30° - 45° Fig. 7 . ZONA DE ANCLAJE Y ZONA LIBRE DE ADHERENCIAFig. 7 . ZONA DE ANCLAJE Y ZONA LIBRE DE ADHERENCIA ZONA DE ANCLAJE
  • 10.
    VASTAGO DERECHO CAMPANA SIMPLE CAMPANAMULTIPLE Fig. 8. TIPOS DE ANCLAJESFig. 8. TIPOS DE ANCLAJES
  • 11.
    FALLA DE CAPACIDADPORTANTE FALLA POR VOLTEO FALLA CIRCULAR DE ARCO FALLA DE CUÑA DESLIZANTE Fig. 9. INESTABILIDAD DE MUROS CON ANCLAJEFig. 9. INESTABILIDAD DE MUROS CON ANCLAJE
  • 12.
    (a) TABLON ENPARTE POSTERIOR (b) TABLON EN PARTE FRONTAL Fig. 10. PILOTE SOLERA DE ALA ANCHAFig. 10. PILOTE SOLERA DE ALA ANCHA
  • 13.
    SUELO FUERA DELARCO PLANTA DE ACCION DE ARCO δH DESPLAZAMIENTO Fig. 11. ACCION DE ARCOFig. 11. ACCION DE ARCO σH ESFUERZO
  • 14.
    TABLONES COLOCADOS EXPUESTO ANTES DE COLOCARTABLONES SUMIDERO Fig. 12. BERMA CON PENDIENTE Y SUMIDEROFig. 12. BERMA CON PENDIENTE Y SUMIDERO
  • 15.
    Fig. 13. SECCIONDE TABLESTACAS METALICAS . (a) RANGO NORMAL; (Fig. 13. SECCION DE TABLESTACAS METALICAS . (a) RANGO NORMAL; (b) MODULOb) MODULO ALTO, (c) ALMA RECTAALTO, (c) ALMA RECTA Bethlehem Peine (c) (c) Soldadura contínua Frodingham-X Larsen SECCION U (a) Frodingham SECCIONES Z
  • 16.
    PANEL LISTO A SERVACIADO PANEL DURANTE LA EXCAVACION LINEA DE BENTONITA Fig. 14. CONSTRUCCION DE PANTALLA DE CONCRETOFig. 14. CONSTRUCCION DE PANTALLA DE CONCRETO PANEL CON CONCRETO
  • 17.
    (a) DIAMETRO PEQUEÑO(PILOTES TANGENTES) (b) DIAMETRO GRANDE (PILOTES CONTIGUOS O SECANTES) LECHADA LLENADA CON TALADRO VASTAGO HUECO EQUIPO TALADRO (CONTIGUO) EQUIPO ROTATIVO (SECANTE) VACIADO CON CONCRETO Fig. 15. PILOTES CONTINUOS EXCAVADOSFig. 15. PILOTES CONTINUOS EXCAVADOS FILAS 2, 3, etc. FILA 1 1 ½” ± d = 12” a 16” 1” ± d = 30” a 40”
  • 18.
    PRESION LODO PANEL NO A NIVELLODO PRESION FLUIDO SECCION A - A Fig. 16. FACTORES QUE AYUDAN A LA ESTABILIDAD DE LAFig. 16. FACTORES QUE AYUDAN A LA ESTABILIDAD DE LA EXCAVACIONEXCAVACION A PANEL VACIACO EXCAVADO NIVEL FREATICO
  • 19.
    (b) SUELO GRANULARSUELTO MURO DE CONCRETO RELLENO COMPACTADO NOTA: AÑADIR CEMENTO AL RELLENO PARA AUMENTAR ESTABILIDAD 4’-5’ ± MURO DE CONCRETO (a) SUELO COHESIVO COMPACTO 4’-5’ ± Fig. 17. MUROFig. 17. MURO -- GUIAGUIA RELLENO COMPACTADO
  • 20.
    SECCION DE ACERODE ALA ANCHA HINCADO HASTA ESTRATO PORTANTE CONCRETO POBRE COLOCACION DE PILOTE-SOLERA EN AGUJERO PRE-EXCAVADO EXCAVACION Y PANEL DE CONCRETO (REFUERZO CON ACERO) CONCRETO VACIADO ACERO DE REFUERZO (2a) (2b) (1) REFUERZO SECCION I CONCRETO VACIADO Fig. 18. PANTALLA DE CONCRETO EN DOS ETAPASFig. 18. PANTALLA DE CONCRETO EN DOS ETAPAS