El documento describe las fuerzas de empuje en los suelos. Existen dos tipos principales de empuje: el empuje activo, que ocurre cuando el suelo se expande hacia afuera causando que la presión lateral disminuya, y el empuje pasivo, que ocurre cuando el muro empuja contra el suelo causando un aumento en la resistencia del suelo. El documento también explica las teorías de Rankine y Coulomb, las cuales proveen fórmulas para calcular los coeficientes de presión activa y pasiva.

1. EXAMEN FINAL
INGENERÍA GEOTÉCNIA
FUERZAS DE EMPUJE EN LOS SUELOS
OSMAN APONTE, JAVIER MUJICA, ALVARO
PRISTAN

2. INDICE

3. INTRODUCCÓN
La teoría del empuje de suelos se hace notable dentro del ámbito de la mecánica de
suelos, especialmente en lo que respecta a las cimentaciones, en los cuales hace
referencia a los muros de sostenimiento que tienen como función soportar
lateralmente una masa de suelo. En tanto la presión ejercida
por el suelo contra estas estructuras es lo que se le denomina “empuje de suelos”.
Por consiguiente, en el presente trabajo se dan a conocer los
lineamientos y los factores que intervienen en su cálculo, Por otra parte, para definir
el empuje de suelos, es necesario analizar las condiciones del suelo, esto para
proyectarse de una manera exacta en los diferentes trabajos de construcción

4. FUERZAS DE EMPUJE EN LOS SUELOS
El tipo de empuje que se desarrolla sobre un muro está fuertemente condicionado
por la deformabilidad del muro. En la interacción muro – terreno, puede ocurrir en
el muro deformaciones que van desde prácticamente nulas, hasta desplazamientos
que permiten que el suelo falle por corte. Pueden ocurrir desplazamientos de tal
manera que el muro empuje contra el suelo, si se aplican fuerzas en el primero que
origine este efecto. El empuje de suelos se clasificarse de acuerdo a la presión
ejercida contra el muro estas pueden ser:
 EMPUJE ACTIVO
Es cuando el relleno de la tierra se expande en dirección horizontal # el muro cede,
originando esfuerzos de corte en el suelo, con lo que la presión lateral ejercida por
la tierra sobre la espalda del muro disminuye y se aproxima al valor límite inferior.
Cuando la parte superior de un muro se mueve suficientemente como para que se
pueda desarrollar un estado de equilibrio plástico, la presión es activa y genera un
empuje total Ea, aplicada en el tercio inferior de la altura.
o FORMULAS
Ea=(1/2*γ*H2
) * ka
ka Es el coeficiente de presión activa.

5.  EMPUJE PASIVO
Es cuando el muro empuja en una dirección horizontal contra el relleno de tierra, las
tierras así comprimidas en la dirección horizontal originan un aumento de resistencia
hasta alcanzar su valor límite superior. Cuando el movimiento del muro da origen a
uno de estos dos valores limites, el relleno de tierra se rompe por corte.
o FORMULAS
Ep=(1/2*γ*H2
) * kp
Kp Es el coeficiente de presión pasiva.
o Teoría de Rankine
La teoría de Rankine, desarrollada en 1857,3 es la solución a un campo
de tensiones que predice las presiones activas y pasivas del terreno.
Esta solución supone que el suelo está cohesionado, tiene una pared
que está friccionando, la superficie suelo-pared es vertical, el plano de
rotura en este caso sería planar y la fuerza resultante es paralela a la
superficie libre del talud. Las ecuaciones de los coeficientes para
presiones activas y pasivas aparecen a continuación. Observe que φ' es

6. el ángulo de rozamiento del suelo y la inclinación del talud respecto a
la horizontal es el ángulo β.
Ka = cos β cos β-(cos2
β-cos2
θ)1/2
cos β+(cos2
β-cos2
θ)1/2
Kp = cos β cos β+(cos2
β-cos2
θ)1/2
cos β-(cos2
β-cos2
θ)1/2
Para el caso en que β sea 0, las ecuaciones de arriba se simplifican
como:
Ka= tan2
(45- θ/2)
Kp= tan2
(45- θ/2)
o Teoría de Coulomb
Coulomb (1776)4 fue el primero en estudiar el problema de las
presiones laterales del terreno y estructuras de retención. Coulomb se
limitó a usar la teoría de equilibrio que considera que un bloque de
terreno en rotura como un cuerpo libre (o sea en movimiento) para
determinar la presión lateral limitante. La presión limitante horizontal
en fallo en extensión o compresión se determinan a partir de las
constantes Ka y Kp respectivamente.