Obras en tierra (grupo 3)

REPUBLICA DE COLOMBIA
DEPARTAMENTO DE ARAUCA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
ESPECIALIZACION EN VIAS Y TRANSPORTE CONVENIO
ORINOQUIA
OBRAS EN TIERRA
Trabajo de Geotecnia Vial
PRESENTADO POR :
Analida Mendez Cedeño
Lisandro Aguliar Manrique
Omar Salcedo Caro
Henry Hernandez Mantilla
DOCENTE:
Ing. Sergio Andrés Lopez Alvarez
Arauca, Octubre de 2014

OBRAS EN TIERRA
E s p e c i a l i z a c i ó n e n V í a s y T r a n s p o r t e s – G e o t e c n i a V i a l
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TABLA DE CONTENIDO
USO DE LA TIERRA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION .................................................................. 5
RECUBRIMIENTOS O COLCHONES (Linings and blankets). .................................................................. 6
COLCHONES DE ARENA Y GRAVA. ...................................................................................................... 6
COLCHONES Y RECUBRIMIENTOS IMPERMEABLES IMPERMEABLES. .................................................. 6
RELLENO DETRÁS DE ESTRUCTURAS (Backfill). ................................................................................... 6
RELLENOS DETRÁS O EN EXCAVACIONES JUNTO A ESTRUCTURAS ESTRUCTURAS. ............................ 7
TERRAPLEN BOTADO (De material ..................................................................................................... 7
común) No requiere compactación .................................................................................................... 7
compactación. .................................................................................................................................... 7
TERRAPLEN BOTADO SELECCIONADO (Arcilla, grava arena o enrocado – Rip Rap) Rap). ................... 7
TERRAPLEN COMPACTADO AL PASO DE VEHICULOS. ......................................................................... 7
TERRAPLEN COMPACTADO CON COMPACTADOR. ............................................................................. 8
TERRAPLEN COMPACTADO CON VIBRACION ..................................................................................... 8
(Suelo Granular) Granular. ................................................................................................................. 8
TERRAPLEN DE SUELO MEZCLADO ..................................................................................................... 8
RELLENO DE SUELO MODIIFIICADO ((suello -cementto o call)). .......................................................... 8
RELLENO HIDRAULICO. ....................................................................................................................... 9
RECUBRIMIENTOS. ............................................................................................................................. 9
GENERALMENTE SE UTILIZAN MATERIALES ........................................................................................ 9
SELECCIONADOS SELECCIONADOS. .................................................................................................... 9
RECUBRIMIENTOS CON ROCA. ........................................................................................................... 9
TERRAPLENES PARA CARRETERAS .....................................................................................................10
LOCACIONES PARA POZOS PETROLEROS. ..........................................................................................10
PRESAS DE TIERRA .............................................................................................................................10
DEPOSITO DE MATERIALES PRODUCTO DE LA EXCAVACION. ............................................................10
CANALES EN TIERRA. .........................................................................................................................11
TIPOS DE CANAL ................................................................................................................................11
SECCIONES DEL CANAL ......................................................................................................................11
TALUDES LATERALES DEL CANAL .......................................................................................................11
MATERIALES UTILIZADOS PARA LOS REVESTIMIENTOS. ....................................................................12

OBRAS EN TIERRA
REVESTIMIENTO DE SUELO COMPCTADO. .........................................................................................12
RELLENO DE ZANJAS DE DUCTOS. ......................................................................................................12
CIMENTACION DEL TUBO. .................................................................................................................13
MATERIAL SELECCIONADO EN LA CIMENTACION Y ALREDEDOR DE LOS DUCTOS. ............................13
RELLENO ENCIMA DEL TUBO. ............................................................................................................13
RELLENO FLUIDO. ..............................................................................................................................13
SUELOS ESTABILIZADOS. ...................................................................................................................14
DAÑOS EN TERRAPLENES ..................................................................................................................14
ESTRUCTURAS DE CONTENCION O ANCLAJE .....................................................................................15
TIPOS DE ESTRUCTURA: .....................................................................................................................15
MUROS RIGIDOS ...............................................................................................................................16
MUROS DE CONCRETO REFORZADO ..................................................................................................16
MUROS DE CONCRETO SIN REFUERZO ..............................................................................................17
MUROS DE CONCRETO CICLÓPEO .....................................................................................................17
MUROS EN GAVIONES .......................................................................................................................17
MURO CRIBA .....................................................................................................................................18
MUROS EN PIEDRA (PEDRAPLENES) ..................................................................................................19
MURO CON LLANTAS USADAS ...........................................................................................................19
TIERRA REFORZADA ..........................................................................................................................19
RELLENO ............................................................................................................................................20
ESTRUCTURAS ANCLADAS .................................................................................................................20
PERNOS INDIVIDUALES NO TENSIONADOS .......................................................................................21
ANCLAJES INDIVIDUALES TENSIONADOS (ANCLAS ACTIVAS) ............................................................22
TENDONES Y VARILLAS ......................................................................................................................23
BULBO DE ANCLAJE ...........................................................................................................................23
MUROS ANCLADOS ...........................................................................................................................24
MÉTODO DE LA CUÑA ANCLADA .......................................................................................................24
SISTEMA DE ANÁLISIS JANBÚ O BISHOP ............................................................................................24
MICROPILOTES (SOIL NAILING) ..........................................................................................................24
ESTRUCTURAS ENTERRADAS .............................................................................................................25
PILOTES .............................................................................................................................................25
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OBRAS EN TIERRA
MUROS EN COFRES CELULARES .........................................................................................................26
MUROS DE PILAS DE GRAN DIÁMETRO .............................................................................................26
MUROS DE ESCOLLERA ......................................................................................................................27
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OBRAS EN TIERRA
Inicio
USO DE LA TIERRA COMO MATERIAL DE
CONSTRUCCION
La tierra es un material utilizado por el
hombre desde tiempos inmemoriales.
Especialmente en la construcción de
viviendas.
La mayor parte de las obras de ingenieria se
hacen con tierra.
Figure 1. Túneles Los Fiordos - Noruega.
Figure 2. Pantallas Ancladas.
Las obras de tierra más utilizada son los
embankments (terraplenes).
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OBRAS EN TIERRA
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RECUBRIMIENTOS O COLCHONES (Linings
and blankets).
COLCHONES DE ARENA Y GRAVA.
· Existen una gran cantidad de
materiales con diversos usos.
· Si son para control de erosión se
requieren gravas preferiblemente
bien gradadas y las arenas son
indeseables.
· Debajo de una base de grava se
requiere una capa de arena como
filtro.
· Debajo de una estructura en
concreto se prefiere una capa de
material grueso (Grava o piedra
triturada).
· Si es para recebo de carretera
destapada se prefieren gravas
arcillosas GC.
COLCHONES Y RECUBRIMIENTOS
IMPERMEABLES IMPERMEABLES.
EL MATERIAL DEBE SER:
· Impermeable
· No expansivo
· Resistente a la erosión
· Estable cuando se coloca en los
taludes de los canales
· Los mejores materiales son: GW-GC
GC GM.
RELLENO DETRÁS DE ESTRUCTURAS
(Backfill).

OBRAS EN TIERRA
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RELLENOS DETRÁS O EN EXCAVACIONES
JUNTO A ESTRUCTURAS ESTRUCTURAS.
Generalmente son rellenos en espacios
confinados junto a estructuras de concreto.
· Debe determinarse si se requiere
material drenante o de baja
permeabilidad.
· Generalmente se compactan con
pisones mecánicos, placas vibratorias
pequeñas “benitines” , o mediante
un proceso de saturación ynvibración
interna.
1
TERRAPLEN BOTADO (De material
común) No requiere compactación
compactación.
· Se le utiliza en caminos vecinales y
conformaciones donde no se
requiere colocar estructuras.
· No debe contener basuras, árboles,
residuos o suelos orgánicos.
· Para que sea uniforme debe
colocarse en capas horizontales.
· El tráfico debe repartirse durante la
construcción para que sea uniforme.
NOTA: En todos los casos se van presentar
asentamientos importantes y
agrietamientos.
1 Autoria de Jaime Suarez Diaz
TERRAPLEN BOTADO SELECCIONADO
(Arcilla, grava arena o enrocado – Rip Rap)
Rap).
· Se le utiliza cuando el relleno
requiere de una determinada
propiedad (Permeabilidad).
· Ocasionalmente se le aplica algo de
compactación.
NOTA: Se deben esperar asentamientos
importantes.
TERRAPLEN COMPACTADO AL PASO DE
VEHICULOS.
· Es similar al terraplén botado, pero
el tránsito se distribuye para que se
logre un efecto ligero de
compactación.
NOTA: En todos los casos se deben esperar
asentamientos importantes.

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TERRAPLEN COMPACTADO CON
COMPACTADOR.
Se debe controlar la humedad, equipo,
espesor de capa etc.
NOTA: PERMITE COLOCAR ESTRUCTURAS
SOBRE EL TERRAPLEN.
TERRAPLEN COMPACTADO CON VIBRACION
(Suelo Granular) Granular.
· Se requiere que el suelo sea granular
limpio: GW GP SW SP (Menos del 5 %
de finos).
· Se puede utilizar para compactar
filtros.
· Puede utilizarse vibrador o rodillo
vibratorio.
· El suelo preferiblemente debe estar
completamente seco o
completamente saturado.
TERRAPLEN DE SUELO MEZCLADO
· Algunos suelos no son competentes
como relleno pero al mezclarlos con
otro suelo se pueden obtener las
propiedades requeridas.
· Es muy importante diseñar el
sistema de mezclado.
· Un sistema es rellenar en medias
capas (Sandwich).
RELLENO DE SUELO MODIIFIICADO ((suello -
cementto o call)).
Suelo-cemento
Suelo-cal
Suelo-emulsión
Suelo-resinas.

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Se requiere diseñar la mezcla.
RELLENO HIDRAULICO.
· Dragado y colocado con agua.
· Puede ser muy económico
especialmente para grandes
volúmenes.
· Principalmente suelos granulares.
· Se obtienen densidades muy bajas.
· Puede requerir un proceso posterior
de compactación.
RECUBRIMIENTOS.
EJEMPLOS:
· Capa de RIP-RAP en el talud de una
presa.
· Arena o grava debajo del RIP-RAP.
· Enrocado, grava o suelo orgánico en
el talud aguas-abajo de una presa.
· Colchones filtrantes debajo de los
rellenos o de las estructuras de
concreto.
· Colchones impermeabilizantes en el
fondo de reservorios.
· Recubrimiento de canales.
· Recubrimiento de rellenos sanitarios.
· Bases y subbases granulares para
carreteras.
· Recebo de carreteras destapadas.
· Bases para ferrocarriles.
GENERALMENTE SE UTILIZAN MATERIALES
SELECCIONADOS SELECCIONADOS.
· ROCA
· GRAVA Y ARENA
· GRAVA ARCILLOSA
· ARCILLA (Impermeable)
· Suelo orgánico.
RECUBRIMIENTOS CON ROCA.

OBRAS EN TIERRA
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· Generalmente son
equidimensionales angulares densos
durables sólidos.
· Bloques alargados son indeseables,
pero se permiten bloques con
dimensiones mínimas hasta de ¼ de
las dimensiones máximas.
· En algunos casos se admiten bloques
angulosos o subredondeados.
· Las Lutitas y las calizas pueden ser
indeseables.
TERRAPLENES PARA CARRETERAS
Ruta Los Libertadores.
LOCACIONES PARA POZOS PETROLEROS.
Cupiagua.
Piedemonte.
PRESAS DE TIERRA
La Honda. Acueducto de El Socorro
Santander.
DEPOSITO DE MATERIALES PRODUCTO DE
LA EXCAVACION.
Residuos variante Romeli – El Pollo en
Pereira (Río Otun).

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CANALES EN TIERRA.
· Los canales en tierra requieren de
protección contra la erosión debido a
las velocidades de la corriente.
· La pérdida de agua por infiltración
debe disminuirse en el diseño. Es
común que entre el 20 y el 40% del
agua de un canal se pierda si el canal
no es revestido.
· Generalmente los canales son largos
y atraviesan una variedad de suelos y
de situaciones y se van a encontrar
condiciones diferentes de materiales
y fundación.
· Algunos canales pueden ser
totalmente en corte, otros
concepciones mixtas y otros en
terraplén y en cada uno de estos
casos se deben tener en cuenta en el
diseño las situaciones diferentes.
TIPOS DE CANAL
Canal sin revestimiento.
Canal revestivo.
SECCIONES DEL CANAL
La sección del canal debe seleccionarse para
satisfacer los siguientes criterios:
· Ancho suficiente del fondo.
· Profundidad suficiente.
· Taludes laterales estables.
· Borde libre.
Estas dimensiones deben escogerse para
facilitar la operación eficiente y el
mantenimiento.
TALUDES LATERALES DEL CANAL

OBRAS EN TIERRA
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· Para canales sin revestimiento se
acostumbra un talud 2H : 1V ó de
menor pendiente.
· Para canales revestidos se utiliza
generalmente un talud 1.5H : 1V
· En algunos casos se requiere
construir una berma para
mantenimiento o para garantizar la
estabilidad de los taludes.
MATERIALES UTILIZADOS PARA LOS
REVESTIMIENTOS.
· Concreto reforzado.
· Concreto simple o mortero.
· Piedra pegada.
· Suelos estabilizados con cemento u
otro producto.
· Suelos compactados.
· Geomembranas.
· Asfalto.
· Ladrillo.
· Piedra.
· Vegetación.
REVESTIMIENTO DE SUELO COMPCTADO.
· Aunque teóricamente se pueden
utilizar revestimientos de suelo con
espesores tan pequeños como 20
centímetros, debido a dificultades de
compactación se requiere colocar
revestimientos entre 0.9 y 2.4
metros de espesor.
· Los mejores suelos desde el punto de
vista de gradación, plasticidad e
impermeabilidad, para los
revestimientos de suelo compactado
son los siguientes en su orden:
- GW-GC
- GC
- SW-SC
- SC
- SM.
RELLENO DE ZANJAS DE DUCTOS.
· Un ducto enterrado es una
estructura que utiliza tanto las

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propiedades del tubo como las
propiedades del suelo alrededor.
· Los tubos se clasifican como tubos
rígidos o tubos flexibles.
· En los tubos rígidos la carga del
relleno se transmite desde la parte
alta del tubo hacia su cimentación.
· En los tubos flexibles la carga es
soportada tanto por la base como
por el suelo lateralmente al tubo.
CIMENTACION DEL TUBO.
· Si la cimentación está conformada
por suelos blandos, lodos, limos,
arcillas o lutitas puede requerirse
remover y reemplazar entre 1 y 2
metros por debajo del tubo para
obtener una fundación aceptable.
· En todos los casos se requiere un
mínimo de relleno compactado
seleccionado de 15 centímetros en la
base del tubo.
MATERIAL SELECCIONADO EN LA
CIMENTACION Y ALREDEDOR DE LOS
DUCTOS.
· El material debe ser granular,
drenante, con menos del 5% de finos
y con tamaño máximo de ¾ de
pulgada.
· Como alternativa los tubos se
pueden cimentar en concreto simple
o armado, mortero o en relleno
fluido.
RELLENO ENCIMA DEL TUBO.
· Para el relleno sobre el tubo se
puede utilizar generalmente
cualquier tipo de material limitando
el tamaño máximo en la zona hasta a
30 centímetros del tubo.
· El primer metro sobre el tubo debe
compactarse utilizando equipos
manuales en capas de máximo 15
centímetros de espesor.
· Después de un metro de espesor se
pueden utilizar equipos más
pesados, investigando previamente
que la profundidad de influencia del
rodillo no alcance el tubo.
RELLENO FLUIDO.
· El relleno fluido es una mezcla de
suelo, cemento Portland y suficiente
agua para hacer que la mezcla tenga
una consistencia de un fluido grueso,
en esta forma el relleno fluido se
involucra en las cavidades y espacios
alrededor de la tubería.
· Típicamente un relleno fluido
contiene del 6 al 10% de cemento
Portland con relación a la masa de

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suelo seco y una relación agua-cemento
de aproximadamente 2.5 a
3.5.
· Para la colocación del relleno fluido
se utilizan vibradores similares a los
que se utilizan para la colocación del
concreto.
SUELOS ESTABILIZADOS.
En ocasiones se requiere estabilizar los
suelos previamente a su colocación con el
objeto de obtener ciertas propiedades de
resistencia, compresibilidad e
impermeabilidad.
Los estabilizantes más comunes son los
siguientes:
• Cemento
• Cal (lime)
• Residuos de la producción de petróleo
• Cenizas de la quema de carbón
• Resinas vegetales
La estabilización de un suelo debe ser objeto
de un diseño detallado realizando ensayos
de laboratorio para determinar la mezcla
óptima.
DAÑOS EN TERRAPLENES

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ESTRUCTURAS DE CONTENCION O ANCLAJE
TIPOS DE ESTRUCTURA:
1. Muros masivos rígidos
Son estructuras rígidas, de concreto, que no
permiten deformaciones importantes sin
romperse. Se apoyan sobre suelos
competentes para transmitir fuerzas de su
cimentación al cuerpo del muro y de esta
forma generar fuerzas de contención.
2. Muros masivos Flexibles
Son estructuras masivas, flexibles. Se
adaptan a los movimientos. Su efectividad
depende de su peso y de la capacidad de
soportar deformaciones importantes sin que
se rompa su estructura.
3. Tierra Reforzada
Son terraplenes de suelo su principal
componente dentro de este, es la
compactación, se colocan elementos de
refuerzo para aumentar su resistencia a la
tensión y al cortante. Deben su resistencia al
refuerzo y actúan como estructuras masivas
por gravedad.
Se adaptan a la topografía, se construyen
sobre fundaciones débiles, tolera
asentamientos diferenciales y puede
demolerse o repararse.
4. Estructuras ancladas
Se colocan varillas o tendones generalmente,
de acero en perforaciones realizadas con

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taladro, posteriormente se inyectan con un
cemento. Los anclajes pueden ser
pretensados para colocar una carga sobre un
bulbo cementado o pueden ser cementados
simplemente sin colocarles carga activa.
5. Estructuras Enterradas
Trabajan empotradas en su punta inferior.
Internamente están sometidas a esfuerzos
de flexión y cortante.
MUROS RIGIDOS
Es una forma de manejar cortes y
terraplenes, estos actúan como una masa
relativamente concentrada que sirve de
elemento contenedor a la masa inestable.
MUROS DE CONCRETO REFORZADO
Una estructura de concreto reforzado resiste
movimientos debidos a la presión de la tierra
sobre el muro. El muro a su vez se apoya en
una cimentación por fuera de la masa
inestable.
Tipos de muro reforzado:
Muros empotrados o en cantiliber, en forma
de L o T invertida, los cuales tienen una placa
semivertical o inclinada monolítica con otra
placa en la base.
Muros con contrafuertes, en los cuales la
placa vertical o inclinada está soportada por
contrafuertes monolíticos que le dan rigidez
y ayudan a transmitir la carga a la placa de
cimentación.
Muros con estribos, en los cuales
adicionalmente a la placa vertical y la placa
de cimentación y los contrafuertes, se
construye una placa superior sub-horizontal
que aumentan la rigidez y capacidad para
soportar momentos.

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MUROS DE CONCRETO SIN REFUERZO
Son masas relativamente grandes de
concreto o concreto con piedra, las cuales
trabajan como estructuras rígidas.
Los muros de concreto simple o ciclópeo
actúan como estructuras de peso o gravedad
y se recomienda no se empleen en alturas
superiores a cuatro metros, debido no sólo al
aumento de costos, sino a la presencia de
esfuerzos de flexión que no pueden ser
resistidos por el concreto simple y se pueden
presentar roturas a flexión en la parte
inferior del muro o dentro del cimiento.
MUROS DE CONCRETO CICLÓPEO
Es una mezcla de concreto con cantos o
bloques de roca dura, mezclados con 60% de
concreto y 40% de volumen de piedra.
Debe tenerse en cuenta que a mayor
cantidad de piedra mayor posibilidad de
agrietamiento del muro, por presencia de
zonas de debilidad estructural interna. En
ocasiones se le colocan refuerzos de varilla
de acero dentro del concreto ciclópeo para
mejorar su resistencia interna. El diseño de
un muro de concreto ciclópeo es muy similar
al de los muros de concreto simple rígidos y
masivos.
MUROS EN GAVIONES
Son cajones de malla de alambre galvanizado
que se rellenan de cantos de roca.
Ventajas:
· Simple de construir y mantener y utiliza
los cantos y piedras disponibles en el
sitio.
· Se puede construir sobre fundaciones
débiles.
· Su estructura es flexible y puede tolerar
asentamientos diferenciales mayores

OBRAS EN TIERRA
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que otro tipo de muros y es fácil de
demoler o reparar.
· Se emplean tres tipos de mallas
diferentes, hexagonales o de triple
torsión, electrosoldada y elaborada
simple.
· El principal problema consiste en que las
mallas pueden presentar corrosión en
suelos ácidos (de PH menor 6).
· Tamaños de malla disponible para
formar las cajas de 2m. x 1m. x 1m. La
forma básica es trapezoidal.
2
MURO CRIBA
El muro criba es una estructura parecida a
una caja formada por prefabricados de
concreto entrelazados y rellenado con suelo
granular permeable o roca para darle
resistencia y peso, conformando un muro de
gravedad.
Tipos que se colocan en forma paralela a la
superficie del talud o normal a este:
Los travesaños son prefabricados normales al
eje del muro en forma de I horizontal.
Los largueros son prefabricados largos que se
apoyan sobre los travesaños y que tienen
2 Estabilización de taludes en zonas tropicales.
como objeto contener el material colocado
dentro de las cajas o cribas.
Algunos diseños de muros criba incluyen
uniones metálicas o de madera entre los
prefabricados para ayudar a transmitir las
fuerzas. El muro criba tiene la ventaja de
permitir asentamientos diferenciales
importantes (Brandl, 1985).

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MUROS EN PIEDRA (PEDRAPLENES)
Son estructuras construidas con bloques o
cantos grandes de roca, los cuales se colocan
unos sobre otros en forma manual o al
volteo. El tamaño de los bloques supera las 3
pulgadas y pueden utilizarse bloques hasta
de 1 metro de diámetro si se tiene equipo
adecuado para su colocación.
MURO CON LLANTAS USADAS
Los muros en llantas usadas conocidos como
Pneusol o Tiresoil consisten en rellenos de
suelo con llantas de caucho usadas
embebidas. Las llantas son unidas entre sí
por soga de refuerzo. Generalmente, se
utilizan sogas de polipropileno y se conoce
de la utilización de elementos
metálicos(Abramson 1996).
TIERRA REFORZADA
Consisten en un relleno de suelo granular
con láminas de refuerzo, que pueden ser
metálicas o de elementos plásticos, se coloca
tiras o capas de refuerzo en el proceso de
compactación de terraplenes con taludes de
alta pendiente. El concepto fue introducido
por Vidal en los años 1960.
El sistema más popular es el refuerzo de
terraplenes con geotextiles, en el cual el
mecanismo de transmisión de esfuerzos es
predominantemente de fricción. Existe una
gran cantidad de geotextiles de diferentes
propiedades mecánicas, tejidos y no tejidos.
Los rellenos utilizados son generalmente
materiales granulares que van desde arenas
limosas hasta gravas.
Un problema importante de los geotextiles
es su deterioro con la luz ultravioleta del sol
y por esto se requiere que este material
permanezca cubierto, con concreto emulsión
asfáltica o suelo con vegetación.

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Las geomallas que son mallas poliméricas o
metálicas con una forma determinada, en
dos direcciones, en el cual se incluye el
efecto de fricción y además, el efecto de
agarre dentro del suelo. En ocasiones la
geomallas llevan varillas para ayudar a la
resistencia de arrancamiento de la malla.
Generalmente, las geomallas tienen mayor
resistencia al arrancamiento que los
geotextiles.
RELLENO
Debe ser un material capaz de desarrollar
fricción y no debe contener materiales
orgánicos o perecederos como vegetación o
residuos indeseados, se utiliza relleno
granular pero cuando no se dispone de
materiales de grava o arena se utiliza arcilla o
suelos residuales, en estos casos se debe
tener especial cuidado, teniendo en cuenta,
la importante reducción de capacidad al
arrancamiento en los suelos arcillosos,
cuando son saturados (Elias y Swanson,
1983).
En ocasiones se utiliza piedra triturada y se
debe tener precaución con un refuerzo que
soporte los bordes angulosos del triturado.
ESTRUCTURAS ANCLADAS
El uso de anclajes de acero en la
estabilización de taludes se ha vuelto muy
popular en los últimos años. Las estructuras
ancladas incluyen los pernos metálicos
utilizados para sostener bloques de roca, las
estructuras con tendones pretensionados,
anclados en el suelo y los tendones pasivos
no pretensionados.
Formas de realizar los anclajes:
1. Dovela de concreto reforzada para
prevenir que se suelte un bloque de roca en
la cresta de un talud. Estos pernos son
comúnmente varillas de acero colocadas en
huecos preperforados, inyectando una resina
epóxica o cemento, las varillas
generalmente, no son tensionadas debido a
que la roca puede moverse al colocar la
tensión, se utiliza hierro de alta resistencia
en diámetros que varían desde ½ a 1.5
pulgadas.

OBRAS EN TIERRA
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2. Mallas exteriores de alambre galvanizado
ancladas con pernos para evitar la ocurrencia
de desprendimientos de bloques de roca o
material.
Debe tenerse en cuenta que los anclajes de
mallas protegen de la caída de bloques
superficiales, pero no representan
estabilidad para el caso de fallas de bloques
grandes o movimientos de grandes masas de
suelo o roca.
3. Anclajes tensionados para impedir el
deslizamiento de bloques de roca a lo largo
de un plano de estratificación o fractura.
Estos anclajes, generalmente utilizan cable
de acero, los cuales se colocan en huecos
preperforados e inyectados. La fuerza de
tensionamiento depende de la longitud y
características del anclaje y no es raro utilizar
fuerzas hasta de 50 toneladas por ancla.
4. Muro anclado para prevenir el
deslizamiento de una zona suelta. Los muros
anclados generalmente, incluyen el concreto
lanzado para prevenir el movimiento de
bloques en una zona fracturada y drenaje de
penetración para impedir la presión de agua.
Estos muros anclados pueden ser pasivos o
activos dependiendo de si son
pretensionados o no.
PERNOS INDIVIDUALES NO TENSIONADOS
Son elementos estructurales constituidos por
varillas de acero, que se colocan dentro de
una perforación, la cual se inyecta
posteriormente con cemento para unir la
varilla al macizo de roca, con el fin de evitar
evitar los caídos de roca y en ocasiones los
deslizamientos de macizos de roca
fracturada con discontinuidades muy
espaciadas.
El diseño de los pernos, generalmente, es
empírico basado en un análisis de las
discontinuidades en el macizo y de la
estabilidad de los bloques. La parte más
importante del diseño es determinar la
localización, ángulo de inclinación y longitud
de cada perno.
El detalle común de las tecnologías de
pernos es que minimizan la relajación o
desprendimiento de los bloques de roca
(Hoeck, 1983). Una vez los bloques se sueltan
es muy difícil recobrar la estabilidad
completa del macizo, por eso la colocación
de anclajes es muy útil que se realice,
previamente a la excavación (Wyllie y
Norrish, 1996). Este prerrefuerzo se puede
lograr instalando anclajes a medida que se
avanza con la excavación o instalando pernos
a la cresta del corte, antes de la excavación.

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ANCLAJES INDIVIDUALES TENSIONADOS
(ANCLAS ACTIVAS)
Este método consiste en la colocación dentro
del macizo de roca y muy por debajo de la
superficie de falla real o potencial de una
serie de tirantes de acero anclados en su
punta y tensados por medio de gatos en
superficie. Los anclajes generan fuerzas de
compresión que aumentan la fricción y / o
contrarrestan la acción de las fuerzas
desestabilizadoras.
Los anclajes pretensionados se colocan
atravesando posibles superficies de falla,
anclando los bloques a roca sana, detrás de
esta superficie. El tensionamiento del perno,
transmite una fuerza a la roca, produciendo
una compresión y modificando los esfuerzos
normales sobre la superficie de falla. Si las
fuerzas de anclaje se instalan a un ángulo
menor que a la normal a la superficie
potencial de falla, se crea adicionalmente,
una fuerza resistente que se opone al
movimiento. La fuerza requerida para el
anclaje, se minimiza cuando la suma del
ángulo de buzamiento del ancla y el de la
fractura es igual al ángulo de fricción. Se
ahorra gran cantidad de pernos,
instalándolos al ángulo óptimo, en lugar de
colocarlos normales a la falla.
En la cabeza exterior del ancla se coloca una
platina metálica para fijar el anclaje y
permitir su tensado. Figura

OBRAS EN TIERRA
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TENDONES Y VARILLAS
El elemento de refuerzo que trabaja a
tensión puede ser: cable de acero de alta
resistencia o varillas de acero procesadas
para alta tensión o Hot rolled. En ocasiones,
se utilizan varillas corrientes, lo cual no es
recomendable por su comportamiento en
ocasiones impredecible a cargas altas de
tensión. Es importante tener en cuenta los
siguientes elementos:
a. Nombre del fabricante, fecha y lugar.
Generalmente se conoce el
comportamiento de las varillas y
tendones de acuerdo a su origen.
b. Diámetro, área de la sección y peso
unitario. En ocasiones las varillas han
sido pretensionadas con anticipación y
sus propiedades y dimensiones han
cambiado.
c. Resultados de los ensayos de
propiedades mecánicas tales como:
carga de rotura, elongación máxima,
ductilidad, relajación y módulo de
elasticidad.
Los pernos metálicos consisten en un sistema
mecánico que presiona contra las presiones
del hueco. Existen varios tipos de perno
mecánico. La ventaja de los pernos metálicos
es la instalación rápida y que el
tensionamiento se puede llevar a cabo
inmediatamente después de su colocación.
Opcionalmente el perno puede
posteriormente ser cementado.
Toda ancla debe diseñarse para un factor
mínimo de seguridad de 2.0 y deben
ensayarse para una carga de 150% la de
diseño.
BULBO DE ANCLAJE
El bulbo es la longitud de varilla que es
cementada para transmitir la carga de
tensión al suelo. Generalmente, estos bulbos
son longitudes no menores a 3.0 metros.
La distribución de esfuerzo a lo largo de la
longitud cementada es no uniforme con
máxima concentración de esfuerzos en la
punta exterior del anclaje. Sin embargo, para
diseño se asume que los esfuerzos son
uniformemente distribuidos a lo largo del
perno.
El esfuerzo al cortante en el anclaje puede
ser calculado por la expresión.

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MUROS ANCLADOS
El diseño de muros anclados puede realizarse
utilizando varios procedimientos. Los más
comunes son el método de la cuña anclada y
la utilización de análisis de estabilidad de
taludes por los procedimientos de Bishop o
de Janbu. Algunos diseñadores utilizan la
teoría de presión de tierra de Rankine o
Coulomb para calcular las presiones sobre los
muros anclados, sin embargo, estas teorías
dan resultados totalmente aislados de la
realidad porque no tienen en cuenta los
elementos geotécnicos en los suelos
residuales.
MÉTODO DE LA CUÑA ANCLADA
El diseño propuesto con base en criterios de
Ingeniería se verifica, analizando la
estabilidad del bloque de suelo que
constituye el macizo de anclaje.
En caso de que haya anclajes a un solo nivel,
la estabilidad del macizo de anclaje se analiza
tomando una superficie potencial de falla.
Esta superficie va de la base del muro hasta
el punto medio de la longitud efectiva de
anclaje. Si los anclajes se sitúan por debajo
de la base del muro, se elimina este tipo de
estabilidad.
La solución de la estabilidad se puede
realizar por el polígono de fuerzas o en una
forma más precisa, por sumatoria de fuerzas.
SISTEMA DE ANÁLISIS JANBÚ O BISHOP
Este sistema es el más utilizado en la
actualidad por la posibilidad de empleo de
programas de Software de estabilidad de
taludes. El sistema consiste en colocar una
serie de cargas vectoriales simulándolas las
anclas sobre las dovelas. En el análisis de
estabilidad por el sistema de Bishop o Janbu
el factor de seguridad se calcula siguiendo el
procedimiento normal de los programas. El
diseño consiste en determinar la localización
y cargas de las anclas que producen un factor
de seguridad predeterminado.
MICROPILOTES (SOIL NAILING)
El Soil Nailing es un método de refuerzo in
situ utilizando micropilotes vacíos capaces de
movilizar resistencia a tensión en el caso de
ocurrencia de un movimiento. Se diferencian
de los pilotes en cuanto los micropilotes no
resisten cargas laterales a flexión.
Los micropilotes pueden ser varillas de
acero, tubos o cables que se introducen
dentro del suelo natural o la roca blanda y
son inyectados dentro de huecos
preperforados.
Generalmente son espaciados a distancias
relativamente pequeñas.
Los micropilotes pueden ser hincados o
inyectados en perforaciones previamente
realizadas. Junto con el suelo estos alfileres o
nail forman una estructura de suelo
reforzado. Los nail o alfileres se diferencian
de los anclajes en el sentido de que son
pasivos, o sea, que no son postensionados.
Adicionalmente los Nails están mucho más
cercanamente espaciados que los anclajes.

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ESTRUCTURAS ENTERRADAS
Las estructuras enterradas son elementos
capaces de resistir esfuerzos a flexión que se
colocan dentro del suelo atravezando la
posible superficie de falla. Estas estructuras
trabajan enpotradas en el suelo por debajo
de la falla. Se conocen varios tipos de
estructura enterrada así:
1. Tablestacas
2. Pilotes
3. Pilas o Caissons
Tablestacas
Las tablestacas son estructuras de
contención hincadas, delgadas y esbeltas las
cuales trabajan generalmente a flexión
enpotradas o ancladas. Pueden ser de acero,
de concreto o de madera siendo las de acero
las más utilizadas. El muro de tablestaca está
conformado por una serie de pilotes unidos
entre sí para formar una pared continua. La
integridad del muro depende de las uniones
entre pilotes individuales.
Las tablestacas son utilizadas con relativa
frecuencia como estructura de contención
para la conformación de muelles en ríos o
mares. Para su hincado se requiere que el
suelo permita la penetración del pilote y no
existan bloques o cantos grandes de roca.
La sección de la tablestaca depende de la
altura de la tierra a retenerse y de las
condiciones del suelo y agua, así como del
sistema de anclaje de los pilotes. La altura de
los muros de tablestacas varía generalmente
entre 4.5 y 12 metros.
PILOTES
Los pilotes hincados han sido utilizados en
ocasiones para la estabilización de
deslizamientos activos. Este método sólo es
apropiado para deslizamientos poco
profundos y suelos que no fluyan entre los
pilotes.
Los deslizamientos profundos generalmente
producen fuerzas laterales muy grandes que

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no pueden ser resistidas fácilmente por los
pilotes.
Los pilotes deben enterrarse en suelo firme y
competente para evitar su arrancamiento o
inclinación. Es común la utilización de
estructuras de concreto armado, uniendo las
cabezas de los pilotes para mejorar su rigidez
y comportamiento en general.
La resistencia o capacidad de un pilote y su
efecto de factor de seguridad depende de la
profundidad a la cual se encuentra hincado el
pilote por debajo de las superficies de falla.
El diseño de los pilotes supone la ocurrencia
de presiones de tierra sobre el pilote arriba
de la superficie de falla y de reacción de
subrasante por debajo de esta. Internamente
los pilotes se diseñan a flexión y a cortante,
como se indica en la figura (Roman, 1996).
Para determinar el espaciamiento entre
pilotes y su longitud de empotramiento
dentro del suelo quieto se deben cumplir las
siguientes condiciones:
a. La presión lateral sobre el pilote debe ser
menor que su capacidad de soporte bajo
cargas horizontales.
b. El suelo entre pilotes no debe ser extruido.
MUROS EN COFRES CELULARES
Los cofres celulares consisten en muros de
tablestaca que conforman cilindros de gran
diámetro los cuales se rellenan de suelo. La
tablestaca actúa como contención del suelo y
la estructura obtiene su resistencia del
sistema combinado muro-suelo, el cual
forma una gran estructura de gravedad.
MUROS DE PILAS DE GRAN DIÁMETRO
En ocasiones se construyen grandes muros a
profundidades importantes construyendo
pilas de gran diámetro unidas entre sí,
conformando una estructura o muro de
gravedad.
Estos muros o pilas generalmente son de
concreto armado y se excavan utilizando
procedimientos similares a los de las pilas
para cimentación de edificios. Generalmente
se construye una sola hilera de pilas o
pilotes, pero en algunos casos se utilizan dos
hileras.
La construcción de pilas de gran diámetro
para la estabilización de deslizamientos fue
descrita por Pachakis y otros (1997) para la
estabilización de un talud en Grecia. El
sistema consiste en la construcción de filas
de pilas fundidas en sitio de más de un metro
de diámetro a un espaciamiento similar a su
diámetro. Las pilas se excavan en el suelo o
roca y se unen entre sí por medio de vigas
formando una estructura reticular. Se

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pueden construir en el pie, en la parte media
o en la parte alta de los deslizamientos.
3
3 REFERENCIAS
Angeli M.G., Pontoni F., Gasparetto P. (1996) “Long-term monitoring and remedial
measures in a coastal
MUROS DE ESCOLLERA
Constituidas por bloques pétreos, obtenidos
generalmente mediante voladura, con
formas más o menos prismáticas y
superficies rugosas.
Tipos de escollera:
— Escollera vertida.
— Escollera compactada.
— Escollera colocada.
Sus aplicaciones fundamentales son las que
siguen:
— Escollera vertida: Dentro del campo de la
ingeniería civil se emplea fundamentalmente
en obras marítimas y fluviales, y en ciertos
casos en presas y otras aplicaciones de tipo
medioambiental.
— En obras de carretera suele utilizarse en la
construcción de mantos drenantes, en la
resolución de patologías geotécnicas —
deslizamientos, por ejemplo— que requieren
peso estabilizador en una determinada zona,
como cimiento de terraplenes sobre suelos
blandos, etc.
— Escollera compactada: De amplio uso en
pedraplenes, presas y obras marítimas en
general. Se obtienen parámetros
geotécnicos, en general mejores que los
obtenidos por simple vertido.
— Escollera colocada: Se utiliza en
encauzamientos y restauraciones fluviales y
en determinadas ocasiones en mantos de
diques marítimos en talud.
landslide (Central Italy)”. Proceedings of the seventh International Symposium on
landslides. Trondheim,
pp1497-1502.
Bachus, R.C. , R.D. Barksdale, (1989). “Design Methodology for Foundations on
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Brandl H. (1996) “Stabilization of multiple progressive slope failures”. Proceedings
of the Seventh
International Symposium on landslides. Trondheim, pp.1661-1666.
Brandl H. (1985) “Slope Stabilization and Support by crib walls” Proceedings of the
third international
seminar .Soil improvement methods. Singapore pp.179-198.

OBRAS EN TIERRA
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— En obras de carretera se emplea como
protección contra la erosión de las entradas
y salidas de obras de drenaje y de las pilas y
estribos de las estructuras de cruce de
cauces, así como en contrafuertes drenantes,
taludes vistos de pedraplenes de fuerte
inclinación y muros de contención o
sostenimiento.
— Entre las principales ventajas que puede
ofrecer la escollera colocada para la
construcción de muros se encuentran:
— a) Facilidad de drenaje a través de los
intersticios existentes entre los bloques
pétreos.
— b) Facilidad para adaptarse a movimientos
diferenciales del terreno, admitiendo ciertas
distorsiones sin sufrir daños estructurales.
— c) Relativa facilidad de integración de la
escollera en el entorno, al tratarse de un
material natural.
— Los parámetros geotécnicos que resultan
con la escollera colocada son, en general,
mejores que los obtenidos para el mismo
material por simple vertido.
Los modelos de comportamiento de los tres
tipos de escollera (vertida, compactada y
colocada) son diferentes, aunque presentan
algunos aspectos comunes. Históricamente
los más analizados son los dos primeros,
sobre los que la literatura técnica es
relativamente abundante; así, existen
numerosos estudios sobre el empleo de la
escollera en presas de materiales sueltos,
diques rompeolas en talud y pedraplenes.
Mucho más escasa resulta, por el contrario,
la literatura disponible sobre la escollera
colocada y en particular sobre muros.
Escollera en una obra marítima.
Escollera en el causamiento fluvial.
Muro de contención de escollera colocada.
Muro de sostenimiento de escollera
colocada.

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Muro de bloques paralelepipedicos.
Colocación de bloques en el cimiento.
Hormigonado de la cimentación.
Formación del cuerpo del muro.
Referencia geométrica para ayuda del
maquinista.

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Muro de escollera de sostenimiento con
camino de servicio al pie, utilizable para la
colocación de referencias topográficas.
4
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