tierra armada teoria
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Vctor Snchez Moya PH.D. INGENIERO CONSULTOR
Mario Mamani Len INGENIERO CIVIL
TIERRA ARMADA
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INTRODUCCION
La tierra armada es una estructura de gravedad que consiste en capasalternas de relleno granular y elementos de reforzamiento conectados aelementos prefabricados modulares (placas) que conforman elparamento del muro de retencin.
Se obtiene as un material compuesto de gran resistencia y estabilidad,merced a la friccin que se crea entre el material de relleno y loselementos de reforzamiento
TIERRA ARMADA
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TIERRA ARMADA
VISTA ESQUEMATICA DE LA TIERRA ARMADA
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Muro de Tierra Armada
Tierra Armada
Muro con Anclajes
COMPARACION DE DEFORMACION ENTRE MURO CON TIERRA ARMADA Y MURO CON ANCLAJE
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La construccion de este tipo de estructuras es secuencial desde la base hacia arriba en capas alternadas de relleno compactado y elementos de reforzamiento.
El espesor de las capas y el tipo de reforzamiento a ser usado depende de la naturaleza del relleno, del refuerzo y el tamao y geometria de la estructura.
La Tierra Armada puede ser aplicada a muchas situaciones tal como se ilustra a continuacion
CONSTRUCCION Y APLICACION DE ESTRUCTURAS DE TIERRA ARMADA
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EJEMPLOS DE APLICACION DE LA TIERRA ARMADA (i)
Tierra Armada
Tipica Muro Escalonado
Tierra Armada
Muro Trapezoidal
Tierra Armada
Muro de Altura
Tierra Armada
Calzada
Tierra Armada
Muro de Altura
Parapeto
Presa
Tierra Armada
ParapetoCalzada
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Tierra Armada
Ladera Infinita
Muro Ambiental
Tierra Armada Tierra Armada Tierra Armada
Muro Espalda con Espalda
Muro Embebido
Tierra Armada
Tierra Armada
Muros Enlazados
EJEMPLOS DE APLICACION DE LA TIERRA ARMADA (ii)
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Estribo de Tierra Armada
Tierra Armada
Estribo Mixto
Tierra ArmadaPilar
PuentePuente
Apoyo
EJEMPLOS DE APLICACION DE LA TIERRA ARMADA (iii)
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TIPOS DE ESTRUCTURAS CON LA TIERRA ARMADA
- Muros de Contencin
- Estribos
- Terraplenes
- Ensanchamiento con pendiente
- Banqueta de Tierra Armada
- Tierra Tipo Anclado
- Reforzamiento basal
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Tierra Armada
Muro de Contencion Estribo
Tierra Armada
Terraplen
Tierra Armada
Ensanchamiento en Pendiente
Tierra Armada
ESTRUCTURAS DE TIERRA ARMADA (i)
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Tierra Armada
Banqueta de Tierra Armada Clavado de Suelos
Tierra Armada
Tierra Armada
Reforzamiento Basal
Reforzamiento Basal
Tierra Armada
ESTRUCTURAS DE TIERRA ARMADA (ii)
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MODO DE OPERACIN DE UN MURO DE TIERRA ARMADA
Los elementos de reforzamiento proveen a la estructura una componente de Fuerza a Tension. Como la altura del muro se incrementa, la presion de carga y los esfuerzos de corte dentro de la masa del suelo se incrementan. Esta es una tendencia para que la cara del muro se desplace hacia fuera, la cual incrementa a medida que la altura del muro incrementa.
El movimiento del suelo hacia fuera es resistido por los elementos de reforzamiento los cuales entran en tension, desarrollando fuerzas de friccion a lo largo de estas. La capacidad de resistencia a la adherencia a lo largo de estos elementos incrementa como la carga y por lo tanto la fuerza normal que actuan en estas, aumentan.
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Mtodos Permisibles basados en el Anlisis Lmite
Estado Lmite Ultimo: El mecanismo de colapso se forma en el terreno o la estructura de retencin
Estado Lmite de Servicio: Movimientos de la estructura retenida que afecta la apariencia su uso eficiente
Factores de seguridad aplicados a los parmetros del suelo, cargas, etc.
COMO DISEAR ESTRUCTURAS DE TIERRA ARMADA?
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LOS ESTADOS LIMITE PUEDEN SER DEFINIDOS EN TERMINOS DE MODOS LIMITE
Modos Limite de Estabilidad Externa:a) Falla por Deslizamiento de la Estructura y Deslizamiento Externob) Falla por Volteo, Capacidad de Carga y Asentamiento de la Estructura
Modos Limite de Estabilidad Interna:
c) Falla a Tensin de la Armadurad) Falla por Adherencia en la Interface Suelo-Armadurae) Falla por Estabilidad de la Cua Activa
Modo Limite de Serviciabilidadf) Deformaciones
Otros modos a considerar podria resultar de efectos 3D, Carga Sismica e Inundaciones.
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TIPOS DE FALLA POR ESTABILIDAD EXTERNA
Tierra Armada
Deslizamiento
Volteo
Tierra Armada
Capacidad de Carga
Tierra Armada
Tierra Armada
Deslizamiento Externo
Asentamiento
Tierra Armada
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Presin Real Impuesta
Tierra ArmadaH
Idealizacin de la Presin
Tierra ArmadaH
BL
H
Rve
2e
v=Rv B
v= Rv L-2e
(Distribucin de Meyerhof)(Distribucion Probable)
H
(Distribucin Trapezoidal)Caso Particular L > H
Rv
L>H
Tierra Armada
H/4
FALLA POR CAPACIDAD DE CARGA
DISTRIBUCION DE PRESIONES A LO LARGO DE LA BASE DEL MURO
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Superficie de Deslizamiento
Tierra Armada
Fuera de la Estructura(LH)
Tierra Armada
FALLA POR DESLIZAMIENTO EXTERNO
CHEQUEO DE LAS POTENCIALES SUPERFICIES DE DESLIZAMIENTO FUERA Y ATRAVEZ DE LA TIERRA
ARMADA
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ESTABILIDAD INTERNA
Dos Mtodos de Anlisis se han desarrollado, de acuerdo al tipo de reforzamiento usado
Cuando reforzamientos extensibles son usados, la presion activa de tierra puede asumirse que actua en el muro y es analizada con el mtodo de la Cua Crtica (Tie-back wedge method)
Cuando reforzamientos inextensibles son usados, la presion lateral en la superficie del muro, puede ser aproximado por Ko, y los muros son diseados usando el mtodo de Gravedad (Coherent gravity method)
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METODO DE LA CUA CRITICA (Tie-back wedge method)
CONSIDERACIONES PARA ESTABILIDAD INTERNA DE LA CUA
FL
H
SL
Ws
Peso Propio
T
N
F
a) Fuerzas a ser consideradasF = Fuerzas cohesivas
T = Fuerza a Tensin Total
a
b
c
d
Varios Planos Potencialesde Falla
no se intersectan con el area Planos Potenciales de Falla,
resistido por los elementosN = Reaccin Normal
b) Varios Planos Potenciales
y friccionantes
de Falla
de contacto efectiva
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H 1h 23
4
SLFL
Ws
11
'
SL
FL
W1
T1
2
FL
SL
2
W2
T2
'R1 R2
3
FL
SL
W3
T3
4
W4
T4
FL
SL
4'R
3
R4
'
T1W1
SLFL SL
FL
W2
T2
3
SLFL
W3
T3
R1 R
2 R3
T4
W4
FLSL
R4
T Maximo Valor de T
Angulo del Plano Potencial de Falla
F
u
e
r
z
a
T
o
t
a
l
d
e
T
e
n
s
i
n
T
1
T
2
T
3
T
4
METODO DE LA CUA CRITICA
ANALISIS DE ESTABILIDAD INTERNA DE LA CUA
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METODO DE GRAVEDAD (Coherent gravity method)
Este mtodo esta basado en el monitoreo del comportamiento de estructuras de reforzamiento inextensible y ha sido desarrollado sobre aos de observacin de gran cantidad de estructuras y corroboradas por anlisis terico
Se considera para el diseo, el estado lmite ltimo y para el chequeo el estado lmite de servicio.
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dldT
b.
21
LINEA DE MAXIMA TENSION
Mtodo de Gravedad
Armadura de alta adherencia
eob
H
Suelo de FundacionL
ActivaZona
0.3H
ResistenteZona
TmTo
Linea
deTm
ax
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CONCLUSIONES
-El mtodo de Tierra Armada ha sido usado por varias decadas y esta convirtiendose popular debido a su versatilidad y a los beneficios econmicos que pueden ser obtenidos comparndolos con otros mtodos de construccin
- El comportamiento de las estructuras de Tierra Armada es complejo, pero existen muchos cdigos y documentos que proporcionan una guia de analisis y diseo.
-El anlisis y diseo son generalmente basados en mtodos semiempricos que han sido desarrollados en las pasadas dos dcadas, estos estn basados en muchos aos de experiencia, observaciones y pruebas de investigacin (particularmente en el mtodo de la Cua Crtica)
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DETALLES DE CONSTRUCCION CON TIERRA ARMADA
Vctor Snchez Moya PH.D. INGENIERO CONSULTOR
Mario Mamani Len INGENIERO CIVIL
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TIERRA ARMADADETALLES
173
150 75
37,5
37,5
90
23127 23
75
Placa TpicaDetalle Unin
Placa-Suelo-Armadura
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TIERRA ARMADA
PROCESO CONSTRUCTIVO
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TIERRA ARMADA
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