Ingeniería Civil · 2020
Diseño construcción y revisión de los factores de seguridad de un muro en tierra armada a escala
La finalidad del trabajo de grado que se presenta a continuación fue estimar el ángulo de fricción suelo-geotextil para cinco prototipos de muros de contención reforzados con geotextil. El suelo utilizado tanto para la construcción de los modelos a escala, así como también para el suelo de fundación correspondió a una arena arcillosa (SC) proveniente de la zona de parqueaderos de la Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga. En la literatura técnica de diseño con geosintéticos se ha reportado que el ángulo de fricción suelo-geotextil varía entre 70% y 85% del valor del ángulo de fricción interna del suelo estudiado. El trabajo inicio con la clasificación del suelo y la obtención de las propiedades físicas requeridas para el diseño de los prototipos, la humedad optima y el peso específico seco máximo se obtuvieron en ensayos de compactación Proctor Modificado. Con la humedad optima y los elementos del ensayo Proctor Modificado se prepararon las muestras para el ensayo de corte directo, permitiendo así determinar los parámetros de resistencia al corte. Con la resistencia a la tensión del geotextil usado y las propiedades físicas de la arena arcillosa se procedió a realizar el diseño de los cinco prototipos. Una vez realizados los diseños; se construyeron los modelos y se llevaron a la falla aplicando fuerzas horizontales con la ayuda de un actuador en el muro de reacción. Por último, se analizaron los resultados obtenidos; los cuales permitieron calcular el ángulo de fricción suelo-geotextil para cada muro.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 14
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 15
- OBJETIVOSp. 16
- 2.1 OBJETIVO GENERALp. 16
- 2.2. OBJETIVO ESPECÍFICOSp. 16
- JUSTIFICACIÓNp. 17
- ALCANCEp. 18
- ANTECEDENTESp. 19
- MARCO CONCEPTUALp. 21
- CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOSp. 21
- GRANULOMETRÍAp. 21
- LÍMITES DE ATTERBERGp. 22
- SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOSp. 22
- ENSAYO DE COMPACTACIÓNp. 23
- ENSAYO DE CORTE DIRECTOp. 24
- PRESIONES LATERALES DE TIERRASp. 25
- GEOTEXTILESp. 26
- METODOLOGÍAp. 28
- RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓNp. 28
- BÚSQUEDA Y EXTRACCIÓN DEL MATERIALp. 28
- CARACTERIZACIÓN DEL MATERIALp. 29
- CLASIFICACIÓN DEL SUELOp. 29
- PARÁMETROS DE COMPACTACIÓNp. 29
- PARÁMETROS DE RESISTENCIA AL CORTEp. 29
- DISEÑO DEL MURO DE CONTENCIÓN REFORZADO CON GEOTEXTILp. 29
- PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVOp. 29
- PRUEBAS EN EL MURO DE REACCIÓNp. 29
- ANÁLISIS DE RESULTADOSp. 30
- ELABORACIÓN DE INFORME FINALp. 30
- RESULTADOSp. 31
- CARACTERIZACIÓN DEL MATERIALp. 29
- DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE PARTÍCULASp. 31
- ENSAYOS DE LIMITES DE ATTERBERGp. 33
- PARÁMETROS DE COMPACTACIÓNp. 29
- ENSAYO DE COMPACTACIÓNp. 23
- PARÁMETROS DE RESISTENCIAp. 40
- ENSAYOS DE CORTE DIRECTO PARA EL DISEÑOp. 40
- DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL MURO A ESCALAp. 41
- SECUENCIA DE CALCULOp. 41
- CONSTRUCCIÓN DEL MODELO A ESCALAp. 43
- ENSAYOS SOBRE EL MURO A ESCALAp. 45
- AJUSTE DE LOS DISEÑOSp. 45
- ANÁLISIS DE RESULTADOSp. 30
- CLASIFICACIÓN DEL MATERIALp. 46
- PARÁMETROS DE COMPACTACIÓNp. 29
- PARÁMETROS DE RESISTENCIAp. 40
- PARA EL DISEÑOp. 47
- PARA AJUSTES AL DISEÑOp. 48
- ENSAYOS SOBRE EL MURO A ESCALAp. 45
- AJUSTES AL DISEÑOp. 49
- CONTROL DE COMPACTACIÓNp. 50
- CONCLUSIONESp. 52
- RECOMENDACIONESp. 53
- BIBLIOGRAFÍAp. 54
- ANEXOSp. 55
- Figura 1. Curva granulométrica de un suelop. 21
- Figura 2.Naturaleza del suelop. 23
- Figura 3. Carta de plasticidadp. 23
- Figura 4. Envolvente de fallap. 25
- Figura 5.Envolvente de falla Mohr-Coulombp. 26
- Figura 6. Metodologíap. 28
- Figura 7. Curva resumen de distribución de tamaños de partículasp. 33
- Figura 8. Limite liquido (Muestra No.1)p. 34
- Figura 9. Limite liquido (Muestra No.2)p. 35
- Figura 10. Limite liquido (Muestra No.3)p. 35
- Figura 11. Curva de compactación Muestra No.1p. 37
- Figura 12. Curva de compactación Muestra No.2p. 38
- Figura 13. Curva de compactación Muestra No.3p. 39
- Figura 14. Envolvente de falla promediop. 41
- Figura 15. Extracción del suelo de relleno y fundaciónp. 43
- Figura 16. Modulación y compactación del suelo de fundaciónp. 44
- Figura 17. Modulación y compactación del suelo de rellenop. 44
- Figura 18. Carta de plasticidadp. 46
- Tabla 1. Antecedentesp. 20
- Tabla 2. Distribución granulométrica (Muestra No.1)p. 31
- Tabla 3. Distribución granulométrica (Muestra No.2)p. 32
- Tabla 4. Distribución granulométrica (Muestra No.1),p. 32
- Tabla 5. Resumen distribución granulométricap. 33
- Tabla 6. Limite líquido y plástico (Muestra No.1)p. 34
- Tabla 7. Limite líquido y plástico (Muestra No.2)p. 34
- Tabla 8. Limite líquido y plástico (Muestra No.3)p. 35
- Tabla 9. Resultados limite líquido, plástico y índice de plasticidadp. 36
- Tabla 10. Proctor modificado Muestra No.1p. 37
- Tabla 11. Proctor modificado Muestra No.2p. 38
- Tabla 12. Proctor modificado Muestra No.3p. 39
- Tabla 13. Resultados ensayos de compactaciónp. 40
- Tabla 14. Resultados ensayo de corte directop. 40
- Tabla 15. Dimensiones del murop. 41
- Tabla 16. Resultados propiedades del suelop. 42
- Tabla 17. Resultados del despiece del murop. 42
- Tabla 18. Resultados fuerza horizontal máximap. 45
- Tabla 19. Resultados ensayos de corte directop. 45
- Tabla 20. Resistencia internap. 47
- Tabla 21. Propiedades físicasp. 48
- Tabla 22. Rango de cargap. 49
- Tabla 23. Valores de K encontradosp. 50
- Tabla 24. Factores de seguridadp. 50
- Tabla 25. Compactación promediop. 51
- Ecuación 1. Criterio de falla Mohr-Coulombp. 24
- Ecuación 2.Fuerzas horizontales resistentesp. 48
- Ecuación 3.Parámetro Kp. 49