Chapter 5: Examining the Proposed Model: its Need, Validity and
5.4 Structure and Validity of the Model
5.4.1 The Model’s Structure and Components
zapata y un alzado. La parte de la zapata que sobresale hacia el intradós, suele denominarse “puntera”, mientras que la que se extiende hacia el trasdós, “talón”. Sobre el talón, una parte de las tierras correspondientes al relleno del muro gravitan sobre él, dándole estabilidad y confiriéndole al conjunto muro‐relleno características que lo hacen funcionar globalmente como muro de gravedad (Ortuño, 2005).
La presión que ejerce este tipo de estructuras sobre el cimiento, es menor que la que genera los muros de gravedad, por lo que son adecuados cuando la cimentación posee características geotécnicas deficientes. El empleo de este tipo de estructuras es recomendable para alturas no superiores a 14 m.
Los muros de contrafuerte son una variante de los muros L. A intervalos regulares tienen placas delgadas de hormigón conocidas como contrafuertes, que conectan entre sí el muro (alzado) con la losa de base. Con esto se reduce la fuerza cortante y los momentos flectores. Estos contrafuertes pueden ser ubicados en el trasdós como en el intradós, aunque su empleo más habitual es en el trasdós.
2.2.3. Muros prefabricados
Los muros convencionales en muchas ocasiones resultan inadecuados por los requerimientos en cuanto a estabilidad y deformabilidad de su cimentación. Además, la mayor demanda para la conservación del medio ambiente obliga a que las obras interfieran lo menos posible con el aspecto natural del entorno.
A partir de ello, en las últimas décadas han aparecido en el mercado nuevas alternativas de solución que compaginan las funciones resistentes con las ecológicas. Estas nuevas alternativas corresponden a estructuras de contención prefabricadas, fabricadas principalmente en hormigón, que permiten alcanzar una mayor rapidez de ejecución de las obras y una minimización del impacto ambiental.
Los muros prefabricados de hormigón son elaborados total o parcialmente por un proceso industrial mecanizado. En algunos casos se hace necesaria la colocación de armaduras, con el propósito de resistir los esfuerzos de flexión a los que se ven sometidos. Según su diseño estructural, los muros prefabricados de hormigón pueden ser clasificados en tres grandes grupos, como puede verse en el siguiente esquema:
Las principales ventajas que lleva asociada la utilización de este tipo de muros de contención de tierras, son:
- Reducción de tiempo y de costes en la ejecución de la obra, influenciado por la sencillez de montaje de los elementos prefabricados.
Muros prefabricados de hormigón Muros prefabricados empotrados Muros prefabricados de gravedad Muros de bloques prefabricados de hormigón Muros de pantalla prefabricada y zapata in‐situ Muros de pantalla prefabricada con
tirante y zapata in‐situ
Muros completamente prefabricados Muros de lamas Muro de pantalla aligerada Muro de módulos prefabricados verdes Muro de bloques macizos
- Reducción de los recursos humanos necesarios para su puesta en obra, con una menor mano de obra especializada.
- Mejora de la calidad final de la estructura.
- Reducción del impacto ambiental, con la posibilidad de obtener diferentes acabados dependiendo del entorno donde se ubique la estructura de contención.
2.2.3.1.Muros prefabricados empotrados
Este tipo de muros trabaja en voladizo, el cual es formado por un elemento plano o nervado, continuo o discontinuo, pretensado o postensado, y que se encuentra empotrado en su base. Sus dos funciones principales son las de sostenimiento y contención de tierras, y entran en carga cuando es colocado el material de relleno en su trasdós. La máxima altura que pueden alcanzar estos tipos de muros es de 16,0 m.
Figura 2.9: Muro de pantalla prefabricada y zapata in situ.
2.2.3.2.Muros prefabricados de gravedad
Son aquellos formados por elementos prefabricados, generalmente de hormigón, que son estables por su propio peso sin que existan esfuerzos de tracción en algunos de sus
elementos, y que pueden ser de módulos huecos o de bloques macizos. La máxima altura aconsejable para este tipo de muros, oscila entre 20,0 y 24,0 m.
Figura 2.10: Muro de módulos prefabricados verdes.
2.2.3.3.Muros de bloques prefabricados de hormigón
Son muros realizados mediante la superposición de bloques abiertos, no macizos, y que se unen entre sí por un mortero de cemento. En general su uso se limita a muros de pequeña altura (máximo 3,0 m), siendo necesario en algunos casos armarlos interiormente, con barras de acero y hormigón. Además, suelen unirse a la cimentación mediante armaduras de espera.
Figura 2.11: Muro de bloques prefabricados de hormigón.
2.2.4. Muros de tierra mecánicamente estabilizada
La idea de la tierra mecánicamente estabilizada fue desarrollada por primera vez en los años 60 del siglo pasado, por el Ingeniero Francés Henri Vidal (Schlosser, 1972), quién creo y patentó la “Tierra Armada”.
La tecnología creada por Vidal consiste en la estabilización mecánica de un terraplén por medio de la inclusión de tiras metálicas, las cuales refuerzan el suelo por el efecto de interacción que se genera entre ambos, aumentando significativamente su resistencia. Las tiras son conectadas en su extremo a un muro de revestimiento, que sirve principalmente para prevenir el escape del relleno y que está constituido por diversas placas, tal como se muestra en la figura 2.12 y que en la tecnología original desarrollada por Vidal, eran de acero. La configuración general de una estructura de tierra mecánicamente estabilizada y sus componentes, se muestra en la siguiente figura: