MUROS Y TALUDES MSEMUROS Y TALUDES MSE DE ACUERDO A DE ACUERDO A LAS ESPECIFICACIONES DE DISELAS ESPECIFICACIONES DE DISEÑÑO DE LA AASHTOO DE LA AASHTO

REFERENCIAS PRINCIPALESREFERENCIAS PRINCIPALES

AASHTO (HBAASHTO (HB--17) 17) –– Standard Specifications for highway Standard Specifications for highway bridges bridges –– Section 5 Section 5 ““Retaining WallsRetaining Walls”” (Section 5.8)(Section 5.8)

FHWAFHWA-- NATIONAL HIGHWAY INSTITUTE NATIONAL HIGHWAY INSTITUTE MechanicallyMechanicallyStabilizedStabilized earthearth wallswalls andand reinforcedreinforced slopesslopes ““Design and Design and construction guidelinesconstruction guidelines”” (March 2001)(March 2001)EliasElias V., V., ChristoferChristofer B. , B. , BergBerg R.R.

La tierra reforzada moderna fue inventada y patentada por el La tierra reforzada moderna fue inventada y patentada por el arquitecto francarquitecto francéés Henri Vidal en los as Henri Vidal en los añños 1960s, y llegos 1960s, y llegóó a a AmAméérica en 1972. rica en 1972.

RESERESEÑÑA HISTORICA A HISTORICA

Originalmente se utilizaron lOriginalmente se utilizaron lááminas de acero como refuerzo minas de acero como refuerzo pero con el tiempo el sistema ha ido evolucionando para pero con el tiempo el sistema ha ido evolucionando para incluir otro tipo de refuerzo, especialmente los geosintincluir otro tipo de refuerzo, especialmente los geosintééticos ticos (Geomallas y geotextiles tejidos).(Geomallas y geotextiles tejidos).

FS FS

FS FS

FS FS

FS FS

Hay bHay báásicamente dos tipos de estructura de suelo reforzado:sicamente dos tipos de estructura de suelo reforzado:

Muros de tierra mecMuros de tierra mecáánicamente estabilizada (MSEW) nicamente estabilizada (MSEW)

Taludes reforzados (RSS)Taludes reforzados (RSS)

TIPOS DE ESTRUCTURATIPOS DE ESTRUCTURA

Se utiliza este nombre porque los nombres Se utiliza este nombre porque los nombres ““Tierra armadaTierra armada”” o o ““Tierra reforzadaTierra reforzada”” o o ““Suelo reforzadoSuelo reforzado”” son nombres son nombres patentados por un determinado comercializador de muros patentados por un determinado comercializador de muros MSE.MSE.

Los muros MSE son muros en tierra reforzada con lLos muros MSE son muros en tierra reforzada con lááminas o minas o mallas metmallas metáálicas o con geosintlicas o con geosintééticos.ticos.

Como criterio del NHI un muro MSE tiene una Como criterio del NHI un muro MSE tiene una pendiente de pendiente de la fachada de mla fachada de máás de 70 gradoss de 70 grados con la horizontal, y se con la horizontal, y se comporta como una estructura de contencicomporta como una estructura de contencióón a gravedad.n a gravedad.

Muros de tierra mecMuros de tierra mecáánicamente estabilizada (MSEW)nicamente estabilizada (MSEW)

Los muros MSEW se diseLos muros MSEW se diseññan como muros de contencian como muros de contencióón y de n y de acuerdo a las especificaciones AASHTO deben diseacuerdo a las especificaciones AASHTO deben diseññar para:ar para:

Estabilidad generalEstabilidad general (estabilidad del talud sobre el cual se (estabilidad del talud sobre el cual se encuentra el muro)encuentra el muro)

Estabilidad externaEstabilidad externa (capacidad de soporte, (capacidad de soporte, volcamientovolcamiento y y deslizamiento)deslizamiento)

Estabilidad internaEstabilidad interna (deformaci(deformacióón y rotura del refuerzo, n y rotura del refuerzo, extracciextraccióón del refuerzo y estabilidad de las uniones de n del refuerzo y estabilidad de las uniones de fachada).fachada).

De acuerdo a las especificaciones AASHTO los muros MSE De acuerdo a las especificaciones AASHTO los muros MSE requieren para su construccirequieren para su construccióón de materiales de relleno n de materiales de relleno granular relativamente limpio.granular relativamente limpio.

El muro MSE de mayor altura construido en los EE.UU. es de El muro MSE de mayor altura construido en los EE.UU. es de 30 metros.30 metros.

EJEMPLO DE MURO MSEEJEMPLO DE MURO MSE

Son taludes reforzados con refuerzos metSon taludes reforzados con refuerzos metáálicos o licos o geosintgeosintééticos, los cuales tienen inclinaciticos, los cuales tienen inclinacióón de la fachada de n de la fachada de menos de 70menos de 70ºº.. (CRITERIO DEL NHI)(CRITERIO DEL NHI)

Los taludes reforzados (RSS) no se diseLos taludes reforzados (RSS) no se diseññan como estructuras an como estructuras de contencide contencióón sino solamente como taludesn sino solamente como taludes, utilizando , utilizando sistemas de ansistemas de anáálisis de estabilidad de taludes por el mlisis de estabilidad de taludes por el méétodo todo del equilibrio ldel equilibrio líímite. (Por ejemplo: mite. (Por ejemplo: BishopBishop o o JanbJanbúú).).

Taludes reforzados (RSS)Taludes reforzados (RSS)

Menos Menos de 70de 70oo

Los taludes reforzados no requieren un material de relleno Los taludes reforzados no requieren un material de relleno tan granular y limpio como se requiere para los muros MSE y tan granular y limpio como se requiere para los muros MSE y por esta razpor esta razóón en muchas ocasiones es mn en muchas ocasiones es máás econs econóómico mico construir un talud reforzado (RSS) que un muro MSE.construir un talud reforzado (RSS) que un muro MSE.

El talud reforzado de mayor altura construido en los EE.UU. El talud reforzado de mayor altura construido en los EE.UU. es de 43 metros. (informacies de 43 metros. (informacióón del NHI)n del NHI)

Hasta la fecha no se conoce de especificaciones AASHTO Hasta la fecha no se conoce de especificaciones AASHTO para el disepara el diseñño de taludes reforzados (RSS). Sin embargo, la o de taludes reforzados (RSS). Sin embargo, la FHWA ha desarrollado dos programas de software: el FHWA ha desarrollado dos programas de software: el programa RSS y el programa RESSA, y en las guprograma RSS y el programa RESSA, y en las guíías de la as de la FHWA se recomiendan procedimientos para el diseFHWA se recomiendan procedimientos para el diseñño de o de taludes reforzados.taludes reforzados.

Taludes reforzados (RSS)Taludes reforzados (RSS)

Refuerzos metRefuerzos metáálicoslicos

Refuerzos de geosintRefuerzos de geosintééticosticos

TIPO DE REFUERZOTIPO DE REFUERZO

TTíípicamente de acero, el cual es usualmente galvanizado o picamente de acero, el cual es usualmente galvanizado o cubierto con cubierto con epepóóxicosxicos..

Tiras de lTiras de lááminas metminas metáálicas.licas.Las lLas lááminas comercialmente disponibles son corrugadas por minas comercialmente disponibles son corrugadas por ambos lados, tienen una ancho de aproximadamente 50 ambos lados, tienen una ancho de aproximadamente 50 milmilíímetros (2 pulgadas) y espesor de 4 milmetros (2 pulgadas) y espesor de 4 milíímetros (5/32 de metros (5/32 de pulgada).pulgada).

Mallas metMallas metáálicas soldadas.licas soldadas.Las malla de acero utilizadas generalmente tienen Las malla de acero utilizadas generalmente tienen espaciamientos longitudinales entre 6 y 8 pulgadas y espaciamientos longitudinales entre 6 y 8 pulgadas y transversales de 9 a 24 pulgadas.transversales de 9 a 24 pulgadas.

REFUERZOS METALICOSREFUERZOS METALICOS

Geomallas de polietileno de Geomallas de polietileno de alta densidad (HDPE).alta densidad (HDPE).

Geomallas de poliGeomallas de poliééster ster cubierto con PVC.cubierto con PVC.

Geotextiles de Geotextiles de polipropileno o de polipropileno o de polipoliééster.ster.

REFUERZOS DE GEOSINTETICOSREFUERZOS DE GEOSINTETICOS

Generalmente se utilizan productos elaborados con polGeneralmente se utilizan productos elaborados con políímeros.meros.

ComComúúnmente consisten en mallas nmente consisten en mallas uniaxiales, uniaxiales, las cuales son ofrecidas las cuales son ofrecidas comercialmente en hasta 6 comercialmente en hasta 6 diferentes resistencias.diferentes resistencias.

Geomallas de polietileno de alta densidadGeomallas de polietileno de alta densidad(HDPE).(HDPE).

BiaxialBiaxial

UniaxialUniaxial

Generalmente consisten en Generalmente consisten en geomallas que estgeomallas que estáán n caracterizadas por una caracterizadas por una tenacidad alta de las fibras tenacidad alta de las fibras de polide poliééster en el sentido ster en el sentido longitudinal.longitudinal.

Para poder garantizar la Para poder garantizar la larga vida del polilarga vida del poliééster se ster se requiere que requiere que ééste tenga un ste tenga un alto peso molecular y un alto peso molecular y un bajo nbajo núúmero de grupo mero de grupo carboxilcarboxil..

Geomallas de poliGeomallas de poliééster cubierto con PVC.ster cubierto con PVC.

Son geotextiles tejidos de alta resistencia . Son geotextiles tejidos de alta resistencia .

Se han utilizado tanto geotextiles de poliSe han utilizado tanto geotextiles de poliééster como de ster como de polipropileno.polipropileno.

Geotextiles de polipropileno o de poliGeotextiles de polipropileno o de poliééster.ster.

REFUERZOS PREFABRICADOS DE CONCRETO ARMADOREFUERZOS PREFABRICADOS DE CONCRETO ARMADO

Los muros MSE necesitan Los muros MSE necesitan rellenos con materiales de rellenos con materiales de gran durabilidad, gran durabilidad, buen drenaje buen drenaje y facilidad de construcciy facilidad de construccióón, n, asasíí como de muy buena como de muy buena interacciinteraccióón n de resistencia con el de resistencia con el refuerzo, refuerzo,

La fricciLa friccióón del material es la n del material es la caractercaracteríística mstica máás s importante requerida.importante requerida.

Los taludes estabilizados Los taludes estabilizados RSS permiten menos RSS permiten menos exigencias del suelo de exigencias del suelo de relleno.relleno.

MATERIALES DE RELLENOMATERIALES DE RELLENO

EPECIFICACION AASHTO TEPECIFICACION AASHTO T--27 27

MATERIALES DE RELLENO PARA MUROS MSEMATERIALES DE RELLENO PARA MUROS MSE

0 a 150 a 15No. 200No. 200

0 a 600 a 60No. 40No. 40

100%100%44””

% PASANTES% PASANTESTAMIZTAMIZ

El El indiceindice plpláástico no debe ser mayor de 6stico no debe ser mayor de 6

Para geosintPara geosintééticos el NHI recomienda limitar el tamaticos el NHI recomienda limitar el tamañño o maximomaximo a a ¾”¾”

Paneles de concreto reforzado Paneles de concreto reforzado

Bloques de concretoBloques de concreto

Fachadas metFachadas metáálicaslicas

Mallas metMallas metáálicaslicas

GavionesGaviones

Fachada en geosintFachada en geosintééticos con vegetaciticos con vegetacióónn

Concreto o concreto lanzadoConcreto o concreto lanzado

MATERIALES PARA LA FACHADAMATERIALES PARA LA FACHADA

Son paneles de concreto con espesor mSon paneles de concreto con espesor míínimo de 14 nimo de 14 centcentíímetros, con forma de cruz, rectangular, cuadrada, metros, con forma de cruz, rectangular, cuadrada, hexagonal o de diamante.hexagonal o de diamante.

Paneles de concreto reforzadoPaneles de concreto reforzado

Son bloques de concreto o mortero con peso unitario entre Son bloques de concreto o mortero con peso unitario entre 15 y 50 Kg. El tama15 y 50 Kg. El tamañño to tíípico en la fachada es de 10 x 60 pico en la fachada es de 10 x 60 centcentíímetros. La mayormetros. La mayoríía de estos bloques son patentados y a de estos bloques son patentados y se les reconoce por su nombre comercial.se les reconoce por su nombre comercial.

Bloques de concreto Bloques de concreto

Fue el sistema utilizado inicialmente por Vidal y se le utiliza Fue el sistema utilizado inicialmente por Vidal y se le utiliza actualmente para sitios de difactualmente para sitios de difíícil acceso.cil acceso.

Fachadas metFachadas metáálicaslicas

Las mallas se doblan para formar la superficie de la fachada.Las mallas se doblan para formar la superficie de la fachada.

Algunos sistemas patentados utilizan mallas metAlgunos sistemas patentados utilizan mallas metáálicas en la licas en la fachada.fachada.

Mallas metMallas metáálicaslicas

Las canastas de gaviones Las canastas de gaviones rellenas de piedra pueden rellenas de piedra pueden utilizarse como fachada con utilizarse como fachada con refuerzos principales en refuerzos principales en malla metmalla metáálica o lica o geomallageomalla..

Gaviones Gaviones

Los geotextiles o geomallas Los geotextiles o geomallas se doblan alrededor de la se doblan alrededor de la fachada para contener el fachada para contener el suelo. suelo.

En el caso de geotextiles la En el caso de geotextiles la misma tela de refuerzo misma tela de refuerzo principal se utiliza como principal se utiliza como fachada y en el caso de fachada y en el caso de refuerzo principal con refuerzo principal con geomallas se coloca en la geomallas se coloca en la fachada un fachada un geosintgeosintééticotico mmáás s flexible. flexible.

Fachada en geosintFachada en geosintééticos con vegetaciticos con vegetacióónn

Sobre los geosintSobre los geosintééticos se ticos se pueden colocar biomantos y pueden colocar biomantos y vegetacivegetacióón o se puede recubrir n o se puede recubrir con mortero o concreto.con mortero o concreto.

La fachada con geosintLa fachada con geosintééticos o con malla metticos o con malla metáálica lica puede recubrirse utilizando concreto o mortero puede recubrirse utilizando concreto o mortero lanzado, o colocando una fachada de concreto fundido lanzado, o colocando una fachada de concreto fundido en el sitio utilizando formaleta.en el sitio utilizando formaleta.

Concreto o concreto lanzadoConcreto o concreto lanzado