METODOLOGIA DE DISEÑO PARA TALUDES REFORZADOS CON GEOGRILLAS Y GEOTEXTILES

Resumen

Este trabajo presenta una metodología de diseño para muros reforzados con geosintéticos, definida mediante el estudio del funcionamiento de estructuras ya construidas, pruebas de laboratorio hechas considerando la interacción suelo - geosintético y la experiencia derivada de su observación. El procedimiento necesita la revisión de la estabilidad externa e interna de la estructura generada por el tipo de Geosintético, lo que permite definir la geometría y cantidad necesaria de refuerzo en el muro para su buen funcionamiento ante las condiciones dadas en el sitio.

La metodología está basada en la Norma ASTHOO; y trata de servir de ayuda para realizar las evaluaciones necesarias para el planeación, diseño, funcionamiento y mejoramiento en la aplicación de muros con sistemas de refuerzo usando materiales geosintéticos.

Se presentan los elementos necesarios para los análisis de estabilidad interna y externa, tomando en cuenta las condiciones dadas por el sitio, conocidos los datos de las propiedades de los suelos existentes y calcula los factores de seguridad que permiten que las estructuras sean funcionales.

Una de las ventajas más importantes del sistema de retención con muros mecánicamente estabilizado es su flexibilidad y la capacidad de absorber deformaciones provocadas por las pobres condiciones del subsuelo en la zona de desplante. También, basado en observaciones en zonas de actividad sísmica, estas estructuras han demostrado tener una mayor resistencia a cargas sísmicas, que las estructuras de concreto.

Los aspectos que debemos considerar como primordiales para un diseño correcto en muros mecánicamente estabilizados incluye la selección de la ubicación del refuerzo en el muro y una evaluación local de cada capa de refuerzo, para prevenir fallas.

La forma inicial para el diseño de muros mecánicamente estabilizados está dada por el análisis de estabilidad; por lo que el muro debe estar sometido a una revisión de estabilidad externa e interna (estabilidad de los refuerzos).

La estabilidad externa envuelve globalmente a la masa de suelo reforzado; y el análisis de estabilidad interna consiste en una evaluación de las superficies de deslizamiento existentes dentro de la masa de suelo reforzado.

Un análisis de deformación es otra de las consideraciones posibles en el diseño de muros, puesto que evaluamos un funcionamiento anticipado de la estructura con respecto a los desplazamientos horizontales y verticales. Los análisis de deformación horizontal son complicados y carecen de certidumbre en su realización. En muchos casos, estos análisis son hechos solamente para aproximar o para asumir simplemente que los factores de seguridad usuales ante las fallas de estabilidad externa e interna garanticen que las deformaciones estarán dentro de los límites tolerables. Los análisis de deformación vertical son obtenidos por cálculos convencionales de asentamientos, con un énfasis particular en los asentamientos diferenciales -tanto longitudinalmente, a lo largo de la cara del muro, como transversalmente de la cara del muro- hasta el final del volumen de suelo reforzado.

Por lo tanto, para los cálculos de estabilidad externa, el método actual supone una distribución de presiones de tierra. En los cálculos de estabilidad interna, usando el método de gravedad coherente simplificado. El coeficiente interno de presiones de tierra está en función del tipo de refuerzo, donde el coeficiente mínimo (Ka) es usado para muros construidos con capas de geotextiles y geomallas. Para la estabilidad interna, es considerada la superficie de falla de Rankine; puesto que los Geosintéticos pueden tener elongaciones mayores que las del suelo antes de llegar a la falla.