Método y supuestos

Cómo calcula Rischio un muro de contención: las unidades y convenciones, las hipótesis principales y, en orden, el método, con una página para cada una de sus partes. El resumen muestra cómo se arma un modelo.

Unidades y convenciones

• Unidades SI: m, kN, kPa, kN/m³ y grados, para una sección de un metro de largo: fuerzas en kN/m y momentos en kN·m/m.
• $x$ se mide desde la punta, el borde delantero de la base ($x = 0$), hacia el relleno, y las alturas, hacia arriba desde el fondo de la base. Los momentos se toman respecto a la punta.
• Detrás del muro, las profundidades se miden hacia abajo desde la corona; delante, hacia abajo desde el terreno en la punta, así que el agua que queda sobre ese terreno tiene profundidad negativa.
• $\beta$ es la inclinación del relleno. $\phi$, $c$, $\gamma$ y $\gamma_{sat}$ son el ángulo de fricción, la cohesión, el peso unitario y el peso unitario saturado de un estrato, y $\gamma' = \gamma_{sat} - \gamma_w$. El formulario del estudio escribe $\varphi'$ y $c'$; las ecuaciones de estas páginas y de la memoria, $\phi$ y $c$.
• $q$ es la sobrecarga sobre el relleno en el empuje del suelo, y la sobrecarga efectiva en la base en la capacidad portante, como en la memoria.
• El peso unitario del agua es $\gamma_w = 9.81$ kN/m³.

Hipótesis principales

• Una sección en dos dimensiones, con cargas estáticas.
• El suelo entre el muro y el respaldo virtual se mueve con el muro: suma su peso, y el empuje actúa sobre el respaldo virtual.
• El suelo sobre la punta no suma peso.
• La sobrecarga empuja el muro, pero su peso sobre el talón no se cuenta como estabilizante, como es usual con cargas variables.
• El suelo no resiste tracción: una presión activa negativa se toma como cero.
• El agua es hidrostática a cada lado del muro, sin flujo.
• Si el muro está empotrado, el empuje pasivo cuenta completo, y solo contra el deslizamiento.

El método

Cada parte del método tiene su propia página, en este orden. Empuje del suelo reúne los empujes sobre el muro: el empuje activo de Rankine sobre el respaldo virtual, el agua y la sobrecarga detrás del muro y, si el muro está empotrado, el empuje pasivo delante. Con los pesos y la subpresión, esos empujes dan los chequeos de estabilidad: volcamiento respecto a la punta, deslizamiento sobre la base y excentricidad de la resultante. Luego la base se revisa como una zapata corrida a capacidad portante. Un muro de gaviones pasa por todo esto completo, y luego nivel por nivel. Ecuaciones tiene cada paso, en el orden de la memoria de cálculo.

Referencias

• Das, B. M., y Sivakugan, N. (2017). Principles of Foundation Engineering, edición SI, 9.ª ed. Cengage Learning. Presenta cada método de estas páginas con su fuente original.