Debido a su disponibilidad y facilidad de uso, los muros de contención de Tablestacas son ampliamente utilizados en el sector de la construcción.
Tablestacas se utilizan como estructuras permanentes para proteger estructuras adyacentes. Evitan el movimiento de tierra cerca de los cimientos, especialmente si el suelo es muy blando. Además, los muros de contención de Tablestacas se utilizan como soporte durante los trabajos de excavación, etc.
El procedimiento descrito en la sección “Análisis estático” explica el método para calcular la longitud requerida de un muro de tablestacas para acomodar la masa excavada.
Análisis estructural
Existe un método general disponible para el análisis y diseño de muros de contención de tablestacas. La longitud requerida de las tablestacas se tiene en cuenta durante el diseño.
El proceso de diseño en el libro Principios básicos de construcción de Braja M. Das se utiliza para el análisis y diseño estructural.
La Figura 01 muestra la disposición de la Tablestaca penetrada en el terreno y su patrón de deformación.
Figura 01: Aplicación de presión sobre el suelo sobre tablestacas penetradas en el suelo
La variación de la presión del suelo sobre el muro de Tablestacas se muestra en la Figura 2.
Los parámetros de presión neta necesarios para determinar la profundidad requerida del muro de Tablestacas y la variación del momento flector requerida para determinar el módulo de sección del muro de Tablestacas se dan en la Figura 2.
La ecuación derivada de la variación del diagrama de presión del suelo en la Figura 2 se utiliza para determinar la profundidad de Tablestaca requerida para acomodar la excavación.
Figura 02: Variación del momento flector en el muro de Tablestacas
EJEMPLO DE TRABAJO
SUPUESTOS Y PARÁMETROS
El análisis y diseño consideraron los siguientes supuestos y datos de diseño.
Altura hasta el nivel freático desde el nivel del suelo terminado 1,5 m
- Densidad del hormigón 25 kN/m 3
- Densidad del suelo 18 kN/m 3 ·
- Densidad del suelo saturado 20 kN/m 3
- Densidad del suelo sumergido 10 kN/m 3
- Densidad del agua 10 kN/m 3
- Ángulo de fricción con el suelo 30 0
CÁLCULO DE LA DURACIÓN DE LA INVERSIÓN
El análisis de la estructura se realizó según el procedimiento comentado anteriormente.
En esta sección, el cálculo del empuje lateral del suelo se lleva a cabo calculando los parámetros relevantes y evaluando la longitud del muro de tablestacas.
Teniendo en cuenta la naturaleza de la capa de suelo, en este cálculo se supone el ángulo de fricción promedio.
CÁLCULO DEL COEFICIENTE DE PRESIÓN LATERAL DE LA TIERRA
Ángulo de fricción con el suelo = 30 0
Ka = (1-Sin φ ) / 1+sin φ )
= (1-Sen 30) / 1+Sen 30)
= 0,333
Kp = (1+Sin φ ) / 1-sen φ )
= (1+Sen 30) / 1-Sen 30)
= 3.000
Profundidad de penetración = L 4 + L 3
= 3,368 + 0,524
= 3.892m
Longitud total de la pared de tablestacas = L 1 + L 2 + L 3 + L 4
= 1,5 + 1,5 + 3,368 + 0,524
= 6.892m
La longitud mínima requerida del muro de tablestacas es de 6.892 m. Para la construcción se pueden utilizar muros de tablestacas con una longitud de 9 m. Si para la construcción se utilizan tablestacas con una longitud de 9 m, el factor de seguridad es 1,3.
El artículo Diseño de muros de contención proporciona un método para calcular la estabilidad de muros de hormigón normales que es más simple que el que analizamos en este artículo.
