Estructura de Contención

        Estructura de Contención

Una estructura de contención es una construcción estructural de ingeniería, cuyo fin es contener los empujes de tierras que pueden afectar a una determinada obra.

        Puede ser una única obra con un único proyecto (como es el caso de la construcción de un muro de contención con el fin de obtener parcelas de superficie horizontal), o puede ser parte de un proyecto más grande, (como por ejemplo, un muro para contener el empuje de tierras próximo a una carretera, o pantallas para la construcción de los sótanos de un edificio).

 Los muros de contención están considerados como una de las técnicas de construcción más antiguas de la humanidad. Tomando en cuenta las construcciones de piedra existentes construidas por las civilizaciones prehistóricas. Sin embargo, su estudio utilizando modelos teóricos y su dimensionamiento en bases racionales comienza a desarrollarse en el siglo XVIII, cuando Coulomb en 1773 presentó su trabajo sobre la determinación del empuje lateral aplicado por el suelo sobre una estructura de contención. Esta determinación es el paso más importante en el dimensionamiento de un muro de contención.

        La mecánica de suelo moderna utiliza ampliamente el modelo desarrollado por Coulomb, tomando en cuenta que es una de las bases principales de los métodos corrientes de dimensionamientos de muros de contención. El análisis de un muro de contención consiste en el análisis del equilibrio del conjunto formado por el macizo de suelo y la propia estructura. Este equilibrio es afectado por las características de resistencia, deformabilidad, permeabilidad y por el peso propio de esos dos elementos, además de las condiciones que rigen la interacción entre ellos. Estas condiciones hacen que el sistema sea bastante complejo, por este motivo se adoptan modelos teóricos simplificados que toman en cuenta las características de los materiales que influyen en el comportamiento global, además de la geometría y las condiciones locales.

        Posteriormente, en 1857 nace la teoría de Rankine, la cual se basa en las condiciones de esfuerzo en el suelo en un estado de equilibrio plástico, esto se refiere a la condición en que cada punto en una masa de suelo esta a punto de fallar, es decir se asume que ha ocurrido movimiento suficiente para que el suelo alcance un estado de equilibrio plástico, sin embargo, existen muchos casos donde las condiciones de esfuerzo de Ranking no se cumplen. También se analiza la estabilidad por el método ordinario de las dovelas para taludes de suelos estratificados. Este método simplificado lo propuso Bishop en 1955 y es considerada una solución más refinada debido a que el efecto de las fuerzas sobre los lados de cada dovela se toma mucho más en cuenta.

        Existen varios tipos de muros de contención y cada uno de ellos tiene un método de cálculo y una geometría diferente, una forma de transmitir las cargas, un proceso constructivo y unos materiales que lo conforman, sin embargo cada uno de ellos se construye para contener la posible rotura del macizo de tierra o roca soportando las presiones laterales ejercidas por éste.

        Estos tipos de muros los podemos clasificar en dos grandes grupos:

• MUROS FLEXIBLES
• MUROS RIGIDOS

Muros Flexibles (MF)

        Las estructuras flexibles son aquellas que son construidas con materiales deformables. Debido a esta característica estos muros pueden adaptarse a los movimientos y asentamientos del terreno dentro de los límites aceptables, sin que esto signifique la pérdida de estabilidad o el no cumplimiento eficiente de la función para la que fueron diseñados.

        Las estructuras flexibles son las que más se adaptan a las necesidades de infraestructura urbana y vial de los países, debido a que son estructuras confiables y eficientes para la contención de taludes y terraplenes construidos en las diversas aplicaciones que exige la ingeniería moderna.

        Entre las principales ventajas que ofrecen las estructuras flexibles podemos enumerar:

• Disponibilidad de los materiales que los conforman.
•  Excelente tiempo de ejecución.
•  Disponibilidad de los equipos y maquinarias especializadas para su construcción. 
• No requiere mano de obra calificada.
•  Son consideradas como la solución más económica.

        Entre los muros de contención considerados como estructuras flexibles tenemos:

        Muros De Tierra Reforzada (MTR)

El hombre siempre ha tratado de construir en zonas consideradas valiosas debido a su estética o posición geográfica, sin embargo estas zonas no siempre cuentan con buenas cimentaciones. Por esta razón a través de los siglos se ha desarrollado el concepto de suelo reforzado es verdaderamente antiguo ya que hace 3000 años los babilonios utilizaron ramas entrelazadas de palmera para reforzar sus monumentos. También se conoce que la gran muralla china construida hace más de 2000 años, contiene secciones en donde la arcilla y la arena fueron reforzadas con ramas. También la armada británica en 1820 demostró por medio de pruebas que la presión lateral en un muro de contención podía ser reducida si el relleno era reforzado con capas horizontales de maleza, madera o lona.

El sistema de muros de contención que ha tenido más éxito a nivel mundial en obras de infraestructura urbana y vial es el denominado muro de tierra reforzada o también conocido como muro verde. Este sistema soluciona el restablecimiento de las dimensiones de las vías falladas y reconstruye los deslizamientos de suelo en un período de tiempo muy corto. Este tipo de sistema de contención nació con la creación del sistema registrado “tierra armada” creado por el ingeniero francés Henry Vidal en el año 1960. Dicha técnica consiste en la inclusión de una serie de tiras metálicas que van amarradas a unas escamas de concreto prefabricadas que conforman la fachada del muro. Estas tiras metálicas son capaces de desarrollar una tensión que permiten la fricción entre el elemento y el suelo, logrando así cortar la superficie de falla dentro del relleno utilizado para conformar el volumen de tierra de contención. Sin embargo aun cuando esta técnica se ha utilizado con relativo éxito y ha tenido un buen desempeño en muchas aplicaciones en diversos países, presenta la limitante de la duración del refuerzo metálico dentro de la masa de suelo de contención, debido a que esta se encuentra expuesta a un proceso permanente de corrosión producto de las condiciones de humedad, acidez o alcalinidad que están presentes en el suelo compactado.

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