miércoles, 28 de agosto de 2013

Cuidado con las bermas en los muros pantalla.


No son pocas las veces que me han propuesto en obra retirar parte de las tierras del intradós de una excavación entre muros pantalla, argumentando que si se deja una berma, el muro pantalla ni se entera. Debo reconocer que esta propuesta, planteada de esta forma, suele incomodarme, os cuento porqué.

Mi reacción siempre es la misma, suelo preguntar sobre la dimensión de la berma que se propone. Respuestas he oído de lo más diversas, recopilo algunas:

·         Lo necesario para que el equipo de tensado de anclajes pueda tensar los anclajes de la fase anterior o se puedan instalar los correspondientes puntales, cuando toque, sin que la gente se caiga, que lo importante es la seguridad.

·         2-3 metros, no te preocupes que no tocaremos los anclajes.

·         Suficiente, lo importante es que no se paren los equipos de movimiento de tierras, total, al final las tierras las tenemos que sacar.

·         Tanta anchura como altura de la berma, lo condicionará la estabilidad del talud, lo importante es la seguridad.

Las anteriores respuestas suelen ser fáciles de gestionar, ya que normalmente viene de una persona de obra cuyos criterios y motivaciones pueden ser diferentes a los míos y suelen estar condicionadas por el cumplimiento de su rol en obra.

En la anterior situación, les explico que estas dimensiones son inferiores a las necesarias para garantizar la estabilidad del muro, les doy unas medidas adecuadas, las asumen,  y aquí se suele acabar la historia.

La cosa se complica cuando hay detrás “valientes” que se atreven a argumentar las propuestas anteriores con teorías varias o incluso programas de coloretes ( léase FEM, ósea, elementos finitos), entonces la historia se suele complicar más ya que aparecen informes, correos, contracorreos etc.

Mi posición en estas situaciones siempre es la misma, abajo os la explico, pero antes dejo en letras grandes uno de los principios básicos del diseño de los muros pantalla.
 

Los muros pantallas es diseñan para soportar unas acciones externas con un proceso de ejecución concreto.

Lo anterior lleva a que si cambian las acciones externas el diseño no es adecuado, esto lo suele entender bien la gente. Pero también lleva a que si cambia el proceso de ejecución previsto, el diseño también pasa a ser inadecuado, esto ya cuesta más hacerlo entender.

No nos distraigamos, vayamos a lo de las dimensiones de la berma para que el muro pantalla “no se entere”.

En una excavación entre muros pantalla, la parte de terreno situado en el intradós del muro pantalla tiene una función estabilizadora fundamental debido a que el empuje pasivo del terreno ejerce una componente estabilizadora en todas las fases de construcción del muro pantalla.

Si queremos que el muro pantalla “no se entere”, deberemos garantizar que los empujes estabilizadores (empujes pasivos) “no se enteren” lo cual lleva a la necesidad que el mecanismo resistente cuyo resultado son los empujes pasivos “no se entere”.

Cómo es este mecanismo pasivo????

La respuesta a la pregunta es la base para determinar las dimensiones de la berma. Antes de poneros mi respuesta os adjunto una interesante fotografía, de la cual no tengo referencia de su origen. La foto es un experimento a escala reducida donde se modela una obra de contención de un muro pantalla autoportante. En la foto se aprecia perfectamente los mecanismos de empuje activo y pasivo.



A modo de ejemplo, una vez materializado un nivel de apoyo, pero antes que éste sea activo, por ejemplo, antes que se perforen, o incluso, tensen unos anclajes, la componente pasiva del terreno del intradós es fundamental y funciona, más o menos como se ve en el esquema siguiente.




El mecanismo que garantiza esta componente, para mí ( y bastante gente), se basa en la integridad de una cuña de terreno cuyas dimensiones se reflejan en el siguiente esquema.


El punto A es el punto en que el movimiento de la pantalla deja de ser hacia el intradós, lo cual implica la desaparición de componente pasiva en el intradós, este punto pude determinarse manualmente para casos simples y en casos más complejos yo utilizo programas basados en coeficientes de balasto.

 
El punto B me indica la dimensión de la berma y se determina geométricamente a partir del ángulo FI que es el ángulo de rozamiento interno del terreno en el intradós.

Espero que este artículo os haya gustado, os dejo varios artículos de GEOJUANJO, cuyo nexo con éste es el título, todos empiezan con el cuidado.







 

Un saludo y cuidaros.
juanjo

12 comentarios:

  1. ¿Aplicarias factor de seguridad a la berma? Yo creo que habria que dejar un minimo de 2 m (quizas 1 m si la excavadora es fina i crees que te lo va a respetar)
    Pienso que habria que determinar el angulo del talud de la berma: muchos valientes te lo harian a lo que aguante el talud (FS=1). Si se cae este talud te reduce la berma

    Bueno, solo dos ideas. Interesante el planteo...y cotidiano!!!

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    1. Normalmente no lo aplicaría ya que el planteamiento que arriba pongo considero que está razonablemente del lado de la seguirdad.
      Gracias por tu visita.

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  2. ¿Y QUE OCURRE CUANDO SE DEBE REALIZAR UN INTRADOS PARA UN CANAL DONDE NO PUEDE HABER BERMA, SOLO LA ALTURA QUE EXIGEN LOS PLANOS PARA EL FONDO DEL CANAL?¿ACASO LA PRESION DEL AGIA ESTABILIZARA EL MURO PANTALLA?¿O ACASO AL SOBRECARGAR LA TANTALLA EVITAREMOS PROBLEMAS?

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  3. Muy interesante el artículo. Mi opinión al respecto:

    El clásico ángulo de la cuña de pasivos de 45-fi/2 es el correspondiente a un terreno puramente friccionante (granular) y para un caso de estado límite último. Si el terreno tiene cohesión y no se moviliza todo el pasivo, la geometría de la cuña es distinta. Por lo tanto, las dimensiones de la berma dependen en gran medida del estado tensional del terreno. Un programa de elementos/diferencias finitos/as , empleado por alguien que sepa lo que está haciendo y conozca las limitaciones del mismo(que son muchas), puede dar una solución más concreta del problema.

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  4. siempre he tenido esta duda, y como siempre lo explicas claro y conciso. enhorabuena y saludos

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  5. una pregunta, no te has planteado alguna vez escribir algún libro de geotecnia. lo que estoy aprendiendo en este blog no lo veo en los libros.

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    1. Como lo importante es comunicarme con la gente de este mundo, creo que esta vía es más divertida e interactiva que un libro.
      Gracias por tus palabras, me llenan de orgullo.

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  6. he estado mirando los programitas para ver el tema de las bermas y veo que hay otro problema que si no andas con ojo te la comes, y es el nivel freático siempre está a cota de berma, y lo normal es que el freático se rebaja hasta cota de excavacion y la berma este "seca".

    saludos

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    Respuestas
    1. Así es, pero suele ser muy fácil de corregir, lo importante es darse cuenta.
      Un saludo

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