Informe de Taludes y Plateas de Cimentaciones

7/26/2019 Informe de Taludes y Plateas de Cimentaciones

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INGENIERA CIVILCIMENTACIONES

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INFORME

UNIVERSIDAD PERUANA UNIN

FACULTAD DE INGENIERA Y ARQUITECTURA

E.A.P: Ingeniera Civil

INFORME N 2

TEMA:

CAPACIDAD PORTANTE EN TALUDES Y PLATEAS DE CIMENTACION

CURSO:

CIMENTACIONES

ALUMNO:

Elvis Cueva Choquehuanca

PROFESOR:

Ing. Moises Araca Chile

Juliaca / MAYO / 2016


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INFORME

INTRODUCCION

La ingeniera de cimentaciones puede definirse como el arte de transmitir de manera econmicacargas estructurales al terreno, de forma que no se produzcan asentamientos excesivos1.

Cuando una estructura transmite sus cargas al terreno a travs de la cimentacin, se produceninevitablemente deformaciones fundamentalmente asientos). El arte de cimentar consiste pues enobtener, a la vista de las caractersticas tanto del terreno como de la estructura, las condicionesms favorables de apoyo, de manera que los asientos no resulten perjudiciales.

La ingeniera de fundaciones se ha concentrado principalmente en el anlisis y diseo de

cimentaciones para edificaciones en reas planas y es muy escasa la investigacin sobre el

comportamiento y diseo de cimentaciones cerca o sobre taludes. La diferencia fundamental

de un cimiento en terreno plano y uno sobre un talud o ladera es la falta de confinamiento

lateral para el suelo de fundacin en el caso de un talud. Esta falta de confinamiento puede

generar los siguientes problemas:

Aparicin de esfuerzos de tensin en el suelo de cimentacin y la posibilidad de agrietamiento

del suelo, la cimentacin, la mampostera y la estructura.

La disminucin de la capacidad de soporte del suelo de cimentacin debida a la presencia del

talud.

La variacin de los mdulos de reaccin del suelo a medida que la cimentacin se acerca al

talud, lo cual puede inducir asentamientos diferenciales.

La falla de los taludes al cortante, la cual se evala mediante sistemas de equilibrio lmite.

OBJETIVOS:

OBJETI VOS GENERAL :

Conocer la capacidad portante en taludes

OBJETI OS ESPECIF ICOS:

Conocer los factores que intervienen en la estabilidad de los taludes

Identificar las fallas ms comunes de estabilidad y deslizamiento

Conocer los mtodos correctivos mecnicos para la correccin de las fallas de los

taludes as como los mtodos de clculo,


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TIPOS DE FALLAS MS COMUNES EN LOS TALUDES

En primer lugar se distinguen las que efectan principalmente a las laderas de las que

ocurren sobre todo en los taludes artificiales,

A) Factores geomorfolgicos:

1) Topografa de los alrededores del talud

2) Distribucin de las discontinuidades y estratigraficaciones

B) Factores internos:

1) Propiedades mecnicas de los suelos constituyentes2) Estados de esfuerzo actuantes

3) Factores climticos y concretamente el agua superficial y subterrnea.

Se presentan a continuacin las fallas ms comunes de los taludes en las vas terrestres.

En primer lugar se distinguen las que afectan principalmente a las laderas naturales de

las que ocurren sobre todo en los taludes artificiales

CAPACIDAD PORTANTE DE CIMIENTOS SUPERFICIALES

El problema de la capacidad portante de cimientos superficiales se ha solucionado con teora de

plasticidad desde hace ya bastante tiempo (por ejemplo Prandtl, 1923 y Reissner, 1924; Terzaghi,

1943; Brinch-Hansen, 1950; Meyerhof, 1953; Vesic, 1975), suponiendo siempre el terreno deapoyo del cimiento horizontal.y de extensin lateral infinita (Figura 1)

LOS ESFUERZOS DE TENSIN EN EL SUELO CERCA A LOS TALUDES

La falta de confinamiento lateral puede inducir esfuerzos de tensin en el suelo. Existen

teoras comprobadas en modelos de laboratorio y en el campo que permiten determinar la

localizacin y caractersticas de estas grietas de tensin.

Las grietas de tensin se forman en la corona de taludes en suelos cohesivos debido a la baja

resistencia del suelo a los esfuerzos de tensin (Abramson y otros, 2002).

La profundidad de las grietas de tensin puede obtenerse tericamente por medio de la

ecuacin:


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Donde:

Zc

= profundidad de la grieta de tensin

C = cohesin

Zc=

+

Figura 1. Falta de confinamiento lateral en un talud en comparacin con una construccin

en terreno semi-plano


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Estas grietas se forman a corto plazo despus de la realizacin de cortes en los taludes y su

profundidad trata de aumentar con el tiempo. Igualmente en materiales estructurados como

suelos residuales o rocas blandas, la debilidad de las fracturas permite la formacin de

grietas de tensin.

Comnmente estas grietas de tensin se traducen en grietas en el piso de las construcciones

y ocasionalmente en fisuras o grietas en las vigas de amarre de la cimentacin y en los

elementos de mampostera.

En el perodo de diseo estas grietas de tensin generalmente no son tenidas en cuenta como

parmetro, pero una vez aparecen las grietas o fisuras en las construcciones existen pocasmaneras de resolver el problema.

Es muy comn en el medio colombiano la presencia de estas grietas, las cuales son un

problema importante post-venta en los programas de vivienda.

Las grietas de tensin pueden terminar en un problema de estabilidad general del talud y en

ocasiones en el colapso o falla de elementos estructurales.

figura 2. Ocurrencia de agrietamientos relacionados con los esfuerzos de tensin cerca

a la corona de un talud.


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Figura 3. Agrietamientos en la corona de excavaciones.

LA CAPACIDAD DE SOPORTE DE CIMIENTOS SOBRE TALUDES

La capacidad de soporte del suelo cerca o sobre taludes es inferior a la capacidad de soporte

de mismo suelo en topografa semi-plana.

La capacidad de soporte sobre taludes se puede calcular mediante la expresin (Meyerhof,

1957).

Donde:

Ncq

yNq

son los factores de capacidad de soporte, los cuales se pueden obtener de acuerdo a

la figura No. 4

q=* q+


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c

La capacidad de carga ultima total de una losa de cimentacin se puede determinar mediante lamisma ecuacin utilizada para cimentaciones superficiales (consulte la seccin 3.6), o

(En el captulo 3 se dan los valores apropiados de los factores de capacidad de carga, as comolos factores de forma, profundidad y de inclinacin de la carga.) El trmino B en la ecuacin

(3.19) es la dimensin menor de la losa. La capacidad neta ultima de una losa de cimentacin es

Para calcular la capacidad de carga permisible neta se debe emplear un factor de seguridadapropiado. Para losas sobre arcilla, el factor de seguridad no debe ser menor que 3 bajo cargamuerta o carga viva mxima. Sin embargo, ante las condiciones ms extremas, el factor de

seguridad debe ser de al menos 1.75 a 2. Para losas construidas sobre arena, normalmente se debeemplear un factor de seguridad de 3. En la mayora de las condiciones de trabajo, el factor deseguridad contra la falla de capacidad de carga de losas sobre arena es muy grande.

Para arcillas saturadas con f 5 0 y en condicin de carga vertical, la ecuacin (3.19) da


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EJERCICIOS:

TALUDES

En la figura 4.14, para una cimentacin superficial continua en una arcilla se dan los datos

siguientes:B 5 1.2 m,Df 5 1.2 m, b 5 0.8 m,H 5 6.2 m, b 5 30, peso especfico del suelo 5 17.5kNYm3, f 5 0 y c 5 50 kNYm2. Determine la capacidad de carga permisible total con un factorde seguridad FS 5 4.

SOLUCIN

ComoB ,H, se supondr que el nmero de estabilidadNs 5 0. De la ecuacin (4.39),

= Se tiene que

=.

. =

Y=

. . = .

Para b 5 30,Df YB 5 1 y bYB 5 0.67, en la figura 4.16 se obtieneNcq 5 6.3. De aqu,

=. = /Y

==315

4 =. /RESPUESTA


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EJERCIOS:

PLATEAS:

Determine la capacidad de carga ltima neta de una losa de cimentacin que mide 15 3 10 m

sobre arcilla saturada con cu 5 95 kNym2, f 5 0 y Df 5 2 m.

SOLUCIN

De la ecuacin (6.10),

= . + (. )+.

= .+(. )+.

RESPUESTA =. /


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CONCLUSIONES:

Para poder determinar el tipo de cimentacin a utilizar, es necesario conocer las

propiedades y caractersticas de cada uno de los suelos encontrados. As como sugranulometra, plasticidad, ngulo de friccin interna del suelo, cohesin, peso

especfico y otros.

Se establecieron de una manera especfica los tipos de cimentaciones mscomunes, como superficiales, profundas y semiprofundas. Para las cuales se hace

necesario conocer la capacidad de carga del suelo donde se necesita apoyar la

cimentacin, que se puede determinar mediante los mtodos propuestos por

Terzaghi y Meyerhof.

Se hizo una recopilacin de los estudios de laboratorio realizados en la ciudad de

San Miguel, representados mediante tablas estratigrficas y una zonificacin dela ciudad. En ellas se determinan el tipo de material predominante en cada una de

las zonas y la resistencia a la penetracin N, establecidos mediante ensayos de

penetracin estndar.

RECOMENDACIONES:

No se deber considerar para la ejecucin de los diferentes tipos de cimentaciones,los valores de las tablas estratigrficas recopiladas con la informacin de los

estudios de laboratorios, realizados en los suelos de la ciudad de San Miguel, ya

que son representaciones generales y promedios que sirvieron de base en estainvestigacin.

Es conveniente en el rea a construir, realizar una exploracin geotcnicaexhaustiva de la zona, con los diferentes ensayos de laboratorio. Dependiendo de

la magnitud de la obra, es recomendable realizar ensayos triaxiales y de

consolidacin.

Como ingeniero realizador o constructor de la obra es necesario conocer las

propiedades y caractersticas de suelos, para poder determinar y verificar la

capacidad de carga del suelo que soportar la estructura, ya que generalmente el

subsuelo de la ciudad es predominante el material arcilloso.

REFERENCIAS:

Fundamentos de Ingeniera Geotcnica, Braja M. Das, 2001, Editorial ThomsonLearning.

Principios de Ingeniera de Cimentaciones, Braja M. Das, 2001, EditorialThomson Learning.

Ingeniera de Cimentaciones, Peck. Hanson. Thornburn, 1993, Editorial LimusaS.A. de C.V. Cimentaciones, A.L. Little, 1965, Editorial Continental S.A.

Manual de Cimentaciones Profundas, Sociedad Mexicana de Mecnica de SuelosA.C., 2001, Editorial Regina de Los Angeles S.A.

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