Acerca de la teoria de Rankine

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cafetero
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#1

Sab Ene 08, 2011 7:13 pm

Que tal compañeros del foro. Estoy estudiando mecanica de suelos y uno de los temas que estoy viendo actualmente es el empuje lateral de tierras. Comienzo aclarando que en las paginas de estos foros no encontré algo sobre el tema tan específico como la determinación de los coeficientes en estado activo y pasivo de Rankine (agregando el coeficiente de reposo K0). Creo que me queda clara la teoría en la que se respaldan los argumentos para los cálculos. Sin embargo tengo algunas dudas al respecto y me gustaría saber si alguien posee información al respecto.

A manera de resumen y segun lei en varios libros (Juarez-Badillo, Braja, Crespo), se trata de introducir un muro con una altura H y longitud infinita dentro de una masa de suelo. Se retira la porción de suelo de un lado y el muro "retiene" el suelo del otro lado (al cual llamaré relleno"). En este estado incial, el relleno se encuentra en reposo y la constante que define la proporcionalidad entre los esfuerzos horizontales respecto de los verticales es K0 o coeficiente del suelo en reposo. Después, si el muro confinate se aleja del relleno, se crean esfuerzos internos en el relleno y se origina el estado activo y da lugar al coeficiente activo Ka. Se supone una falla del suelo en estado plastico ya sea por rotación del muro o por traslación del mismo. Si al contrario, el muro se incrusta en la masa de suelo o relleno, se crea otra condición de falla que origina al coeficiente en estado pasivo Kp.

Mis dudas son:

1) ¿Constructivamente primero se coloca el relleno y después el muro? Por que honestamente creo que es al revéz. Primero se construye el muro y despues se coloca el relleno. Esto da lugar a que el K0 simplemente no figure (ademas de la complejidad para determinarlo numéricamente). Entonces, conforme se va construyendo el muro, no se supone que conforme se va colocando y compactando el relleno el muro va cediendo y por ende, no se llega a desarrollar Ka? Es decir, supongamos que el muro mide 5m de altura. Cuando se lleva avanzada la colocación y compactación del relleno a una altura de 2.5m el muro ya recibe un empuje de cierta magnitud y por ende, inicia algun movimiento de rotación o traslación. Sin embargo, al seguirse compactando y rellenando, creo que no es factible que se desarrolle la falla en estado plástico del suelo, que sugerentemente nos lleva a la condición para que aparezca Ka. Quizá el valor buscado como coeficiente para el empuje se encuentre entre K0 y Ka, a menos que se apuntale el muro hasta que el relleno sea colocado y compactado en su totalidad y después se retire el apuntalamiento... esta es una gran duda y si alguien posee información al respecto se los agradecería. Se que en los libros ya leidos viene la teoría y que finalmente en la práctica ha funcionado, pero creo que hay un gran hueco en esta teoría y sería bueno saber que alcances tiene todo esto.

2) mi otra duda es saber que tan conveniente es hacer uso de la cohesión en los cálculos. Según he leído, es una propiedad circunstancial del suelo y supongo que esto se refiere a que puede variar en la realidad esta propiedad al grado de desaparecer. Quizá sea contraproducente utilizarla.

3) ¿Que propiedades debería tener un relleno para que se comporte bien un muro? Obviamente depende de lo que se quiera retener, pero todo mundo habla del tepetate (en méxico, no se el término en otros paises) compactado al 95% de su PVSM como si fuera una fórmula mágica...

Saludos


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