Muro de contención, materiales, economía y aplicaciones

Inicialmente, es digno de mención que el muro de contención es una estructura de contención cuya función es garantizar la estabilidad contra la descomposición de los macizos del suelo, siendo responsables de resistir las tensiones horizontales causadas por el propio peso de la masa y las cargas externas, se denomina estructura de contención.

En este post hablaremos sobre las diferentes tipologías de los muros de contención para que en el futuro nos ocupemos de su dimensionamiento.

¿Vamos allá?

El muro de contención es una estructura que está diseñada y construida para soportar la presión lateral del suelo o retener los materiales del suelo. La presión lateral también podría deberse al relleno de tierra, presión del líquido, arena y otros materiales granulares detrás de la estructura del muro de retención. Hay varios tipos de estructuras de muros de contención que se utilizan para numerosos objetivos.

Hay muchos tipos de materiales que se pueden usar para crear muros de contención como bloques de hormigón, hormigón vertido, maderas tratadas, rocas o cantos rodados. Algunos son fáciles de usar, otros tienen una vida útil más corta, pero todos pueden retener el suelo.

Tipos de muros de contención

1. Muro de contención de gravedad
2. Muro de contención de cuna
3. Muros de contención de gaviones
4. Muro de contención voladizo
5. Muro de contención contrafuerte / contrafuerte
6. Los muro de contención anclado
7. Muro de contención apilado
8. Muro de contención de tierra estabilizado mecánicamente (MSE)
9. Sistemas híbridos

Muro de contención por gravedad

Los muros de gravedad, de forma simplificada, son aquellos que llevan a cabo la contención de la masa del suelo mediante una combinación entre su propio peso y sus características geométricas, es decir, generalmente son estructuras más robustas y de mayor peso.

Para contener grandes desniveles solo por su propio peso se requeriría un gran muro, lo que conduciría a problemas ejecutivos, un mayor costo del material y también posibles problemas de tensiones de compresión en el suelo.

Es ese tipo de muro de contención se define como el diseño de la sección transversal del muro de contención que depende de su enorme peso para retener el material detrás de él y lograr la estabilidad frente a las fallas. El muro de contención por gravedad se puede construir de concreto, piedra o incluso mampostería de ladrillo.

Los muros de contención por gravedad tienen una sección mucho más gruesa. La geometría de estas paredes también les ayuda a mantener la estabilidad. Los muros de hormigón en masa son adecuados para alturas retenidas de hasta 3 m. La forma de la sección transversal de la pared se ve afectada por la estabilidad, el uso del espacio delante de la pared, la apariencia de la pared requerida y el método de construcción.

Muros de hormigón ciclópeo

Inicialmente, ¿qué es el hormigón ciclópeo?

El hormigón ciclópeo es un hormigón simple (agua, arena, áridos gruesos y cemento) con hasta un 30% de roca manual o matorral añadido.

Los muros de hormigón ciclópeos suelen ser económicamente viables para muros de contención de hasta 4.0 metros de altura.

Para la ejecución de este tipo de muro, a diferencia del muro de piedra, es necesario utilizar formas de madera. lo que hace que este tipo de construcción sea un poco más caro en comparación con la solución anterior.

Al igual que el muro de piedra con mortero, debido a la característica impermeable del hormigón ciclopico, es necesario utilizar algún dispositivo de drenaje en la estructura.

Generalmente, los muros de hormigón ciclópeo tienen una geometría trapezoidal o escalonada, siempre presentando, debido a que es un muro de gravedad, un gran volumen de hormigón ciclópeo.

Muro de contención de cuna

• Los muros de contención de cuna son una forma de muro de gravedad.
• Están construidos con cajas individuales interconectadas hechas de madera u hormigón prefabricado.
• Luego, las cajas se rellenan con piedra triturada u otros materiales granulares gruesos para crear una estructura de drenaje libre.
• Los tipos básicos de muros de contención de cunas incluyen prefabricados reforzados y muros de contención de madera.
• Es adecuado para soportar áreas de sembradoras, pero no se recomienda para soportar pendientes o estructuras.

Muros de contención de gaviones

Los gaviones son jaulas de metal llenas de piedras dispuestas manualmente.

Dichas jaulas están hechas de alambre de acero galvanizado doble para proteger mejor el material del clima.

Los gaviones generalmente tienen un tamaño de 2.0m x 1.0m x 1.0m, pero para paredes largas, se pueden usar 4.0m x 1.0m x 1.0m.

Por lo tanto, las paredes de gaviones son una yuxtaposición de gaviones a la altura de contención deseada y no se recomiendan para alturas superiores a 4.0 m.

Debido a que están formados por piedras, tienen propiedades de drenaje y no requieren dispositivos de drenaje adicionales a lo largo de la pared.

Sacos de cemento y suelo

Las bolsas de cemento de suelo que se usan en este tipo de pared generalmente se hacen con una mezcla de proporción de cemento de suelo de 1:15 a 1:10, envueltas en bolsas de poliéster.

En la ejecución, las bolsas de cemento de suelo se colocan manualmente en una posición horizontal, siguiendo la orientación de la pared, y después de colocar cada "fila", las bolsas se compactan, generalmente manualmente con zócalos, para disminuir el volumen de vacío en ellos y aumentar la estabilidad de la pared.

Cada capa no coincide manualmente con la capa anterior para aumentar el enclavamiento entre las capas.

Dicha técnica se ha vuelto muy común últimamente por ser una solución económica, en comparación con los muros de hormigón ciclópeos, por no necesitar mano de obra especializada y por ser una solución para el uso de suelos residuales.

Muro de contención en voladizo

Un muro de contención en voladizo es aquel que consiste en un muro que está conectado a la cimentación. Una pared en voladizo retiene una cantidad significativa de suelo, por lo que debe estar bien diseñada. Son los tipos más comunes utilizados como muros de contención. Soporte de pared en voladizo sobre una base de losa. Esta base de la losa también se carga por relleno y, por lo tanto, el peso del relleno y la sobrecarga también estabiliza la pared contra el vuelco y el deslizamiento.

• Muro de contención voladizo compuesto por vástago y losa base.
• Se construye a partir de hormigón armado, hormigón prefabricado o hormigón pretensado.
• El muro de contención en voladizo es el tipo más común utilizado como muro de contención.
• El muro de contención en voladizo está construido en el sitio o prefabricado fuera del sitio, es decir, prefabricado.
• La porción de la losa base debajo del material de relleno se denomina talón, y la otra parte se llama dedo del pie.
• El muro de contención en voladizo es económico hasta una altura de 10 m.
• Requiere una menor cantidad de hormigón en comparación con el muro de gravedad, pero su diseño y construcción deben ejecutarse con cuidado.
• Al igual que la pared de gravedad, el deslizamiento, el vuelco y la presión de los cojinetes se deben tener en cuenta durante su diseño.

Muro de contención con contrafuerte

Los muros de contrafuerza son muros en voladizo reforzados con contrafuertes monolíticos con la parte posterior de la losa de muro y losa de base. Los contrapesos actúan como refuerzos de tensión y conectan la losa de la pared y la base para reducir las tensiones de flexión y corte. Para reducir los momentos de flexión en paredes verticales de gran altura, se utilizan contrafuertes, espaciados a distancias entre sí iguales o ligeramente mayores que la mitad de la altura. Los contrafuertes se utilizan para muros altos con alturas superiores a 8 a 12 m.

Muro de contención anclado

• Este tipo de muro de retención se emplea cuando el espacio es limitado o se requiere un muro de retención delgado.
• El muro de retención anclado es adecuado para tierra suelta sobre rocas.
• Se puede construir un muro de contención considerablemente alto con este tipo de sistema de estructura de muro de contención.
• Las varillas o alambres de cables profundos se conducen hacia los lados de la tierra, luego los extremos se rellenan con concreto para proporcionar anclaje.
• Los anclajes (amarres) actúan contra el vuelco y la presión de deslizamiento

  

Muro de contención apilado

• Los muros de contención de pilotes se construyen impulsando pilotes de concreto reforzado adyacentes entre sí como se muestra en la Fig.
• Las pilas son forzadas a una profundidad que es suficiente para contrarrestar la fuerza que intenta empujar sobre el muro.
• Se emplea tanto en trabajos temporales como permanentes.
• Las paredes apiladas ofrecen elementos de retención de alta rigidez que pueden mantener la presión lateral en grandes profundidades de excavación casi sin alterar las estructuras o propiedades circundantes.
• Las paredes de tablestacas se construyen utilizando láminas de acero en una pendiente o excavaciones hasta una profundidad requerida, pero no pueden soportar presiones muy altas
• Muro de contención de tablestacas económico hasta altura de 6m.

  

Muro de contención de tierra estabilizado mecánicamente (MSE)

• Es uno de los muros de contención más económicos y más comúnmente construidos.
• El muro de retención de tierra estabilizado mecánicamente se apoya en rellenos seleccionados (granulares) y se mantiene unido mediante refuerzos, que pueden ser tiras metálicas o mallas de plástico.
• Los tipos de muro de contención MSE incluyen paneles, bloques de concreto y muros de retención de tierra temporales.

  

Sistemas híbridos

Los muros de contención que usan masa y refuerzo para la estabilidad se denominan sistemas de muros de contención híbridos o compuestos.

Pared de neumático

El uso de neumáticos en trabajos de contención es una solución relativamente nueva, pero ha ganado mucha fuerza, principalmente porque es una solución eco-sostenible y también de bajo costo, en comparación con otras soluciones ya mencionadas.

La ejecución es similar a la ejecución de muros de sacos de cemento y tierra. Los neumáticos se colocan manualmente, y cada capa horizontal se encuentra con la siguiente capa inferior. Dentro de los neumáticos, que se colocan planos, se agrega y compacta una mezcla de tierra.

Los neumáticos se atan preferiblemente mediante cuerdas de polipropileno.

Una característica de este tipo de pared es que es más flexible que las otras paredes mencionadas anteriormente, es decir, la retención con paredes de neumáticos puede sufrir más deformaciones que otros métodos.

Por lo tanto, este tipo de contención no está indicado en casos donde el macizo no puede sufrir mucha deformación, como, por ejemplo, un relleno sanitario para la construcción de edificios o incluso para ferrocarriles.

Muros de flexión

Ahora hablemos un poco más sobre otro tipo de muro de contención, los muros de flexión.

Las paredes de flexión son estructuras delgadas que resisten la flotabilidad del suelo al doblarse, por lo que estas estructuras generalmente están hechas de hormigón armado.

Dichas paredes pueden tener o no la presencia de contrafuertes a lo largo de su longitud, con el fin de aumentar la inercia y, en consecuencia, la estabilidad de la pared.

Otra característica es que los muros de flexión también se pueden anclar mediante tirantes o en su base.

Tal anclaje mejora la estabilidad de la pared, permitiendo así la construcción de paredes con alturas más altas y deformaciones muy bajas.