Comparación entre diferentes métodos de diseño, para muros con suelo reforzado con geosintético
Desde hace varias décadas se ha utilizado el suelo reforzado como una alternativa en los procesos constructivos en el ámbito de la Ingeniería Civil y dependiendo de estos procesos se han ido desarrollando varios métodos de diseño, mismos que contemplan datos de ingreso, procesos de cálculo y resu...
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
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| Published: |
Universidad de Cuenca
2020
|
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| author | Remache Orellana, Jorge Mauricio |
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| description | Desde hace varias décadas se ha utilizado el suelo reforzado como una alternativa en los procesos
constructivos en el ámbito de la Ingeniería Civil y dependiendo de estos procesos se han ido
desarrollando varios métodos de diseño, mismos que contemplan datos de ingreso, procesos de
cálculo y resultados particulares para cada uno de ellos. En la bibliografía actual se encuentran
varios métodos de diseño para muros con suelo reforzado con geosintético, sin embargo, los
resultados que estos métodos generan, tienen diferencias significativas, y no se explica por qué
cada método difiere del otro. En el presente trabajo de titulación se realiza una comparación de
tres principales métodos de diseño: el primer método propuesto por la Federal Highway
Administration (FHWA) en su publicación número FHWA-HRT-11-026, el segundo propuesto por
National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) en su reporte 556, y un tercer método
denominado FHWA Simplified Procedure desarrollado a partir de la AASHTO LRFD Bridge Design
Specifications. Los tres métodos son aplicados a cuatro casos concretos de tipos de suelos locales,
cuyas características se han obtenido de investigaciones en campo por parte del proyecto
PRECUPA; todo ello en base a la comparación de los datos de ingreso, en rangos de valores
seleccionados, procesos que ejecutan cada uno de los métodos y los resultados que arrojan. Se ha
utilizado geomallas y geotextiles en el diseño ya que éstos son los tipos recomendados para el
refuerzo de suelos. El método más versátil ante las variaciones de valores de los parámetros
propuestos, cumpliendo con los límites y especificaciones es el tercer método, FHWA Simplified
Procedure, considerado como el más utilizado para el diseño de muros de tierra mecánicamente
estabilizada, MSEW, cuenta con factores de carga y resistencia, factores de seguridad para el
diseño del refuerzo, por lo cual es considerado como diseño de equilibrio-límite; con porcentajes
de cumplimiento de estabilidad mayores al 75% y porcentajes de influencia de las variaciones de
valores de parámetros menores al 51%. Los parámetros más influyentes sobre los tres métodos de
manera general son: el ángulo de fricción del suelo reforzado, espaciamiento vertical del refuerzo
geosintético, carga muerta debido al puente, altura de muro superior, y el tipo de suelo retenidofundación, siendo este último, el que mayor porcentaje de variación presenta con respecto a los
valores del diseño base. Tanto el espaciamiento del refuerzo como la altura del muro reforzado
influyen en gran medida solamente en el Método 2, FHWA GRS–IBS Method, por la cantidad de
datos que manejan las ecuaciones para el cálculo de los modos de falla. |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-348882020-10-19T08:00:35Z Comparación entre diferentes métodos de diseño, para muros con suelo reforzado con geosintético Remache Orellana, Jorge Mauricio Santacruz Reyes, Karla Johanna Ingeniería Civil Diseño estructural Elemento estructural Costrucción Desde hace varias décadas se ha utilizado el suelo reforzado como una alternativa en los procesos constructivos en el ámbito de la Ingeniería Civil y dependiendo de estos procesos se han ido desarrollando varios métodos de diseño, mismos que contemplan datos de ingreso, procesos de cálculo y resultados particulares para cada uno de ellos. En la bibliografía actual se encuentran varios métodos de diseño para muros con suelo reforzado con geosintético, sin embargo, los resultados que estos métodos generan, tienen diferencias significativas, y no se explica por qué cada método difiere del otro. En el presente trabajo de titulación se realiza una comparación de tres principales métodos de diseño: el primer método propuesto por la Federal Highway Administration (FHWA) en su publicación número FHWA-HRT-11-026, el segundo propuesto por National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) en su reporte 556, y un tercer método denominado FHWA Simplified Procedure desarrollado a partir de la AASHTO LRFD Bridge Design Specifications. Los tres métodos son aplicados a cuatro casos concretos de tipos de suelos locales, cuyas características se han obtenido de investigaciones en campo por parte del proyecto PRECUPA; todo ello en base a la comparación de los datos de ingreso, en rangos de valores seleccionados, procesos que ejecutan cada uno de los métodos y los resultados que arrojan. Se ha utilizado geomallas y geotextiles en el diseño ya que éstos son los tipos recomendados para el refuerzo de suelos. El método más versátil ante las variaciones de valores de los parámetros propuestos, cumpliendo con los límites y especificaciones es el tercer método, FHWA Simplified Procedure, considerado como el más utilizado para el diseño de muros de tierra mecánicamente estabilizada, MSEW, cuenta con factores de carga y resistencia, factores de seguridad para el diseño del refuerzo, por lo cual es considerado como diseño de equilibrio-límite; con porcentajes de cumplimiento de estabilidad mayores al 75% y porcentajes de influencia de las variaciones de valores de parámetros menores al 51%. Los parámetros más influyentes sobre los tres métodos de manera general son: el ángulo de fricción del suelo reforzado, espaciamiento vertical del refuerzo geosintético, carga muerta debido al puente, altura de muro superior, y el tipo de suelo retenidofundación, siendo este último, el que mayor porcentaje de variación presenta con respecto a los valores del diseño base. Tanto el espaciamiento del refuerzo como la altura del muro reforzado influyen en gran medida solamente en el Método 2, FHWA GRS–IBS Method, por la cantidad de datos que manejan las ecuaciones para el cálculo de los modos de falla. For several decades, reinforced soil has been used as an alternative in construction processes in the field of Civil Engineering and according to these processes, various design methods have been developed, which include input data, calculation processes and particular results. for each of them. In the current bibliography there are several design methods for walls with geosynthetic reinforced soil, however, the results that these methods generally have significant differences, and it is not explained why each method differs from the other. In this titling work, a comparison of three main design methods is made: the first method proposed by the Federal Highway Administration (FHWA) in its publication number FHWA-HRT-11-026, the second one proposed by National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) in its report 556, and a third method called FHWA Simplified Procedure developed from the AASHTO LRFD Bridge Design Specifications. The three methods are applied to four specific cases of local soil types. The characteristics have been obtained from field investigations by the PRECUPA project; all this based on the comparison of the input data, in selected ranges of values, processes that execute each of the methods and the results they produce. Geogrids and geotextiles have been used in the design as they are the recommended types for soil reinforcement. The most versatile method in the face of variations in the values of the proposed parameters, complying with the limits and specifications is the third method, FHWA Simplified procedure, considered the most used for the design of mechanically stabilized earth walls, MSEW, it has factors of load and resistance, safety factors for the design of the reinforcement, for which it is considered as a balance-limit design; with stability compliance percentages greater than 75% and percentages of influence of parameter value variations less than 51%. The most influential parameters on the three methods in general are: the friction angle of the reinforced soil, vertical spacing of the geosynthetic reinforcement, dead load due to the bridge, height of the upper wall, and the type of soil retained-foundation, the latter being the one with the highest percentage of variation with respect to the values of the base design. Both the spacing of the reinforcement and the height of the reinforced wall have a great influence only on Method 2, FHWA GRS - IBS Method, due to the amount of data that the equations handle for the calculation of failure modes. Ingeniero Civil Cuenca 2020-10-16T19:07:41Z 2020-10-16T19:07:41Z 2020-10-16 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/34888 spa TI;1220 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf application/pdf Universidad de Cuenca |
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