muros anclados y soil nailing

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PARTE 1: MUROS ANCLADOS Y SOIL NAILING

Ing. M.Sc. Mariano Saucedo SulzerGERENTE TÉ[email protected]


CONTENIDO

•Métodos conocidos de entibación

•Tipos de anclajes

•Muros anclados

•Soil Nailing

•Muros de Pilotes

•Muros Pantalla

•Muro Berlinés

PARTE 1

PARTE 2


ESTRUCTURAS CONVENCIONALES PARA ENTIBACIÓN

Retaining WallMuro

Sección A-A

A A

MUROS PANTALLA: Estructuras que se construyen antes de iniciar la excavación

Empotramiento en el suelo

pueden o no requerir anclajes


ESTRUCTURAS CONVENCIONALES PARA ENTIBACIÓN

Retaining WallMuro temporal

o definitivo

MUROS ANCLADOS o SOIL NAILING: Estructuras que se construyen junto con la excavación

Anclaje activo o pasivosin empotramiento en el suelo


2.00 m

HEB 300

2.00 m

HEB 300

34 .00 cm

Larssen 22

34 .00 cm

Larssen 22

2.00 m

0.80 m

Contiguous pile wall

2.00 m

0.80 m

Contiguous pile wall

1.00 m

1.95 m

Bored pile wall

1.00 m

1.95 m

Bored pile wall

TABLESTACADO METALICO

MURO BERLINES

0.80 m

Diaphragm wall

0.80 m

Diaphragm wallMURO PANTALLA

MURO PILOTES CONTIGUOS PILOTES DISCONTINUOS

MUROS IMPERMEABLES MUROS PERMEABLES

Para este tipo de muros es necesario el abatimiento del Nivel Freático

TIPOS DE MUROS PANTALLA


METODOLOGÍA CONSTRUCTIVA MURO PANTALLA

Aprox. 1-1.5m desde el borde del terreno


MURO ANCLADO – PROCESO CONSTRUCTIVO

EL MURO DEL EDIFICIO ES AL MISMO TIEMPO EL MURO DE LA ENTIBACIÓN! -> AHORRO DE ESPACIO y DINERO vs. MAYOR

RIESGO DE DEFORMACIONES!


ANCLAJES

Pilotes Terratest ejecuta la técnica de los anclajes inyectados

postensados en suelo y roca con sistemasde anclaje de cable o barra.

Los anclajes se utilizan ventajosamente para sostenimiento de muros

de contención, siendo éste el método más seguro para excavaciones en

zonas urbanas y el más utilizado internacionalmente.


ANCLAJESPartes de los anclajesPartes de los anclajesPartes de los anclajesPartes de los anclajes


ANCLAJES

ANCLAJES TEMPORALES O PERMANENTESANCLAJES TEMPORALES O PERMANENTESANCLAJES TEMPORALES O PERMANENTESANCLAJES TEMPORALES O PERMANENTES


ANCLAJESANCLAJE TEMPORAL

ANCLAJE PERMANENTE


ANCLAJES

Los anclajes son proyectados con cables de acero de alta resistencia y baja relajación, de 15.2 mm (0,6”) de diámetro, diseñados con una carga mínima de fluencia de 235 kN (ASTM A 416 Grado 270).

Los coeficientes de seguridad adoptados para elementos portantes de acero según DIN 4125 es igual a 1.50 para condición activo sísmico.

ANCLAJES DE ANCLAJES DE ANCLAJES DE ANCLAJES DE CABLE CABLE CABLE CABLE ̆̆̆̆ ANCLAJES ACTIVOSANCLAJES ACTIVOSANCLAJES ACTIVOSANCLAJES ACTIVOS


ANCLAJESANCLAJES DE CABLEANCLAJES DE CABLEANCLAJES DE CABLEANCLAJES DE CABLE


TENSADO DE LOS ANCLAJES

El 100% de los anclajes están sujetos a la realización de una prueba deaceptación en la cual se verifica la calidad de la ejecución de los anclajes y sepretende verificar las pautas adoptadas en el diseño (Procedimiento deTensado – Aceptación según DIN 4125).


ANCLAJESSECUENCIA CONSTRUCTIVA SECUENCIA CONSTRUCTIVA SECUENCIA CONSTRUCTIVA SECUENCIA CONSTRUCTIVA

DE ANCLAJES POSTENSADOS INYECTADOSDE ANCLAJES POSTENSADOS INYECTADOSDE ANCLAJES POSTENSADOS INYECTADOSDE ANCLAJES POSTENSADOS INYECTADOS

PERFORACIONPERFORACIONPERFORACIONPERFORACION

INSTALACION DEL TENDON DEL INSTALACION DEL TENDON DEL INSTALACION DEL TENDON DEL INSTALACION DEL TENDON DEL ANCLAJEANCLAJEANCLAJEANCLAJE

INYECCION DE LECHADA (A/C=0.4)INYECCION DE LECHADA (A/C=0.4)INYECCION DE LECHADA (A/C=0.4)INYECCION DE LECHADA (A/C=0.4)

INYECCION DE LECHADA INYECCION DE LECHADA INYECCION DE LECHADA INYECCION DE LECHADA A PRESIÓN>10BarA PRESIÓN>10BarA PRESIÓN>10BarA PRESIÓN>10Bar

PRUEBA Y TENSADOPRUEBA Y TENSADOPRUEBA Y TENSADOPRUEBA Y TENSADO

ANCLAJE EN SERVICIOANCLAJE EN SERVICIOANCLAJE EN SERVICIOANCLAJE EN SERVICIO


CARACTERISTICAS TECNICAS DE LOS CABLES (TENDONES)

TIPODE

CABLE

13 mm (0.5’’) 15 mm (0.6’’)Euronorma

138 79 oBS 5896: 1980

Super

ASTMA 416-85

Grado 270

Euronorma138 79 o

BS 5896: 1980Super

ASTMA 416-85

Grado 270

Diámetro nominal (mm) 12.9 12.7 15.7 15.2Sección nominal (mm^2) 100 98.7 150 140

Peso por metro (kg/m) 0.785 0.775 1.18 1.10Limite elástico (Mpa) 15801) 16702) 15001) 16702)

Resistencia a la tracción (Mpa) 1860 1860 1770 1860

Carga de rotura garantizada (kN) 186.0 183.7 265.0 260.7

Módulo de Elasticidad (Gpa) Aprox. 195Relajación al cabo de 1000 h a 20°C y 0.7% de carga de rotura

garantizadamáx.. 2. 5

1) Valor correspondiente a una deformación remanente del 0.1%2) Valor correspondiente a un alargamiento efectivo del 1%

ANCLAJES


ANCLAJES


ANCLAJES

ANCLAJES DE ANCLAJES DE ANCLAJES DE ANCLAJES DE BARRA BARRA BARRA BARRA ̆̆̆̆ ANCLAJES PASIVOSANCLAJES PASIVOSANCLAJES PASIVOSANCLAJES PASIVOS


ANCLAJES


PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO Y DISEÑO DE MUROS ANCLADOS

MURO ANCLADO


MURO ANCLADO

1. Confirmar que el suelo es rígido y capaz de resistir excavaciones por fases. Esto debe estar especificado en el EMS.

2. Confirmar que no existe presencia de NF.3. Si existen arenas sueltas o suelos desmoronables -> CAMBIAR DE

MÉTODO o reducir alturas de excavación.


Consideraciones constructivas

• La altura de los paños está sujeta a la capacidad de los encofrados y a la

estabilidad del talud – Por lo general esta altura no supera los 3,50m

• La separación máxima entre anclajes recomendada es de 5m. Paños

mayores generan zonas inestables durante la excavación de los anillos

inferiores



• El nivel de los anclajes no debe coincidir con el nivel de las losas, de lo

contrario se dificulta el destensado de los anclajes.

• Se deben dejar las armaduras para el empalme de las losas y las vigas

con el muro.

• Las columnas de borde son armadas y vaciadas junto con el muro. En lo

posible los anclajes no deben coincidir con las columnas.

• La carga de los anclajes debe ser limitada a la resistencia del muro al

punzonamiento. Por lo general los muros son de 30-50cm de espesor y

las cargas no exceden 90tn.

• Cada panel de muro debe ser diseñado para punzonamiento y flexión.

• Si la carga del anclaje es muy alta -> Reducir espaciamiento!

• Se debe realizar una inspección de la zona para determinar las

interferencias y riesgos de perforación en terrenos vecinos!



• La altura de los paños está sujeta a la capacidad de los encofrados y a la

estabilidad del talud – Por lo general esta altura no supera los 3,50m

• La separación máxima entre anclajes recomendada es de 5m. Paños

mayores generan zonas inestables durante la excavación de los anillos

inferiores


Preparación ideal del terreno mediante bermas y plataformas adecuadas para la perforación

www.terratest.com.pePerforación

Para el 1er anillo se recomienda un ángulo de inclinación de 15°. Para los siguientes anillos se recomienda 10°.

De forma general los ángulos de inclinación pueden sufrir una variación de +/- 5° en forma horizontal y vertical.

La perforación puede ser por rotación o roto-percusión.


Colocación del anclaje e Inyección de la lechada de concreto


PERFILADO Y ARMADO DE PANELES PRIMARIOS

BERMA EN MUROS SECUNDARIOS

COLUMNA DE LA ESTRUCTURA


Dependiendo de la altura de excavación los anclajes pueden llegar a medir más de 25m! Lanc = 0,7 – 0,8 H


EMPALMES DE ARMADURA

ANCLAJES ANTES DEL TENSADO

COLUMNA DE LA ESTRUCTURA

BERMA EN MUROS SECUNDARIOS

APUNTALADO EN MUROS SIN TENSAR


Tensado

Se realiza la pruebade tensado según elensayo de aceptaciónde la DIN4125.

Se verifica lo siguiente:

•Alcanza la carga deprueba (1.25Fw’)•Verifica criterios creep.

www.terratest.com.peEnsayo de aceptación según DIN4125.


ANCLAJES TENSADOS

ARMADURA DE NUEVO MURO Y EMPALMES PARA MUROS INFERIORES

EMPALME CON MURO CONTIGUO

MARCA PARA POSICIÓN DE LOSA

CABLE DE ANCLAJE


PRIMER ANILLO CON TODOS LOS ANCLAJES TENSADOS


• Los niveles subsiguientes deben iniciarse SOLO si los anclajes superiores

han sido tensados y verificados.

1ra FILA DEBIDAMENTE TENSADA!

Berma de seguridad a=1m ; talud 1:3


MURO CONCLUIDO HASTA LA CIMENTACIÓN


Destensado una vez construidos los sótanos


MEDICIONES

INCLINOMETRICAS

EN EL MURO


-15.60

0 .00

-1 .50 (1)

-5 .00 (2)

-10 -5 0 5 10 15 20 25 30

-22

-20

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

eph+pw /eah+pw [kN /m²]

29.9

29.9/68 .0-197.9

M [kN ·m/m]

0.0

- 33.6

-40 .2

-87 .8

- 37.6

-75 .3

-28.9

-43.7

22.0

0.0Q [kN/m]

0.0

-44.9

-9 .3

-54 .2

55 .9

11.1

-48.8

61.4

31.5

-43.3

67.4

-24.9

-11.1N [kN /m]

0.0

-52 .1

-148 .9

-209 .0

-228.4

- 289 .7

-371 .5

-390 .9

-431 .8

-534.0

-553.5

-679.7

-708.5w [mm]

EI = 2.500 · 106 kN ·m²/m

-7.5

0.0

-7.5

-2.00

Anchor 1 (11.75 m, 10.0°) (96.8 kN /m) (eta = 2. 56)lp = 4.00 m

-5.00

A nc hor 2 (10.25 m, 10.0°) (111. 8 k N/ m) (et a = 1. 28)lp = 4. 00 m

-8.50

Anchor 3 (9.25 m, 10.0°) (111. 8 kN / m) (eta = 1.36)lp = 4.00 m

-12. 00

A nc hor 4 (8. 25 m, 10.0°) (112. 5 kN /m) (et a = 1.96)lp = 4. 00 m

p v,g=0.0

40.00

3.6

03

.50

3.5

03

.00

2.0

0

Back AnalysisBACK ANALYSIS


Como el Muro Anclado se construye por partes, las

verificaciones de diseño son similares a las de un

Soil Nailing.

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO


Efecto de bermas

empuje de suelos debido a sobrecargas superficiales

Empuje adicional debido al talud

Sobrecarga



ESTIMACION DE LA CARGA DE LOS ANCLAJES Y DIMENSIONAMIENTO DE LA ESTRUCTURA DE CONTENCIÓN



Redistribucion de empujes debido a fuerzas puntuales

Empujes en funcion del desplazamiento del muro



Redistribucion del suelo cuando existen refuerzos



Cuña de falla profunda

• Diseño del largo del anclaje

• Análisis adicional de estabilidaddel talud con planos de falla

CÁLCULO DE LA LONGITUD DE ANCLAJES




Adicionalmente al diseño convencional del muro anclado, se deben realizar verificaciones en las diversas fases constructivas.


CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑOPASO 1. ZONIFICACIÓN DEL TERRENO

Zona NFC(m)

Estructura vecina

Sello Fundación Vecino (m)(*)

1 -33.75Av . Jav ier

Prado 0.00

2 -33.75 Casa 2 pisos -1.00

2A -33.75Casa 2 pisos,

Cisterna alejada 1,00

-3.20

3 -35.25 Casa 2 pisos -1.00

4 -35.25 Casa 3 pisos -1.00

5 -32.25 Edif icio 13 pisos + 4 sótanos

-13.55


CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑOPASO 2. DISEÑO POR ZONAS

Determinación de fuerzas de anclajes, solicitaciones en el muroy deformaciones en el programa GGU-RETAIN



Verificación de la estabilidad del talud en el programa GGU-STABILITY

Verificación de la longitud de los anclajes mediante la modelación de múltiples planos de falla que cortan losanclajes y que sobrepasan la longitud de los mismos



Verificación de estados constructivos


Modelación en programa de EF una vez conocidas las fuerzas de los anclajes, para determinación de deformaciones



DISEÑO DE LA LONGITUD DE BULBO DE LOS ANCLAJES

sb

n

1i

if

fadm q l1

N ⋅φ⋅π⋅∆η

≥ ∑=

∑=

∆=n

1i

inec lL

fadmN = carga admisible por fricción del bulbo de anclaje.

=f

η coeficiente de seguridad (2,00 anclajes permanentes - 1.8 anclajes temporales)

=∆il longitud del tramo i del anclaje a lo largo del cual se tiene N (SPT) aproximadamente constante y por lo

tanto s

q aprox. constante también.

bφ = diámetro promedio del bulbo inyectado ( 1,2 a 2,0 veces el diámetro de la broca de perforación,

dependiendo del tipo de suelo).

sq = fricción unitaria última en el fuste del bulbo (contacto bulbo suelo).

necL = longitud necesaria por fricción del bulbo de anclaje, según diseño.


El valor qs es determinante para elegir el tipo de anclaje que se empleará. Si los bulbos resultan mayores a 10m, se deben analizar alternativas de mejora, p.ej. Incrementar el diámetro de perforación o realizar anclajes reinyectados.


CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑOMichel Bustamante, Doctor Ingeniero ENPC (París)Elaboró y recopiló 120 ensayos en magnitud real0

255075

100125150175200225250275300325350

0 5 10 15 20 25 30 35 40

N° de golpes / 0.3 m (SPT)

qs

(kN

/m2

)

IRS

IGU

050

100150200250300350400450500550600650700

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120N° de golpe s / 0.3 m (SPT)

qs

(kN

/m2)

IRS

IGU

Limo Limo Limo Limo −−−− arcillaarcillaarcillaarcilla ArenaArenaArenaArena−−−−gravagravagravagrava

FRICCIÓN UNITARIA ULTIMA



Fuerzas actuantes en las dovelas considerando una fuerza horizontal pseudoestática FH

VERIFICACIÓN EN ESTADO SÍSMICO


CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑOCONSIDERACIONES ESTRUCTURALES

CARGA DE SERVICIO

(Tn)

ESPESOR MINIMO RECOMENDADO MURO

(cm)

ANCLAJE CORRESPONDIENTE

PLACA EMPLEADA

(mm)

0 - 50 25 hasta TERRA 6 - 4 320 x 320 x 2850 - 70 30 hasta TERRA 6 - 5 320 x 320 x 2870 - 94 35 hasta TERRA 6 - 6 350 x 350 x 3294 - 110 40 hasta TERRA 6 - 7 350 x 350 x 32

110 - 120 40 hasta TERRA 6 - 8 350 x 350 x 38120 - 140 45 hasta TERRA 6 - 9 350 x 350 x 38140 - 156 45 hasta TERRA 6 - 10 350 x 350 x 38


CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑOGRUAS

70.1

70.1/72.9

72.9

54.9/124.1-127.3

0.0

-50.5

-68.9

-130.7

-51.2-35.3

-144.2

-27.0

23.3

3.1

-85.2

-21.3

-117.5

14.6

-1.4

252.2

124.4

0.0

-84.1

80.8

-124.6119.1

-16.9-112.2

129.5

-62.6

99.1

-65.6

-60.8-115.7

86.9

-22.9-105.3

129.2

46.9

-62.9166.9

-4.4

-118.5

An chor 1 ( 17. 75 m , 1 5.0°) (2 78.3 kN/m ) ( eta = 0 .l p = 3.50 m

Anch or 2 ( 16.7 5 m , 10 .0°) (24 7.5 kN/m ) (e ta = 0. 00)lp = 3 .50 m

An chor 3 ( 15. 75 m , 1 0.0 °) (2 45.5 kN/m ) ( eta = 0 .00)lp = 3 .50 m

An cho r 4 (14 .75 m, 10.0 °) (1 64. 2 kN/m ) (eta = 0 .04 )lp = 3.50 m

Anch or 5 (13 .75 m, 10. 0°) ( 172 .0 kN/ m) (et a = 0.13 )lp = 3.5 0 m

Anch or 6 (1 2.75 m , 10 .0°) ( 205 .7 k N/m) (e ta = 0.2 6)lp = 3 .5 0 m

Anc hor 7 (1 1. 75 m , 10 .0°) ( 23 8.1 kN/m) (e ta = 0.4 5)lp = 3 .50 m

An chor 8 ( 10 .75 m , 1 0.0°) (23 3.3 kN/m ) ( eta = 0. 77)lp = 3.50 m

ph, g=7 .5/pv, g=50.0 ph,g

=1.5/pv ,g

=10.0

4.0 0 3 6.0 0

5.2

03.

50

3.5

03

.50

3.50

3.5

03.

503

.50

2.0

0


CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑOFAJAS Y OTRAS SOBRECARGAS


JE - Edificio Plaza República (San Isidro)

Proyecto: JE Edificio plaza repúblicaTecnología: Muro ancladoDetalles:7 sótanosProfundidad de excavación 23.7m6 niveles de anclaje5062.9ml anclajes temporales

PROYECTOS DESTACADOS


COINSA - Edificio Platinum Plaza (San Isidro)

Proyecto: COINSA edificio Platinium plazaTecnología: Muro ancladoDetalles:7 sótanosProfundidad de excavación 23.2m7 niveles de anclaje3973.8ml anclajes temporales



C&J - Edificio OMEGA (Surco)

Proyecto: Edificio OMEGATecnología: Muro AncladoDetalles:8 SótanosProfundidad de excavación 25m8 niveles de anclajes5400ml anclajes temporales



C&J - Edificio OMEGA (Surco)


Proyecto: TORRE HSBCTecnología: Muro AncladoDetalles:7 SótanosProfundidad de excavación 27m7 niveles de anclajes5011ml anclajes temporales


PROBLEMAS EN OBRA

Anclaje en columna externa Anclaje dañado

Tubería no declarada Destensado de cable


PROBLEMAS EN OBRA

Desmoronamiento de taludDesmoronamiento detrás de muro

Socavación detrás de muro Muros sin apoyo


PROBLEMAS EN OBRA

Conclusión: El muro anclado no es recomendable en cualquier tipo de suelo!


SOIL NAILING

El "Soil Nailing” (suelo clavado) es un método moderno para contener cortes de suelos en obras

viales o excavaciones en general.

El suelo se refuerza a medida que se excava, mediante la instalación por perforación de pernos

pasivos que cortan la superficie potencial de falla.

Para evitar desmoronamientos del suelo, se utiliza el "shotcrete", hormigón "in situ" o en algunos

casos geogrillas.


METODOLOGÍA CONSTRUCTIVA SOIL NAILING

Aprox. 0.15-0.30m desde el borde del terrenoLongitudes recomendadas hasta 15mSeparación recomendada <3m


Barras ISCHEBECK TITAN autoperforantes


Sistema ISCHEBECK TITAN - método de perforación



Shotcrete y armadura de refuerzo


EJEMPLO 1

Proyecto Ampliación Universidad UPAO – Trujillo

450 Nails TITAN 40/16 (4300 mL)

1740m2 Shotcrete 15cm


Obra: Ampliacion Universidad UPAO - TrujilloSoil Nailing – Ischebeck Titan 40/16

ϕ,k c ,k γ,k rs,k[°] [kN/m²] [kN/m³] [kN/m²]

Denominación

27.50 10.00 16.00 75.00 Arcilla CL27.50 10.00 16.00 75.00 Arcilla CL32.70 0.00 20.00 100.00 Arena suelta32.70 0.00 20.00 100.00 Arena suelta (pas)32.70 0.00 20.00 100.00 Arena suelta

Suelo ϕ,k c ,k γ,k rs,k[°] [kN/m²] [kN/m³] [kN/m²]

Denominación

27.50 10.00 16.00 75.00 Arcilla CL27.50 10.00 16.00 75.00 Arcilla CL32.70 0.00 20.00 100.00 Arena suelta32.70 0.00 20.00 100.00 Arena suelta (pas)32.70 0.00 20.00 100.00 Arena suelta



-8

-6

-4

-2

0

VP 1/D:0. 23/R,d :404 .3

VP 2/D:0.2 3/R,d:4 04.3

VP 3/D:0.2 0/R,d:4 04.3

VP 4/D:0.2 0/R,d:4 04.3

y= - 5.25 m; L = 6.7 0 m; alph= 10. 0 °

y= - 3.75 m; L = 7.7 0 m; alph= 10. 0 °

y= - 2.25 m; L = 7.7 0 m; alph= 10. 0 °

y= - 0.75 m; L = 7.7 0 m; alph= 10. 0 ° ϕ,k c ,k γ,k rs ,k

[ °] [kN/ m²] [kN/ m³] [kN/m²] Denominación

27.50 10. 00 16. 00 75. 00 Arc illa CL27.50 10. 00 16. 00 75. 00 Arc illa CL32.70 0.00 20. 00 100.00 Arena suelta32.70 0.00 20. 00 100.00 A rena suelt a (pas )32.70 0.00 20. 00 100.00 Arena suelta

Suelo ϕ,k c ,k γ,k rs ,k

[ °] [kN/ m²] [kN/ m³] [kN/m²] Denominación

27.50 10. 00 16. 00 75. 00 Arc illa CL27.50 10. 00 16. 00 75. 00 Arc illa CL32.70 0.00 20. 00 100.00 Arena suelta32.70 0.00 20. 00 100.00 A rena suelt a (pas )32.70 0.00 20. 00 100.00 Arena suelta

CF1

CF2

Q2 =16 6.4

VP 1/R,d: 404 .3 /D:0.2 3/F :59.0

VP 2/R,d:4 04.3/ D: 0.23/ F:19 .4

VP 1 /D:0. 23 /R,d: 404 .3

VP 2/ D:0.2 3/R ,d:4 04 .3

VP 3/ D:0.2 0/R ,d:4 04 .3

VP 4/ D:0.2 0/R ,d:4 04 .3

y= - 5.2 5 m ; L = 6 .70 m ; alp h= 10 .0 °

y= - 3.7 5 m ; L = 7 .70 m ; alp h= 10 .0 °

y= - 2.2 5 m ; L = 7 .70 m ; alp h= 10 .0 °

y= - 0.7 5 m ; L = 7 .70 m ; alp h= 10 .0 °

VP 1 /R,d: 40 4.3 /D:0. 23/ F: 123 .5

VP 2/ R,d:4 04 .3/D :0.2 3/F :1 28. 4

VP 3/ R,d:4 04 .3/D :0.2 0/F :9 9.9

VP 4/ R,d:4 04 .3/D :0.2 0/F :6 6.7

0.97

Verificaciones de Estabilidad

En el programa GGU-STABILITY



Verificaciones del cuerpo armado al vuelco,

deslizamiento y falla portante del suelo

-8

-6

-4

-2

0

VP 1/D:0.2 3/R,d:404 .3

VP 2/D:0 .23/R,d:4 04.3

VP 3/D:0 .20/R,d:4 04.3

VP 4/D:0 .20/R,d:4 04.3

G = 11 36.5 kN/m

y= -5.2 5 m; L= 6 .7 0 m; alp h= 10 .0 °

y= -3.7 5 m; L= 7 .7 0 m; alp h= 10 .0 °

y= -2.2 5 m; L= 7 .7 0 m; alp h= 10 .0 °

y= -0.75 m; L= 7 .7 0 m; alp h= 10 .0 °

Ca

ra p

ost

erio

r

Cu

ña d

e e

mp

uje

Altu

ra im

agi

nar

ia p

ara

em

pu

je d

e su

elo

E = 1 50.99 kN/m

ϕ,k c,k γ,k rs ,k[°] [k N/ m²] [kN /m ³] [ kN /m²] Denominación

27. 50 10. 00 16.00 75. 00 A rc illa CL27. 50 10. 00 16.00 75. 00 A rc illa CL32. 70 0.00 20.00 100.00 Arena suelta32. 70 0.00 20.00 100.00 Arena s uelt a (pas )32. 70 0.00 20.00 100.00 Arena suelta

Suelo ϕ,k c,k γ,k rs ,k[°] [k N/ m²] [kN /m ³] [ kN /m²] Denominación

27. 50 10. 00 16.00 75. 00 A rc illa CL27. 50 10. 00 16.00 75. 00 A rc illa CL32. 70 0.00 20.00 100.00 Arena suelta32. 70 0.00 20.00 100.00 Arena s uelt a (pas )32. 70 0.00 20.00 100.00 Arena suelta

VP 1/R,d:4 04.3/D:0. 23/F :71.3

VP 2/R,d :404.3 /D:0.23/F :38.9

VP 3/R,d :404.3 /D:0.20/F :16.7


Obra: Ampliacion Universidad UPAO - TrujilloSoil Nailing – Ischebeck Titan 40/16


EJEMPLO 2

Hotel Marriott Cusco

695 Nails TITAN 40/16 (3286 mL)

Muro definitivo de 30cm de espesor


Vista en planta – zonas a estabilizar

Obra: Hotel Marriott CuscoSoil Nailing – Ischebeck Titan 40/16


Elevación zona muro colonial



Elevación zona capilla (Ingreso principal supreso convento)



Proceso constructivo1. Colocación Pantalla de micropilotes

3. Construcción viga de reparto y 1er muro4. Excavación hasta nivel de 1er Nail5. Perforación y colocado 1era fila de Nails6. Encofrado y vaciado 2do muro

2. Nivelado

7. Excavación hasta nivel final8. Perforación y colocado 2da fila de Nails9. Encofrado y vaciado 3er muro



Para las verificaciones de estabilidad del muro vertical, se utilizó como base de cálculo la nueva norma alemana DIN4084. La nueva norma aplica coeficientes parciales de minoración a los elementos resistentes y de mayoración a las acciones desestabilizantes. Los factores de seguridad parciales adoptados, corresponden según las especificaciones de la DIN 4084 (nueva) al estado de carga estático permanente LC1 y al estado sísmico extraordinario LC3.

Diseño de la entibación

Abrev . Coeficiente parcial

FACTORES DE REDUCCIÓN LC1 LC3

Ángulo de fricción interna γϕ 1.25 1.10

Cohesión γc 1.25 1.10

Fuerza de arranque anclajes, clavos,geosintéticos

γA 1.40 1.20

FACTORES DE MAYORACIÓN

Cargas permanentes γG 1.0 1.0

Cargas variables γQ 1.3 1.0



Para el diseño de estabilidad se utilizó el programa GGU-STABILITY que realiza de forma automática el aumento de las cargas actuantes por el respectivo coeficiente parcial y la reducción de las fuerzas resistentes, por lo que, al finalizar el cálculo, simplemente es necesario verificar que las fuerzas actuantes sean menores a las fuerzas resistentes:

En otras palabras, el factor de uso deberá ser siempre menor o igual a 1

Diseño de la entibación

∑∑ ≤ sistentesFzasActuantesFzas Re..

1Re.

.≤=

∑

∑sistentesFzas

ActuantesFzasµ



Salida gráfica programa GGU-STABILITY

0. 1 0

0.20

0 .300. 400 .50

0 .6 0

0 .70

0 .8 0

ps = 10 .00

P ilot es de anclaje 1/e1 :44 .0/e2 :44. 0/E ,d:3 00.0

y = -4 .00 m; L = 8 .40 m ; a lph = 77.6 °

Cla vo d e sue lo 1/t1 :25. 0/t2 :25.0 /T( D):2 50.0

Cla vo d e sue lo 2/t1 :25. 0/t2 :25.0 /T( D):2 50.0

Clavo de su elo 3/ t1:25 .0/t 2:25 .0/T (D): 250 .0

Clavo de suelo 4 /t1: 25.0 /t2:2 5.0/ T(D) :25 0.0

y= - 9.0 0 m; L = 9.00 m ; a lph= 10.0 °

y= - 7.7 0 m; L = 9.00 m ; a lph= 10.0 °

y = -6 .40 m; L= 1 0.00 m ; a lph= 10.0 °

y = -5 .10 m; L= 1 1.00 m ; a lph= 10.0 °

ϕ ,k c,k γ,k

[°] [kN/m²] [kN/m³] Descripción

45.00 25.00 22.00 Muro co lonial45.00 25.00 22.00 Cimiento35.00 10.00 20.00 Grava l imosa

Sueloϕ ,k c,k γ,k



P ilot es de anclaje 1/e1 :44 .0/e2 :44. 0/E ,d:3 00.0 /135. 4

C la vo d e sue lo 1/t1 :25. 0/t2 :25.0 /19 1.8/T (D ) :250 .0

C la vo d e sue lo 2/t1 :25. 0/t2 :25.0 /16 8.2/T (D ) :250 .0

C lavo de su elo 3/ t1:25 .0/t 2:25 .0/1 72.2 /T( D ):25 0.0

C lavo de suelo 4 /t1: 25.0 /t2:2 5.0/ 178. 5/T (D ):2 50. 0

0 .86

ϕ ,k c,k γ,k



Sueloϕ ,k c,k γ,k



-30 -20 -10 0 10 20

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15 D ato s bás ico s de cálculo

µm ax = 0.8 6

xm = -27 .17 m

ym = 5.99 m

R = 2 3.18 m

Fa ctor es pa rciale s:

- γ(ϕ ' ) = 1.1 0

- γ(c ') = 1 .10

- γ(c u) = 1 .1 0

- γ(P e sos un itar io s) = 1.0 0

- γ(C arga s pe rm anen tes) = 1 .0 0

- γ(C arga s vivas) = 1 .00

E rdb eben besch leun ig ung :

H orizo nta l e h/g = 0. 2000

V ertical ev/g = 0 .000 0

Fó rmu la seg ún K un tsche N ails TITA N 40/16

N r .P r of. L t 1 t2 T(D )

[m] [m] [ kN/m /m ] [kN /m/m ] [kN /m]

4 -5 .10 11.00 25 .00 25. 00 250.00

3 -6 .40 10.00 25 .00 25. 00 250.00

2 -7 .70 9 .00 25 .00 25. 00 250.00

1 -9 .00 9 .00 25 .00 25. 00 250.00

Espac. horizontal de refuerzos = 1.50 mEstándar: D IN 4084 (nueva)

Av. La Enca lada 1388 , Of. 402San tiago de S urc o, L ima - PerúTel f.: (+511) 437 0330 Fax:(+511) 435 2364

Proyecto Nº :P08443

Tecnologia :

SOIL NAIL ING

Rev isión : 1Hotel Marriot (CUSCO)

www.terratest.com.peRefuerzo muro colon ial

E stado de car ga: LC3

Nails c/1.20 m

entibación por cuen ta del cl iente

NP T -9.10

NPT -4.10

-4. 60

-0.60

NFC -10.60

Micropilotes c/1m

Falla circular - Factor de uso = 0.86




0.00

0.06

0.12

0.18

0.24

0.30

0.36

0.41

0.47

0.53

0.59

0.65

0.71

0.77

0.83

0.89

p s = 10.00

6 0.00 (g)

Cla vo de suelo 1/t1: 20.0/ t2:20 .0/T (D):2 00. 0

y = -5 .70 m; L= 6.0 0 m ; alph = 10 .0 °

ϕ,kc

,k γ ,k[°] [kN/m²] [ kN/m³]

Descripci ón

45.0 0 50.00 22.00 Muro colonial45.0 0 50.00 22.00 Ci miento37.0 0 10.00 20.00 Grava lim osa

Suelo ϕ,kc

,k γ ,k[°] [kN/m²] [ kN/m³]

Descripci ón


Cla vo de suelo 1/t1: 20.0/ t2:20 .0/10 4.7/ T(D ):200 .0

0. 89

ϕ,kc

,k γ ,k[°] [kN/m²] [ kN/m³]

Descripci ón


Suelo ϕ,kc

,k γ ,k[°] [kN/m²] [ kN/m³]

Descripci ón


-20 -15 -10 -5 0 5 10 15

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12 Datos b ásicos d e cálculo

µma x = 0 .89

xm = -17. 05 mym = -0.6 8 mR = 8 .53 mFa ct ores par cia les: - γ (ϕ ') = 1.10 - γ (c') = 1.1 0 - γ (cu ) = 1.1 0

- γ (P eso s unita rios) = 1. 00 - γ (Car gas per man entes ) = 1.00 - γ (Car gas viv as) = 1.00Er dbe benb eschleu nigun g:Horizon tal e h/g = 0.20 00Ve rtical e v/g = 0.0 000Fó rmula seg ún K unts che

Na ils T ITA N 4 0/16

Nr . Pro f. L t1 t2 T(D)[m] [ m] [kN/m/m] [kN/m /m] [kN/m]

1 - 5.70 6 .00 20.00 20 .00 200.0 0

Esp ac. horizontal de r efue rzos = 1.50 mEst ándar : D IN 4084 (nueva)

Av. La Encalada 1388, Of. 402San tiago de Su rco, Lima - Pe rúTelf.: ( +511) 437 0330 Fax:(+511) 435 2364

Proy ecto Nº :

P08443

Tecnologia :SOIL NAILING

Revisión : 1Hotel Marriot (CUSCO)

www.terratest. com.peRefuerzo zona lateral Capi lla

Estado de ca rga : LC 3

Nails c/1.50m

NPT -5.90

NP T -3.00

-5.35

-0.60

NFC -6.90

Falla poligonal - F actor de uso = 0.89




0.0 1

0.0 8

0.1 4

0.2 0

0.2 7

0.3 3

0.3 9

0.4 6

0.5 2

0.5 8

0.6 5

0.7 1

0.7 8

0.8 4

0.9 0

0.9 7

ps = 10. 006 0.0 0( g)

Pilot es de anc la je 1/ e1:4 4.0 /e2: 44.0 /E,d:30 0.0

y= - 3.5 0 m ; L= 9.0 2 m; alp h= 7 7.2 °

Cla vo de sue lo 1/ t1:2 0.0/ t2:2 0.0/ T(D) :20 0.0




y= -9.0 0 m; L= 9.00 m ; alph = 10 .0 °

y= -7.5 0 m; L= 9.00 m ; alph = 10 .0 °

y= -6.0 0 m; L= 9.00 m ; alph = 10 .0 °

y= -4.5 0 m; L= 9.00 m ; alph = 10 .0 °

ϕ,k c ,k γ,k

[° ] [k N / m ²] [k N /m ³ ]De s cr ip c ió n

4 5 .0 0 5 0 .0 0 2 2. 0 0 M u ro c ol on ia l4 5 .0 0 5 0 .0 0 2 2. 0 0 Ci m ie n to3 7 .0 0 1 0 .0 0 2 0. 0 0 G r av a li m o sa

S u el o ϕ,k c ,k γ,k



Pilot es de anc la je 1/ e1:4 4.0 /e2: 44.0 /E,d:30 0.0 /174 .6

Cla vo de sue lo 1/ t1:2 0.0/ t2:2 0.0/ 161. 4/T (D) :2 00 .0




0. 97

ϕ,k c ,k γ,k



S u el o ϕ,k c ,k γ,k



-20

-15

-10

-5

0

5

10

Dat os b ásicos d e cá lculoµ max = 0 .97

xm = - 29. 86 mym = 2 .23 mR = 22. 82 mFacto res p ar cia les:

- γ(ϕ') = 1.10 - γ(c') = 1. 10 - γ(cu ) = 1.10 - γ(Peso s unita rios) = 1.0 0 - γ(Car gas p er ma nent es) = 1. 00

- γ(Car gas v ivas) = 1. 00Erd beb enb esch le unigu ng :Hor izon tal eh /g = 0.2 00 0

Ver tical ev /g = 0.0 000Fór mula segú n Kunt sche

Nails TIT A N 40 /16

Nr. Pro f. L t1 t2 T (D)[m] [m] [kN/ m/m] [kN/m /m] [kN/m]

4 - 4.50 9.00 20.00 20.00 200.00

3 - 6.00 9.00 20.00 20.00 200.00

2 - 7.50 9.00 20.00 20.00 200.00

1 - 9.00 9.00 20.00 20.00 200.00

Espac. h orizontal de refuerzo s = 1.50 mEstándar: DI N 4084 (nueva )

A v. La Encalada 1388, Of. 402Santiago de Surco, Lima - PerúTel f.: (+511) 437 0330 Fax:(+511) 435 2364

Pr oyec to Nº :P08443

Tec nologia :

SOI L N AILING

Revisión : 1Hotel Marriot (CUSCO)w ww . te rr a t es t .c o m . pe

Refuerzo muro capil la

Estado de carga: LC3

Nails c/1.50m

NP T - 9.10

NPT -3.00

- 3.50

- 0.60

NFC -10 .60

Micropilotes c/1m

Fa lla po lig o na l - F ac to r d e u so = 0 .9 7




-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

-15

-10

-5

0

5

10

ps = 1 0.0 0

60. 00( g)

Pilo te s de anc laje 1/e 1:44 .0/e 2:44. 0/E ,d: 300.0

y= - 3.5 0 m; L= 9.02 m; alph= 77. 2 °

Clavo de su elo 1/t1: 20.0/ t2:20 .0/T (D) :200 .0




y = -9 .00 m; L = 9 .00 m ; a lp h= 1 0.0 °

y = -7 .50 m; L = 9 .00 m ; a lp h= 1 0.0 °

y = -6 .00 m; L = 9 .00 m ; a lp h= 1 0.0 °

y = -4 .50 m; L = 9 .00 m ; a lp h= 1 0.0 °

ϕ,k c ,k γ,k

[°] [kN/m ²] [kN/m³]Descri pción

45.00 50.00 22.0 0 Muro col onial45.00 50.00 22.0 0 Cimiento37.00 10.00 20.0 0 Grava limosa

Sueloϕ,k c ,k γ,k

[°] [kN/m ²] [kN/m³]Descri pción

45.00 50.00 22.0 0 Muro col onial45.00 50.00 22.0 0 Cimiento37.00 10.00 20.0 0 Grava limosa

Pilo te s de anc laje 1/e 1:44 .0/e 2:44. 0/E ,d: 300.0 /180 .8

C lavo de su elo 1/t1: 20.0/ t2:20 .0/1 69.0 /T( D ):2 00.0




D a tos b ásicos d e cálcu lo

F act or es p arcia les:

- γ (ϕ ') = 1.10

- γ (c ' ) = 1.1 0

- γ (cu) = 1.1 0

- γ (P eso s unita rios) = 1. 00

- γ (C ar gas per man entes ) = 1.00

- γ (C ar gas viv as) = 1.0 0

E rd beb enb eschleu nigu ng:

H o rizon tal e h/g = 0.20 00

V er tical ev /g = 0.0 000

F ór mula segú n K unts che

C u er po de falla No . 12 9: µ = 1 .0 1

Nai ls TITAN 40/16Nr. P ro f. L t1 t2 T g η CF No . T a ca l T T(D)

[m] [m] [kN/m /m] [k N/m/m] [kN/m] [ -] [ -] [ kN/m] [kN/m] [kN/m]

4 -4.5 0 9 .00 20 .0 0 2 0.00 13 9.04 0 .99 12 9 10 3.3 3 13 9.04 200 .0 0

3 -6.0 0 9 .00 20 .0 0 2 0.00 14 9.40 0 .99 12 9 88 .57 14 9.40 200 .0 0

2 -7.5 0 9 .00 20 .0 0 2 0.00 15 9.76 0 .99 12 9 88 .57 15 9.76 200 .0 0

1 -9.0 0 9 .00 20 .0 0 2 0.00 17 0.12 0 .99 12 9 13 8.7 6 17 0.12 200 .0 0

T a = fuerz a del empu je de su elo s ob re e l sel l ad o e xteri or d el terra plé n

T g = F uerza d el m ecan i smo de fal la (d ivi d ida p or η ). (η = 1 / mue )

Esp ac. h ori zon ta l de re fu erzo s = 1.50 m

Av. La Enca lada 1388, Of. 402Santiago de Sur co, L ima - Pe rúTe lf.: (+511) 437 0330 Fax:(+511) 435 2364

Proy ecto Nº :

P08443

Tecnologia :

SOIL NAI LI NG

Revisión : 1Hotel Marriot (CUSCO)

www. terratest .com.peRefuerzo muro cap illa

Estado de carga: LC3

Nails c/1 .50m

N PT -9 .10

NPT - 3.0 0

-3 .5 0

- 0 .60

NFC -10 .6 0

Micropilotes c/1m

Fal la pol igonal - Factor de uso = 1 .01



Resumen de Resultados



Planos


muros anclados y soil nailing

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