TIPOS DE CONTENCIONES DE TIERRAS

¿Qué son las contenciones de tierra?

Las contenciones de tierra son elementos constructivos rígidos o flexibles que tienen como principal función contener algún material, normalmente suelo. Es decir, servir de resistencia a los esfuerzos producidos por el terreno, así como posibles sobrecargas y transferirlos de forma segura a las cimentaciones y al terreno competente.

Las contenciones de tierra pueden estar formadas de hormigón, suelo reforzado, acero, roca, pilotes u otros materiales.

Partes de un muro de contención

Los muros de contención (en voladizo) están compuestos, en líneas generales, por las siguientes partes:

• Puntera
• Tacón
• Talón que forma parte de la cimentación
• Cuerpo o alzado del muro
• Elementos superficiales externos e internos del cuerpo del muro, denominados intradós y trasdós.

No todas las contenciones se construyen con todos los elementos expuestos, algunos dependiendo del tipo de suelo y del tipo de contención seleccionado, se construyen sin tacón, talón o puntera, mientras que otros se les agrega sistemas de drenaje.

Tipos de contenciones de suelos

Los muros de contención se clasifican comúnmente según su diseño y según la forma en que estos resisten los empujes producidos por el terreno por lo que pueden clasificarse según diversos criterios. La más habitual es la siguiente:

Clasificación contención tierras según funcionamiento estructural

En esta clasificación se tienen los muros de gravedad, las pantallas o muros estructurales que funcionan a flexión (tablestacas, pantallas de pilotes y entibaciones), y los muros de suelo reforzado o también mal llamados de tierra armada.

La elección de unos y otros, dependerá de la topografía y el tipo de suelo del área, esfuerzos y altura, la magnitud de la obra constructivas, condicionantes medioambientales y su uso final.

Muros de contención por gravedad

Este tipo de muro se caracteriza por trabajar con su peso propio, es decir, contrarresta los empujes del terreno únicamente con su propia masa.

Por este motivo suelen tener un volumen grande en comparación a los muros estructurales: suele ser más pesados y tener secciones constantes.

Además del volumen de material, dependiente de la densidad del mismo, se suele dotar al muro de una geometría adecuada que oriente la dirección del peso y maximice su efecto frente a las acciones desestabilizadoras derivadas de los empujes del terreno.

Estos muros en general no precisan armadura y pueden estar construidos mediante multitud de materiales (hormigón, escollera, gaviones, etc…). Los más comunes son los siguientes:

Muros de hormigón en masa

Se organizan en grandes volúmenes, que lógicamente generan pesos importantes. Este tipo de muros funcionan contrarrestando el empuje de tierras mediante el peso propio y el rozamiento que genera en su contacto con el suelo. El más claro ejemplo de esta tipología de muros es una presa de un aprovechamiento hidroeléctrico.

Muros de gaviones

Los gaviones consisten en mallas metálicas moldeadas como recipientes o jaulas rectangulares donde se introducen piedras relativamente pequeñas.

Las contenciones con gaviones son muy comunes en las carreteras, espacios públicos y márgenes de ríos, debido a que tienen la cualidad de permitir que las aguas de lluvia puedan drenar sin necesidad de la instalación de equipos adicionales.

Las operaciones de montaje y relleno no requieren especial especialización, pudiéndose ejecutar obras que de otro modo requerirían mucho más tiempo y costes.

Muros de escollera

Son muros formados por bloques de gran tamaño de rocas.

Su carácter flexible, su rapidez de ejecución, pero sobre todo su bajo impacto ambiental, los hacen muy adecuados para contenciones en obras lineales.

No deben considerarse los muros de escolleras como una simple acumulación de piedras, ya que tienen que cumplir una serie de condicionantes, tanto geométricos como mecánicos para ofrecer un funcionamiento adecuado.

Muros de mampostería seca

Estos muros se encuentran hechos con bloques de roca, talladas o no, de menor tamaño que los usados en los muros de escollera y con una colocación muy cuidada . Se consideran de mampostería seca porque son construidas sin utilizar morteros de cemento y arena.

Muros prefabricados

Estos muros son similares a los de mampostería seca, con la diferencia de que los bloques no son de roca sino de materiales prefabricados como la cerámica o el hormigón. Además, a este tipo de muros se les puede agregar armaduras como un elemento de refuerzo adicional, para situaciones con cargas mayores que las que pueden soportar los bloques por si mismos.

Muros aligerados

Son muros de contención hechos con bloques huecos para disminuir el peso de la estructura bien sea por razones estructurales, económicas o de diseño.

Muros de suelo reforzado

Este tipo de mecanismo de contención consiste en realizar muros de tierra con alto contenido de gravas e introducirles armaduras metálicas, geotextiles o mallas, que les brinden la cohesión adicional necesaria para que el suelo sea capaz de soportar los esfuerzos provenientes de los empujes del terreno.

Muros en voladizo de hormigón armado

Los muros de hormigón armado están hechos de tal forma que tanto el hormigón como la armadura de acero, actúan en conjunto y resisten los esfuerzos actuantes.

La geometría más habitual es la denominada forma de T (un alzado, con una zapata que dispone de puntera y talón), que logra su estabilidad gracias a las dimensiones de su zapata, de tal manera que el peso del suelo que descansa sobre la misma en el trasdós del alzado, ayuda a resistir el vuelco y aumenta las fuerzas de fricción en la base, mejorando de esta forma la seguridad del muro al deslizamiento.

También existen muros de este tipo en forma de L, diferentes a los anteriores porque desaparece de la cimentación bien la puntera o bien el talón.

Muros pantalla continuos

Esta es una técnica relativamente nueva que consiste en ejecutar un muro de hormigón armado utilizando al terreno como encofrado y sin ningún tipo de base horizontal, son especialmente útiles en excavaciones  de varios sótanos sumergidas bajo el nivel freático.

Las paredes de la excavación durante el proceso constructivo del muro se mantienen estables gracias a la aplicación de lodos bentoníticos.

Muros pantalla pilotes

Son muros de contención discontinuos que pueden ser utilizados en situaciones de difícil acceso o excavaciones profundas con suelos propensos a inestabilizarse  como los suelos granulares. Las pantallas de pilotes consisten en colocar una fila de pilotes de hormigón en distintas posiciones con una perforadora vertical o pilotadora. Este tipo de pantallas según la disposición de los pilotes, es decir, según la distancia entre sus ejes, se pueden clasificar en pantalla de pilotes separados, tangentes o secantes.

Muro pantalla micropilotes

Las pantallas con micropilotes son un tipo de muros de contención muy concreto que se utilizan en zonas de dificultad de accesos a la obra para la maquinaria pesada de perforación. Por Imposibilidad arquitectónica derivada del excesivo espesor que adquieren las pantallas de pilotes o reducidas dimensiones del solar entre otras.

Estas pantallas son muy similares a los muros de pilotes convencionales, con la excepción de que los micropilotes tienen un diámetro inferior y por ello su capacidad estructural es inferior.

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¿Qué aspectos influyen en la elección del tipo de contención?

Existen distintos tipos de variables que deben ser tomadas en cuenta en la etapa de diseño y construcción de contenciones de suelos, tales como el drenaje, la presión lateral, el peso del muro, la altura, espacio las fuerzas externas y condicionantes ambientales y arquitectónicos.

El drenaje es un elemento importante debido a que la acumulación excesiva de agua detrás de los muros puede producir el derrumbamiento de los mismos ya que se generan presiones hidrostáticas no previstas.

Por otro lado, la presión lateral es el elemento principal a la hora de construir muros de contención y el más difícil de estimar, debido a que depende del tipo de relleno, el contenido de humedad y como este fluctúa, el tipo de compactación, la presencia de sobrecargas en la superficie y otros. La presión lateral se evalúa en función de la presión que el terreno le ejerce al muro (presión activa) y viceversa. (presión pasiva).

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