Aplicación de las Teorías de la Presión Lateral de Tierra al Diseño.

Las teorías fundamentales para el cálculo de la presión lateral de tierra se presentaron anteoriormente. Para usar esas teorías en el diseño, un ingeniero debe hacer varias suposiciones simples. En el caso de muros en voladizo, el uso de la teoría de la presión de Rankine para revisiones de estabilidad, implica dibujar una línea vertical AB por el punto A, como muestra la figura 7.3a (que se localiza en el borde del talón de la losa de base). Se supone que la condición activa de Rankine existe a lo largo del plano vertical AB. Las ecuaciones de la presión activa de tierra de Rankine entonces se usan para calcular la presión lateral sobre la cara AB. En el análisis de estabilidad del muro, deben tomarse en consideración la fuerza Pa(Ranking), el peso, Ws, del suelo arriba del talón y el peso, We, del concreto. La hipótesis para el desarrollo de la presión activa de Rankine a lo largo de la cara frontal AB es teóricamente correcta si la zona de cortante limitada por la línea AC no es obstruida por el cuerpo del muro. El ángulo, lj, que la línea AC forma con la vertical es 

Un tipo similar de análisis se usa para muros de gravedad, como muestra la figura 7.3b.

Sin embargo, la teoría de Coulomb también se usa, corno muestra la figura 7.3c. Si se aplica la teoría de la presión activa de Coulomb, las únicas fuerzas por considerarse son Pa(Coulomb) y el peso, Wc, del muro.

FIGURA 7.3 Hipótesis para la determinación de la presión lateral de la tierra: (a) muro en voladizo; (b) muro de gravedad 

FIGURA 7.3

Si se usa la teoría de la presión de tierra de Coulomb, será necesario conocer el rango del ángulo δ de fricción del muro con varios tipos de material de relleno. Se dan a continuación algunos rangos del ángulo de fricción del muro de mampostería o de concreto. 

En el caso de muros de retención ordinarios no se encuentran problemas de nivel freático y por consiguiente de presión hidrostática. Siempre se toman medidas respecto al drenaje de los suelos retenidos.

En varios casos de muros de retención pequeños se usan cartas semiempíricas para evaluar la presión lateral de la tierra. Las figuras 7.4 y 7.5 muestran dos cartas semiempíricas dadas por Terzaghi y Peck (1967). La figura 7.4 es para rellenos con superficies planas y la figura 7.5 con inclinación del relleno hacia arriba desde la cresta del muro en una distancia limitada y luego continúan a nivel. Note que ½  KVH’^2 es la componente vertical de la fuerza activa sobre el plano AB; similarrnente, ½ Kh’^2 es la fuerza horizontal. Los números sobre las curvas indican los tipos de suelo descritos en la tabla 7.1.