Cálculo de la presión de tierra activa en muros de retención con efecto de carga de línea y presentación de diagramas de diseño en suelos cohesivos - friccionales

En este estudio se ha propuesto una formulación y modelos para calcular la presión de tierra activa en el muro y determinar el ángulo de falla de la cuña con efecto de sobrecarga de línea y teniendo en cuenta la cohesión del suelo. El método propuesto tiene la ventaja de tener en cuenta parámetros d...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales:	Ahmadabadi, Mojtaba, Faghirizadeh, Mohammad Karim
Formato:	Online
Idioma:	eng
Publicado:	Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) en Managua 2021
Acceso en línea:	https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/11303

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description	En este estudio se ha propuesto una formulación y modelos para calcular la presión de tierra activa en el muro y determinar el ángulo de falla de la cuña con efecto de sobrecarga de línea y teniendo en cuenta la cohesión del suelo. El método propuesto tiene la ventaja de tener en cuenta parámetros del suelo como la cohesión, el ángulo de fricción entre el suelo y la pared, el efecto de sobrecarga en el ambiente elastoplástico y el rango que determina la sobrecarga crítica. Este artículo presenta diagramas adimensionales para diferentes especificaciones de suelo y sobrecargas. De acuerdo con estos diagramas, es fácil determinar la distribución del exceso de presión causado por la sobrecarga, la distribución de la presión de tierra activa total en el muro, el ángulo de la cuña de falla así como el coeficiente activo mínimo y máximo de la presión con respecto a la distancia de sobrecarga. Además, se han abordado todos los parámetros del suelo, la sobrecarga y los resultados. En general, los resultados indicaron que el aumento del ángulo de fricción interna del suelo y la cohesión daría como resultado una reducción no lineal en el coeficiente de presión de tierra activa, contraria a la sobrecarga lineal, lo que aumenta la presión de tierra activa del suelo y finalmente aumenta el coeficiente de presión de tierra activa. En esta investigación se ha presentado un diagrama que expresa la superficie que cambia el coeficiente de presión de tierra activa con respecto a la distancia de sobrecarga. El límite inferior de cada gráfico expresa el coeficiente mínimo de presión de tierra activa (kas (min)) a la distancia mínima de sobrecarga, mientras que el límite superior indica el coeficiente máximo de presión de tierra activa (kas (max)) a la distancia máxima de sobrecarga del muro. La comparación de los resultados del método propuesto con métodos anteriores, códigos y software numérico muestra que, en general, el método propuesto es capaz de simplificar el análisis de muros con efecto de sobrecarga en suelos cohesivo-friccionales. Además de la formulación y los diagramas, se ha escrito un programa informático en software MATLAB. Usando los resultados de estos códigos, la presión en la pared con el efecto de sobrecarga lineal, el ángulo de cuña de falla y la distribución de la presión en la pared en los suelos cohesivo-friccionales se pueden calcular para todos los escenarios.
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The proposed method has the advantage of taking into account soil parameters such as cohesion, the angle of friction between the soil and the wall, the surcharge effect in the elasto-plastic environment, and the range that determines the critical surcharge. This paper presents dimensionless diagrams for different soil specifications and surcharges. According to these diagrams, it is easy to determine the distribution of excess pressure caused by surcharge, the distribution of the total active earth pressure on the wall, the angle of the failure wedge as well as the minimum and maximum active coefficient of the pressure with respect to surcharge distance. Furthermore, all soil parameters, surcharge and the results have been addressed. In general, the results indicated that increasing the angle of internal friction of the soil and cohesion would result to a nonlinear reduction in the active earth pressure coefficient, contrary to the line surcharge, which increases the active earth pressure of the soil and ultimately increases the active earth pressure coefficient. In this research, a diagram has been presented that expresses the surface that the active earth pressure coefficient changes with respect to the surcharge distance. The lower limit of each graph expresses the minimum active earth pressure coefficient (kas (min)) at the minimum surcharge distance, whereas the upper limit indicates the maximum active earth pressure coefficient (kas (max)) at the maximum surcharge distance from the wall. Comparison of the results of the proposed method with previous methods, codes and numerical software shows that in general, the proposed method is able to simplify the analysis of walls with surcharge effect in cohesive-frictional soils. In addition to the formulation and diagrams, a computer program in MATLAB software has been written. Using the results of these codes, the pressure on the wall with the linear surcharge effect, angle of failure wedge and pressure distribution on the wall in the cohesive-frictional soils can be calculated for all scenarios. En este estudio se ha propuesto una formulación y modelos para calcular la presión de tierra activa en el muro y determinar el ángulo de falla de la cuña con efecto de sobrecarga de línea y teniendo en cuenta la cohesión del suelo. El método propuesto tiene la ventaja de tener en cuenta parámetros del suelo como la cohesión, el ángulo de fricción entre el suelo y la pared, el efecto de sobrecarga en el ambiente elastoplástico y el rango que determina la sobrecarga crítica. Este artículo presenta diagramas adimensionales para diferentes especificaciones de suelo y sobrecargas. De acuerdo con estos diagramas, es fácil determinar la distribución del exceso de presión causado por la sobrecarga, la distribución de la presión de tierra activa total en el muro, el ángulo de la cuña de falla así como el coeficiente activo mínimo y máximo de la presión con respecto a la distancia de sobrecarga. Además, se han abordado todos los parámetros del suelo, la sobrecarga y los resultados. En general, los resultados indicaron que el aumento del ángulo de fricción interna del suelo y la cohesión daría como resultado una reducción no lineal en el coeficiente de presión de tierra activa, contraria a la sobrecarga lineal, lo que aumenta la presión de tierra activa del suelo y finalmente aumenta el coeficiente de presión de tierra activa. En esta investigación se ha presentado un diagrama que expresa la superficie que cambia el coeficiente de presión de tierra activa con respecto a la distancia de sobrecarga. El límite inferior de cada gráfico expresa el coeficiente mínimo de presión de tierra activa (kas (min)) a la distancia mínima de sobrecarga, mientras que el límite superior indica el coeficiente máximo de presión de tierra activa (kas (max)) a la distancia máxima de sobrecarga del muro. La comparación de los resultados del método propuesto con métodos anteriores, códigos y software numérico muestra que, en general, el método propuesto es capaz de simplificar el análisis de muros con efecto de sobrecarga en suelos cohesivo-friccionales. Además de la formulación y los diagramas, se ha escrito un programa informático en software MATLAB. Usando los resultados de estos códigos, la presión en la pared con el efecto de sobrecarga lineal, el ángulo de cuña de falla y la distribución de la presión en la pared en los suelos cohesivo-friccionales se pueden calcular para todos los escenarios. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) en Managua 2021-04-14 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Peer-Reviewed Article Artículo revisado por pares application/pdf https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/11303 10.5377/nexo.v34i01.11303 Nexo Scientific Journal; Vol. 34 No. 01 (2021); 242-257 Nexo Revista Científica; Vol. 34 Núm. 01 (2021); 242-257 1995-9516 1818-6742 eng https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/11303/13158 Copyright (c) 2021 Universidad Nacional de Ingeniería

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