Los muros de mampostería como contención de tierras, son sistemas tradicionales que por su procedimiento constructivo y disponibilidad de recursos se han usado ampliamente. En esta pequeña publicación queremos mostrar un procedimiento para plantear un modelo de equilibrio límite como procedimiento de diseño y evaluación de muros de mampostería.
Los muros de mampostería difieren del comportamiento de muros monolíticos porque presentan una falla por deslizamiento de partículas en la mampostería, en base a este efecto se han estudiado el modelo teórico propuesto por Villemus (2007).
En la imagen adjunta mostramos el proceso para el análisis de un modelo de equilibrio límite aplicado a muros de mampostería:
1. Primero se debe estudiar los componentes; propiedades del material de relleno que producirá el empuje, diversos criterios especificarán el uso de empuje al reposo, empuje activo o empuje pasivo, el efecto de empuje producido por sobrecargas cercanas al muro, los parámetros tensodeformacionales de la fundación y finalmente la forma y diámetro de partículas que conforman el muro de mampostería.
2. Posteriormente se debe elegir el modelo teórico que permita representar el comportamiento del muro; el modelo propuesto por Villemus (2007) es un modelo por equilibrio límite donde se define el ángulo "Ψ" como el ángulo de deslizamiento del muro de mampostería, definiendo dos bloques monolíticos, el superior que podrá rotar al rededor del punto "O" y el inferior que será estático. Adicionalmente se especifica el ángulo "δ" que representa el ángulo de fricción de la interface relleno muro, para ensayos experimentales se ha verificado adecuado usar δ equivalente a Ψ.
3. Finalmente se presenta un modelo aplicado a la evaluación de un muro de mampostería realizado por Allpa en noviembre del 2019, donde se ha considerado los siguientes empujes: "Ea" empuje activo del suelo y el "Es" empuje producido por la sobrecarga aplicada en superficie, además se ha determinado la densidad del muro, para determinar su peso "W" y calcular el factor de seguridad al volteo del muro. El suelo de fundación del muro es una grava limosa y al tratarse de un muro existente, se ha considerado un comportamiento rígido, por lo que no se ha evaluado asentamientos o fallas por resistencia al corte del suelo.
Finalmente sugerimos aplicar el modelo de equilibrio límite para la evaluación y diseños de muros de mampostería, evaluando complementariamente el asentamiento para cargas excéntricas y verificación de resistencia al corte en el suelo de fundación, si hay presencia de suelos blandos.
Nota: La cultura Inca, realizó muros en piedra labrada, esto mejora el comportamiento de los muros y la estética con un acabado uniforme, aún no encontramos una investigación aplicada para muros labrados así que podremos considerar como guía los experimentos a escala, los modelamientos y recomendaciones realizadas en la siguiente investigación y libro.
- Tesis de investigación: http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0015/these.pdf
- Paul F. McCombie, Jean-Claude Morel, Denis Garnier. (2016). DRYSTONE RETAINING WALLS. Londres: CRC Press.
