Diseño geotécnico y estructural de muros de contención para estabilización de la plataforma, en zona urbana Chinche, Carretera Oyón Ambo

Abstract

El objetivo general del presente informe fue determinar la importancia del diseño geotécnico y estructural de muros de contención para garantizar la estabilidad de la plataforma en la zona urbana Chinche, carretera Oyón-Ambo. En el capítulo I se desarrolla las generalidades, se hace una descripción del problema de investigación, se formula el problema, a continuación, se establecen los objetivos del estudio y finalmente se presentan los antecedentes investigativos relacionados al tema del informe. En el capítulo II se desarrolla el marco teórico donde se dan a conocer lo conceptos y teorías más relevantes que sirven como base a la investigación, se aborda los principios de diseño de muros de contención en voladizo, la teoría de Coulomb (1776) de presión de tierra sobre muros de contención con fricción, la respuesta dinámica de los muros de contención donde se expone la teoría de Mononobe-Okabe (1929), asimismo se desarrollan las teorías sobre los procedimientos de mecánica de equilibrio límite tales como Método de Bishop Simplificado (1955), Spencer (1967) y Morgenstern-Price (1965) para la estabilidad de taludes tanto en superficies circulares como no circulares y se establecen las suposiciones, ecuaciones de equilibrio e incógnitas. En el capítulo III se aborda la descripción del proyecto en donde se dan datos más importantes del proyecto en lo concerniente al tema del informe, se describe la infraestructura que forma parte del alcance del trabajo. Se da un alcance del trazo y diseño geométrico, así como lo concerniente a la parte de geotecnia vinculado al tema de investigación. En el capítulo IV se desarrolla diagramas de proceso para establecer cuáles son las cargas que dominan la estabilidad externa de los muros de contención, asimismo se desarrolla un diagrama de proceso y un algoritmo del método analítico para el diseño estructural mediante el software MathCad (2015) V15.0, por otro lado, se establece las consideraciones matemáticas y de diseño estructural de los muros. Se desarrolla en este capítulo el resumen del análisis y diseño estructural de los muros de contención MT-7B, MT-9B, MT-11B y MT-12B. En el capítulo V se desarrolla un diagrama de proceso para el diseño geotécnico de la estabilidad global mediante el uso del software Slide (2010) V6.0 y se establece un algoritmo del modelamiento geotécnico para la evaluación de estabilidad de la plataforma incorporando muros de contención. Se establecen los criterios de diseño pseudoestático en lo correspondiente al coeficiente sísmico y se presenta un resumen de los resultados de factores de seguridad obtenidos para la condición estática y pseudoestática al incorporar los muros de contención a la plataforma de la vía. En el capítulo VI se aborda el análisis de resultados en donde se realiza el comparativo de fuerzas desestabilizantes de muros de contención, se evalúan los resultados para la estabilidad interna y externa de los muros, así como los análisis de resultados para la estabilidad global de la plataforma y muros en conjunto; todos los análisis de resultados son realizados para los cuatro tipos de muros de contención que son materia del informe.

The general objective of this report was to determine the importance of the geotechnical and structural design of retaining walls to guarantee the stability of the platform in the Chinche urban area, Oyón-Ambo highway. Chapter I develops the generalities, a description of the research problem is made, the problem is formulated, then the objectives of the study are established and finally the research background related to the topic of the report is presented. In chapter II the theoretical framework is developed where the most relevant concepts and theories that serve as a basis for the investigation are disclosed, the principles of cantilever retaining wall design are addressed, the Coulomb (1776) theory of earth pressure on retaining walls with friction, the dynamic response of the retaining walls where the Mononobe-Okabe (1929) theory is exposed, as well as the theories on limit equilibrium mechanics procedures such as the Simplified Bishop (1955), Spencer (1967) and Morgenstern-Price (1965) method for the slope stability for both circular and non-circular surfaces and the assumptions, equilibrium equations and unknowns are established. Chapter III addresses the description of the project where the most important data of the project is given regarding the subject of the report, the infrastructure that is part of the scope of work is described. A scope of the geometric outline and design is given, as well as what concerns the Geotechnical part linked to the research topic. In chapter IV, process diagrams are developed to establish which loads dominate the external stability of the retaining walls; a process diagram and an algorithm of the analytical method for structural design are also developed using the MathCad (2015) V15.0 software, on the other hand. side, the mathematical considerations and structural design of the walls are established. The summary of the analysis and structural design of the retaining walls MT-7B, MT-9B, MT-11B and MT-12B is developed in this chapter. In chapter V, a process diagram is developed for the geotechnical design of global stability through the use of the Slide (2010) V6.0 software and an algorithm of the geotechnical model is established for the stability evaluation of the platform incorporating retaining walls. The pseudo-static design criteria are established regarding the seismic coefficient and a summary of the results of safety factors obtained for the static and pseudo static condition when incorporating the retaining walls to the road platform is presented. Chapter VI deals with the analysis of results where the comparison of destabilizing forces of retaining walls is carried out, the results for the internal and external stability of the walls are evaluated, as well as the analysis of results for the global stability of the platform and walls together; All results analyze are carried out for the four types of retaining walls that are the subject of the report.