Estudio de Mecánica de Suelos para diseño de muro de contención en el Pasaje La Paz – AAHH Rafael Chacón – Villa María del Triunfo – Lima

Abstract

La presente tesis aborda el ámbito geotécnico, desde el estudio de mecánica de suelos hasta el diseño de una estructura como lo es un Muro de Contención, a fin de poder proponer una solución ante el riesgo de un futuro deslizamiento del suelo presente en el Pasaje La Paz. La metodología empleada es cuantitativa, con un tipo de investigación aplicada y diseño de investigación descriptiva, presentes en el estudio de mecánica de suelos que nos sirvió para el diseño de un muro de contención. Referenciando la norma E.050, “Suelos y Cimentaciones”, se realizó la extracción de muestra alterada en bolsa plástica para determinar sus propiedades físicas, es así que se pudo clasificar nuestro suelo como arena limosa SM según la clasificación SUCS y A-2-4 según la clasificación AASHTO. Adicionalmente, se identificaron las propiedades mecánicas con una muestra remoldeada en laboratorio para el ensayo de corte triaxial No Consolidado No Drenado UU, el cual presentó como resultado un ángulo de fricción interna Ø = 26.3° y Cohesión C=0.20 Kg/cm2; en las propiedades químicas el resultado de los ensayos arrojó que los agentes presentes en el suelo tienen un nivel de cloruros y sulfatos moderados, mientras que la presencia de sales es alta. Habiendo determinado que la capacidad portante admisible del terreno es de 1.27 kg/cm2, se realizó el predimensionamiento en base a criterios prestablecidos. Posteriormente, se definieron las dimensiones para el muro de contención en L sin punta, con una altura = 4.00m, ancho de corona = 0.50 m, pantalla con altura = 3.20 m, base = 3.20 m y un alto de zapata = 0.80 m. Finalmente considerando el método de Rankine para el cálculo de los esfuerzos actuantes, se pudo verificar que el Factor de Seguridad por Volteo es de FSV= 3.65, el Factor de Seguridad por Deslizamiento es de FSD= 1.69 y que la carga recae sobre el tercio central de la base. Tomando como referencia los datos encontrados, se mejoró el terreno con material de afirmado de 30 cm de espesor, cumpliendo así con la capacidad admisible en nuestro diseño.

This thesis involves the geotechnical field, from the study of soil mechanics to the design of a structure such as a retaining wall, in order to propose a solution to the risk of a future landslide in the Pasaje La Paz. The methodology used is quantitative, with a type of applied research and descriptive research design, present in the study of soil mechanics that served us for the design of a retaining wall. Referencing the Norma E.050, “Suelos y Cimentaciones“, an altered sample was extracted in a plastic bag to determine its physical properties, thus classifying our soil as silty sand SM according to the SUCS classification and A-2-4 according to the AASHTO classification. Additionally, the mechanical properties were identified with a sample remolded in the laboratory for the triaxial shear test Unconsolidated Undrained UU, which resulted in an angle of internal friction Ø = 26.3° and Cohesion C=0.20 Kg/cm2; in the chemical properties, the result of the tests showed that the agents present in the soil have a moderate level of chlorides and sulfates, while the presence of salts is high. Having determined that the bearing capacity of the soil is 1.27 kg/cm2, the pre-dimensioning was carried out based on pre-established criteria. Subsequently, the dimensions were defined for the L-shaped retaining wall without toe, with a height = 4.00 m, crown width = 0.50 m, screen height = 3.20 m, base = 3.20 m and footing height = 0.80 m. Finally, considering the Rankine method for the calculation of the acting forces, it was possible to verify that the Factor of Safety due to overturning is FSV= 3.65, the Factor of Safety due to sliding is FSD= 1.69 and that the load falls on the central third of the base. Based on the data found, the soil was improved with 30 cm thick reinforced material, thus complying with the admissible capacity in our design.