En este post daremos unas nociones para dimensionar con seguridad muros de gaviones.
Para los que no estéis familiarizados con esta tipología de muros, os refrescamos la memoria. Seguro que alguna vez os los habéis encontrado por el camino con estos muros. Seguro que cuando los veáis, os suenan.
Los muros de gaviones se forman superponiendo “jaulas” prismáticas, normalmente de malla galvanizada, que se rellenan de rocas de pequeño tamaño.
Podéis encontrar mucha información sobre la construcción de estos muros de gaviones en el blog de nuestro amigo Victor Yepes.
Pues bien, entrando en materia, el cálculo de los muros de gaviones se aborda de forma similar al de los muros de gravedad, con la salvedad de que al tratarse de elementos separados (superposición de cajas), se pueden producir movimientos y giros entre estos, que pasamos a evaluar a continuación.
El primer paso es determinar los empujes que sufre el muro de gaviones, tal como haríamos con un muro de gravedad. Que por cierto, tenemos varios post sobre cómo calcular estos empujes:
- Empujes en muros: Sobrecarga uniforme
- Empujes en muros: Sobrecarga paralela a coronación
- Empujes en muros: Sobrecarga puntual
- Empujes en muros: Sobrecarga horizontal
- Empujes sobre muros con terreno heterogéneo
- Empujes sobre muros debido al sismo: Método de Mononobe-Okabe
- Empujes sobre muros debidos al sismo en terrenos cohesivos: Método de Prakash-Saran
A continuación se determinan los pesos de todos los elementos que conforman el muro. En la figura de ejemplo se indican los pesos de tierras como Pti y los de gaviones como Pgi ya que cada elemento vendrá afectado de su peso específico.
Como datos orientativos, para el peso específico de las tierras, considerando un relleno granular compactado, se pueden considerar del orden de 20 kN/m3 y para la piedra de los gaviones suele ser más elevado y puede rondar los 20-30 kN/m3 (2-3 ton/m3):
No obstante, como los muros de gaviones suelen tener un tanto por ciento de huecos elevado (20-30%), realmente el peso del gavión teniendo en cuenta los huecos puede rondar los 18 kN/m3.
1.- Comprobación a deslizamiento:
La comprobación es la de siempre, verificar que las fuerzas desestabilizadores, no superan a las estabilizadoras con un adecuado coeficiente de seguridad.
Si se tratara de un muro convencional de hormigón armado o en masa, planteariamos el equilibrio de fuerzas horizontales directamente en su base, en el contacto con el terreno.
En este caso no es tan directo ya que la sección crítica puede no ser el contacto con el terreno, sino el contacto entre dos cajas consecutivas, de forma que si tenemos “n” alturas de cajas de gaviones, tendremos que comprobar el deslizamiento entre la primera fila (la más alta) y la segunda, entre la primera y la segunda con la tercera… y así sucesivamente.
Las desestabilizadoras, vendrán dadas precisamente por los empujes y las estabilizadoras, por el peso normal al plano de deslizamiento multiplicado por el coeficiente de rozamiento entre bloques (si se trata de la hilada en contacto con el terreno, el coeficiente de rozamiento con el terreno).
Por ejemplo, si queremos verificar el deslizamiento en el plano 2-2 de la figura superior, habrá que consider como fuerzas desastabilizadoras, los empujes desde dicho plano hasta la coronación y como estabilizadoras, los pesos de la primera y segunda fila de gaviones (Pg1 y Pg2) y el peso de las tierras que gravita sobre la segunda fila (Pt2), todo ello multiplicado por el coeficiente de rozamiento entre gaviones.
2.- Comprobación a vuelco:
La comprobación es la de siempre, verificar que los momentos desestabilizadores, no superan a los estabilizadores con un adecuado coeficiente de seguridad.
Esta comprobación es similar a la anterior, pero en lugar de fuerzas, se toman momentos respecto al punto de giro considerado y también se hace para todos los planos de contacto ya que aunque el empuje que desestabiliza aumente con la profundidad, también lo hace el peso de gaviones y tierras que estabilizad.
3.- Comprobación a hundimiento:
Esta comprobación se hace en el contacto con el terreno (plano 4-4) y es igual que si verificaramos la zapata de un muro de contención. La comprobación pasa por determinar la distribución de tensiones sobre el terreno y verificar que no se supere la tensión admisible.
Si esta comprobación no se cumple, se incrementa el ancho de la base del muro hasta que se verifique.
Existen más comprobaciones que las indicadas, al igual que en un muro convencional, como por ejemplo la estabilidad global de todo el sistema muro+talud, que requieren comprobaciones más específicas.
Espero que os sirva de introducción por si algún día os enfrentáis al dimensionamiento de esta tipología tan singular de muros de contención.
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