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Weber - Saint-Gobain

Terraplén en terreno con pendiente

Introducción

Se tiene que construir el terraplén de una carretera sobre una capa de arcilla blanda. Se han considerado las dos soluciones siguientes:

1. Terraplén con grava como material de relleno.

2. Terraplén con Arlita® Leca® como material de relleno y grava para la capa de coronación.

 

Propiedades de los materiales:

Los cálculos se han llevado a cabo también empleando el programa de análisis Slide. En este ejemplo el factor de seguridad requerido es F = 1,5.

 

1. Terraplén con grava como material de relleno

Perfil altimétrico del terraplén de la carretera con relleno de grava en pendiente:

La siguiente figura muestra el perfil altimétrico del terraplén y del suelo. El terraplén tiene una altura en el lateral inferior de 4,5 metros y una anchura de 9 metros en la parte superior. La inclinación del terreno tiene una pendiente de 1:6 mientras que la pendiente del terraplén es de 1:1,5.

El suelo sobre el que se asienta el terraplén está compuesto de una capa de 4 metros de espesor de arcilla blanda sobre otra capa de arcilla dura. El terraplén está ubicado al lado de un lago, teniendo por tanto el nivel freático indicado en la figura. La carga aplicada en la parte superior del terraplén es una carga adicional. Los parámetros de los materiales se muestran en la tabla anterior.

 

Superficie de rotura y factor de seguridad para un terraplén con relleno de grava:

La siguiente figura muestra el resultado de Slide, dando lugar a un factor de seguridad F = 1,15, que no alcanza el requisito establecido, y que además está muy próximo a la ruptura.

2. Terraplén con Arlita Leca como material de relleno

Perfil altimétrico del terraplén de la carretera con relleno de Arlita Leca en pendiente:

Al igual que en el ejemplo 1, una reducción en el esfuerzo cortante en la arcilla supone un incremento en el factor de seguridad. Para ello se reemplaza una parte de la grava del terraplén por Arlita® Leca® 10 – 20 mm, dando lugar a una reducción del peso total. La carga aplicada en la parte superior del terraplén se considera una carga adicional. En la siguiente figura se muestra una posible solución.

 

Superficie de rotura y factor de seguridad para un terraplén con relleno de áridos ligeros:

La siguiente figura muestra el resultado del cálculo con Slide y proporciona un factor de seguridad de F=1,56. El factor de seguridad es muy superior al anterior, y cumple con el requisito impuesto.