Una parcela con un terreno complejo es bastante difícil de equipar. Además, es posible un deslizamiento de tierra en las laderas después de la nieve derretida o las fuertes lluvias. Pero no te desesperes. Un muro de contención con tus propias manos ayudará a fortalecer el suelo y utilizar la zona al máximo.
Breve clasificación
Un muro de contención es una cerca artificial diseñada para evitar que una masa de tierra se deslice. Está dispuesto para proteger el terraplén o depresión, asegurando así la pendiente. Las estructuras hidráulicas también perciben la presión del agua.
Los muros de contención pueden ser de paredes gruesas o de paredes delgadas, en ubicación independiente y adyacentes a otras estructuras. Las estructuras bajas son de hasta 10 m, medianas de hasta 20 m, altas de 20 m y más.
A) pared de paredes gruesas, b), c), d) paredes delgadas
Si en la construcción industrial y agrícola los muros de contención se consideran estructuras de ingeniería, en los edificios privados también desempeñan un papel estético y participan en el diseño del paisaje. Para la construcción independiente, se recomienda organizar paredes de pequeña altura, hasta 1.2-1.5 m.
Los más altos son la suerte de los profesionales. Antes de la construcción, se realizan estudios de ingeniería y geológicos y cálculos complejos. Una persona no preparada no hará frente a ellos.
Materiales
Los muros de contención están hechos de hormigón, hormigón armado, hormigón de brotes, ladrillo, piedra, metal, madera. También se utilizan gaviones: redes rellenas de piedras o tierra.
La elección del material está dictada por consideraciones técnicas y económicas, disponibilidad y durabilidad:
- El hormigón armado para estructuras monolíticas debe tener el grado M150-M200, para prefabricados M200-M400.
- Ladrillo rojo de alta calidad M 200. Para mampostería con baja humedad del suelo, puede usar una solución de M25, a alta – M50 y más. No puede usar ladrillos de silicato, por contacto con el suelo se derrumba rápidamente.
- Para la mampostería de hormigón pero, la piedra debe tener un grado no inferior a 150-200, y la solución no debe ser inferior a M50. Además, para su fabricación es necesario utilizar cemento Portland de alta calidad.
Cuanto menor sea la temperatura de funcionamiento de la pared, mayor será el grado de hormigón en términos de resistencia a las heladas.
Para el refuerzo, se recomienda el acero de refuerzo de barras de perfil periódico de clase A-III o A-II. Se permite el alambre liso para la fabricación de accesorios de distribución o montaje.
Si la temperatura en invierno desciende por debajo de -30 °C, la clase de acero para refuerzo será la más alta.
Diseño y principio de funcionamiento
En cercas artificiales, la pendiente formada supera con creces el ángulo de la pendiente natural en la que el suelo está sostenido por las fuerzas de fricción entre las partículas. Por lo tanto, la pared experimenta tremendas cargas.
Masivo
Son estructuras de gran espesor sin refuerzo. Las paredes evitan que el suelo se mueva con su masa debido a la ley de la gravedad. Para la disposición de tales estructuras se requiere mucho material, y esto lleva mucho tiempo y es costoso, por lo que antes de comenzar la construcción, es necesario realizar un estudio de viabilidad.
Las paredes masivas perciben la presión lateral del suelo y trabajan en el cizallamiento y la inclinación. Las caras verticales pueden ser paralelas u oblicuas.
La construcción de muros macizos de hasta 2-3 m de altura con una sección transversal de paralelogramo está económicamente justificada. La pendiente de la placa frontal debe ser igual al ángulo de la pendiente en la que conserva la estabilidad.
El punto débil de la estructura es la unión de la parte vertical con la parte horizontal, ya que durante la instalación se vierte primero la cimentación y luego la placa frontal. Aquí es donde la destrucción ocurre con mayor frecuencia. Por lo tanto, al colocar concreto, es necesario evitar las costuras horizontales y combinar las costuras de trabajo verticales con las de temperatura.
Esquina
Estas estructuras son de paredes delgadas. El soporte del suelo se lleva a cabo mediante una protuberancia en voladizo, un estante vertical de la esquina, y la estabilidad es proporcionada por su propia masa, masa de suelo, cargas adicionales y fijaciones de la plataforma horizontal.
Tres tipos de paredes de esquina
Las estructuras están hechas de hormigón prefabricado o monolítico o por un método combinado. Por ejemplo, la losa de cimentación, que no requiere encofrado complejo, se vierte y la delantera se monta ya hecha. Las partes inferior y superior están conectadas por sujeción de ranura, llaves, refuerzo adicional.
Las barras de anclaje se utilizan para reducir el alcance de la losa de cimentación. Son uniones flexibles de acero que absorben parte del esfuerzo y descargan el soporte.
Un contrafuerte es un elemento rígido utilizado para transferir total o parcialmente la carga en la placa de cimentación. Puede ser monolítico o prefabricado, reforzado en tres direcciones: horizontal, vertical e inclinado.
Combinado
Estos sistemas tienen almohadillas de descarga en el lado de relleno. Reducen la presión del suelo sobre el muro de contención, lo que reduce el tamaño de la estructura.
1 — muro, 2 — zona de descarga
El alcance de la almohadilla es de 0.2-0.25 altura de pared. Para reducir los momentos de flexión en la consola y la placa frontal, también se pueden utilizar diferentes dispositivos de soporte.
Gaviones
Las estructuras de malla prácticamente no experimentan presión hidrostática. Pasan bien la humedad, por lo que no se requiere drenaje (a diferencia de los muros de contención sólidos).
Para la fabricación, se utiliza una malla fuerte con un diámetro de 3-6 mm con un recubrimiento de zinc, aluminio y mismetal (una aleación de metales de tierras raras). La malla se suelda o se tuerce en contenedores de diferentes tamaños y formas.
Los diseños de gaviones más comunes son:
- En forma de caja;
- En forma de caja con paneles de refuerzo;
- Colchón-colchón;
- Cilíndrico;
- Otras formas.
La celda puede ser cuadrada o hexagonal. Sus dimensiones oscilan entre 25 y 300 mm, que deben corresponder al tamaño del agregado. En el sitio de construcción, los gaviones se entregan en forma de barridos comprimidos, donde se ensamblan en estructuras tridimensionales.
Los gaviones con paneles de refuerzo son una dirección prometedora en la construcción de muros de contención. Están equipados con una malla de refuerzo, que se coloca en el espesor del suelo horizontalmente. La necesidad de instalar muros de gravedad masivos desaparece, la cantidad de movimientos de tierra disminuye. Las pendientes reforzadas con paneles se endurecen, aumenta su resistencia a la corrosión del suelo y a los deslizamientos de tierra.
Con grandes diferencias en el relieve, se disponen muros de imprimación reforzada de gaviones modulares. Los sistemas fueron desarrollados en Italia y fueron llamados Terramesh. La estructura más alta se construye en Rusia. Su altura es de 74 m.
Para la mejora del sitio, puede comprar gaviones ya hechos. Están diseñados para cargas estándar y se ensamblan rápidamente por sí solos. Solo queda llenarlos de piedras.
Flexible
En estas estructuras, las fuerzas de flexión perciben pilas, lenguas o anclajes enterrados en el suelo. Los espacios entre los soportes están cubiertos por losas de paredes delgadas. La estabilidad da resistencia al suelo a la caca.
2 tipos de paredes flexibles son comunes:
- Bolwerk – utilizado a una altura de hasta 4-5 m;
- Ancla-bolverk – con una diferencia de relieve de hasta 30 m.
Se instalan varillas adicionales en la parte superior de las paredes del perno de anclaje, que se unen a los anclajes más allá de los límites del prisma de destrucción. Esto le permite aumentar la altura a 30 m, y el costo del dispositivo se reduce en un 20-25% en comparación con las paredes de hormigón armado.
Cálculo del muro de contención
Se han desarrollado empresas conjuntas, manuales, manuales y programas para el diseño de muros de contención. Según ellos, los cálculos se realizan de acuerdo con dos estados límite:
- Capacidad de carga;
- Deformaciones.
Los cálculos tienen en cuenta el propio peso de la pared, la presión del suelo (activa y pasiva), las cargas externas en el prisma del colapso. En algunos casos, hay que tener en cuenta la presión hidrostática del agua.
El prisma de colapso es un concepto utilizado en el cálculo de pendientes. Es una matriz inestable de suelo que consiste en bloques centrales, activos y pasivos que pueden desplazarse a lo largo de varios planos deslizantes.
Las cargas en el muro de contención se recogerán por 1 m lineal de la estructura. Esto es:
- Constante – peso propio, peso del suelo, edificios, superficies de carreteras;
- Temporal: nieve, viento, del almacenamiento de materiales, del movimiento de automóviles.
En el diseño, se estima el coeficiente de estabilidad, un valor igual a la relación entre las fuerzas de retención y las fuerzas de cizallamiento. Está claro que cuanto más grande es, mayor es la fiabilidad. Si el coeficiente es inferior a uno, la pared colapsará rápidamente.
Algoritmo de cálculo aproximado
El diseño más económico es el muro de contención de esquina. Para su dispositivo no requiere una gran masa de hormigón o piedra. El cálculo se realiza sobre la capacidad de carga, sobre la cizalladura a lo largo de la suela, volcadura, cizalladura profunda, así como sobre las deformaciones permitidas.
La pared de la esquina consta de 2 losas: la base, inmersa en el suelo, y el frente, ubicado perpendicular a la superficie de la tierra. La profundidad de colocación se determina de acuerdo con SP 22.13330.11 en cuanto a la cimentación externa de edificios y estructuras.
Dimensiones predefinidas:
- La anchura de la losa de cimentación, que será mayor o igual a la altura total de la pared frontal.
- Se considera que la extensión de la estructura para la cara exterior es igual a 0.2-0.3 del ancho total de la placa.
- La placa frontal en el sitio de incorporación tendrá un ancho de 0.1 a 0.2 a altura completa.
Para determinar la presión lateral del suelo en la consola, se mide la altura de la pendiente, el ángulo de inclinación de la superficie hacia el horizonte, la desviación vertical de la pared.
Se calcula la presión activa del suelo y la presión pasiva, es decir, el efecto de la propia pared sobre el suelo. Al mismo tiempo, la densidad del suelo, el ángulo de fricción interna y la fricción en la superficie de la estructura y la adhesión deben conocerse de antemano.
La presión del suelo con datos conocidos se puede encontrar utilizando programas en línea. Dado que hay muchas fórmulas y coeficientes, esto facilitará en gran medida la tarea para una persona no preparada.
Para el cálculo de las tensiones de acción, se elaborarán gráficas de momentos, fuerzas longitudinales y transversales. Luego, de acuerdo con los datos conocidos, el material se calcula de acuerdo con SP 63.13330.2018. Las características del concreto, se determinan los esquemas de refuerzo, se especifica el grosor de los elementos.
Programas de cálculo
No existe un programa universal que le permita obtener un resultado preciso al cargar los parámetros necesarios. Pero para la automatización de etapas individuales, se han desarrollado módulos:
- Monomakh Cadre Software Package – Muro de contención;
- GEO5 – Esquina, Gravedad, Gavión;
- GIPRO — cálculo de muros de hormigón armado;
- NormCad — cálculos del Manual al SNiP;
- La base es para estructuras de esquina, masivas y de lengüeta y ranura.
Algunos programas no son compatibles con las normas rusas porque son la versión rusa de los desarrollos extranjeros. Pero para la determinación preliminar de los parámetros de las paredes, son bastante adecuados.
Será necesario aclarar el resultado manualmente, por lo que si la pared es superior a 1,5 m, el sitio tiene un UGV alto, suelos inestables u otras dificultades, es mejor confiar este asunto a artistas profesionales.
Qué pared elegir
La situación, incluso dentro de los límites del mismo lugar, puede ser diferente. Es necesario tener en cuenta las características del relieve, las características del suelo, la profundidad del agua subterránea y otras condiciones. Está claro que el muro de contención no debe ser demasiado caro y lento en el dispositivo, por lo que al elegir, debe sopesar las capacidades geológicas y financieras:
- En caso de grandes diferencias de elevación, guiarse únicamente por cálculos realizados por servicios de ingeniería.
- Con un UGV bajo y una diferencia de altura de no más de 1 m, se pueden utilizar muros de contención flexibles hechos de tubos de acero, entre los cuales se instalan tubos de tablas, traviesas, gaviones pequeños, láminas planas.
- Bajo cualquier suelo y carga, las paredes de esquina de hormigón armado se muestran perfectamente. Pero tienen un inconveniente significativo: un precio alto.
No es económicamente viable en la construcción privada erigir estructuras de hormigón monolítico y prefabricado (FBS). Mientras que la mampostería seca de piedra o mortero es bastante económica. No requieren una base masiva empotrada, sujetan bien la pendiente y se ven espectaculares. Pero la diferencia no debe ser superior a 1-1,5 m. Con un mayor desnivel, se recomienda realizar terrazas con relleno escalonado y refuerzo de taludes.
Cómo hacer un muro de contención
En el patio trasero, las estructuras realizan no solo la función de retener el suelo, sino también decorativas. Ofrecemos opciones para paredes que puedes hacer tú mismo. Se ven bastante impresionantes y no requieren acabados adicionales.
Arenisca
Siempre hay un área de especies en el sitio que desea ennoblecer: plantar arbustos, flores, romper el césped. Una excelente solución es elevar la plataforma en 30-40 cm y fijarla alrededor del perímetro con un muro de contención de piedra.
Etapas de construcción:
Cavar una zanja de 30 cm de profundidad a lo largo de las marcas, llenar el fondo con arena a una altura de 15 cm, compacto. Coloque el refuerzo y llénelo con concreto hasta el nivel del suelo.
La piedra se lava previamente del polvo. Después del endurecimiento, comience a colocar sobre pegamento especialmente diseñado para piedra natural. El mortero no debe sobresalir más allá de la mampostería.
Si la altura de la pared supera los 30 cm, es necesario colocar una capa de drenaje de geofabrica y piedra triturada en el lado del relleno. Cubra la grava con geotejido en la parte superior.
En lugares invisibles, la pared se puede colocar a partir de los restos de losas de pavimento o piedra barata. Llene el área cercada con tierra fértil, plante plantas.
Muro de contención de lengüeta y ranura de madera
Una forma simple y asequible de fortalecer el suelo en el sitio es instalar soportes y colocar tablas o vigas entre ellos. Puede colocar los troncos cerca uno del otro verticalmente. La condición principal es que la altura de la estructura no debe exceder 1-1.5 m.
En la colocación horizontal, la madera se unirá a soportes que estén enterrados al menos que la altura de la pared sobre el suelo. Además, es mejor verter concreto sobre la base para mantener la estabilidad. En el área adyacente a la estructura, haga drenaje: coloque geotextiles, piedra triturada y tubería perforada. Saca los extremos de la pared.
En la instalación vertical, se utilizarán troncos descortezados. Se sujetan en el reverso con grapas. También se recomienda enterrarlos a la altura de la pared y verter la base con concreto.
Todas las superficies de madera se tratarán de la putrefacción. Entonces el diseño puede durar 5 años o más.
De gaviones
Montar un contenedor de malla y espirales de alambre.
Prepare una base de 0,3 m de profundidad y 1 m de ancho en el suelo, haga una cobertura de piedra triturada de 15 cm de espesor, compacta.
Geotextiles laicos y varios gaviones. Llénalo de piedras. Para el relleno, use suelo arenoso, compactándolo en capas. Cubra la parte superior de 30 cm con suelo fértil.
Los gaviones refuerzan las orillas de las masas de agua, incluidas las artificiales. No impiden la migración del agua tanto desde el suelo como hacia atrás. Por lo tanto, las cercas son resistentes a la erosión y con el cálculo y dispositivo correctos prácticamente no colapsan.
De la misma manera, es posible construir una cerca, pero colocando gaviones no en escalones, sino uno encima del otro. Se verá original, y con los materiales de piedra disponibles será barato.
Conclusión
La instalación de un muro de contención en su sitio fortalecerá el suelo, formará un relieve conveniente y hermoso. La altura de la estructura para la autoconstrucción no debe exceder de 1-1.5 m. La fabricación de estructuras altas y masivas es mejor confiarla a profesionales, ya que se requieren cálculos y diseño complejos.