Resumen del Coeficiente de Balasto Horizontal para pantallas
enero 07, 2020
Dejamos unas cuantas formulaciones para estimar este valor del coeficiente de balasto horizontal. Todo según varios autores y en orden cronológico, para que os podáis hacer una idea de cómo ha ido evolucionando el tema con el tiempo.
Antes de nada, recalcar que, como pasaba para cimentaciones, el modulo de balasto NO es una constante del terreno, sino que depende del problema estudiado y de su geometría. Recordemos que, en el modelo de Winkler, este coeficiente es un parámetro que se define como la relación entre la presión “p” que actúa en un punto y el desplazamiento “y” que se produce en dicho punto:
Terzaghi (1955) [1] fue de los primeros en establecer que el coeficiente depende de las propiedades elásticas del terreno y de las dimensiones del área cargada, con un valor constante para arcillas (dependiendo de su consistencia) y con valores crecientes linealmente con la profundidad para arenas (dependiendo de su compacidad).
Para el caso de arenas, con base libre, Terzaghi propuso:
y para el caso de arcillas duras:
Donde:
D: es la altura de empotramiento de la pantalla bajo la excavación
nh es el coeficiente de arenas, dependiente de su compacidad y de si está por encima o por debajo del nivel freático, y que se puede obtener de en la siguiente tabla:
Z es la profundidad bajo la superficie del terreno del punto en el que estamos evaluando Kh
C es la constante de proporcionalidad que varía entre 50 y 100. La Guía de Cimentaciones de Obras de Carretera propone el valor medio de 75 mientras que el CTE propone el valor de 67.
Su es la resistencia al corte sin drenaje del terreno
Sin embargo, estos valores son apropiados para el comportamiento de un pilote aislado (asumiendo D como el diámetro del pilote) con menos éxito para estimar el comportamiento para para pantallas.
Menard (1965) [2] y [3] establece una formulación para pantallas en voladizo
Siendo:
EM el módulo presiómetrico del terreno que podemos correlacionar con el Módulo de Young del terreno E con:
O con el tipo de terreno, SPT y Presión Limite con:
a = 2h/3 y h la longitud de la pantalla enterrada que es aproximadamente la distancia entre el fondo de la pantalla y el centro de rotación de la pantalla trabajando en voladizo.
α coeficiente que podemos obtener de la siguiente tabla según el terreno, y grado de consolidación:
Marche (1974) propuso la siguiente formulación que según varios autores dan valores similares a los propuestos por Menard:
Donde qc es la resistencia medida en ensayos de penetración estática.
Chadeisson (1961) ofrece [4] un ábaco en el que el coeficiente de balasto, Kh, depende exclusivamente del terreno, con valores en función de la cohesión y del ángulo de rozamiento. Éstos son constantes, tanto para arcillas como para arenas.
Fuente: Estructurando.
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