Análisis comparativo entre los métodos de equilibrio límite, cuña profunda y software especializado en elementos finitos, para el diseño geotécnico de muros anclados; aplicado a ejecución de sótanos en Lima Metropolitana | Tomo I

Titulo Profesional (Ingeniero Civil). Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo. Facultad de Ingeniería Civil, Sistemas y Arquitectura. Escuela Profesional de Ingeniería Civil. 2019

El continuo crecimiento acelerado poblacional que experimenta la ciudad de Lima, ha obligado
a que las construcciones tiendan a expandirse en forma vertical, tratando de aprovechar al
máximo el terreno, que ha tenido como consecuencia la necesidad de ejecutar sótanos
relativamente profundos. Para tal fin, es necesario que se realicen análisis de estabilidad con
la aplicación de elementos de contención, que permita la excavación segura de los sótanos, y
poder llegar hasta las profundidades deseadas sin afectar a las construcciones adyacentes.

En la presente investigación, se ha realizado una metodología para evaluar tres (03) métodos
de diseño de anclajes postensados como elementos de contención, los cuales corresponden
a método general de equilibrio límite, método de cuña profunda (Kranz) y método de elementos
finitos, con la finalidad de compararlos, analizando sus ventajas y desventajas. Las variables
que se han evaluado para las tres metodologías son la superficie de falla (de la cual se estima
la longitud libre de los anclajes postensados) y la sumatoria de fuerzas de trabajo de los
anclajes postensados mínimo para un adecuado análisis de estabilidad, de acuerdo a lo
estipulado en la Norma Técnica E.050 “Suelos y Cimentaciones”.

Se encontró como principal resultado, que el método más recomendable para el
predimensionamiento de anclajes postensados, corresponde al método de Equilibrio Límite,
por su facilidad de análisis y porque en su mayoría sus resultados convergen con los otros
métodos. Las fórmulas básicas de predimensionamiento planteadas por los autores en la
presente tesis están en función de la profundidad máxima de excavación, sobrecargas
colindantes, para el conglomerado de Lima Metropolitana, se muestran a continuación:

a. Superficie de Falla

X (m) = -0.3129Y
2
/H-0.2134Y+0.5366H +1.5

Para H ≤ 15 m

X (m) = -0.3129Y
2
/H-0.2134Y+0.6366H


Para H > 15 m

b. “FW”
∑FW (kN/m) = 2.580H
2
-10.577H-13.451+S/C(0.247H+0.775)


En donde:
“H”, “Y”, “X” expresado en m, “S/C” en kN/m
2
” y “FW” expresado en kN/m.