Propuesta de diseño del sistema de muros de suelo reforzado (Terramesh) en el km 140+450 de la carretera Chilete - Cajamarca

Abstract

La presente investigación propone el diseño de un muro de suelo reforzado con geomallas para la rehabilitación de un tramo de la carretera Chilete-Cajamarca en el km 140+450, el cual se vio afectado debido a fuertes lluvias, viéndose afectado sus previas obras de protección. Además, se propone un adecuado diseño del sistema de drenaje superficial de dicha sección de la carretera. Para este diseño se tuvo en cuenta un suelo de relleno compactado con diferentes propiedades mecánicas que el suelo in situ para mejorar la estabilización de la zona. En primer lugar, se presentan los ensayos realizados in situ de la zona afectada para obtener las estratigrafías y las propiedades mecánicas de los diferentes tipos de suelos de la zona. También se describe las propiedades de los elementos de reforzamiento como las geomallas. En segundo lugar, se verificó que el talud se encuentre en una situación de inestable a través del software Slide 2D teniendo de referencia la norma CE.020 de Suelos y Taludes, luego se procede a un diseño preliminar del muro con las propiedades mecánicas de las geomallas, el uso de geosintéticos aporta mayor estabilización en combinación con dicho suelo, usando como referencia la guía de diseño del U.S. Federal Highway Administration. En tercer lugar, se procedió a la verificación de estabilidad de las fallas más comunes como el deslizamiento, el volteo y la capacidad de carga, tomando como referencia a la norma E.050 de Suelos y Cimentaciones. Finalmente, se diseñó el drenaje superficial el cual permite la salida de las lluvias sin afectar los muros de suelo reforzado, se realizó la evaluación de una cuneta triangular y una alcantarilla circular y se verifico con el software H canales.

The present investigation proposes the design of a soil wall reinforced with geogrids for the rehabilitation of a section of the Chilete-Cajamarca Road at km 140+450, which was affected due to heavy rains, affecting its previous protection works. In addition, an adequate design of the surface drainage system for said section of the road is proposed. For this design, a compacted fill soil with different mechanical properties than the in-situ soil was considered to improve the stabilization of the area. Firstly, the tests carried out in situ in the affected area are presented to obtain the stratigraphy and mechanical properties of the different types of soils in the area. The properties of reinforcing elements such as geogrids are also described. Secondly, it was verified that the slope is in an unstable situation through the Slide 2D software taking the CE.020 Soils and Slopes standard as a reference, and a preliminary design of the wall is carried out with the mechanical properties of the geogrids, the use of geosynthetics provides greater stabilization in combination with said soil, using the U.S. Federal Highway Administration design guide as a reference. Thirdly, the stability of the most common failures such as sliding failure, overturning and bearing capacity was verified, taking as reference the E.050 standard for Soils and Foundations. Finally, the surface drainage was designed which allows the drainage of rain without affecting the reinforced soil walls, the evaluation of a triangular ditch and a circular culvert was carried out and it was verified with the H Canales software.