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Proyecto: ________________________

Código de exploración: ________________________

Muro de suelo con anclaje, perno autoperforante y malla electrosoldada

Prediseña una pared vertical de suelo sostenida con pernos de anclaje (nails), malla electrosoldada y concreto lanzado (shotcrete). Calcula el empuje activo y sísmico (Mononobe-Okabe, E.030), la fuerza máxima por perno, y verifica el acero de la barra, el arrancamiento (bond) hilada por hilada y la estabilidad global, con la longitud de perno recomendada.

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Fórmulas utilizadas

El prediseño combina el empuje del suelo estratificado con la verificación de cada perno y la estabilidad global de la cuña. Estas son las ecuaciones del cálculo:

Rankinecoeficiente activo por estrato
Ka = tan²(45 − φ/2)
Mononobe-Okabesísmico, θ = atan(kh)
Kae = cos²(φ − θ)cos θ · [ 1 + √( sen φ · sen(φ − θ) / cos θ ) ]²
Esfuerzo verticalperfil estratificado
σv(z) = q + Σ γi · hi
Presión activacon cohesión, por estrato
σa(z) = Ka σv − 2c√Ka
Empuje activointegrando el diagrama
Pa = ∫₀H σa(z) dz
Fuerza por pernodemanda de diseño (FHWA)
Tmáx = 0.65 · pmáx · Sh · Sv
Acero (tracción)barra, con FS
Tn = As · fy , As = (π/4)·⌀²Tadm = Tn / FSacero
Arrancamiento (bond)adherencia lechada-suelo
Q = π · Dperf · quTpo = Q · Le / FSarr
Longitud efectivadetrás del plano ψ = 45 + φ/2
Le = L − LactivaLactiva = ysen i + cos i · tan ψ
Estabilidad globalcuña plana reforzada
FS = c·L + N·tan φ + Σ T[cos(ψ+i) + sen(ψ+i)·tan φ]W · sen ψ + kh · W · cos ψ

¿Cómo funciona el suelo clavado?

El clavado de suelos (soil nailing) estabiliza una excavación o talud construyendo de arriba hacia abajo: se excava un tramo, se perfora e inyecta con lechada una fila de pernos pasivos, se coloca la malla y se proyecta el shotcrete, y se repite. Los pernos trabajan a tracción, cosiendo la masa de suelo detrás del posible plano de falla.

Verificaciones

Acero (tracción de la barra T_n = As·fy), arrancamiento (adherencia lechada-suelo Q = π·D·q_u por la longitud efectiva detrás del plano de falla) y estabilidad global (cuña plana reforzada, buscando el plano crítico ψ). En sismo se usa el empuje dinámico de Mononobe-Okabe con el coeficiente de la E.030.

Nota de alcance

Es una herramienta de prediseño con el método simplificado tipo FHWA (GEC-7). Para el diseño definitivo se requiere análisis de estabilidad global con software, el diseño estructural de la cara (malla y placa) y el estudio geotécnico del sitio.

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