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    • Abstract: El valor más importante es la resistencia a la tensión de la geomalla la cual debe de ser ... El espacio que existe entre una geomalla y otro debe de ser rellenado con un material ...

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Mario Balbin Ruiz BLOQUES DE CONCRETO bloques de concreto SISTEMAS DE MUROS SEGMENTADOS CON BLOQUES DE CONCRETO Y 
REFUERZO DE GEOMALLAS UNIAXIALES 
 
Ing. Hugo Egoavil Prerea(1), Ing. Mario Balbin Ruiz 
 
 
1. OBJETIVOS  
 
El  objetivo  del  presente  trabajo  es  mostrar  las  características,  ventajas  y  diseño  del 
sistema  de  muros  segmentados  con  bloques  de  concreto  y  refuerzo  de  geomallas 
uniaxiales  que  se  aplican  en  distintos  tipos  de  obras  civiles  tales  como  muros  de 
contención, plataforma de carreteras, intercambio viales, etc.  
 
2. INTRODUCCIÓN  
 
Los  muros  segmentados  de  contención  vienen  siendo  utilizados  recientemente  en  la 
construcción. La tecnología de muros de suelo reforzados ha sido desarrollada desde 
1960  con  un  rápido  crecimiento  a  partir  del  año  1985.  Sin  embargo  la  técnica  de 
reforzar  el  suelo  con  elementos  que  absorban  los  esfuerzos  de  tensión  es  bastante 
antigua, el desarrollo de nuevos refuerzos plásticos en los últimos años ha posibilitado 
el uso más frecuente de éstos sistemas.  
 
Los muros de suelo reforzado están básicamente formados por suelo, los elementos de 
refuerzos  insertados  en  el  suelo  proveen  el  uso  de  inclinaciones  deseadas  en  los 
taludes de los suelos. El refuerzo tiene la función principal de absorber los esfuerzos de 
tensión y minimizar las deformaciones. Los refuerzos deben de ir cruzando las posibles 
fallas para que puedan movilizar su resistencia y aumentar los factores de seguridad.  
 
Elementos metálicos se utilizaban como elementos de refuerzos dentro de los suelos, 
actualmente con el avance de la tecnología se está utilizando refuerzos plásticos como 
las geomallas las cuales tienen mejor comportamiento anticorrosivo que los refuerzos 
metálicos.  Estos  refuerzos  plásticos  (geomallas)  se  combinan  con  los  bloques  de 
concreto  conectados  a  través  de  pins  formando  de  esta  manera  los  muros 
segmentados de contención reforzados con geomallas uniaxiales.  
 
 
3. VENTAJAS DEL USO DE SISTEMA DE MUROS DE CONTENCION SEGMENTADOS  
 
3.1 Estética  
 
Excelente  apariencia  estética  es  una  de  las  principales  ventajas  en  los  muros 
segmentados. Esta ventaja es dada exclusivamente por los bloques de concreto el cual 
el ingeniero diseñador puede decidir entre varios colores, formas, texturas a colocar en 
cada proyecto inclusive pudiendo lograr colocar vegetación entre los bloques.  
 
 

 
3.2 Alta Capacidad de Carga  
 
Este  tipo  de  sistema  tiene  un  buen  comportamiento  ante  cargas  elevadas,  éstos 
pueden  ser  diseñados  para  grandes  alturas  y  cargas  elevadas,  estos  sistemas  son 
utilizados en muros de contención, estribos de puentes, intercambios viales, etc.  
 
3.3 Versatilidad  
 
Otra característica de este sistema es su gran versatilidad ya se puede obtener muros 
en curvas tanto cóncavas como convexas sin tener ningún problema, se pueden utilizar 
distintos tipos de bloques de concreto (distintas dimensiones) logrando de esta forma 
muros con geometrías complejas. Se puede lograr el desarrollo de la vegetación entre 
los escalonamientos del muro. 
 
3.4 Instalación  
 
Este  sistema  es  muy  fácil  de  instalar  y  no  requiere  de  una  capacitación  compleja  y 
pude ser instalado por personal con capacitación básica. El proceso de construcción no 
requiere de maquinaria especial salvo la compactadora y maquinaria para la nivelación 
y transporte del material. La manipulación de los bloques modulares es muy sencilla y 
puede  ser  hecha  por  una  o  dos  personas  dependiendo  del  tipo  de  bloque,  la 
instalación de las geomallas también es un proceso sencillo ya que son elementos de 
bajo peso y vienen en rollos.  
 
3.5 Costo  
 
Aparte  de  ser  un  sistema  de  buen  aspecto  estético  y  de  características  técnicas 
interesantes es un sistema económico, el precio de este sistema usualmente es inferior 
a otras soluciones esto es debido a los materiales que utiliza y su rápida instalación. A 
continuación  se  muestra  un  cuadro  realizado  de  un  estudio  realizado  por  el  Prof. 
Koerner. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   Fig. 01: Comparación económica de distintos sistemas en USA 
 

 
3.6 Larga Vida Útil  
 
Los muros segmentados tienen un tiempo de vida esperado de aproximadamente 100 
años, este tiempo de vida es dado básicamente por el tiempo de vida de los bloques 
modulares de concreto.  
 
Éstos bloques son hechos de un concreto con bajo contenido de agua, esto hace que 
los bloques tengan una buena resistencia a la compresión y su durabilidad sea alta, los 
refuerzos  de  geomallas  son  hechos  con  polímeros  de  alta  resistencia  los  cuales 
garantizan un periodo de vida de aproximadamente 100 años.  
 
4. MATERIALES QUE COMPONENE LOS SRW (SEGMENTAL RETAINING WALL)  
 
Este  sistema  contiene  los  siguientes  materiales:  Bloques  de  concreto,  pins  plásticos, 
geomallas, material de drenaje, relleno compactado, geotextiles Y tuberías de drenaje, 
a continuación detallaremos los más importantes:  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
             Fig. 02: Detalle de Muro Segmentado  
 
4.1 Bloques de Concreto 
 
Los bloques de concreto que se utilizan son de distintas formas, pudiendo variar entre 
uno u otro productor la forma y calidad del bloque, existen bloques de textura lisa y 
otros de texturados, de distintos colores, etc. 
 
 
                   
 
 
 
 
 
 
 
 
                            Fig. 03: Bloque Texturado                   Fig. 04: Detalle en 3D del Bloque 
 

 
En la parte superior del muro se coloca un bloque denominado “Bloque Capping” que 
evita que el agua ingrese por la abertura central de toda la columna de los bloques. 
 
 
 
 
 
 
  Fig.  05: Bloque Capping 
 
 
 
 
 
4.2 Pins de Anclaje 
 
Existen  distintos  tipos  de  pins  de  anclaje  desde  los  metálico  hasta  los  plásticos, 
también vienen de distintas formas. Su función principal es mantener la verticalidad o 
el  escalonamiento  de  los  bloques,  de  una  manera  indirecta  ayuda  incrementar  la 
interacción entre bloque y bloque. 
 
4.3 Geomallas  
 
Los  refuerzos  de  geomallas  uniaxiales  son  utilizados  para  absorber  los  esfuerzos  de 
tensión generados en el suelo compactado, éstas geomallas pueden están hechas de 
distintos  tipos  de  polímeros  tales  como  polyester.  polipropileno,  polietileno.  etc. 
Distintas geomallas tienen diferentes formas y características pudiendo ser geomallas 
soldadas, extruidas y tejidas. Dentro de un buen diseño de un muro de suelo reforzado 
esta determinar la resistencia de las geomallas. espaciamientos y longitudes.  
 
             Fig.  07: Geomalla Tejida                                    Fig. 08: Geomalla Soldada 
 
El valor más importante es la resistencia a la tensión de la geomalla la cual debe de ser 
calculada mediante ensayos a la tensión los cuales son normados, para el diseño de los 
muros  de  suelo  reforzado  se  debe  de  considerar  la  resistencia  disponible  la  cual  se 
obtiene a través de la siguiente formula.  

 
 
 
 
 
 
Fig. 09: Resistencia disponible de la geomalla  
 
TULT =  Resistencia ultima de la geomalla 
RFCR =  Factor de reducción por creep 
RFD =  Factor de reducción por daños de instalación 
RFID =  Factor de reducción por daños biológicos  
Ta    =  Resistencia disponible o de diseño 
 
4.4 Material de drenaje y de relleno de los bloques modulares  
 
El  espacio  entre  el  bloque  modular  de  concreto  y  unos  20  a  30  cm  por  detrás  del 
bloque  debe  de  ser  rellenado  con  material  de  drenaje,  la  función  de  este  drenaje  es 
drenar el agua que se encuentre por detrás de los bloques de concreto lo más rápido 
posible  conduciendo  esta  agua  a  través  de  la  columna  de  grava  y  esta  a  su  vez 
derivándola  a  la  tubería  de  drenaje.  Este  sistema  de  drenaje  evitará  que  los  bloques 
sufran  presiones  hidrostáticas  que  pueden  llevar  a  que  los  bloques  fallen  por 
estabilidad.  
 
4.4.1 Material de Drenaje  
 
NCMA (National Concrete Masonry Association) recomienda una granulometría para el 
material de drenaje la cual se muestra en la tabla 01.  
 
Abertura de la malla  Material pasante (%) 
1”  100 
¾”  75‐100 
Nº 4  0‐60 
Nº 40  0‐50 
Nº 200  0‐5 
 
            Tabla 01: material de drenaje recomendado por la NCMA.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.  10:  Drenaje  posterior  a  los 
bloques de concreto  
 

 
 
4.4.2 Material de Drenaje para relleno de los Bloques Modulares de concreto 
 
AASTHO  recomienda  una  granulometría  para  el  material  de  relleno  de  los  bloques 
modulares de concreto el cual se muestra en la tabla 02. 
 
Abertura de la malla  Material pasante (%) 
3”  100 
Nº 4  25‐70 
Nº 30  5‐20 
Nº 200  0‐5 
Tabla 02: Material de drenaje recomendado por la AASHTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fig. 11: Drenaje posterior y dentro de los 
 bloques. 
      
 
4.5 Relleno Granular Compactado  
El espacio que existe entre una geomalla y otro debe de ser rellenado con un material 
seleccionado  denominado  "Suelo  Reforzado",  este  suelo  reforzado  es  el  elemento 
principal  de  la  estructura  de  un  muro  de  suelo  reforzado  e influye  directamente  a la 
estabilidad del muro, avance de la construcción y el precio de la estructura final.  
 
Arena  y  grava  suele  ser  los  rellenos  típicos  de  este  tipo  de  estructura,  éstos  son 
compactados  con  más  facilidad  que  suelos  con  bastantes  finos  y  tienen  una  buena 
permeabilidad.  Rellenos  reforzados  de  materiales  con  bastantes  finos  deben  de  ser 
utilizados bajo condiciones de construcción con especial cuidado.  
 
Un beneficio económico es utilizar el suelo que se tenga disponible en el lugar de obra 
ya sea por material de corte o excavación que se puede aprovechar para usano en el 
muro y no tener que transportarlo y botarlo, este suelo se tiene que comparar con las 
características mínimas de uso y se tomarán sus parámetros de resistencia en el diseño 
del muro de suelo reforzado.  
 
 
A continuación muestro las granulometrías recomendadas para el material de relleno.  
 
 
 

 
 
 
Abertura  de  la  Material pasante (%) Abertura  de  la  Material  pasante 
malla  malla  (%) 
4”  75‐100  4” 100 
Nº 4  25‐70  Nº 40 0‐60 
Nº 40  0‐60  Nº 200 0‐15 
Nº 200  0‐35 
Tabla 03: Granulometría recomendada por la NCMA     Tabla 04: Granulometría recomendada por 
  la AASHTO 
 
Abertura de la malla Material pasante (%)
4”  100
Nº 10  90‐100
Nº 40  0‐60
Nº 100  0‐5
Nº 200  0
      Tabla 05: Granulometría recomendada por el Prof. Koemer 
 
 
5. CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO  
 
No  existe  una  metodología  única  de  diseño  para  el  SRW  dependerá  del  diseñador 
escoger  una  de  todas  las  metodologías,  en  Estados  Unidos  las  metodologías  más 
comunes utilizadas son las siguientes:  
 
‐ AASHTO LRFD 4th Edition.  
‐ AASHTO Bridge Manual 17th Edition 2002.  
‐ NCMA SRW Design Manual 2nd Edition 1997.  
‐ FHWA Wall Design ‐ NHI 2001.  
‐ FHWA Slope Design ‐ NHI 2001.  
 
Existen también varios programas de diseño de éste tipo de sistema tales como:  
 
‐ MSEW v3.0  
‐ SRWall vs3.01  
‐ ReSlope v4.0  
‐ PCstabl6  
‐ MacStars  
 
 
La longitud de base del SRW puede variar entre 0.60 a O.BOL valor que dependerá de 
la  altura  del  muro,  geometría  del  muro  y  parámetros  de  los  suelos,  a  continuación 
muestro un cuadro de los principales modos de falla que deben de ser analizados.  
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                   Fig. 12: Modos de Falla de un SRW  
 
Para  los  modos  de  falla  "Externos"  y  'Global"  los  valores  de  las  resistencias  de  los 
refuerzos  no  influyen  en  la  estabilidad  del  muro,  para  los  modos  de  falla  'Interno'  y 
'Locales'  si  importan  la  resistencia  de  los  refuerzos  y  los  coeficientes  de  interacción 
entre bloque, geomalla y bloque el cual se calcula de la siguiente forma:  
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.  13:  Ensayo  de  Interface  entre 
bloques y geomalla 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.  14:  Imagen  de  un  Muro 
Segmentado  Reforzado  con 
Geomallas 
 
 

 
 
5. CONCLUSIONES  
 
Debido  al  crecimiento  del  Perú  en  éstos  últimos  años,  debemos  de  estar  a  la 
vanguardia con los sistemas tecnológicos que se vienen utilizando a nivel mundial.  
 
Los SRW es una tecnología que se está aplicando en gran medida a nivel mundial, ya 
que  sus  características  técnico  económicas  hacen  de  ésta  solución  una  solución 
competente frente a las soluciones tradicionales.  
 
Existen varios métodos y programas de diseño los cuales se pueó,t>n encontrar en la 
literatura y en la web dependerá del diseñador adoptar una de ellas y considerar las 
consideraciones necesarias para la estabilidad del proyecto.  
 
En  el  mercado  existen  distintos  proveedores  de  bloques  y  geomallas  dependerá  del 
diseñador  escoger  cuál  de  ellas  brinda  la  mayor  información  con  respecto  a 
especificaciones, ensayos, etc.  
 
Se  deberá  tomar  en  cuenta  las  características  de  cada  proyecto  para  realizar  los 
diseños, tales como sismo, nivel freático, condiciones de sobrecarga, etc.  
 
6.‐ BIBLIOGRAFÍA 
 
‐ AASHTO Bridge Manual 17th Edition 2002.  
‐ NCMA SRW Design Manual 2nd Edition 1997.  
‐ FHWA‐NHI‐00‐043‐Mechanically Stabilized Earlh Wall and Retaining Soil Slopes.  
‐ KOERNER,  R.  M.  Designing  with  Gecsynthetics  (4th  Edition),  Prentice  Hall,  USA, 
199B, Edgard Blücher, 2004.  
‐ British  Standards  institute  (BSB006).  –  Strengthened/Reinforced  soils  and  other 
fills.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Contribución presentada al XVII Congreso Nacional de Ingeniera Civi,l organizada el año 2009. 
 
(1)  Ingeniero  Civil  de  la  URP  Jefe  del  Departamento  de  Proyectos∙  Maccaferri  de  Perú  S.A.  C. 
Conferencista  nacional  e  internacional  en  temas  relacionados  al  Uso  de  Gaviones  y  Geosintéticos 
aplicados  a  la  Ingeniería.  Especialista  de  Maccaferri  para  América  Latina  en  Diseño  de  Suelos 
Mecánicamente  Estabilizados,  MSEW  Ha  participado  en  numerosos  proyectos  en  América  Latina, 
referentes  a  Estabilización  de  Taludes,  Canalizaciones,  Protecciones  Ribereñas,  Obras  de  Drenaje, 
Reforzamiento de Suelos y Sistemas de Suelo Reforzados.  
 

 


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