Los muros mecánicamente estabilizados (MME) son estructuras de retención que utilizan geosintéticos para reforzar el suelo; como tal, ofrecen estabilidad, flexibilidad y reducción de costos frente a los muros de concreto. ¿Cómo logar un proyecto exitoso? Aquí te damos las claves.  

El diseño de los muros mecánicamente estabilizados (MME) permite resistir las fuerzas ejercidas por el suelo y transmitirlas de manera segura a la cimentación, con lo que pueden evitar movimientos excesivos de la tierra y garantizar, así, la estabilidad de toda la estructura. 

Para los MME es indispensable llevar a cabo el refuerzo del suelo mediante geosintéticos (como geotextiles o geomallas), pues estos mejoran la resistencia a la tensión y la fricción interna, lo que incrementa la estabilidad del muro mecánicamente estabilizado.  

Ventajas de los muros mecánicamente estabilizados 

Los muros mecánicamente estabilizados se han utilizado con éxito, por ejemplo, en la contención de aleros de puentes, estructuras temporales para carreteras y almacenamiento de materiales a granel. Aquí te compartimos algunos de sus múltiples beneficios: 

• Su construcción es rápida y sencilla, pues los MME no exigen maquinaria especializada. 

• La preparación del sitio es más rápida y es necesario menos espacio. 

• Las paredes de este tipo de muros de contención pueden absorber deformaciones asociadas con las malas condiciones del subsuelo en las cimentaciones.  

• En relación con lo anterior, los MME ofrecen mayor resistencia a deformaciones diferenciales y cargas sísmicas. 

• Estas estructuras reducen costos de hasta un 50 % respecto a muros de concreto convencionales. 

• Lo anterior porque los muros mecánicamente estabilizados no exigen un soporte de cimentación rígido, ya que son tolerantes a las deformaciones.  

• Los MME son adaptables a terrenos de baja capacidad de carga sin necesidad de cimentaciones profundas. 

• Si lo que buscas es altura, un muro mecánicamente estabilizado puede alcanzar los 25 metros o más.  

¿Cómo lograr un diseño eficiente y estable de los muros mecánicamente estabilizados? 

El diseño de un muro de contención mecánicamente estabilizado considera dos aspectos fundamentales: la estabilidad interna y la estabilidad externa. La primera implica evaluar la resistencia a la tensión y la integridad de los elementos de refuerzo de suelo, mientras que la estabilidad externa se enfoca en evitar fallas por volteo, deslizamiento y capacidad de carga. 

Por lo tanto, estos son los tres principales elementos que dan lugar a un muro mecánicamente estabilizado eficiente y seguro: 

• Parámento: superficie visible del muro que sirve como cara drenante.  

• Refuerzos: elementos de tracción que incrementan la estabilidad. 

• Material de relleno: suelo compactado que proporciona resistencia estructural. 

¿Cuál es la función de los geosintéticos en el refuerzo de suelo de un MME? 

Para la construcción de muros mecánicamente estabilizados, la compactación del suelo se realiza mediante medios mecánicos con el fin de mejorar sus propiedades estructurales. Para ello, cabe recordar que las características del suelo a considerar son granulometría, peso volumétrico, propiedades físicas y porcentaje de humedad óptima para la compactación. 

Todos esos criterios deben cumplir con las especificaciones establecidas por el proyectista de los Estudios de Mecánica de Suelos a fin de garantizar un escenario adecuado para la propuesta estructural de contención y refuerzo.  

Estos son los geosintéticos que debe tener en cuenta para un MME 

Si bien un suelo granular ayuda a evitar la acumulación de presión de poro en suelos cohesivos y mantiene su resistencia cortante, es fundamental garantizar un drenaje adecuado mediante geodrenes planares (especialmente, en regiones con alta precipitación, ya que la omisión de este recurso puede derivar fallas estructurales).  

Ahora bien, los suelos poseen resistencia a esfuerzos de compresión y corte, pero carecen de resistencia a la tensión. Al incorporar elementos de refuerzo como las geomallas, se limitan los movimientos laterales.

Para el caso, conviene recordar que los geosintéticos son materiales poliméricos sintéticos o naturales que desempeñan un papel clave en la mejora de obras geotécnicas. Existen varios tipos pensados para diferentes funciones particulares tales como  

• refuerzo (geomallas monoaxiales o biaxiales) 

• filtración (geomembranas) 

• drenaje (geocompuesto drenante) 

• control de erosión (geotextil tejido o no tejido). 

Parámetros claves en un proyecto de refuerzo de suelo para un MME 

El diseño y construcción de un muro mecánicamente estabilizado requiere un análisis detallado de diversos factores que garantizan su estabilidad y funcionamiento a largo plazo. Para ello, es indispensable considerar parámetros geotécnicos como condiciones geométricas, resistencia del suelo para el desplante, hidrología y datos sísmicos; condiciones ambientales y normativas de seguridad; así como las propiedades mecánicas del suelo retenido.

 

Además, se deben considerar los datos de bancos de materiales disponibles y los requerimientos sísmicos establecidos por normativas como las de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) y la Comisión Federal de Electricidad (CFE). En cuanto a la estabilidad externa del muro, es necesario evaluar los siguientes valores:  

• la seguridad frente al deslizamiento (factor > 1.3) 

• el volteo (> 1.3) 

• la capacidad de carga (> 1.3) 

• la excentricidad del esfuerzo (< L/6 en suelo y < L/4 en roca) 

Asimismo, se debe revisar la estabilidad interna mediante la aplicación de una resistencia adecuada al esfuerzo (> 1.3), una longitud de refuerzo suficiente (> 1.5) y la resistencia a la extracción de los elementos de refuerzo (> 1.5). Por lo tanto, el costo de una estructura de suelo reforzado y la elección de soluciones adecuadas como los geosintéticos depende de múltiples factores, como los trabajos de corte y relleno, la altura y el tipo de paramento, así como las características del suelo disponible.  

¿Quieres conocer más sobre la construcción de los MME?