C O N T E N I D O

UNIVERSIDAD ALAS PERUANASFacultad de Ingeniera y Arquitectura

Escuela Profesional de Ingeniera Civil

INDICEEXCAVACIONES EN UN SOTANO1. INTRODUCCION Pg. 22. GENERALIDADES ............Pg. 32.1 Definicin ..Pg. 3

2.2 Tipos de excavacin ....Pg. 33. DEFINICION DE UN SOTANO .........Pg. 6

4. ESTUDIOS NECESARIOS PARA LA EJECUCION ..........Pg. 6

4.1 Estudios de Suelos............Pg. 6

4.2 Aprovechamiento del suelo............Pg. 84.3 Obras de contencin......................Pg. 8

4.3.1 Tipos de muro de contencin.....................Pg. 9

Suelo Enclavado.......................Pg. 9

Pantallas.......................Pg.14

Tablestacas...................Pg.17

Calzaduras....................Pg.19

5. CONCLUSIONESPg.256. BIBLIOGRAFIA...............................................................Pg.26EXCAVACIONES EN UN SOTANO1. INTRODUCCIONLas excavaciones profundas se realizan con mucha frecuencia para desplantar cimentaciones sobre todo en zonas urbanas debido a la escasez de espacio, por lo cual la construccin bajo cota de terreno natural ha cobrado gran importancia.

En la actualidad, las edificaciones cuentan con la construccin de ciertos niveles de stanos que pueden tener profundidades variables, generalmente por necesidades arquitectnicas, por optimizacin de espacios o por soluciones geotcnicas.

En la mayora de los edificios modernos de nuestra ciudad, debido a la problemtica de bsquedas de lugares utilizables, para stanos de parqueos, observamos este tipo de obras. Por esta razn en este tipo de trabajos, es fundamental determinar mtodos de excavacin adecuados y sistemas seguros de sostenimiento, para proteger las paredes de excavacin, evitando posibles fallas en edificios adyacentes.En general, cuando empieza una nueva estructura a edificarse y si esta requiere una excavacin profunda para su cimentacin, es estrictamente necesario estudiar bajo qu condiciones se realizaran los trabajos de excavacin, ya que la misma podra causar prdida de capacidad de carga, asentamientos, movimientos laterales en edificaciones colindantes, etc. Por esto es obligatorio determinar soluciones accesibles para realizar trabajos de excavaciones seguros y econmicos.

2. GENERALIDADES2.1 Definicin de excavacin

Es la operacin de cortar y remover cualquier clase de suelo independiente de su naturaleza o de sus caractersticas fsico-mecnicas, dentro o fuera de los lmites de construccin. Su ejecucin incluye las operaciones de nivelacin y evacuacin del material removido a su lugar de disposicin final.2.2 Tipos de excavacin

La excavacin se establece de cuatro maneras, siendo estas:

- Por su profundidad

- Por su nivel de complejidad.- Por tipo de material excavado

- Por su grado de humedad

2.2.1 Por su profundidad

Poco profundas

Son aquellas que se encuentran en el rango de uno a cinco metros de profundidad.

Se puede llevar a cabo ya sea con maquinaria, de una potencia de 80 Hp o menor, como lo son retroexcavadoras, o tambin con uso de mano de obra de forma intensiva, se da sin construccin de rampas para la salida de camiones, nicamente de aquellas utilizadas por el personal.

A pesar de su poca altura, si se debe tomar en cuenta el uso de sistemas de proteccin de taludes durante su realizacin, como lo son los apuntalamientos, los cuales son los ms recomendados, debido a su fcil colocacin y desmontaje al finalizar el proceso de excavacin.

En su mayora estas excavaciones, los sistemas definitivos de proteccin del talud, no son demasiados complejos, esto debido su poca altura, ya que en la mayora de casos se utilizan, muros de mampostera reforzada.

Figura 1. Sistema de apuntalamiento, excavaciones poco profundas

Profundas

Son aquellas que superan los cinco metros de profundidad, se realizan con maquinaria que supere una potencia de 80 Hp; para su ejecucin debe tomarse en cuenta elementos tales como: sistemas complejos de proteccin de taludes y rampa de salida de camiones.

La construccin de los sistemas de proteccin de taludes se realiza durante el proceso de excavacin o bien se realizan antes de este, estos van desde el mtodo de suelo enclavado, micropilotes, pilotes o tablestacas, entre otros.

Para llevar a cabo este tipo de excavacin es importante que el ingeniero, considere el peligro que el desprendimiento de tierra de los taludes es mayor, y por ende la vida de los trabajadores corre mayor riesgo.

Esto debido a que diferencia de niveles topogrficos, entre los dos planos unidos por un talud, existe una tendencia natural de las masas a equilibrar sus potenciales energticos.

Esta inestabilidad fsica, encontrara su estado tericamente de equilibrio final, cuando las masas igualan sus energas, eliminando la diferencia de potencial inicial. Este equilibrio tiende a alcanzar, como estado lmite, la

Formacin de un plano horizontal. Las fuerzas que causan la inestabilidad son la gravedad (peso de la masa), y las presiones neutras, como por ejemplo las generadas por un flujo.2.2.2 Por su nivel de complejidad

Excavacin masiva

Consiste en realizar el movimiento de grandes cantidades de material, se emplea maquinaria que supere la potencia de 80Hp, para este tipo de excavacin presenta el mayor rendimiento ya que, al momento de realizar los cortes, nicamente se debe prestar especial cuidado al tallado de taludes y la profundidad mxima de excavacin.

Debido a la potencia de la maquinaria empleada los niveles de rendimiento de corte pueden oscilar entre 110 y 125 metros cbicos por hora, este rendimiento puede ser menor o mayor dependiendo de factores tales como: distancia de acarreo, pericia del operario de la maquinaria, el tipo de maquinaria y el tamao de la pala hidrulica de corte y la clase de suelo excavado.

Durante el proceso de excavacin es importante el correcto tallado de los taludes, respetando los ngulos mnimos y las alturas mximas.

Excavacin estructural

Se establece como excavacin estructural a la que se realiza para la conformacin de las fosas para la cimentacin, en esta actividad la cantidad de material movilizado es menor, ya que los rendimientos se reducen en comparacin a la excavacin masiva a un rango entre 50 y 60 metros cbicos por hora, a pesar que se emplean tanto maquinaria que supera los 80 Hp de potencia como de menor, otro factor importante es debido a que la capacidad de la pala hidrulica se puede reducir hasta 0,30 metros cbicos.

La complejidad radica en que durante el proceso del tallado de las fosas se debe respetar las longitudes establecidas de estas, como tambin la profundidad con la que se debe contar.

Excavacin en rampa

Consiste en retirar la rampa de salida de los camiones, este proceso se realiza tomando en cuenta la altura del stano y el tipo de maquinaria disponible.

A pesar que es la ltima excavacin a realizar, se deber de planificar desde el inicio del proceso de excavacin, ya que su localizacin depende de elementos tales como: la profundidad, maquinaria disponible y forma de acceso.

Para llevar a cabo este tipo de excavacin, los rendimientos oscilan entre los 50 y 60 metros cbicos por hora, al igual que la excavacin estructural, esto debido a lo ya mencionado.2.2.3 Por tipo de material excavado

Excavacin en roca

Se define como roca a aquel material cuyo tamao exceda de 50 cm y la dureza y textura las cuales no pueden excavarse por mtodos diferentes de demoliciones controladas o por trabajo manual por medio de fracturas y cuas, segn las condiciones del lugar o las caractersticas de la roca. La excavacin en roca no tendr sub-clasificacin, es decir, no se distinguir roca hmeda o seca.

Excavacin comn en tierra, conglomerado y roca descompuesta

Es aquel material que no se asimila a la clasificacin de roca ya definida y que pueden extraerse por los mtodos manuales normales o mecnicos, utilizando las herramientas y equipos de uso frecuente para esta clase de labor: barras, picos, palas, equipos desde excavadoras hidrulicas hasta retroexcavadoras. Entre estos materiales estn: arcilla, limo, arena, cascajo y piedras con tamao inferior a 50 cm (20"), sin tener en cuenta el grado de compactacin o dureza y considerados en forma conjunta o independiente.2.2.4 Por su grado de humedad

Excavacin hmeda

Es aquella que se ejecuta por debajo del nivel fretico existente en el momento de hacer la excavacin y que exige el uso continuo de equipo de bombeo para extraccin del agua. No se considera como excavacin hmeda, la debida a lluvias, infiltraciones, fugas de aguas, aguas procedentes de alcantarillados existentes, aguas perdidas o de corrientes superficiales que puedan ser corregidas o desviadas sin necesidad de bombeo.

Excavacin seca

Se considera como seca toda excavacin que no se asimile a la definicin dada para la clasificacin excavacinhmeda.3. DEFINICION DE UN SOTANOUn stano es una estructura que se encuentra por debajo del nivel natural del terreno, en su mayora se utilizan para la ubicacin de elementos complementarios que ayudarn al buen funcionamiento del edificio, siendo estos elementos tales como, bombas de agua y plantas elctricas entre otros.

Los stanos tambin son utilizados para albergar el rea de estacionamientos de vehculos en edificios, tanto comercialescomodeapartamentos. 4. ESTUDIOS NECESARIOS PARA LA EJECUCIONPara ejecutar los trabajos excavacin o movimientos de tierra, se debe contar con estudios previos. Estos estudios deben de aportar informacin concreta acerca de las caractersticas del suelo antes de iniciar las labores de excavacin.

Se aconseja tomar en cuenta los siguientes parmetros: Contar con un estudio estratigrfico del terreno a excavar, el cual demuestre qu tipo de suelo se espera encontrar.

Se debe determinar con exactitud el nivel fretico del lugar, esto ser de gran importancia para poder determinar la forma de trabajo que se tendr durante la excavacin.

Ubicacin de edificaciones prximas o colindantes, se debe contar con informacin actualizada del estado de dichas construcciones tal como, a qu profundidad se encuentra la cimentacin.

Cota mxima de la profundidad que alcanzar la excavacin.

Detectar en el subsuelo todos los obstculos y/o infraestructura existente que pudiera afectar la excavacin. Como sistemas de comunicaciones (lneas de telfono, internet, etc.), sistemas de agua potable,drenajesuotros Estudios de suelos

Los diferentes estudios que se realizan a los suelos, ayudarn a conocer mejor las caractersticas fsicas y propiedades mecnicas de los diferentes tipos de estratos en los cuales se encuentra conformado el terreno.

4.1.1 Clasificacin de suelos

Consiste en la identificacin de los diferentes tipos de suelos en los cuales se encuentra divido el terreno, la clasificacin puede ser por medio de la nomenclatura AASHTO. La clasificacin establece 7 grupos de suelos y agregados con base en la determinacin en el laboratorio de la granulometra, el lmite lquido y plstico. Un octavo grupo corresponde a los suelos orgnicos. Esta clasificacin puede ser utilizada cuando se requiere una clasificacin geotcnica precisa. La evaluacin de los suelos dentro de cada grupo, se hace por medio de un ndice de grupo, que es un valor calculado a partir de una frmula emprica.

La extraccin de las muestras se puede realizar por medio de un pozo excavado manualmente, y extrayendo una muestra alterada de cada estrato diferente que se encuentre, o bien se puede realizar utilizado ensayos de penetracin estndar.

Los suelos que sern excavados, se clasifican considerando varias caractersticas tales como su origen, granulometra (densidad, tamao y distribucin de partculas), resistencia, deformabilidad, permeabilidad, etc. Para el proceso de excavacin, la clasificacin de los suelos se define en funcin de la dificultad para ejecutar esta actividad y se clasifican as:

Material I

Es aquel que es atacable, si el proceso es manual, utilizando nicamente pala, sin requerir el uso de pico, an cuando ste se emplee para facilitar la operacin. Si el proceso es por medios mecnicos, este material puede ser eficientemente excavado con una cargador frontal sobre orugas o ruedas, cuya potencia sea de 80 a 110 hp, sin el auxilio de arados o por otro similar, an cuando stos se utilicen para obtener mayores rendimientos. Los suelos de este tipo son blandos, no cementados, cuya medida en prueba de penetracin estndar o en compresin simple es menor o igual a 2,5 toneladas por metro cuadrado (t/m2). Lo anterior no excluye a otro tipo de suelo con otras caractersticas diferentes, si satisface las sealadas en el inicio de este inciso. Material II

Si el proceso es por medios manuales, se requerir el uso de pico y pala. Si el proceso es por medios mecnicos la dificultad de extraccin y carga exigir el uso excavadoras hidrulicas sobre orugas con una potencia de 140 a 160 hp, y sin el uso de explosivos, an cuando por conveniencia se utilicen para aumentar el rendimiento.

La resistencia a la compresin simple de este material es menor o igual a 40 t/m2.

Material IIISi el proceso es por medios manuales, este material slo puede removerse y alterarse con cua y mazo, o con el uso de equipo menor como martillos neumticos, o bien mediante explosivos o gel expansivo. Si el proceso es por medios mecnicos se requerir del uso de martillos neumticos adaptados al equipo pesado. En este material la resistencia a la compresin simple es de 400 t/m2. 4.1.2 Estudio granulomtrico y lmites de AtterbergEl estudio granulomtrico establece el tamao de las partculas de los diferentes elementos que componen el estrato, esto se logra por medio de tamices, los cuales se encuentran graduados con diferentes tamaos, este ensayo debe ser realizado para poder realizar la clasificacin del suelo.

El ensayo de lmites de Atterberg, consiste en determinar los lmites lquido y plstico, este procedimiento se realiza en laboratorio y forma parte de los diferentes estudios para realizar la clasificacin del suelo.2. Aprovechamiento del suelo

Con el perfil estratigrfico, obtenido previamente, se podrn conocer los volmenes aproximados de los estratos existentes, de esta manera se puede determinar si al momento de realizar la excavacin el material encontrado puede ser utilizado en otras actividades y no necesariamente tiene que ser desechado, este factor puede ayudar a realizar una variacin de costo total de la obra.

El material encontrado puede llegar a ser comercializado como por ejemplo: construccin de plataformas, rellenos sanitarios o rellenos estructurales, entre otros. De encontrarse otro tipo de material que no sea selecto, se debe determinar si cuenta con algn uso dentro o fuera de la obra, de no ser as, el material ser dispuesto en botaderos.

Para conocer el potencial de venta del material se deber conocer su clasificacin y el volumen que ocupa, con elementos como estos el ingeniero podr determinar el posible aprovechamiento que se le d al suelo. 3. Obras de contencin para proteccin de colindancias

Al momento de realizar una excavacin de stanos de edificios, es usual que se realice en reas, del tipo residencial o comercial, donde generalmente se encuentran edificaciones importantes. Para evitar realizar algn tipo de dao a la estructura aledaa, debido a la diferencia de niveles generados por la excavacin, se debe contar con un sistema de proteccin adecuado al tipo de suelo con que se cuenta y con el tipo de edificaciones que se ven afectadas.

Figura . Esquema sobre la proteccin de colindancias

Dichos sistemas de proteccin son considerados como muros de contencin, los cuales van desde el mtodo de suelo enclavado, hasta otros sistemas de pantallas como lo son: de paneles continuos de concreto armado in situ, pilotes secantes continuos, pilotes discontinuos, micropilotes discontinuos, o tablestacas.

El sistema de proteccin deber ser propuesto por un experto, el cual tomar en cuenta todos aquellos factores como: carga solicitante hacia el talud, caractersticas fsicas y propiedades de suelo, entre otros para disear un sistema que satisfaga las necesidades que se presenten.

4.3.1 Muros de contencin

En el artculo del curso de mecnica de suelos de la Universidad Tcnica Federico Santa Mara de Espaa, se define como muro: Toda estructura que de forma activa o pasiva, produce un efecto estabilizado sobre una masa de terreno.

El carcter fundamental de los muros, es el de servir de elemento de contencin de un terreno, que en unas ocasiones es un terreno natural y en otras un relleno artificial.

En las diferentes situaciones, el cuerpo del muro puede trabajar esencialmente a flexin, y la compresin vertical, debida a su propio peso, generalmente despreciable segn sea el caso. Sin embargo, en ocasiones el muro desempea una segunda misin que es la de transmitir cargas verticales al terreno, desempeando una funcin de cimiento. La carga vertical puede venir de una cubierta situada sensiblemente a nivel del terreno, o puede ser producida tambin por uno o varios muros apoyados sobre el muro y por pilares que apoyan en su coronacin

Transmitindole las cargas de las plantas superiores.

La mayora de los muros de contencin se construyen de hormign armado, cumpliendo la funcin de soportar el empuje de tierras, generalmente en desmontes o terraplenes, evitando el desmoronamiento y sosteniendo el talud.

4.3.1.1 Tipos de muro de contencinSuelo enclavado

El suelo enclavado es una tcnica para reforzar el suelo in-situ. El sistema consiste en una cubierta o revestimiento de concreto lanzado, construido regularmente de arriba hacia abajo y un arreglo de inclusiones (miembros reforzados), perforado o insertado en una masa de suelo. El suelo enclavado se compone de tres elementos, el suelo in-situ, el refuerzo y la cubierta o revestimiento (aunque esta no siempre se utiliza).

La disposicin de las inclusiones puede efectuarse para actuar durante un tiempo de servicio ms o menos prolongado, por lo que cabe distinguir entre:

- Inclusiones provisionales

- Inclusiones permanentes

Las primeras, tienen el carcter de medio auxiliar, y proporcionan las condiciones de estabilidad a la estructura durante el tiempo necesario para disponer otros elementos resistentes que los sustituyan. Las inclusiones permanentes se dimensionan, evidentemente, con mayores coeficientes de seguridad.

En la actualidad, su popularidad para la proteccin de taludes en la excavacin de stanos para edificios, es debido a que ofrece ventajas tales como:

- Facilidad de adaptacin a la geometra del proyecto.

- Casi total ausencia de vibraciones, muy importante si existen edificaciones aledaas.

- Notoria reduccin de descompresin o modificaciones en el terreno, evitando de esta manera daos a las estructuras existentes.

- Posibilidad de incorporar los paneles a la estructura permanente.

- Posibilidad de ser usados como contencin de excavaciones profundas.

A pesar de las ventajas que presenta el sistema de muro enclavado, ofrece una gran cantidad de aplicaciones con total xito en variados sectores de la ingeniera como por ejemplo:

- Proteccin de taludes en carreteras.

- Ejecucin de subsuelos para edificios, garajes subterrneos, etc., funcionando sea como elemento estructural que como diafragma impermeabilizante, para detener filtraciones de agua, entre otros.Metodologa constructiva

La tcnica del suelo enclavado, es utilizada para el refuerzo de terrenos cuya estabilidad no est asegurada. El suelo es, generalmente, un material estructuralmente pobre, debido a la baja tensin que presenta.

El concepto fundamental del suelo enclavado consiste en reforzar el suelo mediante la instalacin de barras de acero, quienes van dentro de perforaciones las cuales poseen cierto grado de inclinacin.

Se les inyecta concreto conocido como Shotcrete o concreto lanzado en espaol, generalmente de 3 000 psi, el cual tambin es utilizado para cubrir el talud, el proceso constructivo se realiza desde la parte ms alta y acaba en la ms baja.

Por lo tanto, esta tcnica se ejecuta a travs de una serie de anclajes pasivos, por lo que no son llevados a una tensin previa, como suele suceder en otro tipo de anclajes para construccin.

Proceso constructivo

a) Se realiza un corte inicial, en el cual el suelo pierde su estabilidad, pero no a tal punto en el cual las inclusiones no lo puedan estabilizar.b) Las cunetas y/o los drenajes horizontales son instalados, si es necesario;

c) Inmediatamente despus de la excavacin, la superficie recientemente expuesta es cubierta con una capa de concreto lanzado;

d) Las barras del refuerzo son instalados en ubicaciones predeterminadas con la longitud e inclinacin especificadas, utilizando los mtodos de perforacin y colocacin de lechada apropiados para el suelo, en el cual sern construidos;

e) Las inclusiones son pre-esforzadas a un pequeo porcentaje de sus cargas de trabajo, contra unas platinas aseguradas en la capa inicial de concreto lanzado. La carga de pre-esfuerzo usualmente no excede el 20% de la carga de trabajo;

f) Una segunda capa de concreto lanzado es aplicada. El drenaje vertical debe colocarse antes de realizar el lanzado;

g) El proceso se repite para todos los niveles subsecuentes.Cuando se les aplica pre-esfuerzo a las inclusiones se efecta normalmente mediante gatos hidrulicos, o mediante llave dinamomtrica si la cabeza dispone de rosca. La accin se puede ejercer, segn los casos, sobre la totalidad de las inclusiones (parte superior), o bien sobre uno o varios de los elementos que componen la masa de suelo enclavada.

La transferencia de los esfuerzos de las inclusiones al terreno se realizar directamente a travs de la lechada de inyeccin, o indirectamente a travs de tuberas metlicas, o de otros materiales. El comportamiento de las inclusiones cuando la fuerza exterior acta sobre la placa de apoyo, depende de las caractersticas de rigidez, longitud, inclinacin del refuerzo y del terreno. Detalle tpico del muro enclavado Colocacin de acero de refuerzo Colocacin de refuerzo longitudinal

Proceso de lanzado Pantallas

Pantalla continua de paneles de concreto armado in situ

Consiste en la realizacin, en el subsuelo, de un muro vertical de concreto armado de espesor variable entre 30 y 120 cm, con un fc de ms de 3 000 psi, y un armado de acero con un fy igual o mayor al grado 60, capaz de absorber cargas axiales, empujes horizontales y momentos flectores, pudiendo alcanzar profundidades hasta los 50 m.

La pantalla continua se realiza en paneles (en forma sucesiva o alternada), cuya continuidad es asegurada por medio de un tubo o chapa junta, colocado luego de las operaciones de excavacin de cada panel y retirado despus del comienzo de endurecimiento del hormign.Pantalla continua de concreto armado in situ

Las tcnicas de ejecucin de las pantallas continuas son sustancialmente idnticas a la excavacin de pilotes. La difusin, cada vez en aumento de este sistema en el sector de las construcciones industriales y residenciales, se debe fundamentalmente a las ventajas que ofrece:

- Facilidad de adaptacin a la geometra del proyecto.

- Casi total ausencia de vibraciones.

- Notoria reduccin de descompresin o modificaciones en el terreno, evitando de esta manera daos a las estructuras existentes.

- Posibilidad de alcanzar profundidades debajo del nivel de agua (nivel fretico).

- Posibilidad de incorporar los paneles a la estructura permanente.

- Posibilidad de ser usados como contencin de excavaciones profundas.Por los motivos expuestos, este mtodo de proteccin tienen hoy en da un vasto campo de aplicacin, ya que pueden ser utilizadas con total xito en variados sectores de la ingeniera, como por ejemplo:

a. Fundaciones de obras de arte.

b. Servicios de proteccin tanto de taludes como de obras amenazadas por la erosin de las aguas.

c. Grandes obras hidrulicas (presas de tierra, excavaciones en presencia de napa fretica, cortinas de impermeabilizacin en el cauce de los ros, etc.)

d. Obras de canalizacin para la regularizacin de los cauces de los ros contra las crecidas (inundaciones), y la erosin.

e. Construccin de lneas de subterrneos, embarque de tneles, cruces subterrneos y construccin de grandes excavaciones en centros urbanos.

f. Ejecucin de subsuelos para edificios, garajes subterrneos, etc., funcionando sea como elemento estructural que como diafragma impermeabilizante para detener filtraciones de agua.

g. Grandes obras industriales para la construccin de pozos, silos subterrneos, etc.

h. Construccin de muelles.

i. Pilotes rectangulares. Los paneles de la pantalla continua pueden ser usados individualmente para soportar elevadas cargas verticales. En este caso toman el nombre de pilotes rectangulares.

j. Pantalla continua plstica, para conformar una barrera estanca de fango mezcla de cemento, bentonita y agua en proporciones que varan en funcin de la permeabilidad deseada (en funcin del grado de impermeabilizacin que se quiere alcanzar); para conformar una barrera hidrulica que impida filtraciones de agua o de fluidos indeseables.

Proceso constructivo

a. Se debe realiza la excavacin por medio de una gra con aditamento para la excavacin de pantallas (figura 14 y 15), tomando en cuenta el ancho y la profundidad, a la cual se desee.

b. Seguidamente se introduce el refuerzo de acero, el cual se arma in situ, posteriormente se colocar dentro de la excavacin por medio de gra.

c. Luego se inyecta el concreto, el cual deber de poseer como mnimo un fc de 3 000 psi, dentro de la pantalla. Gra con aditamento para excavacin de pantallas Aditamento especial para excavacin de pantallas

Proceso constructivo de pantallas continuas de concreto

Tablestacas Las tablestacas son perfiles, generalmente metlicos, que pueden ser utilizados para obras definitivas (muelles, defensas de cauces, proteccin de muros en excavaciones bajo nivel fretico, etc.), o bien como protecciones provisionales (aperturas de zanjas para colectores, diques secos, etc.).

En los primeros casos (tablestacas no recuperables), se realiza la hinca de los perfiles hasta las cotas proyectadas mediante vibrohincadores o bien mediante martillos hidrulicos. Generalmente se obtienen unos rendimientos bastante ms elevados mediante el empleo de vibrohincadores, permitiendo asimismo dichos medios, una ejecucin ms precisa de los tablestacados.

En el supuesto de entibaciones provisionales (tablestacas recuperables), se realiza tanto la hinca como la extraccin de las tablestacas, generalmente mediante vibrohincadores. En el caso de entibaciones para colectores, pueden ser empleados los equipos base para la realizacin de la excavacin de zanjas o como gras para la introduccin de tuberas, etc. Un ejemplo de aplicacin prctica de entibacin provisional, viene dado por la formacin de recintos de tablestacas, previos al vaciado necesario para la fundicin de pilas de estructuras, que deban ser realizados bajo nivel fretico (cauces de ros), procedindose a la extraccin de dichas tablestacas una vez realizado el trabajo, emplendose sucesivamente las mismas tablestacas para la realizacin de las siguientes fundiciones.

Estos se encuentran unidos entre s, mediante un trabe especial que posee cada una, la cual la fija a la siguiente. Detalle de trabe entre tablestacas Las tablestacas las podemos encontrar:

- Metlicas de acero, son las ms normales

- De hormign

- De plstico (vinilo)

- De fibra de vidrio

Su uso ofrece ventajas como: alta resistencia para solicitacin de hincado (suelo difcil de penetrar), relativamente livianas, pueden llegar a ser recuperables, fciles de proteger de la oxidacin, a pesar de esto poseen grandes desventajas para su utilizacin urbana debido a que: afectan a las estructuras muy prximas a ellas al momento de su instalacin por ruido y vibraciones, pueden provocar asentamiento en estructuras vecinas debido a las vibraciones. Uso de tablestacas para la contencin de suelo

CalzadurasLa calzadura es un elemento que soporta carga vertical directamente y lo transmite a un estado inferior del suelo. El trmino lo hemos generalizado para otro tipo de funciones y lo empleamos indistintamente para aquellas obras que se realizan con algunos de los propsitos siguientes:

a) Para consolidar la cimentacin de una estructura existente. Tal es el caso de una estructura que ha sufrido asentamientos. Este caso es frecuente en edificaciones de valor arquitectnico o histrico que por estar cimentadas sobre terrenos que se consolidaron con el tiempo han sufrido asentamientos que comprometen su estabilidad y se requiere nivelar la estructura y detener los asentamientos. b) Para darle mayor capacidad portante a la cimentacin y poda requerirse buscar un estrato de suelo ms resistente a mayor profundidad o reforzar la misma cimentacin amplindola.

c) Para proteccin de la propiedad vecina edificaciones o taludes cuando se va a realizar excavaciones cercanas. En este contexto las obras de calzadura tienen carcter temporal ya que su funcin de contencin o confinamiento ser asumida definitivamente por la nueva construccin.TRABAJO Y DISEO DE LA CALZADURA Es recomendable que antes de emprender trabajos de calzadura se analice el problema en la luz de las condiciones esperadas del suelo, de las caractersticas y ubicacin de las edificaciones vecinas etc. Y se prepare un plano de calzadura y recomendaciones constructivas.

Las cargas sobre la calzadura-empuje lateral y cargas verticales-en cada uno de los puntos de excavacin debern ser evaluadas en funcin a las caractersticas del suelo, su contenido de humedad y la cercana de cimentaciones existentes.

Conocimiento del suelo. Tanto para el diseo como para la ejecucin de la calzadura es indispensable que se tenga conocimiento de las caractersticas del suelo, y estar atento a cualquier variacin de stas. En particular bolsones de arena.

Planificacin. Planificar el proceso de excavacin-calzadura-apuntamiento y de construccin de las obras definitivas de manera que sea un proceso secuencial lo ms rpido posible.

Apuntalamiento. La calzadura, en particular en los frentes bajo o cercano a edificaciones existentes, debe apuntalarse. Considerar que la capacidad de la calzadura-pantalla de concreto simple-como muro de contencin es limitada.

El apuntalamiento es esencial sobre todo cuando tenemos edificaciones vecinas ya sea que stas estn al borde de la excavacin o estn ms retiradas, caso ms peligroso porque la calzadura no cuenta con el beneficio de la carga vertical y trabajar solamente como pantalla con el empuje adicional del bulbo de presiones de la cimentacin del edificio. Las recomendaciones de apuntalamiento deben ser parte del diseo de la calzadura. La carga de diseo de los puntales debe ser estimada conservadoramente.

El empleo de apuntalamiento no slo da seguridad a la calzadura sino que tambin puede reducir el costo sustancialmente al permitir espesores menores de calzaduras. En excavaciones profundas la longitud de los puntales de la calzadura deber llegar a ser considerable; las indicaciones se evaluaran la conveniencia del empleo de puntales robustos versus el empleo de puntales delgados a la luz de las necesidades de arriostre de stos y las dificultades de obra.Monitoreo. El proceso de excavacin y calzadura requiere de un monitor permanente para detectar: desplazamientos, asentamiento mediante control topogrfico permanente aparicin de grietas de tensin o grietas en las edificaciones vecinas.

A continuacin se tienen las siguientes figuras:

PROCEDIMIENTO DE TRABAJO Es usual que los problemas con las edificaciones vecinas sean causados por las deformaciones laterales de la calzadura o por los asentamientos diferenciales.

En los ltimos aos, en los que la confianza hacia las nuevas construcciones ha disminuido, debido a los accidentes ocurridos en algunas obras, el utilizar calzaduras en la construccin de muros de stanos ha ocasionado problemas con terceros ya que se invade la propiedad vecina. En el Per, desde el inicio de los aos 90, se utiliza muros de concreto armado que, al principio, sirven como elementos de contencin en la etapa de la excavacin, soportando los empujes del suelo mediante tensores y/o anclajes potenzados. Este elemento de contencin es el muro perimtrico del proyecto, lo que no genera un costo adicional. Este tipo de muros son llamados muros excavados con anclajes o muros pantalla.

La calzadura es un elemento que soporta carga vertical directamente y lo transmite a un estado inferior del suelo. El trmino lo hemos generalizado para otro tipo de funciones y lo empleamos indistintamente para aquellas obras que se realizan con algunos de los propsitos siguientes:

Al terminar de construir una primera fila de muro, se pasa a repetir el proceso en una segunda fila. Los paos son normalmente de 3m de altura por 4.5m o 5.0m de largo con refuerzos verticales y horizontales que sobresalen hacia abajo y hacia los costados, aproximadamente 50cm. Esto se hace con la finalidad de hacer el empalme con el futuro pao adyacente y luego con el pao de la fila inferior.Colocacin de refuerzo para futuros empalmes

Cuando hay una edificacin al costado con cimentaciones superficiales lo recomendable es hacer la primera fila del muro con longitudes de paos de hasta 2.5m. Esto se recomienda ya que la cimentacin del edificio existente no se est calzando y puede desestabilizarse si se quita 5m de terreno.

Los anclajes pueden ser temporales o permanentes. Los anclajes temporales trabajan hasta que son sustituidos por estructuras permanentes, en el caso de una excavacin de varios stanos, el sostenimiento temporal se realiza con anclajes, hasta que son sustituidos por las losas de entrepiso.

Los anclajes permanentes trabajan durante toda la vida til del proyecto, por lo que se dimensionar con mayores coeficientes de seguridad y los niveles de proteccin sern mayores.

Los espesores recomendados para los muros anclados, construidos en un buen suelo, como el de cusco, y para alturas normales de piso a piso son:

PARA CONSOLIDAR LA CIMENTACIN DE UNA ESTRUCTURA Las calzaduras son estructuras provisionales que se disean y construyen para sostener las cimentaciones vecinas y el suelo de la pared expuesta, producto de las excavaciones efectuadas. Tienen por funcin prevenir las fallas por inestabilidad o asentamiento excesivo y mantener la integridad del terreno colindante y de las obras existentes en l, hasta que entren en funcionamiento las obras de calzadura y/o sostenimiento definitivas.

Tambin podramos decir que es un tipo de muro de contencin de gravedad, que se construye por tramos, en forma escalonada siguiendo los principios Mampostera, Su aplicacin depender del tipo de terreno, ya que no se puede construir libremente sobre cualquier suelo, hay que tener en cuenta la resistencia, cohesin, empuje activo del suelo, por lo tanto El INGENIERO RESIDENTE a cargo de la Obra, deber contar con un Estudio General de Mecnica de Suelos, y as contar con una informacin precisa acerca de la clasificacin del mismo en cada uno de sus estratos encontrados.

En el Per, sobre todo en Lima gracias al buen suelo con que se cuenta se suele realizar calzaduras de 10-15 mts de profundidad, sin embargo lo recomendable es no exceder de los 6mts.Calzadura desencofrada

Consideraciones a tomar en cuenta: Como en toda obra se realizar la excavacin masiva de la zona que corresponder a los stanos; al pie del muro se deben excavar piques de ancho variable que puede ser de 1m a 1.5 metro de ancho, esto depender de la consistencia del terreno.

Los piques (huecos) se debern de excavar alternadamente, de forma que quede 2 piques sin excavar (2.5 m aprox.) entre pique y pique sin excavar.

La calzadura debe realizarse lo ms rpido, por ello es que luego de terminado los piques se debe de encofrar y luego el vaciado del concreto. El vaciado de concreto se realizara del mismo orden como se realizaron los piques, o de manera alternada.

Vista general de la Calzadura

Y algo muy importante que la calzadura se realiza por niveles, por eso es que no se puede realizar piques que corresponda al nivel inferior mientras no se haya completado la calzadura superior.

Entre una calzadura superior e inferior debe de existir un desfase de medio pao (algo similar a lo que se realiza en mampostera), con la finalidad de brindar trabazn entre bloques y conforme se incremente la altura (profundidad) de la calzadura tambin tendr que aumentar el ancho de la base del calzado, por lo cual a mayor altura nos iremos introduciendo mas en el terreno vecino, por ellos es que se debe ser muy cuidadoso en este proceso de calzado pues un mnimo error puede provocar graves accidentes en la obra como el colapso de la edificacin vecina.5. CONCLUSIONES Las excavaciones profundas para cimentaciones es un tema de aplicacin de las teoras generales de la Mecnica de Suelo y la Geotecnia. El anlisis de las excavaciones profundas estar en funcin de las condiciones geotcnicas en las que se pretenda realizar el corte de excavacin, estudiando el comportamiento del suelo y posteriormente aplicar los conocimientos y criterios ingenieriles. El problema fundamental de las excavaciones profundas es el estudio y anlisis de su estabilidad general. Se debern analizar todas las posibilidades de falla en las paredes y en el fondo de la excavacin. La identificacin de los diferentes estratos y posibles obstculos que se encuentren tanto en el subsuelo como en el suelo, ayudar a la correcta seleccin de maquinaria a utilizar. La estabilidad de las paredes de la excavacin, cuando estas se realicen en forma de taludes. Los criterios y mecanismos de fallas debern ser analizados con las teoras generales de la estabilidad de taludes.

6. BIBLIOGRAFIA Gutirrez Lazares Wilfrido (2002): Entibacin y tablestacas; apuntes de clase. http://www.geotecniaambiental.cl/ http://es.slideshare.net/laawWxD/excavaciones-2df?related=1 http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_3277_C.pdf Lpez Carlos (2005): Estructuras de contencin - Capitulo 3.

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