65694131-excavaciones

EXCAVACIONES

CLASIFICACIÓN DE LAS EXCAVACIONES

basada en la mayor o menor dureza del terreno, y que debe ser usada para la cubicación de los movimientos de tierra, pues de esta clasificación dependerán los medios necesarios para realizar la excavación las que varían con la naturaleza del terreno, que desde este punto de vista, se pueden clasificar en:

A) Excavación en terreno blando. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de la pala. El material del suelo puede ser de tipo arenoso, arcilloso o limoso, o una mezcla de estos materiales; también puede contener materiales de origen orgánico.

B) Excavación en terreno semiduro. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de picota. El material puede ser en tal caso una mezcla de grava, arena y arcilla, moderadamente consolidada, o bien una arcilla fuertemente consolidada.

Ing. Gonzalo Sena

CLASIFICACIÓN DE LAS EXCAVACIONES

C) Excavación en terreno duro. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de la chuzo. El material puede ser una mezcla de grava, arena y arcilla, fuertemente consolidada.

D) Excavación en terreno muy duro.Puede ser ejecutada valiéndose necesariamente del uso de maquinaria especializada. El tipo de material puede ser una roca semi-descompuesta.

E) Excavación en roca. La que precisa para su ejecución del uso de explosivos. El material puede estar constituido por un manto de roca, o por piedras de gran tamaño, que no pueden ser removidas mediante el uso de maquinaria.

Ing. Gonzalo Sena

NCH 353 Of 2000 –CUBICACION DE OBRAS DE EDIFICACION

Excavaciones para fundaciones con moldaje y en terrenos que exijan talud, al cubicar se “aumenta” ancho en 10 cm. por lado.

Ing. Gonzalo Sena

..\..\Normativas\INN\INN\NCh0353-2000.pdf






ESPONJAMIENTO

V1: “En banco” o

Geométrico

V2: Esponjado o

Suelto

V3: Compactado

NCH 353 Of 2000 - CUBICACION DE OBRAS DE EDIFICACION

Se calcula en volumen (m3) de escombro extraído.

El volumen es el registrado en la excavación,aumentado en el esponjamiento que corresponda.

Ing. Gonzalo Sena







TIPOS EXCAVACIONES

Ing. Gonzalo Sena

NCH 2282/2 AGUA POTABLE

Ing. Gonzalo Sena

EXCAVACIONES PARA AGUA POTABLE

Ing. Gonzalo Sena

NCH 2282/2 AGUA POTABLE

Ing. Gonzalo Sena

NCh349 Of 1999 Construcción –Disposiciones de seguridad en excavación

Ing. Gonzalo Sena






NCh 349 Of 1999 Construcción – Disposiciones de seguridad en excavación

Ing. Gonzalo Sena

NCh349 Of 1999 Construcción –Disposiciones de seguridad en excavación

Ing. Gonzalo Sena

NCh349 Of 1999 Construcción – Disposiciones de seguridad en excavación

Ing. Gonzalo Sena

TALUD

Talud: Inclinación del parámetro de un muro o de un terreno natural o artificial.

Lechada proyectada: Mezcla de agua y cemento, y en algunos casos aditivos,que es colocada en una superficie tras ser conducida por una manguera y empujada por aire a presión. La proyección de la lechada deberá realizarse lo mas pronto posible después de ejecutada la excavación, a fin de evitar la pérdida de humedad natural de los suelos expuestos. La verticalidad de la excavación se debe controlar permanentemente mediante plomadas en cada una de las aristas, a objeto de asegurar la verticalidad.

Todos los taludes se deben proteger mediante colocación de lechada de cemento de una relación agua cemento En caso de desmoronamientos se deberá consultar de inmediato al mecánico de suelos

Malla bizcocho: Malla cuadrada de alambre galvanizado tipo DWG de 2,11 mm de diámetro, formada por rombos de 50, 60 ó 70 mm de arista.

Ing. Gonzalo Sena

TIPOS DE EXCAVACIONES

Excavaciones

Actividad encargada de retirar parte del terreno para ubicar las fundaciones de la edificación futura.

De acuerdo a la envergadura y al tipo de obra podemos encontrar:

Excavación de escarpe Excavación a mano Excavación a máquina Excavación subterránea Excavación a tajo abierto Excavación con entibación Excavación sin entibación Excavación con agotamiento Excavaciones con socalzado.

Ing. Gonzalo Sena

TIPOS DE EXCAVACIÓN

• Escarpe

Operación realizada por el Jornal que consiste en la remoción de la capa vegetal. La profundidad es variable según el terreno.

• Excavación a mano

Corresponde a la extracción del terreno, lo que es realizado por el Jornal.

Ing. Gonzalo Sena


• Excavación a Máquina o Masiva

• En edificios de mucha altura que tienen uno o más subterráneos con grandes fundaciones, las excavaciones resultan de gran volumen y de profundidades apreciables, en estos casos una faena hecha totalmente a mano resulta muy costosa, razón por la cual la faena a mano se reduce al aflojamiento y carguío de las tierras. Existe una gran variedad de equipos y la elección de uno va a depender de la calidad del terreno, de los volúmenes a excavar y de los plazos de ejecución, por lo tanto las soluciones pueden ser diferentes de una faena a otra. En consecuencia cada faena debe estudiarse como un caso especial comparándose los costos de las posibles soluciones.

Ing. Gonzalo Sena

TIPOS DE MAQUINARIA

Dentro de Máquinas utilizadas en excavaciones podemos encontrar de diferentes tipos las que son manejadas por operador de máquina pesada:

-Excavadora. -Retroexcavadora -Cargador Frontal

Otras máquinas que muchas veces complementan esta actividad son:

-Motoniveladora-Bulldozer

Ing. Gonzalo Sena

EXCAVADORA

Ing. Gonzalo Sena

Generalidades

• Maquina ingenieril usadaprimordialmente para realizarexcavaciones y que excava bajo el niveldonde se encuentra.

Ing. Gonzalo Sena

GENERALIDADES

A: Máxima Altura de carga.

B: Máximo Alcance en el nivel de suelo.

C: Máximo nivel de excavación.

Distancias Características:

Ing. Gonzalo Sena

TIPOS DE EXCAVADORA

• Excavadoras sobre ruedas

• Excavadora sobre oruga

Ing. Gonzalo Sena

TIPOS DE EXCAVADORA

• Excavadora compacta

• Excavadora de largo alcance

Ing. Gonzalo Sena

TIPOS DE EXCAVADORA

• Excavadora para minería

• Retroexcavadora

Ing. Gonzalo Sena

USOS DE LA EXCAVADORA

• Excavación de zanjas, canales y pozos.

• Demoliciones.

• Piping y Mineria.

• Movimiento de material.

Ing. Gonzalo Sena

FACTORES DE DECISIÓN A LA HORA DE ADQUIRIR UNA EXCAVADORA

TAMAÑO Y USO

VERSATILIDAD

EFICIENCIA EN COMBUSTIBLE

RENTABILIDAD

MOVILIDAD

COMODIDAD Y SEGURIDAD

D

E

S

E

M

P

E

Ñ

O

Ing. Gonzalo Sena

CARGADOR FRONTAL

CARGADOR FRONTAL

• Excava desde la superficie donde está la máquina hacia arriba.

• Montados sobre ruedas u orugas.

CARGADOR FRONTAL

• Transportan material distancias cortas hasta camión o acopio

• Articulación central (las huellas de las ruedas traseras pasan por sobre las de las delanteras)

BULLDOZER

• Descripción/Características

– De orugas o ruedas. Observación mandos finales

– Bajo centro de gravedad


• Excavación Subterránea

Excavación que tiene un techo natural.

• Excavación a tajo abierto

Excavación que no tiene un techo natural.

Ing. Gonzalo Sena

EXCAVACIÓN CON ENTIBACIÓN

• Este tipo de trabajos se realizan enexcavaciones de profundidadimportante, angostas, donde el terrenoes muy blando, se desliza con facilidad odonde no es posible dar un talud naturalal terreno.

• La entibación consiste en unapuntalamiento del terreno conelementos soportantes auxiliares paraevitar derrumbes

Ing. Gonzalo Sena

ENTIBACIONES

TIPOS DE EXCAVACIONES

Excavación sin entibación

Este tipo de excavación se realiza en aquellas faenas donde el terreno no se desmorona al ser removido de su estado natural o en aquellos donde es posible hacer un talud

Talud

Se entiende por talud a la inclinación que tiene el terreno ya sea por sus condiciones naturales o por motivos de las excavaciones.

Ing. Gonzalo Sena

EXCAVACIONES CON AGOTAMIENTO DE NAPA

Este tipo de excavación se utiliza cuando se necesita deprimir la napa subterránea para poder realizar esta actividad a través de métodos mecánicos.

• Agotamiento de Napas

Corresponde a la depresión o desvío de las capas de aguas subterráneas conocidas como napas freáticas, por medio de bombas o Punteras.

Ing. Gonzalo Sena

INCONVENIENTES

• INCONVENIENTES DE LA PRESENCIA DE AGUA EN UNA EXCAVACIÓN.

• DIFICULTA O IMPOSIBILITA EL TRABAJO

• MODIFICA EL EQUILIBRIO DEL SUELO PROVOCANDO LA

• INESTABILIDAD DEL FONDO DE LA EXCAVACIÓN O EL

• DESMORONAMIENTO DE LOS CORTES.

• PROVOCA SUB-PRESIÓN Y CONSECUENTEMENTE FLOTACIÓN DE ESTRUCTURAS AFINES.

• AGOTAMIENTO DE SUELOS

CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN DEL METODO DE AGOTAMIENTO DE AGUAS SUBTERRANEAS

• PROPOSITO DEL AGOTAMIENTO ( PRESAS, CAMINOS, EDIFICIOS, ETC)

• CANTIDAD DE AGUA A AGOTAR

• PROFUNDIDAD DEL NIVEL FREATICO

• CONDICIONES GEOLOGICAS DE LA ZONA

• FACTORES DE COSTOS

OBJETIVOS DE LASEXCAVACIONES PARA DRENADO

• PRODUCIR CONDICIONES SECAS DE TRABAJO

• EVITAR LA ELEVACION O SUBPRESIONES EN EL FONDO

DE EXCAVACIONES

• REDUCIR LAS PRESIONES LATERALES SOBRE SOPORTES TEMPORALES

• MEJORAR LA ESTABILIDAD DE TALUDES TEMPORALES

• REDUCIR EL CONTENIDO DE HUMEDAD DE TERRENOS QUE SE VAYAN A EXCAVAR( EMPRESTITOS )

EXCAVACIONES CON AGOTAMIENTO

Es el conjunto de operaciones necesarias para realizar una excavación y trabajos en profundidad en seco. Tiene porobjeto eliminar total o parcialmente el agua existente en los frentes de trabajos y asegurar un nivel freáticorelativamente constante. Para ello es necesario implementar distintas soluciones para asegurar un nivel estable yun ambiente donde el agua de las napas subterráneas no influya de manera desfavorable en los trabajos realizadosen las zanjas.

Aumenta la resistencia al corte del suelo por reducción de las tensiones neutras. Esta medida es de vitalimportancia para el proyecto de una excavación con protecciones pues se ve involucrado directamente en laelección del tipo de solución de entibación a elegir. Una solución con madera no seria aconsejable para unaexcavación que contenga un nivel freático importante pues el hinchamiento de la misma provocaría no solopandeos sino también variaciones tanto de la forma como la resistencia de los puntales.

Existen varias fuerzas empleadas en el agotamiento las cuales se deben superar por gravedad o por fuerzamecánica, tales como la resistencia a la filtración (coeficiente de permeabilidad), la capilaridad y la adhesión.

Se deben hacer algunas consideraciones en la elección del método de agotamiento de la napa subterránea.

Cantidad de agua(flujo) Condiciones del terreno Profundidad del nivel freático Factor económico

Ing. Gonzalo Sena

BOMBAS CENTRIFUGAS

• Son las más usadas en el mercado , sufuncionamiento es el ingreso por el eje de labomba y se desplaza por la parte perimetralde ella para la expulsión , pero se debe cuidarel fenómeno de cavitación

BOMBAS CENTRIFUGAS

Sistema Well Ponit ( Punteras)

• El sistema Well-Point es un sistema deagotamiento de agua mediante lanzas dedrenaje que se utiliza para rebajar el nivel dela capa freática del terreno, mediante laaspiración e impulsión de las aguas.

PUNTERAS TRABAJANDO

SISTEMA DE PUNTERAS

• Utilizando la bomba de hinca, que es una bomba de chorro de agua a presión, se hinca en el terreno, según la disposición de la obra, un número considerable de tubos de 50 mm de diámetro, que disponen de un último tramo, el más profundo, en forma de filtro. Esta unidades, llamadas lanzas de drenaje o Well-Point, son las que absorben el agua del terreno cuando están conectadas a un equipo de bombeo.

• El sistema funciona por medio de un equipo compacto de bombeo o equipo Well-Point que, según las necesidades, puede ser móvil o estar situado en un punto fijo de la obra, ya que no necesita de traslado para la realización del trabajo, dado que el bombeo del agua se realiza a través del conducto (o conductos) de aspiración al que concurren las diversas lanzas de drenaje insertadas en el terreno.

IMÁGENES DE PUNTERAS

EQUIPAMIENTO

• El equipo Well-Point, montado sobre un chasis con un eje con neumáticos y barra de tiro para facilitar su colocación en la obra, consta de los siguientes elementos principales:

• Cámara o tanque de separación de aire: consiste en un amplio recipiente cilíndrico con gran capacidad (1,5 m3), para reducir al mínimo los paros y arrancadas.

• Bombas sumergibles eléctricas o bombas para la impulsión del agua, así como los electrodos de barra para el control del nivel eléctrico.

• Dos bombas de vacío eléctrico adosadas en el exterior de la cámara o tanque: se trata de dos depresores del tipo multiceclular enfriados por aire y lubricados por aceite.

• Cuadro de control eléctrico.

• Todos los equipos están provistos de control de marcha automática, con lo que se reduce al mínimo los costos de funcionamiento. Además los elementos de mando eléctrico se hallan en una caja hermética al agua.

EQUIPO PARA SISTEMA PUNTERAS

• Se trata de un equipo auto-aspirante de bombeo por vacío mediante unacombinación de bombas de vacío, bombas de agua, cámara o tanqueseparador de la mezcla aire-agua y unidad de control eléctrico.

• El equipo Well-Point utilizado en los lugares con suministro eléctrico esuna perfecta solución a las necesidades de rebajamiento de la capafreática.

• El equipo está construido como una unidad compacta para funcionar bajocondiciones extremas y presenta un funcionamiento sin polución yespecialmente silencioso.

• Provisto de un control de marcha completamente automático, tiene unfuncionamiento económico, con ahorro de energía merced al controleléctrico del nivel de agua.

DESCIPCIÓN DE LA BOMBA DE HINCA

• Los equipos de chorro de agua a presión son bombas especiales de alta presión, previstas para el hincado de las lanzas de drenaje.

• El procedimiento de hinca de las lanzas se realiza normalmente mediante agua a presión, a través de las cabezas de las mismas.

• En efecto, una vez situada la lanza verticalmente sobre el terreno, el agua inyectada sale libremente por la punta de la lanza y vuelve a la superficie arrastrando al terreno que rodea la punta de lanza. El vaciado del terreno de las cercanías de la punta de la lanza, hace que descienda toda la lanza.

• Esta serie de equipos de chorro de agua a presión proporciona la presión requerida para abrir las capas duras del fondo y el caudal de agua para transportar el material aflojado.

• El equipo de chorro de agua a presión debe funcionar con agua limpia, exentas de sólidos en suspensión. Aconsejamos utilizar preferentemente agua de la red municipal de distribución de agua potable.

CAPACIDAD DE LA BOMBA

• Equipo Well-Point:

• especificaciones

• Capacidad máxima 240 m3/hora

• Altura de impulsión 24,5 metros

http://www.ischebeck.es/catalogo/tablestaca.html

BOMBA PARA LAS PUNTERAS

BOMBA SUMERGIBLE

PARA PLANTA DE TRATAMIENTO

1HP 220V

BOMBAS SUMERGIBLES

USOS DE LA BOMBA SUMERGIBLE

WELLPOINT O PUNTERAS

Cada Wellpoint estaconectado con elcolector principalmediante un tubovertical liso pormedio de unionesgiratorias en tirasde un metro.Elcolector constituyetubos de 0.6 metrosque se enlazan conun acoplamientoque evita laestanqueidad delaire.

Ing. Gonzalo Sena


Estos pozos se ejecutan lanzando un fuerte chorro de agua por una cañería que termina en un trépano. El agua lava el terreno que es transportado hacia arriba por la cañería del pozo, la que se va profundizando fácilmente. Se usa para diámetros de 40 a 75 mm y para profundidades normalmente entre 3 y 8 m.

Las punteras permiten captar aguas superficiales y se aplican normalmente en localidades pequeñas.

Ing. Gonzalo Sena


• Se deben tomar muestras representativas del terreno en los sectores que atraviesan laspunteras, comprobando que el 50% de su tamaño no sea menos que la abertura de laspunteras.

• Cada puntera se debe desarrollar mediante un bombeo en forma intermitente, hasta obteneragua libre de arena y cristalina y luego a su máxima capacidad. Toda malla de punteras debetener a lo menos un piezómetro de observación de los niveles de agua. Las mallas depunteras se deben probar en forma escalonada, similar a lo establecido en la prueba decaudal variable para pozos.

• Se deben tomar, durante la prueba de bombeo de las punteras, las muestras de aguadestinadas a sus análisis físico-químico y bacteriológico; este último cuando proceda.

• Se requiere una prueba de gasto constante del conjunto de las punteras para el caudalsolicitado, con estabilización de niveles de por lo menos 180 min. El control de niveles sedebe efectuar en piezómetro habilitado especialmente para la observación de niveles.

Ing. Gonzalo Sena

SISTEMA DE PILAS DE SOCALZADO

El sistema de entibación consiste en la construcción de columnas dehormigón armado, ubicadas al borde de las excavaciones. El objetivode estas pilas es sostener el terreno y las construcciones cercanas,además de permitir una excavación vertical.

Secuencia Constructiva para Pilas de Entibación

1.- Efectuar las demoliciones correspondientes y marcar las ubicaciones delas pilas en el terreno, numerándolas según los planos de proyecto.

2.- Realizar la excavación para la construcción de las pilas impares. Elproceso se realiza de forma tal que no se produzca sobre excavación en lasección de alojamiento de la pila.

Ing. Gonzalo Sena

SISTEMA DE PILAS DE SOCALZADO

3.- Introducir la armadura y fijarla en su posición definitiva. Enseguida sematerializa el moldaje para hormigonado, sólo en la cara que enfrentará laexcavación, las otras caras se hormigonarán contra el terreno y las sobreexcavaciones sólo se rellenarán con hormigón, quedando expresamente prohibidocualquier otro procedimiento de relleno.

4.- Hormigonar las pilas impares.

5.- Transcurridas 24 horas después del hormigonado de las pilas impares seexcavan y hormigonan las pilas pares.

6.- Solicitar las instrucciones correspondientes a la empresa contratista a cargo dela ejecución de los tensores de anclaje antes de iniciar las excavaciones. Estas seharán en forma vertical hasta el nivel de los tirantes. Todas estas faenas deberáncoordinarse con dicha empresa.

7.- Colocar los tensores de anclaje y proteger todas las paredes con lechada decemento.

Ing. Gonzalo Sena

SOCALZADO

Ing. Gonzalo Sena

SOCALZADO

TENSORES

PUNTALES

MURO BERLINÉS

SOIL NAILING

SOSTENIMIENTO

• Shotcrete

– Sin refuerzo, con acero, con fibra (acero o polipropileno)

– Mezcla seca o húmeda (problema del rechazo)

– Sirven para evitar desmoronamiento y para impermeabilizar dando estabilidad

SHOTCRETE

SOSTENIMIENTO

• Muros Pantalla o Muros Colados

• Otros métodos

– Tierra armada (para rellenos)

– Hidrosiembra (para taludes)

– Tablestacado

• Entibaciones en zanjas

MUROS PANTALLA

TABLA-ESTACA

HIDROSIEMBRA

TIERRA ARMADA

RELLENOS

• Este punto se refiere a los trabajos y materiales necesarios para efectuar rellenos en lugares o espacios excavados y no ocupados por las obras y estructuras, en sobre-excavaciones, en respaldo de estructuras y en otros lugares predeterminados en el proyecto.

• Algo importante a destacar es que los rellenos estructurales deben ser Compactados en capas horizontales cuyo espesor sea igual o menor a 0.20m., salvo indicación contraria del proyectista.

• En los casos en que el material de relleno deba ser depositado contra estructuras de hormigón armado, estos deberán colocarse una vez que el hormigón haya fraguado.

Ing. Gonzalo Sena


• Según el uso que se le dé encontramos:

• Relleno Estructural

• Relleno Estructural Permeable

Ing. Gonzalo Sena







RELLENO

• Relleno Estructural

• Generalmente se ocupa para rellenar espacios excavados y no ocupados por las obras, en especial para tuberías de alcantarillado, estructura de hormigón armado tales como el relleno de las zanjas de las fundaciones de una edificación y alguna otra obra especificada en el proyecto.

Ing. Gonzalo Sena


• Relleno Estructural Permeable

• El material se empleará en los rellenos de respaldo de estructura y otras obras donde puedan presentarse subpresiones provocadas por la saturación de los suelos.

Ing. Gonzalo Sena








• Se mide por el volumen (m3) del espacio neto que será rellenado, independiente de la naturaleza y origen del relleno.

• La compactación se estima de acuerdo a la siguiente tabla 3 de la NCH 353 of 2000:







Ing. Gonzalo Sena

• Emplantillado

• Capa de hormigón de bajo contenido de cemento, llamado hormigón pobre, que tiene como función aislar la enfierradura del suelo, en las fundaciones, donde su espesor varía entre 5 y 10 cm. En muchos casos puede ser usado para nivelar y mejorar la calidad del suelo.

65694131-excavaciones

Documents