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Belén Burbano – Jennifer Loayza – Andrea Valarezo Topografía y Suelos “B”. 0 NOMBRE: BELÉN BURBANO JENNIFFER LOAYZA ANDREA VALAREZO MATERIA: TOPOGRAFÍA Y SUELOS PROFESOR: ING. GILBERTO MARTÍNEZ. PARALELO: “B”. CARRERA DE ARQUITECTURA Y DISEÑO SEMESTRE A-2015 “Elaboración de un Proyecto de sótano para edificios, con 6 pisos subterráneos para parqueo, en los sitios donde ya existan edificios de parqueos públicos construidos en la ciudad de Guayaquil. Se incluirá el PROYECTO DE TUTORÍA– II PARCIAL. INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA

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Tutoria Investigacion

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Belén Burbano – Jennifer Loayza – Andrea Valarezo Topografía y Suelos “B”.

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NOMBRE:

BELÉN BURBANO

JENNIFFER LOAYZA

ANDREA VALAREZO

MATERIA:

TOPOGRAFÍA Y SUELOS

PROFESOR:

ING. GILBERTO MARTÍNEZ.

PARALELO:

“B”.

CARRERA DE ARQUITECTURA Y DISEÑO

SEMESTRE A-2015

“Elaboración de un Proyecto de sótano para edificios, con 6 pisos subterráneos para parqueo, en los sitios donde ya existan edificios de parqueos públicos construidos en la ciudad de Guayaquil. Se incluirá el cálculo del Factor de Seguridad de la Cimentación del mismo”.

PROYECTO DE TUTORÍA– II PARCIAL.

INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA

NOMBRE:

BELÉN BURBANO

JENNIFFER LOAYZA

ANDREA VALAREZO

MATERIA:

TOPOGRAFÍA Y SUELOS

PROFESOR:

ING. GILBERTO MARTÍNEZ.

PARALELO:

“B”.

NOMBRE:

BELÉN BURBANO

JENNIFFER LOAYZA

ANDREA VALAREZO

MATERIA:

TOPOGRAFÍA Y SUELOS

PROFESOR:

ING. GILBERTO MARTÍNEZ.

PARALELO:

“B”.

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BELÉN BURBANO

JENNIFFER LOAYZA

ANDREA VALAREZO

MATERIA:

TOPOGRAFÍA Y SUELOS

PROFESOR:

ING. GILBERTO MARTÍNEZ.

PARALELO:

“B”.

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BELÉN BURBANO

JENNIFFER LOAYZA

ANDREA VALAREZO

MATERIA:

TOPOGRAFÍA Y SUELOS

PROFESOR:

ING. GILBERTO MARTÍNEZ.

PARALELO:

“B”.

NOMBRE:

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ANDREA VALAREZO

MATERIA:

TOPOGRAFÍA Y SUELOS

PROFESOR:

ING. GILBERTO MARTÍNEZ.

PARALELO:

“B”.

NOMBRE:

BELÉN BURBANO

JENNIFFER LOAYZA

ANDREA VALAREZO

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TOPOGRAFÍA Y SUELOS

PROFESOR:

ING. GILBERTO MARTÍNEZ.

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“B”.

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“B”.

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TOPOGRAFÍA Y SUELOS

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ANDREA VALAREZO

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PROFESOR:

ING. GILBERTO MARTÍNEZ.

PARALELO:

“B”.

NOMBRE:

BELÉN BURBANO

JENNIFFER LOAYZA

ANDREA VALAREZO

MATERIA:

TOPOGRAFÍA Y SUELOS

PROFESOR:

ING. GILBERTO MARTÍNEZ.

PARALELO:

“B”.

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CONTENIDO

MUROS COLADOS.............................................................................................................3

1. GENERALIDADES...................................................................................................3

2. EJECUCIÓN................................................................................................................4

2.1. ZANJA GUÍA......................................................................................................4

2.2. EXCAVACIÓN......................................................................................................5

2.2.1. Excavación con cuchara.................................................................................5

2.2.2. Perforación invertida......................................................................................8

2.2.3. Hidrofresa........................................................................................................9

2.3. LODO DE PERFORACIÓN...............................................................................10

2.4. HORMIGONADO................................................................................................11

INCIDENTES Y ACCIDENTES...................................................................................11

2. COMPARACIÓN ENTRE LOS MÉTODOS.......................................................12

CONSIDERACIONES IMPORTANTES.....................................................................13

A. PANTALLA CONTINUA.........................................................................................14

Ejecución de Pantalla con limitación de altura.........................................................15

Ejecución de muelles con pantalla continúa premoldeada......................................17

MUROS PREFABRICADOS DE HORMIGÓN HINCADOS.......................................19

1. Introducción.................................................................................................................19

2. Designaciones...............................................................................................................19

Muros prefabricados de hormigón hincados................................................................20

Muros prefabricados.......................................................................................................22

MUROS PREFABRICADOS EMPOTRADOS:..........................................................23

Muros de pantalla prefabricada y zapata “in situ”......................................................23

Muros de pantalla prefabricada con tirante y zapata “in situ”..................................23

Muros completamente prefabricados............................................................................23

Muros de lamas................................................................................................................24

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Proceso constructivo:......................................................................................................24

Excavación para el cimiento del muro de contención..................................................24

MUROS DE PILOTES TANGENTES.............................................................................25

EJEMPLO EN BAILÉN, JAEN....................................................................................26

MURO DE PILOTES ANCLADO ISOSTÁTICAMENTE O

HIPERESTÁTICAMENTE...........................................................................................26

MURO CON ANCLAJE.................................................................................................28

MUROS SIN ANCLAJE.................................................................................................30

Bibliografía..........................................................................................................................34

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MUROS COLADOS

1. GENERALIDADES

Esencialmente, la técnica de ejecución de muros colados consiste en realizar una trinchera

profunda sin apuntalamiento de las paredes, gracias a la utilización de lodos de perforación.

Una vez rellenada la excavación con este lodo, se llena inmediatamente de hormigón,

colocado bajo el lodo mediante un conducto de alimentación, que permite la ejecución

continua del muro.

Se han desarrollado, básicamente tres técnicas para la ejecución de la excavación:

Excavación con cuchara: se obtienen mejores rendimientos en terrenos fáciles,

abaratando el precio de ejecución.

Perforación invertida: se utiliza para grandes profundidades o en terrenos difíciles.

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Hidrofresa: prescinde de la cuchara, triturando a rotación extrayendo el detritus por

circulación inversa.

En primer lugar se construye una zanja de poca profundidad cuyas paredes se sostienen

mediante muros guía. Esta zanja sirve para alimentar la excavación con lodos de

perforación y guiar la máquina excavadora. Se continúa la excavación, manteniendo el

nivel del lodo entre los muros guía.

Una vez terminada la excavación se limpia y se coloca la armadura previamente montada y

se sitúan en los extremos del entrepaño los tubos de encofrado, para asegurar una buena

junta de hormigonado.

El hormigonado se realizará a través de una canaleta que llega hasta el fondo y que durante

toda la operación debe permanecer siempre introducida en la masa de hormigón. De esta

forma el hormigón va rellenando la excavación desplazando el lodo, que es evacuado hacia

un depósito de almacenamiento o hacia otro entrepaño en proceso de excavación. Antes que

endurezca completamente el hormigón, se extraen los tubos junta.

En la figura anterior se muestra el proceso esquemáticamente.

2. EJECUCIÓN

2.1. ZANJA GUÍA

La construcción de la zanja guía corresponde a la primera etapa de la excavación.

Su profundidad dependerá del método a emplear para la perforación. El ancho es mayor

para los procedimientos de excavación en circulación inversa; en general, varía entre 0,80 y

1,50 m.

La zanja está contenida por muros que sirven de guía a la máquina de excavación y además

estabilizan las paredes de la parte superior de la zanja.

Existen diversas técnicas para la construcción de estos muros, pueden ser de hormigón,

planchas metálicas, muros de ladrillo o tableros de madera. Lo esencial es que se produzca

una buena adherencia con el terreno para evitar no solo el desmoronamiento, sino también

la infiltración del lodo.

En la figura siguiente se observa lo antedicho.

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2.2. EXCAVACIÓN

2.2.1. Excavación con cuchara

Las primeras cucharas utilizadas fueron del tipo bicables. Estos aparatos, puramente

mecánicos, se maniobran mediante un cabrestante con dos tambores: en uno se arrolla el

cable de suspensión y en el otro el cable acciona el cierre.

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Se puede clasificar a las cucharas según la forma de sus valvas. Estas pueden tener los

bordes de ataque rectangular y otras con los bordes semicircular.

Las cucharas pueden estar equipadas con dientes para facilitar la penetración en el terreno y

su disgregación. El cierre debe ser relativamente estanco, sino el lodo de perforación

arrastraría el material de la excavación. No obstante, en general, se dispone de agujeros en

las cucharas para permitir el escurrimiento del lodo, sin pérdida apreciable del material de

la excavación.

Es muy importante que la excavación se realice en forma vertical, para ello las cucharas

están provistas por un sistema de guías de ancho sensiblemente mayor al de las valvas. Una

solución radical consiste en fijar la cuchara al extremo de una larga barra de guiado llamada

"Kelly". Las Kellys pueden ser tubulares, telescópicas o simplemente formadas por perfiles

de alas anchas de manera de no permitir la rotación de la cuchara ni la desviación vertical.

Las cucharas con mando hidráulico evitan los inconvenientes de los sistemas mecánicos de

cierre. En efecto, un pistón resiste mejor el trabajo bajo lodos que uno mecánico. En este

tipo de máquina, las valvas se maniobran mediante dos pistones (uno para cada valva) o

uno que actúa a través de sendas bielas.

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Las cucharas hidroeléctricas son máquinas un poco más complejas que requieren de una

central hidráulica que alimente los pistones de cierre de las valvas dentro de un cárter

estanco.

El sistema "Else" utiliza un sistema de excavación especial. La máquina dispone de un

mástil guía que se hunde en la excavación a medida que ésta avanza. Sobre este mástil se

desplaza una corredera que tiene un cangilón articulado mediante una charnela. La

corredera tiene un sistema de bloqueo que la inmoviliza cuando el cangilón ha realizado su

rotación. Existe una versión hidráulica de esta máquina.

El sistema "G.N.Cofor" utiliza una cuchara hidroeléctrica guiada por dos pilotes puestos en

Sistema "Else" perforaciones anteriores, esto hace, suponiendo la verticalidad de las guías,

que no exista desviación. Este sistema no necesita tubos junta.

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2.2.2. Perforación invertida

Consiste en aspirar los productos de la excavación mezclados con el lodo a través de fustes

de perforación. Luego, la mezcla se vierte en un tamiz vibratorio o en un depósito de

decantación del que se lo extrae por dragado.

Para conseguir la circulación del lodo se utiliza una bomba. Ésta deberá tener un paso libre

por lo menos igual al del hueco de los fustes para evitar que queden obturados. Es necesario

llenar la bomba y los fustes de lodo para cebar la bomba.

Estas máquinas pueden trabajar por percusión, por rotación o mixtas, según las

características del terreno.

Esta técnica de perforación presenta dos graves problemas. En primer lugar, el de la

estanqueidad al vacío, que no es fácil mantener en una máquina sometida a vibraciones B

continúas. En segundo lugar existe el problema del lodo. Para conseguir la aspiración del

material de la excavación es preciso obtener una velocidad mínima de circulación en el

interior de los fustes.

Para realizar un muro pantalla con este método se puede recurrir a dos procedimientos. El

de cepillado, que consiste en dar a la máquina un movimiento de vaivén cuya amplitud

corresponde a la longitud del panel a excavar, donde el terreno es cepillado por capas

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horizontales de pequeño espesor. Otro método es mediante perforaciones sucesivas,

excavando toda la altura con la máquina inmóvil, después se desplaza una distancia inferior

a un diámetro y se vuelve a perforar y así sucesivamente hasta que se alcanza la longitud

total del panel. En general, en los dos métodos se ejecutan primero las dos perforaciones

extremas que limitan el panel.

2.2.3. Hidrofresa

El procedimiento consiste básicamente en introducir en la zanja una fresadora que consta

de dos ruedas dentadas que, girando en sentidos opuestos, trituran el material y éste en

suspensión dentro del lodo, es aspirado por un conducto central hasta llevarlo a la estación

de recuperación y tratamiento de lodo.

Como la bomba de aspiración del equipo va situada tres o cuatro metros por encima del

frente de ataque de las ruedas dentadas, es preciso, antes de iniciar el trabajo de la

hidrofresa, abrir con una retroexcavadora una prezanja de 3 a 5 metros de profundidad,

según el equipo.

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El sistema de extracción de detritus está fundamentado en la aspiración de éstos con el lodo

y el transporte del conjunto hasta una planta de cribado, desarenado y reciclado del lodo

con separación del detritus que irá posteriormente a un vertedero. Para todo ello es preciso

disponer de una bomba de alta capacidad que permita caudales de hasta 600 m3/hora.

Tanto la fabricación del lodo como la estación de tratamiento pueden situarse a cierta

distancia del lugar de perforación, esto permite mantenerlo en buenas condiciones de

limpieza.

Los equipos de hidrofresa permiten anchos del orden de 1 metro y profundidades de 40 o

50 metros. No obstante hay que señalar que existen equipos singulares que triplican o

cuadriplican los valores citados.

2.3. LODO DE PERFORACIÓN

El lodo de perforación es una suspensión acuosa de una arcilla especial: la bentonita.

Normalmente, estas bentonitas sufren alguna modificación química y mecánica para

acentuar alguna de sus propiedades, tales como: estabilidad de la suspensión (ausencia de

decantación); formación de una película muy poco permeable al entrar en contacto con una

superficie porosa; tixotropía.10

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Sin embargo, es necesario controlar algunas características del lodo durante su utilización.

Tales como: la densidad, la viscosidad y el contenido de arena, ya que el lodo se carga de

las partículas de arena procedentes del suelo.

2.4. HORMIGONADO

La puesta en obra del hormigón se realiza mediante un tubo sumergido. La columna se baja

al fondo de la excavación, de manera que empuje al lodo hacia arriba. A medida que va

penetrando el hormigón y se eleva el nivel; es necesario ir sacando el tubo, pero procurando

que siempre permanezca sumergido uno o dos metros.

Si bien las características del hormigón dependerán del uso del muro, esencialmente, se le

exige una elevada plasticidad para asegurar una correcta puesta en obra.

Las armaduras se montan en forma de cajas rígidas y se colocan dentro del lodo antes del

hormigonado, mediante grúas. Deberán proyectarse teniendo en cuenta que se permita un

buen recubrimiento, sin olvidar el huelgo necesario para el paso del tubo de hormigonado.

Para formar las juntas entre los distintos paneles se colocan tubos cilíndricos de diámetro

sensiblemente menor al del ancho de la excavación, exteriormente lisos para que sea

posible sacarlos. Es preciso comprobar que los tubos estén correctamente colocados en la

zanja y algo hincados para evitar que el hormigón pueda penetrar en el interior de los tubos.

Es importante que el hormigonado se realice en forma continua.

INCIDENTES Y ACCIDENTES

El incidente más frecuente es la pérdida de lodo que pone en peligro la estabilidad de la

zanja.

En terrenos muy permeables, esta pérdida es natural y puede manejarse espesando el lodo,

adicionándole colmatantes. Pero cuando la excavación se realiza cerca de un curso de agua,

la estabilidad de la excavación decrece y son frecuentes los desprendimientos. De hecho, si

se encuentra una canalización cuya existencia se ignoraba, la zanja puede vaciarse

totalmente de lodo en unos instantes y el desprendimiento es casi inmediato. En tal caso, es

preciso rellenar, buscar las causas de la pérdida, suprimirlas y volver a empezar.

Otras dificultades pueden proceder de la naturaleza del terreno. Cuando el lodo no puede

mantener las paredes de la excavación será necesario reducir las longitudes de los paneles

o, en casos más severos, inyectar estabilizantes al terreno.

Adicionalmente, pueden aparecer incidentes en el hormigonado, debido a la falta de

plasticidad o a un suministro irregular del mismo. La calidad del lodo también juega un

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papel importante. En presencia de cemento, la suspensión de bentonita tiende a flocular y

formar una masa más espesa que puede alcanzar la consistencia del hormigón. Esta capa,

que a veces es un verdadero mortero de bentonita-cemento y que se forma al contacto del

hormigón con el lodo, explica que, en el caso en que por la canaleta de hormigonado salga

una masa de hormigón fresco, exista una discontinuidad pura y simple del hormigón del

panel. Se trata de un grave defecto, que puede tener consecuencias desastrosas y que no es

posible detectar antes de la excavación.

2. COMPARACIÓN ENTRE LOS MÉTODOS

A continuación se plantean las diferencias entre los tres métodos planteados.

- La profundidad alcanzada por las excavadoras tipo kelly queda condicionada por la

longitud del kelly.

- Mientras que en sistemas de excavación por cucharas bicables o con sistema del tipo

kelly consumen entre un 20 y un 25 % de hormigón más sobre el teórico, en el método de la

hidrofresa no se supera el 10 %.

- Los movimientos de obra son muy lentos para los sistemas con cuchara. Además,

estos equipos requieren una grúa auxiliar para colocar las armaduras, hormigonar y extraer

las juntas.

- Las cucharas de cable tienen mayor facilidad de movimiento, sin limitaciones de

profundidad y permitiendo que, obras pequeñas, una única máquina realice todas las tareas.

- La hidrofresa elimina la necesidad de utilizar juntas puesto que las ruedas dentadas

permiten

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cepillar el hormigón de los paneles de la primera fase y hormigonar a tope. Esto representa

una importante ventaja en grandes profundidades. Esta ventaja se pierde en pequeñas

profundidades (menores de 15 m). Además, hay que tener en cuenta que los primeros

metros han sido ya excavados con prezanja.

CONSIDERACIONES IMPORTANTES

Una obra de muros pantalla presenta esencialmente dos problemas fundamentales:

- Un problema de resistencia de materiales

- Un problema de deformación de la pantalla y del terreno adyacente (asentamientos)

Si bien el primer problema está técnicamente resuelto, por lo menos desde el punto de vista

de las aplicaciones prácticas, se debe reconocer que el segundo no se halla en esta

situación.

En el momento actual, es prácticamente imposible prever con una precisión razonable los

asentamientos que sufrirán los terrenos circundantes de una gran excavación abierta al

abrigo de un muro pantalla. Como máximo, se pueden indicar cualitativamente las medidas

a adoptar para reducir estos asentamientos al mínimo. En efecto, los asentamientos están

ligados directamente con el grado de deformación de la pantalla y del fondo de la

excavación. Naturalmente dependerán de la naturaleza del terreno, pero también de la

forma como se ejecuten las obras y sobre todo de las fases de excavación y del anclaje o

apuntalamiento del muro. La utilización de los anclajes pretensados permite, si están

situados correctamente, reducir al mínimo los asentamientos.

A nivel de estudio y cálculo será útil conocer que las deformaciones y los asentamientos del

terreno serán tanto menos importantes cuanto más alejado se esté del equilibrio límite de las

tierras (activo y pasivo).

En cuanto a los problemas de resistencia, están totalmente condicionados por los empujes

activos y pasivos que actúan sobre la pantalla. Una vez que se han determinado, el cálculo

del muro consiste en un simple cálculo de hormigón armado.

Es preciso subrayar la enorme importancia que tienen sobre los empujes los movimientos y

las deformaciones de la pantalla. Es, por lo tanto, absolutamente necesario, antes de

cualquier cálculo, considerar este aspecto cinemático.

De todos modos, la mecánica de suelos es todavía un arte en el que la observación y la

intuición son, a veces, más fecundas que los desarrollos matemáticos, por lo tanto será

necesario recopilar todos los datos experimentales sobre el comportamiento elastoplástico

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efectivo del terreno y conseguir así nociones más precisas referentes al coeficiente de

reacción del suelo.

A. PANTALLA CONTINUA

El muro (colado) excavado y hormigonado in situ o pantalla continua consiste en la

realización, en el subsuelo, de un muro vertical de hormigón armado de espesor variable

entre 30 y 120 cm, capaz de absorber cargas axiales, empujes horizontales y momentos

flectores, pudiendo alcanzar profundidades superiores a los 50 m.

La pantalla continua se realiza en paneles o lamelas (en forma sucesiva o alternada), cuya

continuidad es asegurada por medio de un tubo o chapa junta, colocado luego de las

operaciones de excavación de cada panel y retirado después del comienzo de

endurecimiento del hormigón. Las técnicas de ejecución de las pantallas continuas son

sustancialmente idénticas a las que se aplican para los pilotes excavados. La difusión 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 adaptación a la geometría del proyecto;

- Casi total ausencia de vibraciones;

- Notoria reducción de descompresión o modificaciones en el terreno, evitando de esta

manera daños a las estructuras existentes;

- Posibilidad de alcanzar profundidades debajo del nivel de agua (nivel freático);

- Posibilidad de incorporar los paneles a la estructura permanente;

- Posibilidad de ser usados como contención de excavaciones profundas.

Por los motivos expuestos las pantallas continuas tienen hoy en día un vasto campo de

aplicación, ya que pueden ser utilizadas con total éxito en variados sectores de la ingeniería

de las fundaciones como por ejemplo:

1) Fundaciones de obras de arte

2) Servicios de submuración y de protección de obras amenazadas por la erosión de las

aguas

3) Grandes obras hidráulicas (presas de tierra, excavaciones en presencia de capa

freática, cortinas de impermeabilización en el cauce de los ríos, etc.)

4) Obras de canalización para la regularización de los cauces de los ríos contra las

crecidas (inundaciones) y la erosión

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5) Construcción de líneas de subterráneos, embarque de túneles, cruces subterráneos y

construcción de grandes excavaciones en centros urbanos

6) Ejecución de subsuelos para edificios, garajes subterráneos, etc., funcionando sea

como elemento estructural que como diafragma impermeabilizante para detener

filtraciones de agua

7) Grandes obras industriales para la construcción de pozos, silos subterráneos, etc.

8) Construcción de muelles

9) 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.

10) Pantalla continúa plástica, para conformar una barrera estanca de fango mezcla de

cemento, bentonita y agua en proporciones que varían en función de la permeabilidad

deseada (en función del grado de impermeabilización que se quiere alcanzar); para

conformar una barrera hidráulica que impida filtraciones de agua o de fluidos

indeseables.

Ejecución de Pantalla con limitación de altura

La técnica de ejecución de las pantallas continuas ha tenido constantes innovaciones,

siendo la más importante la que se construye con paneles premoldeados de hormigón

armado o pretensado.

El panel premoldeado puede tener un recubrimiento menor - normalmente 3 cm - y el

hormigón con fck superior a 25 MPa. De este modo la resistencia estructural de la pantalla

premoldeada es notoriamente superior a la hormigonada in situ.

Es evidente que la pantalla premoldeada no tendrá sobre volúmenes de hormigón, que

acarrean, además del costo de los materiales, laboriosos trabajos de remoción de los

bolsones de hormigón. Estos valores pueden ser muy elevados, sobre todo en zonas de

suelos blandos.

Con el fin de reducir el peso del panel premoldeado, que requiere el empleo de grúas de

gran capacidad, se puede construir una pantalla cuya parte terminal (ficha), que quedará

empotrada en el suelo de la fundación, se hormigonará in situ. En este caso se aconseja el

uso de placas con huecos, a través de los cuales es posible hormigonar las fichas.

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Belén Burbano – Jennifer Loayza – Andrea Valarezo Topografía y Suelos “B”.

Para garantizar la estanqueidad de las juntas, el panel, excavado en presencia de lodo

bentonítico, es rellenado con un fango (Mezcla de cemento + bentonita + agua), antes de

colocar la placa premoldeada.

Después de la colocación de la placa de hormigón premoldeado, el fango rellenará el

espacio entre las juntas, impidiendo el pasaje del agua. Otra forma de evitar las filtraciones

es la de utilizar juntas tipo Fugenband, cuya eficacia se ha demostrado bastante

satisfactoria.

Desarrollo Tecnológico – Información técnica

El siguiente gráfico presenta distintos valores de espesores de pantalla continua en función

de los momentos de diseño (Md en tm/m).

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Page 18: Tutoria Investigacion

Belén Burbano – Jennifer Loayza – Andrea Valarezo Topografía y Suelos “B”.

Notas:

• Materiales:

o Acero CA-50A (fyd >= 5000 kg/cm2)

o Concreto: Colado en sitio, fck = 160 kg/cm2; Premoldeado, fck = 250 kg/cm2

• En la determinación del espesor final, debe hacerse un análisis de deformación de la

pantalla.

• Estos valores deben ser considerados con una sugerencia y pueden cambiar en

función de las características de cada proyecto.

Ejecución de muelles con pantalla continúa premoldeada

Una de las áreas de aplicación pantallas continuas, es la de las obras marítimas y fluviales.

Para la ejecución de muelles, puertos, puentes, etc.

FUNDESP dispone de equipamientos especiales que pueden ser adaptados rápidamente a

cualquier necesidad o tipo de obra: Martillos (martinetes) vibratorios, Entubadoras y

perforadoras para suelo y roca.

Con el deseo de ofrecer nuevas alternativas rápidas y seguras para la ejecución de

fundaciones de obras marítimas y fluviales, como por ejemplo Tomas de agua, Puentes,

Plataformas offshore, Muelles, etc. FUNDESP ha desarrollado con éxito, los siguientes

procesos ejecutivos:

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Page 19: Tutoria Investigacion

Belén Burbano – Jennifer Loayza – Andrea Valarezo Topografía y Suelos “B”.

La pantalla continua premoldeada posee gran resistencia estructural y al medio ambiente

agresivo y puede ser empleada con éxito en la construcción de muelles con niveles de agua

de hasta 10 m.

Si la pantalla continua es anclada con pilotes raíz o tirantes, adquiere capacidad de resistir a

elevados esfuerzos de atraque y amarre.

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Page 20: Tutoria Investigacion

Belén Burbano – Jennifer Loayza – Andrea Valarezo Topografía y Suelos “B”

MUROS PREFABRICADOS DE HORMIGÓN HINCADOS

1. Introducción.

Los muros son elementos constructivos cuya principal misión es servir de contención, bien de

un terreno natural, bien de un relleno artificial o de un elemento a almacenar. En los dos

primeros casos el ejemplo típico es el de un muro de sostenimiento de tierras, mientras que

un almacén granero es una muestra del tercero.

En las situaciones anteriores el muro trabaja fundamentalmente a flexión, siendo la

compresión vertical debida a su peso propio generalmente despreciable. En ocasiones los

muros desempeñan la función de cimiento, al transmitir las presiones o cargas suministradas

por los pilares o por los forjados que se apoyan en la coronación del muro. Esta situación es

característica de los muros de sótano, muy desarrollada en la edificación actual.

Las formas de funcionamiento del muro de contención y del muro de sótano son diferentes.

Mientras que el muro de contención se comporta básicamente como un voladizo empotrado

en el cimiento, el cuerpo de un muro de sótano se comporta como una losa de uno o varios

vanos. En este caso, está apoyado o anclado en el forjado (o forjados), y el rozamiento entre

cimiento y suelo hace innecesaria la disposición de ningún apoyo adicional en el nivel de la

cimentación.

2.

Designaciones.

Tomando el caso más común de un muro de contención, emplearemos las designaciones que

se indica.

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Ilustración: Tipos de muros

Page 21: Tutoria Investigacion

Belén Burbano – Jennifer Loayza – Andrea Valarezo Topografía y Suelos “B”

(Albacete, 1999)Un muro sin puntera es de uso poco frecuente en edificación. Un muro sin

talón se usa cuando el terreno del trasdós es de propiedad ajena En este caso el muro, además

de los inconvenientes técnicos que esta forma encierra, arrastra otros de tipo constructivo, ya

que el terreno puede no estar drenado, la impermeabilización del trasdós no suele ser posible

y, por tanto, la impermeabilidad del muro será difícil de garantizar y el empuje del terreno

puede ser de difícil evaluación. En cuanto al tacón, se prescindirá de él cuando no exista

problema de deslizamiento.

Muros prefabricados de hormigón hincados.

La prefabricación de muros con hormigón armado permite competir con los sistemas

tradicionales de hormigón “in situ”. De hecho, numerosas casas de prefabricados se dedican a

este menester por la gran versatilidad y ligereza del sistema, capaz de dar una gran calidad de

acabados y presentando en numerosas ocasiones ventajas económicas.

Con estos sistemas, no se hace necesario el uso de paneles de encofrado, ni tampoco se tiene

que renovar el tablero de madera fenólico de los paneles. Así, un muro prefabricado tipo

podría colocarse mediante autogrúa en 10-20 minutos. Por contra, un muro tradicional de

unos 6 m de altura y 15 m de longitud, tardaría unos 3 días en

ejecutarse y precisaría de un andamio para ejecutar la segunda altura del muro. No son

necesarias ni reglas alineadoras ni latiguillos o barras tipo dywidag.

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Ilustración 1 Designaciones empleadas en muros

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Un aspecto relevante en este tipo de montajes es el relativo a la seguridad. Es muy importante

que se realice un estudio del montaje y de cómo realizar tal operación (posicionamiento de

grúas, manipuladores telescópicos, gatos y puntales de montaje, etc.). El diseñador de los

prefabricados debe considerar las acciones de carga de viento, sismicas, lluvia con lavado de

cimientos, y otras, para evitar que se desplome la estructura durante su montaje con el peligro

que conlleva. Os sugiero una publicación de la Asociación Nacional  de la Industria del

Prefabricado de Hormigón (ANDECE) denominada “Recomendaciones de seguridad en la

ejecución de estructuras de edificación con elementos prefabricados de hormigón“.

Una buena alternativa a los muros nervados que vemos en las fotografías anteriores, es el

muro doble prefabricado. Consiste en dos placas de hormigón armado de unos 6 cm de

espesor unidas entre sí por celosías metálicas. Forman un sándwich que realiza a la vez

función de encofrado, armado y acabado superficial del muro. En obra basta con rellenar con

hormigón la parte central del mismo. Os dejo un dossier técnico de la firma Isotravis.

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Os dejo un vídeo explicativo para que veáis el montaje. En este vídeo me gustaría que os

fijaseis en las medidas de seguridad, para poder realizar un análisis crítico de las mismas.

Desgraciadamente, los accidentes son graves si no se sigue un protocolo preestablecido en

relación al montaje. Espero que sirva de ayuda su visualización para evitar errores

irreparables.

Muros prefabricados.

“Los muros prefabricados de hormigón son aquellos fabricados total o parcialmente en un

proceso industrial mediante elementos de hormigón”. Posteriormente son trasladados a su

ubicación final, en donde son instalados o montados, con la posibilidad de incorporar otros

elementos prefabricados o ejecutados en la propia obra.

Estos se han clasificado según su diseño estructural.

MUROS PREFABRICADOS EMPOTRADOS:

Es el formado por un elemento plano o nervado, continuo o discontinuo, prefabricado de

hormigón armado, pretensado o postensado y empotrado en su base. Trabajan en voladiza

con un empotramiento en su base o zapata. Puede considerarse activo, es decir, entra en carga

cuando se le aplica el material de relleno. Sus dos funciones principales son el sostenimiento

y contención de tierras. La construcción de la zapata requiere una excavación previa, lo que

dificulta a este muro tener una función de revestimiento. Los asientos importantes del terreno

base pueden ser en determinadas ocasiones, un problema para este tipo de estructuras de

contención. Estos muros son estructuras rígidas, pudiendo existir un nervio o suncho superior

que aumentaría más la rigidez del muro, por lo que si el terreno sobre el que se apoya sufre

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asentamientos diferenciales, la pantalla del muro se puede dañar, salvo que se disponga de

juntas en la cimentación y suncho, formándose en este caso un paramento articulado.

Muros de pantalla prefabricada y zapata “in situ”.

Estos muros se definen como muros de elementos modulares prefabricados de hormigón, de

secciones nervadas, colocadas de forma continua, adosadas unos a otros, que empotrados en

una zapata realizada “in situ”, constituyen el paramento exterior del muro. La máxima altura

que puede alcanzar este tipo de muro varía según el fabricante, no superándose para un muro

de contención los 9 metros. Reciben directamente la práctica totalidad de los empujes del

terreno. Su canto es variable, aumentando con la altura del muro, evitándose de esta forma la

necesidad de armadura de corte, siendo el propio hormigón de pantalla el encargado de

absorber todo el esfuerzo cortante.

Muros de pantalla prefabricada con tirante y zapata “in situ”.

A estos muros los podemos definir como muros de paneles prefabricados de hormigón,

planos o nervados, con un tirante y anclados, ambos elementos a una zapata construida “in

situ”. Su utilización más frecuente es en la construcción de muros de contención de alturas

considerables. Una degeneración de este muro, modificando la solución de tirante, debido al

alto volumen de excavación que requiere, consistente en aplicar una plataforma estabilizadora

a media altura, logrando de este modo dos cosas: reducir la excavación requerida y reducir las

leyes de empuje, pudiendo alcanzar una altura máxima algo superior.

Muros completamente prefabricados.

Son muros en donde el panel y la zapata se han prefabricado conjuntamente formando un

solo elemento. Están formados por piezas de hormigón en forma de “L”, donde alzado y

zapata forman un cuerpo monolítico, pudiendo su cara vista tener diferentes acabados

(hormigón liso, árido visto, imitación piedra, etc.).

Muros de lamas.

Muros formados por placas transversales prefabricadas, lamas, situadas entre unos

contrafuertes verticales empotrados a la zapata hecha “in situ”. Este tipo de muro lleva una

cobertura vegetal. El aspecto final de la cara vista es el formado por unas bandejas fijadas

lateralmente a los contrafuertes y ligeramente inclinadas, que sirven de apoyo para el

crecimiento de la vegetación. El material de relleno en contacto con el muro está compuesto

por una capa de tierra vegetal que sirve de base para el crecimiento posterior de vegetación,

proporcionando así un aspecto final verde y una reducción del impacto visual.

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Proceso constructivo:

A continuación, se explica los pasos a seguir para construir un muro de contención de

concreto armado.

Excavación para el cimiento del muro de contención

Las excavaciones ubicadas en pendientes o en la parte inferior o a pie de taludes, no se deben

realizar sin contar con un cerco de paneles de protección suficientemente resistentes para

contener los posibles derrumbes que se puedan producir.

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MUROS DE PILOTES TANGENTES

Los muros de pilotes tangentes consisten en un conjunto de pilotes alineados dispuestos de

modo de que se mantengan el contacto entre ellos mediante una línea de tangencia

longitudinal. Esta forma de contención se ha de emplear en terrenos cohesivos de mediana

calidad. Se emplean si no hay problemas por el nivel freático, esto debido a que el agua

puede escurrir a través de estas líneas de tangencia presentes en la envolvente de los pilotes.

Ilustración: Corte típico de muros de pilotes tangentes.

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EJEMPLO EN BAILÉN, JAEN.

Esta obra consistió en crear un recinto estancó profundizando los pilotes hasta 14 metros,

donde se encontraba una capa impermeable de margas. Con este muro de pilotes de 500 mm

de diámetro conseguimos soportar el empuje del terreno (de las calles colindantes) y la

sobrecarga de las casas medianeras con escasa cimentación. El total de obra fueron 254

pilotes para una excavación de siete metros (2 plantas de sótano).

MURO DE PILOTES ANCLADO ISOSTÁTICAMENTE O HIPERESTÁTICAMENTE

Este sistema tiene la misma finalidad que el anterior. Su diferencia consiste en una

disminución del empotramiento del pilote y el anclado de éstos al terreno por medio de

tirantes o micropilotes. El anclado puede ser en varios niveles.

ANCLAJES

Los anclajes o tirantes son similares a los micropilotes siendo su principal diferencia en que

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en la perforación se introducen diversos cables, consecutivamente se inyecta lechada o

mortero a baja presión y finalmente se tensan estos cables hasta obtener el tonelaje de diseño.

Son elementos que trabajan a tracción, con los que se trata de mejorar las condiciones de

equilibrio de una estructura o un talud, asociando al conjunto el peso del terreno que los

rodea. Se ejecutan perforaciones subhorizaontales o con inclinaciones entre 30 y 45º.

Normalmente están constituidos por unas armaduras metálicas que se alojan en perforaciones

practicadas en el terreno, en cuyo fondo se sujetan o anclan al mismo por medio de

inyecciones o dispositivos mecánicos expansivos, fijándose luego al extremo exterior a la

estructura cuya estabilidad se pretende mejorar, o a placas que apoyan directamente sobre la

superficie del terreno.

MURO CON ANCLAJE

Arriostramiento de los muros en el terreno colindante: se ancla el muro mediante

cables alojados en perforaciones de pequeño diámetro, inyectados con cemento y

susceptibles de ser tensados aplicando esfuerzos sobre el muro.

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Este sistema de sostenimiento permite limitar las deformaciones del muro, pudiéndose

alcanzar alturas de excavación de 25 m. o más.

Los anclajes son casi siempre provisionales, por los problemas legales con edificios

colindantes.

Ventajas:

Pueden alcanzarse las profundidades de excavación deseadas.

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El empotramiento de la pantalla, se reduce en relación a otros sistemas.

Limita las deformaciones del muro.

Libera totalmente la excavación de obstáculos.

Técnica de ejecución del anclaje con micropilotes:

Efectuar taladros en el muro, del diámetro del micropilote, al mismo tiempo que se

barrena el suelo situado en la parte posterior del muro.

Introducción del micropilote y hormigonado del mismo.

Una vez fraguado el hormigón, mediante un sistema hidráulico tensamos el

micropilote, para que el muro se “apriete” contra la tierra.

Una vez construidos los forjados, estos micropilotes o armaduras se cortan, liberando

el muro de dichos anclajes.

Una gran obra de ingeniería realizada en Cazorla, Jaen. En esta obra la ejecución consistió en

un muro de pilotes tangentes para contención de un talud con desnivel de 26 metros. El muro

tiene tres niveles de anclajes, siendo el primer nivel de anclajes permanentes ya que quedará

de por vida visto.

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MUROS SIN ANCLAJE

En mensula: trabaja en voladizo, La máxima altura de excavación que puede

resolverse oscila entre 5 y 10 m. para espesores usuales de 0.5 a 1 m.

Con contrafuertes: Para alturas de excavación del orden de 4 sótanos (12 m. aprox.),

se recurre a aumentar la inercia de la pantalla, moldeando en el suelo formas en “T” o

contrafuertes.

Al aumentar la inercia, aumenta la rigidez y se consigue disminuir el armado.

Contrafuertes Internos: Inconveniente: grandes obstáculos dentro de los sótanos,

pues los contrafuertes quedan vistos.

La luz libre entre los contrafuertes debe ser de 2.20 m. o múltiplo. La luz libre debe

ser como mínimo 2.50 m.

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Contrafuertes externos: Se utilizan para aumentar la altura entre planos de

excavación, su empleo queda limitado a solares aislados, sin edificios colindantes.

Permiten reducir el empotramiento de la pantalla bajo el fondo de excavación.

Armado:

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Con Baquetas: Consiste en dejar provisionalmente, adosado al paramento de la

pantalla, un espaldón de tierras, que será retirado posteriormente, una vez construidos

los apoyos de los forjados.

En la primera fase la excavación se ejecuta hasta una profundidad. El muro se

comporta como autoportante. A continuación se prosigue la excavación en el centro

del solar hasta llegar a la cota definitiva, dejando en la periferia una banqueta que

sirve de entibación del muro.

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Entonces se empieza a construir el núcleo central del edificio. Cuando se llega al nivel

deseado, se construye el forjado situado al nivel superior de la banqueta. Este forjado

entiba el muro y permite continuar la excavación de la banqueta hasta el nivel de la

planta siguiente. Se construye este forjado y así sucesivamente.

Ventaja: no se necesita gran empotramiento del muro bajo el suelo.

Inconveniente: excavación de la banqueta por debajo de los forjados ya construidos.

Bibliografía

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Albacete, E. A. (1999). Muros de Contencion y Sótano. Albacete.

Cabral, D. (s.f.). Contenciones en Pantalla Continua . Fundesp.

FIUBA . (2001). Muros colados y otros métodos constructivos. Buenos Aires: Universidad de

Buenos Aires .

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