ESTRUCTURAS DE CONTENCION

ESTRUCTURAS DE CONTENCION
Introducción
Las estructuras de contención son aquellas que tienen como función soportar
las presiones ejercidas por el suelo y las cargas localizadas detrás de la
misma, con el fin de producir una situación de equilibrio.
Las estructuras de contención pueden ser divididas en dos grandes grupos:
a) Estructuras Rígidas
b) Estructuras Flexibles
Muros de contención cubierto en roca
Muro de contención en concreto
CIMENTACIONES
PROFUNDAS
Las cimentaciones profundas son aquellas que, como su nombre lo indica,
presentan una profundidad de cimentación elevada (varias decenas de metros).
Dentro de esta clase de cimentaciones se encuentran dos grandes grupos:
a) Pilas y caissons
b) Pilotes
Pila tķpica de un puente
Pilotes prefabricados
Pilas de puentes
Pila de cimentación
Caisson de aproximación
PILAS Y CAISSONS
Las pilas y caissons son elementos estructurales que presentan una sección
transversal considerable (comparada con los pilotes) y que se encargan de
transmitir la carga de una sola columna a un estrato que sea capaz de
soportarla. La relación entre la profundidad de la cimentación y el ancho de la
pila es generalmente mayor que cuatro.
PROCESO CONSTRUCTIVO
Para la construcción de pilas se presentan tres procesos constructivos.
El primero consiste en excavar hasta el nivel de cimentación y luego construir
una pila dentro de dicha excavación. Cuando la excavación se realiza bajo el
agua, el forro de la excavación se denomina ataguķa. Los pasos a seguir son
los siguientes:
a) Hincado de tablestacas
b) Apuntalamiento interior de las caras que se encuentran en seco
c)Descenso del nivel de agua y apuntalamiento de la zona
e) figurada del hierro y vaciado del concreto
El segundo método consiste en hincar cajones, cajas o cilindros hasta la
profundidad deseada y luego el material interior es extraķdo por excavación o
dragado. El procedimiento es el siguiente:
a)Construcción del cajón
b) El hincamiento se lleva a cabo sacando material del interior de ellos, lo que
produce que el cajón comience a penetrar en el suelo gracias a su propio peso.
c) Una vez alcanzada la profundidad final, se introduce el refuerzo y el fondo de
la excavación se llena con concreto por medio de un tubo trompa de elefante.
El śltimo método consiste en excavar las pilas con mįquinas perforadoras
provistas con barrenos. Estas excavan hasta lugares donde el suelo lo permita
sin derrumbarse. Una vez se llega a suelos de esta clase se utilizan lodos
bentonķticos para llenar la excavación y permitir continuar con la misma.
Cuando se alcanza la profundidad necesaria o se llega a un estrato cohesivo,
se detiene la excavación y se inserta un tubo llamado camisa (o ademe). Este
tubo permite seguir excavando y evitar que el suelo se derrumbe dentro de la
excavación. Por śltimo se introduce el refuerzo y se funde el concreto
recordando retirar la camisa.
PILOTES
Los pilotes son elementos estructurales mįs esbeltos que las pilas, los cuales
pueden alcanzar grandes profundidades.
Son construidos de diferentes formas, tamańos y materiales (madera, concreto
y acero).
Se clasifican dependiendo de su forma de trabajo en:
a) Pilotes de Punta
b) Pilotes de Fricción
Los pilotes de punta son aquellos que obtienen la capacidad de carga del
estrato que se encuentra en la punta del mismo. Es decir transmiten la carga
directamente al estrato donde se apoyan.
Los pilotes que trabajan por fricción obtienen la capacidad de carga del material
que rodea toda su superficie. Es decir, debido a la resistencia al corte entre el
suelo y el pilote propiamente dicho.
Cabezal de un pilote fundido in - situ
Pilotes prefabricados
Pilotes prefabricados colocados
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
Las cimentaciones superficiales son aquellas que, como su nombre lo indica,
no tienen una profundidad de cimentación demasiado elevada. Dentro de esta
clase de cimentaciones se encuetran dos grandes grupos:
a) Zapatas
b) Losas de cimentación
Zapata tradicional
Zapata corrida bajo muro
Losa flotante
Losa flotante y refuerzo de los muros de rigidez
Construcción muros de rigidez
|Sin
Apuntalar|Apuntaladas|
|Excavaciones Poco Profundas|Excavaciones Profundas|
Introducción
Como primer paso en la construcción de cimentaciones, se encuentra la
excavación del suelo o roca que yace bajo la superficie y por encima del nivel
de dicha cimentación. Por lo tanto las excavaciones tienen como función
preparar el terreno para la futura construcción del sistema de cimentación
propuesto. Generalmente el proceso constructivo y método de excavación son
elegidos por el Ingeniero Contratista, aunque en algunos casos se recomienda
directamente por el diseñador.
Excavaciones sin Apuntalar
Estas excavaciones son de poca profundidad y en lugar de sostener el material
circundante con elementos externos, se sostiene por medio de taludes
diseñados en la misma excavación. Los taludes deben ser diseñados con todas
las normas que rigen la estabilidad de taludes.
La excavación se realiza generalmente con máquina, puesto que es común
encontrar anchos considerables y grandes volumenes de material a mover.
Excavacion sin Apuntalar
Proceso de Excavación
Perfecionamiento del Talud de
Excavación
Excavaciones Apuntaladas
Generalidades
Cada uno de los tipos de excavación (Profundas y Poco Profundas) tiene un
método de apuntalamiento, por esta razón se considera que un buen método
es aquel que reduce al máximo las deformaciones y protege lo mejor posible
las construcciones y estructuras vecinas a la excavación e inclusive el interior
de la misma excavación.
Son consideradas excavaciones Poco Profundas, aquellas que se encuentran
entre 1 y 5 m, por lo tanto las Profundas son aquellas mayores de 5 m
El apuntalamiento consiste en sostener el material adyacente a la excavación
con el fin de reducir al máximo los efectos inevitables que una intervención de
este tipo conlleva. Estos efectos se producen debido al cambio de esfuerzo en
el suelo y comúnmente se presentan en forma de hundimientos y
deformaciones.
Excavación Apuntalada con Anillos de Cemento
Excavación Apuntalada con Vigas Metálicas
Puntales desarmados
Dentro de las funciones del Ingeniero se encuentra la de estar completamente
familiarizado con los métodos y procesos utilizados en las excavaciones y
apuntalamientos con el fin de evitar errores que pueden ser desastrosos.
Una de las recomendaciones que se hace comúnmente en cuanto al
apuntalamiento es la de preesforzar cada puntal durante su colocación.
ANIAMCION DE PREESFUERZO El método de preesforzar los puntales
consiste en colocar con anterioridad al puntal definitivo dos puntales auxiliares
equipados con gatos hidráulicos encargados de separar los largueros, para
luego insertar y acuñar el puntal definitivo. Una vez colocado este, se retiran los
gatos y puntales auxiliares transmitiendole esfuerzos de varias toneladas al
puntal definitivo.
EXCAVACIONES APUNTALADAS
PROCESO CONSTRUCTIVO EXCAVACIONES POCO PROFUNDAS
Debido a condiciones de linderos y reducción en las áreas de trabajo para las
construcciones, es común encontrar frentes de excavaciones verticales en los
cuales es recomendable apuntalar. En el caso de excavaciones poco profundas
se utilizan tablones alrededor de la excavación unidos por medio de vigas
perimetrales denominadas largueros soportadas entre ellas por los puntales.
Estos puntales pueden ser metálicos, en madera o inclusive si la excavación es
muy ancha se utilizan cerchas.
Excavación Apuntalada con Madera
Excavación Apuntalada con Cerchas Metálicas
Cerchas Metálicas con Puntales
Cercha Metálica como modo de Apuntalamiento
EXCAVACIONES APUNTALADAS
PROCESO CONSTRUCTIVO EXCAVACIONES PROFUNDAS
Para este caso, es común la utilizaciòn de las tablestacas, pilotes metálicos en
forma de "H" e inclusive muros pantalla en concreto. El proceso más común en
estos casos es el de hincar las tablestacas y trabarlas para luego retirar el
material del interior. A medida que se va profundizando, se van colocando los
largueros y puntales.
En el caso de utilizar pilotes, el procedimiento es el mismo y la diferencia radica
en que una vez retirado el material del área de los pilotes se colocan tablas
acuñadas entre ellos para luego ubicar los largueros y puntales.
Muro pantalla apuntalado con cerchas metálicas
Excavación Apuntalada con Madera
En el caso de los muros pantalla, el procediemiento a seguir consiste en la
excavación y lleno con bentonita, donde luego se va vaciando el concreto
(TREMIE) por medio de un tubo en la parte inferior de la excavación. Cuando el
concreto comienza a entrar, la bentonita comienza a salir y puede ser captada
nuevamente o reutilizada en una excavación siguiente.
Equipo utilizado para la excavación de muros pantalla
Elemento utilizado para la excavación de muros pantalla
(Almeja)
Fundición del muro pantalla con un tubo trompa de
elefante
Muro pantalla
|Zanjas y Carcamos|Pozos de Punta|Pozos Profundos|Drenes de
Arena|
Introducción
Los drenajes hacen parte de uno de los aspectos mįs importantes en las
cimentaciones, puesto que durante la construcción son los encargados de
abatir el nivel freįtico en el įrea de trabajo y algunos de ellos siguen cumpliendo
con esta función durante la vida de la cimentación.
La construcción o no de drenajes, depende principalmente del coeficiente de
permeabilidad del suelo. GIF ANIAMDO DE DRENAJES
Por regla general se dice que la construcción de drenajes se hace
indispensable en los suelos con coeficientes de permeabilidad mayores de 10
cm/s y que presenten niveles freįticos cercanos. Para terrenos con valores
entre 10 a 10 cm/s es posible que se requiera, todo depende de un estudio de
suelos detallado. Por śltimo para valores menores a 10 cm/s generalmente no
es necesario.
ZANJAS Y CARCAMOS
Las zanjas son utilizadas comśnmente para realizar un manejo de las aguas en
las excavaciones. Son conductos abiertos que terminan su recorrido en un
cįrcamo.
Los cįrcamos son fosas de mayor tamańo y mįs bajas que las zanjas, en las
que las zanjas terminan su recorrido.
Zanjas para drenaje y vigas descolgadas
Cajas de recolección de aguas
Drenajes permanentes y excavación para las vigas
descolgadas de la losa flotante
Delineamiento y construcción de las zanjas
POZOS DE PUNTA
El pozo de punta consiste en un tubo recubierto de una tela que impide la
entrada de partķculas finas, y se introduce en el terreno unido con un tubo
vertical de diįmetro similar (38mm) que llega a la superficie de donde se
bombea. Esta clase de pozos son utilizados en filas de succión. Cuando se
realizan excavaciones de 4m por debajo del nivel freįtico, es posible necesitar
una segunda fila de succión.
POZOS PROFUNDOS
En excavaciones muy profundas no es recomendable instalar varios niveles de
pozos de punta puesto que se pueden presentar problemas hidrįulicos que
ponen en peligro la seguridad de la excavación. En estos casos se realizan
perforaciones de diįmetros hasta de 60 cm provistas de bombas de turbina
sumergibles capaces de descargar elevados caudales a grandes
profundidades.
DRENES EN ARENA
GIF ANIMADO DRENES DE ARENA
Esta clase de drenajes se utiliza en los casos en que se busca drenar un suelo
fino con rapidez a la vez que se aplica una carga con el įnimo de aumentar su
resistencia al esfuerzo cortante. Consisten en columnas de arena de diįmetros
variables , sobre las cuales se coloca una capa de material permeable y se
aplica sobre este una presión (generalmente se utilizan terraplenes de gran
magnitud) cuyo peso hace que el agua brote a la superficie donde se maneja
por medio de cunetas.
ESTRUCTURAS DE CONTENCION
Introducción
Las estructuras de contención son aquellas que tienen como función soportar
las presiones ejercidas por el suelo y las cargas localizadas detrás de la
misma, con el fin de producir una situación de equilibrio.
Las estructuras de contención pueden ser divididas en dos grandes grupos:
a) Estructuras Rígidas
b) Estructuras Flexibles
Muros de contención cubierto en roca
Muro de contención en concreto
ESTRUCTURAS DE CONTENCION
Introducción
Las estructuras de contención son aquellas que tienen como función soportar
las presiones ejercidas por el suelo y las cargas localizadas detrás de la
misma, con el fin de producir una situación de equilibrio.
Las estructuras de contención pueden ser divididas en dos grandes grupos:
a) Estructuras Rígidas
b) Estructuras Flexibles
Muros de contención cubierto en roca
Muro de contención en concreto