67918297 Calzaduras M Pantalla

Proceso Constructivo de una Edificación con Sótano, utilizando Calzadura

Ing. Genaro Delgado Contreras


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DISEÑO DE CALZADURAS

¿A QUE LLAMAMOS CALZADURA?

La calzadura es un elemento que soporta carga vertical directamente y lo transmite a

un estrato inferior del suelo. El término lo hemos generalizado para otro tipo de

funciones y lo empleamos indistintamente para aquellas obras que se realizaran con

alguno de los propósitos siguientes:

a) Para consolidar la cimentación de una estructura existente. Tal es el caso de una

estructura que ha sufrido asentamientos. Este caso es frecuente en edificaciones

de valor arquitectónico o histórico 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 cimentación y podría requerirse buscar

un estrato de suelo mas resistente a mayor profundidad o reforzar la misma

cimentación ampliándola.

c) Para protección de la propiedad vecina-edificaciones o taludes-cuando se va a

realizar excavaciones cercanas. En este contexto las obras de calzadura tiene

carácter temporal ya que su función de contención o confinamiento será asumida

definitivamente por la nueva construcción.

En los comentarios que siguen nos referimos a la calzadura hecha con este último

propósito.

Cabe diferenciar algunas formas de protección en función de la calzadura y a su

exigencia estructural.

1.- Aquella que se ejecuta dentro de los linderos del terreno por excavar.

2.- Aquella que se realiza en propiedad vecina, es decir fuera de los linderos del terreno

por excavar.

En el primer caso no son propiamente calzaduras, son pantallas de contención. Esta

es la práctica usual en Norteamérica, Europa y en algunos países de Latinoamérica.




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(Como en el caso tan sonado de la pantalla de contención que falló en Bogotá y fue

reportada en la revista El Ingeniero Civil Nros. 92 y 96).

En la pantalla de contención no hay transferencia de carga vertical a los estratos

profundos, en este aspecto, no son propiamente una calzadura.

Para evitar la posibilidad de asentamientos verticales en las estructuras existentes, por

desplazamiento horizontal de la pantalla como consecuencia del empuje del suelo

contenido, se depende exclusivamente de la rigidez lateral de la pantalla.

En segundo caso, cuando al profundizar en el terreno vecino, lo hacemos por debajo

de una edificación existente, estamos construyendo realmente una calzadura, porque,

además de los empujes laterales que existen vamos a tener que transmitir

parcialmente la carga vertical de la cimentación existente a un estrato más bajo.

Las pantallas pueden ser de voladizo, apuntaladas o atirantadas, pueden ser continuas

o discontinuas. En este último caso, se aprovecha la capacidad del suelo para trasmitir

los empujes laterales por acción de arco a los nuevos soportes.

Para la construcción de las pantallas son numerosas las posibilidades que hay en el

mercado y tienen características estructurales y constructivas muy diferentes. Entre

las mas empleadas están las tablestacas, las pantallas de concreto, las pantallas

formadas por pilotes contiguos o secantes y las pantallas de poste – larguero, (fig.5).

La elección de una determinada solución dependerá de su conveniencia, el

Constructor deberá estudiar cada posibilidad considerando entre otros factores la

altura de la excavación, las características del suelo y presencia de agua, la relación

con edificios existentes y las características de su cimentación, los materiales

disponibles, su capacidad de ejecución y equipamiento disponible, el tiempo de

ejecución y el costo.




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CALZADURA EN CONGLOMERADO COMPACTO

La práctica de construir la calzadura fuera de los linderos del terreno por excavar, es

decir en propiedad vecina, es tradicional en el Perú, en chile y en otros países.

Cabe preguntarnos si es correcto invadir la propiedad vecina. Evidentemente existen

ventajas importantes para propietarios de la nueva construcción, entre ellas el ahorro

de espacio al permitirle aprovechar el 100% del área del terreno y el control de

asentamientos en la edificación existente, con lo cual se está protegiendo la propiedad

vecina.

En edificaciones en zonas urbanas donde el terreno cuesta mucho dinero, hay que

buscar soluciones donde la pérdida de área útil se minimice y la

construcción de una pantalla puede significar perder algunos decímetros en el

perímetro de la propiedad.

El mayor inconveniente al invadir el terreno vecino, al dejarla en sus linderos,

elementos estructurales que tendrá que retirar cuando quiera construir.

En todo caso, lo correcto es comunicar a los vecinos que se va excavar y calzar

usando su propiedad y eventualmente acordar con ellos algún tipo de compensación

por el uso de su propiedad y por los costos en los que eventualmente tendrá que

incurrir.

En chile, generalmente las calzaduras toman la forma de una pantalla mixta de

concreto armado y suelo. Se construyen columnas, o mejor dicho “Vigas – Columna”

–elementos que son sometidos a compresión y flexión transversal-, de concreto

armado a espaciamiento que se define para cada caso en función de la condiciones

particulares de la estructura por calzar y de las características del suelo, y se

aprovecha si la acción de arco horizontal para la transmisión de los empujes del

suelo a las vigas – columnas. Esto es posible dadas las características del

conglomerado de santiago y no veo inconveniente para su empleo en el

conglomerado compacto de la zona central del valle de Lima.

En el Perú, Lima lo usual es construir una pantalla o muro continuo de concreto

simple de espesor variable.

El procedimiento usual de calzadura en los tres casos es similar, consiste en una

construcción secuencial a medida que avanza la calzadura. Son procedimientos que




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tienen una tradición muy antigua. 60 a 70 años cuando la viaja lima comenzó a

modernizarse, a construirse edificios en el Centro Histórico.

La calzadura como la conocemos es sin lugar a duda un invento criollo de los

ingenieros de esa época que tuvieron que resolver el problema para proteger las

casonas de adobe colindantes.

Un invento que no podemos decir que haya sido desdichado, la experiencia en general

ha sido buena.

Las recomendaciones para la calzadura tradicional limeña que se transcriben en la

figura 10 se basan en esa práctica de muchos años en el conglomerado de Lima.

Son numerosos los ejemplos de calzaduras exitosas y son realmente pocos los casos

de problemas.

Los problemas muchas veces están ligados a la presencia de agua y al haber aplicado

las recomendaciones usuales más allá de los límites establecidos sin tomar

precauciones adicionales.

RESPONZABILIDAD POR LA CALZADURA

La calzadura es un procedimiento de construcción que ha sido ejecutado

innumerables veces por los constructores sin cuestionarse de si deben ellos asumir la

responsabilidad por su diseño o no. claro está que para calzaduras menores es decir

cuya altura es moderada el seguir las recomendaciones tradicionales era seguro. Para

calzaduras de mayor altura, al aumentar los riesgos y el costo, nace el

cuestionamiento sobre quién tiene la responsabilidad sobre la calzadura. Es

indudable que la calzadura requiere de un diseño donde se tomen las decisiones de

la tipología constructiva, analice el problema y las estructuras a emplear, sin

embargo no es diferente al caso de un encofrado, donde el contratista asume la

responsabilidad integral por un diseño y construcción. El contratista podrá, a su

juicio, asesorarse o encargar su diseño a profesionales fuera de su organización, será

su decisión, pero la responsabilidad sigue siendo suya. Los costos de la calzadura

forman parte del costo total de construcción y deben estimarse conservadoramente en

base a la experiencia propia del constructor y al análisis de la situación específica.

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PRECAUCIONES EN LA CALZADURA PROFUNDA

La calzadura es una operación a menudo difícil y peligrosa por el estado tensional en

condiciones estáticas y bajo sismo al que pueden ser sometidas y al hecho que dicho

estado puede modificarse drásticamente, especialmente por la presencia de agua y por

la vibración. Es un trabajo que debe ser realizado únicamente por especialistas.

Para llevar a cabo exitosamente una calzadura deben tomarse las precauciones

siguientes en particular cuando las excavaciones tienen más de 6 a 8 metros de

profundidad.

Diseño de la calzadura.

Es recomendable que antes de emprender los trabajos de calzadura se analice el

problema en la luz de las condiciones esperadas del suelo, de las características y

ubicación de las edificaciones vecinas etc. y se prepare un plano de calzadura y

recomendaciones constructivas.

Las cargas sobre la calzadura – empujes laterales y cargas verticales- en cada uno

de los puntos de excavación deberán ser evaluadas en función a las

características del suelo, su contenido de humedad y la cercanía de cimentaciones

existentes.

Conocimiento del Suelo.

Tanto para el diseño como para la ejecución de la calzadura es indispensable que se

tenga conocimiento de las características del suelo, y estar atento a cualquier

variación de éstas. En particular bolsones de arena.

Planificación.

Planificar el proceso de excavación – calzadura – apuntalamiento y de construcción

de las obras definitivas de manera que sea un proceso secuencial lo más rápido

posible.

Apuntalamiento.

La calzadura, en particular en los frentes bajo o cercano a edificaciones existentes,

deben apuntalarse. Considerar que la capacidad de la calzadura – pantalla de

concreto simple – como muro de contención es limitada.

El apuntalamiento es esencial sobre todo cuando tenemos edificaciones vecinas ya

sea que éstas estén al borde de la excavación o estén mas retiradas, caso más

peligroso porque la calzadura no cuenta con el beneficio de la carga vertical y




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trabajará solamente como pantalla con el empuje adicional del bulbo de presiones de

la cimentación del edificio. Las recomendaciones de apuntalamiento deben ser parte

del diseño de la calzadura. La carga de diseño de los puntales ser estimada

conservadoramente.

El empleo de apuntalamiento no sólo da seguridad a la calzadura sino que también

puede reducir el costo sustancialmente al permitir espesores menores de calzadura.

En excavaciones profundas la longitud de los puntales de la calzadura puede llegar a

se r considerables; el constructor debe evaluar la convivencia del empleo de puntales

robustos versus el empleo de puntales delgados a la luz de las necesidades de

arriostre de éstos y las dificultades de obra. Es interesante comparar la práctica

chilena, con el apuntalamiento usual en nuestro medio.

Monitoreo.

El proceso de excavación y calzadura requiere de un monitor permanentemente para

detectar: Desplazamientos, asentamientos – mediante control topográfico

permanente-, aparición de grietas de tensión o grietas en las edificaciones vecinas.

Previamente al inicio de la calzadura es recomendable registrar fotográficamente el

estado de las propiedades vecinas.

Agua.

La presencia de agua aumentada tremendamente los empujes y puede traernos abajo

una calzadura aún apuntalada.

En obra se debe estar siempre atentos a la presencia de agua en el suelo. En la

pantalla de concreto debe crearse drenes para aliviar cualquier presión de agua que

pueda presentarse.

Vibraciones.

Las vibraciones pueden destruir la cohesión aparente que tiene el suelo de Lima y

que es la que permite taludes casi verticales en el conglomerado.

La pérdida de cohesión además de incrementar los empujes, dificulta el trabajo de

calzadura y puede llevar a la necesidad de entibamiento del suelo.




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Según el Reglamento Nacional de Construcciones respecto a calzaduras, dice:

VII-III-4.23 Calzaduras

Descripción.- En los lugares en que se haga excavaciones que puedan comprometer

la estabilidad de los muros vecinos habrá que calzar o recalzar éstos dándoles así

una nueva base para su fundación que alcanzará una mayor profundidad evitando

posibles hundimientos y derrumbes.

Harán también las veces de "muros de sostenimiento" contra el empuje de tierras.

El delicado trabajo de calzaduras deberá realizarse conjuntamente con el de

excavaciones, más siempre que sea posible, se ejecutará antes de la demolición de

la construcción existente para que ésta constituya el mejor y más sencillo

acodalamiento de las paredes de la propiedad vecina.

Este caso es siempre recomendable cuando se trata de derribar un inmueble para

levantar otro con fundación más profunda o sótano.

VII-III-4.24 Materiales para calzaduras

Se utilizarán los especificados por su resistencia y durabilidad de acuerdo al Capítulo

II del presente Título.

VII-III-4.25 Preparación del sitio para calzaduras

Al pie del muro por calzar deberán excavarse piques de anchos variables de 1.00 m.

a 1.50 m. máximo, según la consistencia del terreno.

Los piques se excavarán alternadamente de manera que entre pique y pique en

trabajo quedarán, como mínimo, dos piques sin excavar de distanciamiento.

No se permitirá por ningún motivo, el recalzo de un muro hecho de una vez en toda

su longitud.

Si la pared es larga, cabe trabajar simultáneamente en varios puntos, mientras la

distancia que exista entre dos de ellos exceda de 12 veces el espesor del muro que se

quiere calzar, como condición mínima de espaciamiento entre los piques.

VII-III-4.26 Procedimientos que regirán las calzaduras

Se comenzará a calzar por las esquinas del edificio.




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Hay el interés de proceder a calzar inmediatamente después de realizado el pique

para que el muro permanezca el menor tiempo posible sin fundación. Esta misma

razón obligará a ejecutar la excavación del pique en dos etapas.

La primera excavación no tocará la parte del terreno comprendida directamente bajo

el muro. El pique por tanto quedará excavado a plomo del paramento exterior del

muro por calzar.

Sólo cuando haya llegado a excavarse así el pique y hasta su primer nivel, se

procederá entonces a la segunda excavación que comprenderá la parte comprendida

bajo el muro y cuya penetración no será nunca mayor que el espesor del muro.

Terminada completamente la excavación del primer nivel del pique, inmediatamente

se procederá a fijar el tablero de, encofrado y a vaciar el concreto.

Este trabajo se procederá así sucesivamente con los demás piques hasta cubrir toda la

calzadura superior que corresponderá al primer nivel.

Siempre se seguirá la ley de que entre pique y pique en trabajo, hayan dos de por

medio en reposo.

No se procederá a excavar los piques correspondientes al segundo nivel, calzadura

inferior, mientras no haya sido totalmente cubierta la calzadura superior. Para calzar

la parte inferior se seguirá paso a paso el mismo método empleado en el nivel

anterior, con la única salvedad de que las calzaduras inferiores no tendrán sus juntas

verticales en el mismo plano vertical que las tienen las calzaduras superiores.

La calzadura obedecerá a los mismos principios de mampostería, quedando por lo

tanto las juntas verticales siempre interrumpidas, o sea la mitad del ancho de los

paños de la calzadura superior.

Habrá pues un desfasamiento de medio paño entre la calzadura superior e inferior,

que permitirá una trabazón adecuada entre los paños calzados.

Si hubiera más niveles por calzar, se procederá de acuerdo con las normas

anteriormente prescritas.

Es recomendable que el espesor o la penetración de la calzadura inferior, sea mayor

que el de la superior. Se consigue una mayor estabilidad.

Si hubieren otros niveles por calzar, los paños de éstos serán cada vez más

penetrantes, de tal manera que la sección transversal vertical de la calzadura se

presente escalonada por la parte inferior y con su base mayor en la zona inferior.




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Estos puntos serán aclarados en dibujos donde se anotará exactamente niveles,

espesores, anchos, etc.

En el caso de que el piso del sótano de la nueva obra estuviera a mayor profundidad

que la del cimiento de la medianera, será de cuenta del que construye y todo el

exceso de cimiento que necesite aumentarse.

Este cimiento y toda la calzadura se correrá por lo menos en 30 a 50 cms. por debajo

del nivel del piso del sótano.

En calzaduras de muros en mal estado y para evitar asentamientos, podrá emplearse

concreto de cemento de fragua rápida.

Se tendrá especial cuidado en rellenar con mortero seco y bien acuñado las juntas

horizontales y la parte común a muro y calzadura.

Las calzaduras con ladrillo bien cocido se realizarán según estos mismos principios y

las normas prescritas para trabajos en ladrillo.

VII-III-4.27 Rellenos

Descripción.- Se harán rellenos en todos los lugares que los necesitan, siempre y

cuando el volumen de lo rellenado no sirva de baso o apoyo a un elemento

estructural que transmita cargas o presiones al suelo y sea, por tanto, susceptible de

asentamientos. Así, deberán rellenarse los costados de las zapatas, pero no sus bases,

que en todo caso serán rellenadas con un solado de concreto pobre.

VII-III-4.28 Material

Como material de relleno podrá servir el excedente de excavación siempre que esté

limpio, carezca de materias orgánicas y otras de descomposición.

El material de relleno no deberá ser comprensible y en lo posible será homogéneo.

Podrá utilizarse tierra que reúna las cualidades antes mencionadas o tierra con arena,

u hormigón de río o canto rodado en caso que no haya material de relleno de

excavación que cumpla con las condiciones indicadas.

En todo caso el material do relleno no será más suave que la tierra adyacente y será

bien graduado.




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VII-1II-4.29 Preparación del sitio

Mientras que los cimientos, tuberías o cualquier otro trabajo en excavaciones o bajo

suelo, no haya sido completado, aprobado, inspeccionado, y aprobado por el

Inspector, no deberá hacerse ningún relleno.

Mientras que la estructura no haya alcanzado la suficiente solidez y rigidez no deberá

colocarse relleno contra ella que le produzca fatiga, salvo que se indique lo contrario.

Antes de depositar el relleno deberá limpiarse la superficie donde va a aplicarse

directamente éste.

Se quitarán las plantas, se extirparán las raíces y otras materias, así como las piedras

grandes que no puedan ser fácilmente hundidas.

VII-III-4.30 Procedimientos que regirán el relleno

Se verterá el material seleccionado hasta cubrir una capa de 30 cm. de espesor, como

máximo.

Vaciada esta primera capa se apisonará fuertemente y regará abundantemente, hasta

lograr que no se produzca hundimientos.

Se irá rellenando así en capas sucesivas de 30 cm. dejando el volumen bien

consolidado.

Para la ejecución de terraplenes, que puedan recibir encima calzadas, se emplearán

capas sucesivas de no más de 20 cm. Debidamente regadas y compactadas.

PROCESO CONSTRUCTIVO DE CALZADURAS

Al pie del muro por calzar deberán excavarse piques de ancho variables de 1.00 al

1.50m máximo, según la consistencia del terreno.

Los piques se excavarán alternadamente de manera que entre pique y pique en

trabajo quedaran como mínimo, dos piques sin excavar de distanciamiento.

La calzadura obedecerá a los mismos principios de mampostería, quedando por lo

tanto las juntas verticales siempre interrumpidas, o sea la mitad del ancho de los

piques de la calzadura superior.




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Habrá pues un desfasamiento de medio paño entre las calzaduras superior en inferior,

que permitirá un trabazón adecuada entre los paños calzados.

En el caso estudiado consideraremos que hay construcciones vecinas solo en los lados

derecho e izquierdo; comenzándose a calzar por las esquinas del edificio.

Hay el interés de proceder a calzar inmediatamente después de realizado el pique para

que el muro permanezca el menor tiempo posible sin fundación. Esta misma razón

obligará a ejecutar la excavación del pique en dos etapas.

La primera excavación no tocará la parte del terreno comprendida directamente bajo

el muro. El pique por tanto quedará excavado a plomo del paramento exterior del

muro por calzar.

La secuencia lógica expuesta se ha hecho en base al Reglamento Nacional de

Construcciones (R.N.C) y el Reglamento de Metrados para Obras de Edificaciones

(R.M.O.E).

En el proceso constructivo de edificios con sótano, tenemos que tener en

consideración, muchos factores; que no se consideran cuando los trabajos se realizan

sobre el terreno natural.

Al hacer un sótano, tenemos el riesgo de que al realizar las excavaciones masivas, las

construcciones vecinas existentes pueden ser afectadas ante un deslizamiento del

terreno en el cual están construidas.

Para estos casos, es conveniente apuntalar las construcciones vecinas mediante el uso

de calzaduras o muros anclados, según sea el caso.

Teniendo en consideración que los edificios con sótano cubren grandes áreas de

terreno; y los movimientos de tierras son grandes, se requerirá del uso de

maquinarias pesadas y de una planificación especial para su ejecución.

Las excavaciones masivas se harán paralelamente con las calzaduras o muros

anclados, según sea el caso.




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Como conclusión diremos que las excavaciones masivas se harán entre el Nivel

Terreno Natural (N.T.N) y el Nivel de Corte.

Recién cuando se llega al nivel de corte procedemos a la nivelación, trazo y replanteo

de los elementos estructurales de la cimentación del edificio.

Los elementos estructurales de la cimentación de un edificio son:

1. Zapatas aisladas, céntricas y excéntricas

2. Zapatas combinadas

3. Vigas de cimentación

4. Cimientos reforzados

5. Platea de cimentación

6. Cisterna de agua

7. Poza séptica

Continuando con el proceso constructivo trazamos el nivel más un metro (N+1.00m),

el cual lo bajamos de las tarjetas.

Luego, procedemos a la colocación de balizas y cordeles; para el trazo, para

posteriormente replantear los elementos estructurales.

Por lo general en el perímetro del edificio van muros de contención y columnas; pero

éstas últimas, por lo general, no caerán en el centro de gravedad de la zapata;

generando una excentricidad, y por consiguiente un momento de volteo. Para

contrarrestar dichos momentos se colocará una viga de cimentación entre la zapata

aislada excéntrica y otra zapata que puede ser aislada, céntrica o excéntrica; pero en

ningún caso se podrá unir dos zapatas aisladas céntricas con una viga de cimentación,

ya que en este caso no habrá momento de volteo. Como en el perímetro habrá

columnas y muros de contención; y éstos últimos se apoyan en un cimiento reforzado,

entonces éstos cumplirán la función de viga de cimentación entre las zapatas aisladas

excéntricas.

La platea de cimentación se usa cuando los suelos son débiles, o el área entre

cimientos reforzados es muy pequeña; resultando más conveniente colocar una platea

que cimientos reforzados.

En la caja de ascensor es lo más común colocar una platea de cimentación.




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Como los edificios por lo general tienen tanque elevado, el agua tendrá que

bombearse de un reservorio denominado cisterna.

Como las instalaciones sanitarias mucha de ellas estarán debajo del colector de

desagüe, se tendrá que construir una poza séptica para que drenen las excretas y

luego sean bombeadas al desagüe colector.

Tanto la cisterna como la poza séptica, estarán constituidas por muros de

contención, plateas de cimentación y una tapa que por lo general es una losa macisa.




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Obras

Provisionales

Trabajos

Preliminares

Excavación Perimétrica

para

Calzadura

Excavaciones

Masivas

Nivelación, Trazo y

Replanteo

Excavación

de piques

Encofrado

de piques

Vaciado de

concreto ciclópeo

para

Calzadura

Desencofrado de

Calzadura




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Nivelación, trazo y

replanteo de elementos

estructurales

Excavación de vigas de

cimentación

Excavación de cimientos reforzados

Habilitación

del acero

Excavación de

zapatas

Excavación de platea de

cimentación

Colocación de acero de vigas de cimentación

Colocación de acero de cimientos reforzados y

colocación de acero longitudinal y

transversal del muro

de contención o placa.

Solado

Colocación de acero de platea

de cimentación

Colocación de acero de zapatas y

acero longitudinal de

la columna

Vaciado de elementos

estructurales

Habilitación de madera de

encofrado.




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estructurales

Encofrado de muro de

sostenimiento

Encofrado de

Columna

Encofrado

de placas

Colocación de pases de

desagüe


estructurales

Desencofrado de elementos

estructurales

Relleno debajo

del nivel de corte

Eliminación de material

excedente Habilitación de

madera de

encofrado.




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Encofrado de vigas, viguetas

y losas del

sótano

Apisonado Colocación de

tuberías de agua fría, caliente y

tomacorrientes

Vaciado de falso

piso.

Colocación de ladrillo de

techo.

Colocación de cajas

octogonales

Acero de vigas y

viguetas

Colocación de redes de

desagüe

Habilitación de ladrillo de

techo




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Colocación de cajas

octogonales

Acero de vigas

y

viguetas

Colocación de redes de

desagüe

Colocación de tuberías

de luz

Colocación de

montantes de desagüe

y

ventilación

Colocación de acero de

temperatura

Vaciado de vigas, viguetas

y losas.

Curado Desencofrado de

vigas y losas.




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Proceso Constructivo de una Edificación con Sótano, utilizando Muros Pantalla



1

MUROS PANTALLA

1. ¿QUÉ SON LOS MUROS PANTALLA?

Básicamente las pantallas son unas paredes que se construyen al efectuar una

excavación profunda, con la doble misión de resistir los empujes del terreno y, en

ciertos casos, evitar o limitar la entrada de agua al terreno. También sirven para recoger

las cargas verticales que las puedan transmitir otros elementos estructurales y

constituyen la solución mas eficaz (Según las características de la obra y el proceso

constructivo) para limitar los movimientos del terreno consecuentes a toda excavación,

y reducir al riesgo de daños en construcciones próximas.

Entre las numerosas aplicaciones de la técnica de los muros – pantalla continuas cabe

citar los siguientes ejemplos:

Sótanos de edificios.

Aparcamientos subterráneos.

Comunicaciones subterráneas: Túneles urbanos, pozos de acceso, pozos inferiores.

Obras marítimas y portuarias: Dique secos, muelles.

Cimentaciones profundas: Silos, estructuras singulares.

Estos muros – pantallas moldeadas en el suelo surgen en los años 50 como solución

para resolver los problemas que plantean las excavaciones profundas próximas a

edificios y estructuras subterráneas por debajo del nivel freático.

Desde entonces, la necesidad creciente de aprovechar al máximo las disponibilidades

del suelo urbano principalmente en áreas congestionadas, ha hecho que la aplicación de

estos muros – pantalla se encuentre actualmente difundida en otros países mas no en

nuestro medio, por lo que su utilización tanto en obras de edificación como en otro tipo

de obras ha permitido también la evolución de su técnica de ejecución en cuanto se

refiere a la maquinaria de perforación así como la forma de instalación del refuerzo.




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2. EL PROYECTO Y EJECUCIÓN DE MUROS PANTALLA

El proyecto y la ejecución de cualquier obra de muro – pantalla debe partir del

conocimiento de una serie de datos básicos que se resumen a continuación.

a. Del terreno:

- Perfil estratigráfico.

- características geotécnicas de las distintas capas.

- Niveles freáticos.

- agresividad del agua y de los suelos.

b. De los edificios próximos:

- Estado de conservación.

- Tipo de estructura.

- Situación, tipo y carga de la cimentación.

c. De obras subterráneas próximas:

- Situación y características (Conducciones, pozos, obstáculos).

- Condicionantes especiales.

d. De la obra que se proyecta:

- Profundidad de excavación.

- Acciones de la estructura.

- Condicionantes constructivos y funcionales.

El perfil estratigráfico, elaborado a partir de los cortes de los sondeos, debe extenderse

fuera del área del terreno que realmente va a empujar sobre el muro – pantalla en donde

puede convenir efectuar sobre el muro – pantalla en donde puede convenir efectuar

anclajes de arriostramiento.

La información sobre los edificios y construcciones próximas se necesita, no solo para

definir los empujes que puedan transmitir a la pantalla sino para estimar de alguna

manera los asentamientos admisibles.

El proyecto debe elaborarse teniendo en cuenta las condiciones generales que debe

satisfacer la solución del muro – pantalla, análogas a las de cualquier obra de

cimentación más la posible influencia en las edificaciones próximas. Estas condiciones,

en esencia, son:




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a. Ubicación adecuada en planta y elevación.

b. resistencia estructural.

c. Seguridad frente al asentamiento del terreno.

d. Asientos y deformaciones del muro – pantalla compatibles con la propia estructura.

e. Asentamientos del terreno circundante admisible para edificaciones próximas.

Para asegurar la estabilidad de la obra se debe efectuar una serie de comprobaciones,

contemplando situaciones críticas durante las diversas fases de excavación del recinto

y/o de la construcción de la edificación. Estas comprobaciones son:

a. Estabilidad del muro – pantalla frente a los empujes.

b. Estabilidad de los elementos de arriostramiento.

c. Estabilidad del conjunto.

d. Estabilidad de muro – pantalla frente a cargas verticales.

e. Estabilidad del fondo de la excavación por rotura o sifonamiento.

f. Modificaciones que se introducen en obra.

g. Riesgos de daño en las edificaciones próximas.

3. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS SUELOS FLUVIO

ALUVIONALES DE LA CIUDAD DE LIMA

Los materiales granulares gruesos en estudio son suelos sedimentarios de aspecto

uniforme que pueden clasificarse cono un conglomerado de cantos rodados, gravas,

arenas y limos íntimamente mezclados. Los agregados que forman éste conglomerado

son en su totalidad ígneos cuya formación se remonta al periodo cuaternario desde el

pleistoceno hasta holoceno formando terrazas cuyos remanentes se distinguen en las

cuencas y/o subcuencas en donde se originan.

La potencia del conglomerado fluvio – aluvional que forma la parte central sobrepasa

los cuatrocientos metros de profundidad, razón por la que se considero que para

procesos de deformación elástica las partículas sólidas de los componentes del

conglomerado compacto pueden ser tomados como elementos absolutamente rígidos

depositados en estratos potentes, y por lo tanto es evidente que puede sumirse como

constituyentes de un material homogéneo, dado a que cualquier sistema discreto que

éste formado por partículas estáticamente uniformes, puede ser considerado homogéneo




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y que en un elemento de volumen cuyas dimensiones son grandes en comparación de

las partículas del suelo, sus propiedades elásticas pueden ser constantes a través del

elemento. En base a estas consideraciones se han efectuado algunos ensayos de

resistencia al esfuerzo cortante sobre muestras reconstituyentes e inalteradas, estas

últimas como bloques tallados in situ ubicados a diferentes profundidades y ensayados a

corte directo, encontrándose en general que el ángulo de fricción interna fluctúa entre

27° y 42° para una cohesión variable entre 0.43 kg /cm2 y 0.80 kg /cm

2. Por otro lado

los ensayos efectuados por investigadores han demostrado que la resistencia a altas

compresiones para deformaciones finales varía desde 2.00mms a 6.00mms como

máximo.

De la comparación de los resultados de estos ensayos y sumado a un estudio de peligro

y riesgo sísmico donde se hizo la evaluación de la distribución de intensidades en Lima

se han encontrado una correlación adecuada, entre el tipo de suelo subyacente en cada

lugar y la evaluación de daños ocurridos durante sismos importantes llegándose a

establecer que para un terremoto de grado 7.6 con aceleración efectiva máxima de

0.20g. los suelos gravo – arenosos del conglomerado de Lima presentan en promedio

intensidades MMI VI siendo las velocidades de propagación de ondas de corte (VS)

entre 500 a 800 m/seg.

Se realizo así mismo un análisis de la estabilidad de taludes para las profundidades

deseadas que en nuestro caso fueron de 25mts, determinándose la ubicación de las

grietas de tensión que se puedan originar y el bulbo de deslizamiento en caso de que

ocurra un sismo extremo en el momento de la construcción.

4. EJECUCIÓN DEL MURO – PANTALLA

La ejecución de nuestras pantallas hormigonadas “in situ” consta de las siguientes fases

de trabajo:

4.1. Excavación del recinto

La perforación se realizo mediante máquinas a percusión, equipadas con trépano

capaces de atravesar capas de mayor consistencia como lo es el suelo fluvio –

aluvional de la ciudad de Lima, pero la primera etapa de excavación del recinto se

uso maquinarias dotadas de cucharas u otros elementos útiles de perforación

especialmente adaptadas para éste tipo de trabajo.




5

La perforación se efectuó por módulos o paneles alternos de tres a seis metros de

longitud con una anchura y profundidad variables dependiendo de las

dimensiones de la cuchara de la maquinaria. Cabe recalcar que se debe dejar el

espacio necesario para el libre tráfico de éstas y del personal.

4.2. Perforación de conductos para el anclaje

Estas perforaciones para alojar las armaduras de anclaje suelen tener diámetros

que oscilan entre 75mm y 125mm. Y efectuó utilizando diversas técnicas según

naturaleza y las características del terreno a atravesar.

Los anclajes adoptaron diversas formas y detalles muy variados pero usualmente

para poder efectuar la inyección a presión de éstos en los conductos es necesario

llegar a valores que oscilaron entre 25 y 30 kg/cm2.

4.3. Colocación de armaduras

A continuación se colocaron las jaulas o enmallados en una o varias piezas, según

su tamaño, dejándolas suspendidas y bien centradas mediante separadores.

Integrados en las mallas o independientes.

La separación entre barras verticales u horizontales debieron ser, como mínimo,

igual a 10cm. y el recubrimiento de las barras.

Para éste caso fue preciso una supervisión minuciosa por cuanto es necesario

controlar la ubicación exacta de los puntos donde se colocaron las vigas, apoyos

de escaleras y tuberías que alojan los anclajes que a la vez ayudarán para que la

edificación en su conjunto se comporte monolíticamente.

4.4. Encofrado del muro – pantalla

Se uso un buen encofrado que ayudo a economizar tiempo, material y mano de

obra y que a la vez nos dé como resultado un buen trabajo recomendándose para

esto encofrados metálicos ya que son encofrados modulables, de poco peso y

máxima eficiencia y viene completados con accesorios para el aplome,

alineamiento y apuntalamiento perfecto.




6

4.5. Hormigonado

El hormigonado se efectuó usando concreto premezclado e impulsado mediante

bombeo por medio de tuberías de diámetro comprendido entre 15 y 30cm. Que es

introducido hasta el fondo de la perforación disponiéndola centrada en el panel.

Dado el sistema especial del hormigonado utilizado fue preciso que el concreto

reúna determinadas características que garantizaron la correcta ejecución, por lo

cual u consistencia debió ser fluida con un asentamiento en el cono de Abraham

del orden de 4 a 6” utilizándose resistencias del concreto iguales o superiores a los

350 kg/cm2.

4.6. Tensado de cables

El tipo de anclaje activo es tensado con el fin de comprimir el terreno entre la zona

de anclaje y la estructura o la placa de apoyo de la cabeza. Cuando actúa la carga

exterior de tensado se produce la descompresión del terreno pero apenas se mueve

la cabeza del anclaje en tanto no se rebase el esfuerzo de pretensado, por lo que

no varía sensiblemente la tensión del tirante.

La disposición de anclajes puede efectuarse para actuar durante un tiempo de

servicios más o menos prolongado, por lo cual cabe distinguir en éste caso dos

tipos:

Anclajes provisionales

Anclajes permanentes.

Los primeros tienen el carácter de medio auxiliar y proporcionan las condiciones de

estabilidad a la estructura durante el tiempo necesario para disponer otros elementos

resistentes que lo sustituyan (siendo éste nuestro caso).

Los anclajes permanentes se dimensionan, evidentemente, con mayores coeficientes de

seguridad, pero fundamentalmente deben estar proyectados y ejecutados para hacer

frente a los peligros de corrosión.

Todos éstos pasos son representativos y la colocación de mallas es en forma intercalada

hasta llagar a la profundidad requerida donde se construirá la platea de fundación, y a

medida se levanta la estructura que es capaz de resistir los empujes del terreno se van

“soltando” los anclajes previamente tensionados.




7

5. EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS

ESTRUCTURAS ADYACENTES

En casi todos los casos teóricos y prácticos que se han estudiado se ha encontrado que

las paredes laterales de la excavación sufren un desplazamiento paralelo mayor en la

coronación y menor en su base. Estos desplazamientos dependen de factores tales como

rigidez del muro, sus dimensiones y profundidad de la excavación, las propiedades del

suelo y el tipo de apuntalamiento o anclaje a colocarse, además del procedimiento para

llevar a cabo las calzaduras correspondientes existiendo además un gran número de

factores que interrelacionados influyen en la magnitud y distribución de los

movimientos que acompañaron la ejecución de la excavación en los casos estudiados,

estos pueden haberse debido a una programación inadecuadas del proceso y forma

de la excavación, a eventos sísmicos ocurridos durante las diferentes etapas de la

construcción, falta de soporte en algunas etapas constructivas, etc. Así en varios

casos se ha detectado agrietamientos, fisuramientos y roturas importantes

acompañados de atascamiento de ventanas y puertas que han dado origen en algunos

casos al desalojo de sus ocupantes, y en otros a costosas reparaciones y prolongados

procesos judiciales con el fin de deslindar responsabilidades.

Gracias al análisis con respecto a la ubicación de las grietas de tensión se pido

controlar los desplazamientos de las viviendas adyacentes en los linderos donde

existían construcciones vecinas a lo cual se hizo uso del apuntalamiento adecuado ya

que la zona donde se realizo la construcción es una zona residencial.

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Cualquier excavación causa disipación de fuerzas concentradas en el terreno y una

correspondiente expansión en el suelo adyacente, lo que redunda en formación de

grietas de tensión que generan cuñas de deslizamiento que pueden ser activadas por

efecto de sobrecargas estáticas o dinámicas generadas en el área de excavación.

La edificaciones en las ciudades de alta densidad poblacional plantean

frecuentemente problemas especiales debido a la proximidad de edificios altos que

por la exigencia del Reglamento Nacional de Construcciones del Perú el cual dice

que se debe proveer un área de estacionamiento de acuerdo con el área del edificio




8

nos obligo a la construcción de un determinado número de sótanos, teniendo en

cuenta la necesidad de utilizar al máximo el espacio por el alto costo de la tierra.

Mediante los procedimientos y consideraciones indicadas se han realizado

exitosamente excavaciones con calzaduras de muros – pantalla hasta

profundidades de 20 metros tanto para el caso de excavaciones vecinas como para

el caso en el que no las hay.

Considerando que los suelos fluvio – aluvionales de la ciudad de Lima tienen una

capacidad portante alta se hace favorable la factibilidad de ejecutar calzaduras del

tipo de muro – pantalla y edificaciones de gran envergadura.

El factor tiempo en la construcción fue también un ingrediente importante

considerando que aumenta el riesgo de derrumbe por posibles alteraciones de los

parámetros del suelo al estar sometido a periodos largos de exposición.

No obstante haberse comprobado el procedimiento, se considera que dada la

naturaleza de los trabajos cuyo éxito dependió casi directamente de su ejecución así

como de los imprevistos que pudieron presentarse al realizar la excavación, fue

indispensable contar con el asesoramiento adecuado de especialistas en la

construcción de este tipo de estructuras para seguir el proceso de construcción,

tomando las medidas correctivas en caso fuese necesario.

Finalmente para evitar problemas y aplicar criterios bien fundados, es recomendable

tomar en consideración el probable comportamiento del suelo, que por encontrarse

en estado compacto y estar conformado por gravas y piedras empacadas en arena,

se ha confirmado, en el pasado, demasiado en su resistencia o soporte lateral, sin

estimar la magnitud de los movimientos que puede acarrear no prever un adecuado

procedimiento de diseño y construcción.

Biblioteca Virtual



9

Obras

Provisionales

Trabajos

Preliminares

Obturación con Rotdrill

Excavaciones

Masivas


Replanteo

Introducción

del Cable

Fijación

del cable

Colocación de

Pase y Malla

Biblioteca Virtual



10

Encofrado

de Muros

Excavaciones

Masivas

Desencofrado

de Muros Vaciado de

Muros


Replanteo de elementos

estructurales




11

EXCAVACION DE SÓTANOS EN LA CIUDAD DE LIMA

CON EL USO DE MUROS ANCLADOS.

La técnica de muros anclados para el sostenimiento de taludes resultantes de las

excavaciones para la construcción de sótanos en edificios, es una técnica reconocida

mundialmente y que en los últimos 5 años está siendo usada en la ciudad de Lima, sin

embargo, todavía no es una técnica muy conocida.

El material gravoso de la ciudad de Lima presenta parámetros geomecánicos de

resistencia elevados, principalmente debido al alto grado de cementación que le

confiere una cohesión alta y también debido al hecho que hasta los límites de

excavación de sótanos no se verifica la ocurrencia de napa freática. En tales

condiciones, la cohesión otorga a los taludes excavados una estabilidad estática

razonable hasta "la altura critica", pero esta estabilidad queda muy comprometida con

la ocurrencia de efectos telúricos que reduce la magnitud de la cohesión y el talud

puede colapsar con alturas inferiores a "la altura crítica".

El problema se toma más grave cuando las excavaciones son desarrolladas más allá de

la "altura critica", cuando los esfuerzos de empujes actúan, causando deformaciones de

la masa de suelo por detrás de la excavación, surgiendo como consecuencia grietas de

tracción en la superficie y hasta el colapso total del talud.

En la ciudad de Lima, las excavaciones de sótanos son también afectadas por

sobrecargas vehiculares y de construcciones vecinas, que adicionan esfuerzos

importantes al talud disminuyendo considerablemente la "altura crítica" del talud

excavado.

Hasta la fecha se usa las Calzaduras como estructura de sostenimiento de taludes

excavados para la construcción de sótanos, que es una técnica que tuvo mucha

importancia en el pasado cuando las excavaciones eran de altura limitada y las

sobrecargas de edificaciones vecinas no eran importantes. Las Calzaduras, tienen

función de regularización de la pared excavada, asegurando una cierta estabilización en

condición estática del talud cuando la altura de excavación queda alrededor de la




12

"altura critica", pues la estabilidad esta básicamente asegurada por efecto de la

cohesión, conforme se puede observar en la expresión abajo:

fc NC

H

4

Donde:

Hc = Altura crítica

C = Cohesión del suelo

y = Peso específico natural del suelo

Nf = Factor de fricción

Conforme se puede observar la altura crítica, disminuye con la disminución de la

cohesión y cuando es nula, la altura crítica se reduce a cero.

Con la ocurrencia de sismos, la cohesión disminuye y surgen esfuerzos horizontales de

empuje de tierra, deformando la masa de suelo, provocando el desplazamiento de la

calzadura y como consecuencia, surgen las grietas de tracción.

Para excavaciones con alturas por arriba de la altura "crítica" y con ocurrencia de

sismos, las calzaduras son estructuras deformables y hasta inestables y por lo tanto,

pueden deformarse horizontalmente provocando las grietas y hasta el colapso total del

talud.

En los últimos años, las edificaciones en la ciudad de Lima vienen exigiendo mayores

áreas de sótanos, lo que demanda excavaciones más profundas. En tales condiciones, se

requiere de medidas de contención adecuadas, para garantizar la estabilidad de la pared

excavada, sin que ocurran grietas de tracción durante el avance de la excavación y que

garantice la estabilidad total del talud, para asegurar la integridad de las vías

vehiculares, de edificaciones vecinas y hasta de los trabajadores que quedan dentro del

área de riesgo.

Para el suelo de Lima, la estructura de contención más adecuada son los Muros

Anclados, que tienen como principio no permitir la ocurrencia de deformaciones de la

pared excavada y así asegurar la integridad de las vías vehiculares, de las edificaciones




13

colindantes con la excavación y aseguran la integridad de los trabajadores y equipos

que operan dentro del área excavada.

Los anclajes son elementos estructurales, capaces de aplicar esfuerzo exterior a la pared

de la excavación, que absorbe todos los empujes de tierra, los efectos sísmicos, las

sobrecargas de edificaciones y otros esfuerzos accidentales.

Para tener una idea de la operación de los anclajes, presentamos a continuación la física

de operación de los anclajes como elemento capaz de absorber esfuerzos y

transportarlos para una zona potencialmente estable, neutralizando así los empujes de

tierra y esfuerzos de sobrecargas y cargas accidentales.

En la figura N°1, en anexo, se muestra la física del trabajo del anclaje. Imaginemos un

cierto punto A donde está aplicado un cierto esfuerzo F. Es posible transportar ese

esfuerzo F aplicado en A, hasta el punto B. Para eso es necesario que entre A y B exista

un elemento estructural que transporte ese esfuerzo aplicado en A, para llevarlo hasta

B. Este elemento que transporta el esfuerzo, lo llamamos de "elemento de transmisión

de la carga", Para que el esfuerzo F aplicado en A, llegue al punto B, es necesario que a

lo largo del "elemento de transmisión de carga", no ocurra, por ningún concepto,

ninguna pérdida de carga. Si hay pérdida de carga a lo largo del elemento de

transmisión de carga, ciertamente el esfuerzo F aplicado en A, llegará parcialmente al

punto B, o simplemente ser totalmente consumido por las pérdidas de carga a lo largo

del elemento de transmisión de carga. Este es el principio base de funcionamiento del

anclaje.

En la figura N° 2, se ilustra el funcionamiento de una estructura anclada. Imaginemos

un cierto terreno, el cual se desea ejecutar una excavación, donde se ejecuta la

excavación surgen los esfuerzos de empuje de tierra Pa, que actúan en la pared

excavada.

Este empuje, puede provocar deformaciones activas en la pared o puede provocar la

pérdida de estabilidad, conforme indicado en el punto A, de la figura N° 2. Ahora bien,

es posible transportar ese esfuerzo de empuje Pa, para otro lugar ubicado fuera de la

zona inestable y con eso, neutralizar la acción del empuje Pa. En el punto B de la figura

N° 2 se ilustra la física del transporte del esfuerzo del empuje aplicado en la pared de la




14

excavación, para otro punto ubicado más allá del plan de falla, manteniendo así la

estabilidad del talud.

En la figura N° 3, está ilustrada una estructura de contención con muro anclado, donde

se puede observar un corte hecho junto a una edificación y que los esfuerzos de empuje

y de la sobrecarga de la edificación, aplicados en la pared excavada son transportados

para un punto ubicado más allá de la línea de falla del talud, donde el anclaje es fijado

al suelo. Para que el esfuerzo del empuje y de la sobrecarga de la edificación llegue al

punto de fijación del anclaje, es necesario que al lo largo de los puntos Al - BI Y A2 -

B2, no ocurran pérdidas de carga. Este es el principio base del funcionamiento de los

muros anclados.

En la figura N° 4, se presenta los elementos que constituyen el anclaje. Básicamente

está formado por tres elementos:

a) Cabezal del anclaje

Es el punto de aplicación del esfuerzo a la superficie de la pared excavada para

neutralizar el esfuerzo del empuje total.

b) Tramo libre del anclaje

Es el "elemento de transmisión de carga" que transporta la carga aplicada en el cabezal

hasta el punto de fijación del anclaje al suelo. Este tramo deberá ser totalmente libre,

para que no desarrolle fricción con el terreno, evitando así, pérdidas de carga a lo largo

del tramo libre "elemento de transmisión de carga".

c) Tramo anclado

Es el tramo del anclaje que es fijado al suelo y absorbe el esfuerzo aplicado en el

cabezal, dejando el sistema en equilibrio. Es decir, los esfuerzos de empuje de tierra son

absorbidos por los anclajes.

En la parte más baja de la figura, se puede observar el principio de la física de

operación del anclaje descrita anteriormente. El cabezal corresponde al punto A de

aplicación del empuje, el tamo libre es "el elemento de transmisión de carga" y el tramo

anclado corresponde al punto B que recibe el esfuerzo transportado.




15

SECUENCIA DE EJECUCIÓN DE LOS MUROS ANCLADOS.

Los muros anclados, son ejecutados de forma secuencial en tramos desde arriba hacia

abajo. Cada tramo es debidamente estabilizado, o sea, todos los esfuerzos resultantes de

la excavación del tramo es absorbido por el anclaje instalado en dicho tramo. El

esfuerzo aplicado en el primer tramo es suficiente para absorber la resultante de los

esfuerzos actuantes del tramo excavado y además asegura la estabilidad del tramo

siguiente a ser excavado. Así, se puede ejecutar excavaciones por debajo del tramo

anteriormente ejecutado, sin riesgo de deformaciones o ruptura del talud. Los tramos

ejecutados secuencialmente desde arriba hacia abajo, va aumentando el factor de

seguridad del talud, hasta que se llegue a la cota de cimentación, cuando el muro queda

totalmente concluido.

En las figuras N° 5, 6,7 Y 8 se presentan la secuencia de ejecución de un muro anclado.

CONTENCIÓN DE TALUDES EN LA CIUDAD DE LIMA.

Como ya fue mencionado anteriom1ente en la ciudad Lima se están usando dos tipos de

obras de contención:

a) Calzaduras

Las Calzaduras son estructuras de concreto simple del tipo gravedad, ejecutadas en la

línea colindante con el terreno vecino y el cuerpo del muro queda enteramente en el

terreno vecino.

Siendo una Obra del tipo gravedad, exige zapatas con ancho suficiente para garantizar

la estabilidad de talud. Eso significa que, para excavaciones profundas, se exigiría un

ancho de zapata tal que ocuparía un área importante del terreno vecino. Además, esa

estructura enterrada en el terreno vecino, deberá ser demolida por el propietario del

terreno vecino, cuando se resuelva hacer sótanos en dicho terreno, con alto costo,

ciertamente no previsto por el vecino. En la ciudad de Lima, se tiene observado que

cuando las excavaciones son desarrolladas con altura arriba de los 6.0 metros, las

calzaduras presentan deformaciones horizontales importantes y como consecuencia

surgen las grietas de tracción en las vías y en las edificaciones vecinas. Casos de

ruptura son conocidos, comprometiendo vidas humanas.




16

b) Muros Anclados

Los Muros anclados, son estructuras ejecutadas según lo mencionado en los puntos

arriba y presentan como característica principal, el hecho que los esfuerzos de

empuje son absorbidos por los anclajes y no permiten deformaciones

activas, manteniendo el talud debidamente estable y garantizando la integridad de las

edificaciones vecinas y de las vías vehiculares, así como la integridad de los

trabajadores y maquinarias que operan en la excavación.

En la figura N° 9, se muestra los dos tipos de obras de contención que actualmente son

ejecutadas en la ciudad de Lima.

Como se puede observar los muros anclados no entran en el terreno vecino, mientras

que la calzadura abarca un área del terreno vecino.

Por lo expuesto arriba, se presenta a continuación las ventajas de los Muros Anclados

sobre las Calzaduras:

Los muros anclados garantizan la estabilidad del talud excavado contra el volteo.

Los muros anclados son tensados contra la pared excavada, evitando deformaciones

activas y aparición de grietas de tracción, garantizando la integridad total de las

edificaciones vecinas, vías vehiculares y la integridad del personal y maquinaria que

operan en la excavación.

Los muros anclados son ejecutados desde arriba hacia abajo y el factor de seguridad del

talud va aumentando a medida que el muro es ejecutado en forma secuencial.

Los muros anclados son ejecutados rigurosamente en el límite del terreno y no avanza

en el terreno vecino.

Los muros anclados no necesitan de sobre-excavación en el terreno vecino y una vez

concluido forma parte de la estructura de la edificación principal.

Los muros anclados disminuyen considerablemente los plazos de ejecución de los

sótanos.

Los muros anclados son técnicamente más adecuados y económicamente muy

atractivos.

Los muros anclados no tienen limitación de profundidad. En la ciudad de Lima, fueron

construidos muros de hasta 23 metros de profundidad en el Banco Wiese, distrito de

San Isidro.




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Ejemplos de obras con muros anclados en el Distrito de Miraflores:

En el distrito de Miraflores, han sido ejecutados varios sótanos aplicando los muros

anclados.

Entre ellos podemos citar:

Edificio de la Compañía Telefónica, en Av. Benavides

Edificio en la esquina de Alcanfores con Benavides.

Edificio Balta en el Malecón Balta

Edificio ubicado en la esquina Av. Pardo y Av. Recavarren

Edificio Marmaris, Av. Malecón de la Marina, cuadra 2

Edificio ubicado en la Esquina de las avenidas República de Panamá y Enrique

Canaval y Moreyra, así como la Calle Los Halcones en San Isidro.

Edificio de las Tiendas Ripley- Miraflores, esquina Los Pinos con Shell

Proyecto LarcoMar, ubicado en la Av. Armendáriz (Parque Salazar).

Estos trabajos fueron desarrollados con la máxima seguridad del caso, sin afectar las

estructuras de las edificaciones vecinas y de las vías vehiculares colindantes y sin

ningún accidente.




18

MUROS ANCLADOS

I.- Introducción

Uno de los grandes problemas que afronta la industria de la construcción, en las

grandes excavaciones necesarias para edificios altos, es la implementación

tradicional de grandes muros de contención, cuyo costo puede volverse prohibido, y

cuyas dimensiones pueden afectar a la arquitectura de los proyectos.

Una alternativa técnico-económica a este problema es la construcción de muros

anclados, que permiten reducir las dimensiones de los muros, volver más fluida la

construcción, disminuir la probabilidad de accidentes que afecten a los trabajadores

y a las propiedades adyacentes, e inclusive disminuir el costo de los proyectos.

II.- Principios Básicos de los Muros Anclados

A diferencia de los muros tradicionales, que se sustentan en su cimentación para

soportar las presiones de tierra, los muros anclados son soportados por el propio

suelo que trata de empujarlos, a través de la incorporación de anclajes apropiados.

Debido a la presencia de un gran número de apoyos (cada anclaje es un apoyo), en

este tipo de muros, la dimensión transversal es comparativamente pequeña, pues

funciona como una placa con un número importante de apoyos intermedios en dos

direcciones.

Los anclajes deben llegar hasta una distancia tal que queden por detrás del posible

plano de falla del suelo, y a esa distancia inicial se le añade una longitud adicional

necesaria para resistir el empuje del suelo por fricción.

EL PROCESO CONSTRUCTIVO

La excavación, la construcción de los anclajes y la construcción del muro se realizan

por fases.

Conforme se va profundizando en la excavación se realiza la construcción de los

anclajes y la construcción del muro circundante al anclaje, por lo que el proceso se

realiza desde hacia abajo.




19

a.- Excavación de la primera franja superior de suelo:

Usualmente se realiza hasta unas pocas decenas de centímetros por debajo de la

posición prevista para el primer nivel superior de anclaje. La profundidad de esta

capa excavada y de todas las capas posteriores depende de las características de

cohesividad del suelo.

b.- Excavación de orificios para el primer nivel de anclajes:

Generalmente se utilizan taladros horizontales para perforar orificios cuyo diámetro

sea el previsto para el primer nivel superior de anclajes. En el fondo de los orificios

se suele realizar una sobreexcavación de diámetro mayor para mejorar la

sustentación de los anclajes.

c.- Armado del primer nivel de anclajes:

Se suelen colocar las varillas centradas, de diámetro apropiado, en los orificios

previamente perforados. Las varillas colocadas son roscadas en la parte exterior para

facilitar su proceso de tensado y sujeción.

Para conseguir que el refuerzo de los anclajes se mantenga sin contacto con el suelo

excavado se utilizan separadores transversales cada cierta distancia.

d.- Hormigonado parcial del primer nivel de anclajes:

Se introduce una manguera flexible hasta el fondo del orificio excavado, la misma que

exteriormente está conectada a una bomba de hormigón fluido o de mortero. El

hormigón o el mortero incluyen componentes expansivos para compensar la retracción

de fraguado. Una vez iniciado el proceso de bombeo, se extrae lentamente la manguera

lo suficiente para permitir que se supere ligeramente un hormigonado equivalente a la

longitud de anclaje del micropilote.

e.- Construcción del primer nivel superior de muro

Exteriormente se arma, encofra y funde el primer nivel superior del muro, teniendo

cuidado de que no se integre a las varillas, para lo que se suele dejar un espacio

alrededor de la varilla sin fundir. Además se suele envolver a la varilla con material no

adhesivo como papel de aluminio para asegurar su falta de contacto temporal con el

hormigón del muro. Se deja prevista una ventanilla en el encofrado para fundir

posteriormente la parte del muro que no ha sido fundida en esta fase.




20

f.- Anclado del primer nivel superior de muros:

Una vez fraguado el hormigón de un micropilote y del muro alrededor de la varilla de

anclaje, se coloca una placa de acero que tiene un orificio centrado de un diámetro

ligeramente superior al de la varilla. Se hace pasar la varilla a través del orificio,

permitiendo que la placa se apoye parcialmente en la superficie del muro de

hormigón. Mediante la colocación de una tuerca exterior, y con el uso de un

torquímetro, se procederá tensar la varilla del

micropilote hasta que se supere aquella tensión que resistirá el micropilote cuando el

muro anclado este trabajando a su máxima solicitación.

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