OBRA NEGRA

Estudios geológicos

La geología es el estudio del material sólido terrestre, que compone la superficie del suelo y el material debajo de la superficie del suelo. La geología superficial se refiere al material expuesto en la superficie de la tierra, la cual está generalmente compuesta de sedimentos granulares sueltos (Figura 2.2.1). La geología del suelo rocoso se refiere a la base de roca sólida abajo de los materiales superficiales

https://www.planning.org/planificacion/2/2.htm

Los estudios geológicos deben proporcionar al proyectista, en cada una de las fases del proyecto, información suficiente sobre las características geológicas del terreno afectado por la carretera, distinguiendo entre el terreno como cimiento de la vía y sus estructuras y el terreno como material a emplear en la construcción de la carretera, así como información sobre las condiciones hidrológicas y de drenaje.

Estos estudios tienen una gran importancia en la fase de proyecto ya que reducen la incertidumbre que siempre existe en la construcción. Los estudios geológicos (y geotécnicos) son la base de un buen proyecto y evitan problemas posteriores durante la ejecución.

Las características geológicas se estudian y evalúan junto a las características geotécnicas, presentándose generalmente la información en un mismo documento.

http://www.wikivia.org/wikivia/index.php/Estudios_y_reconocimientos_geol%C3%B3gicos

Estudios geotécnicos

El estudio geotécnico es el conjunto de actividades que permiten obtener la información geológica y geotécnica del terreno, necesaria para la redacción de un proyecto de construcción. Se realiza previamente al proyecto de un edificio y tiene por objeto determinar la naturaleza y propiedades del terreno, necesarios para definir el tipo y condiciones de cimentación.

Topografia

La tarea del topógrafo es previa y/o durante un proyecto: un arquitecto, un ingeniero en Geomática y Topografía debe contar con un buen levantamiento plano-milimétrico ó tridimensional previo del terreno y de "hechos existentes" (elementos inmóviles y fijos al suelo) ya sea que la obra se construya en el ámbito rural o urbano.

Realizado el proyecto basándose en este revelamiento, el Ingeniero técnico en topografía ó Ingeniero en Geomática y Topografía se encarga del "replanteo" del mismo: ubica los límites de la obra, los ejes desde los cuales se miden los elementos (muros, pilares...); establece los niveles o la altura de referencia.

http://www.monografias.com/trabajos14/topograf/topograf.shtml

Preparación del terreno

Para proceder a ejecutar la cimentación de una construcción por pequeña que sea, debe efectuarse una excavación a criterio del constructor con objeto de quitar la capa superficial de tierra vegetal (humus), y hacer el desplante sobre una capa de terreno resistente, ya sea de tipo arcilloso o preferiblemente de tipo volcánico, bien roca fija o conglomerados tepetatosos. Es conveniente, de ser posible, que la capa sobre la cual se va a desplantar la cimentación, quede arriba del nivel de las aguas freáticas, pues en este caso el terreno no perderá su humedad constitutiva a la vez que la excavación será ejecutada más fácilmente por no tener que hacer ni drenaje ni bombeo. Se debe hacer notar la conveniencia de no desplantar una construcción sobre terreno en el cual existan troncos o raíces profundas de árboles. En estos casos debe procederse a desentroncar todo el terreno rellenando los huecos que resulten con material resistente, consolidado por capas hasta igualar la resistencia del terreno circundante. Estos rellenos pueden hacerse con cascajo, grava, piedra o aún la misma tierra arcillosa procedente de la excavación, pero debe tenerse especial cuidado en no hacer rellenos con tierra vegetal o con materiales que contengan residuos orgánicos, pues la descomposición de estos produciría capas de menor resistencia y por lo tanto hundimientos diferenciales.

Tipos de suelos

SUELO ARENOSO

Está formado por el 75% de arena, tienen una buena absorción de agua mas no tienen la capacidad de retenerla por lo tanto tampoco conserva los nutrientes que necesitan las plantas la cual son arrastrado hacia el subsuelo, tiene grandes concentraciones en sales como calcio potasio, magnesio y sodio.

Mayormente presenta colores claros eso indica presencia de cuarzo, yeso y coalin, este tipo de suelo tienen una contextura áspera; con facilidad podemos saber que es arenoso porque al tomar un poco de el en nuestras manos se nos escapa con facilidad y no se puede formar una bola, por mucho que se manipule el seguirá suelto sin poder comportarse.

En este tipo de suelo solo se puede plantar plantas adaptadas a la sequedad como por ejemplo plantas silvestres, aromáticas y mediterráneas los tipos de plantas son los siguientes: salvia, romero, lavanda, hinojo, etc. Su parte positiva es que le da buena aeración a las raíces por la porosidad que tiene este tipo de suelo.

http://suelosdevezuela.blogspot.com/2012/07/suelo-arenoso.html

SUELO ROCOSO

CIMENTACION EN SUELO ROCOSO Caracteristicas del suelo rocoso SUELO Es un agregado natural de particulas minerales de distintos tamaños.

Esta compuesto por materiales con propiedades específicas y capacidades de cargas diferentes Se presentan dos tipos de terreno en cuanto a los componentes que los integran: SUELO BLANDO Y SUELO ROCOSO El suelo rocoso esta formado mayoritariamente por estratos rocosos son muy resistentes a la compresión y en caso de

no presentar la roca fisuras o estratificación, son los más adecuados para soportar las cimentaciones. En el caso de la cimentaciones:

Se recomiendan todas las zapatas en general (sean corridas o aisladas) dependiendo si son muros o de carga o columnas.

Por su elevada resistencia es considerado el mejor terreno para cimentar.

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https://prezi.com/vwiaqkpciiaa/cimentacion-en-suelo-rocoso/

SUELO ARCILLOSO

El suelo arcilloso tiene la capacidad de modificar su volumen cuando absorbe o deja de absorber agua produciendo hinchazones sobre el asentamiento de la obra que deriva en ciertas rajaduras que muchas veces pueden visualizarse desde la fachada con grietas horizontales.

Que hacemos en caso de descubrir que estamos en presencia de arcillas potencialmente expansiva?

Existen diferentes formas de tratar de estabilizar un suelo con arcilla plástica. Una de ellas es la de retirar dependiendo la profundidad de captación de las arcillas hasta 2 metros de tierra y reponer el nivel con tierra mejorada (Tosca). Este proceso es costoso y muchas veces poco practico, en especial en obras de pequeña envergadura como es el caso de una vivienda.

La segunda opción que es motivo de explicación es la de “Desactivar las arcillas expansivas” mediante un proceso químico con apagado mediante agua de cal. En primer lugar se debe aclarar que el emplear la llamada “cal viva” con dicho propósito, no presenta ventajas y si presenta las concernientes desventajas de su manejo. La cal recomendada para tal fin es la cal hidratada, del tipo más comercial y de calidad más uniforme.

Está formado por el 45% de arcilla, tiene una elevada retención de agua y nutrientes, posee una baja porosidad y por lo tanto carece de aeración. Son terrenos difíciles de trabajar por su elevada viscosidad y muestra gran resistencia para la penetración de las raíces les impide una buena aeración y por lo tanto las mismas terminan pudriéndose.

Presenta color amarillo y esto indica óxido de hierro hidratado, son excelentes depósitos de agua y encierran minerales que pueden ser utilizados con facilidad, sin embargo este tipo de suelo tiende a contener excesos de agua y eso impide el buen desarrollo de la planta ya que por su viscosidad y dureza sus raíces no se desarrollan como deben ser.

Una de sus ventajas sigue siendo la retención de agua y minerales y conservan fácilmente la forma que le damos al trabarlo, las plantas que pueden plantarse en este tipo de suelos son aquellas que poseen raíces potentes y capases de penetrar en capas

más profundas como las plantas medicinales o aromáticas como por ejemplo: menta, nogal, melisa, etc.

http://suelosdevezuela.blogspot.com/2012/07/suelo-arcilloso.html

COLOR DE SUELOS

Color negro: se asocia a la incorporación de materia orgánica que se descompone en humus que da la coloración negra al suelo. Este color ha sido asociado con niveles altos de materia orgánica en el suelo, condiciones de buena fertilidad, en especial presencia de cationes tales como el Ca2+ y Mg2+ y K+; colateralmente tiene asociado otras condiciones físicas relacionadas con la materia orgánica, tal como la presencia de una buena estructuración del suelo y rica actividad biológica; en otras oportunidades, cuando hay acumulación de Na+, por ser este un agente dispersante, el suelo, aún con muy bajos niveles de materia orgánica, adquiere la coloración negra, pero tiene como condición asociada una muy mala condición estructural. En resumen, este color por lo general está asociado a la presencia de Carbonatos de Ca2+ o Mg2+ más materia orgánica altamente descompuesta. Otros cationes (Na+, K+) más materia orgánica altamente descompuesta.

Color rojo: se asocia a procesos de alteración de los materiales parentales bajo condiciones de alta temperatura, baja actividad del agua, rápida incorporación de materia orgánica, alta liberación de Fe de las rocas; es indicativo de condiciones de alta meteorización, se asocia a niveles bajos de fertilidad del suelo, pH ácidos y ambientes donde predominan los procesos de oxidación. En términos generales se asocia con la presencia de Óxidos de Fe3+ (Cuadro 1), como es el caso de la hematita cuyo nombre es de origen griego con el significado de "parecido a la sangre".

Color amarillo a marrón amarillento claro: por lo general es indicativo de meteorización bajo ambientes aeróbicos (oxidación), ocurre como en el caso de la goetita, donde cristales grandes de este mineral confieren una pigmentación amarilla al suelo, mientras de cristales pequeños de este mineral confieren tonalidades de color marrón; más frecuentemente estos colores asociados a la goetita ocurren en climas templados. Se relaciona con condiciones de media a baja fertilidad del suelo. En general se asocia con la presencia de Óxidos hidratados de Fe3+ (Cuadro 1).

Color marrón: este color está muy asociado a estados iniciales a intermedios de alteración del suelo; se relaciona con condiciones de niveles medios a bajos de materia orgánica y un rango muy variable de fertilidad. En general se asocia con la ocurrencia de Materia orgánica ácida parcialmente descompuesta. Combinaciones de óxidos de Fe más materiales orgánicos.

Color blanco o ausencia de color: se debe fundamentalmente a la acumulación de ciertos minerales o elementos que tienen coloración blanca, como es el caso de calcita, dolomita y yeso, así como algunos silicatos y sales. En otras ocasiones, es consecuencia de la remoción de componentes del suelo por diversos procesos, en cuyo caso el suelo adquiere el color de los elementos remanentes, i.e. el horizonte álbico (Soil Survey División Staff, 1999). En general se asocia con la presencia de Óxidos de Al y silicatos (caolinita, gibsita, bauxita). Sílice (SiO2). Tierras alcalinas (CaCO3, MgCO3) Yeso (CaSO4. 2H2O). Sales altamente solubles (cloruros, nitratos de Na+ y K+)

Color gris: puede ser indicativo del ambiente anaeróbico. Este ambiente ocurre cuando el suelo se satura con agua, siendo desplazado o agotado el oxígeno del espacio poroso del suelo. Bajo estas condiciones las bacterias anaeróbicas utilizan el Fe férrico (Fe3+) presente en minerales como la goetita y la hematita como un aceptor de electrones en su metabolismo. En este proceso se genera la forma reducida del ión que es Fe ferroso (Fe2+), que es soluble en agua e incoloro. Otras bacterias anaeróbicas utilizan Mn4+ como aceptor de electrones, reduciéndose a su forma incolora soluble en agua Mn2+. La pérdida de pigmentos deja un color gris en la superficie del mineral y si la saturación con agua se prolonga por largos períodos, la zona completa adquiere la coloración gris. Cuando cesa la saturación con agua las forma reducida del Fe se oxida nuevamente, generándose colores característicos, como es el moteado anaranjado de la lepidocrocita (tiene la misma formula de la goetita, pero difieren en la estructura del cristal) en las grietas del suelo. Si el suelo se airea rápidamente se genera el moteado rojo brillante propio de la ferrihidrita en los poros y grieta; este mineral no es estable y en consecuencia, se transforma en lepidocrocita con el tiempo.

Color verde: en algunos suelos bajo condiciones de mal drenaje se genera este color, como es el caso de los suelos lacustrinos originados durante la regresión holocénica del Lago de Valencia; estos suelos están constituidos por materiales altamente calcáreos que se ubican en el denominado pantano lacustrino, distribuido en forma concéntrica alrededor del lago. Estos materiales calcáreos, bajo un ambiente anaeróbico, generan el color verde que se transforma en blanco de forma irreversible una vez que se oxida. También se asocia con la ocurrencia de Óxidos Fe2+ (incompletamente oxidados).

Color azulado: en zonas costeras, deltaicas o pantanosas donde hay presencia del anión sulfato, y existen condiciones de reducción (saturación con agua y agotamiento del oxigeno), este anión es utilizado por las bacterias anaeróbicas como aceptor de electrones, liberándose S2- , que se combina con Fe2+ para precipitar como FeS que es de color negro, con el tiempo se transforma en pirita (FeS2) que da un color azulado metálico. Si estos suelos son drenados y aireados se forma la jaroisita, que posee un pigmento amarillo pálido muy característico. Asociado a ello los suelos se hacen muy ácidos (pH 2.5 a 3.5), convirtiéndose en suelos sulfato-ácidos que son muy corrosivos y limitan considerablemente el crecimiento de la mayoría de las plantas. Adicionalmente, esta coloración se asocia con la presencia de Óxidos hidratados de Al (Aloisita). Fosfatos ferrosos hidratados (Vivianita).

COMPOSICIÓN DE LOS SUELOS

PARTICULAS GRUESAS: Granos de cuarzo que no han sufrido transformación química, son inertes y dan resistencia a la compresión.

LIMO: Partículas muy finas, inertes, con un tamaño variable entre los 0.02 y los 0.002 mm.Forman parte de los finos lavables.

ARCILLAS: Corpúsculos menores de 0.002 mm. Son silicatos hidratados de Alúmina con impurezas. Son aglomerantes, resistentes en estado seco que pierden cohesión al estar empapadas en agua.

SULFATOS, SALES COLOIDES: Determinan agresividad del suelo y estabilidad del mismo en el tiempo (sales solubles)

AGUA: Determina adherencia de los suelos y su característica de plasticidad. Suelos sólidos, semisólidos, plásticos y líquidos.

CONTENIDOS ORGANICOS: Indeseables para suelos de fundación dado que tienden a transformarse, produciendo huecos y posterior asentamiento

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS SUELOS

FRICCIÓN INTERNA: Fuerza que impide el deslizamiento de un grano sobre otro.

COHESIÓN: Por presencia de arcillas y sus propiedades de atracción molecular.

COMPRESIBILIDAD: Capacidad de disminuir volumen en presencia de fuerzas.

ELASTICIDAD: Capacidad de recuperar volumen original al desaparecer las fuerzas.

CAPILARIDAD: Capacidad de absorber agua por huecos producidos por acomodación de granos.

TEXTURA: Según tipo y característica de los componentes.

CLASIFICACIÓN POR COMPOSICIÓN:

G: Grava C: Arcilla S: Arena O: Orgánico M: Limo Pt:Turva o tierra de hoja

CLASIFICACION POR GRANULOMETRIA

ARCILLA0.002 mm. LIMO0.002 a 0.02 mm. ARENA FINA0.02 a 0.2 mm. ARENA GRUESA0.2 a 2.0 mm. GRAVILLA 2.0 a 20 mm. GRAVA 20 a 70 mm. BLOQUES (BOLONES) 70 a 200mm.

CLASIFICACION POR RESISTENCIA DEL SUELO

ROCA DURA O PRIMITIVA 20 a 25kg/cm2

ROCA BLANDA (TOBA, ARENÍSTICA, CALIZA) 8 a 10kg/cm2

TOSCA óARENÍSTICA ARCILLOSA5 a 8kg/cm2

GRAVA CONGLOMERADA DURA 5 a 7kg/cm2

GRAVA SUELTA óPOCO CONGLOMERADA 3 a 4kg/cm2

ARENA DE GRANO GRUESO 1.5 a 2kg/cm2

ARCILLA COMPACTADA óARCILLA CON ARENA SECA 1 a 1.5kg/cm2

ARENA DE GRANO FINO 0.5 a 1.0kg/cm2

ARCILLA HÚMEDA 0.5kg/cm2

FANGO óARCILLA EMPAPADA 0.0kg/cm2

ESTRATOS DE SUELO

El estrato es la masa de sedimentos depositados en condiciones ambientales más o menos uniformes, limitada por diastemas en general paralelos entre sí. Acostumbra ser homogéneo en su composición. En principio se disponen horizontalmente en bloques tabulares que posteriormente, al ser sometidos a la acción de las fuerzas orogénicas, pueden plegarse o fracturarse.

La aparición de diferentes estratos en el seno de una roca sedimentaria se debe a cambios experimentados durante el ciclo erosivo, como por ejemplo, la alteración mineralógica de la roca original a causa de la meteorización o la variación de la velocidad del agua.

Las superficies que separan los estratos sucesivos (diastemas) se deben a interrupciones de la sedimentación. Durante la formación de un estrato también suelen producirse pequeñas modificaciones ambientales que determinan una laminación interna del mismo; un caso especial es la denominada estratificación cruzada, que se da en los depósitos arenosos, generalmente deltaicos, en los que aparecen láminas inclinadas en el interior del estrato; se originan por sedimentación en capas inclinadas en el frente deltaico o por la erosión del extremo del estrato, con la consiguiente formación de un plano inclinado que es cubierto por el siguiente depósito sedimentario.

Las obras preliminares son las actividades de adecuación del lote donde se va edificar. Se ejecutan antes de empezar a construir la cimentación. A continuación se describen dichas actividades:

6.1.Cerramiento de obra: Consiste en el cerramiento del lote en el cual se va edificar; con esto, se buscar separar y proteger la zona de servidumbre de la obra, evitando el acceso de personas, vehículos u otro tipo de maquinarias que sean ajenos a la obra. Su unidad de medida es el metro cuadrado o metro lineal.

Cerramiento metálico

Cerramiento metálico y lona

Proceso Constructivo:

- Materiales: un cerramiento puede hacerse en: láminas metálicas, madera, lona, mampostería. Para cerramiento en lona se deben ubicar postes que pueden ser metálicos o en concreto.

- Mano de obra: 1 oficial + 2 ayudantes.

- Proceso cerramiento en malla:

- Previamente limpiar el terreno de obstáculos para realizar el correcto replanteo.

- A continuación se marca la línea de situación de los postes según planos, señalando en el suelo la distancia entre postes.

- Luego se marca la superficie de cada cimentación y se indica mediante estacas la cota de profundidad de cada cimentación.

- Efectuada la excavación por cimentación de cada poste, se comprueba la profundidad. Si el terreno no tiene la consistencia requerida se amplían las dimensiones del cimiento.

- A continuación colocar concreto a la cimentación y colocar el poste nivelándolo y aplomándolo adecuadamente.

- Finalizada la colocación de postes, se coloca la malla limpiando previamente el terreno de piedras, arbustos, etc. El borde inferior de la malla debe quedar en contacto con el terreno o apenas enterrada para evitar que pueda ser quitado por los animales, estableciéndose un intervalo admisible de separación de 2 a 5 cm.

6.2.Campamento: Son las construcciones necesarias para instalar la infraestructura que que permita albergar a trabajadores, insumos, maquinaria y equipos de la construcción. El campamento de obra está formado por las construcciones provisionales que servirán para: oficinas y alojamiento del personal del contratista y del supervisor de la obra, (ingenieros, técnicos y obreros), almacén, comedor, laboratorios de tierras, de concreto y de asfalto, y talleres de reparación y mantenimiento de equipo. Su unidad de medida es global, contemplando todos los elementos necesarios para esta actividad.

 Vista exterior Campamento Comedor

 

 

 

 

Almacén Oficina Ingeniero

6.3.Instalaciones provisionales: esta actividad se refiere a las instalaciones de agua potable y energía necesarias para poder suministrar este insumo a las actividades del proyecto que lo requieran. Su unidad de medida es global, contemplando todos los elementos necesarios para esta actividad.

6.4.Limpieza y descapote: es la remoción de la capa superior del lote; comprende la capa vegetal del lote. Los materiales provenientes de esta actividad deberán ser reubicados en un lugar donde no afecten a la comunidad. Su unidad de medida es el metro cuadrado.

 

 

 

Proceso constructivo:

- Herramientas: Nivel de manguera, nivel de burbuja, maceta o porra, barra o barretón, machete, martillo de una, pica, pala, azadón, plomada de centro punto, cinta métrica, flexómetro, lápiz de color, hilo, escuadra de albañil, serrucho.

- Equipo: carretilla.

- Materiales: Puntillas o clavos de 21/2 " 2",11/2, madera rolliza para caballetes, tablillas, alambre #18

- Proceso:

Antes de iniciar el descapote y limpieza, deberá ejecutarse la localización aproximada para limitar el descapote a las áreas requeridas para la construcción de la vivienda.

Si existen árboles, se determinará cuales deben ser trasladados, podados o transplantados pues no es necesario que se corten todos; se pueden dejar algunos siempre y cuando no dañen la construcción futura con la raíz; servirán de adorno y sombra para climas cálidos.

Cortar los árboles y arbustos necesarios y maleza. Seleccionar la madera aprovechable redonda o para aserrar. Levantar la grama aprovechable. Es factible almacenarla 60 días, si se prevé su

reutilización en el sitio de la obra. Retirar la capa vegetal o tierra negra y raíces. La tierra negra puede ser

aprovechada para zonas de jardines proyectados y, en tal caso, puede almacenarse en un lugar apropiado y debidamente protegido.

Cargar y botar el material sobrante.

 

6.5.Nivelación: es determinar, las distintas alturas, o cotas verticales de un terreno, para el buen diseño del mismo, las cotas verticales toman como referencia para su medición mojones municipales, o también centros de carreteras o calles, avenidas colindantes a un solar. Su unidad de medida es el metro cuadrado.

Proceso constructivo:

6.6.Localización y Replanteo: Actividad que consiste en la definición de la ubicación exacta de las obras en el terreno asignado para tal efecto y de acuerdo con los planos suministrados. Su unidad de medida es el metro cuadrado.

6.7.Movimiento de Tierras: El movimiento de tierras involucra el movimiento de una parte de la superficie de la tierra de un lugar a otro, y en su nueva posición crear una forma y condición física deseada.

Tipos de movimientos:

Excavaciones: se refiere al movimiento de material que se debe hacer por debajo del nivel de descapote hasta lograr los niveles establecidos en los planos. Su unidad de medida es el metro cúbico. Las excavaciones se pueden clasificar de acuerdo al tipo de material excavado (tierra, roca, fango y no clasificado), de acuerdo a la forma de excavación, de acuerdo a modo de excavación y de acuerdo al propósito del trabajo (escarificado, caminos, drenajes, puentes, canales, cimientos o zapatas y préstamo). 

Excavaciones de acuerdo al tipo de material:

Excavación de la tierra: es la eliminación de la capa de suelo inmediatamente debajo de la capa vegetal y encima de la roca. Se suele utilizar para construir terraplenes (rellenos) y cimientos y suele ser fácil de mover con retroexcavadora.

 

Excavación en roca: es el movimiento de una formación que no puede excavarse sin barrenos y voladuras sistemáticas.

Excavación de fango: es el movimiento del material que contiene una cantidad excesiva de agua y suelo indeseable. Debido a su falta de estabilidad bajo carga, el fango rara vez puede ser utilizado como material de relleno.Excavación no clasificada: es el movimiento de cualquier combinación de capa vegetal, tierra, roca y fango.

 

Excavación de acuerdo a la forma:

Excavación en zanja o regata: esta es una especie de excavación en canal, de no menos de 40 centímetros y está destinada a alojar los muros de contención.

 

 

Excavación a plena anchura: el movimiento de tierra general de la superficie a construir, cuya profundidad está delimitada por los sótanos o por las bodegas de las edificaciones.

Excavación de pozos: es el movimiento de tierras que avanza en profundidad mucho más que en superficie. Este género de movimientos se llevan a cabo para elaborar cimientos de pilotaje, caisson, o para buscar manantiales subterráneos de agua.

Excavación Caisson

 

Excavación en galería: es la que requiere de un apuntalado o entibado a medida que se avanza en la excavación. El entibado se hará usando tablas colocadas horizontalmente, sostenidas por parales bien afirmados o puntales transversales.

Excavación muro contención.

Cortes: en caso de que el terreno sea inclinado se realizarán los cortes y taludes necesarios para obtener los niveles de piso definidos sobre planos.

Excavación de acuerdo al modo:

Excavación manual: Se hace para pequeños volúmenes y poca profundidad. Es el caso de las excavaciones para zapatas aisladas. Si el terreno es firme, los cortes serán verticales; pero si es flojo, se harán los cortes inclinados para asegurar su estabilidad sin necesidad de acodalamientos, hasta donde sea posible hacerlo así. Cuando el terreno es fangoso o inestable deben entibarse las paredes a medida que se avanza en los cortes. El entibado aún en terreno firme puede justificarse cuando las excavaciones tengan más de un metro de profundidad y se quiera evitar la excavación de taludes. La tierra que se saque de las excavaciones deberá depositarse a una distancia mínima de un metro del borde de las zanjas, mientras se retira del sitio.

 

Excavación para placa de contrapiso

Excavación zapatas.

Excavación a máquina: Se hace para volúmenes grandes o profundidas mayores a 2 mts que justifiquen el empleo de equipos. Posteriormente para perfilar bien los cortes y completar las excavaciones donde la máquina no puede operar, se empleará el trabajo manual complementario de la excavación.Excavación de acuerdo al trabajo:

 

El escarificado, o desmonte suele incluir el movimiento de todo material entre la superficie original y la parte alta de cualquier material aceptable para un terraplén permanente.

Excavación para caminos: es la parte de un corte para un camino que empieza en donde terminó el descapote y concluye en la línea de la subrasante terminada o en la parte inferior de la capa de base.

Excavación para drenaje: es el movimiento del material encontrado durante la instalación de estructuras para drenaje, tubos para alcantarillado. Después de instalar el tubo de alcantarillado, el relleno se debe hacer con material adecuado. Este material se suele obtener de una fuente que sea la excavación para drenaje.

Las zanjas y excavaciones necesarias para tuberías de alcantarillado y ductos eléctricos deberán hacerse hasta la profundidad indicada en los planos y del ancho necesario para poder realizar correctamente las instalaciones de los ductos. Los taludes deberán ser en lo posible verticales.

Siempre que fuere necesario, se debe apuntalar debidamente las excavaciones, para evitar la ocurrencia de derrumbes.

El fondo de las zanjas para tuberías, deberá apisonarse adecuadamente para proporcionar el mejor apoyo al suelo.

Deberá conformarse el área de apoyo de acuerdo con forma de la tubería para que se apoyen uniformemente por lo menos en su cuadrante inferior.

Excavación para puentes: es el movimiento de material encontrado al excavar para zapatas y estribos. Con frecuencia, la excavación para puentes se divide en húmeda, seca y roca.

Excavación para canales: es la rectificación o cambio de lugar de un arroyo o corriente, por lo general, se extiende a lo largo de un derecho de vía.

Excavación para cimentación: es la que se desarrolla para pilotes, muros y zapatas de cimentación de un edificio. Las profundidades de las excavaciones serán las aconsejadas en el estudio de suelos. Todas estas operaciones se harán por medio manual o mecánico.

Excavaciones para tanque subterráneo: Las excavaciones para tanques se harán hasta la profundidad necesaria para la ejecución de los trabajos respectivos, dejando margen para el concreto solado. Las paredes deberán ser de talud con una inclinación que garantice su estabilidad. Deberán protegerse contra el deterioro causado por las aguas lluvias, cubriendo la superficie con capa de mortero pobre de cemento y arena, de 1 a 2 cms de espesor. Las dimensiones de la excavación de los muros con testeros libres en ambas caras. El fondo de las excavaciones se deberá proteger con capa de 5 centímetros de concreto 1:4:8.

Excavaciones para pozos sépticos: Las zanjas y excavaciones para pozos sépticos deberán hacerse hasta la profundidad indicada en los planos y del ancho necesario para poder realizar correctamente la construcción de los pozos. Los taludes deberán ser en lo posible verticales y se recomienda que la excavación sea debidamente apuntalada.

Excavación de material prestado: Es el trabajo de obtención de material para terraplenes o rellenos desde una fuente que no es la propia excavación.

Recomendaciones generales proceso constructivo excavaciones:

- Las excavaciones se deben realizar en los sitios indicados por los planos de detalle del proyecto. El fondo de las excavaciones debe quedar totalmente limpio. Los costados de las excavaciones deberán quedar completamente verticales o tendidas según el tipo de terreno.Su fondo debe quedar nivelado horizontalmente, excepto cuando en los planos constructivos se indiquen variaciones.

- En el caso que en que se afecten servicios, deben ser desviados antes de comenzar con la excavación.

- Se debe ir comprobando drenajes y taludes desde el inicio de la excavación y se debe hacer la comprobación geométrica de la explanada y comprobación mecánica a través de densidades ´in situ´.

- Se deben hacer controles a través de ensayos de acuerdo a la normativa en vigencia.

- Una vez terminada la excavación de la cimentación, se debe colocar una capa de mortero 1:6 al fondo y paredes de la excavación, con el fin de que quede aislado el suelo del recebo de nivelación de la superficie. Así mismo, antes de iniciar la colocación del acero de refuerzo o la piedra si se trata de cimiento ciclópeo, se debe vaciar sobre el fondo limpio y nivelado de la excavación una capa de concreto simple de 5 cms de espesor, cuya superficie debe alcanzar la cota inferior de la cimentación indicada en los planos. Se usará concreto pobre de 70 KG / cm2 (1:4:8)

- Cuando por causa de la topografía sea necesario escalonar la cimentación, deberá tenerse especial cuidado en conservar la horizontalidad de los fondos. La altura de los escalones no debe ser superior a la altura de los cimientos especificados.

 

 

- De otro lado, en los procesos de excavación, se debe tener en cuenta las obras de desague y protección contra inundaciones de las áreas excavadas donde el nivel freático es alto.

Rellenos: son aportes de tierra para elevar el nivel del terreno hasta la cota determinada en los planos destinada para la construcción de edificaciones y vías. Su unidad de medida es el metro cúbico.

Los rellenos pueden ser:

a) Rellenos en tierra apisonada: se refiere a los trabajos necesarios para elevar el nivel del terreno hasta la cota indicada en los planos. Previa limpieza del suelo de troncos y basura, los rellenos se hacen preferiblemente con tierra de excavación, en capas sucesivas de 15 cms de espesor, humedecidas previamente y compactadas con pisón manual o con cilindros hasta obtener una adecuada compactación. No se regará material de relleno hasta que la capa inferior esté debidamente compactada. La unidad de medida y pago será el metro cúbico de relleno compactado.

b) Rellenos de tierra para jardines: Sobre el terreno debidamente preparado, se procederá a colocar el material de relleno, procurando hacerlo en capas no superiores a 30 cms, hasta obtener la cota indicada en los planos. Se podrá usar tierra previamente de excavación, libre de basuras. En caso de ser insuficiente este recurso, el contratista investigará posibles fuentes de abastecimiento y usará material aprobado por el inteventor. La unidad de medida y pago será el metro cúbico de relleno.

c) Rellenos en concreto: este tipo de relleno se ejecuta comúnmente para mejorar los terrenos de consistencia inadecuada antes de proceder a otras operaciones de cimentación.

d) Rellenos en recebo: esta especificación se refiere a la colocación de capas de material de recebo en los sitios donde sea necesario de acuerdo a los perfiles y secciones que indiquen los planos, como base de placas de cimentación o para cubrir las cimentaciones en concreto y como base de vías. El material de relleno deberá tener un índice de plasticidad de 14 y su compactación se hará por capas delgadas de 10-15 cms hasta obtener el nivel necesario y una compactación del 95% de la densidad máxima teórica según el método Proctor Standard. Estas capas sucesivas, se construirán en todo el ancho que señale la correspondiente sección transversal. Cada capa debe compactarse cuidadosamente y los intersticios entre ellas deben llenarse con el material más fino, tendiendo a formar una capa densa y compacta. En los últimos centímetros no deben colocarse ni piedras, ni terrenos que se rompan fácilmente.

 

 

Al fondo material granular y recebo

Base para una vía

e) Rellenos granulares: En ellos se emplearán gravas naturales o gravas de trituración de rocas. Su uso está limitado a facilitar drenajes naturales en los terrenos abiertos o a encausar las filtraciones hacia los tubos de drenaje. En este último, se efectuará una gradación por capas de material, de tal manera que el más grueso quede abajo y el más fino arriba, para evitar infiltraciones de finos y materiales extraños que puedan llenar los vacíos y disminuir la capacidad de drenaje de los rellenos.6.8.Demoliciones: actividad de retiro de las estructuras existentes (si las hubiese) en el lote en el cual se va a construir el proyecto Se puede hacer de forma manual o mecánica. Su unidad de medida es el metro cuadrado.

 

 

 

Demolición manual Demolición mecánica

6.9.Drenajes: Los drenajes son uno de los aspectos más importantes en las cimentaciones, puesto que durante la construcción son los encargados de abatir el nivel freático en el área de trabajo y algunos de ellos siguen cumpliendo con esta función durante la vida de la cimentación. A continuación se describen algunos tipos de drenajes:

Zanjas y cárcamos: Las zanjas son utilizadas comúnmente para realizar un manejo de las aguas en las excavaciones. Son conductos abiertos que terminan su recorrido en un cárcamo.

Por su parte, los cárcamos son fosas de mayor tamaño y más 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 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 partículas finas, y se introduce en el terreno unido con un tubo vertical de diámetro 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 freático, 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 hidráulicos que ponen en peligro la seguridad de la excavación. En estos casos se realizan perforaciones

de diámetros hasta de 60 cms provistas de bombas de turbina sumergibles capaces de descargar elevados caudales a grandes profundidades.

Drenes en 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 ánimo de aumentar su resistencia al esfuerzo cortante. Consisten en columnas de arena de diámetros 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.

Fuente: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/102803/MODULO_ACADEMICO/leccin_6_obras_preliminares.html

CIMENTACIONES

Una Zapata es una ampliación de una columna o muro, que tiene por objeto transmitir la carga al subsuelo a una presión adecuada a las propiedades del suelo. Las zapatas soportan una solo columna se llama zapata aislada o individuales. La zapata que se construye debajo de un muro se llama zapata corrida o zapata continua. Si una zapata soporta varias columnas se llama combinada. Una forma especial de zapata combinada que se usa comúnmente en el caso de que una de las columnas soporte un muro exterior es la zapata en voladizo o cantiléver.

El cimiento es aquella parte de la estructura encargada de transmitir las cargas al terreno. Dado que la resistencia y rigidez del terreno son, salvo raros casos, muy inferiores a las de la estructura, la cimentación posee un área en planta muy superior a la suma de las áreas de todos los soportes y muros de carga.

CLASIFICACIÓN GENERAL DE LAS CIMENTACIONES

Cimentaciones superficiales

Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas.

En estructuras importantes, tales como puentes, las cimentaciones, incluso las superficiales, se apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se produzcan deterioros. Las cimentaciones superficiales se clasifican en:

Cimentaciones ciclópeas. Zapatas: Zapatas aisladas. Zapatas corridas. Zapatas combinadas. Losas de cimentación.

Un caso que se puede considerar intermedio entre las zapatas y las losas es el de la cimentación por medio de un emparrillado, que consiste en una serie de zapatas corridas, entrecruzadas en dos direcciones.

Cimentaciones ciclópeas

En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas. Este es un sistema que ha quedado prácticamente en desuso, se usaba en construcciones con cargas poco importantes. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más o menos grandes a medida que se va hormigonando para economizar material. Utilizando este sistema, se puede emplear piedra más pequeña que en los cimientos de mampostería hormigonada. La técnica del hormigón ciclópeo consiste en lanzar las piedras desde el punto más alto de la zanja sobre el hormigón en masa, que se depositará en el cimiento. Precauciones:

Tratar que las piedras no estén en contacto con la pared de la zanja. Que las piedras no queden amontonadas. Alternar en capas el hormigón y las piedras. Cada piedra debe quedar totalmente envuelta por el hormigón.

Zapatas aisladas

Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar, de ahí el nombre de aislada. Es el tipo de zapata más simple, aunque cuando el momento flector en la base del pilar es excesivo no son adecuadas y en su lugar deben emplearse zapatas combinadas o zapatas corridas en las que se asienten más de un pilar. La zapata

aislada no necesita junta pues al estar empotrada en el terreno no se ve afectada por los cambios térmicos, aunque en las estructuras sí que es normal además de aconsejable poner una junta cada 3 m aproximadamente, en estos casos la zapata se calcula como si sobre ella solo recayese un único pilar. Una variante de la zapata aislada aparece en edificios con junta de dilatación y en este caso se denomina "zapata ajo pilar en junta de diapasón".

En el cálculo de las presiones ejercidas por la zapata debe tenerse en cuenta además del peso del edificio y las sobrecargas, el peso de la propia zapata y de las tierras que descansan sobre sus vuelos, estas dos últimas cargas tienen un efecto desfavorable respecto al hundimiento. Por otra parte en el cálculo de vuelco, donde el peso propio de la zapata y las tierras sobre ellas tienen un efecto favorable.

Zapatas corridas

Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales o puntuales separadas.

Son cimentaciones de gran longitud en comparación con su sección transversal. Las zapatas corridas están indicadas como cimentación de un elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los asientos en el terreno. También este tipo de cimentación hace de arriostramiento, puede reducir la presión sobre el terreno y puede puentear defectos y heterogeneidades en el terreno. Otro caso en el que resultan útiles es cuando se requerirían muchas zapatas aisladas

próximas, resultando más sencillo realizar una zapata corrida.

Las zapatas corridas se aplican normalmente a muros. Pueden tener sección rectangular, escalonada o estrechada cónicamente. Sus dimensiones están en relación con la carga que han de soportar, la resistencia a la compresión del material y la presión admisible sobre el terreno.

Zapatas combinadas

Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentación para dos o más pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares tienen diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un único elemento de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a un menormomento resultante.

Losa de cimentación.

Una losa de cimentaciones s una zapata combinada que cubre toda el área que queda debajo de una estructura y que soporta todos los muros y columnas. Cuando las cargas del edificio son tan pesadas o la presión admisible del suelo es tan pequeña que las zapatas individuales van a cubrir as de la mitad del área del edificio, es probable que la losa corrida sea más económica que la zapatas.

Ordinariamente, las losas de cimentación se proyectan como losas de concreto planas y sin nervaduras. Las cargas que obran hacia abajo sobre las losas son las columnas individuales o las de los muros. Si el centro de gravedad coincide con el centro de la losa, se considera que la carga hacia arriba es una presión uniforme es igual a la suma de las cargas hacia abajo dividida por el área de la propia losa. No se considera el peso de esta en el proyecto estructural, porque se supone que lo soporta directamente el suelo. Como en este método de análisis no se considera los momentos y fuerzas cortantes producidas por los asentamientos diferenciales, se acostumbra a reforzar la losa más que lo que se requiere de acuerdo con el análisis.

Cimentaciones semiprofundas

Pozos de cimentación o caissons. Otras cimentaciones semiprofundas: Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería. Muros de contención bajo rasante. Micro pilotes.

Pozos de cimentación o caissons

Los pozos de cimentación se plantean como solución entre las cimentaciones superficiales, (zapatas, losas, etc.) y las cimentaciones profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. La elección de pozos de cimentación aparece como consecuencia de resolver de forma económica, la cimentación de un edificio cuando el firme se encuentra a una profundidad de 4 a 6 mts. Algunas veces estos deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el río, en ese caso se trabaja en cámaras presurizadas como soluciones constructivas para la ejecución de pozos de cimentación se puede indicar que los pozos rectangulares o circulares están condicionados por los medios manuales de excavación, pudiendo alcanzar profundidades de 30 mts con medios mecánicos. Se puede observar cierta analogía, con los pilotes de gran diámetro.

Otras cimentaciones semiprofundas

Arcos de ladrillo

Por lo general se realizan sobre machones de hormigón o mampostería.

En zonas donde la piedra es abundante suele aprovecharse esta como material de cimentación de mampostería. Para grandes construcciones es necesario efectuar en un laboratorio de ensayo pruebas sobre la resistencia de la piedra de que se dispone. Tratándose de construcciones sencillas, en la mayoría de casos resulta suficiente efectuar la prueba golpeando simplemente la piedra con una maceta y observando el ruido que se produce. Si este es hueco y sordo, la piedra es blanda, mientras que si es aguda y metálico, la piedra es dura.

Muros de contención bajo rasante

Se realizan cuando no se considera necesario anclar el muro al terreno, para el sostén de la edificación, debiendo tenerse en cuenta para la ejecución de los elementos de contención, las cargas que les puedan afectar.

Micro pilotes

Son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.

Cimentaciones profundas

Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Este tipo de cimentación se utiliza cuando se tienen circunstancias especiales: -Una construcción determinada extensa en el área de sustentar.

Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:

Pilas y Cilindros. Pilotes. Pantallas: pantallas isostáticas. pantallas hiperestáticas.

Pilas y cilindros

En la ingeniería de cimentaciones el termino pila tiene dos significados diferentes. De acuerdo con uno de sus usos la pila es un miembro estructural subterráneo que tiene la función que cumple una zapata, es decir transmitir las cargas que soporta al suelo. Sin embargo, en contraste con una zapata, la relación de la profundidad de la cimentación con respecto a la base de las pilas es por lo general mayor que cuatro, mientras que para las zapatas, esta relación es menor que la unidad. De acuerdo con su segundo uso, una pila es el apoyo, ya sea de concreto o de mampostería para la superestructura de un puente. Puede considerarse a la pila en sí misma, como una estructura que a su vez debe estar apoyada sobre una cimentación adecuada.

Pilotes

Los pilotes son miembros estructurales con un área de sección transversal pequeña en comparación con su longitud. Se hincan en el suelo a base de golpes generados por maquinaria especializada, en grupos o en filas, conteniendo cada uno el suficiente número de pilotes para soportar la carga de una sola columna o muro. Son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotes de extracción ejecutados insitu). Antiguamente eran de madera, hasta que en los años 1940 comenzó a emplearse el hormigón.