A la hora de hacer excavaciones profundas en suelos blandos, se deben tener en cuenta varios factores, entre estos, uno de los más importantes, es la falla de fondo. Esta, como su nombre lo indica, se presenta generalmente en el fondo de una excavación, y puede presentarse por diferentes razones, lo que lleva a diferentes tipos en esta falla.

La falla por expansión se da muy a menudo en excavaciones profundas donde los suelos son principalmente arcillas blandas compresibles, esta se da, generalmente, en forma de asentamientos causados generalmente por la recuperación de las expansiones generadas durante el proceso de excavación. Además la posible presencia de nivel freático en el lugar de la excavación, puede liberar presión de poros durante el desarrollo de esta, lo que genera la expansión del suelo de la excavación, produciendo fallas de fondo por subpresión.

El Factor de seguridad contra la Falla de Fondo o Bufamiento, depende de algunas variables como: profundidad, ancho, longitud de excavación, sobrecarga, distancia del fondo de excavación al estrato resistente, resistencia de los suelos adyacentes y bajo el nivel de excavación, pero a priori, para una condición de excavación total se determina un factor de seguridad inicial de 1.6, que debe ser revisado en el transcurso al final del proyecto teniendo en cuenta los factores mencionados, pues como se dijo, es un valor tentativo.

A continuación se presenta una imagen donde se presentan algunos de los posibles factores causantes de fallas de fondo.

Después de haber tenido en cuenta la falla de fondo, se debe analizar la estabilidad en las paredes de la excavación.

Generalmente para mantener en pie las paredes de las excavaciones se hacen taludes, de diferentes tipos, ya sean inclinados, de gradas o de trincheras que dan

suficiente estabilidad a las excavaciones. Sin embargo, al hacer excavaciones para sótanos, es inviable el uso de taludes para la estabilidad, ya que un talud puede generar costos extra, y además en un sótano se pretende usar la mayor cantidad de espacio posible, hecho que difícilmente se da con la presencia de taludes, es por esto, que para excavaciones del tipo de sótanos, se deben hacer paredes verticales (con ligero apuntalamiento), para las cuales hay que tener en cuenta algunas consideraciones.

Entre estas consideraciones, entran los factores de seguridad por falla rotacional, que bajo una condición no drenada de mantenerse entre 1.5 y 1.2 dependiendo a la sobrecarga que pueda generarse por la maquinaria presente.

Otra consideración importante, es la altura crítica, que implica la profundidad máxima que puede tener la pared de la excavación sin necesidad de usar sistemas de retención del suelo.

En algunas ocasiones aunque se tengan en cuenta los factores anteriores, se hace imposible mantener estable las paredes verticales, por lo que existen algunos mecanismos para esto, uno de estos se da con la instalación de puntales, que atraviesan de pared a pared la excavación, sin embargo cuando esta es demasiado “ancha”, se hacen zanjas paralelas a cada pared de excavación y entre ellas se ponen puntales más cortos que mantienen así la estabilidad.

Otro mecanismo para mantener la estabilidad se da con la presencia de muros diafragma o muro Milán, para este proceso, también se realizan zanjas paralelas a la pared de excavación, y en el interior de estas profundas zanjas, se introducen muros hechos, generalmente, de varillas de acero que, en el método más comúnmente utilizad, posteriormente se llenan de concreto, creando así un muro de contención que servirá como pared de la excavación y/o sótano.

Un aspecto extra a tener muy en cuenta a la hora de realizar una excavación, debido a que puede generar más afectados que otros, es el de las edificaciones vecinas, por dos situaciones principales. Estas situaciones se presentan cuando al excavar, el suelo varía sus esfuerzos y sus presiones, produciendo posibles asentamientos en las edificaciones que se encuentren alrededor de la excavación debido a la expansión y/o deformación del suelo subyaciente, aún más especial es el cuidado que se debe tener cuando la excavación se realiza sobre suelo blando, como arcillas y limos, pues este suele ser más expansivo que el granular. Este asentamiento de las construcciones aledañas, puede afectar no solo las paredes de la excavación por el exceso de esfuerzos producidos por las edificaciones, sino también agrietamientos y fallas en estas, siendo la excavación la afectadora indirectamente de tales daños por lo que se debe tener especial cuidado.