EDIFICACIN YCONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA CURSO 2013-2014 TEMA 5: VACIADOS. Departamento deIngeniera Civil Curso de adaptacin al Grado de Ing. Civil Profesor Asociado: Antonio Escandell Garca aescandell@ua.es EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. TEMA 5: VACIADOS. NDICE 1.- INTRODUCCIN. Caractersticas Condicionantes 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN Tipos Sin Estructura Cont. Definitiva Con Estructura Cont. Definitiva Sin Estructura Cont. Provisional Con Estructura Cont. Provisional 3.- GESTIN DEL AGUA- AGOTAMIENTO 2 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 1.- INTRODUCCIN 3 Caractersticas Geometra N de stanos Condicionantes: Terreno : Perfil, , c, Posicin y variaciones del N.F. Profundidad de la excavacin Conductos e instalaciones Cimentaciones vecinas : No afeccin segn NTE-CCT o (Antigua) Vigente CTE EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 1.- INTRODUCCIN CTE: Acondicionamiento del terreno Se entiende por acondicionamiento del terreno, todas las operaciones de excavacin o relleno controlado que es necesario llevar a cabo para acomodar la topografa inicial del terreno a la requerida en el proyecto (EXCAVACION), as como el control del agua fretica para evitar su interferencia con estas operaciones o con las construcciones enterradas (GESTIN DEL AGUA). No se contempla la existencia de edificaciones u otras obras vecinas que pudieran interferir con este tipo de trabajosrequerira un estudio especfico detallado del acondicionamiento del terreno. CTE: Excavacin: se entender por excavacin todo vaciado o desmonte del terreno limitado lateralmente por un talud, provisional o permanente, sin que en el periodo, transitorio o indefinido de servicio, se contemple ningn tipo de contencin mecnica aadida. 4 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 1.- INTRODUCCIN CTE - Aspectos a considerar en el proyecto: a) problemasdeestabilidadoreptacinsuperficialdesuelosdotadosdecohesin cuya superficie natural est inclinada respecto de la horizontal; b) problemasdeinestabilidadglobalensuelossincohesinyenrocasfracturadas cuandoeltaludqueloslimitaseaproximaalnguloderozamientointerno equivalente de los mismos; c) problemasderivadosdeprocesosdeerosinsuperficialporaccindelluviay vientoyposiblesciclosdehieloydeshielo.Setendrencuentaquelahelada puede impedir el drenaje a travs de las fisuras de un macizo rocoso limitado por un talud exterior; d) cualquierprocesoqueincrementeelcontenido dehumedadnaturaldelterreno pues contribuir a reducir su resistencia e incrementar su deformabilidad; e) problemas de desecacin en terrenos expansivos. 5 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 1.- INTRODUCCIN CTE - Excavaciones: Enaquelloscasosenqueelmarcodondeseinscribelaexcavacindificultelos anlisis de estabilidad global, deben preverse investigaciones adicionales. Larealizacindeunaexcavacindebeasegurarquelasactividadesconstructivas previstasenelentornodelamismapuedanllevarseacabosinllegaralas condicionesdelosestadoslmiteltimonideservicio.Sieltaludproyectadoes permanente,estasmismasgarantasseextendernalperiododevidatildela obra que se realice. Lostaludesexpuestosaerosinpotencialdebenprotegersedebidamentepara garantizar la permanencia de su adecuado nivel de seguridad. Serpreceptivodisponerunadecuadosistemadeproteccindeescorrentas superficialesquepudieranalcanzaraltaludydedrenajeinternoqueevitela acumulacin de agua en trasds del talud. Debentomarseenconsideracinlosefectosdelosprocesosconstructivos previstos en cuanto a que pueden afectar a la estabilidad global y a la magnitud de los movimientos en el entorno de la excavacin. 6 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 1.- INTRODUCCIN Vaciados: Aspectos a estudiar Mtodo de excavacin Estabilidad general, sistemas de sostenimiento: ELU+ELS Agotamientos Transporte : Extraccin del material, rampas Circulacin interna: Precaucin en suelos cohesivos blandos: lluvias presin de las ruedas sobre el terreno Circulacin exterior : distancia a vertederos Afeccin al trfico Seguridad Operaciones previas: despeje y desbroce + Tala rboles + Retirada T.V. Replanteos Acopios de Materiales/ Aprovechamiento Materiales 7 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 1.- INTRODUCCIN 8 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN Tipos : A) Sin Estructura de Contencin Definitiva B) Con Estructura de Contencin Definitiva Sin Est de Contencin Provisional Excavacin vertical o en talud Bermas Bataches Suelo Armado Con Est. de Contencin Provisional Tablestacas Muros Pantalla Mtodo Berlins 9 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN A) Sin Estructura de Contencin Definitiva Definicin de Geometra: Clculo de la estabilidad del Talud: Clculos Geotcnicos: Estabilidad Taludes con parmetros efectivos (c, ) NTE-ADE + NTE-CCT (Antiguas) CTE: ELU + ELS + Control de Movimientos 10 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN A) Sin Estructura de Contencin Definitiva CTE: ELU Taludes en suelos: Configuraciones potenciales de inestabilidad relevantes. La verificacindeestosestadoslmiteparacadasituacindedimensionadosehar utilizando la expresin: Ed Rd loscoeficientesdeseguridadparcialesparalaresistenciadelterrenoyparalos efectos de las acciones siguientes: Se adoptarn en los clculos, en ausencia de construcciones afectadas por el talud: R = 1,5 para situaciones persistentes y transitorias; R = 1,1 para situaciones extraordinarias. (Coef. Parc. Seg. Resistencia) E = F = M= 1(Coef. Parc. Efectos de las Acciones, Acciones y Materiales) Engenerallassolucionesdeestabilizacindetaludesensueloscombinarn geometra y drenaje de trasds del talud. 11 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN A) Sin Estructura de Contencin Definitiva CTE: ELU Taludes en suelos: En el clculo de los estados lmite ltimos se harn intervenir, segn proceda para la situacin de dimensionado pertinente, los siguientes elementos: a) estratificacin del terreno; b) presencia y orientacin de las posibles discontinuidades mecnicas; c) fuerzas de filtracin y distribucin de presiones intersticiales en el entorno del talud; d)formadeinestabilidad(superficiecircularocompuestadedeslizamiento,posible basculamiento de estratos, flujo) a corto y largo plazo; e) parmetros mecnicos de resistencia asociados al problema; f) mtodo de anlisis adoptado (especialmente, el mtodo numrico en que se base el programa de ordenador empleado); g)geometraglobaldelproblema,enelcasoenqueseseparedelashiptesis bidimensionales y requiera un anlisis tridimensional. 12 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN A) Sin Estructura de Contencin Definitiva CTE: ELU Taludes en rocas: 1.-Seestudiarnposiblesmodosdeinestabilidadtraslacionalesorotacionales asociados a: a) bloques o cuas limitados por discontinuidades; b) conjunto de la masa rocosa. 2.- Tambin se analizar la posible existencia de basculamiento de estratos o cada de bloques. 3.- Los anlisis de estabilidad estarn basados en un conocimiento adecuado de las familiasdediscontinuidadesqueafectenalmacizorocosoyenlaresistenciaa cortante delas discontinuidades yposible evolucin dela resistenciaa cortante dela matriz de roca. 4.-Setendrencuentaqueenrocasmuydensamentefracturadasyenrocas blandas o suelos cementados las superficies potenciales de inestabilidad pueden tener directrices prximas a la forma circular como en los suelos cohesivos. 13 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN A) Sin Estructura de Contencin Definitiva CTE: ELU Taludes en rocas (II): 5.-Ladistribucindepresionesintersticialesendiscontinuidadespodrn suponerse triangulares, con valor nulo en contacto a la atmsfera. 6.-Setendrencuentaquelasituacinanteriorpuedeversemodificadamuy desfavorablementepor elefecto de heladas que obturenla posiblesalida del agua al exterior. 7.-Laprevencindebasculamientodeestratosy,enalgncasofavorable,lade cada de bloque o cuas podr conseguirse combinando bulonado y drenaje. 8.- En vaciados, la prevencin de cada de bloques requerir la utilizacin adecuada de mallas de retencin. 9.-Entaludesdevialesdelaszonasurbanizadaspodrndisponerse,cercadesu pie,mallasespecialesdeabsorcindeenergacintica,paradetenerysujetar bloques.Tantostasltimascomolosfososocunetonesderecogidadepiedras habrn de dimensionarse previo anlisisdelasposiblestrayectoriasdelaspiedras en su cada. 14 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN A) Sin Estructura de Contencin Definitiva CTE: ELS 1.- En el proyecto se debe justificar que, bajo valores representativos de las acciones, y en situaciones persistentes no se alcance el estado lmite de servicio en cualquiera de las estructuras, viales o servicios que afecten a la zona del entorno de la excavacin. 2.- Se considerarn las posibles subsidencias generadas en dicho entorno por las siguientes causas: a) cambio en las condiciones del agua subterrnea y en sus correspondientes presiones intersticiales; b) fluencia lenta del terreno en condiciones drenadas; c) prdidas de suelo incoherente a travs del talud o de materiales solubles en profundidad; d) actuaciones profundas que puedan involucrar prdidas de suelos o de gas subterrneo. 15 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN A) Sin Estructura de Contencin Definitiva CTE: ELS 3.- La estabilidad del fondo de excavacin debe analizarse en base a los conceptos expuestos y evaluar su levantamiento por descarga. 4.- La posible aparicin de estados lmite de servicio debe evitarse: a) limitando la movilizacin de resistencia a cortante del terreno. b) observando los movimientos que se producen y adoptando medidas que los reduzcan o lleguen a eliminarlos en caso necesario. 16 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN A) Sin Estructura de Contencin Definitiva CTE: Control de movimientos 1.- Ser preceptivo el seguimiento de movimientos en fondo y entorno de la excavacin, utilizando una adecuada instrumentacin si: a) no es posible descartar la presencia de estados lmite de servicio en base al clculo o a medidas prescriptivas; b) las hiptesis de clculo no se basan en datos fiables. 2.- Este seguimiento debe planificarse de modo que permita establecer: a) la evolucin de presiones intersticiales en el terreno con objeto de poder deducir las presiones efectivas que se van desarrollando en el mismo; b) movimientos verticales y horizontales en el terreno para poder definir el desarrollo de deformaciones; c) en el caso de producirse deslizamiento, la localizacin de la superficie lmite para su anlisis retrospectivo, del que resulten los parmetros de resistencia utilizables para el proyecto de las medidas necesarias de estabilizacin; d) el desarrollo de movimientos en el tiempo, para alertar de la necesidad de adoptar medidas urgentes de estabilizacin. 17 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.1) Sin estructura de contencin provisional Aplicable cuando : no afecta el N.F. no hay estructuras vecinas Excavacin vertical o en talud 18 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.1) Sin estructura de contencin provisional Excavacin vertical o en talud 19 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.1) Sin estructura de contencin provisional Excavacin vertical o en talud Clculo mediante: Mtodos Estabilidad de Taludes con parmetros a corto plazo (precaucin con plazos). Ej. bacos de Taylor, Ns = c/(Hmax) 20 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin DefinitivaB.1) Sin estructura de contencin provisional Excavacin por bataches Definicin: Excavacin que se ejecuta bajo los cimientos mediante pequeos tramos alternados, para asentar una obra y reducir los peligros para la propia excavacin o edificios colindantes. 21 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin DefinitivaB.1) Sin estructura de contencin provisional Suelo Armado (Soil Nailing, Clouterre) : Descripcin. Aplicacin En CTE llamados Bataches ? Estn constituidos por placas, de hormign armado, de unos 3 x 3 m, y espesor, entre 40 y 80 mm, hormigonadas contra el terreno, cada una de las cuales se ancla al terreno una vez endurecido el hormign. Los bataches se ejecutan a medida que se efecta la excavacin, sin iniciar la apertura de un batache en tanto que la placa superior no se encuentre anclada y se solaparn para dar continuidad a las armaduras, tanto en sentido horizontal como en sentido vertical, formando mdulos en general con al menos 3 anclajes. Salvo justificacin en contra, este procedimiento se utilizar nicamente en excavaciones sobre el nivel fretico. Estos muros no se empotran en el terreno por debajo del nivel de excavacin por lo que su estabilidad se lograr exclusivamente por medio de los anclajes. 22 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin DefinitivaB.1) Sin estructura de contencin provisional Suelo Armado (Soil Nailing, Clouterre) : Proceso constructivo: tras sucesivas fases 23 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin DefinitivaB.1) Sin estructura de contencin provisional Suelo Armado (Soil Nailing, Clouterre) : Clculo preliminar. Orden de Magnitud ELU + ELS (Extrado de Recomendations Clouterre 1991) 24 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin DefinitivaB.1) Sin estructura de contencin provisional Suelo Armado (Soil Nailing, Clouterre) : Clculo (Diseo Preliminar): ELS 25 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisional Necesidad del Sistema de Contencin Provisional por causas diversas: No se puede asegurar la estabilidad del talud vertical. Necesidad de cimentacin profunda. Ventajas constructivas. Seguridad. 26 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisional Tablestacas: Descripcin. Aplicacin Elementos de acero que se hincan en el suelo uniendo los diversos tramos entre s. Sesuelenintroducirvariosmetrospordebajodelfondodelaexcavacinparaasegurarel empotramiento (o colocar puntal en el fondo del corte). Es un sistema de tipo provisionaly NO DEFINITIVO.Es relativamente CARO. Se suelen usa bajo NF. Usualmente precisa comprobacionespara edificios colindantes!!! Tipos : De madera De hormign Metlicas Clculo: Similar a muro pantalla 27 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisional Tablestacas: 28 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisional Tablestacas: 29 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMUROS PANTALLA: Descripcin. Aplicacin Contencin provisional = Definitiva Tipos : Continuas Discontinuas Posible Variante: Pantalla de Pilotes (tangencia) 30 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMUROS PANTALLA: Tipos : Continuas 31 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMUROS PANTALLA: Tipos : Discontinuas 32 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMUROS PANTALLA: Proceso Constructivo 1) Excavacin zanja y muretes gua 33 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMUROS PANTALLA: Proceso Constructivo2) Excavacin de bataches con cuchara bivalva Necesidad de sostenimiento con lodos tixotrpicos OTROS tipos de excavacin: Trpano, Hidrofresa 34 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMUROS PANTALLA: Proceso Constructivo 3) Insercin de tubos-junta 35 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMUROS PANTALLA: Proceso Constructivo 4) Insercin armadura 36 Atencin: esperas Atencin: colocacin Armadura (recubrimientos!!!) EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMUROS PANTALLA: Proceso Constructivo5) Hormigonado con tubo tremie Tubo Tremie introducido + 5m en hormign Consistencia fluida 37 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMUROS PANTALLA: Proceso Constructivo 6) Picado de las cabezas de los paneles y construccin de la viga de atado. Entre 60 y 125 cm de canto. 7) Excavacin con sostenimiento 38 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMUROS PANTALLA: 7) Excavacin con sostenimiento 39 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMuros Pantalla. Clculo a) Clculo como estructura de contencin a.1) Mtodos de equilibrio lmite (mtodos clsicos) Pantalla en voladizo Pantalla con 1 nivel de apoyos 40 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMuros Pantalla. Clculo a) Clculo como estructura de contencin a.2) Mtodos de interaccin pantalla-terreno Precaucin en la eleccin de los parmetros elsticos del terreno de empotramiento 41 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMuros Pantalla. Clculo b) Estabilidad de fondo b.1) Rotura de fondo: En arcillas muy blandas con muy poco empotramiento b.2) Sifonamiento: En arenas, bajo el N.F. b.3) Rotura de fondo: Bajo el N.F. En alternancias de materiales permeables e impermeables FS w = FS w hw ap e 42 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- SISTEMAS DE CONTENCIN B) Con Estructura de Contencin Definitiva B.2) Con estructura de contencin provisionalMtodo Berlins:Descripcin. Aplicacin: Sin N.F. 43 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- GESTIN DEL AGUAAGOTAMIENTO o CTE: se entender por gestin del agua el control del agua fretica (agotamientos o rebajamientos) y el anlisis de las posibles inestabilidades de las estructuras enterradas en el terreno por roturas hidrulicas (subpresin, sifonamiento, erosin interna o tubificacin). o Estudio previo geotcnico e hidrogeolgico o Para permeabilidad decreciente del terreno la remocin del agua se har: a) por gravedad; b) por aplicacin de vaco; mayor permeabilidad c) por electrosmosis. o Condiciones a cumplir: o esquema de achique debe satisfacer, segn proceda, las siguientes condiciones: a) en excavaciones, el efecto del rebajamiento debe evitar inestabilidades, tanto en taludes como en el fondo de la excavacin, como por ejemplo las debidas a presiones intersticiales excesivas en un estrato confinado por otro de inferior permeabilidad; 44 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- GESTIN DEL AGUAAGOTAMIENTO b)elesquemadeachiquenodebepromoverasientosinaceptablesenobraso serviciosvecinos,niinterferirindebidamenteconesquemasvecinosde explotacin del agua fretica; c) el esquema de achique debe impedir las prdidas de suelo en el trasds o en la basedelaexcavacin.Debenemplearsealefectofiltrosogeocompuestos adecuadosqueasegurenqueelaguaachicadanotransportaunvolumen significativo de finos; d) el agua achicada debe eliminarse sin que afecte negativamente al entorno; e)laexplotacindelesquemadeachiquedebeasegurarlosnivelesfreticosy presiones intersticiales previstos en el proyecto, sin fluctuaciones significativas; f) deben existir suficientes equipos de repuesto para garantizar la continuidad del achique; g) el impacto ambiental en el entorno debe ser permisible; h)enelproyectosedebepreverunseguimientoparacontrolareldesarrollode nivelesfreticos,presionesintersticialesymovimientosdelterrenoycomprobar que no son lesivos al entorno; 45 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- GESTIN DEL AGUAAGOTAMIENTO i)encasodeachiquesdelargaduracinademsdebecomprobarseelcorrecto funcionamientodeloselementosdeaspiracinylosfiltrosparaevitar perturbaciones por corrosin o depsitos indeseables. ROTURAS HIDRULICAS: a)roturasporsubpresindeunaestructuraenterradaounestratodelsubsuelo cuando la presin intersticial supera la sobrecarga media total; b) rotura por levantamiento del fondo de una excavacin del terreno del borde de apoyodeunaestructura,porexcesivodesarrollodefuerzasdefiltracinque pueden llegar a anular la presin efectiva pudiendo iniciarse el sifonamiento; c)roturaporerosininternaquerepresentaelmecanismodearrastrede partculas del suelo en el seno de un estrato, o en el contacto de dos estratos de diferente granulometra, o de un contacto terreno-estructura; d)roturaportubificacin,enlaqueseterminaconstituyendo,porerosin remontante a partir de una superficie libre, una tubera o tnel en el terreno, con remocindeapreciablesvolmenesdesueloyatravsdecuyoconductose producen flujos importantes de agua. 46 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- GESTIN DEL AGUAAGOTAMIENTO Paraevitarestosfenmenossedebenadoptarlasmedidasnecesarias encaminadas a reducir los gradientes de filtracin del agua. Las medidas de reduccin de gradientes de filtracin del agua consistirn en: a)incrementar,pormediodetapicesimpermeables,lalongituddelcaminode filtracin del agua; b) filtros de proteccin que impidan la prdida al exterior de los finos del terreno; c) pozos de alivio para reducir subpresiones en el seno del terreno. Para verificar la resistencia a la subpresin se aplicar la expresin: Ed,dst Ed,stb (verificacin Estabilidad) Siendo: Ed,dst = Gd,dst + Qd,dst y Ed,stb = Gd,stb

Donde: Ed,dst es el valor de clculo del efecto de las acciones desestabilizadoras Ed,stb es el valor de clculo del efecto de las acciones estabilizadoras Gd,dst es el valor de clculo del efecto de acciones permanentes desestabilizadoras Qd,dst es el valor de clculo del efecto de las acciones variables desestabilizadoras Gd,stb es el valor de clculo del efecto de las acciones permanentes estabilizadoras 47 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- GESTIN DEL AGUAAGOTAMIENTO LosvaloresdeclculoGd,dstyQd,dstseobtendrnaplicandounoscoeficientesde mayoracin de 1 y 1,5 a los valores caractersticos de las acciones permanentes y variables desestabilizadoras, respectivamente. ElvalorGd,stbseobtendraplicandouncoeficientedeminoracinde0,9alvalor caracterstico de las acciones permanentes estabilizadoras. En el caso de intervenir en la estabilidad a la subpresin, la resistencia al esfuerzo cortante del terreno se aplicarn los siguientes coeficientes de seguridad parciales M: a) para la resistencia drenada al esfuerzo cortante, M = c = = 1,25 b) para la resistencia sin drenaje al esfuerzo cortante, M = cu = 1,40 48 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- GESTIN DEL AGUAAGOTAMIENTO Necesidad del control del agua : Erosin superficial Erosin interna Inestabilidad de taludes Inestabilidad de fondos Control:Agotamientos ordinarios Clculo del caudal por red de flujo Precauciones : Capa drenante Evacuacin de agua Sondeos y/o fallos impermeabilizacin fondo Inestabilidad de fondo Frentes de 30-40 m 49 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- GESTIN DEL AGUAAGOTAMIENTO Control:Rebajamiento del N.F. Flujo por Gravedad Pozos drenantes 50 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- GESTIN DEL AGUAAGOTAMIENTO Control:Rebajamiento del N.F. Wellpoint o drenaje por vaco En arenas y limos el agua es retenida por efecto de la adhesin en los huecos de los granos. Es mucho ms eficaz practicar el vaco, con lo que el agua es arrastrada hacia el tubo filtrante. Ha de formarse una red de tuberas absolutamente estanca al aire. El radio de accin de los pozos es de 1 m a 3 m. Las profundidades alcanzadas pueden llegar a los 7 m. 51 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- GESTIN DEL AGUAAGOTAMIENTO Control:Rebajamiento del N.F. Wellpoint o drenaje por vaco 52 EDIFICACIN Y CONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA TEMA 5: VACIADOS. 2.- GESTIN DEL AGUAAGOTAMIENTO Control:Rebajamiento del N.F. Electrosmosis Para suelos coherentes de poros todava ms finos ha sido desarrollado un mtodo de succin por electrosmosis, en virtud del cual el agua se pon en circulacin no mediante bajada de la presin atmosfrica o vaco, sino mediante el gradiente generado por una corriente continua elctrica hacia el ctodo (tubo filtrante). Segn la naturaleza del terreno y la cada de tensin generada los radios de accin alcanzados pueden llegar hasta 2,5 m. Este mtodo suele ser muy caro y slo se aplica, en general, cuando fallan el resto de procedimientos. El ctodo se dispone en una perforacin enmargen de la excavacin y el nodo en la base de la misma. La corriente elctrica hace que los ionescargados positivamente se muevan alrededor de los granos de suelo hacia el ctodo. El agua es colectada en el ctodo y bombeada a la superficie.53 EDIFICACIN YCONSTRUCCIN INDUSTRIALIZADA CURSO 2013-2014 TEMA 5: VACIADOS. Departamento deIngeniera Civil Curso de adaptacin al Grado de Ing. Civil Profesor Asociado: Antonio Escandell Garca aescandell@ua.es