Construcciones III-capitulo II- Movimiento de Suelos

7/28/2019 Construcciones III-capitulo II- Movimiento de Suelos

1/66

CAPITULO IIMOVIMIENTO DE SUELOS

1


2/66

DESMONTES

2


3/66

Se denomina DESMONTE a laexcavacin de tierra que se realiza en un

determinado entorno con el fin de rebajarla rasante del terreno, reduciendo as su

cota y logrando formar un plano de apoyo

adecuado para ejecutar una obra.

3


4/66

Sistemas constructivos Existen varios medios constructivos para realizar

un desmonte, que generalmente suele dependerde la naturaleza geolgica-geotcnica del terreno.

As, por ejemplo, en terrenos arenosos, arcilloso-limosos, o materiales disgregados, suele bastarcon realizar la excavacin mediante unaretroexcavadora, o una pala cargadora frontal.

Sin embargo, en aquellos terrenos cuya naturalezaes rocosa, puede llegar a ser necesario emplearexplosivos para efectuar un desmonte.

En los casos intermedios, puede bastar conemplear retroexcavadoras con martilloneumtico...

4


5/66

El objetivo de cualquier obra es reducir los

costos de construccin al mximo, motivo por el

cual generalmente resulta interesante que los

desmontes sean lo ms verticales posibles. Con ello se pretende minimizar los volmenes

de excavacin y movimiento de tierras, factores

que suelen estar asociados a elevados costos

econmicos, as como reducir al mximo la

ocupacin de las obras, y por lo tanto, las

superficies de expropiacin.

5


6/66

6


7/667


8/668


9/669


10/66

EXCAVACIONES

10


11/66

La excavacin es la actividad necesaria para laremocin y extraccin de materiales del suelo o

terreno.

El procedimiento para la excavacin est en funcin

de las caractersticas del terreno y de los materialespor extraer o remover, as como el empleo de

herramienta especial. De acuerdo al procedimiento la

excavacin se clasifica de la siguiente manera:

Excavacin por medios manuales. Excavacin por medios mecnicos.

Excavacin con explosivos, en casos particulares y

con la debida autorizacin.

11


12/66

La profundidad es una de las caractersticas que determina la dificultad deuna excavacin, por lo que tambin se clasifica en funcin de sta:

Desde 0.00 hasta 2.00 m de profundidad.



La presencia de agua durante la excavacin (nivel fretico) representa unacondicin importante para valorar esta actividad, por lo que la excavacin

se clasifica tambin as:

Excavacin en seco. Cuando el material no presenta un contenidode humedad considerable.

Excavacin en material saturado. Cuando en su estado natural yantes de la excavacin la superficie ha estado permanentemente

expuesta al agua, an cuando el nivel fretico sea bajo durante el

proceso de excavacin y construccin de la cimentacin.

Excavaciones en agua. La reduccin del nivel fretico durante elproceso de construccin se logra mediante acciones de bombeo.

12


13/66

Los suelos que sern excavados se clasifican considerando variascaractersticas tales como su origen, granulometra (densidad,

tamao y distribucin de partculas), resistencia, deformabilidad,

permeabilidad, etc.

Para el proceso de excavacin la clasificacin de los suelos se

define en funcin de la dificultad para ejecutar esta actividad y seclasifican as:

Material I o CLASE A. Es aquel que es atacable, si el proceso esmanual, utilizando nicamente pala, sin requerir el uso de pico, ancuando ste se emplee para facilitar la operacin. Ejemplos desuelos cohesivos son arcilla, sedimento arcilloso, arcilla arenosa, ymarga arcillosa. Ningn suelo es del Tipo I si esta agrietado,

sometido a vibraciones, o el suelo ha sido previamente alterado.

13


14/66

Material II o CLASE B. Si el proceso es por medios manualesse requerir el uso de pico y pala. Ejemplos son suelosgranulosos incohesivos incluyendo gravilla angular, sedimento,fango sedimentoso, marga arenosa, y en algunos casos, margade sedimento arcilloso de arcilla arenosa. Tambin incluyesuelos previamente alterados a excepcin de aquellos que de

otra manera se clasificaran como suelos Clase C. Material III o CLASE C. Si el proceso es por medios manuales,

este material slo puede removerse y alterarse con el uso deequipo menor como martillos neumticos, o bien medianteexplosivos o gel expansivo. Si el proceso es por mediosmecnicos se requerir del uso de martillos neumticos

adaptados al equipo pesado.Ejemplos son suelos granulososincluyendo gravilla, arena y arena margosa y suelo sumergido osuelo del cual escurre agua abundante.

14


15/66

Aspectos importantes para seleccionar el equipo bsicopara una excavacin por medios mecnicos:

Tipo de material que se va a excavar.

Tipo y tamao del equipo para acarreos.

Capacidad de carga o resistencia del material que seva a excavar.

Volumen del material excavado que se va a mover.

Distancia a la zona de retiro.

Tipo de camino para el acarreo. Tiempo mximo disponible para ejecutar los trabajos.

15


16/66

RECOMENDACIONES Las dimensiones de las excavaciones, niveles y

taludes debern estar indicadas claramente en elproyecto.

Las excavaciones para cimentacin debern tener laholgura (sobre excavacin) mnima necesaria (enalgunos casos se consideran 10 cm por lado) paraque sea posible construir el tipo de cimentacinproyectada.

Esta holgura estar en funcin de la profundidad, deltipo de cimentacin y del tipo de material que forma elterreno.

16


17/66


18/66

Durante el proceso de remocin y depsito delmaterial producto de la excavacin se tendr

especial cuidado en no interferir en las

operaciones simultneas o subsecuentes de la

construccin en general.

Cuando la excavacin se realiza por medios

manuales y en materiales tipo I o II se tendrn

que hacer paleos, de acuerdo con la profundidadpara extraer el material.

18


19/66

Los materiales resultantes de la excavacin debernemplearse para los fines que el proyecto especifique(relleno con producto de excavacin, por ejemplo) odepositarse en el lugar asignado previamente paradespus acarrearlo fuera de la obra.

Durante el tiempo que la excavacin se encuentreabierta se tomarn medidas de seguridad y proteccinnecesarias para evitar accidentes, derrumbes oinundaciones.

En caso de encontrar agua y que sta invadaconsiderablemente los niveles de desplante o rasanteser necesario sacarla mediante bombeo.

19


20/66

Una de las labores ms comunes queencontramos en el sector constructivo es la

excavacin y el zanjeado.

Zanja: se refiere a una excavacin angosta hechabajo la superficie del terreno en la cual la

profundidad es mayor que lo ancho y el ancho no

excede ms de 4.50m.

Excavacin: cualquier corte, hueco, zanja odepresin en la superficie del terreno, hechas porla remocin de tierra.

20


21/66

Uno de los principales factores de riesgo es elderrumbe o desprendimiento de material que

pueden tener, entre otras, las siguientes causas:

Por vibraciones

Estructuras adyacentes

El peso del mismo suelo

Reduccin en Friccin y Cohesin

Remocin o adicin de agua Capacidades del suelo

21


22/66

Tcnicas para controlar los desprendimientosde tierra, y son:

Entibacin: Lminas de madera o metal. Estasdeben colocarse ajustadamente contra los lados

verticales de la zanja.

22


23/66

Contencin: Soportes que rodeen a lostrabajadores con un fuerte muro de metal o de

hormign. Se usa este mtodo si no hay apoyo de

estructuras adyacentes.

23


24/66

Talud: Mueva la tierra para que est separada delos lados de la zanja hasta que la pared alcance

un ngulo con el suelo de la zanja que ofrezca

seguridad.

24


25/66

Como principio general deben considerarse una serie de medidas y revisin decondiciones antes de iniciar trabajos de excavacionespor ejemplo:

Valorar la calidad del suelo y caractersticas del terreno para poder identificar

condiciones potenciales de riesgo y determinar los mejores medios de control.

Valorar condiciones climatolgicas del da anterior ya que pueden afectar

directamente el estado del terreno.

Sealizar toda excavacin o zanja que se realice Mantenga alejados los acumulados de tierra por lo menos 80 cm de las orillas

por cada metro de profundidad

Suministre pasarelas (ancho=60cm) por encima las excavaciones o zanjas

Suministro y control sobre uso de equipos de proteccin personal

Establezca procedimientos de emergencia

Determine inspecciones peridicas o a intervalos Incorporar permisos para inicio de trabajos por parte de ingeniero responsable

de la obra.

Recordatorio de medidas de prevencin todos los das antes de iniciar labores.

25


26/66

PELIGROS EN EXCAVACIONES

26


27/66

No hay sistema deproteccin.La escalera no estaa un ngulo de 1/4 laaltura de uso; estacasi vertical.

27


28/66

El material dedesecho no esta porlo menos a 0.61metros del borde de latrinchera y/obloqueado para evitar

que se caiga dentrode la trinchera.

28


29/66

No hay sistema de proteccin.No hay manera de salida. No hay sistema de proteccin.No hay manera de salida.

29


30/66

REQUISITOS GENERALES Y FINALES Una Persona Competente debe hacer

inspecciones diarias de las excavaciones, reasadjuntas, y sistemas protectores.

La inspeccin es para buscar indicios de posiblesderrumbes, falla de los sistemas protectores,atmsferas peligrosas, u otras condicionespeligrosas.

La inspeccin se debe hacer antes de empezar atrabajar o cundo sea necesario en el transcursode la jornada.

30


31/66

Si hay indicios de un posible derrumbe, falla delsistema protector, atmsfera peligrosa, o se

encuentran otras causas de peligro, a todos los

trabajadores afectados se les deber retirar del

rea de peligro hasta hacerse segura.

Escalone el material suelto alejndolo del borde

de la trinchera y ponga el material, equipo y

desechos por lo menos a 0.61 metros del borde.

31


32/66

Se les debe proteger a los trabajadores cuando estn laborando enexcavaciones donde se ha acumulado o se est acumulando agua. Mtodos que se pueden usar para controlar incluyen distribucin,

sistemas de desage (pozo de drenaje), sistemas especiales deapoyo, o equipo de drenaje.

La accin de agua dentro de las excavaciones puede causarsocavacin o derrumbes.

El agua estancada en el fondo de una zanja se absorbe hacia arriba ysatura las paredes de la zanja.

La pared de la zanja se desprender cuando hay demasiadasaturacin.

Desprendimiento El agua (por ejemplo, la lluvia) tambin puede llenar grietas en la

superficie al borde de la zanja causando una falla de cua.

32


33/66

SISTEMAS DE PROTECCION Materiales y equipo utilizados para sistemas protectores deben estar libres de

desperfectos o defectos.

Materiales y equipo utilizados para sistemas protectores deben ser usados ymantenidos siguientes a las especificaciones del fabricante.

Una Persona Competente deber evaluar material o equipo daado para determinarsi puede usarse otra vez.

Sistemas de apoyo deben estar conectados firmemente para evitar resbalamientos,cadas y desenganches.

La instalacin deber comenzar en la parte superior y progresar hacia el fondo de laexcavacin. La remocin deber comenzar en el fondo y progresar hacia arriba.

El rellenado deber progresar junto con la remocin de los sistemas de apoyo de lasexcavaciones.

Protectores de trincheras deben ser instalados de tal manera que se limitenmovimientos laterales u otros movimientos peligrosos. Los protectores deben caber

ajustados dentro de la trinchera. No se les deber permitir a los empleados trabajar en caras de excavaciones

declivadas por encima donde se encuentren otros trabajadores, a menos de que lostrabajadores de los niveles inferiores estn protegidos contra riesgos de materiales oequipo que puedan caer, resbalar o rodar.

33


34/66


35/66

SISTEMAS DE PROTECCION CORRECTAS

35


36/66

RELLENOS YCOMPACTACIONES

36


37/66

RellenoGeneralidades Es el efecto que consiste en colocar el material producto de

la excavacin proveniente de un banco de prstamo paraalcanzar niveles de desplante del proyecto, para mejorar osustituir material natural inestable, para ocultar y confinarcimentaciones o cualquier otra excavacin que lo requiera.

El relleno se clasifica de diferentes maneras: Por el grado de compactacin:

Relleno a volteo. Cuando el material que se usa para elrelleno se coloca en el sitio sin compactacin alguna.

Relleno compactado. Cuando al material que se usa pararellenar se le aplica un proceso para aumentar su pesovolumtrico (eliminacin de vacos) con el objeto deincrementar la resistencia y disminuir la compresibilidad

37


38/66

Por el tipo de material Material producto de la excavacin. En ocasiones cuando

el material sobre el cual se construye y sobre el que se alojael sistema de cimentacin es resistente, estable y presentagran capacidad de cohesin al aplicar la compactacin,

adems de no estar contaminado, se utiliza para rellenar. Material de banco. Cuando las caractersticas del suelo no

son apropiadas para usarse como material de relleno sesustituir por otro proveniente de otro lugar.

---------------------------------------------------------------------------------

Obs: Entendindose por otro lugar al sitio de preferencia cercano ala obra y formado por material inerte, libre de contaminacin y degranulometra uniforme que permita alcanzar el nivel ptimo dehumedad para el proceso de compactacin.

38


39/66

El objeto de un relleno compactado es densificarel suelo y se puede hacer aplicando carga con un

peso esttico; mediante golpes con un objeto; por

vibracin; por medios manuales (pisn de mano)

o por medios mecnicos ligeros o pesados (vibroapisonador, placa vibratoria, aplanadoras o

rodillos).

La compactacin se utiliza para eliminar los

asentamientos y para hacer ms impermeable el

suelo, cuando sea el caso.

39


40/66


41/66

Los rellenos compactados por medios mecnicos se podrn hacercon equipo ligero o pesado:

Con equipo ligero:

Vibro apisonadora (bailarina). Es recomendable usarla cuandoel espacio de maniobra para la compactacin es reducido e

inaccesible para equipo ms grande y cuando se especifiquencompactaciones de entre 90 y 95%. Este equipo opera

manualmente y tiene un mecanismo neumtico de reaccin

alternada para provocar en el suelo el efecto de elevacin/cada

combinado con el de vibracin.

Placa vibratoria y rodillo vibratorio. Se usa cuando el espaciodisponible de maniobras en la compactacin es ms grande y

alcanza compactaciones entre 90 y 95%. La compactacin con

equipos ligeros est limitada al proceso por capas cuyo espesor

promedio es de 20 cm.

41


42/66


43/66


44/66

Compactadoras vibratorias

Compactadoras pata de cabra

44


45/66

MUROS DE CONTENCION

45


46/66

Se define como muro : ..toda estructura continua que de forma activa o pasiva

produce un efecto estabilizador sobre una masa deterreno

.Puede definirse como muros de contencin:. a las estructuras , capaces decontener o soportar las presiones laterales o empujes de tierra generadas porterrenos generadas naturales o rellenos artificiales

MUROS DE CONCRETO CICLOPEO: Son sensibles a los asentamientos-

46


47/66


48/66

48


49/66

49

Muro Frontera

Mxico Estados Unidos

595 Km+ 800 Km. Barreras

Muro de Berln, 13 agosto

1961. R.D.A. Ms de 144

Km


50/66

MurosDefinicin y caractersticas

Son elementos estructurales, semi- estructurales o arquitectnicos construidos a

base de diferentes materiales como piedra, ladrillo comn, ladrillo hueco; ladrillo

refractario, ladrillo hueco o slido de hormign, entre otros, que se juntan y pegan

con una mezcla de Mortero -arena. Sus funciones en una edificacin pueden ser las

de carga, decoracin, aislamiento o separacin.

Los muros se clasifican:

Por su trabajo mecnico:

Muros de carga. Reciben y soportan las cargas de la estructura y latransmiten a la cimentacin, mediante esfuerzos de compresin.

Muros divisorios. Estos elementos slo separan los espacios sin recibir cargaalguna ms que su propio peso y los aslan de ruidos, calor, fro, humedad, etc.

Muros de contencin o retencin. Soportan empujes horizontales y lateralesy estn expuestos a esfuerzos de flexin.

Muros decorativos. Son muros que reciben un acabado especial y se diseancon fines estticos y arquitectnicos.

50


51/66

Por su ubicacin:

Muros interiores. Muros exteriores.

TIPOS DE MUROS DE CONTENCIN

Los muros de contencin de uso mas frecuente son:

Muros de gravedad: Son muros con gran masa que resisten el empujemediante su propio peso y con el peso del suelo que se apoya en ellos;

suelen ser econmicos para alturas moderadas, menores de 5 m, son muros

con dimensiones generosas, que no requieren de refuerzo. En cuanto a su

seccin transversal puede ser de varias formas.

Los muros de gravedad pueden ser de concreto ciclpeo, mampostera, piedra

o gaviones.

La estabilidad se logra con su peso propio, por lo que requiere grandesdimensiones dependiendo del empuje. La dimensin de la base de estos

muros oscila alrededor de 0,4 a 0,7 de la altura. Por economa, la base debe

ser lo mas angosta posible, pero debe ser lo suficientemente ancha para

proporcionar estabilidad contra el volcamiento y deslizamiento, y para originar

presiones de contacto no mayores que las mximas permisibles.

51


52/66

Muros en voladizo o en mnsula: Este tipo de muro resisteel empuje de tierra por medio de la accin en voladizo deuna pantalla vertical empotrada en una losa horizontal(zapata), ambos adecuadamente reforzados para resistirlos momentos y fuerzas cortantes a que estn sujetos.

Estos muros por lo general son econmicos para alturasmenores de 10 metros, para alturas mayores, los muroscon contrafuertes suelen ser ms econmicos.

La forma ms usual es la llamada T, que logra estabilidadpor el ancho de la zapata, de tal manera que la tierracolocada en la parte posterior de ella, ayuda a impedir el

volcamiento y lastra el muro aumentando la friccin suelo-muro en la base, mejorando de esta forma la seguridad delmuro al deslizamiento.

52


53/66

Muros con contrafuertes: Los contrafuertes sonuniones entre la pantalla vertical del muro y la base.La pantalla de estos muros resiste los empujestrabajando como losa continua apoyada en loscontrafuertes, es decir, el refuerzo principal en el muro

se coloca horizontalmente, son muros de concretoarmado, econmicos para alturas mayores a 10metros.

Los muros con contrafuertes representan un evolucinde los muros en voladizo, ya que al aumentar la altura

del muro aumenta el espesor de la pantalla, esteaumento de espesor es sustituido por loscontrafuertes; la solucin conlleva un armado,encofrado y vaciado mas complejo.

53


54/66

54

EJEMPLOS DE MUROS


55/66

MUROS CON LADRILLOS HUECOS DE HORMIGON:

55

El sistema de ladrillos huecos de

hormign provee muchos beneficios

sobre los sistemas slidos.

Secado rpido en ambientes hmedos.

Mejor resistencia para los cambiosclimticos.

Fcil manejo, instalacin rpida, bajos

costos de mano de obra.

Entrelazado entre "bloque y bloque"

creado por la roca en los ncleos de los

bloques. Reduccin de los costos de produccin

y fletes.


56/66

Muro pantalla Un muro pantalla o pantalla de hormign in situ es un tipo de

pantalla, o estructura de contencin flexible, empleadohabitualmente en ingeniera civil. A diferencia de las pantallas depaneles prefabricados de hormign, este tipo de estructura serealiza en obra. Es decir, en lugar de recurrir a paneles

prefabricados, los elementos estructurales de este tipo depantalla se ejecutan in situ. Las dimensiones de los paneles que conforman los muros

pantalla son entre 2,5 y 5 m de longitud, y 40 a 150 cm deespesor.

Cada elemento que conforma un muro pantalla trabaja

independientemente, y entre ellos presentan juntas que han deser estancas (evitar el paso de agua a travs de las mismas). Elclculo de las pantallas se suele realizar suponiendo que es unaviga empotrada que soporta el empuje de tierras.

56


57/66

EJEMPLOS DE MUROS

57


58/66

PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN MURO DE HORMIGON

58

EJEMPLOS DE MUROS


59/66


59

EJEMPLOS DE MUROS


60/66


60

EJEMPLOS DE MUROS


61/66


61

EJEMPLOS DE MUROS


62/66


63/66

63

GAVIONES -Flexibilidad: Se deformansin perder funcionalidad. Sonestructuras altamente permeables,que impide que se generen presioneshidro-estticas.


64/66

64

TABLE ESTACAS

MADERA

RECICLAJE DE NEUMATICOS

MUROS DE Ho. Ao. con contrafuertes


65/66

65

Muros Prefabricados


66/66

Documents

Construcciones III-capitulo II- Movimiento de Suelos