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DESARROLLO DE LA MONOGRAFIA PARTE II
UNIVERSIDAD ULADECH
ESCUELA DE
INGENIERIA CIVIL
DOCENTE:
ING. GIOVANA MARLENE ZARATE ALEGRE
CURSO:
MECANICA DE SUELOS II
SEMESTRE:
2014-II
ALUMNOS:
ANCAJIMA PAREDES JEAN
BLAS MENDOZA OMAR
VILLAVICENCIO SAENZ PAOLA
GUTIERREZ RODRIGUEZ CRISTHIAN
RICKS GONZALO SANCHEZ KENS
CHIMBOTE PER
INDICE
Resumen.............................................................................1
introduccin...2
justificacin........3
objetivos......4
qu es la cimentacin?.....5
caractersticas.....6
tipos de caisson...7
A) Caisson abierto
B) Caisson cerrado
C) Caisson neumtico
detalles constructivos de cimentacin caisson9
proceso constructivo.10
formaleta de caisson.12
materiales, equipos y herramientas13
cimentaciones superficiales.....15
cimentaciones profundas.....16
conclusiones..17
bibliografa....18
RESUMEN
Debido a la baja capacidad portante
que se presentan en algunos suelos
a la hora de soporta las cargas
producidas por una edificacin, el
hombre se ha valido de un
mecanismo denominado
cimentaciones profundas con el fin
de transmitir dichas cargas a una
profundidad mayor donde el
extracto de suelo si tiene la
capacidad para soporta las cargas
de la edificacin. Los caissons son
elementos estructurales que
presentan una seccin transversal
considerable (comparada con los
pilotes) y que se encargan de
transmitir la carga de una sola
columna a un estrato que sea capaz de soportarla. La relacin entre la profundidad de la
cimentacin y el ancho de la pila es generalmente mayor que cuatro. Los caisson son
cimentaciones requeridas para soportar cargas horizontales o inclinadas adicionales a la
carga vertical, en corrientes de agua de gran velocidad y profundas, como ocurre en las
pilas para puentes sobre ros que tienen que soportar una carga lateral por fuerza de
viento en la superestructura, de la traccin de los vehculos que usan el puente, de las
corrientes en el ro y algunas veces de escombros flotantes o hielo.
Las condiciones variables suelo deben llegar a un limo arenoso de compacidad media a
compacta o hasta una profundidad donde la cimentacin elegida desarrolle mayor
resistencia a la friccin.
Los asentamientos elsticos en los caisson de los estribos y pilares fueron calculados
mediante el programa de cmputo RECALQ.
1
INTRODUCCION
En este trabajo se busca mostrar los detalles constructivos de la cimentacin caisson,
poder entender su proceso constructivo y elementos que lo conformen, se mostrara parte
a parte su modo de construccin.
En el presente informe se dar a conocer los tipos de caisson y daremos a nuestros
compaeros un concepto muy amplio del tema.
2
JUSTIFICACION
Con la realizacin de este trabajo se busca mejorar los conocimientos previos del tipo de
cimentacin conocido como caisson, el cual es muy importante para las construcciones
de grandes longitudes
3
Objetivo general
Proporcionar la informacin necesaria para la construccin de cimentaciones profundas
las cuales son aquellas que, como su nombre lo indica, presentan una profundidad de
cimentacin elevada la cual vara a varios metros de profundidad.
Objetivos
* Ampliar el conocimiento de los caisson a nuestros compaeros de clase.
* Dar a conocer los diferentes tipos de caisson utilizados en las cimentaciones.
* Darnos cuenta de la importancia de los caisson.
* Aclarar para que tipo de construcciones se utiliza este tipo de cimentacin.
* Dar a conocer los pasos de construccin de los caisson.
4
QU ES LA CIMENTACIN?
Se denomina cimentacin al conjunto de elementos estructurales cuya misin es
transmitir las cargas de la edificacin o elementos apoyados a este al suelo
distribuyndolas de forma que no superen su presin admisible ni produzcan cargas
zonales. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de los
pilares o muros que soportar, el rea de contacto entre el suelo y la cimentacin ser
proporcionalmente ms grande que los elementos soportados (excepto en suelos rocosos
muy coherentes).
La cimentacin es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la
superestructura. Hay que prestar especial atencin ya que la estabilidad de la
construccin depende en gran medida del tipo de terreno.
5
CARACTERISTICAS
Los caissons tiene gran similitud con los pilotes, que tambin son elementos
estructurales de cimentacin y que cumplen sus mismas funciones; la diferencia est en
que los caissons son de mayor dimetro y casi siempre van construidos en el sitio.
Estos elementos son muy utilizados en la construccin de edificios tanto residenciales
como comerciales o de uso pblico; tambin los podemos encontrar en los estribos de
muchos puentes, cimentando o recibiendo grandes pilastras.
La preparacin del cuerpo del caissons se hace en forma modular, por un sistema de
anillos de 1m de altura; en una seccin cnica, necesaria en el proceso constructivo, ya
que permite el fundido de cada modulo de forma independiente.
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TIPO DE CAISSONS
CAISSONS ABIERTOS
Pueden ser de variadas formas: circulares, rectangulares, ovalados o de forma celular. Se
caracterizan por ser pozos abiertos en la parte superior e inferior durante la construccin.
Son muy apropiados para cimentaciones en ros donde el suelo predominante consiste de
arcillas blandas, limos, arena o gravas, ya que son materiales que pueden ser excavados
mediante pozos abiertos sin ofrecer mayores resistencias a la friccin al hundirlos. Usualmente
tienen un borde cortante en la parte inferior, facilitando el moldeado en el lugar donde ser
colocado. Estos cajones se construyen en su posicin final. Sin embargo no se puede controlar
la calidad del concreto del sello en el fondo y no es adecuado en lugares donde pueden
producirse desplomes y causar daos a las estructuras adyacentes. La operacin de hincado debe
ser sobre una base de suelo plano, con el objetivo de mantener el alineamiento vertical.
CAISSONS CERRADOS
Son elementos estructurales que tiene el fondo cerrado, son fabricados en un lugar
central y remolcados al lugar.
Para la construccin de los cajones de grandes dimensiones (mayores de 30 m de
longitud) se construyen celdas para reducir esfuerzos por presin del agua. Estas celdas
ayudan en las operaciones de hundimiento y mantenimiento de la alineacin vertical.
Se recomienda emplear este tipo de cimentacin debajo de construcciones con suelo de
baja capacidad portante y donde el uso de pilotes hincados puede ser no adecuado por
vibraciones durante el hundimiento o donde la profundidad para encontrar estrato firme
es excesiva.
CAISSONS NEUMTICOS
Los caissons neumticos proporcionan un recinto hermticamente cerrado y dependen
de la presin de aire para mantener una cavidad en el rea de excavacin. Se utilizan en
lugares donde es imposible mantener una excavacin por causa del rpido aflojamiento
del suelo dentro de la excavacin o cuando es necesario mantener el suelo adyacente.
El caisson neumtico es el ltimo recurso de solucin por las siguientes razones:
(1) Los costos unitarios del material excavado son altos.
(2) Prima el convenio de pago necesario por riesgos a la salud.
(3) Tiene una cmara de trabajo de 3 m de altura en el fondo.
(4) Evidencias de enfermedades en la piel por la descompresin muy rpida dentro de la
cmara de trabajo, pudiendo llegar a producir la muerte de trabajadores por asfixia
durante la construccin.
7
Los caissons neumticos requieren obturador de aire, una cmara de trabajo, una cmara
de descompresin y un medio para que los trabajadores puedan llegar hasta la cmara de
trabajo. El medio para remover el material excavado debe ser tambin previsto por
ductos. Dos fuentes de energa deben estar disponibles de modo que la presin de aire
pueda mantenerse continuamente. Es fcil el control de la verticalidad respecto a los
otros tipos de caissons.
8
DETALLES CONSTRUCTIVOS DE CIMENTACION CAISSON
Son elementos estructurales para cimentacin de grandes obras, de gran longitud, pues
pueden llegar a profundidades hasta de 25 metros.
Estos elementos se construyen cuando van a soportar mucho peso o cuando el terreno
donde se va a construir tiene poca capacidad portante; puede decirse que con la
construccin de los caissons se mejoran las condiciones estructurales del suelo que se va
a utilizar.
Los caissons tiene gran similitud con los pilotes, que tambin son elementos
estructurales de cimentacin y que cumplen sus mismas funciones; la diferencia est en
que los caissons son de mayor dimetro y casi siempre van construidos en el sitio.
Los caissons pueden tener dimetros de 1 m., hasta de 1.50 m o algunas veces 2 m.
Estos elementos son muy utilizados en la construccin de edificios tanto residenciales
como comerciales o de uso pblico; tambin los podemos encontrar en los estribos de
muchos puentes, cimentando o recibiendo grandes pilastras.
La preparacin del cuerpo del caisson se hace en forma modular, por un sistema de
anillos de 1 m de altura; en una seccin cnica, necesaria en el proceso constructivo, ya
que permite el fundido de cada mdulo de forma independiente.
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PROCESO CONSTRUCTIVO
1 Localizacin geomtrica
Lo primero que se hace cuando vamos a iniciar la construccin de un caissons, es ubicar
el sitio exacto donde se debe construir dicho elemento; basndose en el diseo de la
obra y los planos de localizacin, se determinan los puntos exactos de los sitios de los
caissons.
Para la localizacin de los cimientos y de la obra en general, la mayora de las obras
dispone de topgrafos, que son profesionales en el tema de los trazados y disponen de
los equipos necesarios para la ubicacin geomtrica y altimtrica de cada lugar donde
estn los elementos estructurales de cimentacin.
Los topgrafos marcan el sitio exacto de cada elemento, usando estacas, tacos de
cualquier material y clavos, adems puntos de referencia marcados de igual manera y
sealados con pinturas. Adems nos insinan los dimetros para iniciar las
excavaciones de cada caissons.
2 Trazando su Dimetro
Rayamos el crculo por donde vamos a cortar para la excavacin.
As entonces, tomamos la mitad del dimetro, le agregamos el espesor del anillo y con
esa longitud en la cuerda giramos en torno al punto eje, describimos as un circulo, y ya
est la zona por donde debemos excavar.
3 Excavando su primer anillo.
Luego que hemos trazado el crculo del caisson, iniciamos el retiro del material de ese
espacio, hasta 1 m de profundidad, tarea que hacemos manualmente usando las
herramientas propias para excavar (pala, pica, barra y palin para pulir los costados o
paredes formadas.
Debemos procurar que al cortar y pulir las paredes, conservemos bien la forma inicial,
Sin dejar que se creen paredes con sobre excavaciones.
4 Baseado de su primer anillo.
Para el baseado del primer anillo no hay mayores dificultades, basta tener elaborada la
mezcla de concreto cerca del sitio y proceder a depositarla en su lugar, entre el corte del
terreno y la formaleta que se haya instalada; debemos asegurarnos de un buen
compactado para que este concreto se homogenice completamente en el elemento, sin
dejar pequeos espacios y as el elemento adquiera su resistencia ideal.
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5 Asegurando el carretel de su eje
6 Excavacin del segundo anillo.
Se hace el procedimiento de igual forma que la excavacin del primer anillo.
7 Baseado del segundo anillo.
8 Preparando el equipo para ms profundidad.
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