Proyecto inmobiliario de vivienda multifamiliar 28 de julio : proceso constructivo de muro pantalla

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

PROYECTO INMOBILIARIO DE VIVIENDA MULTIFAMILIAR

28DE JULIO

PROCESO CONSTRUCTIVO DE MURO PANTALLA

INFORME DE SUFICIENCIA

Para optar el Titulo Profesional de:

INGENIERO CIVIL

CARLOS AUGUSTO AMES PRINZ

Lima-Perú

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL _Indice

ÍNDICE DEL INFORME DE SUFICIENCIA

RESUMEN 3

LISTA DE CUADROS 4

LISTA DE FIGURAS 5

LISTA DE SÍMBOLOS Y SIGLAS 6

INTRODUCCIÓN 10

CAPÍTULO 1: RESUMEN EJECUTIVO 11

CAPÍTULO 11: ANTECEDENTES 12

2.1 UBICACIÓN 12

2.2 DESCRIPCIÓN DE LA ZONA 12

2.3 CLIMA ₁₃

2.4 GEOLOGÍA 13

2.5 SISMICIDAD 13

CAPÍTULO 111: TRABAJOS EFECTUADOS 17

3. 1 EXPLORACIÓN DE CAMPO 17

3.2 ENSAYOS DE LABORATORIO 18

3.3 PERFIL ESTRATIGRÁFICO DEL SUELO 18

3.4 NAPA FREÁTICA 19

3.5 CONDICIONES DE CIMENTACIÓN ₁₉

3.5.1 Tipo de Cimentación 19

3.5.2 Profundidad de Cimentación 19

3.5.3 Capacidad Admisible de Carga 20

3.6 CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS 21

3. 7 EMPUJE DE TIERRAS 24

3.8 GRADO AGRESIVO DEL SUELO 24

CAPÍTULO IV: PROCESO CONSTRUCTIVO DE MURO PANTALLA 27

4.1 DEFINICIÓN DE MURO PANTALLA 27

4.2 EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES ₃₄

4.3 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN ROTURA PLANAR ₃₆

4.3.1 Colocación de Anclajes 40

4.3.2 Diseño de Muro Pantalla 44

4.4 SECUENCIA DE EJECUCIÓN DE LOS MUROS PANTALLA ₄₇ 4.5 VENTAJAS DE LOS MUROS PANTALLA SOBRE LAS

CALZADURAS ₆₀

CONCLUSIONES 63

RECOMENDACIONES ₆₅

BIBLIOGRAFÍA 66

ANEXOS

ANEXO 1 LÁMINAS DE PERFIL DE SUELOS, PLANOS Y ARCHIVO FOTOORÁFICO ANEXO 2 BOLETINES DE ESTABILIDAD DE TALUDES

ANEXO 3 PROGRAMA DE CÁLCULO ESTABILIDAD DE TALUD ANEXO 4 MURO PANTALLA EN EL PERÚ, COSTOS Y SEGURIDAD

Proyecto Inmobiliario de Vivienda Multifamiliar 28 de Julio Proceso Constructivo de Muro Pantalla

Carlos Augusto Ames Prinz

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FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL _Resumen

RESUMEN

El presente trabajo de investigación, explica el procedimiento constructivo de un muro pantalla con anclajes, teniendo como base el estudio de suelos y exploraciones de campo para un proyecto de vivienda multifamiliar ubicado en miraflores distrito de Lima que consta de 03 torres de 1 O pisos (A, B y C) con 102 departamentos y 03 semisótanos.

La necesidad creciente de aprovechar al máximo las disponibilidades del suelo urbano ha hecho que esta aplicación del muro pantalla con anclajes se encuentre actualmente difundida en otros países, mas no en nuestro medio, por lo que su utilización en obras de edificación ha evolucionado en su técnica y ejecución, el proceso de construcción se realizan en forma secuencial en tramos de arriba hacia abajo, cada tramo debidamente estabilizado, quiere decir que todos los esfuerzos resultantes de la excavación es absorbido por los anclajes que deben llegar hasta una distancia tal que estén detrás del posible plano de falla del suelo y a esa distancia inicial se le añade una longitud adicional necesaria para resistir el empuje del suelo y así reduce el riesgo de deformaciones o ruptura del talud en comparación de las calzaduras como estructura de sostenimiento de taludes para la construcción de sótanos tienen una altura limitada y el cuerpo del muro queda enteramente en el terreno vecino, además los tiempos de ejecución aumentan por ello se optó por el proceso de ejecución del muro pantalla, porque garantizan la integridad de las edificaciones colindantes, vías vehiculares, personal de trabajo y maquinaria que operan en la excavación.

La aplicación del programa de estabilidad de taludes en rotura planar y la aplicación de anclajes para el aumento de la capacidad de soporte del muro pantalla, complementan el presente informe y como los resultados representados en cuadros muestran la variabilidad de los factores de seguridad para los diferentes valores de ángulo de inclinación y tensión y determinar aquellos obtenidos favorables para este proyecto.

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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Lista de Cuadros

LISTA DE CUADROS

Cuadro Nº _{2.0: Terremotos Ocurridos en el Perú} _{1 3}

Cuadro Nº _{3.0: Número de Calicatas y Profundidades} ₁₆

Cuadro Nº _{3.1: Valores y Parámetros del Suelo} ₁₉

Cuadro Nº _{3.2: Carga Admisible} ₂₀

Cuadro Nº _{3.3: Carga Admisible para Cimientos Corridos} ₂₀

Cuadro Nº _{3.4: Valores Aproximados del Módulo de Balasto K1so} ₂₂

Cuadro Nº _{3.5: Contenido de Sulfatos en el Suelo} ₂₄

Cuadro Nº _{3.6: Contenido de Cloruros en el Suelo} ₂₄

Cuadro Nº _{3.7: Sustancias Nocivas para Estructuras de Concreto Armado 25}

Cuadro Nº _{4.0: Propiedades del Tendón}

Cuadro Nº _{4.1: Rango de Capacidad de Carga de Anclaje}

Cuadro Nº _{4.2: Tipos de Anclaje}

Cuadro Nº _{4.3: Pasos para la Estabilización de un Talud}

Cuadro Nº _{4.4: Resultados de Variabilidad de Tensión}

29

30

35

41

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL

LISTA DE FIGURAS

Lista de Figuras

Fig. 2.0: Plano Del Distrito de Miraflores 11

Fig. 4.0: Muro Pantalla 26

Fig. 4.1: Anclaje Típico 27

Fig. 4.2: Componentes del Anclaje 27

Fig. 4.3: Componentes de un anclaje con tendón de barra 28

Fig. 4.4: Corte de un Tendón de Cables 28

Fig. 4.5: Principales Tipos de Anclaje 31

Fig. 4.6: Envolventes de Empujes 33

Fig. 4.7: Geometría de Falla por Rotura Planar 36

Fig. 4.8: Casos de Rotura Planar 38

Fig. 4.9: Contribución de los Anclajes a la Estabilidad del Muro 40 Fig. 4.10: Diagrama de tensión y ángulo de inclinación normal a la falla 40 Fig. 4.11: Variabilidad de Anclajes

Fig. 4.12: Variabilidad de Tensión

Fig. 4.13: Figura de Esfuerzos en el Muro

Fig. 4.14: Proceso Constructivo Primer Nivel Fig. 4.15: Proceso Constructivo Segundo Nivel Fig. 4.16: Proceso Constructivo Tercer Nivel Fig. 4.17: Excavación

Fig. 4.18: Peligros en Excavación Fig. 4.19: Perforación para Anclajes Fig. 4.20: Perforación para Anclajes Fig. 4.21: Colocación de Armadura

Fig. 4.22: Encofrado de Muros y Secuencia Fig. 4.23: Encofrado de Muros y Secuencia Fig. 4.24: Encofrado de Muros y Secuencia Fig. 4.25: Vaciado y Curado

Fig. 4.26: Desencofrado

Fig. 4.27: Tensado de Cable de Anclaje Fig. 4.28: Vista Panorámica

Fig. 4.29: Diagrama de Calzadura y Muro Anclado

Fig. 4.30: Condiciones Posibles de Falla.para Muros Anclados

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE /NGENIERIA

FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL Usta de Simbo/os y Siglas

LISTA DE SÍMBOLOS Y SIGLAS

A = Área de la superficie de deslizamiento, supuesta de ancho unidad. ACI = American Concrete lnstitute

ah = Aceleración horizontal del sismo

As = Acero de refuerzo longitudinal o transversal Ast = Acero de refuerzo con temperatura

ASTM = American Society For Testing And Materials av = Aceleración vertical del sismo

Av. = Avenida

B = Ancho del cimiento

c

= Factor de Amplificación Sísmica c = Componente cohesivo del suelo

e'

= _{Cohesión efectiva en la superficie de deslizamiento.} º_C = _{Grados centígrados}

C-1 = Calicata Nº ₁

CI = Contenido de Cloruros

CL = Arcillas inorgánicas de plasticidad baja o media, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas pobres.

CH = Arcillas inorgánicas de plasticidad alta, arcillas gruesas.

cm = Centímetro

cm2_/m= _{Centímetro cuadrado por metro} dd-s = Desierto desecado tropical D1 = Profundidad del cimiento Dr. = Doctor

E.050 = Normas técnicas de edificaciones suelos y cimentaciones Fig. = Figura

Fs = Factor de seguridad fu = Esfuerzo último

g = Aceleración de la gravedad

G.050 = Seguridad durante la construcción.

GC = Mezclas de arcilla-arena-grava, con buena granulometría. Excelente trabazón

GP = Gravas con pobre granulometría y mezclas de arenas y gravas. Pocos finos.

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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Lista de Simbo/os y Siglas

GW =

H =

L =

Gravas con buena granulometría o mezclas de arena y grava. Pocos finos.

Altura del talud. Losa de concreto

K1so = Módulo de balasto para valor de cimentación de 750 centímetro de

ancho

K =

Ka = Kips = Ksi = kg/cm2 =

kg/cm3 = Km =

KN/M = Ko =

K_p =

m =

m2 =

Mab = MH =

ML =

mm =

MM =

N

º =

NE

=

NcNqNy=

NTP

=

NO

= OH = OL =

p

=

p.p.m = Pu =

Py

=

Coeficiente de balasto

Coeficiente de empujes de tierras activo Kilo pounds

Kilo pounds per square inch

Kilogramo por centímetro cuadrado Kilogramo por centímetro cúbico Kilómetros

Kilo newton por metro

Coeficiente de empujes de tierras en reposo Coeficiente de empujes de tierras pasivo Metros

Metros cuadrados

Muestra alterada en bolsa

Suelos arenosos finos, con mica o tierra de diatomeas, limos elásticos.

Limos inorgánicos y arenas finas. Polvo rocoso, con ligera plasticidad

Milímetro

Escala de Mercali modificada Número

Nor Este

Factores de carga Norma técnica peruana Nor Oeste

Arcillas inorgánicas de plasticidad media o alta Limos orgánicos y limo-arcillas de baja plasticidad. Peso de la Edificación

Partes por millón Carga última Carga de fluencia

Proyecto Inmobiliario de Vivienda Multifamiliar 28 de Julio Proceso Constructivo de Muro Pantalla

Carlos Augusto Ames Prinz

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FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL Lista de Símbolos y Siglas

qad = qult =

R =

RDA =

s

=

S1 =

se

=

ScS_qSr= seg =

SENAMHI

SF =

so

=

S04 =

SP =

sw

=

T =

Tp =

u

=

u

=

V

=

w

=

z

=

z

=

Zw

=

0 =

=

Capacidad admisible

Capacidad última admisible

Coeficiente de Reducción de la Fuerza Sísmica Residencial de densidad alta

Factor de Suelo Suelo tipo 1

Mezclas de arenas y arcillas con buena granulometría. Excelente trabazón.

Factores de forma Segundo

Servicio nacional de meteorología e hidrografía Arenas con finos, arenas limosas, arenas arcillosas. Mezclas arena-arcilla con mala granulometría

Sur Oeste

Contenido de sulfatos

Arenas con mala granulometría. Pocos finos

Arenas con buena granulometría y arenas con gravas. Pocos finos.

Tensión de anclaje por unidad de longitud de talud. Será igual al número de anclajes multiplicado por la tensión en cada uno de ellos y dividido por la longitud total de talud.

Periodo predominante de vibración del perfil del suelo Factor de Uso

Resultante de las presiones interstiales que actúan sobre el plano de deslizamiento.

Resultante de las presiones intersticiales que actúan sobre la grieta de tracción.

Peso de la masa deslizante, supuesta de ancho unidad.

Profundidad de la grieta de tracción, medida respecto del límite Superior del talud

Factor de Zona

Altura de agua en la grieta de tracción.

Angulo que forma el anclaje con la normal al plano de

deslizamiento (el plano está situado en el plano de la sección transversal del talud).

Proyecto Inmobiliario de Vivienda Multifamiliar 28 de Julio

Proceso Constructivo de Muro Pantalla 8

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FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL Lista de Simbo/os y Siglas

"

₌

_Pulgadas

4>

=

Angulo de carga �H

=

Asentamiento total �H/2

=

Asentamiento diferencial

cr

=

Presión transmitida por las cargas

'P

=

Ángulo que forma la grieta de tracción con la vertical.

f./Jp

=

Angulo que forma el plano de deslizamiento con la horizontal. y

=

Peso específico de la masa deslizante.

yw

=

Peso específico del agua

Y1

=

Peso específico del suelo sobre el cimiento

Y2

=

Peso específico del suelo debajo del cimiento

%

=

Por ciento

Carlos Augusto Ames Prinz

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL

INTRODUCCIÓN

Introducción

Uno de los grandes problemas que afronta la industria de la construcción sobre todo en las grandes excavaciones necesarias para edificaciones, es la implementación tradicional de muros de contención como son las calzaduras, muros entibados y una técnica moderna los muros pantallas que comparado con los procedimientos constructivos anteriores no afectan las edificaciones colindantes y cuyas dimensiones no puedan afectar a la arquitectura de los proyectos.

La elaboración del presente informe se basa en trabajos efectuados en el Proyecto Inmobiliario de Vivienda Multifamiliar en Miraflores que consta de 03 torres de 1 O pisos y 03 semisótanos, como la exploración de campo, perfil del suelo, análisis de las condiciones de cimentación y el empuje de tierras y con los parámetros obtenidos realizar la ejecución de los muros pantalla con anclajes para el sostenimiento del suelo en las excavaciones.

Con respecto al proceso constructivo del muro pantalla comprende las definiciones, efectos causados así como también un análisis de estabilidad por rotura planar (utilizando un programa de cálculo basado en la geometría de talud en forma de cuña) y las ventajas de estos muros sobre las calzaduras.

La alternativa técnico-económica viable es el diseño y proceso constructivo de muros pantalla con anclajes que permiten reducir las dimensiones del muro, volver más fluida la construcción, disminuir la probabilidad de accidentes que afecten las propiedades adyacentes, e inclusive disminuir el costo del proyecto.

Carlos Augusto Amf!s Prinz

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

CAPÍTULO 1: RESUMEN EJECUTIVO

Cap/tu/o/: Resumen Ejecutivo

El presente informe se enmarca en el curso de Titulación Profesional 2008 Actualización de Conocimientos: Proyecto Inmobiliario de Vivienda.

Siendo un requerimiento en el curso de Titulación la elaboración de un Informe de Suficiencia mediante el cual se podrá obtener el titulo profesional en Ingeniería Civil. Dicho informe deberá sustentar un proyecto inmobiliario que abarque al menos 100 unidades de vivienda o 120 departamentos aproximadamente, que sea económica, técnica y socialmente viable.

En respuesta a la propuesta dada, se ha optado por escoger la modalidad de Conjunto Residencial de Edificios Multifamiliares (departamentos).

Con respecto a la situación actual del sector, el crecimiento inmobiliario en la ciudad de Lima, impulsado por el desarrollo sostenido de la economía nacional, ha generado una gran inversión en la construcción de conjuntos residenciales. Esto se traduce en el desarrollo de una serie de proyectos inmobiliarios para cubrir esa demanda insatisfecha. Este boom inmobiliario ha generado un avance positivo en el estado del arte del la construcción inmobiliaria optimizando las técnicas de diseño y construcción. Esto redunda en una optimización de calidad,

tiempos de ejecución de los procesos, costos de inversión y utilidades.

Los últimos estudios realizados se enfocan justamente en optimizar tiempos y costos sin disminuir la calidad del producto. En nuestro caso, se presentará un estudio de suelos en el distrito de Miraflores que sustente la viabilidad de resolver los problemas que plantean las excavaciones profundas en la propuesta, para ello se aplicará un proceso constructivo de muro pantalla.

Proyecto lnmobí/íarío de Vivienda Multifamiliar 28 de Julio Proceso Constructivo de Muro Pantalla

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CAP�ULOU:ANTECEDENTES

2.1 UBICACIÓN

Capítulo 11: Antecedentes

El área estudiada ocupa una extensión aproximada de 1802.25m2 y se encuentra ubicada en la intersección de las Av. 28 de Julio Nº 303 y Ocharán, en el distrito de Miraflores, Lima.

Terreno:

Fig.2.0: Plano del Distrito de Miraflores

2.2 DESCRIPCIÓN DE LA ZONA

El terreno es de forma irregular de 1802.25 m2. Se exigen retiros frontales de 10.00 m sobre la Av. 28 de Julio y 5.00 m sobre la Calle Ocharán. Actualmente se encuentra rodeado por una serie de propiedades y áreas que están construidas y dentro de la estructura, oficinas y baños en la parte posterior en demolición y una caseta de vigilancia en la parte delantera en desuso.

Proyecto Inmobiliario de Vivienda Multifamiliar 28 de Julio

Proceso Constructivo de Muro Pantalla

Car/os Augusto Ames Prinz

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FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL Capítulo 11: Antecedentes

2.3 CLIMA

El clima en la zona corresponde a Desierto Desecado-Tropical (dd-s), con temperaturas media anual máxima entre 16 y 19 ºC y media anual mínima entre 14 y 16 ºC según el SENAMHI.

La humedad relativa media llega a ser bastante alta, en el orden del 85 %, llegando a veces hasta el 100 % en invierno. El clima durante los meses de invierno se caracteriza por presentar ligeras precipitaciones, conocidas como garúas con cielos nubosos.

2.4 GEOLOGÍA

La zona investigada se encuentra sobre depósitos de origen fluvio-aluvial pleistocénico perteneciente al antiguo cono aluvial del río Rímac.

La litología de estos depósitos aluviales pleistocénicos vistos a través de terrazas, cortes y perforaciones comprende conglomerados, conteniendo cantos de diferentes tipos, gravas sub.-angulosas arenas con diferentes granulometría y

en menor proporción limos y arcillas.

El grosor de estos depósitos aluviales es desconocido. Por las perforaciones realizadas por agua subterránea en la gran Lima se conoce que es considerable. Asimismo estudios geofísicos realizados en Lima han demostrado que el aluvial del Rímac sobrepasa los 400 m. de grosor. 1

2.5 SISMICIDAD

La fuente básica de datos de intensidades sísmicas proviene del trabajo del Dr. E. Silgado (1978), Dr. L. Ocola (1982) y el Instituto Geofísico del Perú, quienes describen los principales terremotos ocurridos en el Perú desde 1 940, los cuales se resumen en el siguiente cuadro:

1 Proceso Constructivo de una Edificación. www.edicivil.com.pe. (2008)

Carlos Augusto Ames Prirz

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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Capitulo 11: Antecedentes

Cuadro Nº _2.0

Terremotos Ocurridos en el Perú 2

FECHA INTENSIDAD EPICENTRO

24-May-1 940 VII-VIII _MM 120 Km NO de Lima

24-Ago-1 942 _IXMM 110 Km. NO de Nazca

28-May-1 948 VII _MM Cañete

1 0-Dic-1 950 VII _MM lea

17-Oct-1 966 VIII _MM 230 Km. NO de Lima

03-Oct-1 974 _IXMM 90 Km. SO de Lima

09-Oct-1 974 _IXMM 90 Km. SO de Lima

18-Abr-1 993 _VIMM 55 Km. NE de Lima

15-Ago-2 007 VII MM Pisco - Chincha - lea

15-Ago-2 007 V MM Lima

Los suelos encontrados en el presente informe, tanto por encima como por debajo de los niveles de cimentación recomendados, consisten en todos los casos de suelos granulares predominantemente densos. Adicionalmente, cabe señalar que en ninguna de las ubicaciones se ha detectado nivel freático dentro de la profundidad investigada.

En consecuencia, los suelos materia del presente informe no son susceptibles de modificar sus propiedades mecánicas como consecuencia de las vibraciones originadas por los sismos, por lo cual no será necesario tomar ninguna precaución especial en relación a variaciones en las propiedades de los suelos como consecuencia de los sismos.

De acuerdo a las Normas Peruanas de Diseño Sismo-Resistente (2006), la fuerza cortante total en la base de la estructura (V) que debe utilizarse para el diseño estructural de la misma debe calcularse con la siguiente expresión:

Debe considerarse:

V= ZxUxSxCxP ... Ec.1

e�

0.12s

R

2 Historia de los sismos más notables en el Perú. Boletín Nº _3._INGEMMET,_{Lima 2007.}

Proyecto Inmobiliario de Vivienda Multifamiliar 28 de Julio Proceso Constructivo de Muro Pantalla

Carlos Augusto Ames Prinz

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE /NGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

Donde:

Z

=

Factor de Zona

U= Factor de Uso

S = Factor de Suelo

C

=

Factor de Amplificación Sísmica

R

=

Coeficiente de Reducción de la Fuerza Sísmica

P = Peso de la Edificación

Capitulo 11: Antecedentes

El Factor de Zona depende de la zona sísmica donde esté ubicada la edificación. En el presente caso, el proyecto se encuentra ubicado dentro de la Zona 3, correspondiéndole un Factor de Zona igual a 0.40

El Factor de Uso depende de la categoría de la edificación, la cual en el presente caso se clasifica en la Categoría C, correspondiéndole un Factor de Uso igual a 1.0

El Factor de Suelo depende de las características de los suelos que conforman el perfil estratigráfico del subsuelo. Teniendo en cuenta las características del subsuelo en el terreno investigado, el perfil de suelo se clasifica como Tipo S1, correspondiéndole un Factor de Suelo igual a 1.00

El Factor de Amplificación Sísmica (C) está dado por la siguiente expresión:

c

=

2.sx(T½)

c � 2.s

donde:

T

=

Período de Vibración Fundamental de la Estructura

TP = Período Predominante de Vibración del Perfil del Suelo

En base a las características del perfil del suelo descritas a lo largo del presente informe, se recomienda utilizar en la fórmula anterior T P

=

0.40seg

Carlos Augusto Ames Prinz

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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Capitulo 11: Antecedentes

El período de vibración fundamental de la estructura no forma parte del estudio de suelos y su determinación deberá ser efectuada por el Ingeniero Proyectista a cargo del Diseño Estructural.

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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Capitulo /11: Trabajos Efectuados

CAPÍTULO 111: TRABAJOS EFECTUADOS

3.1 EXPLORACIÓN DE CAMPO

Las investigaciones de campo consistieron en la ejecución de cinco calicatas excavadas hasta una profundidad máxima de 10.50 m.

Con respecto a la profundidad de excavación se debe mencionar:

• INGEMMET (1996), efectuó trabajos de prospección geofísica que permite determinar que el depósito aluvial de Lima alcanza espesores del orden de los 400 metros.

• Zonificación geotécnica en base a las exploraciones del subsuelo en la ciudad de Lima (Martinelli, Michelena y Gonzáles 1 991 ).

• Durante las excavaciones se comprobó que la grava arenosa es más denso a mayor profundidad.

Se llevaron a cabo los respectivos registros del perfil estratigráfico y se clasificaron visualmente los estratos de acuerdo a la NTP 339.150:2 001 y las normas ASTM D-2488. Asimismo se tomaron muestras representativas de cada capa para ser analizados en el laboratorio.

La ubicación de las calicatas se muestra en el Anexo 1 .

En el siguiente cuadro se presentan el número de calicatas y sus respectivas profundidades:

Cuadro NO 3.0

Número de Calicatas y Profundidades

CALICATA PROFUNDIDAD (m.)

C-1 10.50

C-2 10.50

C-3 9.50

C-4 10.50

C-5 9.80

Carlos Augusto Ames Prinz

(18)

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Capitulo 111: Trabajos Efectuados

3.2 ENSAYOS DE LABORATORIO

En el laboratorio se verificó la clasificación visual de todas las muestras obtenidas y se seleccionaron muestras típicas para ejecutar con ellas:

- Análisis Granulométrico. (ASTM D-422)

- Contenido de Humedad. (ASTM D-2216 y D-4643)

- Límite Líquido y Plástico. (ASTM D-4318)

- Peso Específico de los Sólidos. (ASTM D-854)

- Contenido de Sulfatos. (AASHTO T290)

Después de realizados los ensayos de laboratorio, se procedió a comparar sus resultados con las características de los suelos estimadas en el campo, efectuándose las compatibilizaciones correspondientes en los casos en que fue necesario. De esta manera se obtuvieron los perfiles de suelos definitivos, que son los que se presentan.

3.3 PERFIL ESTRATIGRÁFICO DEL SUELO

El perfil estratigráfico está formado por los siguientes materiales y tipos de suelos:

■ _{LOSA DE CONCRETO}_(L)._{Piso de concreto simple de 0.06 m. de espesor.}

■ _RELLENO_(R). _{Limo arenoso, medianamente compacto, húmedo, presenta}

restos de ladrillos, concreto y otros; este estrato superficial llega hasta una profundidad máxima de 0.80 m.

■ _{LIMO ARENOSO}_(ML)._{Plasticidad baja, blando a medianamente compacto,}

ligeramente húmedo, marrón oscuro; estos suelos se encuentran hasta una profundidad máxima de 0.90 m.

Carlos Augusto Ames Pri_nz

(19)

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL _{Cap/tu/o 111: Trabajos Efectuados}

•

_{GRAVA ARENOSA} _(GP). _{Mal graduada, medianamente densa a densa,}

ligeramente húmeda, color plomo claro a marrón claro, con partículas sub redondeadas y bolones de tamaño máximo 16".

3.4 NAPA FREÁTICA

Dentro de la profundidad en la ejecución de los trabajos de campo no se encontró presencia de la Napa Freática.

3.5 CONDICIONES DE CIMENTACIÓN

3.5.1 Tipo de Cimentación

En base a las propiedades físicas y mecánicas que presenta el perfil estratigráfico del terreno investigado, así como a las características de la edificación por construir, se ha determinado que en el presente caso el tipo de cimentación más adecuado, técnica y económicamente es la superficial, mediante zapatas aisladas o continuas.

3.5.2 Profundidad de Cimentación

La profundidad a la cual debe apoyarse la cimentación se encuentra controlada por el espesor del relleno encontrado, que en los sondeos efectuados varía entre 0.06 y 0.80m, para el nivel del primer sótano y por la conveniencia de proporcionar al nivel de apoyo de cimentación una presión de tapada suficiente. Por lo tanto, se recomienda cimentar la edificación directamente en el depósito de grava mal graduada a una profundidad mínima de 1.50 m con respecto a la losa del último sótano.

En el caso poco probable de no encontrar el depósito de grava mal graduada hasta la profundidad mínima recomendada; se deberá profundizar la excavación para los cimientos hasta alcanzar dicho depósito, debiendo penetrar en él una profundidad adicional de 20cm. De ser necesario, en la altura de sobre excavación efectuada, se podrá vaciar una falsa zapata de concreto ciclópeo hasta el nivel de desplante correspondiente a la profundidad mínima de cimentación recomendada.

(20)

3.5.3 Capacidad Admisible de Carga

La capacidad admisible de carga para suelos granulares se ha determinado, utilizando el método de T erzaghi-Peck con factores de capacidad de carga dados por Vesic, según el cual la capacidad última de carga se expresa para suelos con esfuerzo de cohesión nulo, mediante la siguiente fórmula:

qult

=

cNcSc

+

_{Y1DtNqSq + O,}5y2BN1S1

... Ec.2

Qad

=

Qu1t + Fs

_{... ... Ec.3}

Donde:

e

'Y1

Dt

'Y-2

B

Se, Sq y Sr

Ne N_qN₁

Reemplazando valores: =

=

= =

=

Componente cohesiva del suelo.

Peso especifico del suelo sobre el cimiento. Profundidad del cimiento.

Peso especifico del suelo debajo del cimiento. Ancho del cimiento.

Factores de forma Se y Sq

=

1.0 y S7

=

0.8.

Factores de carga.

Cuadro N° 3.1

Valores y Parámetros del Suelo

'Y1

º•

'Y2 cj, Nq N.,

1.90 gr/cm3 _{1.50 m.} _{2.00 gr/cm}3 ₃₄° _29.44 _41.06

Para zapatas cuadradas con un factor de seguridad Fs = 3, tenemos que la capacidad de carga admisible es:

(21)

Dt (m.)

1.50

Cuadro Nº _3.2 Carga Admisible

qult (kg/cm2₎

12.99

qad (kg/cm2)

4.3

Para los cimientos corridos aplicando también el Criterio de Terzaghi, tenemos que la capacidad de carga admisible con un Fs ₌3, es:

Cuadro Nº _3.3

Carga Admisible para Cimientos Corridos

D, (m.)

1.50

qult (kg/cm2)

10.36

3.6 CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS

qad (kg/cm2)

3.5

La presión admisible por asentamiento, es aquella que al ser aplicada por una cimentación de tamaño especifico produce un asentamiento tolerable por la

estructura.

(22)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGEN/ERIA

Dicha magnitud, podemos obtener mediante la siguiente ecuación:

Donde:

�

H

cr . K ... Ec.53

�H = Asentamiento total.

cr = Presión transmitida por las cargas. K = Coeficiente de Balasto.

En nuestro caso consideramos como presión máxima transmitida por las cargas la capacidad de carga última: Qu11=12.99 Kg/cm2 y para este tipo de suelo consideramos un Coeficiente de Balasto= 11 kg/cm3_.

�H = 12.99/11 = 1.18 cm.

Luego el asentamiento diferencial será: �H/2 = 0.59 cm.

�H'

6mm

Este asentamiento disminuirá en el caso que el esfuerzo transmitido por las estructuras al suelo de cimentación, sea menor que la capacidad de carga del terreno.

3 Fuente web site www.nrbw.es/cultural estruturas/módulo balasto.pdf (2008).

(23)

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Capitulo 111: Trabajos Efectuados

Cuadro Nº _3.4

Valores Aproximados del Módulo de Balasto k750 4

División _{Grupo de suelos y descripción típica} _Símbolo

N/mm3 primaria

Gravas con buena granulometría o mezclas de _GW _0.14-0.20

arena y grava. Pocos finos.

Mezclas de arcilla-arena-grava, con buena _GC _{0.11 -0.20}

Gravas y suelos granulometrla. Excelente trabazón

con gravas

Gravas con pobre granulometría y mezclas de

arenas y gravas. Pocos finos. GP 0.08-0.14

Gravas con finos, gravas limosas, gravas

arcillosas. Mezclas arcilla, arena y grava con GF 0.07-0.14 mala granulometría

Arenas con buena granulometría y arenas con

_sw

₀_._07-0.16 gravas. Pocos finos.

Mezclas de �renas y arcillas con buena

_se

_0.07-0.16 Arenas y suelos granulometría. Excelente trabazón.

arenosos

Arenas con mala granulometría. Pocos finos. SP 0.06-0.09

Arenas con finos, arenas limosas, arenas

arcillosas. Mezclas arena-arcilla con mala SF 0.05-0.09 granulometría.

Limos inorgánicos y arenas finas. Polvo

rocoso, arenas finas limosas o arcillosas con ML 0.04 - 0.09

Suelos de ligera plasticidad. _{Arcillas inorgánicas de plasticidad baja o}

grano fino con _media_,_{arcillas arenosas, arcillas limosas,} _CL _{0.04 -0.06} baja o media _{arcillas pobres.}

plasticidad

Limos orgánicos y limo-arcillas de baja _OL _0.03-0.05 plasticidad.

Suelos arenosos finos, con mica o tierra de _MH _{0.02 -0}_.₀₅

diatomeas, limos elásticos.

Suelos con _{Arcillas inorgánicas de plasticidad alta, arcillas}

grano fino con CH 0.02 -0.04

plasticidad alta gruesas.

Arcillas inorgánicas de plasticidad media o alta OH 0.02 - 0.04

4 Fuente web site www.nrbw.es/cultural estruturas/módulo_balasto.pdf (2008).

(24)

FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL Capítulo 111: Trabajos Efectuados

3. 7 EMPUJE DE TIERRAS

En el proceso de exploración de las calicatas no se observaron problemas de estabilidad en las paredes por efecto de arco. En la obra deberán de tomarse las precauciones debidas para proteger las paredes de las excavaciones con la finalidad de proteger a los operarios y evitar daños a terceros conforme lo indica las Normas Técnicas de Edificaciones E.OSO suelos y cimentaciones y G.050 Seguridad Durante la Construcción.

Los valores recomendados para la evaluación de los empujes laterales son los siguientes:

<j> = 34º

y

=

2.00 Ton/m3

Ka

=

tan2 (45° - <1>/2) .... Ec. 6

K_p

=

tan2 ₍₄₅° _{+ <1>/2) ... Ec. 7} K0

=

1 - sen<t>. .. ... .. . Ec. 8

Coeficiente de empujes de tierras activo Ka

=

0.28

Coeficiente de empujes de tierras pasivo K_p

=

3.54 Coeficiente de empujes de tierras en reposo Ko= 0.44

3.8 GRADO AGRESIVO DEL SUELO

Según las recomendaciones del ACI, cuando dicho contenido es menor de 1,'ooop.p.m. el ataque de sulfatos del suelo al concreto será despreciable y, en consecuencia, no será necesario tomar precauciones especiales al respecto.

(25)

FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL Capitulo 111: Trabajos Efectuados

Cuadro Nº 3.5

Contenido de Sulfatos en el Suelo

CONTENIDO DE SULFATOS EN EL SUELO

Calicata C-1

Muestra (arena) Mab-2

Profundidad (m.) 0.00- 10.50

Nº _{de Laboratorio} ₄₆₁₄ Contenido de Sulfatos sO4= (ppm) 94.08

Grado de Agresividad Leve

Cemento Pórtland recomendado Tipo 1

Cuadro Nº _3.6

Contenido de Cloruros en el Suelo

CONTENIDO DE CLORUROS EN EL SUELO

Calicata

Muestra (arena) Profundidad (m.)

Nº _{de Laboratorio}

Contenido de Cloruros

cr

(ppm) Grado de Agresividad

C-4

Mab-2 0.30-10.50

4615

21.00 Leve

(26)

FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL Cap/tu/o 111: Trabajos Efectuados

Cuadro Nº _3.7

Sustancias Nocivas para Estructuras de Concreto Armado

Límites Permisibles

Elemento Nocivo

p.p.m. % 0-1000 0-0.10 1000 -2.000 0.10-0.20

Sulfatos (•)

2,000 -20,000 0.20-2.0

) 20,000 )2.0

Cloruros ( .. ) ) 6,000 )0.6

Sales Solubles Totales rl ) 15,000 ) 1.5

.. Comité 318-83 ACI

.

Experiencia Existente

Tipo de Cemento Recomendado

-11 (IP)

V V más puzolana

-Proyecto Inmobiliario de Vivienda Multifamiliar 28 de Julio Proceso Constructivo de Muro Pantalla

Grado de Alteración

Leve Moderado

Severo Muy severo

Perjudicial

Observaciones

Ocasiona un ataque químico al concreto de

la cimentación

Ocasiona problemas de corrosión de armaduras o

elementos metálicos.

Ocasiona problemas

de pérdida de

resistencia mecánica

por problema lixiviación de

(27)

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Capitulo IV: Proceso Constructivo de Muro Pantalla

CAPÍTULO IV: PROCESO CONSTRUCTIVO DE MURO PANTALLA

4.1 DEFINICIÓN DE MURO PANTALLA

Es frecuente tener que realizar excavaciones verticales porque la existencia de de edificios o calles no permiten utilizar taludes inclinados para ello se debe utilizar estructuras de retención (soporte lateral), en este caso muros rígidos o por sistemas flexibles ancladas o en voladizo llamados muros pantallas que resisten los empujes del terreno y en ciertos casos evitar o limitar la filtración de agua.

En excavaciones grandes o en taludes naturales las retenciones flexibles logran su estabilidad generalmente con anclajes en suelo. Cuando los materiales involucrados son rocas, sobre las cuales se implantan estructuras que están sometidas a tracción, 6 se trata de mejorar el comportamiento de un talud frente a la posibilidad de un derrumbe o un deslizamiento los anclajes serán anclajes en roca. 5

Por lo tanto el mecanismo básico de un anclaje consiste en transferir las fuerzas de tracción que se generan en las inclusiones, hacia el suelo o la roca a través de la resistencia movilizada en la interfase entre el anclaje y el material que lo rodea (raíz).

Fig. 4.0: Muro Pantalla

5 _{Anclajes y Sistemas de Anclajes - Cimentaciones, Maria Pérez. Universidad} Tecnológica Nacional de Buenos Aires, pág. 4 (2004)

(28)

FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL Capituio IV: Proceso Constructivo de Muro Pantalla

Fig.4.1: Anclaje Típico

Los anclajes están compuestos básicamente por : • La cabeza del anclaje

• Tendón (Longitud libre)

• Raíz (Longitud de adherencia)

Fig.4.2: Componentes de un Anclaje

Proyecto Inmobiliario de Vivienda Multifamiliar 28 de Julio Proceso Constructivo de Muro Pantalla

Carlos Augusto Ames Prinz

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(29)

La cabeza de anclaje, que está siempre en el exterior del paramento, es el sistema integrado por la placa de apoyo y una tuerca, que es capaz de transmitir la fuerza desde el acero (barra o cable) a la superficie del terreno o a la estructura de soporte (ver Fig. 4.3)

Fig. 4._3: Componentes de un anclaje con tendón de barra

El tendón, que conecta la cabeza con la raíz, puede elongarse elásticamente y transmitir la fuerza de resistencia de la raíz a la estructura. Para que el acero se deforme libremente se coloca un manguito o vaina de material plástico liso, alrededor del tendón para impedir la adherencia del tendón con la inyección circundante. El tendón puede estar formado por cables o barras de acero.

La raíz es un cuerpo enterrado que actúa en el extremo del anclaje destinado a fijar el mismo en el macizo que lo rodea. Este cuerpo puede formarse en suelo generalmente con una inyección controlada que adopta la forma de un bulbo ramificado.

Fig. 4.4: Corte de un Tendón de Cables

Proyecto inmobiliario de Vivienda Multifamiliar 28 de Julio Proceso Constructivo de Muro Pantalla

(30)

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL _{Capitulo IV: Proceso Constructivo de Muro Pantalla}

Las barras están disponibles, usualmente, en diámetros de 20, 25 ó 32 mm., este último a pedido especial. 6

En comparación con los tendones constituidos por cables, las barras son más fáciles de tensar.

Los tendones de cables comprenden cables múltiples de 7 alambres. Los anclajes que usan este tipo de cables no tienen limitaciones prácticas de cargas ni de longitud, siendo estas sus principales ventajas.

Los tendones de acero tienen propiedades bajas de relajación como para minimizar las pérdidas de carga a lago plazo.

TENDÓN

Cable 7 - alambre

diámetro½

Barra diámetro 1"

Barra diámetro 1 3/8"

Cuadro Nº _4.0

Propiedades del Tendón 7

ESFUERZO ÚLTIMO, fu

270 Ksi

150 Ksi

CARGA ÚLTIMA, Pu

41 Kips

128 Kips

234 Kips

CARGA DE FLUENCIA Py=0.85 Pu

35 Kips

109 Kips

199 Kips

El siguiente cuadro resume el rango de capacidad de carga de anclaje de diámetro de 4n sometida a alta presión en varios tipos de suelo.

6 Anclajes y Sistemas de Anclajes - Cimentaciones, Maria Pérez. Universidad Tecnológica Nacional de Buenos Aires, pág. 8 (2004)

7 Diseño de Cimentaciones - ICG, pág. 89, Perú (2007)

(31)

Cuadro Nº _4.1

Rango de Capacidad de Carga de Anclaje8

Suelos Carga última (Kips/pie)

Arena y grava limpias 10-20

Arenas medias a gruesas Arenas limosas

Arenas muy rígida a dura

TIPOS DE ANCLAJES

De acuerdo al suelo se muestra en el siguiente Cuadro:

TIPO

Cuadro Nº _4.2 Tipos de Anclaje9

RANGO DE CLASE DE

DIÁMETRO SUELO

Arcillas muy 7-15 5-10 2-6 COMENTARIOS Pueden usarse

Anclaje con taladros sólido o

taladro derecho 6" -24" rígidas a duras y _arenas hueco. En arenas,

Anclaje tipo _{Campana 30" -}Eje 12"-24" Arcillas muy

Campana _42" rígidas a duras

Eje4"-8" _Arcillas_muy

Campana múltiple Campanas 8" - _{rígidas a duras}

24"

Anclajes Arenas y gravas.

inyectados a _3"-4" Arenas con

presión (una finos.

etapa) Arcillas duras.

Anclajes Arenas y gravas. _{Arenas con}

inyectados a _3"-4" _finos.

presión _{Arcillas rígidas}

(recementados) _{a duras.}

8 Diseño de Cimentaciones- lCG, pág. 89, Perú (2007) 9 Diseño de Cimentaciones - ICG, pág. 88, Perú (2007)

hueco.

Campana se forma al extremo del anclaje.

Serie de campanas a

lo largo del eje.

Presiones altas para cementar zona de

anclaje. Perforación neumática.

Tubería perforada en

anclaje permite

recementación para

aumentar la carga en anclaje.

Perforación

neumática

(32)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

De acuerdo al tipo de Anclaje se tiene:

Capitulo IV: Proceso Constructivo de Muro Pantalla

Fig. 4.5: Principales Tipos de Anclaje

• Anclajes inyectados a gravedad

Para este tipo de anclajes, se efectúa una perforación que luego se llena con lechada de cemento por gravedad sin formarse un bulbo en la raíz sino que la misma es cilíndrica.

Son instalados comúnmente en roca y en depósitos de suelos cohesivos muy compactos a duros, utilizando perforadoras rotativas o máquinas tuneleras.

La resistencia del anclaje al arrancamiento depende de la resistencia al corte desarrollada en la interfase inyección-suelo.

• Anclajes inyectados a presión

Los anclajes inyectados a presión son más apropiados para suelos granulares gruesos y para roca débil fisurada. Este tipo de anclaje se usa también en suelos de granos finos sin cohesión.

En los anclajes inyectados a presión la lechada se inyecta dentro de la zona de adherencia bajo presiones mayores a 3,5 kg/cm2_•

La perforación, usualmente, se ejecuta usando técnicas de barrenador de vástago o técnicas rotatorias con cañerías de encamisado. Cuando el barrenador o la camisa se retira, la lechada se inyecta dentro del agujero bajo

(33)

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Capítulo IV: Proceso Constructivo de Muro Pantalla

presión. Este procedimiento de inyección incrementa la resistencia al arrancamiento, aumenta la tensión normal (es decir, la presión de confinamiento) en el bulbo de inyección, como resultado de la compactación del material que lo rodea, también incrementa el diámetro efectivo del bulbo de la lechada de cemento. 10

• Anclajes post-inyectados

Los anclajes post-inyectados usan inyecciones múltiples retardadas para agrandar el cuerpo de la lechada de cemento del tipo de anclajes inyectados a gravedad. Las inyecciones se realizan con intervalos de 1 ó 2 días. El post inyectado se realiza a través de un tubo de inyección sellado instalado con el tendón. El tubo está equipado con válvulas de control en la zona de adherencia. Las válvulas de control permiten una inyección adicional bajo gran presión dentro de la lechada inicial que ya ha sido realizada. Esta lechada adicional fractura la inicial y la encastra más afuera, dentro del suelo, agrandando el cuerpo de la inyección. De esta manera el bulbo tiene la forma de un cilindro con fracturas, cuyo diámetro es por lo menos dos veces el de la perforación. Además, las altas presiones de inyección, aseguran una buena adherencia entre el bulbo y el suelo circundante.

ANÁLISIS DE DIAGRAMAS DE EMPUJE

El análisis de los diagramas de empujes aparentes permiten un cálculo manual, relativamente simple, de las cargas del anclaje y de los momentos flexores del muro. Ellos representan una envolvente que puede usarse para desarrollar un sistema de anclajes adecuado para toda la vida de la excavación.

Los diagramas de Terzaghi y Peck, que son de forma rectangular o trapezoidal, donde la máxima presión se denomina "p" y están basados en las siguientes premisas:

• Los diagramas de presiones fueron desarrollados para taludes verticales y coronamiento horizontal, a partir de codales instalados horizontalmente.

10 Anclajes y Sistemas de Anclajes - Cimentaciones, Maria Pérez. Universidad Tecnológica Nacional de Buenos Aires, pág. 9 (2004)

(34)

• Se considera que la excavación tiene una profundidad mayor a 6 m y que es relativamente ancha.

• Se supone, además, que los movimientos del muro son lo suficientemente grandes como para desarrollar la resistencia completa al corte.

• _{Se supone que, para arenas, el nivel freático está por debajo de la base de la} excavación, y para arcillas su posición no es de importancia. La carga debida a la presión de agua no fue considerada específicamente en estos análisis.

• _{Se asume que la masa de suelo es homogénea y que el comportamiento del} suelo durante el corte es drenante para arenas y no drenante para arcillas, es decir se consideran solamente las cargas a corto plazo.

• Los diagramas de carga se aplican solo a la porción del muro expuesta y no a aquella que está embebida en el terreno debajo del fondo de la excavación.

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11-Fig. 4.6: Envolventes de Empujes

4.2 EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES

En la mayoría de los casos teóricos y prácticos se han encontrado que las paredes laterales de la excavación sufren un desplazamiento paralelo mayor en la coronación y menor en su base. Estos desplazamientos dependen de factores tales como rigidez del muro, sus dimensiones y profundidad de excavación, las propiedades del suelo y el tipo de ancl�je a colocarse además de una programación inadecuada del proceso y forma de excavación, eventos sísmicos ocurridos durante las etapas de la construcción , falta de soportes laterales. Así

(35)

FACULTAD DE /NGENIERIA CIVIL Cap/tu/o IV: Proceso Constructivo de Muro Pantalla

se ha observado fisuramientos y agrietamientos en las edificaciones próximas y llevan a costosas reparaciones.

Cualquier excavación causa disipación de fuerzas concentradas en el terreno y una correspondiente expansión en el suelo adyacente, que pueden generar cuñas de deslizamiento que pueden ser activadas por efecto de sobrecargas estáticas o dinámicas generadas en el área del terreno.

La estabilidad de una excavación depende:

La resistencia del terreno donde se excava el talud caracterizado por sus parámetros de resistencia "c" y "<t>".

El peso unitario del terreno.

La pendiente del talud. La presión de poros.

En los últimos años, las edificaciones en la ciudad de Lima vienen exigiendo mayores áreas de sótanos, lo que demanda excavaciones más profundas, en tales condiciones las estructuras más adecuadas son los muros pantalla con anclajes que aseguran la integridad de las vías vehiculares, edificaciones colindantes, trabajadores y equipos que operan dentro del área excavada.

A continuación se presentan pasos para la estabilización de un talud soportada por un muro pantalla con anclajes.

(36)

FACUL TAO DE INGENIERIA CIVIL Capitulo IV: Proceso Constructivo de Muro Pantalla

Cuadro Nº _4.3

Pasos para la Estabilización de un Talud11

Establecer requerimientos de proyecto, incluyendo toda la geometría,

1º _paso _{condiciones externas de carga (temporarias y/o permanentes),} _{criterios de}

rendimiento, obligaciones en la etapa constructiva.

2º _paso Evaluar las condiciones subterráneas del sitio y propiedades relevantes del suelo in situ y/o de la roca

3º _paso Evaluar las propiedades de diseño, establecer los factores de seguridad de diseño y seleccionar el nivel de protección contra la corrosión.

Seleccionar la distribución de las presiones laterales del suelo actuantes en lé 4º _paso _{parte de atrás del muro en toda la altura del mismo. Incluir las presiones de}

agua, sobrecargas, acciones sísmicas y evaluar el empuje total resultante. Calcular las cargas horizontales de los anclajes y los momentos flexores de,

5º _paso muro.

Ajustar la ubicación vertical de los anclajes hasta que se alcance una distribución óptima del momento flexor.

Evaluar la inclinación necesaria del anclaje, teniendo en cuenta las limitaciones 6º _paso _{por interferencias en la masa de suelo, ubicación del estrato apropiado para el}

anclaje y emplazamiento de estructuras subterraneas.

7º _paso Resolver cada carga horizontal de los anclajes por medio de dos componentes, uno vertical y otro en dirección del anclaje.

Evaluar la separación horizontal entre anclajes basándose en la tipología del 8º _paso _muro.

Calcular las cargas individuales de cada anclaje.

9º _paso _{Seleccionar el tipo de anclaje.}

Evaluar la capacidad vertical y lateral del muro debajo de la base de 10º _paso _excavación.

Revisar la sección del muro.

11º _paso Evaluar la estabilidad interna y externa del sistema de anclajes. Revisar la

geometría del terreno si es necesario.

12º _paso Estimar los momentos laterales máximos del muro y los asentamientos de la

superficie del terreno. Revisar el diseño si fuera necesario.

13º _paso Seleccionar el revestimiento, largueros, sistemas de drenaje del revestimiento y

dispositivos de conexión.

4.3 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN ROTURA PLANAR

Se llama rotura planar o plana a aquella en la que el deslizamiento se produce a través de una única superficie plana.

11 Anclajes y Sistemas de Anclajes - Cimentaciones, Maria Pérez. Universidad Tecnológica Nacional de Buenos Aires, pág.32 (2004)

(37)

Es la más sencilla de las formas de rotura posibles y se produce cuando existe una fracturación dominante en la roca y convenientemente orientada respecto al talud. Frecuentemente se trata de fallas que interceptan al talud.

También puede producirse en terrenos granulares en los que, entre dos terrenos de buenas características resistentes, se intercala un estrato de poco espesor de material con menos resistencia.

Este tipo de rotura no es muy frecuente, ya que deben darse las dos condiciones siguientes:

Los rumbos o trazas horizontales del plano del talud y del plano de deslizamiento deben ser paralelos o casi paralelos, formando entre sí un ángulo máximo de 20º_.12

Los límites laterales de la masa deslizante han de producir una resistencia al deslizamiento despreciable.

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Fig. 4.7: Geometría de Falla por Rotura Planar

Estas condiciones permiten estudiar la estabilidad del talud como un problema bidimensional que se analiza considerando una rebanada de ancho unidad, limitada por dos planos verticales, perpendiculares al plano del talud.

12 Boletín de Estabilidad de Talud Rotura Planar - lng. Fernando Herrera Rodríguez, Geotecnia 2000, pág. 6.