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COLAPSO DE UN MURO DE CONTENCIÓN DE SÓTANO
Fridman, Ariel Eduardo Ingeniero Civil AF Construcciones SRL arielefridman@afconstrucciones.com
RESUMEN
Se trata del colapso ocurrido en un muro de contención de mampostería de un sótano de un edificio “antiguo” de la Ciudad de Buenos Aires. Sus causas.
El cálculo del nuevo tabique de hormigón armado que lo reemplazó.
Reconstrucción del mismo mediante el sistema de gunitado o proyectado, utilizando como encofrado perdido una cara al muro existente fuera de servicio. Detalles constructivos.
Dificultades de trabajar sobre la vía pública, los recaudos adoptados.
ABSTRACT
It is the collapse occurred in a masonry retaining wall of a basement of an old building in the City of Buenos Aires.
Its causes.
The calculation of the new reinforced concrete wall replaced.
Reconstruction of it through a system of gunite or projected, using the existing wall formwork down. Construction details.
Difficulties of working on public roads. Precautions adopted .
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COLAPSO DE UN MURO DE CONTENCIÓN DE SÓTANO
Se trata de una edificación “antigua” de principios de siglo XX de un subsuelo, planta baja y 9 pisos altos, situada en la esquina de Callao y Santa Fe, CABA.
El día 1º de marzo de 2007 se produjeron copiosas lluvias sobre la Ciudad de Buenos Aires, cayeron 49.7 mm en el lapso de una hora, produciéndose el colapso parcial del muro de contención del sótano existente en dicha edificación.
Se desarrollan a continuación: A-Informe técnico B-Solución adoptada C-Método constructivo D-Conclusiones finales A-INFORME TÉCNICO
Buenos Aires, 19 de marzo de 2007 Señores:
Consorcio Copropietarios Santa Fe 1821- Callao 1134
CAPITAL FEDERAL Atención: Sr. Alejandro Perez De mi mayor consideración:
De acuerdo a vuestra solicitud, me presenté en la propiedad que se ubica en la intersección de las avenidas Santa Fe y Callao, edificio cuyas numeraciones van desde Santa Fe al 1821 hasta Callao al 1134 el 2 de marzo de 2007, a las 13:00 hrs.
En compañía del Sr. Alejandro Perez, representante de la administración, observamos las consecuencias sobre la propiedad mencionada, del siniestro ocurrido el jueves 1 (primero) de marzo de 2007, día que se produjeron copiosas precipitaciones de agua.
En tal sentido, el Sr. administrador me solicitó la confección de un informe técnico sobre el estado de situación de la propiedad, que a continuación desarrollo.
1. OBJETO:
Se realizará una descripción detallada del estado de situación, tratando de determinar las causas que produjeron el colapso del muro de contención del sótano sobre la avenida Santa Fe.
A partir de ello se enumerarán las recomendaciones sobre las tareas a realizar en lo sucesivo.
Página 3 de 17 A tal efecto:
-Se ha inspeccionado el edificio, especialmente la zona colapsada y las estructuras anexas afectadas.
-Se han documentado fotográficamente los sectores afectados, vistos desde el propio edificio y desde la vereda, fotografías tomadas los días 2 y 3 de marzo de 2007.
-Se realizó el relevamiento de la arquitectura del sótano de la propiedad que se adjunta al presente.
2. OBSERVACIONES DEL DÍA 2 DE MARZO DE 2007:
Cuando me presento en el lugar, el día 2 de marzo de 2007, a las 13 hrs., realizo las siguientes observaciones en planta baja, no pudiendo tener acceso al sótano, por haber estado inundado el día anterior:
1. Observo que existe un “cráter” sobre la Av. Callao, producto de lo acontecido el día 1º de marzo y posteriores excavaciones e intervenciones de personal de distintas reparticiones, entre ellas de la Guardia de Auxilio, Aguas Argentinas y otras.
2. Observo en el mismo cráter la existencia de gran cantidad de caños y cañerías que transportan variados servicios, cada uno de ellos en distintas
profundidades.
3. El muro de contención del sótano se encuentra colapsado en el sector correspondiente al cráter descrito anteriormente.
4. El sector se encuentra cercado con vallas de madera y cinta de peligro, y se dejó un sendero peatonal, que desciende sobre la calzada de la Av. Callao, obligando a los transeúntes a desviarse de la acera, situación que resulta riesgosa para la circulación de peatones.
5. Observo una porción del cordón faltante, sobre la Av. Callao, y un hundimiento de la vereda en correspondencia con dicho faltante.
6. Observo que una porción del sótano de la edificación avanza sobre la Av. Callao.
7. Existen restos de caños de tipo cerámico color terracota, utilizados
generalmente para conducción de efluentes cloacales o pluviales en el radio antiguo de la ciudad.
8. Se ha realizado un corte y taponado de las cañerías de provisión de agua sobre la acera de la Av. Santa Fe.
9. Se realizaron distintos tipos de apuntalamientos utilizando madera, incluyendo entibamientos de tierra, apuntalamientos horizontales en la porción del muro del sótano que quedó en pie.
10. Observo hundimientos de vereda sobre Av. Santa Fe.
3. OBSERVACIONES DEL DÍA 3 DE MARZO DE 2007:
A diferencia del día anterior, y provisto de un par de botas, casco y linterna, accedo al sótano del edificio.
Página 4 de 17 1. Observo el muro colapsado y los escombros restantes, desde el sótano, y veo
que fue construido según las reglas del arte de la albañilería; es decir, ladrillo de panderete, aislación hidrófuga y muro resistente de 30 cm. de espesor, con su correspondiente revoque interno.
2. Se observan deterioros en algunos revestimientos de columnas resistentes perimetrales del sótano.
3. La estructura resistente de la losa de sobre sótano presenta algunos signos de deterioro, probablemente debido a la edad del edificio y a un mantenimiento relativo por su ubicación en la propiedad.
4. En el sótano existe una cantidad de columnas, algunas metálicas y otras de hormigón armado, dispuestas en forma totalmente errática.
5. Existen escombros en el piso del sótano, y se encuentra totalmente cubierto por un barro húmedo, resto de la inundación precedente.
6. Observo apuntalamientos de madera sobre los muros de contención del sótano, tanto sobre la Av. Santa Fe, como sobre la Av. Callao.
7. La estructura de cubierta del sótano, que avanza sobre la línea municipal está constituida por perfilería de hierro y ladrillo de vidrio.
8. Existe un cuadro de rajaduras y fisuras de importancia sobre gran parte del muro de contención del sótano, en sectores múltiples sobre ambas avenidas. 9. Observo una serie de barbacanas o perforaciones de drenaje de agua, sobre
el muro del sótano, que existían previamente a la ocurrencia del siniestro. 10. Existe un sector cercado sobre la Av. Santa Fe, dentro del cual también se
observan hundimientos de vereda.
11. Resulta importante destacar en este día al personal correspondiente al
Gobierno de la Ciudad, a la “Dirección general de mantenimiento red pluvial”, que se encuentra realizando tareas de reparación de sumideros, bocas de tormenta, conexiones, etc.
4. DOCUMENTACIÓN FOTOGRÁFICA:
Se describe a continuación el contenido de cada fotografía. 1. Placa identificatoria sobre Av. Callao 1134.
2. Cráter sobre la Av. Callao, donde se observa personal de la Guardia de auxilio de la Ciudad de Buenos Aires, trabajando. Se observa cerco de madera
perimetral, senda peatonal señalizada, estructura metálica del forjado del sótano sin apoyo, cañerías de servicios bajo la acera.
3. Sobre Av. Callao: Perfilería del sótano con deformaciones remanentes, entibamiento de madera para sostén de relleno de suelo en vereda, puente peatonal, vereda colapsada.
4. Cordón sobre la avenida Callao, deteriorado y vereda hundida, con restos de líquido colorante.
5. Pozo sobre Av. Callao.
6. Tirantería de madera, senda peatonal sobre calzada. Calzada a punto de socavarse.
7. Restos de material de vereda, conductos, fuera de línea municipal. 8. Cierre de cañería de provisión de agua en acera, debajo de la vereda.
Página 5 de 17 9. Tomada desde el sótano del sector afectado sobre Av. Callao, restos de
material de solado de la vereda, restos de conductos, entibamiento de madera, restos de ladrillo de vidrio correspondientes al forjado del sótano, columna resistente del edificio.
10. Rajadura en revestimiento de columna del edificio, cañerías varias, estructura metálica de la estructura sobre sótano descalzada.
11. Personal de la Guardia de auxilio realizando tareas en el sector afectado. 12. Hundimiento en vereda sobre la Av. Santa Fe.
13. Hundimiento en vereda sobre la Av. Santa Fe. 14. Trozo de muro de sótano colapsado.
15. Muro de sótano que quedó en pie: se observa panderete, aislación hidrófuga y muro de 30 cm. con su correspondiente revoque por delante.
16. Sector de muro colapsado, conductos cortados: se observa panderete, aislación hidrófuga y muro de 30 cm. por delante.
17. Muro sobre Av. Callao: Apuntalamiento de madera y rajadura horizontal. 18. Vista de muro sobre Av. Callao, apuntalamiento horizontal entre columnas
resistentes del edificio y muro de contención de suelo. Atrás restos del colapso.
19. Barbacanas o perforaciones de drenaje de agua, utilizadas para dejar escapar el agua en épocas de lluvia, según me indica el Sr. Alejandro Perez, realizadas previo al colapso. Se ubican en el muro de sótano en correspondencia con el medidor de gas, como se observa en la fotografía.
20. Columnas de hormigón distribuidas en forma errática, restos de barro, agua y escombros.
21. Columna metálica, restos de barro, agua y escombros.
22. Personal de la Guardia de auxilio trabajando en los apuntalamientos sobre el muro de sótano sobre la Av. Callao.
23. Vista del sótano con restos de barro, escombros.
24. Apuntalamiento sobre el muro de contención sobre Av. Santa Fe, preexistente al siniestro.
25. Vista de columna sobre la Av. Santa Fe. Signos de deterioro en los revoques. En el fondo muro de contención sobre Av. Santa Fe con rajaduras varias. Sobre la derecha de la foto apuntalamiento preexistente de madera.
26. Vista de columna sobre la Av. Santa Fe. Signos de deterioro en los revoques, cañerías de electricidad exteriores, conductos de ventilación suspendidos. En el fondo muro de contención sobre Av. Santa Fe con rajaduras varias.
27. Rajaduras en muro sobre la Av. Santa Fe. Conducto de ventilación.
28. Apuntalamiento de madera entre la columna resistente sobre línea municipal de sobre Av. Santa Fe y el muro de contención de sótano. Ya existente antes del siniestro.
29. Rajadura en muro sobre Av. Santa Fe.
30. Apuntalamiento entre columnas resistentes del edificio y muro sobre Av. Santa Fe (preexistente).
31. Detalle de losa bajo vereda Av. Santa Fe. Estructura metálica y ladrillos de vidrio.
Página 6 de 17 33. Sobre Av. Callao: Estructura de tirantería de madera realizada por la Guardia
de auxilio, para sostén de futuras cañerías a reparar. Conductos de ventilación del sótano cortados, cañerías de servicios varios. Columna resistente del edificio.
34. Sobre Av. Callao: Estructura de tirantería de madera realizada por la Guardia de auxilio, para sostén de futuras cañerías a reparar. Conductos de ventilación del sótano cortados, cañerías de servicios varios. Columna resistente del edificio.
35. Sector del colapso sobre Av. Callao, conductos de ventilación, ladrillos de vidrio, escombros, caños eléctricos, etc.
36. Resto de caño de tipo cerámico, utilizado en el radio antiguo de la ciudad para conducción de efluentes cloacales y pluviales.
37. Resto de caño de tipo cerámico, utilizado en el radio antiguo de la ciudad para conducción de efluentes cloacales y pluviales. Tomada desde la acera hacia abajo.
38. Sector cercado sobre la Av. Santa Fe, donde también se observa hundimiento de vereda.
39. Sector cercado sobre la Av. Santa Fe, donde también se observa hundimiento de vereda. Av. Santa Fe 1819. Tomada desde la calzada.
40. Vehículo correspondiente al Gobierno de la Ciudad, perteneciente al Ministerio de espacio público, estacionado en la intersección de las Av. Santa Fe y
Callao. Sábado 3 de marzo de 2007.
41. Tareas de reparación de sumideros en la Av. Santa Fe, esquina Callao. Sábado 3 de marzo de 2007.
42. Tareas de reparación de sumideros y conexiones en la Av. Callao, esquina Santa Fe. Sábado 3 de marzo de 2007.
43. Reparación de pavimento sobre la calzada, posterior a la reparación de sumideros y conexiones en la Av. Callao, esquina Santa Fe. Sábado 3 de marzo de 2007.
44. Fotografía publicada en el diario Clarín el sábado 10 de marzo de 2007.
Página 7 de 17 Imagen del kiosco hundido
Cráter sobre Av. Callao
Página 8 de 17 Muro de sótano colapsado
Estructura sobre sótano
Página 9 de 17 Muro sobre Av. Callao apuntalado
Drenajes preexistentes al siniestro
Página 10 de 17 Preexistente sobre Av. Santa Fe
Preexistente sobre Av. Santa Fe
Página 11 de 17 Caño cerámico, radio antiguo
Hundimiento vereda Av. Santa Fe
Página 12 de 17 Sumideros y conexiones
Reparación de calzada Av. Callao
5. CONCLUSIONES DEL INFORME:
Unos días antes de la ocurrencia del siniestro(aproximadamente 15 días), acaecido el día 1º de marzo, recibí un llamado telefónico del Arquitecto Uriel Sevi, dando cuenta del peligro que para él representaba el estado de situación del muro de contención del sótano sobre la Av. Santa Fe. El mismo había sido apuntalado preventivamente desde hacía más de seis meses, por la guardia de auxilio de la Ciudad de Buenos Aires. Se me informó en ese momento que se habían realizado denuncias ante varios de los entes gubernamentales y no gubernamentales, responsables de la manutención de los servicios que se ubican debajo de la acera. , sin tener respuesta alguna.
Recibo un llamado telefónico el mismo 1º de marzo a las 21:30 hrs. aproximadamente, para que me acerque al lugar de los acontecimientos, cuestión que me fue imposible satisfacer por cuestiones personales, indicándome que se había hundido la vereda sobre la Av. Callao, un kiosco de revistas que se ubicaba en el sector también resultó afectado y se había producido el colapso del muro del
Página 13 de 17 sótano y la inundación del mismo.
Podemos describir los hechos, arriesgando la siguiente concatenación de los acontecimientos:
Seguramente existían, previo al siniestro del 1º de marzo, pérdidas de agua proveniente de:
a) Roturas en las cañerías que conducen los líquidos cloacales y pluviales. b) Filtraciones en los sumideros, que estarían en mal estado.
c) Pérdidas en las cañerías de provisión de agua. d) Filtraciones a través del cordón en muy mal estado.
Cuestión que queda evidenciada por:
-el apuntalamiento y estado de rajaduras del muro del sótano sobre la avenida Santa Fe, previo al siniestro
-por el funcionamiento de las barbacanas para evacuación del agua durante los días de lluvia, previo al siniestro.
-por el hundimiento de la vereda sobre la avenida Santa Fe, previo al siniestro. Dichas filtraciones, a lo largo del tiempo, en sucesivas precipitaciones de lluvia, fueron provocando la socavación del suelo por debajo de la vereda y consecuentemente la socavación de los cimientos de los muros del sótano, y también su colapso.
Tenemos que afirmar que el muro de cerramiento del sótano fue construido según las reglas del arte: ladrillo de panderete de respaldo contra el terreno, aislación hidrófuga (incluyendo pintura asfáltica) y muro resistente de 30 cm. de espesor de ladrillo común, con su correspondiente revoque hacia el lado interior del sótano.
Si bien la construcción data de principio de siglo (1920/30 aproximadamente), su estabilidad fue siendo deteriorada en los últimos tiempos, no por el paso del tiempo justamente. Las filtraciones provenientes de los puntos a) a d) del apartado precedente hicieron su trabajo lento pero continuo sobre el muro:
El agua libre (no correctamente conducida), fue produciendo un efecto de socavación; es decir, fue transportando las partículas finas de suelo, dejando vacíos debajo de la vereda, produciéndose los cedimientos y fracturas del solado de revestimiento. El mismo fenómeno se fue produciendo en el terreno que le sirve de sustento a la fundación del muro, generando vacíos también debajo del mismo, debilitándolo. La presión del agua libre, sumado a la presión del terreno, actuaron sobre el muro, produciendo un cuadro de fisuración y fractura y el posterior vuelco y derrumbe del sector sobre la Av. Callao.
Tenemos que afirmar también que ningún muro de un sótano, al menos en Buenos Aires, es proyectado ni construido para soportar empuje hidrostático lateral, porque se supone que el muro linda con tierra y no constituye el cierre lateral de un estanque o pileta; ni tampoco se diseña para hacer frente a un proceso de ingreso constante de agua desde el exterior, que produzca un "lavado" de su sustentación
Página 14 de 17 en tierra., cuestión que resulta imprescindible tener en cuenta para encontrar la causa del colapso estructural del muro de sótano.
El día 1º de marzo de 2007 se produjo una lluvia con precitaciones muy importantes, y las aguas no pudieron ser evacuadas por las canalizaciones destinadas a tal fin, debido al mal estado de las mismas, excedieron la capacidad y aumentaron el efecto de socavación, que resultó afectando a las cañerías de provisión de agua, que al ceder, aumentaron la socavación y la presión de agua sobre los muros del sótano.
El muro de sótano sobre la Av. Callao no soportó dichas presiones de agua y tierra sobre sí mismo y sus cimientos, colapsando, y permitiendo el ingreso del agua proveniente de la calle y de los servicios de evacuación y provisión de agua, ambos también colapsados.
Toda esa cantidad de agua y tierra ingresó al sótano produciendo los efectos descritos en los puntos 2, 3 y 4 de este informe.
6. MEDIDAS A TOMAR:
a) Se debe intimar a las reparticiones que correspondan a realizar las
reparaciones y pruebas necesarias para garantizar que no existan pérdidas de líquidos de cañerías de ningún tipo.
b) Se debe realizar un estudio de suelos para determinar las características mecánicas del suelo y la ubicación de la napa freática. Este estudio cumple una doble función: por un lado descartar la existencia de agua de napa en las profundidades correspondientes al sótano y para proporcionar los datos suficientes para el cálculo de ingeniería del nuevo muro de contención. c) Encomendar el cálculo estructural del nuevo muro de contención que deberá
cubrir todo el perímetro del sótano sobre las avenidas Santa Fe y Callao, incluyendo las zonas colapsadas físicamente y las colapsadas
estructuralmente. Dicho muro será de hormigón armado y se apoyará sobre el muro de mampostería existente, utilizando como encofrado dicho muro.
También se deberá reconstruir la losa debajo de la acera.
d) Llamar a licitación para la construcción del muro de contención y losa bajo vereda.
e) En una segunda etapa realizar la verificación estructural de las columnas del edificio, procediendo a retirar los revestimientos de las mismas, para poder inspeccionarlas.
f) En una tercera etapa proceder al refuerzo de la losa de sobre sótano, en los sectores deteriorados.
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B-SOLUCIÓN ADOPTADA
Una vez realizado el estudio de suelos y utilizando las conclusiones del mismo, se procedió a calcular el nuevo muro de contención, cuyo esquema se detalla a continuación:
C-METODO CONSTRUCTIVO: Plan de trabajos
Se realizó una mampostería de enchape sobre el muro colapsado hasta lograr su perfecto aplome. Sobre dicho paramento aplomado, se ejecutó una cuchareada de hidrófugo, con las siguientes proporciones: 1 parte de cemento, 3 partes de arena y 0.10 litros de hidrófugo por cada litro de agua.
Manteniendo el apuntalamiento existente sobre el muro de mampostería colapsado, se procedió a realizar la excavación para la ejecución de la zapata del nuevo muro de hormigón armado (denominada A, en esquema adjunto). Dicha zapata se realizó en 3 etapas, según lo indicado en esquema anexo, las cuales en ningún caso y por ningún motivo superaron el 1.50m (un metro con cincuenta centímetros), de longitud.
Téngase en cuenta que como se estaba materializando un continuo, en forma discreta, se debieron prever pelos para realizar las uniones entre las distintas etapas de ejecución. Dichos pelos tenían una longitud de 50 veces su diámetro, respetando un mínimo de 40cm.
Página 16 de 17 mismo.
Se siguió el método de ejecución por etapas, para no dejar nunca más de 1/3 del muro colapsado, sin sostenimiento. Solo se permitía el retiro de los apuntalamientos en los sectores donde se estaba ejecutando el muro.
Se utilizó el sistema de hormigón proyectado o gunitado para la ejecución del mismo. Acá se aclara que si bien el muro ha sido calculado utilizando un hormigón de calidad comercial H-17, se debió materializar el mismo con uno de calidad H-21 o superior, ya que el procedimiento constructivo utilizado no admite calidades inferiores a H-21.
Se adjuntan esquemas de disposición de armaduras y de ubicación de juntas de hormigonado.
Se procedió con el armado de la losa sobre subsuelo que hubo colapsado. La misma se apoyó en uno de sus extremos sobre la cabeza del muro de hormigón armado construido y en el otro sobre el perfil metálico existente. En este último caso, las barras de la losa debieron ser soldadas con el alma del perfil. El cordón de soldadura mínimo a utilizar fue de 5mm espesor.
Se debió reconstruir el contrapiso del sótano y la carpeta cementicia del mismo, en el sector de intervención.
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D-CONCLUSIONES FINALES:
Resultan de suma importancia las tareas de monitoreo y mantenimiento de las estructuras de las edificaciones existentes.
Algunos problemas serios pueden prevenirse, dado que, como en este caso, presentaban numerosos antecedentes:
-Las reparticiones públicas arreglan los problemas de conexiones y sumideros, cordones de vereda, una vez producido el colapso, aunque el problema era preexistente.
-Los muros del sótano ya tenían problemas de filtraciones, existían rajaduras, y apuntalamiento de los mismos, que daban cuenta de su estado de situación.
Por otro lado es importante pensar en los estados de carga a que las estructuras, en este caso los muros de contención, pueden estar expuestas durante su vida útil.
En este caso nunca se previó, cuando se construyó el edificio, a principios del siglo pasado, que el muro de contención del sótano iba a estar expuesto, además del empuje de suelos, a la presión hidrostática, como si fuera un muro lateral de piscina. La napa freática no fue detectada en el estudio de suelos hasta una profundidad de 6 metros medidos desde el nivel de sótano existente. Sin embargo el nuevo muro fue calculado para resistir presión de agua.
Todo esto está íntimamente relacionado, por un lado con los cambios climáticos donde la intensidad de las lluvias es cada vez mayor y, por otro lado, con la disminución de superficie de terreno natural libre de absorción de las aguas de lluvias, ocasionando una mayor exigencia en el caudal de las aguas a evacuar por los sistemas pluviales de la ciudad.
Se hace necesario mencionar que la construcción tuvo que tener en cuenta extremas medidas de cuidado y seguridad, ya que era una zona que permaneció con intenso movimiento peatonal durante las distintas etapas constructivas.
