SlideShare una empresa de Scribd logo
CALZADURAS ATIRANTADAS
INTRODUCCIÓN

Los Muros de Contención son elementos
constructivos que cumplen la función de
cerramiento, soportando por lo general
los esfuerzos horizontales producidos por
el empuje de tierras. En otros tipos de
construcción, se utilizan para contener
agua u otros líquidos en el caso de
depósitos. Un muro de contención no
solo soporta los empujes horizontales
trasmitidos por el terreno, debe también
recibir los esfuerzos verticales trasmitidos
a pilares, paredes de carga y forjados
que apoyan sobre ellos. La mayoría de
los muros de contención se construyen
de hormigón armado, cumpliendo la
función de soportar el empuje de tierras,
generalmente       en      desmontes       o
terraplenes,           evitando           el
desmoronamiento y sosteniendo el talud.
Las calzaduras, a diferencia de los muros
de     contención,     por    su     método
constructivo de arriba hacia abajo son
estructuras de gravedad básicamente no
armadas (sin acero), la sección debe
incrementarse conforme se profundiza de
excavación por el incremento de
excavaciones laterales.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
 CONCEPTOS PREVIOS
1.1 DE ACUERDO A NORMA TÉCNICA E.050 DE SUELOS Y CIMENTACIONES:

CALZADURA:

Dependiendo de las características de la obra se presentan las siguientes alternativas para el sostenimiento de las paredes
de excavación:
- Proyectar obras y estructuras de sostenimiento temporal y luego, al finalizar los trabajos de corte, construir las estructuras
de sostenimiento definitivas.
- Proyectar estructuras de sostenimiento definitivas que se vayan construyendo o a medida se avance con los trabajos de
corte.
Existen diversos tipos de obras para el sostenimiento temporal y definitivo de los taludes de corte, entre los cuales podemos
mencionar las pantallas ancladas, tablestacas, pilotes continuos, muros diafragma, calzaduras, nailings, entre otros.
Las calzaduras son estructuras provisionales que se diseñan y construyen para sostener las cimentaciones vecinas y el suelo
de la pared expuesta, producto de las excavaciones efectuadas. Tienen por función prevenir las fallas por inestabilidad o
asentamiento excesivo y mantener la integridad del terreno colindante y de las obras existentes en él, hasta entre en
funcionamiento las obras de sostenimiento definitivas. Las calzaduras están constituidas por paños de concreto que se
construyen alternada y progresivamente. El ancho de las calzaduras debe ser inicialmente igual al ancho del cimiento por
calzar y deberá irse incrementando con la profundidad. Las calzaduras deben ser diseñadas para las cargas verticales de la
estructura que soportan y para poder tomar las cargas horizontales que le induce el suelo y eventualmente los sismos.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
CONCEPTOS PREVIOS
1.2 DE ACUERDO A SENCICO: CIMENTACIONES

La calzadura es un elemento que soporta carga vertical directamente y lo transmite a un estado inferior del suelo. El
término lo hemos generalizado para otro tipo de funciones y lo empleamos indistintamente para aquellas obras que se
realizan con algunos de los propósitos siguientes:
a)Para consolidar la cimentación de una estructura existente. Tal es el caso de una estructura que ha sufrido
asentamientos. Este caso es frecuente en edificaciones de valor arquitectónico o histórico que por estar cimentadas sobre
terrenos que se consolidaron con el tiempo han sufrido asentamientos que comprometen su estabilidad y se requiere
nivelar la estructura y detener los asentamientos.
b)Para darle mayor capacidad portante a la cimentación y podía requerirse buscar un estrato de suelo más resistente a
mayor profundidad o reforzar la misma cimentación ampliándola.
c)Para protección de la propiedad vecina – edificaciones o taludes – cuando se va a realizar excavaciones cercanas. En
este contexto las obras de calzadura tienen carácter temporal ya que su función de contención o confinamiento será
asumida definitivamente por la nueva construcción.
En los comentarios que siguen nos referimos a la calzadura hecha con este último propósito.
Cabe diferenciar algunas formas de protección en función a la ubicación de la calzadura y a su exigencia estructural.
1.Aquella que se ejecuta dentro de los linderos del terreno por excavar, (fig. 1 a)
2.Aquella que se realiza en propiedad vecina, es decir fuera de los linderos del terreno por excavar (fig. 1 b)
CALZADURAS ATIRANTRADAS
 CONCEPTOS PREVIOS

En el primer caso no son propiamente calzaduras, son pantallas de contención
(fig 2 a). Esta es la práctica usual en Norte América, Europa y en algunos países
de Latinoamérica. (Como en el coso tan sonado de la pantalla de contención
que falló en este aspecto, no son propiamente una calzadura. Para evitar la
posibilidad de asentamientos verticales en las estructuras existentes, por
desplazamiento horizontal de la pantalla como consecuencia del empuje del
suelo contenido, se depende exclusivamente de la rigidez lateral de la pantalla.
En segundo caso, cuando el profundizar en el terreno vecino, lo hacemos por
debajo de una edificación existente, (fig. 2b) estamos construyendo realmente
una calzadura, porque además de los empujes laterales que existen vamos a
tener que transmitir parcialmente la carga vertical de la cimentación existente a
un estrato más bajo.

Las pantallas pueden ser de voladizo, apuntaladas o atirantadas, (fig. 3), pueden ser continuas o discontinuas. En este
último caso, se aprovecha la capacidad del suelo para transmitir los empujes laterales por acción de arco a los nuevos
soportes, (fig. 4).
                                                         Para la construcción de pantallas son numerosas las
                                                        posibilidades que hay en el mercado y tienen características
                                                        estructurales y constructivas muy diferentes. Entre las mas
                                                        empleadas están las tablestacas, las pantallas de concreto, las
                                                        pantallas formadas por pilotes contiguos o secantes y las
                                                        pantallas de poste – larguero. (fig. 5).
                                                        La elección de una determinada solución dependerá de su
                                                        conveniencia, el Constructor deberá estudiar cada posibilidad
                                                        considerando entre otros factores la altura de la excavación, las
                                                        características del suelo y presencia de agua, la relación con
                                                        edificios existentes y las características de su cimentación, los
                                                        materiales disponibles, su capacidad de ejecución y equipamiento
                                                        disponible el tiempo de ejecución y el costo.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
CONCEPTOS PREVIOS

CALZADURA EN CONGLOMERADO COMPACTO

La práctica de construir la calzadura fuera de los linderos del terreno por excavar, es decir en propiedad vecina, es
tradicional en el Perú, en Chile y en otros países.

Cabe     preguntarnos si es correcto invadir la propiedad vecina.
Evidentemente existen ventajas importantes para propietarios de la
nueva construcción, entre ellas el ahorro de espacio al permitirle
aprovechar el 100% de área del terreno y el control de asentamientos
en la edificación existente, con lo cual se está protegida la propiedad
vecina.
En edificaciones en zonas urbanas donde el terreno cuesta mucho
dinero, hay que buscar soluciones donde la pérdida de área útil se
minimice y la construcción de una pantalla puede significar perder
algunos decímetros den el perímetro de la propiedad.
El mayor inconveniente al invadir el terreno vecino, esta en el perjuicio
que causamos al vecino al dejarle en sus linderos, elementos
estructurales que tendrá que retirar cuando quiera construir.
En todo caso, lo correcto es comunicar a los vecinos que se va a
excavar y calzar usando su propiedad y eventualmente acordar con
ellos algún tipo de compensación por el uso de su propiedad y por los
costos en los que eventualmente tendrá que incurrir.

En Chile generalmente las calzaduras toman la forma de una pantalla mixta de concreto armado y suelo, (fig. 6 y 7). Se
construyen columnas, o mejor dicho «Vigas - Columna» - elemento que son sometidos a compresión y flexión transversal-,
de concreto armado a espaciamiento que se define para cada caso en función de las condiciones particulares de la estructura
por calzar y de las características del suelo, y se aprovecha si la acción de arco horizontal para la transmisión de los empujes
del suelo a las vigas-columnas. Esto es posible dadas las características del conglomerado de Santiago y no veo
inconveniente para su empleo en el conglomerado compacto de la zona central del valle de Lima.
En el Perú, Lima, lo usual es construir una pantalla o muros continuos de concreto simple de espesor variable, (fig. 9).
CALZADURAS ATIRANTRADAS
CONCEPTOS PREVIOS

El procedimiento usual de calzadura en los tres caos es similar, consiste en una construcción secuencial a medida que
avanza la calzadura. Son procedimientos que tienen una tradición muy antigua. 60 a 70 años cuando la vieja Lima comenzó
a modernizarse, a construirse edificios en el Centro Histórico.




La calzadura como la conocemos es sin lugar a duda un invento criollo de los
ingenieros de esa época que tuvieron que revolver el problema para proteger
las casonas de adobe colindantes.
Un invento que no podemos decir que haya sido desdichado, la experiencia en
general ha sido buena. Las recomendaciones para la calzadura tradicional
limeña que se transcriben en la figura 10 se basan en esa práctica de muchos
años en el conglomerado de Lima.
Son numerosos los ejemplos de calzaduras exitosas y son realmente pocos los
casos de problemas.
Los problemas muchas veces están ligados a la presencia de agua y al haber
aplicado las recomendaciones usuales mas allá de los límites establecidos sin
tomar precauciones adicionales.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
 CONCEPTOS PREVIOS

1.3 DE ACUERDO A MUROS DE CONTENCION:

Se denomina muro de contención a un tipo estructura de contención rígida, destinada a contener algún
material, generalmente tierras.
Funcionamiento: Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra u otros materiales
sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales. Estas
condiciones se presentan cuando el ancho de una excavación, corte o terraplén está restringido por
condiciones de propiedad, utilización de la estructura o economía.
Por ejemplo, en la construcción de vías férreas o de carreteras, el ancho de servidumbre de la vía es fijo
y el corte o terraplén debe estar contenido dentro de este ancho. De manera similar, los muros de los
sótanos de edificios deben ubicarse dentro de los límites de la propiedad y contener el suelo alrededor
del sótano.
Tipos de muro de contención:
•Muro de contención en ménsula
con puntera.

•Muro de contención en ménsula
con talón.

•Muro de contención en ménsula
con puntera y talón.

•Muro con contrafuertes.

•Muro soportado por la estructura
de una edificación.

•Muros de gravedad.

•Muros atirantados.
•Problemas más usuales de los                                                              Vale decir: CALZADURAS ATIRANTADAS.
muros.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
CONCEPTOS PREVIOS

CIMIENTOS Y ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN
                                                      1. Anclaje Tensado
                                                      4. Gato a Rosca / gat de
                                                      rosca
                                                      7. Puntal / puntal

                                                      10. Zarpa, Berma

                                                      13. Zapata Centrada
                                                      16. Zapata Excéntrica
                                                      19. Hormigón de Relleno


                                                      22. Losa de Cimentación



                                        2. Retacado                        3. Recalzo, Recalce
                                        5. Puntal Metálico,
                                                                           6. Socavación
                                        Castillejo
                                        8. Adaraja, Enjarje, Endeja        9. Cimiento Corrido
                                                                           12. Cepa, Losa de
                                        11. Zapata Corrida
                                                                           Encepado
                                        14. Pilar Enano                    15. Riostra
                                        17. Zapata Escalonada              18. Zapata Aislada
                                        20. Zapata Nervada                 21. Hormigón de Base


                                        23. Forjado Sanitario
CALZADURAS ATIRANTRADAS
MUROS DE CONTENCION ATIRANTADOS: ESTRUCTURA MODULAR PREFABRICADA

Estructura modular prefabricada para muros de contención atirantados compuesta de una serie sucesiva de paneles de
concreto armado, prefabricados según módulos estandarizados, que se colocan verticalmente apoyados sobre una
argamasa de subsuelo, y anclados mediante colado de un cimiento de concreto armado, estando provisto cada panel de un
tirante que una vez colocado queda fijado por su extremo superior a la cara del panel enfrentada al material a soportar, y su
extremo inferior se inserta en el cimiento de anclaje. El tirante se conforma como un brazo curvado con su concavidad
enfrentada al material a contener, y con una radio de curvatura comprendido entre 15 y 25 metros, con una relación entre
el citado radio del tirante y la altura total del panel comprendida entre 1 y 5.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
MUROS DE CONTENCION ATIRANTADOS: ESTRUCTURA MODULAR PREFABRICADA
Desplome de muros (solo tirantes):

Una de las posibles soluciones de apeo de muros puede ser también: desde el interior mediante atirantados metálicos que
refuerzan las construcciones basándose en su capacidad de transmisión de esfuerzos de tracción.




                                                            Atirantado vertical atirantado
                                                                     horizontal




               Muro atirantado verticalmente en      Cadenas horizontales de anclaje realizadas
                           esquina                     con uno y dos perfiles laminados UPN
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS

1.   INTRODUCCION

Aproximadamente en 1950 se ha desarrollado en concepto de masas rocosas y suelos anclados con elementos pretensados
hasta alcanzar un campo muy amplio de aplicación.
Los anclajes constituyen en los actuales momentos un medio esencial para garantizar la estabilidad de estructuras muy
diversas lográndose utilizar los procedimientos y posibilidades que la tecnología actual del soporte mediante anclajes pone
a nuestra disposición para aplicar la técnica moderna del sostenimiento.
Los anclajes pueden utilizarse de forma muy ventajosa en cualquier situación en que se necesite ayuda de la masa de suelo
para soportar un determinado estado de tensiones o esfuerzos.
Casos muy comunes se producen en los muros de tierra en donde es necesario garantizar la estabilidad de la masa de
suelo, y por ende de la obra.
Como elemento que contrarresta las subpresiones producida por el agua, en el sostenimiento de techos y hastíales en obras
subterráneas de vialidad, centrales hidroeléctricas y mineras, e igualmente como soporte artificial en taludes constituidos
por masas de suelos y/o rocas.
En el caso de muros anclados es muy común observar este tipo de obras a lo largo y ancho de importantes tramos
carreteros., en donde parte de la calzada ha colapsado al producirse una disminución en la resistencia al corte de masa del
suelo...
Estos problemas han sido tratados satisfactoriamente a través de las pantallas o muros atirantados.
En este sentido cave destacar que en las construcciones civiles se viene destacándola utilización con mayor frecuencia de
los anclajes metálicos para sostener muros y absorber momentos volcadores. Este ultimo como ocurre en las torres de alta
pensión y en las presas para resistir las fuerzas volcadoras, debidas al agua; así como en otras numerosas obras , en la cual
la fuerza de tracción al terreno del anclaje transfiere las solicitaciones hasta una zona más profunda y estable, y por tanto
de mayor capacidad portante. En estas condiciones la resistencia tangencial de la masa de suelo circundante al miembro
estructural empotrado acta para resistir dicha carga de tracción.
Cabe destacar también que el sistema de muros anclados o sistema de contención por medio de anclajes, bien sean activos
o pasivos, es cada vez de mayor utilización. La razón fundamental se debe a que en los centros urbanos de gran desarrollo,
es frecuente la construcción de edificios con varios sótanos, donde se requieren cortes de gran altura.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS

Lo dicho anteriormente indica que la utilización de anclajes ha sido indicada como la mejor alternativa técnica y
económica en la construcción de muros de contención, con la correspondiente utilización de los procedimientos modernos
que nos ofrece el concreto proyectado por vía seca o húmeda.
Pro supuesto que al realizar este tipo de obras se tiene que tener un cuidado especial por las edificaciones vecinas; APRA
que no se produzcan deslizamientos de tierras que afecten contra las estructuras aledañas; las cuales podrían causar
perdidas económicas y de vidas humanas.
Por otra parte antes de iniciar el proceso de instalaciones del anclaje en obra se debes realizar los estudios necesarios
correspondientes a la estabilidad del terreno para elegir el tipo de anclaje a utilizar en el terreno tanto por su
adaptabilidad y la economía que el proyecto requiere.
De esta forma se asegura que estos elementos que trabajan a tracción mejorarán las condiciones de equilibrio que la
estructura requiere.
Finalmente los gráficos que se presentaran a continuación ejemplifican el uso y manejo en diferentes proyectos; lo cual
verifica la gran diversidad de usos que se le da a este método.




                                                                                          Fig. 1 diferentes aplicaciones
                                                                                          de los anclajes atirantados.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS

                                                                          Fig. 1 diferentes aplicaciones de los
                                                                          anclajes atirantados.




En los últimos años se han llevado a cabo numerosos estudios y experimentos sobre los anclajes. El criterio actual de
diseño puede ser clasificado en dos principales grupos, el primero se basa en la teoría de la elasticidad, la cual presenta
limitaciones cuando se trata de masas rocosas heterogéneas.
El segundo criterio involucra la selección de parámetros mediante reglas empíricas; la diferencia entre estos dos métodos se
debe a la complejidad del diseño de un sistema de anclaje ya que este requiere un estudio detallado de la geología del
terreno, conjuntamente con las presiones generadas por las masas del subsuelo, así como la magnitud y la dirección de
estos esfuerzos que son vitales antes de iniciar cualquier excavación.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS

Se menciona también en el diseño de los tirantes anclados estudiar los conceptos principales en relación al diseño de los
cuatro modos de ruptura:


1.   Ruptura   de   la masa a rocosa o del suelo
2.   Ruptura   de   la interfase acero – lechada de cemento
3.   Ruptura   en   el contacto roca/suelo – lechada de cemento
4.   Ruptura   de   las barras o guayas de acero

Por lo tanto al establecer el factor de seguridad del anclaje como elemento estabilizador, cada uno de los modos de falla
     antes mencionados deben ser considerados.
Por otra parte la función principal del anclaje es la de reforzar y sostener suelos y masas rocosas parcialmente sueltas que
     pudieran estar sujetas a fallar.

Estas masas inestables pueden estabilizarse mediante
anclajes, al generarse un incremento de las tensiones
normales sobre la existente o potencial superficie de
ruptura; lográndose por lo tanto un aumento en la
resistencia al esfuerzo cortante de dicha superficie.
Otro aspecto a considerar es que los anclajes introducen
tensiones y deformaciones adicionales en la masa del
suelo mejorando la estabilidad general, en donde el tipo
de anclaje, y el método de instalación, conjuntamente con
los aspectos geológicos más resaltantes juegan un papel
preponderante en el diseño del soporte.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS


A pesar de que existen diferentes métodos de estabilización, el soporte mediante la técnica de tirantes anclados ha tenido
mucho éxito, aun en condiciones desfavorables como es el caso de rocas relativamente meteorizadas y fracturadas.
Lógicamente el área principal de aplicación de los anclajes es estabilizar la masa rocosa o de suelo que no esta en
equilibrio consigo misma mediante la transmisión de fuerzas externas a la profundidad diseñada.
Así un caso que presenta un interés especial, como el caso de la figura 1.4, en la cual se muestra de acuerdo a la
empresa Bauer, la forma de utilizar los anclajes como elementos de soporte en las obras de tierra
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS

2. CONCEPTO Y CARACTERISTICAS DE LOS ANCLAJES INYECTADOS


Estos tipos de anclajes son armaduras metálicas, alojadas en taladros perforados, cementadas mediante inyecciones de
lechada de cemento.
El elemento estructural es sometido a tracción, generando un esfuerzo de anclaje, el cual es soportado por la resistencia
de soporte al corte lateral en la zona de inyección en contacto con el terreno.
A través de la inyección se forma un miembro empotrado en el extremo profundo del tirante metálico, colocado dentro del
barreno; por lo tanto las fuerzas que actúan sobre el anclaje inyectado, no se transmiten a toda la zona del terreno, sino
solamente en el tramo del terreno de la zona inyectada.
Adicionalmente a los anclajes inyectados se emplean también los pernos puntales, los cuales tienen un dispositivo para
empotrar el sistema de anclajes en el fondo del barreno.
Este tipo de pernos se anclan debido a la apertura que se produce en dos valvas metálicas ranuradas al apretar el perno.
Igualmente en la práctica es común emplear los pernos de anclaje repartidos (anclajes pasivos), en el cual el
empotramiento a la roca se efectúa en toda la longitud del barreno con lechada de cemento o resina. En este caso, la
resina y el elemento endurecedor, se colocan en capsulas en el fondo del barreno. Al colocar la varilla metálica y rotarla se
rompen las capsulas, mezclándose sus componentes.
En las resinas rápidas en fraguado demora medos de un minuto y en las lentas entre 3 y 4 minutos.
También se cementan los pernos mediante el denominado tipo PERFO, el cual consiste en colocar el mortero en un cuerpo
cilíndrico perforado (constituido por dos chapas) que se incorporan en el interior del barreno.
Posteriormente se introduce el perno que comprime el mortero, el cual es obligado a salir por los agujeros de las chapas
rellenando así todo el volumen del barreno.
También cabe mencionar que entre 1977 y 1980 se desarrollo el sistema SWELLEX, a través de un programa de
investigación llevado a cabo por la empresa ATLAS COPCO en suecia, el cual consiste en bulones de acero tubular de
anclaje metálico repartido que han sido doblados longitudinalmente para reducir su diámetro, al cual se le incorpora una
bomba de inyección de agua de alta presión.
Una vez colocado el búlon en el taladro se bombea agua a alta presión (30 Mpa)
En su interior a través del orificio de inyección del casquillo inferior. Como resultado del proceso de bombeo, el búlon
SWELLEX se comprime contra las paredes del barreno adaptándose a la vez a las irregularidades del terreno.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS

En estas condiciones una vez expandido el búlon, se produce una presión de contacto entre del búlon y las paredes el
barreno, en la cual actúan dos tipos de fuerzas, una radial perpendicular a su eje en toda su longitud, y otra friccionante
que dependerá principalmente de la estructura de la roca.
Por otra parte el los tirantes de anclaje se utilizan como miembros de tracción barras de acero de alta resistencia. Las barras
tienen generalmente un fileteado exterior que aumenta la adherencia en la zona de anclaje y permite por otra parte la
unión por medio de manguitos especiales.
El bloqueo de la barra sobre la placa de apoyo, se hace por medio de una tuerca. Con mayor frecuencia se utilizan los
tirantes constituidos por un cierto número de cables unidos formando un haz. El anclaje se hace generalmente mediante
enclavamientos cónicos, como se podrá observar mas adelante.
Para los tirantes en rocas se pueden alcanzar perfectamente unidades que sobrepasan los 3 000 00 kN. Para tirantes
anclados en terrenos aluviones las tensiones son mas bajas y actualmente se limitan a 1 000 00 kN o 1 500 00 kN.

                                                             Los tirantes se componen de tres partes:

                                                             La zona de anclaje propiamente dicha; una zona libre en la que
                                                             el tirante puede alargarse bajo el efecto de la tracción. En esta
                                                             zona el tirante se encuentra generalmente encerrado en una
                                                             vaina que impide el contacto con el terreno
                                                             La cabeza de anclaje que transmite el esfuerzo a la estructura o
                                                             pantalla
                                                             A. LA ZONA DE ALNCLAJE es la parte solidaria al terreno, y es
                                                             la encargada de transferir los esfuerzos al terreno.
                                                             B. LA ZONA LIBRE es parte en la cual la armadura metálica se
                                                             encuentra separada o independizada del terreno que la rodea, lo
                                                             que permite deformarse en plena libertad al ponerse en tensión
                                                             C. LA CABEZA; corresponde a la zona de unión de la armadura
                                                             a la placa de apoyo.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
 LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS

El anclaje de los tirantes se coloca mediante inyecciones de cemento. El tirante tiene uno o dos tubos que permiten la
inyección del cemento y la salida del aire. Este ultimo tubo sirve para indicar que el barreno ha sido totalmente inyectado y
por ende la zona de anclaje.
Para repartir el esfuerzo ejercido por el tirante sobre la estructura a estabilizar se utiliza una placa de hormigón armado o
metálica.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS

Los anclajes pueden dividirse según su aplicación en función del tiempo de servicio, distinguiéndose los siguientes tipos:

 A. ANCLAJES PROVISIONALES. Tienen carácter de medio auxiliar y proporcionan las condiciones de estabilidad a la
 estructura durante el tiempo necesario para disponer otros elementos de resistencia que lo sustituyan. Su vida útil no debe
 exceder los 18 meses.

 B. ANCLAJES PERMANENTES. Se instalan con carácter de acción definitiva. Se dimensionan con mayores coeficientes
 de seguridad y han de estar proyectados y ejecutados para hacer frente a los efectos de la corrosión. Dichos anclajes
 están diseñados para una vida útil de acción mayor a 18 meses.
 En este tipo de anclajes es importante disponer de la aplicación de un sistema anticorrosivo que garantice la protección del
 acero por varias décadas. El anticorrosivo debe ser reisitente a los agentes químicos, elementos bacteriológicos, ácidos
 orgánicos, y nos niveles de agresividad del terreno.
 Adicionalmente la armadura debe ser capaz de transmitir de forma duradera y continua los esfuerzos del anclaje sin sufrir
 deterioro alguno.
 En definitiva se requiere de una filosofía de diseño orientada a poder asegurar una protección completa del tirante y de la
 lechada del cemento.
 En función a sus formas de trabajar se pueden clasificar en:

 C. ANCLAJES PASIVOS.           No se pretensa la armadura después de su instalación. El anclaje entra en tracción al
 producirse la deformación de la masa de suelo o roca.
 D. ANCLAJES ACTIVOS. Una vez instalado se pretensa la armadura hasta alcanzar la carga admisible, comprimiendo el
 terreno comprendido entre la zona de anclaje y la placa de apoyo de la cabeza.

 E. ANCLAJES MIXTOS. La estructura metálica se presenta con una carga menor a la admisible, quedando una fracción
 de su capacidad resistente en reserva para hacer frente a posibles movimientos aleatorios del terreno.
 La tabla 1.1 muestra según PFISTER ET AL, las características mecánicas de las barras, cordones y alambres utilizados
 como elementos de soporte, la cual es de gran utilidad para determinar la carga de diseño, así como la separación entre
 anclajes.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS

2.1 PARTES DEL ANCLAJE

Como lo menciona AYALA ET AL, existen diferentes maneras de constituir la zona de anclaje, en la que la armadura queda
fijada al terreno.

ZONA DE ANCLAJE
ZONA LIBRE
CABEZA Y PLACA DE APOYO

 ZONA DE ANCLAJE. El dispositivo mecánico mas
 elemental y de mas fácil instalación es el casquillo
 expansivo (figura 1.12 a), dado su carácter puntual,
 esta concebido para anclar en roca sana o estabilizar
 bloques y cuñas de rocas que se han desarrollado por
 la intersección de unos pocos planos de debilidad. Se
 utiliza generalmente el bulones de poca capacidad
 resistente (menos de 200 kN por búlon)
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS




Con el tiempo hay la tendencia de que el cono de expansión se deslice perdiendo efectividad progresivamente debido
probablemente, como resultado del efecto de las vibraciones por voladuras. En muchos casos para evitar esta desventaja, el
barreno es inyectado con lechada de cemento.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS



La lechada se inyecta por la boca del barreno y el tubo de regreso llega hasta el final del mismo. La inyección termina
después de la salida del aire y de la emisión de lechada por el tubo de regreso (figura 1.12b). De esta forma el anclaje
actúa en forma permanente, evitándose a la vez los efectos de corrosión. Los bulones de expansión se utilizan con éxito en
el campo de la minería debido a las siguientes ventajas

Recuperabilidad
Mecanización
Seguridad

Recuperabilidad.      Al aflojar la tuerca que sujeta la placa, el perno pierde la tensión, y si no existen deformaciones
excesivas el perno puede recuperarse con facilidad.

Mecanización.       El perno de expansión puede mecanizarse con bastante facilidad con las modernas unidades de
perforación tipo JUMBO para bulonaje.

Seguridad. Las conchas de expansión poseen una mayor superficie de anclaje. Los bulones de expansión no pueden ser
empleados en rocas friables, y la carga que admiten, es por lo general, inferior a la del acero y la barra.
Este obstáculo ha sido superado mediante la utilización de anclaje repartido, donde la zona de anclaje se obtiene a todo lo
largo de la superficie lateral del perno mediante el fraguado de un mortero que ocupa el espacio anular libre entre el perno
y las paredes del barreno (figura 1.13).
Adicionalmente tiene la ventaja en relación con los bulones de expansión, que pueden emplearse con éxito en rocas
fracturadas, además de su simplicidad, economía y estabilidad en el tiempo como anclaje permanente.
Una forma de eliminar el sistema de inyección o lechada de cemento, es aplicando el método PERFO, sin lugar a dudas más
versátil pero a la vez más costoso.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
CALZADURAS ATIRANTRADAS
 LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS




Para colocar el mortero se utilizan dos semicilindros de chapa perforada (figura 1.14a), que una vez llenos de mortero se
introducen en el barreno, posteriormente se inserta la barra de acero, desplazando lateralmente el mortero, el cual penetra
en el espacio anular, adaptándose perfectamente a todas las irregularidades, garantizando al mismo tiempo una buena
adherencia de todos los barrenos. Los anclajes tipo PERFO se construyen en longitudes d hasta 12 m y para capacidades
de carga entre 120 y 200 kN.
HOEK y BROWN recomiendan los siguientes diámetros para el sistema PERFO.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
Desde luego, si únicamente en la parte externa del barreno se coloca el mortero con el tubo perforado, quedara una
longitud libre, lo que permite en este caso poder tensar el tirante (figura 1.14b).

La inyección se lleva a cabo de tuberías de PVC, y es frecuente inyectar a presión, alcanzándose valores de hasta 3 Mpa. En
este caso en necesario separar la zona de anclaje de la zona libre y evitar que esta se cemente con la lechada.
Puede ser ventajoso emplear aditivos que aceleren el fraguado y disminuyan la retracción.

En el Casio de bulones de roca es frecuente la utilización de resina, para la formación de la zona de anclaje. La adherencia
resina – roca es dos o tres veces la de la lechada de cemento siempre que se utilice en un medio seco.
Se llama bulbo de anclaje al material8 cemento, resina o mortero) que recubre la armadura y que solidariza con el terreno
que la rodea.

Es importante lograr una buena materialización del bulbo de anclaje, operación más delicada cuando se trata de terrenos
sueltos y fracturados.
La versión mas simple es el tirante tipo mono – barra o mono (figura 1.6), en el cual la barra es directamente empotrada en
el bulbo.

Debido a las dificultades de garantizar una buena protección a la corrosión de la armadura metálica, tienen su aplicación en
la mayoría de los casos en contenciones temporales.

A la vez es importante destacar que en la zona de anclaje el mortero o lechada de cemento es de gran utilidad para
preservar la armadura metálica frente a la acción corrosiva, protegiéndola mediante una película pasiva formada por
hidróxidos ferrosos [Fe (OH)], que se caracteriza por ser latamente insoluble en soluciones con un PH alcalino, siendo
además la responsable de garantizar la seguridad en ambientes agresivos cuando el acero esta embebido en el concreto.
La resistencia en la zona de anclaje viene determinada, en primer lugar, por la adherencia entre lechada y acero, y en
segundo lugar, por la adherencia entre el bulbo de anclaje y el terreno que lo rodea, que es generalmente lo que
determina la resistencia.

Es difícil determinar a priori la resistencia de la zona de anclaje, especialmente en anclajes inyectados. En la tabla anexa
recomendad por MÚZAS LABAD, se recogen con carácter orientativo algunos valores de la resistencia media al
deslizamiento de bulbos inyectados, en distintos tipos de terreno.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS




ZONA LIBRE. La zona libre, cuando el terreno de la perforación puede separarse, queda independizado del mismo
mediante camisas de PVC o metálicas. En cualquier caso puede protegerse la corrosión mediante rellenos de productos
protectores. Por razones constructivas la zona libre debe tener una longitud mínima de 6 m, con objeto de controlar
adecuadamente la puesta en tensión y minorizar la influencia de los movimientos de la cabeza.

CABEZA Y PLACA DE APOYO. El sistema de abroche de la armadura a la placa de apoyo, puede estar constituido por
tuercas en el caso de barras roscadas o bien remachados o conos macho – hembra para alambres y cordones.

El abroche puede ser común al conjunto de la armadura o independiente para uno o varios elementos.
La placa de apoyo suele situarse sobre un bloque de hormigón armado, que transmite los esfuerzos a la superficie del
terreno.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
CALZADURAS ATIRANTRADAS
IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIÓN
CALZADURAS ATIRANTRADAS
IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIÓN
CALZADURAS ATIRANTRADAS
IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIÓN

SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE LA CALZADURA




        SOSTENIMIENTO DE LAS PAREDES LATERALES DE LA EXCAVACION
        PROFUNDA MEDIANTE EL SISTEMA DE CALZADURAS
CALZADURAS ATIRANTRADAS
IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIÓN




            SECUENCIA DE LOS PAÑOS ALTERNADOS DE LA CALZADURA
CALZADURAS ATIRANTRADAS
IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIÓN




                APUNTALAMIENTO EN LAS CALZADURAS
CALZADURAS ATIRANTRADAS
EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS
ADYACENTES


• Antes de iniciarse la excavación en el suelo las presiones laterales y el esfuerzo cortante debido a las
fuerzas gravitacionales se encontraban en equilibrio en donde el esfuerzo cortante es menor que la
resistencia máxima del suelo.
• Al realizarse el corte la excavación causo una disipación de esfuerzos concentrados en el suelo y una
expansión en el suelo adyacente, lo que produjo el asentamiento y formación de las grietas de tensión
que a su vez generaron cuñas de deslizamiento activadas por efecto de la sobrecarga estática o dinámica.
La deformación horizontal del terreno por debajo del nivel de cimentación establecen que la pared lateral
de la excavación se deforma de manera importante en su parte superior moviéndose casi paralelamente
hacia el centro de la excavación, observándose que en el fondo disminuye.
• Con las mediciones de las deformaciones durante las excavaciones se ha encontrado un imperceptible
levantamiento en el fondo de la excavación hacia el interior de la misma, encontrándose que unas de sus
paredes sufre deformaciones por esfuerzo cortante como consecuencia de la relación que existe entre la
longitud y el espesor de la zona de trabajo así como las propiedades elastoplasticas del suelo siendo
secundarias y mínimas las deformaciones por flexión
 Durante la excavación es importante que el responsable de la obra observe, analice e interprete
cualquier señal que pueda producir la excavación con la finalidad de evitar cualquier falla que pudiese
presentarse durante la etapa de la construcción de las calzaduras es necesario evaluar los movimientos,
grietas que anteceden al desplome del suelo.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS
ADYACENTES
CALZADURAS ATIRANTRADAS
EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS
ADYACENTES

• Se observa la pared lateral adyacente a las viviendas que levantó la empresa constructora, que solo la
une a las viviendas por intermedio de un dintel colocado en el ingreso lateral de una de ellas, la calzadura
fue colocada debajo de la cimentación de la pared.




   COLAPSO DE CALZADURA TIPO PANTALLA                                       CIERRE DE LA VIA
CALZADURAS ATIRANTRADAS
EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS
ADYACENTES




                                   EMPUJES HIDROSTATICOS
• En la zona del derrumbe se observo las tuberías de desague con filtraciones de agua que fluyen hacia
la zona de menor presión del suelo, la presión del agua en el área de vacíos del suelo soportará la carga
empujando la estructura de la calzadura que no fue considerada en el diseño de la calzadura, por lo que la
presión del agua en el suelo responde a la incapacidad del agua para tomar esfuerzos cortantes,
perdiendo el suelo su capacidad de carga.
• Por las características del suelo, se hubiera realizado un estudio de suelos en la cual de habría
detectado las filtraciones y además de las características que predominan en este, pudiéndose haber
drenado y estabilizarlo antes de proceder a la excavación.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS
ADYACENTES




                                     •DETECCION DE LA TUBERIA DE
                                     DESAGUE


                                     •DESPRENDIMIENTO      DE
                                     CIMENTACION    PRODUCIDO
                                     POR LA CAIDA


•Los efectos que repercutieron en las estructuras adyacentes
a la obra tanto en la estabilidad como en los asentamientos,
adquiere fundamental importancia por lo que en lo sucesivo
se deberá tener mayor cuidado en el diseño y la
construcción de calzaduras para alturas menores a 6M de
profundidad debiéndose instalar soportes adecuados según
las condiciones del suelo para evitar los derrumbes o
movimientos del terreno que afecten las construcciones
vecinas
• En conclusión la capacidad prevista del sistema de
contención construida fue insuficiente para resistir los
empujes generados por los materiales predominantes.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS
ADYACENTES




         LA CALZADURA Y LA HUMEDAD EXISTENTE EN LA ZONA
CALZADURAS ATIRANTRADAS
EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS
ADYACENTES




               SECCION TRANSVERSAL DE LA CALZADURA
CALZADURAS ATIRANTRADAS

ANALISIS DE LOS DAÑOS


  • De lo analizado el suelo conformado por grava, limo, arena y sus vacíos soportan las
  sobrecargas manteniendo en equilibrio las presiones laterales, pero al ingresar la presión del agua
  hacía los vacíos impiden al agua tomar esfuerzos cortantes produciéndose un cambio en su
  resistencia y volumen, al incorporarse el agua en el suelo se producen empujes hidrostáticos que
  puede agravar la inestabilidad de cualquier tipo de suelo.
  • La falla se produce cuando la resistencia del esfuerzo cortante del suelo adyacente vence a la
  resistencia del esfuerzo cortante del suelo- agua, reflejándose en el estado de esfuerzos de la
  zona cargada su capacidad de carga.
  • La presencia del agua anula la cohesión aumentando los empujes y afectando la estabilidad
  del suelo.
  • La excavación causó una disipación de esfuerzos concentrados en el terreno y una
  correspondiente expansión en el suelo adyacente, lo que produjo el asentamiento y la formación
  de grietas de tensión que generaron las cuñas de deslizamiento activadas por el efecto de la
  sobrecarga estática y dinámica en el área de excavación.
  • Antes de realizarse la excavación el suelo se encontraba en equilibrio debido a la s presiones
  laterales en cada lado iguales entre sí además de un esfuerzo cortante de las fuerzas
  gravitacionales en su base, el suelo será estable si el esfuerzo cortante es menor que la
  resistencia máxima del material constituyente.
  • Al realizarse el corte vertical uno de los lados causará la redistribución de los esfuerzos en el
  suelo, para poder lograr mantener el equilibrio el esfuerzo cortante deberá aumentar hasta
  neutralizarlo.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
ANALISIS COMPARATIVO ENTRE LAS TECNICAS DE LA CALZADURA VS.
PANTALLAS ANCLADAS


 • El suelo fluvial de Lima tiene una cobertura o estrato superficial generalmente conformado por un
 suelo limo arcilloso de espesor variable, así en el Cercado de Lima, La Victoria, Pueblo Libre, Lince,
 San Borja, San Isidro, Miraflores y parte de Surco, esta cobertura varía entre 0.30m a 1.50m de
 espesor, en San Miguel, Barranco, Chorrillos, La Perla, Bellavista, Callao oscila entre 1.50m y 15.0m de
 espesor, en el Callao la cobertura descrita se complica con la presencia de zonas turbosas y a veces
 pantanosas por lo que este suelo puede considerarse errático.

 • El suelo fluvial de Lima tiene un espesor de más de 400m y es una mezcla de bolones, cantos
 rodados, gravas, arenas y algo de finos los suficientes suelos finos como para crear una “cohesión
 aparente” o resistencia debido a la succión o presión negativa del agua contenida en los poros,esta
 “cohesión aparente” decrece, si el contenido de humedad aumenta hasta anularse “saturación”, por
 esta razón se llama “aparente” a esta cohesión.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
VI. CASO GAMARRA:
CALZADURAS ATIRANTRADAS
VI. CASO GAMARRA:
                                               •La obra en cuestión no solo carecía de licencia de
                                               construcción, sino que falsificó una ante vista y paciencia
                                               de los Inspectores de Obras de la Municipalidad de La
                                               Victoria.
                                               •Aparentemente no contaba con la dirección de un
                                               profesional      responsable     con     experiencia    de
                                               excavaciones, calzaduras y entibamientos. La obra se
                                               encontraba sólo al mando de un capataz o maestro de
                                               obra sin mayores conceptos de prevención de riegos.
                                               •La Normatividad vigente que propulsa el actual
                                               gobierno incentivando la actividad constructora es
                                               contraproducente, pues         otorga    una    serie de
                                               prerrogativas a los constructores para aprovechar los
                                               silencios positivos administrativos de las municipalidades
                                               para aprobar sus proyectos y supervisar sus obras.
                                               Sacándole la vuelta a la buena ejecución de obra.

Puedo afirmar que el sistema de calzaduras empleados en la excavación para la construcción de nuevas
edificaciones es totalmente empírica en la mayoría de los casos, que ha provocado numerosas muertes
y fallas estructurales en las edificaciones vecinas debido a asentamientos de sus cimentaciones. Es tan
empírica que no se toma en cuanta muchas veces la dinámica de los empujes laterales que soportará
dicha calzadura. De las tomas fotográficas a la calzadura colapsada, se puede apreciar que la sección
de la calzadura es la misma desde su base hasta la coronación.
Últimamente se han detectado fallas y agrietamientos en edificaciones recién construidos. Si la vida útil
estimada de una edificación es de aproximadamente 50 años, el que esta colapse en menos de un año
puede describir como han sido construidos.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• Durante la etapa de la excavación se deberá considerar un banco de material-suelo cuya profundidad
máxima es de 6m así como el apuntalamiento para el mejor sostenimiento de este e ir compensando
gradualmente la resistencia del esfuerzo cortante y evitar la liberación de los esfuerzos horizontales
residuales para su no expansión durante el proceso de la construcción.
• Se ha detectado que el movimiento del fondo hacia arriba esta acompañado por un movimiento
perceptible hacia adentro de la excavación, a medida que esto ocurre el suelo adyacente a la excavación
sufre desplazamientos laterales y asentamientos que por muy pequeños que sean pueden originar graves
daños en las estructuras vecinas, siendo recomendable estabilizarlo con la instalación de las columnas ó
placas en el centro del terreno excavado.
• La profundidad de la excavación que se efectué y la naturaleza del terreno en asentamientos y
formación de grietas de tensión que originan cuñas de desplazamiento que puedan ser activadas por
efecto de sobrecarga estática ó dinámica generadas en el área de excavación y cuyo casi siempre
disipador es el agua infiltrada en el medio poroso.
• Durante los trabajos de corte de terreno y construcción de las estructuras de sostenimiento temporal se
deberá evaluar el comportamiento del terreno y del perímetro tales como veredas, calles, y estructuras
cercanas.
• El factor tiempo es importante considerando que aumenta el riesgo de derrumbe por posibles
alteraciones de los parámetros del suelo al estar sometido a períodos largos de exposición.
• En el caso que a la profundidad de la cimentación se encuentre algún bolsón de arena o limo, deberá
profundizarse la cimentación hasta sobrepasarlo y vaciar luego en la altura de la sobre- excavación
efectuada una falsa zapata de concreto ciclópeo.
• Se deberá de reportar cualquier anomalía observada tales como rajadura, hundimiento, etc. Para poder
tomar a tiempo las medidas correctivas del refuerzo.
• La presencia de aguas anularía completamente la cohesión, aumentando los empujes y afectando la
estabilidad del suelo, es por tanto indispensable eliminar el riego de jardines vecinos o sistemas de aguas
o desagüe con filtraciones.
CALZADURAS ATIRANTRADAS
BIBLIOGRAFÍA

• PAGINAS WEB:

http://www.asocem.org.pe/SCMRoot/Excavaciones%20y%20Calzaduras%20Lima%20%20Pag%20Web%
20ASOCEM%20060208.pdf

http://www.invenia.es/oepm:p8900932

http://www.labsuelosuni.edu.pe/descargas/cd01/3_MUROS%20CONTENCION/17_Muros%20Sostenimient
o_0.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Muro_de_contenci%C3%B3n

http://www.uclm.es/area/ing_rural/Trans_const/Muros.PDF

http://www.uclm.es/dep/maplicada/medios/Tipolog%C3%ADa%20de%20estructuras%20de%20hormig%
C3%B3n.pdf

• REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES E.050 SUELOS Y CIMENTACIONES

• SENCICO: CIMENTACIONES

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

ensayos de proctor estándar y modificado-ensayo de cbr
ensayos de proctor estándar y modificado-ensayo de cbr ensayos de proctor estándar y modificado-ensayo de cbr
ensayos de proctor estándar y modificado-ensayo de cbr
elizabeth cuba carhuapuma
 
E.060 concreto armado
E.060   concreto armadoE.060   concreto armado
E.060 concreto armado
Jaime amambal
 
Predimensionamiento
PredimensionamientoPredimensionamiento
Predimensionamiento
sofia ramos
 
Diseño de columnas conceto 1
Diseño de columnas  conceto 1Diseño de columnas  conceto 1
Diseño de columnas conceto 1
Julian Fernandez
 
zapatas combinadas
zapatas combinadaszapatas combinadas
zapatas combinadas
Cesar Diego Segura Romero
 
Movimiento de Tierras
Movimiento de TierrasMovimiento de Tierras
Movimiento de Tierras
José Luis Rodríguez Corro
 
Cimentaciones superficiales y profundas
Cimentaciones superficiales y profundasCimentaciones superficiales y profundas
Cimentaciones superficiales y profundas
Pedro Urzua
 
Cimentacion profunda
Cimentacion profundaCimentacion profunda
Cimentacion profunda
Xtian Svd
 
12. norma técnica e.070 albañilería
12. norma técnica e.070 albañilería12. norma técnica e.070 albañilería
12. norma técnica e.070 albañilería
Jose Ismael Fernandez Silva
 
2. metrado de cargas
2. metrado de cargas2. metrado de cargas
2. metrado de cargas
Juan Soto
 
Metrado de cargas de una edificacion - CARGA MUERTA Y VIVA SEGUN RNE PERU
Metrado de cargas de una edificacion - CARGA MUERTA Y VIVA SEGUN RNE PERUMetrado de cargas de una edificacion - CARGA MUERTA Y VIVA SEGUN RNE PERU
Metrado de cargas de una edificacion - CARGA MUERTA Y VIVA SEGUN RNE PERU
Everth Pauro H
 
Pilotes
PilotesPilotes
Diseño de una zapata aislada
Diseño de una zapata aisladaDiseño de una zapata aislada
Diseño de una zapata aislada
Jose Ronald Estela Horna
 
Estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto si...
Estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto si...Estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto si...
Estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto si...
Naydu Moran Carmen
 
Problemas resueltos de Calculo cimentaciones y estructuras, suelos
Problemas resueltos de Calculo cimentaciones y estructuras, suelosProblemas resueltos de Calculo cimentaciones y estructuras, suelos
Problemas resueltos de Calculo cimentaciones y estructuras, suelos
Giancarlos Villalobos Romero
 
Componentes de una conexión domiciliaria y su normativa.
Componentes de una conexión domiciliaria y su normativa.Componentes de una conexión domiciliaria y su normativa.
Componentes de una conexión domiciliaria y su normativa.
NICOLAS ISRAEL ESTRADA RIMACHI
 
EJERCICIO DE CONCRETO ARMADO
EJERCICIO DE CONCRETO ARMADOEJERCICIO DE CONCRETO ARMADO
EJERCICIO DE CONCRETO ARMADO
Ydelma Burga Gallardo
 
Predimensionado de columnas
Predimensionado de columnasPredimensionado de columnas
Predimensionado de columnas
Ricardo Obando
 
Clase 01 Albañilería
Clase 01 AlbañileríaClase 01 Albañilería
Clase 01 Albañilería
Mauricio Ramirez Molina
 
Capacidad de carga y asentamientos de suelos
Capacidad de carga y asentamientos de suelos Capacidad de carga y asentamientos de suelos
Capacidad de carga y asentamientos de suelos
DanielVegaRomero
 

La actualidad más candente (20)

ensayos de proctor estándar y modificado-ensayo de cbr
ensayos de proctor estándar y modificado-ensayo de cbr ensayos de proctor estándar y modificado-ensayo de cbr
ensayos de proctor estándar y modificado-ensayo de cbr
 
E.060 concreto armado
E.060   concreto armadoE.060   concreto armado
E.060 concreto armado
 
Predimensionamiento
PredimensionamientoPredimensionamiento
Predimensionamiento
 
Diseño de columnas conceto 1
Diseño de columnas  conceto 1Diseño de columnas  conceto 1
Diseño de columnas conceto 1
 
zapatas combinadas
zapatas combinadaszapatas combinadas
zapatas combinadas
 
Movimiento de Tierras
Movimiento de TierrasMovimiento de Tierras
Movimiento de Tierras
 
Cimentaciones superficiales y profundas
Cimentaciones superficiales y profundasCimentaciones superficiales y profundas
Cimentaciones superficiales y profundas
 
Cimentacion profunda
Cimentacion profundaCimentacion profunda
Cimentacion profunda
 
12. norma técnica e.070 albañilería
12. norma técnica e.070 albañilería12. norma técnica e.070 albañilería
12. norma técnica e.070 albañilería
 
2. metrado de cargas
2. metrado de cargas2. metrado de cargas
2. metrado de cargas
 
Metrado de cargas de una edificacion - CARGA MUERTA Y VIVA SEGUN RNE PERU
Metrado de cargas de una edificacion - CARGA MUERTA Y VIVA SEGUN RNE PERUMetrado de cargas de una edificacion - CARGA MUERTA Y VIVA SEGUN RNE PERU
Metrado de cargas de una edificacion - CARGA MUERTA Y VIVA SEGUN RNE PERU
 
Pilotes
PilotesPilotes
Pilotes
 
Diseño de una zapata aislada
Diseño de una zapata aisladaDiseño de una zapata aislada
Diseño de una zapata aislada
 
Estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto si...
Estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto si...Estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto si...
Estudio de zapatas y de cimentaciones, tipos: cimiento corrido de concreto si...
 
Problemas resueltos de Calculo cimentaciones y estructuras, suelos
Problemas resueltos de Calculo cimentaciones y estructuras, suelosProblemas resueltos de Calculo cimentaciones y estructuras, suelos
Problemas resueltos de Calculo cimentaciones y estructuras, suelos
 
Componentes de una conexión domiciliaria y su normativa.
Componentes de una conexión domiciliaria y su normativa.Componentes de una conexión domiciliaria y su normativa.
Componentes de una conexión domiciliaria y su normativa.
 
EJERCICIO DE CONCRETO ARMADO
EJERCICIO DE CONCRETO ARMADOEJERCICIO DE CONCRETO ARMADO
EJERCICIO DE CONCRETO ARMADO
 
Predimensionado de columnas
Predimensionado de columnasPredimensionado de columnas
Predimensionado de columnas
 
Clase 01 Albañilería
Clase 01 AlbañileríaClase 01 Albañilería
Clase 01 Albañilería
 
Capacidad de carga y asentamientos de suelos
Capacidad de carga y asentamientos de suelos Capacidad de carga y asentamientos de suelos
Capacidad de carga y asentamientos de suelos
 

Similar a Calzaduras atirantadas

67918297 calzaduras-m-pantalla
67918297 calzaduras-m-pantalla67918297 calzaduras-m-pantalla
67918297 calzaduras-m-pantalla
Draguich Macha Chamorro
 
7)pc 2 7 obras auxiliares
7)pc 2 7 obras auxiliares7)pc 2 7 obras auxiliares
7)pc 2 7 obras auxiliares
Percy Pacheco
 
Cimentaciones
CimentacionesCimentaciones
Cimentaciones
wramosp
 
Proceso constructivo de_una_edificacion
Proceso constructivo de_una_edificacionProceso constructivo de_una_edificacion
Proceso constructivo de_una_edificacion
yonatanezequilla
 
Muros trabajo[1]
Muros trabajo[1]Muros trabajo[1]
Muros trabajo[1]
alfredo garma malpartida
 
Muros de contención (2da ed.)
Muros de contención (2da ed.)Muros de contención (2da ed.)
Muros de contención (2da ed.)
COLPOS
 
Presentación Ing Cimentaciones (1).pptx
Presentación Ing Cimentaciones (1).pptxPresentación Ing Cimentaciones (1).pptx
Presentación Ing Cimentaciones (1).pptx
ELVISPRESLYBUSTAMANT
 
Columnas y tipos de columnas
Columnas y tipos de columnasColumnas y tipos de columnas
Columnas y tipos de columnas
Deiby Requena Marcelo
 
Geotecnia muros trabajo final
Geotecnia muros trabajo finalGeotecnia muros trabajo final
Geotecnia muros trabajo final
Yusmeiri Betsired
 
Cimentaciones profundas_20231122_111218_0000.pdf
Cimentaciones profundas_20231122_111218_0000.pdfCimentaciones profundas_20231122_111218_0000.pdf
Cimentaciones profundas_20231122_111218_0000.pdf
YahirSantos2
 
S4-ACT1-Memoria Descriptiva-GMR-AI2022.pptx
S4-ACT1-Memoria Descriptiva-GMR-AI2022.pptxS4-ACT1-Memoria Descriptiva-GMR-AI2022.pptx
S4-ACT1-Memoria Descriptiva-GMR-AI2022.pptx
HECTORMANUELHERRADAL1
 
Estructuras de contencion y anclaje
Estructuras de contencion y anclajeEstructuras de contencion y anclaje
Estructuras de contencion y anclaje
ssbbooss
 
193 14 estructurasdecontencionoanclaje
193 14 estructurasdecontencionoanclaje193 14 estructurasdecontencionoanclaje
193 14 estructurasdecontencionoanclaje
Anna Begui
 
Muros de contencion
Muros de contencionMuros de contencion
Muros de contencion
jairito1380
 
Muros de contencion
Muros de contencionMuros de contencion
Muros de contencion
kairos80
 
Muros
Muros Muros
Muros
kairo1980
 
Proceso de construccion
Proceso de construccionProceso de construccion
Proceso de construccion
Caedro Arquitectura Y Conctruccion
 
Muros de contencion
Muros de contencionMuros de contencion
Muros de contencion
Mouna Touma
 
Normativa que rige el diseño de fundaciones y pilotes
Normativa que rige el diseño de fundaciones y pilotesNormativa que rige el diseño de fundaciones y pilotes
Normativa que rige el diseño de fundaciones y pilotes
Andrea Hernandez
 
Prefabricados.acero.2
Prefabricados.acero.2Prefabricados.acero.2
Prefabricados.acero.2
clauiph
 

Similar a Calzaduras atirantadas (20)

67918297 calzaduras-m-pantalla
67918297 calzaduras-m-pantalla67918297 calzaduras-m-pantalla
67918297 calzaduras-m-pantalla
 
7)pc 2 7 obras auxiliares
7)pc 2 7 obras auxiliares7)pc 2 7 obras auxiliares
7)pc 2 7 obras auxiliares
 
Cimentaciones
CimentacionesCimentaciones
Cimentaciones
 
Proceso constructivo de_una_edificacion
Proceso constructivo de_una_edificacionProceso constructivo de_una_edificacion
Proceso constructivo de_una_edificacion
 
Muros trabajo[1]
Muros trabajo[1]Muros trabajo[1]
Muros trabajo[1]
 
Muros de contención (2da ed.)
Muros de contención (2da ed.)Muros de contención (2da ed.)
Muros de contención (2da ed.)
 
Presentación Ing Cimentaciones (1).pptx
Presentación Ing Cimentaciones (1).pptxPresentación Ing Cimentaciones (1).pptx
Presentación Ing Cimentaciones (1).pptx
 
Columnas y tipos de columnas
Columnas y tipos de columnasColumnas y tipos de columnas
Columnas y tipos de columnas
 
Geotecnia muros trabajo final
Geotecnia muros trabajo finalGeotecnia muros trabajo final
Geotecnia muros trabajo final
 
Cimentaciones profundas_20231122_111218_0000.pdf
Cimentaciones profundas_20231122_111218_0000.pdfCimentaciones profundas_20231122_111218_0000.pdf
Cimentaciones profundas_20231122_111218_0000.pdf
 
S4-ACT1-Memoria Descriptiva-GMR-AI2022.pptx
S4-ACT1-Memoria Descriptiva-GMR-AI2022.pptxS4-ACT1-Memoria Descriptiva-GMR-AI2022.pptx
S4-ACT1-Memoria Descriptiva-GMR-AI2022.pptx
 
Estructuras de contencion y anclaje
Estructuras de contencion y anclajeEstructuras de contencion y anclaje
Estructuras de contencion y anclaje
 
193 14 estructurasdecontencionoanclaje
193 14 estructurasdecontencionoanclaje193 14 estructurasdecontencionoanclaje
193 14 estructurasdecontencionoanclaje
 
Muros de contencion
Muros de contencionMuros de contencion
Muros de contencion
 
Muros de contencion
Muros de contencionMuros de contencion
Muros de contencion
 
Muros
Muros Muros
Muros
 
Proceso de construccion
Proceso de construccionProceso de construccion
Proceso de construccion
 
Muros de contencion
Muros de contencionMuros de contencion
Muros de contencion
 
Normativa que rige el diseño de fundaciones y pilotes
Normativa que rige el diseño de fundaciones y pilotesNormativa que rige el diseño de fundaciones y pilotes
Normativa que rige el diseño de fundaciones y pilotes
 
Prefabricados.acero.2
Prefabricados.acero.2Prefabricados.acero.2
Prefabricados.acero.2
 

Calzaduras atirantadas

  • 2. INTRODUCCIÓN Los Muros de Contención son elementos constructivos que cumplen la función de cerramiento, soportando por lo general los esfuerzos horizontales producidos por el empuje de tierras. En otros tipos de construcción, se utilizan para contener agua u otros líquidos en el caso de depósitos. Un muro de contención no solo soporta los empujes horizontales trasmitidos por el terreno, debe también recibir los esfuerzos verticales trasmitidos a pilares, paredes de carga y forjados que apoyan sobre ellos. La mayoría de los muros de contención se construyen de hormigón armado, cumpliendo la función de soportar el empuje de tierras, generalmente en desmontes o terraplenes, evitando el desmoronamiento y sosteniendo el talud. Las calzaduras, a diferencia de los muros de contención, por su método constructivo de arriba hacia abajo son estructuras de gravedad básicamente no armadas (sin acero), la sección debe incrementarse conforme se profundiza de excavación por el incremento de excavaciones laterales.
  • 3. CALZADURAS ATIRANTRADAS CONCEPTOS PREVIOS 1.1 DE ACUERDO A NORMA TÉCNICA E.050 DE SUELOS Y CIMENTACIONES: CALZADURA: Dependiendo de las características de la obra se presentan las siguientes alternativas para el sostenimiento de las paredes de excavación: - Proyectar obras y estructuras de sostenimiento temporal y luego, al finalizar los trabajos de corte, construir las estructuras de sostenimiento definitivas. - Proyectar estructuras de sostenimiento definitivas que se vayan construyendo o a medida se avance con los trabajos de corte. Existen diversos tipos de obras para el sostenimiento temporal y definitivo de los taludes de corte, entre los cuales podemos mencionar las pantallas ancladas, tablestacas, pilotes continuos, muros diafragma, calzaduras, nailings, entre otros. Las calzaduras son estructuras provisionales que se diseñan y construyen para sostener las cimentaciones vecinas y el suelo de la pared expuesta, producto de las excavaciones efectuadas. Tienen por función prevenir las fallas por inestabilidad o asentamiento excesivo y mantener la integridad del terreno colindante y de las obras existentes en él, hasta entre en funcionamiento las obras de sostenimiento definitivas. Las calzaduras están constituidas por paños de concreto que se construyen alternada y progresivamente. El ancho de las calzaduras debe ser inicialmente igual al ancho del cimiento por calzar y deberá irse incrementando con la profundidad. Las calzaduras deben ser diseñadas para las cargas verticales de la estructura que soportan y para poder tomar las cargas horizontales que le induce el suelo y eventualmente los sismos.
  • 4. CALZADURAS ATIRANTRADAS CONCEPTOS PREVIOS 1.2 DE ACUERDO A SENCICO: CIMENTACIONES La calzadura es un elemento que soporta carga vertical directamente y lo transmite a un estado inferior del suelo. El término lo hemos generalizado para otro tipo de funciones y lo empleamos indistintamente para aquellas obras que se realizan con algunos de los propósitos siguientes: a)Para consolidar la cimentación de una estructura existente. Tal es el caso de una estructura que ha sufrido asentamientos. Este caso es frecuente en edificaciones de valor arquitectónico o histórico que por estar cimentadas sobre terrenos que se consolidaron con el tiempo han sufrido asentamientos que comprometen su estabilidad y se requiere nivelar la estructura y detener los asentamientos. b)Para darle mayor capacidad portante a la cimentación y podía requerirse buscar un estrato de suelo más resistente a mayor profundidad o reforzar la misma cimentación ampliándola. c)Para protección de la propiedad vecina – edificaciones o taludes – cuando se va a realizar excavaciones cercanas. En este contexto las obras de calzadura tienen carácter temporal ya que su función de contención o confinamiento será asumida definitivamente por la nueva construcción. En los comentarios que siguen nos referimos a la calzadura hecha con este último propósito. Cabe diferenciar algunas formas de protección en función a la ubicación de la calzadura y a su exigencia estructural. 1.Aquella que se ejecuta dentro de los linderos del terreno por excavar, (fig. 1 a) 2.Aquella que se realiza en propiedad vecina, es decir fuera de los linderos del terreno por excavar (fig. 1 b)
  • 5. CALZADURAS ATIRANTRADAS CONCEPTOS PREVIOS En el primer caso no son propiamente calzaduras, son pantallas de contención (fig 2 a). Esta es la práctica usual en Norte América, Europa y en algunos países de Latinoamérica. (Como en el coso tan sonado de la pantalla de contención que falló en este aspecto, no son propiamente una calzadura. Para evitar la posibilidad de asentamientos verticales en las estructuras existentes, por desplazamiento horizontal de la pantalla como consecuencia del empuje del suelo contenido, se depende exclusivamente de la rigidez lateral de la pantalla. En segundo caso, cuando el profundizar en el terreno vecino, lo hacemos por debajo de una edificación existente, (fig. 2b) estamos construyendo realmente una calzadura, porque además de los empujes laterales que existen vamos a tener que transmitir parcialmente la carga vertical de la cimentación existente a un estrato más bajo. Las pantallas pueden ser de voladizo, apuntaladas o atirantadas, (fig. 3), pueden ser continuas o discontinuas. En este último caso, se aprovecha la capacidad del suelo para transmitir los empujes laterales por acción de arco a los nuevos soportes, (fig. 4). Para la construcción de pantallas son numerosas las posibilidades que hay en el mercado y tienen características estructurales y constructivas muy diferentes. Entre las mas empleadas están las tablestacas, las pantallas de concreto, las pantallas formadas por pilotes contiguos o secantes y las pantallas de poste – larguero. (fig. 5). La elección de una determinada solución dependerá de su conveniencia, el Constructor deberá estudiar cada posibilidad considerando entre otros factores la altura de la excavación, las características del suelo y presencia de agua, la relación con edificios existentes y las características de su cimentación, los materiales disponibles, su capacidad de ejecución y equipamiento disponible el tiempo de ejecución y el costo.
  • 6. CALZADURAS ATIRANTRADAS CONCEPTOS PREVIOS CALZADURA EN CONGLOMERADO COMPACTO La práctica de construir la calzadura fuera de los linderos del terreno por excavar, es decir en propiedad vecina, es tradicional en el Perú, en Chile y en otros países. Cabe preguntarnos si es correcto invadir la propiedad vecina. Evidentemente existen ventajas importantes para propietarios de la nueva construcción, entre ellas el ahorro de espacio al permitirle aprovechar el 100% de área del terreno y el control de asentamientos en la edificación existente, con lo cual se está protegida la propiedad vecina. En edificaciones en zonas urbanas donde el terreno cuesta mucho dinero, hay que buscar soluciones donde la pérdida de área útil se minimice y la construcción de una pantalla puede significar perder algunos decímetros den el perímetro de la propiedad. El mayor inconveniente al invadir el terreno vecino, esta en el perjuicio que causamos al vecino al dejarle en sus linderos, elementos estructurales que tendrá que retirar cuando quiera construir. En todo caso, lo correcto es comunicar a los vecinos que se va a excavar y calzar usando su propiedad y eventualmente acordar con ellos algún tipo de compensación por el uso de su propiedad y por los costos en los que eventualmente tendrá que incurrir. En Chile generalmente las calzaduras toman la forma de una pantalla mixta de concreto armado y suelo, (fig. 6 y 7). Se construyen columnas, o mejor dicho «Vigas - Columna» - elemento que son sometidos a compresión y flexión transversal-, de concreto armado a espaciamiento que se define para cada caso en función de las condiciones particulares de la estructura por calzar y de las características del suelo, y se aprovecha si la acción de arco horizontal para la transmisión de los empujes del suelo a las vigas-columnas. Esto es posible dadas las características del conglomerado de Santiago y no veo inconveniente para su empleo en el conglomerado compacto de la zona central del valle de Lima. En el Perú, Lima, lo usual es construir una pantalla o muros continuos de concreto simple de espesor variable, (fig. 9).
  • 7. CALZADURAS ATIRANTRADAS CONCEPTOS PREVIOS El procedimiento usual de calzadura en los tres caos es similar, consiste en una construcción secuencial a medida que avanza la calzadura. Son procedimientos que tienen una tradición muy antigua. 60 a 70 años cuando la vieja Lima comenzó a modernizarse, a construirse edificios en el Centro Histórico. La calzadura como la conocemos es sin lugar a duda un invento criollo de los ingenieros de esa época que tuvieron que revolver el problema para proteger las casonas de adobe colindantes. Un invento que no podemos decir que haya sido desdichado, la experiencia en general ha sido buena. Las recomendaciones para la calzadura tradicional limeña que se transcriben en la figura 10 se basan en esa práctica de muchos años en el conglomerado de Lima. Son numerosos los ejemplos de calzaduras exitosas y son realmente pocos los casos de problemas. Los problemas muchas veces están ligados a la presencia de agua y al haber aplicado las recomendaciones usuales mas allá de los límites establecidos sin tomar precauciones adicionales.
  • 8. CALZADURAS ATIRANTRADAS CONCEPTOS PREVIOS 1.3 DE ACUERDO A MUROS DE CONTENCION: Se denomina muro de contención a un tipo estructura de contención rígida, destinada a contener algún material, generalmente tierras. Funcionamiento: Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra u otros materiales sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales. Estas condiciones se presentan cuando el ancho de una excavación, corte o terraplén está restringido por condiciones de propiedad, utilización de la estructura o economía. Por ejemplo, en la construcción de vías férreas o de carreteras, el ancho de servidumbre de la vía es fijo y el corte o terraplén debe estar contenido dentro de este ancho. De manera similar, los muros de los sótanos de edificios deben ubicarse dentro de los límites de la propiedad y contener el suelo alrededor del sótano. Tipos de muro de contención: •Muro de contención en ménsula con puntera. •Muro de contención en ménsula con talón. •Muro de contención en ménsula con puntera y talón. •Muro con contrafuertes. •Muro soportado por la estructura de una edificación. •Muros de gravedad. •Muros atirantados. •Problemas más usuales de los Vale decir: CALZADURAS ATIRANTADAS. muros.
  • 9. CALZADURAS ATIRANTRADAS CONCEPTOS PREVIOS CIMIENTOS Y ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN 1. Anclaje Tensado 4. Gato a Rosca / gat de rosca 7. Puntal / puntal 10. Zarpa, Berma 13. Zapata Centrada 16. Zapata Excéntrica 19. Hormigón de Relleno 22. Losa de Cimentación 2. Retacado 3. Recalzo, Recalce 5. Puntal Metálico, 6. Socavación Castillejo 8. Adaraja, Enjarje, Endeja 9. Cimiento Corrido 12. Cepa, Losa de 11. Zapata Corrida Encepado 14. Pilar Enano 15. Riostra 17. Zapata Escalonada 18. Zapata Aislada 20. Zapata Nervada 21. Hormigón de Base 23. Forjado Sanitario
  • 10. CALZADURAS ATIRANTRADAS MUROS DE CONTENCION ATIRANTADOS: ESTRUCTURA MODULAR PREFABRICADA Estructura modular prefabricada para muros de contención atirantados compuesta de una serie sucesiva de paneles de concreto armado, prefabricados según módulos estandarizados, que se colocan verticalmente apoyados sobre una argamasa de subsuelo, y anclados mediante colado de un cimiento de concreto armado, estando provisto cada panel de un tirante que una vez colocado queda fijado por su extremo superior a la cara del panel enfrentada al material a soportar, y su extremo inferior se inserta en el cimiento de anclaje. El tirante se conforma como un brazo curvado con su concavidad enfrentada al material a contener, y con una radio de curvatura comprendido entre 15 y 25 metros, con una relación entre el citado radio del tirante y la altura total del panel comprendida entre 1 y 5.
  • 11. CALZADURAS ATIRANTRADAS MUROS DE CONTENCION ATIRANTADOS: ESTRUCTURA MODULAR PREFABRICADA Desplome de muros (solo tirantes): Una de las posibles soluciones de apeo de muros puede ser también: desde el interior mediante atirantados metálicos que refuerzan las construcciones basándose en su capacidad de transmisión de esfuerzos de tracción. Atirantado vertical atirantado horizontal Muro atirantado verticalmente en Cadenas horizontales de anclaje realizadas esquina con uno y dos perfiles laminados UPN
  • 12. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS 1. INTRODUCCION Aproximadamente en 1950 se ha desarrollado en concepto de masas rocosas y suelos anclados con elementos pretensados hasta alcanzar un campo muy amplio de aplicación. Los anclajes constituyen en los actuales momentos un medio esencial para garantizar la estabilidad de estructuras muy diversas lográndose utilizar los procedimientos y posibilidades que la tecnología actual del soporte mediante anclajes pone a nuestra disposición para aplicar la técnica moderna del sostenimiento. Los anclajes pueden utilizarse de forma muy ventajosa en cualquier situación en que se necesite ayuda de la masa de suelo para soportar un determinado estado de tensiones o esfuerzos. Casos muy comunes se producen en los muros de tierra en donde es necesario garantizar la estabilidad de la masa de suelo, y por ende de la obra. Como elemento que contrarresta las subpresiones producida por el agua, en el sostenimiento de techos y hastíales en obras subterráneas de vialidad, centrales hidroeléctricas y mineras, e igualmente como soporte artificial en taludes constituidos por masas de suelos y/o rocas. En el caso de muros anclados es muy común observar este tipo de obras a lo largo y ancho de importantes tramos carreteros., en donde parte de la calzada ha colapsado al producirse una disminución en la resistencia al corte de masa del suelo... Estos problemas han sido tratados satisfactoriamente a través de las pantallas o muros atirantados. En este sentido cave destacar que en las construcciones civiles se viene destacándola utilización con mayor frecuencia de los anclajes metálicos para sostener muros y absorber momentos volcadores. Este ultimo como ocurre en las torres de alta pensión y en las presas para resistir las fuerzas volcadoras, debidas al agua; así como en otras numerosas obras , en la cual la fuerza de tracción al terreno del anclaje transfiere las solicitaciones hasta una zona más profunda y estable, y por tanto de mayor capacidad portante. En estas condiciones la resistencia tangencial de la masa de suelo circundante al miembro estructural empotrado acta para resistir dicha carga de tracción. Cabe destacar también que el sistema de muros anclados o sistema de contención por medio de anclajes, bien sean activos o pasivos, es cada vez de mayor utilización. La razón fundamental se debe a que en los centros urbanos de gran desarrollo, es frecuente la construcción de edificios con varios sótanos, donde se requieren cortes de gran altura.
  • 13. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS Lo dicho anteriormente indica que la utilización de anclajes ha sido indicada como la mejor alternativa técnica y económica en la construcción de muros de contención, con la correspondiente utilización de los procedimientos modernos que nos ofrece el concreto proyectado por vía seca o húmeda. Pro supuesto que al realizar este tipo de obras se tiene que tener un cuidado especial por las edificaciones vecinas; APRA que no se produzcan deslizamientos de tierras que afecten contra las estructuras aledañas; las cuales podrían causar perdidas económicas y de vidas humanas. Por otra parte antes de iniciar el proceso de instalaciones del anclaje en obra se debes realizar los estudios necesarios correspondientes a la estabilidad del terreno para elegir el tipo de anclaje a utilizar en el terreno tanto por su adaptabilidad y la economía que el proyecto requiere. De esta forma se asegura que estos elementos que trabajan a tracción mejorarán las condiciones de equilibrio que la estructura requiere. Finalmente los gráficos que se presentaran a continuación ejemplifican el uso y manejo en diferentes proyectos; lo cual verifica la gran diversidad de usos que se le da a este método. Fig. 1 diferentes aplicaciones de los anclajes atirantados.
  • 14. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS Fig. 1 diferentes aplicaciones de los anclajes atirantados. En los últimos años se han llevado a cabo numerosos estudios y experimentos sobre los anclajes. El criterio actual de diseño puede ser clasificado en dos principales grupos, el primero se basa en la teoría de la elasticidad, la cual presenta limitaciones cuando se trata de masas rocosas heterogéneas. El segundo criterio involucra la selección de parámetros mediante reglas empíricas; la diferencia entre estos dos métodos se debe a la complejidad del diseño de un sistema de anclaje ya que este requiere un estudio detallado de la geología del terreno, conjuntamente con las presiones generadas por las masas del subsuelo, así como la magnitud y la dirección de estos esfuerzos que son vitales antes de iniciar cualquier excavación.
  • 15. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS Se menciona también en el diseño de los tirantes anclados estudiar los conceptos principales en relación al diseño de los cuatro modos de ruptura: 1. Ruptura de la masa a rocosa o del suelo 2. Ruptura de la interfase acero – lechada de cemento 3. Ruptura en el contacto roca/suelo – lechada de cemento 4. Ruptura de las barras o guayas de acero Por lo tanto al establecer el factor de seguridad del anclaje como elemento estabilizador, cada uno de los modos de falla antes mencionados deben ser considerados. Por otra parte la función principal del anclaje es la de reforzar y sostener suelos y masas rocosas parcialmente sueltas que pudieran estar sujetas a fallar. Estas masas inestables pueden estabilizarse mediante anclajes, al generarse un incremento de las tensiones normales sobre la existente o potencial superficie de ruptura; lográndose por lo tanto un aumento en la resistencia al esfuerzo cortante de dicha superficie. Otro aspecto a considerar es que los anclajes introducen tensiones y deformaciones adicionales en la masa del suelo mejorando la estabilidad general, en donde el tipo de anclaje, y el método de instalación, conjuntamente con los aspectos geológicos más resaltantes juegan un papel preponderante en el diseño del soporte.
  • 16. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS A pesar de que existen diferentes métodos de estabilización, el soporte mediante la técnica de tirantes anclados ha tenido mucho éxito, aun en condiciones desfavorables como es el caso de rocas relativamente meteorizadas y fracturadas. Lógicamente el área principal de aplicación de los anclajes es estabilizar la masa rocosa o de suelo que no esta en equilibrio consigo misma mediante la transmisión de fuerzas externas a la profundidad diseñada. Así un caso que presenta un interés especial, como el caso de la figura 1.4, en la cual se muestra de acuerdo a la empresa Bauer, la forma de utilizar los anclajes como elementos de soporte en las obras de tierra
  • 17. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
  • 18. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS 2. CONCEPTO Y CARACTERISTICAS DE LOS ANCLAJES INYECTADOS Estos tipos de anclajes son armaduras metálicas, alojadas en taladros perforados, cementadas mediante inyecciones de lechada de cemento. El elemento estructural es sometido a tracción, generando un esfuerzo de anclaje, el cual es soportado por la resistencia de soporte al corte lateral en la zona de inyección en contacto con el terreno. A través de la inyección se forma un miembro empotrado en el extremo profundo del tirante metálico, colocado dentro del barreno; por lo tanto las fuerzas que actúan sobre el anclaje inyectado, no se transmiten a toda la zona del terreno, sino solamente en el tramo del terreno de la zona inyectada. Adicionalmente a los anclajes inyectados se emplean también los pernos puntales, los cuales tienen un dispositivo para empotrar el sistema de anclajes en el fondo del barreno. Este tipo de pernos se anclan debido a la apertura que se produce en dos valvas metálicas ranuradas al apretar el perno. Igualmente en la práctica es común emplear los pernos de anclaje repartidos (anclajes pasivos), en el cual el empotramiento a la roca se efectúa en toda la longitud del barreno con lechada de cemento o resina. En este caso, la resina y el elemento endurecedor, se colocan en capsulas en el fondo del barreno. Al colocar la varilla metálica y rotarla se rompen las capsulas, mezclándose sus componentes. En las resinas rápidas en fraguado demora medos de un minuto y en las lentas entre 3 y 4 minutos. También se cementan los pernos mediante el denominado tipo PERFO, el cual consiste en colocar el mortero en un cuerpo cilíndrico perforado (constituido por dos chapas) que se incorporan en el interior del barreno. Posteriormente se introduce el perno que comprime el mortero, el cual es obligado a salir por los agujeros de las chapas rellenando así todo el volumen del barreno. También cabe mencionar que entre 1977 y 1980 se desarrollo el sistema SWELLEX, a través de un programa de investigación llevado a cabo por la empresa ATLAS COPCO en suecia, el cual consiste en bulones de acero tubular de anclaje metálico repartido que han sido doblados longitudinalmente para reducir su diámetro, al cual se le incorpora una bomba de inyección de agua de alta presión. Una vez colocado el búlon en el taladro se bombea agua a alta presión (30 Mpa) En su interior a través del orificio de inyección del casquillo inferior. Como resultado del proceso de bombeo, el búlon SWELLEX se comprime contra las paredes del barreno adaptándose a la vez a las irregularidades del terreno.
  • 19. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS En estas condiciones una vez expandido el búlon, se produce una presión de contacto entre del búlon y las paredes el barreno, en la cual actúan dos tipos de fuerzas, una radial perpendicular a su eje en toda su longitud, y otra friccionante que dependerá principalmente de la estructura de la roca. Por otra parte el los tirantes de anclaje se utilizan como miembros de tracción barras de acero de alta resistencia. Las barras tienen generalmente un fileteado exterior que aumenta la adherencia en la zona de anclaje y permite por otra parte la unión por medio de manguitos especiales. El bloqueo de la barra sobre la placa de apoyo, se hace por medio de una tuerca. Con mayor frecuencia se utilizan los tirantes constituidos por un cierto número de cables unidos formando un haz. El anclaje se hace generalmente mediante enclavamientos cónicos, como se podrá observar mas adelante. Para los tirantes en rocas se pueden alcanzar perfectamente unidades que sobrepasan los 3 000 00 kN. Para tirantes anclados en terrenos aluviones las tensiones son mas bajas y actualmente se limitan a 1 000 00 kN o 1 500 00 kN. Los tirantes se componen de tres partes: La zona de anclaje propiamente dicha; una zona libre en la que el tirante puede alargarse bajo el efecto de la tracción. En esta zona el tirante se encuentra generalmente encerrado en una vaina que impide el contacto con el terreno La cabeza de anclaje que transmite el esfuerzo a la estructura o pantalla A. LA ZONA DE ALNCLAJE es la parte solidaria al terreno, y es la encargada de transferir los esfuerzos al terreno. B. LA ZONA LIBRE es parte en la cual la armadura metálica se encuentra separada o independizada del terreno que la rodea, lo que permite deformarse en plena libertad al ponerse en tensión C. LA CABEZA; corresponde a la zona de unión de la armadura a la placa de apoyo.
  • 20. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS El anclaje de los tirantes se coloca mediante inyecciones de cemento. El tirante tiene uno o dos tubos que permiten la inyección del cemento y la salida del aire. Este ultimo tubo sirve para indicar que el barreno ha sido totalmente inyectado y por ende la zona de anclaje. Para repartir el esfuerzo ejercido por el tirante sobre la estructura a estabilizar se utiliza una placa de hormigón armado o metálica.
  • 21. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS Los anclajes pueden dividirse según su aplicación en función del tiempo de servicio, distinguiéndose los siguientes tipos: A. ANCLAJES PROVISIONALES. Tienen carácter de medio auxiliar y proporcionan las condiciones de estabilidad a la estructura durante el tiempo necesario para disponer otros elementos de resistencia que lo sustituyan. Su vida útil no debe exceder los 18 meses. B. ANCLAJES PERMANENTES. Se instalan con carácter de acción definitiva. Se dimensionan con mayores coeficientes de seguridad y han de estar proyectados y ejecutados para hacer frente a los efectos de la corrosión. Dichos anclajes están diseñados para una vida útil de acción mayor a 18 meses. En este tipo de anclajes es importante disponer de la aplicación de un sistema anticorrosivo que garantice la protección del acero por varias décadas. El anticorrosivo debe ser reisitente a los agentes químicos, elementos bacteriológicos, ácidos orgánicos, y nos niveles de agresividad del terreno. Adicionalmente la armadura debe ser capaz de transmitir de forma duradera y continua los esfuerzos del anclaje sin sufrir deterioro alguno. En definitiva se requiere de una filosofía de diseño orientada a poder asegurar una protección completa del tirante y de la lechada del cemento. En función a sus formas de trabajar se pueden clasificar en: C. ANCLAJES PASIVOS. No se pretensa la armadura después de su instalación. El anclaje entra en tracción al producirse la deformación de la masa de suelo o roca. D. ANCLAJES ACTIVOS. Una vez instalado se pretensa la armadura hasta alcanzar la carga admisible, comprimiendo el terreno comprendido entre la zona de anclaje y la placa de apoyo de la cabeza. E. ANCLAJES MIXTOS. La estructura metálica se presenta con una carga menor a la admisible, quedando una fracción de su capacidad resistente en reserva para hacer frente a posibles movimientos aleatorios del terreno. La tabla 1.1 muestra según PFISTER ET AL, las características mecánicas de las barras, cordones y alambres utilizados como elementos de soporte, la cual es de gran utilidad para determinar la carga de diseño, así como la separación entre anclajes.
  • 22. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
  • 23. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
  • 24. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
  • 25. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS 2.1 PARTES DEL ANCLAJE Como lo menciona AYALA ET AL, existen diferentes maneras de constituir la zona de anclaje, en la que la armadura queda fijada al terreno. ZONA DE ANCLAJE ZONA LIBRE CABEZA Y PLACA DE APOYO ZONA DE ANCLAJE. El dispositivo mecánico mas elemental y de mas fácil instalación es el casquillo expansivo (figura 1.12 a), dado su carácter puntual, esta concebido para anclar en roca sana o estabilizar bloques y cuñas de rocas que se han desarrollado por la intersección de unos pocos planos de debilidad. Se utiliza generalmente el bulones de poca capacidad resistente (menos de 200 kN por búlon)
  • 26. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS Con el tiempo hay la tendencia de que el cono de expansión se deslice perdiendo efectividad progresivamente debido probablemente, como resultado del efecto de las vibraciones por voladuras. En muchos casos para evitar esta desventaja, el barreno es inyectado con lechada de cemento.
  • 27. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS La lechada se inyecta por la boca del barreno y el tubo de regreso llega hasta el final del mismo. La inyección termina después de la salida del aire y de la emisión de lechada por el tubo de regreso (figura 1.12b). De esta forma el anclaje actúa en forma permanente, evitándose a la vez los efectos de corrosión. Los bulones de expansión se utilizan con éxito en el campo de la minería debido a las siguientes ventajas Recuperabilidad Mecanización Seguridad Recuperabilidad. Al aflojar la tuerca que sujeta la placa, el perno pierde la tensión, y si no existen deformaciones excesivas el perno puede recuperarse con facilidad. Mecanización. El perno de expansión puede mecanizarse con bastante facilidad con las modernas unidades de perforación tipo JUMBO para bulonaje. Seguridad. Las conchas de expansión poseen una mayor superficie de anclaje. Los bulones de expansión no pueden ser empleados en rocas friables, y la carga que admiten, es por lo general, inferior a la del acero y la barra. Este obstáculo ha sido superado mediante la utilización de anclaje repartido, donde la zona de anclaje se obtiene a todo lo largo de la superficie lateral del perno mediante el fraguado de un mortero que ocupa el espacio anular libre entre el perno y las paredes del barreno (figura 1.13). Adicionalmente tiene la ventaja en relación con los bulones de expansión, que pueden emplearse con éxito en rocas fracturadas, además de su simplicidad, economía y estabilidad en el tiempo como anclaje permanente. Una forma de eliminar el sistema de inyección o lechada de cemento, es aplicando el método PERFO, sin lugar a dudas más versátil pero a la vez más costoso.
  • 28. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
  • 29. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS Para colocar el mortero se utilizan dos semicilindros de chapa perforada (figura 1.14a), que una vez llenos de mortero se introducen en el barreno, posteriormente se inserta la barra de acero, desplazando lateralmente el mortero, el cual penetra en el espacio anular, adaptándose perfectamente a todas las irregularidades, garantizando al mismo tiempo una buena adherencia de todos los barrenos. Los anclajes tipo PERFO se construyen en longitudes d hasta 12 m y para capacidades de carga entre 120 y 200 kN. HOEK y BROWN recomiendan los siguientes diámetros para el sistema PERFO.
  • 30. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS Desde luego, si únicamente en la parte externa del barreno se coloca el mortero con el tubo perforado, quedara una longitud libre, lo que permite en este caso poder tensar el tirante (figura 1.14b). La inyección se lleva a cabo de tuberías de PVC, y es frecuente inyectar a presión, alcanzándose valores de hasta 3 Mpa. En este caso en necesario separar la zona de anclaje de la zona libre y evitar que esta se cemente con la lechada. Puede ser ventajoso emplear aditivos que aceleren el fraguado y disminuyan la retracción. En el Casio de bulones de roca es frecuente la utilización de resina, para la formación de la zona de anclaje. La adherencia resina – roca es dos o tres veces la de la lechada de cemento siempre que se utilice en un medio seco. Se llama bulbo de anclaje al material8 cemento, resina o mortero) que recubre la armadura y que solidariza con el terreno que la rodea. Es importante lograr una buena materialización del bulbo de anclaje, operación más delicada cuando se trata de terrenos sueltos y fracturados. La versión mas simple es el tirante tipo mono – barra o mono (figura 1.6), en el cual la barra es directamente empotrada en el bulbo. Debido a las dificultades de garantizar una buena protección a la corrosión de la armadura metálica, tienen su aplicación en la mayoría de los casos en contenciones temporales. A la vez es importante destacar que en la zona de anclaje el mortero o lechada de cemento es de gran utilidad para preservar la armadura metálica frente a la acción corrosiva, protegiéndola mediante una película pasiva formada por hidróxidos ferrosos [Fe (OH)], que se caracteriza por ser latamente insoluble en soluciones con un PH alcalino, siendo además la responsable de garantizar la seguridad en ambientes agresivos cuando el acero esta embebido en el concreto. La resistencia en la zona de anclaje viene determinada, en primer lugar, por la adherencia entre lechada y acero, y en segundo lugar, por la adherencia entre el bulbo de anclaje y el terreno que lo rodea, que es generalmente lo que determina la resistencia. Es difícil determinar a priori la resistencia de la zona de anclaje, especialmente en anclajes inyectados. En la tabla anexa recomendad por MÚZAS LABAD, se recogen con carácter orientativo algunos valores de la resistencia media al deslizamiento de bulbos inyectados, en distintos tipos de terreno.
  • 31. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS ZONA LIBRE. La zona libre, cuando el terreno de la perforación puede separarse, queda independizado del mismo mediante camisas de PVC o metálicas. En cualquier caso puede protegerse la corrosión mediante rellenos de productos protectores. Por razones constructivas la zona libre debe tener una longitud mínima de 6 m, con objeto de controlar adecuadamente la puesta en tensión y minorizar la influencia de los movimientos de la cabeza. CABEZA Y PLACA DE APOYO. El sistema de abroche de la armadura a la placa de apoyo, puede estar constituido por tuercas en el caso de barras roscadas o bien remachados o conos macho – hembra para alambres y cordones. El abroche puede ser común al conjunto de la armadura o independiente para uno o varios elementos. La placa de apoyo suele situarse sobre un bloque de hormigón armado, que transmite los esfuerzos a la superficie del terreno.
  • 32. CALZADURAS ATIRANTRADAS LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS
  • 33. CALZADURAS ATIRANTRADAS IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIÓN
  • 34. CALZADURAS ATIRANTRADAS IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIÓN
  • 35. CALZADURAS ATIRANTRADAS IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIÓN SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE LA CALZADURA SOSTENIMIENTO DE LAS PAREDES LATERALES DE LA EXCAVACION PROFUNDA MEDIANTE EL SISTEMA DE CALZADURAS
  • 36. CALZADURAS ATIRANTRADAS IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIÓN SECUENCIA DE LOS PAÑOS ALTERNADOS DE LA CALZADURA
  • 37. CALZADURAS ATIRANTRADAS IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIÓN APUNTALAMIENTO EN LAS CALZADURAS
  • 38. CALZADURAS ATIRANTRADAS EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS ADYACENTES • Antes de iniciarse la excavación en el suelo las presiones laterales y el esfuerzo cortante debido a las fuerzas gravitacionales se encontraban en equilibrio en donde el esfuerzo cortante es menor que la resistencia máxima del suelo. • Al realizarse el corte la excavación causo una disipación de esfuerzos concentrados en el suelo y una expansión en el suelo adyacente, lo que produjo el asentamiento y formación de las grietas de tensión que a su vez generaron cuñas de deslizamiento activadas por efecto de la sobrecarga estática o dinámica. La deformación horizontal del terreno por debajo del nivel de cimentación establecen que la pared lateral de la excavación se deforma de manera importante en su parte superior moviéndose casi paralelamente hacia el centro de la excavación, observándose que en el fondo disminuye. • Con las mediciones de las deformaciones durante las excavaciones se ha encontrado un imperceptible levantamiento en el fondo de la excavación hacia el interior de la misma, encontrándose que unas de sus paredes sufre deformaciones por esfuerzo cortante como consecuencia de la relación que existe entre la longitud y el espesor de la zona de trabajo así como las propiedades elastoplasticas del suelo siendo secundarias y mínimas las deformaciones por flexión  Durante la excavación es importante que el responsable de la obra observe, analice e interprete cualquier señal que pueda producir la excavación con la finalidad de evitar cualquier falla que pudiese presentarse durante la etapa de la construcción de las calzaduras es necesario evaluar los movimientos, grietas que anteceden al desplome del suelo.
  • 39. CALZADURAS ATIRANTRADAS EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS ADYACENTES
  • 40. CALZADURAS ATIRANTRADAS EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS ADYACENTES • Se observa la pared lateral adyacente a las viviendas que levantó la empresa constructora, que solo la une a las viviendas por intermedio de un dintel colocado en el ingreso lateral de una de ellas, la calzadura fue colocada debajo de la cimentación de la pared. COLAPSO DE CALZADURA TIPO PANTALLA CIERRE DE LA VIA
  • 41. CALZADURAS ATIRANTRADAS EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS ADYACENTES EMPUJES HIDROSTATICOS • En la zona del derrumbe se observo las tuberías de desague con filtraciones de agua que fluyen hacia la zona de menor presión del suelo, la presión del agua en el área de vacíos del suelo soportará la carga empujando la estructura de la calzadura que no fue considerada en el diseño de la calzadura, por lo que la presión del agua en el suelo responde a la incapacidad del agua para tomar esfuerzos cortantes, perdiendo el suelo su capacidad de carga. • Por las características del suelo, se hubiera realizado un estudio de suelos en la cual de habría detectado las filtraciones y además de las características que predominan en este, pudiéndose haber drenado y estabilizarlo antes de proceder a la excavación.
  • 42. CALZADURAS ATIRANTRADAS EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS ADYACENTES •DETECCION DE LA TUBERIA DE DESAGUE •DESPRENDIMIENTO DE CIMENTACION PRODUCIDO POR LA CAIDA •Los efectos que repercutieron en las estructuras adyacentes a la obra tanto en la estabilidad como en los asentamientos, adquiere fundamental importancia por lo que en lo sucesivo se deberá tener mayor cuidado en el diseño y la construcción de calzaduras para alturas menores a 6M de profundidad debiéndose instalar soportes adecuados según las condiciones del suelo para evitar los derrumbes o movimientos del terreno que afecten las construcciones vecinas • En conclusión la capacidad prevista del sistema de contención construida fue insuficiente para resistir los empujes generados por los materiales predominantes.
  • 43. CALZADURAS ATIRANTRADAS EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS ADYACENTES LA CALZADURA Y LA HUMEDAD EXISTENTE EN LA ZONA
  • 44. CALZADURAS ATIRANTRADAS EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS ADYACENTES SECCION TRANSVERSAL DE LA CALZADURA
  • 45. CALZADURAS ATIRANTRADAS ANALISIS DE LOS DAÑOS • De lo analizado el suelo conformado por grava, limo, arena y sus vacíos soportan las sobrecargas manteniendo en equilibrio las presiones laterales, pero al ingresar la presión del agua hacía los vacíos impiden al agua tomar esfuerzos cortantes produciéndose un cambio en su resistencia y volumen, al incorporarse el agua en el suelo se producen empujes hidrostáticos que puede agravar la inestabilidad de cualquier tipo de suelo. • La falla se produce cuando la resistencia del esfuerzo cortante del suelo adyacente vence a la resistencia del esfuerzo cortante del suelo- agua, reflejándose en el estado de esfuerzos de la zona cargada su capacidad de carga. • La presencia del agua anula la cohesión aumentando los empujes y afectando la estabilidad del suelo. • La excavación causó una disipación de esfuerzos concentrados en el terreno y una correspondiente expansión en el suelo adyacente, lo que produjo el asentamiento y la formación de grietas de tensión que generaron las cuñas de deslizamiento activadas por el efecto de la sobrecarga estática y dinámica en el área de excavación. • Antes de realizarse la excavación el suelo se encontraba en equilibrio debido a la s presiones laterales en cada lado iguales entre sí además de un esfuerzo cortante de las fuerzas gravitacionales en su base, el suelo será estable si el esfuerzo cortante es menor que la resistencia máxima del material constituyente. • Al realizarse el corte vertical uno de los lados causará la redistribución de los esfuerzos en el suelo, para poder lograr mantener el equilibrio el esfuerzo cortante deberá aumentar hasta neutralizarlo.
  • 46. CALZADURAS ATIRANTRADAS ANALISIS COMPARATIVO ENTRE LAS TECNICAS DE LA CALZADURA VS. PANTALLAS ANCLADAS • El suelo fluvial de Lima tiene una cobertura o estrato superficial generalmente conformado por un suelo limo arcilloso de espesor variable, así en el Cercado de Lima, La Victoria, Pueblo Libre, Lince, San Borja, San Isidro, Miraflores y parte de Surco, esta cobertura varía entre 0.30m a 1.50m de espesor, en San Miguel, Barranco, Chorrillos, La Perla, Bellavista, Callao oscila entre 1.50m y 15.0m de espesor, en el Callao la cobertura descrita se complica con la presencia de zonas turbosas y a veces pantanosas por lo que este suelo puede considerarse errático. • El suelo fluvial de Lima tiene un espesor de más de 400m y es una mezcla de bolones, cantos rodados, gravas, arenas y algo de finos los suficientes suelos finos como para crear una “cohesión aparente” o resistencia debido a la succión o presión negativa del agua contenida en los poros,esta “cohesión aparente” decrece, si el contenido de humedad aumenta hasta anularse “saturación”, por esta razón se llama “aparente” a esta cohesión.
  • 48. CALZADURAS ATIRANTRADAS VI. CASO GAMARRA: •La obra en cuestión no solo carecía de licencia de construcción, sino que falsificó una ante vista y paciencia de los Inspectores de Obras de la Municipalidad de La Victoria. •Aparentemente no contaba con la dirección de un profesional responsable con experiencia de excavaciones, calzaduras y entibamientos. La obra se encontraba sólo al mando de un capataz o maestro de obra sin mayores conceptos de prevención de riegos. •La Normatividad vigente que propulsa el actual gobierno incentivando la actividad constructora es contraproducente, pues otorga una serie de prerrogativas a los constructores para aprovechar los silencios positivos administrativos de las municipalidades para aprobar sus proyectos y supervisar sus obras. Sacándole la vuelta a la buena ejecución de obra. Puedo afirmar que el sistema de calzaduras empleados en la excavación para la construcción de nuevas edificaciones es totalmente empírica en la mayoría de los casos, que ha provocado numerosas muertes y fallas estructurales en las edificaciones vecinas debido a asentamientos de sus cimentaciones. Es tan empírica que no se toma en cuanta muchas veces la dinámica de los empujes laterales que soportará dicha calzadura. De las tomas fotográficas a la calzadura colapsada, se puede apreciar que la sección de la calzadura es la misma desde su base hasta la coronación. Últimamente se han detectado fallas y agrietamientos en edificaciones recién construidos. Si la vida útil estimada de una edificación es de aproximadamente 50 años, el que esta colapse en menos de un año puede describir como han sido construidos.
  • 49. CALZADURAS ATIRANTRADAS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES • Durante la etapa de la excavación se deberá considerar un banco de material-suelo cuya profundidad máxima es de 6m así como el apuntalamiento para el mejor sostenimiento de este e ir compensando gradualmente la resistencia del esfuerzo cortante y evitar la liberación de los esfuerzos horizontales residuales para su no expansión durante el proceso de la construcción. • Se ha detectado que el movimiento del fondo hacia arriba esta acompañado por un movimiento perceptible hacia adentro de la excavación, a medida que esto ocurre el suelo adyacente a la excavación sufre desplazamientos laterales y asentamientos que por muy pequeños que sean pueden originar graves daños en las estructuras vecinas, siendo recomendable estabilizarlo con la instalación de las columnas ó placas en el centro del terreno excavado. • La profundidad de la excavación que se efectué y la naturaleza del terreno en asentamientos y formación de grietas de tensión que originan cuñas de desplazamiento que puedan ser activadas por efecto de sobrecarga estática ó dinámica generadas en el área de excavación y cuyo casi siempre disipador es el agua infiltrada en el medio poroso. • Durante los trabajos de corte de terreno y construcción de las estructuras de sostenimiento temporal se deberá evaluar el comportamiento del terreno y del perímetro tales como veredas, calles, y estructuras cercanas. • El factor tiempo es importante considerando que aumenta el riesgo de derrumbe por posibles alteraciones de los parámetros del suelo al estar sometido a períodos largos de exposición. • En el caso que a la profundidad de la cimentación se encuentre algún bolsón de arena o limo, deberá profundizarse la cimentación hasta sobrepasarlo y vaciar luego en la altura de la sobre- excavación efectuada una falsa zapata de concreto ciclópeo. • Se deberá de reportar cualquier anomalía observada tales como rajadura, hundimiento, etc. Para poder tomar a tiempo las medidas correctivas del refuerzo. • La presencia de aguas anularía completamente la cohesión, aumentando los empujes y afectando la estabilidad del suelo, es por tanto indispensable eliminar el riego de jardines vecinos o sistemas de aguas o desagüe con filtraciones.
  • 50. CALZADURAS ATIRANTRADAS BIBLIOGRAFÍA • PAGINAS WEB: http://www.asocem.org.pe/SCMRoot/Excavaciones%20y%20Calzaduras%20Lima%20%20Pag%20Web% 20ASOCEM%20060208.pdf http://www.invenia.es/oepm:p8900932 http://www.labsuelosuni.edu.pe/descargas/cd01/3_MUROS%20CONTENCION/17_Muros%20Sostenimient o_0.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Muro_de_contenci%C3%B3n http://www.uclm.es/area/ing_rural/Trans_const/Muros.PDF http://www.uclm.es/dep/maplicada/medios/Tipolog%C3%ADa%20de%20estructuras%20de%20hormig% C3%B3n.pdf • REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES E.050 SUELOS Y CIMENTACIONES • SENCICO: CIMENTACIONES