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• Richard Chavez Castro

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MOVIMIENTO DE TIERRAS Se elige el procedimiento constructivo según el volumen, el tipo del material a movilizar y las condiciones locales de trabajo. EXCAVACIÓN MANUAL

EXCAVACIÓN MASIVA (OPERACIÓN PESADA)

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Talud Protegido

Tablestacado de madera

Entibación: operación por la que se sostiene y fija el terreno inestable con medios auxiliares como tablones, paneles de madera, cimbras metálicas, etc. La forma más común son los tablestacados.

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Clasificación de los Suelos Cada depósito de suelo y roca debe ser clasificado por una persona competente como Roca Estable, Tipo A, B, o C. Tales análisis serán dirigidos por una persona competente.

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Pendientes Máximas Permisibles • Roca estable Vertical (Ө = 90) Tipo A ¾:1 (Ө = 53) Tipo B 1:1 (Ө = 45) Tipo C 1½ :1 (Ө = 34) )Ө

Tipo A • Tipo A - significa un suelo cohesivo – Con una resistencia a la compresión no confinada de 1.5 toneladas de presión por pie cuadrado (tsf) o mayor. – Algunos suelos cementosos también son clasificados como Tipo A. – Ejemplos: • • • •

la arcilla, la arcilla limosa, la arcilla arenosa, y el suelo resistente.

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Tipo A

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• Sin embargo, un suelo no se considera tipo A si: – está agrietado, – se sometió a vibraciónes, – se alteró previamente o – forma parte de un sistema de capas inclinadas en donde las capas dentro de la excavación tienen una pendiente de 4:1. – está sujeto a otros factores que le exigirían que fuera clasificado como un material menos estable.

Tipo B

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• Tipo B - significa un suelo cohesivo con una resistencia a la compresión no confinada mayor de 0.5 tsf, pero menor de 1.5 tsf. • Puede ser un suelo previamente perturbado, agrietado, piedroso seco que no es estable, y sujeto a la vibración. • Estos suelos incluyen: – – – –

el cieno (lodo blando que forma depósito), la arcilla arenosa, la arcilla mediana, la roca desmoronable.

Tipo C • Tipo C - significa un suelo cohesivo con una resistencia a la compresión no confinada de 0.5 tsf o menor.

• Estos suelos incluyen: – la grava, – la arena arcillosa, – la arena blanda, – la tierra sumergida, – la roca desmoronable.

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Acarreo de materiales • El método a emplear se elige según el volumen de material y la distancia a transportar. • Muchas veces no se presupuesta esta partida por falta de un análisis de organización del proyecto (análisis del proceso). • Los medios más adecuados son la carretilla o boogie en distancias cortas y el volquete en distancias largas.

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Acarreo de materiales

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Volquete

Carguío con minicargador

Protección de la carga

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AVENIDA 1

ORGANIZACIÓN DE UNA OBRA DE EDIFICACIÓN

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DISEÑO DE LA EXCAVACIÓN

FOTO AÉREA

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EXCAVACIÓN MANUAL EN OBRAS INFORMALES

NO HAY MEDIDAS DE SEGURIDAD

SEPULTAMIENTO INMINENTE – CAÍDA A DESNIVEL – CAÍDA DE OBJETOS

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“HÍBRIDO CRIOLLO”

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Recomendaciones • Usar calzaduras o muros pantalla si se va a excavar bajo cimentaciones vecinas. • Humedecer el área a excavar si se tiene presencia de arena. • Entibar según el diseño del profesional responsable. • Proteger las excavaciones profundas contra rodadura de materiales y caída de personas.

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• Calzadura: Protección ejecutada en propiedad vecina, es decir fuera de los linderos del terreno por excavar.

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• Muro Pantalla o Pantalla de contención : Protección ejecutada dentro de los linderos del terreno por excavar.

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Clases de Muro Pantalla

a) En voladizo

b) Ancladas

c) Apuntaladas

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Calzaduras • Se construyen cuando al profundizar en el terreno se hace por debajo de una edificación, obra civil y/o talud vecino existente. • Además de los empujes laterales del terreno vamos a tener que transmitir parcialmente la carga vertical de la cimentación existente a un estrato más bajo. • Adicionalmente en excavaciones de sótanos, soporta temporalmente el empuje del terreno una vez realizada la excavación.

Calzadura

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CALZADURA

Bajo cimentación Bajo pista o vereda

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Calzaduras • La práctica de construir calzaduras en propiedad vecina para protegerla es tradicional en nuestro país. • Las calzaduras son ventajosas para los propietarios de la nueva construcción (aprovechamiento del 100% del área del terreno y control de asentamientos en la propiedad vecina). • Además, mejoran la capacidad portante de la cimentación, ya sea ampliándola o buscando un estrato de suelo mas resistente a una mayor profundidad.

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Relación con la propiedad vecina • Se debe consultar a los vecinos sobre la pretensión de calzar su propiedad, y acordar con ellos algún tipo de compensación. • Tomar fotos del estado en que se encuentra la construcción vecina antes de empezar. • Verificar constantemente la aparición de asentamientos y/o grietas en la propiedad vecina. • Paralizar la obra si aparecen asentamientos y/o grietas y consultar al ingeniero de diseño.

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Seguridad en las calzaduras • Es una operación a menudo difícil y peligrosa debido a que su estado puede modificarse por la presencia de agua y vibración, en especial, en excavaciones de mas de 6 m.

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CALZADURAS Procedimiento constructivo

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Procedimiento de construcción de la calzadura • En Lima es común construir una pantalla o muro continuo de concreto simple de espesor variable. • El procedimiento usual es secuencial a medida que avanza la calzadura. • Es un procedimiento de tradición muy antigua.

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Calzadura por franjas horizontales Construcción secuencial

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1ª Etapa 11

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2ª Etapa 3ª Etapa

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Para calzaduras profundas se debe incrementar el ancho de las franjas según el diseño.

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EJEMPLO 01 DE CALZADURA

Plano de Cimentación

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ZONA EJE D’

Plano de calzaduras ZONA EJE D’

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EJEMPLO 02 DE CALZADURA

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Diseño de calzadura

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Muros Pantalla • No hay transferencia de carga vertical a los estratos profundos. • Para evitar la posibilidad de asentamientos verticales en las estructuras existentes se depende únicamente de la rigidez lateral de la pantalla. • Clases: pueden ser de voladizo, ancladas o apuntaladas.

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Clases de Muro Pantalla

a) En voladizo

b) Ancladas

c) Apuntaladas

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Muro Pantalla Anclado (Muro Anclado) El muro pantalla es anclado en el terreno usando bulbos de concreto con cables de acero tensado. Se pueden diseñar como parte de los muros estructurales del edificio (placas y columnas)

Una vez construido los sótanos y vaciados sus techos se destensan los cables para brindar seguridad en caso que la edificación vecina requiera excavar.

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Procedimiento Muro pantalla Excavación masiva

Esta etapa es similar a la de calzaduras, se hace por etapas a medida que se van avanzando los anillos. Es importante mencionar que la excavadora o retroexcavadora que se está empleando normalmente se queda en la obra para que el proceso sea rápido.

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Perforación e introducción de cables e inyección oDefinición de trazo:

Imagen 1. Trazo de ejes

Se define el punto de anclaje de acuerdo a lo indicado en el plano de detalle. Hay que considerar que el detalle de los planos es a la cara del muro pantalla, por lo cual debemos proyectar el punto con el ángulo de inclinación.

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oArmado del taladro y casing:

Imagen 2. Armado de taladro y casing

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Imagen 3. Casing típico

Se arma el primer casing con la punta del taladro en la máquina perforadora.

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oColocación de espuma y lubricantes:

Imagen 4. Colocación de lubricante

Se colocan los lubricantes al taladro para que pueda rotar. Así mismo, se le coloca espuma líquida al agua para que sirva como agente de limpieza del taladro y de la perforación.

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oPosicionamiento y medición de ángulo:

Imagen 5. Medición de ángulo de perforación

Se posiciona la máquina perforadora en el punto indicado y se mide el ángulo de inclinación vertical y horizontal indicado en planos.

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oPerforación: Se inicia el proceso de perforación. Durante este proceso se añaden extensiones de casing y de taladro hasta alcanzar la profundidad requerida.

Imagen 6. Perforación

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oRetiro del taladro: Se procede a retirar el taladro (84 mm) para dejar el casing libre.

Imagen 7. Retiro de taladro

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oColocación de cable de acero: Se coloca el cable para anclaje. Este ha sido previamente preparado de acuerdo a las especificaciones de diseño para cada muro pantalla. Presenta dos partes: bulbo y parte libre.

Imagen 8. Extremo del bulbo (tubería con orificio)

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Imagen 9. Inserción de cables para tensado

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oRetiro de casing e inyección: Una vez colocado el cable, se retira el casing para dejar el orificio libre e iniciar la inyección.

Imagen 10. Cable inyectado

Cabe resaltar que la inyección se realiza una vez que se tiene de 3 a 5 anclajes colocados.

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Excavación manual de banqueta y perfilado Se inicia el proceso de excavación con la retroexcavadora hasta llegar al nivel deseado. El control de nivel se realiza permanentemente durante el proceso.

Imagen 11. Excavación de banqueta y perfilado

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El perfilado se realiza manualmente con picos y palas.

Imagen 12. Perfilado de muro

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Una vez alcanzado el nivel horizontal y vertical deseado, se procede a echar una lechada de cemento para evitar que se desmorone el terreno.

Imagen 13. Lechada de cemento para estabilizar

69 Colocación de fierro Al fierro especificado inicialmente en los planos estructurales el contratista de muros pantalla agrega un refuerzo en la zona donde se generará los esfuerzos al momento de tensar los cables. El procedimiento sería el siguiente: Traslado de material habilitado a zona de trabajo.

Imagen 14. Habilitación de acero

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Colocación de mallas de acero (según planos).

Imagen 15. Colocación de acero

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Colocación de acero terminado (Incluyendo refuerzo en zona de anclaje).

Imagen 16. Muro armado notándose acero de refuerzo

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Encofrado de muro El proceso se inicia con la colocación de las soleras para apoyar las primeras planchas de encofrado metálico. Todas las planchas han sido previamente preparadas con desmoldante. Se lleva control topográfico al inicio y al final del proceso para mantener la verticalidad del mismo. Colocación de paneles.

Imagen 17. Encofrado de muro pantalla

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Colocación de vigas de doble canal.

Imagen 18. Vigas de doble canal para alineamiento

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Apuntalamiento y contrafuerte.

Imagen 19. Contrafuerte armado dejando el muro listo para vaciar

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Vaciado de muro El vaciado de los muros pantalla se realizó con concreto premezclado con resistencia temprana a cinco días y utilizando una bomba para concreto. Además, algunas veces se vacío con buguis o directamente sobre el muro haciendo una rampa de acceso. En la siguiente imagen se muestra lo mencionado.

Imagen 20. Vaciado de muro pantalla

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Desencofrado de muro Procedimiento convencional realizado al día siguiente del vaciado, retirando las planchas del muro, limpiándolas y posteriormente aplicándole el desmoldante respectivo.

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Tensado de cables Cuando el concreto ha alcanzado su resistencia, esto es a los tres, cinco o siete días, se tensan los cables aplicando una fuerza que varía entre las 25 a 35 toneladas, dependiendo de la especificación de cada muro.

Imagen 21. Tensado de cables

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Este procedimiento suele ser rápido, tardando por cada muro un promedio de 20 minutos, por lo que es necesario y práctico planificar el tensado de la mayor cantidad de muros posibles al día. Cuando se ha tensado el muro recién se puede iniciar la excavación debajo del mismo para continuar con el siguiente anillo, es por ello que controlar y asegurar este proceso es vital para mantener el flujo de los trabajos.

Imagen 21. Tensado de cables

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EJEMPLO MURO PANTALLA: AMPLIACIÓN PLAZA SAN MIGUEL

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EJEMPLO DE MURO DE UN EJE

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EJEMPLO DE CORTE DE ANCLAJES

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EJEMPLO DE SECUENCIA DE PAÑOS (DESPUÉS DE TENSADO)

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