construcción geotécnica

y cimentaciones profundas

Contención de Excavaciones en Sótanos

Miércoles, 26 Junio 2019.

Contención de Excavaciones en Sótanos




En general, la mayoría de las obras de ingeniería comienza por una excavación, ya sea para albergar la cimentación de la obra o bien, para construirla si es que esta debe quedar bajo la superficie del terreno.







Cuando se realiza una excavación para un sótano normalmente será necesario contener y estabilizar las paredes de excavación para que el talud no se venga abajo y si hubiese estructuras contiguas estas no sufran daños.

Actualmente, la excavación de sótanos, se da en su mayoría en la construcción de edificios, como una solución al poco espacio.

 
La excavación se establece por 4 maneras:

·         Por profundidad

·         Por su nivel de detalle

·         Por tipo de material excavado

·         Por su grado de humedad


1.       Profundidad
 
Poco profundas. Aquellas que se encuentran de 1 a 5 metros de profundidad. Se realizan con maquinaria de una potencia de 80 Hp o menor, como retroexcavadoras, o con mano de obra intensiva, no se requiere la construcción de rampas para la salida de camiones, únicamente de rampas utilizadas para el personal. A pesar de su poca altura, se debe tomar en cuenta el uso de sistemas de protección de taludes durante su realización, como los apuntalamientos, los cuales son los más recomendados por su fácil colocación y desmontaje al finalizar el proceso de excavación. En la mayoría de estas excavaciones, los sistemas de protección de talud, no son muy complejos, debido a su poca altura.
 
Profundas. Aquellas que superan los 5 metros de profundidad. Se realizan con maquinaria que supere una potencia de 80 Hp y se debe tomar en cuenta que se deberá construir una rampa para salida de camiones. La construcción de los sistemas de protección de taludes se realiza durante el proceso de excavación o antes de este, y pudieran ser, pilas, micropilas, tablestaca, anclajes, etc.


2.       Nivel de complejidad
 
Excavación masiva. Consiste en realizar el movimiento de grandes cantidades de material, se emplea maquinaria que supere la potencia de 80Hp, este tipo de excavación presenta el mayor rendimiento ya que, al momento de realizar los cortes, únicamente se debe prestar cuidado al tallado de taludes, respetando los ángulos mínimos y la profundidad máxima de excavación. Debido a la potencia de la maquinaria empleada los niveles de rendimiento de corte pueden oscilar entre 110 y 125 metros cúbicos por hora, el rendimiento puede ser menor o mayor dependiendo de: la distancia de acarreo, pericia del operario de la maquinaria, el tipo de maquinaria y el tamaño de la pala hidráulica de corte y la clase de suelo excavado.

Excavación estructural. Se realiza para la conformación de las fosas para la cimentación, la cantidad de material movilizado es menor, los rendimientos se reducen en comparación a la excavación masiva a un rango entre 50 y 60 metros cúbicos por hora, a pesar que se emplea maquinaria que supera los 80 Hp de potencia. Su complejidad radica en que durante el proceso del tallado de las fosas se debe respetar las longitudes establecidas, como la profundidad con la que se debe contar.

Excavación en rampa. Consiste en retirar la rampa de salida de los camiones, este proceso se realiza tomando en cuenta la altura del sótano y el tipo de maquinaria disponible. A pesar que es la última excavación a realizar, se deberá planificar desde el inicio del proceso de excavación, ya que su localización depende de elementos tales como: la profundidad, maquinaria disponible y forma de acceso.

 
3.       Material excavado
 
Excavación en roca. Material cuyo tamaño exceda de 50 cm y la dureza y textura no pueden excavarse por métodos diferentes de demoliciones controladas o por trabajo manual por medio de fracturas y cuñas, según las condiciones del lugar o las características de la roca.
 
Excavación común en tierra, conglomerado y roca descompuesta. Material que puede extraerse por los métodos manuales normales o mecánicos, utilizando herramientas y equipos de uso frecuente para esta labor: barras, picos, palas, equipos como excavadoras hidráulicas hasta retroexcavadoras. Materiales como: arcilla, limo, arena, cascajo y piedras con tamaño inferior a 50 cm, sin tener en cuenta el grado de compactación o dureza.
 

4.       Grado de humedad
 
Excavación húmeda. Aquella que se ejecuta por debajo del nivel freático existente en el momento de hacer la excavación y que exige el uso continuo de equipo de bombeo para extracción de agua. No se considera como excavación húmeda, la debida a lluvias, infiltraciones, fugas de agua, aguas procedentes de alcantarillados existentes, aguas perdidas o de corrientes superficiales que puedan ser corregidas o desviadas sin necesidad de bombeo.
 
Excavación seca. Toda excavación que no se asimile a la excavación húmeda.
 



Para ejecutar los trabajos de excavación o movimientos de tierra, se debe contar con estudios previos. Estos estudios deben de aportar información concreta acerca de las características del suelo antes de iniciar las labores de excavación.
 



Antes de realizar la excavación se deben tomar en cuenta varios parámetros:
 
·         Contar con un estudio estratigráfico del terreno a excavar, que demuestre qué tipo de suelo se espera encontrar.

·         Determinar con exactitud el nivel freático del lugar, esto será de gran importancia para poder determinar la forma de trabajo durante la excavación.

·         Se debe contar con información de las edificaciones próximas o colindantes, tal como, a que profundidad se encuentra su cimentación.

·         Tener en cuenta la cota máxima de la profundidad que alcanzará la excavación.

·         Detectar en el subsuelo todos los obstáculos y/o infraestructura existente que pudiera afectar la excavación, como sistemas de comunicaciones (líneas de teléfono, internet, etc.), sistemas de agua potable, drenaje, etc.


Al momento de realizar una excavación de sótanos de edificios, es común que se realicen en áreas, del tipo residencial o comercial, donde generalmente se encuentran edificaciones importantes.





Para evitar realizar algún tipo de daño a la estructura aledaña, por la diferencia de niveles generados por la excavación, se debe contar con un sistema de protección adecuado al tipo de suelo con que se cuenta y con el tipo de edificaciones que se ven afectadas.





Dichos sistemas de protección son considerados como muros de contención, que van desde: paneles continuos de concreto armado in situ, pilas, micropilas, tablestacas, anclajes, etc.

El sistema de protección deberá ser propuesto por un experto, el cual tomará en cuenta todos aquellos factores como: carga solicitante del talud, características físicas y propiedades de suelo, etc; para diseñar un sistema que satisfaga las necesidades que se presenten.

En conclusión, podemos decir que la contención de excavaciones en sótanos se utiliza para detener masas de tierra u otros materiales suelos que protejan la obra misma y estructuras aledañas.


Ref. Metodología para la ejecución y control de excavaciones en sótanos para edificios (Pdf)

Comentarios (2)

  • JAVIER HERNANDEZ

    JAVIER HERNANDEZ

    07 Agosto 2019 a las 22:23 |
    solicito una comunicación telefónica para plantearles una situación real en una obra y saber si pueden asesorarnos al respecto.
    gracias.
    Arq. Javier Hernández Leal
    333 662 43 15

    Responder

    • Derco

      Derco

      07 Agosto 2019 a las 23:05 |
      Gracias por contactarnos Arquitecto, proporciono sus datos al área correspondiente para que se comuniquen a la brevedad.

      Saludos

      Responder

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