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Excavaciones

Las Excavaciones constituyen una de las operaciones más usuales al comienzo de una obra para la construcción de un edificio de cierta envergadura y que requiere de las cimentaciones acorde con las características de la estructura y del terreno.

Hoy día se hace creciente la escasez de espacio en las zonas urbanas por lo cual la construcción bajo rasante ha cobrado gran importancia. Los requerimientos de aparcamientos y nuevos espacios aprovechables en edificios, obliga muchas veces a emplear varios subsuelos en algunas parcelas.

Todas estas necesidades exigen espacios que requieren excavaciones cada vez más profundas, lo que involucra mayor complejidad a la hora de dar las soluciones estructurales.

El inicio ineludible es la realización del estudio geotécnico completo a fin de tener las características del terreno donde se asiente el edificio.

Excavación con máquina retroexcavadora

Parámetros a Considerar en Excavaciones

En los trabajos de excavación de un terreno, deben tenerse en cuenta los parámetros siguientes:

  • Densidad
  • Granulometría
  • Cohesión
  • Ubicación del nivel freático (si lo hubiere)
  • Ángulo de rozamiento interno (a corto y largo plazo)

Existen otros 'condicionantes adicionales antes de que sea posible una excavación, considerando la seguridad y el aspecto económico; éstos son los condicionantes a tener en cuenta:

  • Edificaciones próximas o colindantes, a fin de poder evaluar los movimientos en su cimentación y la influencia en la estructura de aquellos. Por ello es necesario estar en conocimiento del tipo de cimentación que poseen.
  • Cota máxima de la profundidad que alcanzará la excavación.
  • Detectar en el subsuelo todos los obstáculos y/o infraestructuras existentes que pudieran quedar afectadas por la excavación.

Muros de Contención

Los muros son estructuras empleadas para contener los empujes de los rellenos del trasdós en los casos en que la excavación se realiza mediante la ejecución de sus taludes estables.

Al alcanzar la cota deseada, se comienza a realizar la cimentación y se construye la estructura, por lo general encofrada a dos caras, hasta la cota del forjado. Se coloca el drenaje perimetral y se procede al rellenado, luego se compacta el trasdós y se continúa con el levantamiento. Este sistema se realiza en excavaciones pequeñas y a corto plazo, con terrenos competentes y taludes estables. Pero esta situación ideal es cada vez menos frecuente.

La construcción creciente en áreas urbanas con viviendas aledañas, la existencia de agua en niveles freáticos, los rellenos existentes como consecuencia de vertidos de obras grandes y otras razones, obligan a la realización de excavaciones y la construcción de estructuras de contención como prevención y seguridad.

Excavación

Las excavaciones directas mediante talud son la solución más favorable porque no resultan muy caras y se ejecutan con rapidez.

En estos casos podemos encontrar los siguientes inconvenientes:

  • Modificación Superficial del Frente

Cuando varían los parámetros geotécnicos del terreno y nos encontramos frente a taludes inestables; suele suceder que en excavaciones de este tipo se produzcan desprendimientos de círculos de deslizamiento más o menos superficiales que pueden poner en riesgo al personal de obra.

  • Cuando el Espacio Libre para Ataludar no es Suficiente

Cualquier excavación de este tipo necesita una superficie amplia, y existe riesgo para ciertos elementos que pueden afectarse ante cualquier desprendimiento.

  • La Existencia de Agua

Cuando estamos en presencia de agua en el subsuelo imposibilita los trabajos de excavación. Realizar excavaciones bajo nivel freático es casi imposible pues el agua vuelve inestable al talud.

  • Excavar a Grandes Profundidades

De acuerdo a cálculo y proyecto a veces es necesario realizar profundas excavaciones.

Cuando se presentan estos inconvenientes, se puede optar por no excavar la totalidad del frente sino en franjas alternas entre 3 y 6 metros de anchura, de manera de controlar la inestabilidad que así queda acotada, avanzando por bataches.

Refuerzos

Puede recurrirse a algún sistema de refuerzo o sostenimiento de las tierras del talud para evitar desprendimientos:

Gunitado

Es la creación de una película proyectando hormigón contra el frente; esta película tendrá el espesor que se desee, de manera que evita la alteración de la superficie del terreno.

Para reforzar se puede disponer de un mallazo de acero triple torsión o equivalente, previamente gunitado.

Cuando el talud es muy inestable, se requiere de el uso de unaserie de barras de acero o bulones que comprimen el recubrimiento contra el terreno.

Soil-Nailing

Es también una solución de refuerzo que contiene y asegura con firmeza los taludes.

Muro Anclado

Llamado muro Sturm; para profundidad considerable, una solución es avanzar por bataches de forma cuadrada o aproximada, de manera que se construye el muro y se ancla al terreno para seguir excavando por debajo del mismo sin que se produzcan desprendimientos.

Realización del Muro

Para construir un muro de hormigón tradicional a una cara donde el terreno oficia como encofrado perdido en el trasdós, se realiza el drenaje mediante taladros en la misma estructura, siendo lo usual hacerlo a dos caras y cuando se requieren taludes de cierta pendiente, luego se disponen los elementos de drenaje del trasdós y se ejecuta el relleno correspondiente.

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