REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN UNIVERSITARA

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA

FEDERICO RIVERO PALACIO

FUNDACIN MISIN SUCRE

MATURN EDO. MONAGAS

PROF. INTEGRANTES

Nelson Centeno Flor Gonzlez

Arturo Guzmn

Willi Salmern

Rafael Valderrey

Maturn, abril/ 2015

Introduccin

Los muros de contencin tienen como finalidad resistir las presiones laterales empuje producido por el material retenido detrs de ellos, su estabilidad la deben fundamentalmente al peso propio y al peso del material que est sobre su fundacin. Los muros de contencin se comportan bsicamente como voladizos empotrados en su base. Designamos con el nombre de empuje, las acciones producidas por las masas que se consideran desprovistas de cohesin, como arenas, gravas, cemento, trigo, etc. En general los empujes son producidos por terrenos naturales, rellenos artificiales o materiales almacenados.

Definicin de muro colado.

Se define como muro colado de fundacin profunda el ejecutado por excavacin mecnica, con uso o no de lodo bentontico o con uso de revestimiento total o parcial y con hormigonado posterior. Este tipo particular de fundacin tiene su origen de la tcnica de construccin de muros colados en el trabajo pionero de la perforacin de pozos petrolferos.

Esencialmente, la tcnica de ejecucin de muros colados consiste en realizar una trinchera profunda sin apuntalamiento de las paredes, gracias a la utilizacin de lodos de perforacin. Una vez rellenada la excavacin con este lodo, se llena inmediatamente de hormign, colocado bajo el lodo mediante un conducto de alimentacin, que permite la ejecucin continua del muro.

Determinacin empuje activo y pasivo

El tipo de empuje que se desarrolla sobre un muro est fuertemente condicionado por la deformabilidad del muro. En la interaccin muro-terreno, pueden ocurrir en el muro deformaciones que van desde prcticamente nulas, hasta desplazamientos que permiten que el suelo falle por corte. Pueden ocurrir desplazamientos de tal manera que el muro empuje contra el suelo, si se aplican fuerzas en el primero que originen este efecto.

Si el muro de sostenimiento cede, el relleno de tierra se expande en direccin horizontal, originando esfuerzos de corte en el suelo, con lo que la presin lateral ejercida por la tierra sobre la espalda del muro disminuye gradualmente y se aproxima al valor lmite inferior, llamado empuje activo de la tierra.

Si se retira el muro lo suficiente y pierde el contacto con el talud, el empuje sobre l es nulo y todos los esfuerzos de corte los toma el suelo

Si el muro empuja en una direccin horizontal contra el relleno de tierra, como en el caso de los bloques de anclaje de un puente colgante, las tierras as comprimidas en la direccin horizontal originan un aumento de su resistencia hasta alcanzar su valor lmite superior, llamado empuje pasivo de la tierra.

Empuje Activo: Cuando la parte superior de un muro o estribo se mueve suficientemente como para que se pueda desarrollar un estado de equilibrio plstico, la presin esttica es activa y genera un empuje total Ea, aplicada en el tercio inferior de la altura.

Empuje Pasivo: Cuando un muro o estribo empuja contra el terreno se genera una reaccin que se le da el nombre de empuje pasivo de la tierra Ep, la tierra as comprimida en la direccin horizontal origina un aumento de su resistencia hasta alcanzar su valor lmite superior Ep, la resultante de esta reaccin del suelo se aplica en el extremo del tercio inferior de la altura, la figura 21 muestra un muro con diagrama de presin pasiva.

Tipos de fallas y explique.

Falla por Corte.

La Falla de Fondo por Esfuerzos Cortantes, se presenta en arcillas blandas y saturadas, manifestndose como un levantamiento brusco del fondo provocado por el desalojo del material simultneamente con el hundimiento repentino de la superficie del terreno aledao a la excavacin lo que podra ocasionar el colapso de las paredes de la excavacin o del sistema de soporte lateral si este existiera. En excavaciones profundas, es comn el uso de concreto colado (Muro Miln) o de tablestacas de acero, cuyo extremo inferior se empotra hasta alguna profundidad bajo el nivel del el fondo de la excavacin, antes de iniciar los trabajos de extraccin de tierra. Esta prctica tiene el objetivo de aumentar el factor de seguridad ante la falla. La rigidez estructural del muro Introduce dos acciones favorables ante la falla del suelo en el que se empotra el muro: Aquella producida por el momento resistente del muro y la otra por la friccin que se desarrolla entre el muro y el suelo. La capacidad de carga es la presin ltima o de falla por corte del suelo y se determina utilizando las frmulas aceptadas por la mecnica de suelos.

Falla de fondo por Expansin

Por otra parte, podemos verificar la Falla de Fondo por Expansin (Bufamiento), la cual se puede presentar en todo tipo de suelo, pasando inadvertida en los suelos no plsticos, sin embargo en zonas cuyos suelos corresponden a arcillas blandas, altamente compresibles y expansibles, el fenmeno se advierte a simple vista por lo general en el comportamiento de cimentaciones compensadas, al observarse asentamientos causados por la recuperacin de las expansiones generadas durante el proceso de excavacin y colado del cajn de cimentacin en aquel caso. Este tipo de falla, presenta dos componentes:

La expansin inmediata , la cual ocurre simultneamente con el decremento de la presin vertical total, sobre el plano del fondo, al retirar la tierra excavada. El suelo bajo el fondo, sufre cambios de volumen despreciables, comportndose como un material elstico confinado.

La expansin lenta , se desarrolla gradualmente en el tiempo, acompaada del aumento del volumen de la arcilla y de absorcin de agua, causados por un decremento de la presin vertical intergranular en la masa del suelo bajo el fondo de la excavacin.

Falla de fondo por Subpresin

Para un anlisis completo de excavacin, es necesario considerar la Falla por Subpresin causada por la presin hidrosttica que podra producir levantamiento del fondo de la excavacin, y perder empuje pasivo en el empotramiento de los sistemas de retencin. Para descartar este tipo de falla es indispensable el abatimiento del nivel fretico controlando la diferencia de presiones. Es importante tambin realizar una observacin de la presin hidrulica en el caso de la presencia de estratos permeables y semipermeables cercanos a la capa del fondo de la excavacin, dando as una mayor seguridad al fondo de la excavacin ante la Falla por Subpresin. Para que el fondo de la excavacin no se levante debido a la diferencia de presiones hidrulicas, se debe cumplir que la presin total en la superficie de contacto con el estrato siguiente de la capa donde se encuentra de fondo de la excavacin sin considerar la presin del suelo excavado, sea mayor a la presin del agua, afectado por un factor de seguridad de 1,5.

Diseo del muro.

Se han desarrollado, bsicamente tres tcnicas para la ejecucin de la excavacin:

Excavacin con cuchara: se obtienen mejores rendimientos en terrenos fciles, abaratando el precio de ejecucin.

Perforacin invertida: se utiliza para grandes profundidades o en terrenos difciles.

Hidrofresa: prescinde de la cuchara, triturando a rotacin extrayendo el detritus por circulacin inversa.

En primer lugar se construye una zanja de poca profundidad cuyas paredes se sostienen mediante muros gua. Esta zanja sirve para alimentar la excavacin con lodos de perforacin y guiar la mquina excavadora. Se contina la excavacin, manteniendo el nivel del lodo entre los muros gua. Una vez terminada la excavacin se limpia y se coloca la armadura previamente montada y se sitan en los extremos del entrepao los tubos de encofrado, para asegurar una buena junta de hormigonado. El hormigonado se realizar a travs de una canaleta que llega hasta el fondo y que durante toda la operacin debe permanecer siempre introducida en la masa de hormign. De esta forma el hormign va rellenando la excavacin desplazando el lodo, que es evacuado hacia un depsito de almacenamiento o hacia otro entrepao en proceso de excavacin. Antes que endurezca completamente el hormign, se extraen los tubos junta.

ZANJA GUA

La construccin de la zanja gua corresponde a la primera etapa de la excavacin. Su profundidad depender del mtodo a emplear para la perforacin. El ancho es mayor para los procedimientos de excavacin en circulacin inversa; en general, vara entre 0,80 y 1,50 m. La zanja est contenida por muros que sirven de gua a la mquina de excavacin y adems estabilizan las paredes de la parte superior de la zanja. Existen diversas tcnicas para la construccin de estos muros, pueden ser de hormign, planchas metlicas, muros de ladrillo o tableros de madera. Lo esencial es que se produzca una buena adherencia con el terreno para evitar no solo el desmoronamiento, sino tambin la infiltracin del lodo.

EXCAVACIN

Excavacin con cuchara Las primeras cucharas utilizadas fueron del tipo bicables. Estos aparatos, puramente mecnicos, se maniobran mediante un cabrestante con dos tambores: en uno se arrolla el cable de suspensin y en el otro el cable acciona el cierre.

Las cucharas hidroelctricas son mquinas un poco ms complejas que requieren de una central hidrulica que alimente los pistones de cierre de las valvas dentro de un crter estanco.

El sistema "Else" utiliza un sistema de excavacin especial. La mquina dispone de un mstil gua que se hunde en la excavacin a medida que sta avanza. Sobre este mstil se desplaza una corredera que tiene un cangiln articulado mediante una charnela. La corredera tiene un sistema de bloqueo que la inmoviliza cuando el cangiln ha realizado su rotacin. Existe una versin hidrulica de esta mquina. El sistema "G.N.Cofor" utiliza una cuchara hidroelctrica guiada por dos pilotes puestos en perforaciones anteriores, esto hace, suponiendo la verticalidad de las guas, que no exista desviacin. Este sistema no necesita tubos junta

Perforacin invertida

Consiste en aspirar los productos de la excavacin mezclados con el lodo a travs de fustes de perforacin. Luego, la mezcla se vierte en un tamiz vibratorio o en un depsito de decantacin del que se lo extrae por dragado. Para conseguir la circulacin del lodo se utiliza una bomba. sta deber tener un paso libre por lo menos igual al del hueco de los fustes para evitar que queden obturados. Es necesario llenar la bomba y los fustes de lodo para cebar la bomba. Estas mquinas pueden trabajar por percusin, por rotacin o mixtas, segn las caractersticas del terreno.

Esta tcnica de perforacin presenta dos graves problemas. En primer lugar, el de la estanqueidad al vaco, que no es fcil mantener en una mquina sometida a vibraciones continuas. En segundo lugar existe el problema del lodo. Para conseguir la aspiracin del material de la excavacin es preciso obtener una velocidad mnima de circulacin en el interior de los fustes. Para realizar un muro pantalla con este mtodo se puede recurrir a dos procedimientos. El de cepillado, que consiste en dar a la mquina un movimiento de vaivn cuya amplitud corresponde a la longitud del panel a excavar, donde el terreno es cepillado por capas horizontales de pequeo espesor. Otro mtodo es mediante perforaciones sucesivas, excavando toda la altura con la mquina inmvil, despus se desplaza una distancia inferior a un dimetro y se vuelve a perforar y as sucesivamente hasta que se alcanza la longitud total del panel. En general, en los dos mtodos se ejecutan primero las dos perforaciones extremas que limitan el panel.

Hidrofresa

El procedimiento consiste bsicamente en introducir en la zanja una fresadora que consta de dos ruedas dentadas que, girando en sentidos opuestos, trituran el material y ste en suspensin dentro del lodo, es aspirado por un conducto central hasta llevarlo a la estacin de recuperacin y tratamiento de lodo. Como la bomba de aspiracin del equipo va situada tres o cuatro metros por encima del frente de ataque de las ruedas dentadas, es preciso, antes de iniciar el trabajo de la hidrofresa, abrir con una retroexcavadora una prezanja de 3 a 5 metros de profundidad, segn el equipo.

LODO DE PERFORACIN

El lodo de perforacin es una suspensin acuosa de una arcilla especial: la bentonita. Normalmente, estas bentonitas sufren alguna modificacin qumica y mecnica para acentuar alguna de sus propiedades, tales como: estabilidad de la suspensin (ausencia de decantacin); formacin de una pelcula muy poco permeable al entrar en contacto con una superficie porosa; tixotropa. Sin embargo, es necesario controlar algunas caractersticas del lodo durante su utilizacin. Tales como: la densidad, la viscosidad y el contenido de arena, ya que el lodo se carga de las partculas de arena procedentes del suelo.

HORMIGONADO

La puesta en obra del hormign se realiza mediante un tubo sumergido. La columna se baja al fondo de la excavacin, de manera que empuje al lodo hacia arriba. A medida que va penetrando el hormign y se eleva el nivel; es necesario ir sacando el tubo, pero procurando que siempre permanezca sumergido uno o dos metros. Si bien las caractersticas del hormign dependern del uso del muro, esencialmente, se le exige una elevada plasticidad para asegurar una correcta puesta en obra. Las armaduras se montan en forma de cajas rgidas y se colocan dentro del lodo antes del hormigonado, mediante gras. Debern proyectarse teniendo en cuenta que se permita un buen recubrimiento, sin olvidar el huelgo necesario para el paso del tubo de hormigonado. Para formar las juntas entre los distintos paneles se colocan tubos cilndricos de dimetro sensiblemente menor al del ancho de la excavacin, exteriormente lisos para que sea posible sacarlos. Es preciso comprobar que los tubos estn correctamente colocados en la zanja y algo hincados para evitar que el hormign pueda penetrar en el interior de los tubos. Es importante que el hormigonado se realice en forma continua.

Conclusin

Por los motivos expuestos las pantallas continuas tienen hoy en da un vasto campo de aplicacin, ya que pueden ser utilizadas con total xito en variados sectores de la ingeniera de las fundaciones como por ejemplo: Fundaciones de obras de arte, Servicios de submuracin y de proteccin de obras amenazadas por la erosin de las aguas, Grandes obras hidrulicas (presas de tierra, excavaciones en presencia de napa fretica, cortinas de impermeabilizacin en el cauce de los ros, etc.), Obras de canalizacin para la regularizacin de los cauces de los ros contra las crecidas (inundaciones) y la erosin, Construccin de lneas de subterrneos, embarque de tneles, cruces subterrneos y construccin de grandes excavaciones en centros urbanos, Ejecucin de subsuelos para edificios, garajes subterrneos, etc., funcionando sea como elemento estructural que como diafragma impermeabilizante para detener filtraciones de agua ,Grandes obras industriales para la construccin de pozos, silos subterrneos, etc., Construccin de muelles, Pilotes rectangulares. Los paneles de la pantalla continua pueden ser usados individualmente para soportar elevadas cargas verticales. En este caso toman el nombre de pilotes rectangulares. Pantalla continua plstica, para conformar una barrera estanca de fango mezcla de cemento, bentonita y agua en proporciones que varan en funcin de la permeabilidad deseada (en funcin del grado de impermeabilizacin que se quiere alcanzar); para conformar una barrera hidrulica que impida filtraciones de agua o de fluidos indeseables.

Anexos