Movimientos asociados a las excavaciones.



Para excavar siempre es necesario extraer material y, en consecuencia, se produce un cambio en el estado de esfuerzo en la roca o suelo, debajo y a los lados del espacio excavado. Este cambio ocurre se entiben o no los frentes del corte. Como ningún material puede sufrir un cambio de esfuerzo sin las deformaciones correspondientes, la excavación siempre está asociada a movimientos de la superficíe del terreno adyacente. 


Fig. 8.4  Apuntalamiento típico en excavaciones anchas y profundas.




 Fig. 8.5 Uno de los varios sistemas de tirantes para soportar frentes verticales de cortes. Pueden usarse varios grupos de anclas, a elevaciones diferentes.

Estos movimientos usualmente tienen el carácter de asentamientos, pero en algunos casos raros, la superficie del terreno puede subir.

Por otra parte, un apuntalamiento proyectado correctamente y construido con cuidado puede reducir materialmente el cambio en la presión lateral en el material adyacente a la excavación y, por lo tanto, es capaz de reducir los asentamientos a un valor que puede considerarse como prácticamente mínimo para un trabajo particular. Donde los asentamientos pueden dañar estructuras adyacentes, es uno de los deberes principales del ingeniero asegurarse de que el método propuesto para apuntalar las excavaciones es capaz de reducir los asentamientos a valores tolerables.

Si se satisface esta condición y los asentamientos son excesivos, el daño puede atribuirse a la falta de una buena mano de obra de parte del personal de construcción.

Una precaución común y conveniente para reducir los movimientos del terreno adyacente al mínimo práctico, consiste en preesforzar cada puntal cuando se inserte. Se ilustra un método en la fig. 8.7. Antes de insertar un puntal, se equipan con gatos hidráulicos dos puntales auxiliares para aumentar la distancia entre los largueros contra los cuales se va a apoyar el puntal. Luego se inserta el puntal y se aprieta bien con cuñas, de manera que permanezcan en el puntal esfuerzos de varias toneladas cuando se aflojen los gatos.

En muchas obras, han ocurrido movimientos excesivos y aun fallas aunque el sistema de apuntalamiento estaba bien proyectado. Las dificultades se originaron debido a que los pasos de la secuencia de la excavación y apuntalamiento no estaban bien especificados o no se siguieron, y se permitió que la excavación avanzara demasiado, antes de que se instalara el siguiente grupo de apoyos. No es raro que la excavación y el apuntalamiento de una misma obra lo hagan diferentes contratistas. Como el apuntalamiento interfiere con la excavación, la tendencia deJ contratista de excavación es adelantar todo lo posible antes de que se coloque el apuntalamiento, lo que debe evitarse con procedimientos rigurosamente estipulados y cumplidos.






Fig 8.6 Método para construir los muros de los sótanos antes de hacer la excavación general.

Cuando las consecuencias de los asentamientos de la propiedad adyacente o una falla sean serios, se hacen observaciones en el campo para advertir con anticipación las tendencias desfavorables. Estos estudios pueden incluir la medida de movimientos laterales y verticales del entibamiento y el apuntalamiento, de las fuerzas que se producen en las rastras y en los puntales, de los asentamientos de las estructuras adyacentes, y de los niveles piezométricos colocados debajo y al lado de Las excavaciones.  


Fig. 8.7 Método para preesforzar los puntales en los frentes de excavaciones.

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