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5/23/2018 calzadurasatirantadas-120807235200-phpapp01

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CALZADURAS ATIRANTADAS


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Los Muros de Contencin son elementosconstructivos que cumplen la funcin decerramiento, soportando por lo general

los esfuerzos horizontales producidos porel empuje de tierras. En otros tipos deconstruccin, se utilizan para conteneragua u otros lquidos en el caso dedepsitos. Un muro de contencin nosolo soporta los empujes horizontalestrasmitidos por el terreno, debe tambin

recibir los esfuerzos verticales trasmitidosa pilares, paredes de carga y forjadosque apoyan sobre ellos. La mayora delos muros de contencin se construyende hormign armado, cumpliendo lafuncin de soportar el empuje de tierras,generalmente en desmontes oterraplenes, evitando el

desmoronamiento y sosteniendo el talud.Las calzaduras, a diferencia de los murosde contencin, por su mtodoconstructivo de arriba hacia abajo sonestructuras de gravedad bsicamente noarmadas (sin acero), la seccin debeincrementarse conforme se profundiza deexcavacin por el incremento deexcavaciones laterales.

INTRODUCCIN
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CALZADURAS ATIRANTRADAS

CONCEPTOS PREVIOS

1.1 DE ACUERDO A NORMA TCNICA E.050 DE SUELOS Y CIMENTACIONES:

CALZADURA:Dependiendo de las caractersticas de la obra se presentan las siguientes alternativas para el sostenimiento de las paredesde excavacin:- Proyectar obras y estructuras de sostenimiento temporal y luego, al finalizar los trabajos de corte, construir las estructurasde sostenimiento definitivas.- Proyectar estructuras de sostenimiento definitivas que se vayan construyendo o a medida se avance con los trabajos decorte.Existen diversos tipos de obras para el sostenimiento temporal y definitivo de los taludes de corte, entre los cuales podemos

mencionar las pantallas ancladas, tablestacas, pilotes continuos, muros diafragma, calzaduras, nailings, entre otros.Las calzaduras son estructuras provisionales que se disean y construyen para sostener las cimentaciones vecinas y el suelode la pared expuesta, producto de las excavaciones efectuadas. Tienen por funcin prevenir las fallas por inestabilidad oasentamiento excesivo y mantener la integridad del terreno colindante y de las obras existentes en l, hasta entre enfuncionamiento las obras de sostenimiento definitivas. Las calzaduras estn constituidas por paos de concreto que seconstruyen alternada y progresivamente. El ancho de las calzaduras debe ser inicialmente igual al ancho del cimiento porcalzar y deber irse incrementando con la profundidad. Las calzaduras deben ser diseadas para las cargas verticales de laestructura que soportan y para poder tomar las cargas horizontales que le induce el suelo y eventualmente los sismos.


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1.2 DE ACUERDO A SENCICO:CIMENTACIONES

La calzadura es un elemento que soporta carga vertical directamente y lo transmite a un estado inferior del suelo. El

trmino lo hemos generalizado para otro tipo de funciones y lo empleamos indistintamente para aquellas obras que serealizan con algunos de los propsitos siguientes:a)Para consolidar la cimentacin de una estructura existente. Tal es el caso de una estructura que ha sufridoasentamientos. Este caso es frecuente en edificaciones de valor arquitectnico o histrico que por estar cimentadas sobreterrenos que se consolidaron con el tiempo han sufrido asentamientos que comprometen su estabilidad y se requierenivelar la estructura y detener los asentamientos.b)Para darle mayor capacidad portante a la cimentacin y poda requerirse buscar un estrato de suelo ms resistente amayor profundidad o reforzar la misma cimentacin amplindola.c)Para proteccin de la propiedad vecina edificaciones o taludes cuando se va a realizar excavaciones cercanas. Eneste contexto las obras de calzadura tienen carcter temporal ya que su funcin de contencin o confinamiento serasumida definitivamente por la nueva construccin.En los comentarios que siguen nos referimos a la calzadura hecha con este ltimo propsito.Cabe diferenciar algunas formas de proteccin en funcin a la ubicacin de la calzadura y a su exigencia estructural.1.Aquella que se ejecuta dentro de los linderos del terreno por excavar, (fig. 1 a)2.Aquella que se realiza en propiedad vecina, es decir fuera de los linderos del terreno por excavar (fig. 1 b)


CONCEPTOS PREVIOS


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En el primer caso no son propiamente calzaduras, son pantallas de contencin(fig 2 a). Esta es la prctica usual en Norte Amrica, Europa y en algunos pases

de Latinoamrica. (Como en el coso tan sonado de la pantalla de contencinque fall en este aspecto, no son propiamente una calzadura. Para evitar laposibilidad de asentamientos verticales en las estructuras existentes, pordesplazamiento horizontal de la pantalla como consecuencia del empuje delsuelo contenido, se depende exclusivamente de la rigidez lateral de la pantalla.En segundo caso, cuando el profundizar en el terreno vecino, lo hacemos pordebajo de una edificacin existente, (fig. 2b) estamos construyendo realmenteuna calzadura, porque adems de los empujes laterales que existen vamos atener que transmitir parcialmente la carga vertical de la cimentacin existente aun estrato ms bajo.


CONCEPTOS PREVIOS

Para la construccin de pantallas son numerosas lasposibilidades que hay en el mercado y tienen caractersticasestructurales y constructivas muy diferentes. Entre las mas

empleadas estn las tablestacas, las pantallas de concreto, laspantallas formadas por pilotes contiguos o secantes y laspantallas de poste larguero. (fig. 5).La eleccin de una determinada solucin depender de suconveniencia, el Constructor deber estudiar cada posibilidadconsiderando entre otros factores la altura de la excavacin, lascaractersticas del suelo y presencia de agua, la relacin conedificios existentes y las caractersticas de su cimentacin, losmateriales disponibles, su capacidad de ejecucin y equipamiento

disponible el tiempo de ejecucin y el costo.

Las pantallas pueden ser de voladizo, apuntaladas o atirantadas, (fig. 3), pueden ser continuas o discontinuas. En esteltimo caso, se aprovecha la capacidad del suelo para transmitir los empujes laterales por accin de arco a los nuevossoportes, (fig. 4).


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CONCEPTOS PREVIOS

CALZADURA EN CONGLOMERADO COMPACTO

La prctica de construir la calzadura fuera de los linderos del terreno por excavar, es decir en propiedad vecina, estradicional en el Per, en Chile y en otros pases.

Cabe preguntarnos si es correcto invadir la propiedad vecina.Evidentemente existen ventajas importantes para propietarios de lanueva construccin, entre ellas el ahorro de espacio al permitirleaprovechar el 100% de rea del terreno y el control de asentamientosen la edificacin existente, con lo cual se est protegida la propiedadvecina.

En edificaciones en zonas urbanas donde el terreno cuesta muchodinero, hay que buscar soluciones donde la prdida de rea til seminimice y la construccin de una pantalla puede significar perderalgunos decmetros den el permetro de la propiedad.El mayor inconveniente al invadir el terreno vecino, esta en el perjuicioque causamos al vecino al dejarle en sus linderos, elementosestructurales que tendr que retirar cuando quiera construir.En todo caso, lo correcto es comunicar a los vecinos que se va aexcavar y calzar usando su propiedad y eventualmente acordar con

ellos algn tipo de compensacin por el uso de su propiedad y por loscostos en los que eventualmente tendr que incurrir.

En Chile generalmente las calzaduras toman la forma de una pantalla mixta de concreto armado y suelo, (fig. 6 y 7). Seconstruyen columnas, o mejor dicho Vigas - Columna - elemento que son sometidos a compresin y flexin transversal-,de concreto armado a espaciamiento que se define para cada caso en funcin de las condiciones particulares de la estructurapor calzar y de las caractersticas del suelo, y se aprovecha si la accin de arco horizontal para la transmisin de los empujesdel suelo a las vigas-columnas. Esto es posible dadas las caractersticas del conglomerado de Santiago y no veoinconveniente para su empleo en el conglomerado compacto de la zona central del valle de Lima.

En el Per, Lima, lo usual es construir una pantalla o muros continuos de concreto simple de espesor variable, (fig. 9).


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El procedimiento usual de calzadura en los tres caos es similar, consiste en una construccin secuencial a medida queavanza la calzadura. Son procedimientos que tienen una tradicin muy antigua. 60 a 70 aos cuando la vieja Lima comenz

a modernizarse, a construirse edificios en el Centro Histrico.


CONCEPTOS PREVIOS

La calzadura como la conocemos es sin lugar a duda un invento criollo de losingenieros de esa poca que tuvieron que revolver el problema para proteger

las casonas de adobe colindantes.Un invento que no podemos decir que haya sido desdichado, la experiencia engeneral ha sido buena. Las recomendaciones para la calzadura tradicionallimea que se transcriben en la figura 10 se basan en esa prctica de muchosaos en el conglomerado de Lima.Son numerosos los ejemplos de calzaduras exitosas y son realmente pocos loscasos de problemas.Los problemas muchas veces estn ligados a la presencia de agua y al haberaplicado las recomendaciones usuales mas all de los lmites establecidos sin

tomar precauciones adicionales.


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1.3 DE ACUERDO A MUROS DE CONTENCION:

Se denomina muro de contencin a un tipo estructura de contencin rgida, destinada a contener algnmaterial, generalmente tierras.Funcionamiento: Los muros de contencin se utilizan para detener masas de tierra u otros materialessueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales. Estascondiciones se presentan cuando el ancho de una excavacin, corte o terrapln est restringido porcondiciones de propiedad, utilizacin de la estructura o economa.Por ejemplo, en la construccin de vas frreas o de carreteras, el ancho de servidumbre de la va es fijoy el corte o terrapln debe estar contenido dentro de este ancho. De manera similar, los muros de losstanos de edificios deben ubicarse dentro de los lmites de la propiedad y contener el suelo alrededordel stano.


CONCEPTOS PREVIOS

Tipos de muro de contencin:

Muro de contencin en mnsulacon puntera.

Muro de contencin en mnsulacon taln.

Muro de contencin en mnsulacon puntera y taln.

Muro con contrafuertes.

Muro soportado por la estructurade una edificacin.

Muros de gravedad.

Muros atirantados.

Problemas ms usuales de losmuros. Vale decir: CALZADURAS ATIRANTADAS.


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CIMIENTOS Y ESTRUCTURAS DE CONTENCIN


CONCEPTOS PREVIOS

2. Retacado 3. Recalzo, Recalce

5. Puntal Metlico,Castillejo 6. Socavacin8. Adaraja, Enjarje, Endeja 9. Cimiento Corrido

11. Zapata Corrida12. Cepa, Losa deEncepado

14. Pilar Enano 15. Riostra

17. Zapata Escalonada 18. Zapata Aislada

20. Zapata Nervada 21. Hormign de Base

23. Forjado Sanitario

1. Anclaje Tensado4. Gato a Rosca/ gat derosca7. Puntal/ puntal10. Zarpa, Berma

13. Zapata Centrada

16. Zapata Excntrica

19. Hormign de Relleno

22. Losa de Cimentacin
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MUROS DE CONTENCION ATIRANTADOS: ESTRUCTURA MODULAR PREFABRICADA

Estructura modular prefabricada para muros de contencin atirantados compuesta de una serie sucesiva de paneles deconcreto armado, prefabricados segn mdulos estandarizados, que se colocan verticalmente apoyados sobre una

argamasa de subsuelo, y anclados mediante colado de un cimiento de concreto armado, estando provisto cada panel de untirante que una vez colocado queda fijado por su extremo superior a la cara del panel enfrentada al material a soportar, y suextremo inferior se inserta en el cimiento de anclaje. El tirante se conforma como un brazo curvado con su concavidadenfrentada al material a contener, y con una radio de curvatura comprendido entre 15 y 25 metros, con una relacin entreel citado radio del tirante y la altura total del panel comprendida entre 1 y 5.


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Desplome de muros (solo tirantes):

Una de las posibles soluciones de apeo de muros puede ser tambin: desde el interior mediante atirantados metlicos querefuerzan las construcciones basndose en su capacidad de transmisin de esfuerzos de traccin.


MUROS DE CONTENCION ATIRANTADOS: ESTRUCTURA MODULAR PREFABRICADA

Atirantado vertical atirantadohorizontal

Cadenas horizontales de anclaje realizadascon uno y dos perfiles laminados UPN

Muro atirantado verticalmente enesquina


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LOS ANCLAJES COMO ELEMENTOS ESTABILIZADORES EN OBRAS CIVILES Y MINERAS

1. INTRODUCCION

Aproximadamente en 1950 se ha desarrollado en concepto de masas rocosas y suelos anclados con elementos pretensadoshasta alcanzar un campo muy amplio de aplicacin.Los anclajes constituyen en los actuales momentos un medio esencial para garantizar la estabilidad de estructuras muydiversas logrndose utilizar los procedimientos y posibilidades que la tecnologa actual del soporte mediante anclajes ponea nuestra disposicin para aplicar la tcnica moderna del sostenimiento.Los anclajes pueden utilizarse de forma muy ventajosa en cualquier situacin en que se necesite ayuda de la masa de suelopara soportar un determinado estado de tensiones o esfuerzos.Casos muy comunes se producen en los muros de tierra en donde es necesario garantizar la estabilidad de la masa de

suelo, y por ende de la obra.Como elemento que contrarresta las subpresiones producida por el agua, en el sostenimiento de techos y hastales en obrassubterrneas de vialidad, centrales hidroelctricas y mineras, e igualmente como soporte artificial en taludes constituidospor masas de suelos y/o rocas.En el caso de muros anclados es muy comn observar este tipo de obras a lo largo y ancho de importantes tramoscarreteros., en donde parte de la calzada ha colapsado al producirse una disminucin en la resistencia al corte de masa delsuelo...Estos problemas han sido tratados satisfactoriamente a travs de las pantallas o muros atirantados.En este sentido cave destacar que en las construcciones civiles se viene destacndola utilizacin con mayor frecuencia de

los anclajes metlicos para sostener muros y absorber momentos volcadores. Este ultimo como ocurre en las torres de altapensin y en las presas para resistir las fuerzas volcadoras, debidas al agua; as como en otras numerosas obras , en la cualla fuerza de traccin al terreno del anclaje transfiere las solicitaciones hasta una zona ms profunda y estable, y por tantode mayor capacidad portante. En estas condiciones la resistencia tangencial de la masa de suelo circundante al miembroestructural empotrado acta para resistir dicha carga de traccin.Cabe destacar tambin que el sistema de muros anclados o sistema de contencin por medio de anclajes, bien sean activoso pasivos, es cada vez de mayor utilizacin. La razn fundamental se debe a que en los centros urbanos de gran desarrollo,es frecuente la construccin de edificios con varios stanos, donde se requieren cortes de gran altura.


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Lo dicho anteriormente indica que la utilizacin de anclajes ha sido indicada como la mejor alternativa tcnica yeconmica en la construccin de muros de contencin, con la correspondiente utilizacin de los procedimientos modernos

que nos ofrece el concreto proyectado por va seca o hmeda.Pro supuesto que al realizar este tipo de obras se tiene que tener un cuidado especial por las edificaciones vecinas; APRAque no se produzcan deslizamientos de tierras que afecten contra las estructuras aledaas; las cuales podran causarperdidas econmicas y de vidas humanas.Por otra parte antes de iniciar el proceso de instalaciones del anclaje en obra se debes realizar los estudios necesarioscorrespondientes a la estabilidad del terreno para elegir el tipo de anclaje a utilizar en el terreno tanto por suadaptabilidad y la economa que el proyecto requiere.De esta forma se asegura que estos elementos que trabajan a traccin mejorarn las condiciones de equilibrio que laestructura requiere.

Finalmente los grficos que se presentaran a continuacin ejemplifican el uso y manejo en diferentes proyectos; lo cualverifica la gran diversidad de usos que se le da a este mtodo.



Fig. 1 diferentes aplicaciones

de los anclajes atirantados.


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Fig. 1 diferentes aplicaciones de los

anclajes atirantados.

En los ltimos aos se han llevado a cabo numerosos estudios y experimentos sobre los anclajes. El criterio actual dediseo puede ser clasificado en dos principales grupos, el primero se basa en la teora de la elasticidad, la cual presentalimitaciones cuando se trata de masas rocosas heterogneas.El segundo criterio involucra la seleccin de parmetros mediante reglas empricas; la diferencia entre estos dos mtodos sedebe a la complejidad del diseo de un sistema de anclaje ya que este requiere un estudio detallado de la geologa delterreno, conjuntamente con las presiones generadas por las masas del subsuelo, as como la magnitud y la direccin deestos esfuerzos que son vitales antes de iniciar cualquier excavacin.


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1. Ruptura de la masa a rocosa o del suelo2. Ruptura de la interfase acerolechada de cemento3. Ruptura en el contacto roca/suelo lechada de cemento4. Ruptura de las barras o guayas de acero

Por lo tanto al establecer el factor de seguridad del anclaje como elemento estabilizador, cada uno de los modos de fallaantes mencionados deben ser considerados.

Por otra parte la funcin principal del anclaje es la de reforzar y sostener suelos y masas rocosas parcialmente sueltas quepudieran estar sujetas a fallar.

Estas masas inestables pueden estabilizarse medianteanclajes, al generarse un incremento de las tensionesnormales sobre la existente o potencial superficie deruptura; logrndose por lo tanto un aumento en laresistencia al esfuerzo cortante de dicha superficie.

Otro aspecto a considerar es que los anclajes introducentensiones y deformaciones adicionales en la masa delsuelo mejorando la estabilidad general, en donde el tipode anclaje, y el mtodo de instalacin, conjuntamente conlos aspectos geolgicos ms resaltantes juegan un papelpreponderante en el diseo del soporte.

Se menciona tambin en el diseo de los tirantes anclados estudiar los conceptos principales en relacin al diseo de loscuatro modos de ruptura:


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A pesar de que existen diferentes mtodos de estabilizacin, el soporte mediante la tcnica de tirantes anclados ha tenidomucho xito, aun en condiciones desfavorables como es el caso de rocas relativamente meteorizadas y fracturadas.Lgicamente el rea principal de aplicacin de los anclajes es estabilizar la masa rocosa o de suelo que no esta enequilibrio consigo misma mediante la transmisin de fuerzas externas a la profundidad diseada.

As un caso que presenta un inters especial, como el caso de la figura 1.4, en la cual se muestra de acuerdo a laempresa Bauer, la forma de util izar los anclajes como elementos de soporte en las obras de tierra


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2. CONCEPTO Y CARACTERISTICAS DE LOS ANCLAJES INYECTADOS

Estos tipos de anclajes son armaduras metlicas, alojadas en taladros perforados, cementadas mediante inyecciones delechada de cemento.El elemento estructural es sometido a traccin, generando un esfuerzo de anclaje, el cual es soportado por la resistenciade soporte al corte lateral en la zona de inyeccin en contacto con el terreno.

A travs de la inyeccin se forma un miembro empotrado en el extremo profundo del tirante metlico, colocado dentro delbarreno; por lo tanto las fuerzas que actan sobre el anclaje inyectado, no se transmiten a toda la zona del terreno, sinosolamente en el tramo del terreno de la zona inyectada.

Adicionalmente a los anclajes inyectados se emplean tambin los pernos puntales, los cuales tienen un dispositivo para

empotrar el sistema de anclajes en el fondo del barreno.Este tipo de pernos se anclan debido a la apertura que se produce en dos valvas metlicas ranuradas al apretar el perno.Igualmente en la prctica es comn emplear los pernos de anclaje repartidos (anclajes pasivos), en el cual elempotramiento a la roca se efecta en toda la longitud del barreno con lechada de cemento o resina. En este caso, laresina y el elemento endurecedor, se colocan en capsulas en el fondo del barreno. Al colocar la varilla metlica y rotarla serompen las capsulas, mezclndose sus componentes.En las resinas rpidas en fraguado demora medos de un minuto y en las lentas entre 3 y 4 minutos.Tambin se cementan los pernos mediante el denominado tipo PERFO, el cual consiste en colocar el mortero en un cuerpocilndrico perforado (constituido por dos chapas) que se incorporan en el interior del barreno.Posteriormente se introduce el perno que comprime el mortero, el cual es obligado a salir por los agujeros de las chapasrellenando as todo el volumen del barreno.Tambin cabe mencionar que entre 1977 y 1980 se desarrollo el sistema SWELLEX, a travs de un programa deinvestigacin llevado a cabo por la empresa ATLAS COPCO en suecia, el cual consiste en bulones de acero tubular deanclaje metlico repartido que han sido doblados longitudinalmente para reducir su dimetro, al cual se le incorpora unabomba de inyeccin de agua de alta presin.Una vez colocado el blon en el taladro se bombea agua a alta presin (30 Mpa)En su interior a travs del orificio de inyeccin del casquillo inferior. Como resultado del proceso de bombeo, el blon

SWELLEX se comprime contra las paredes del barreno adaptndose a la vez a las irregularidades del terreno.


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En estas condiciones una vez expandido el blon, se produce una presin de contacto entre del blon y las paredes elbarreno, en la cual actan dos tipos de fuerzas, una radial perpendicular a su eje en toda su longitud, y otra friccionanteque depender principalmente de la estructura de la roca.Por otra parte el los tirantes de anclaje se util izan como miembros de traccin barras de acero de alta resistencia. Las barrastienen generalmente un fileteado exterior que aumenta la adherencia en la zona de anclaje y permite por otra parte launin por medio de manguitos especiales.El bloqueo de la barra sobre la placa de apoyo, se hace por medio de una tuerca. Con mayor frecuencia se utilizan lostirantes constituidos por un cierto nmero de cables unidos formando un haz. El anclaje se hace generalmente medianteenclavamientos cnicos, como se podr observar mas adelante.Para los tirantes en rocas se pueden alcanzar perfectamente unidades que sobrepasan los 3 000 00 kN. Para tirantes

anclados en terrenos aluviones las tensiones son mas bajas y actualmente se limitan a 1 000 00 kN o 1 500 00 kN.Los tirantes se componen de tres partes:

La zona de anclaje propiamente dicha; una zona libre en la queel tirante puede alargarse bajo el efecto de la traccin. En estazona el tirante se encuentra generalmente encerrado en unavaina que impide el contacto con el terrenoLa cabeza de anclaje que transmite el esfuerzo a la estructura o

pantallaA. LA ZONA DE ALNCLAJEes la parte solidaria al terreno, y esla encargada de transferir los esfuerzos al terreno.B. LA ZONA LIBREes parte en la cual la armadura metlica seencuentra separada o independizada del terreno que la rodea, loque permite deformarse en plena libertad al ponerse en tensinC. LA CABEZA; corresponde a la zona de unin de la armaduraa la placa de apoyo.


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El anclaje de los tirantes se coloca mediante inyecciones de cemento. El tirante tiene uno o dos tubos que permiten lainyeccin del cemento y la salida del aire. Este ultimo tubo sirve para indicar que el barreno ha sido totalmente inyectado ypor ende la zona de anclaje.Para repartir el esfuerzo ejercido por el tirante sobre la estructura a estabilizar se utiliza una placa de hormign armado ometlica.


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Los anclajes pueden dividirse segn su aplicacin en funcin del tiempo de servicio, distinguindose los siguientes tipos:



A. ANCLAJES PROVISIONALES. Tienen carcter de medio auxiliar y proporcionan las condiciones de estabilidad a laestructura durante el tiempo necesario para disponer otros elementos de resistencia que lo sustituyan. Su vida til no debeexceder los 18 meses.

B. ANCLAJES PERMANENTES. Se instalan con carcter de accin definitiva. Se dimensionan con mayores coeficientesde seguridad y han de estar proyectados y ejecutados para hacer frente a los efectos de la corrosin. Dichos anclajesestn diseados para una vida til de accin mayor a 18 meses.En este tipo de anclajes es importante disponer de la aplicacin de un sistema anticorrosivo que garantice la proteccin del

acero por varias dcadas. El anticorrosivo debe ser reisitente a los agentes qumicos, elementos bacteriolgicos, cidosorgnicos, y nos niveles de agresividad del terreno.Adicionalmente la armadura debe ser capaz de transmitir de forma duradera y continua los esfuerzos del anclaje sin sufrirdeterioro alguno.En definitiva se requiere de una filosofa de diseo orientada a poder asegurar una proteccin completa del tirante y de lalechada del cemento.En funcin a sus formas de trabajar se pueden clasificar en:

C. ANCLAJES PASIVOS. No se pretensa la armadura despus de su instalacin. El anclaje entra en traccin al

producirse la deformacin de la masa de suelo o roca.D. ANCLAJES ACTIVOS. Una vez instalado se pretensa la armadura hasta alcanzar la carga admisible, comprimiendo elterreno comprendido entre la zona de anclaje y la placa de apoyo de la cabeza.

E. ANCLAJES MIXTOS. La estructura metlica se presenta con una carga menor a la admisible, quedando una fraccinde su capacidad resistente en reserva para hacer frente a posibles movimientos aleatorios del terreno.La tabla 1.1 muestra segn PFISTER ET AL, las caractersticas mecnicas de las barras, cordones y alambres utilizadoscomo elementos de soporte, la cual es de gran utilidad para determinar la carga de diseo, as como la separacin entreanclajes.


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2.1 PARTES DEL ANCLAJE

Como lo menciona AYALA ET AL, existen diferentes maneras de constituir la zona de anclaje, en la que la armadura quedafijada al terreno.

ZONA DE ANCLAJEZONA LIBRECABEZA Y PLACA DE APOYO

ZONA DE ANCLAJE. El dispositivo mecnico mas

elemental y de mas fcil instalacin es el casquilloexpansivo (figura 1.12 a), dado su carcter puntual,esta concebido para anclar en roca sana o estabilizarbloques y cuas de rocas que se han desarrollado porla interseccin de unos pocos planos de debilidad. Seutiliza generalmente el bulones de poca capacidadresistente (menos de 200 kN por blon)


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Con el tiempo hay la tendencia de que el cono de expansin se deslice perdiendo efectividad progresivamente debidoprobablemente, como resultado del efecto de las vibraciones por voladuras. En muchos casos para evitar esta desventaja, elbarreno es inyectado con lechada de cemento.


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La lechada se inyecta por la boca del barreno y el tubo de regreso llega hasta el final del mismo. La inyeccin terminadespus de la salida del aire y de la emisin de lechada por el tubo de regreso (figura 1.12b). De esta forma el anclajeacta en forma permanente, evitndose a la vez los efectos de corrosin. Los bulones de expansin se utilizan con xito enel campo de la minera debido a las siguientes ventajas

RecuperabilidadMecanizacinSeguridad

Recuperabilidad. Al aflojar la tuerca que sujeta la placa, el perno pierde la tensin, y si no existen deformacionesexcesivas el perno puede recuperarse con facilidad.

Mecanizacin. El perno de expansin puede mecanizarse con bastante facilidad con las modernas unidades deperforacin tipo JUMBO para bulonaje.

Seguridad. Las conchas de expansin poseen una mayor superficie de anclaje. Los bulones de expansin no pueden serempleados en rocas friables, y la carga que admiten, es por lo general, inferior a la del acero y la barra.

Este obstculo ha sido superado mediante la utilizacin de anclaje repartido, donde la zona de anclaje se obtiene a todo lolargo de la superficie lateral del perno mediante el fraguado de un mortero que ocupa el espacio anular libre entre el pernoy las paredes del barreno (figura 1.13).

Adicionalmente tiene la ventaja en relacin con los bulones de expansin, que pueden emplearse con xito en rocasfracturadas, adems de su simplicidad, economa y estabilidad en el tiempo como anclaje permanente.Una forma de eliminar el sistema de inyeccin o lechada de cemento, es aplicando el mtodo PERFO, sin lugar a dudas msverstil pero a la vez ms costoso.


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Para colocar el mortero se utilizan dos semicilindros de chapa perforada (figura 1.14a), que una vez llenos de mortero seintroducen en el barreno, posteriormente se inserta la barra de acero, desplazando lateralmente el mortero, el cual penetraen el espacio anular, adaptndose perfectamente a todas las irregularidades, garantizando al mismo tiempo una buenaadherencia de todos los barrenos. Los anclajes tipo PERFO se construyen en longitudes d hasta 12 m y para capacidadesde carga entre 120 y 200 kN.

HOEK y BROWN recomiendan los siguientes dimetros para el sistema PERFO.

C S N S


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Desde luego, si nicamente en la parte externa del barreno se coloca el mortero con el tubo perforado, quedara unalongitud libre, lo que permite en este caso poder tensar el tirante (figura 1.14b).

La inyeccin se lleva a cabo de tuberas de PVC, y es frecuente inyectar a presin, alcanzndose valores de hasta 3 Mpa. Eneste caso en necesario separar la zona de anclaje de la zona libre y evitar que esta se cemente con la lechada.Puede ser ventajoso emplear aditivos que aceleren el fraguado y disminuyan la retraccin.

En el Casio de bulones de roca es frecuente la utilizacin de resina, para la formacin de la zona de anclaje. La adherenciaresina roca es dos o tres veces la de la lechada de cemento siempre que se utilice en un medio seco.Se llama bulbo de anclaje al material8 cemento, resina o mortero) que recubre la armadura y que solidariza con el terrenoque la rodea.

Es importante lograr una buena materializacin del bulbo de anclaje, operacin ms delicada cuando se trata de terrenossueltos y fracturados.La versin mas simple es el tirante tipo mono barra o mono (figura 1.6), en el cual la barra es directamente empotrada enel bulbo.

Debido a las dificultades de garantizar una buena proteccin a la corrosin de la armadura metlica, tienen su aplicacin enla mayora de los casos en contenciones temporales.

A la vez es importante destacar que en la zona de anclaje el mortero o lechada de cemento es de gran utilidad parapreservar la armadura metlica frente a la accin corrosiva, protegindola mediante una pelcula pasiva formada porhidrxidos ferrosos [Fe (OH)], que se caracteriza por ser latamente insoluble en soluciones con un PH alcalino, siendoadems la responsable de garantizar la seguridad en ambientes agresivos cuando el acero esta embebido en el concreto.La resistencia en la zona de anclaje viene determinada, en primer lugar, por la adherencia entre lechada y acero, y ensegundo lugar, por la adherencia entre el bulbo de anclaje y el terreno que lo rodea, que es generalmente lo quedetermina la resistencia.

Es difcil determinar a priori la resistencia de la zona de anclaje, especialmente en anclajes inyectados. En la tabla anexa

recomendad por MZAS LABAD, se recogen con carcter orientativo algunos valores de la resistencia media aldeslizamiento de bulbos inyectados, en distintos tipos de terreno.



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ZONA LIBRE. La zona libre, cuando el terreno de la perforacin puede separarse, queda independizado del mismomediante camisas de PVC o metlicas. En cualquier caso puede protegerse la corrosin mediante rellenos de productos

protectores. Por razones constructivas la zona libre debe tener una longitud mnima de 6 m, con objeto de controlaradecuadamente la puesta en tensin y minorizar la influencia de los movimientos de la cabeza.

CABEZA Y PLACA DE APOYO. El sistema de abroche de la armadura a la placa de apoyo, puede estar constituido portuercas en el caso de barras roscadas o bien remachados o conos macho hembra para alambres y cordones.

El abroche puede ser comn al conjunto de la armadura o independiente para uno o varios elementos.La placa de apoyo suele situarse sobre un bloque de hormign armado, que transmite los esfuerzos a la superficie delterreno.



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IV. CALZADURAS ATIRANTADAS: PROCESO DE INSTALACIN



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SECUENCIA CONSTRUCTIVA DE LA CALZADURA


SOSTENIMIENTO DE LAS PAREDES LATERALES DE LA EXCAVACION

PROFUNDA MEDIANTE EL SISTEMA DE CALZADURAS



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SECUENCIA DE LOS PAOS ALTERNADOS DE LA CALZADURA



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APUNTALAMIENTO EN LAS CALZADURAS



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EFECTOS CAUSADOS POR LAS EXCAVACIONES SOBRE LAS ESTRUCTURASADYACENTES

Antes de iniciarse la excavacin en el suelo las presiones laterales y el esfuerzo cortante debido a lasfuerzas gravitacionales se encontraban en equilibrio en donde el esfuerzo cortante es menor que laresistencia mxima del suelo. Al realizarse el corte la excavacin causo una disipacin de esfuerzos concentrados en el suelo y unaexpansin en el suelo adyacente, lo que produjo el asentamiento y formacin de las grietas de tensinque a su vez generaron cuas de deslizamiento activadas por efecto de la sobrecarga esttica o dinmica.La deformacin horizontal del terreno por debajo del nivel de cimentacin establecen que la pared lateralde la excavacin se deforma de manera importante en su parte superior movindose casi paralelamentehacia el centro de la excavacin, observndose que en el fondo disminuye. Con las mediciones de las deformaciones durante las excavaciones se ha encontrado un imperceptiblelevantamiento en el fondo de la excavacin hacia el interior de la misma, encontrndose que unas de susparedes sufre deformaciones por esfuerzo cortante como consecuencia de la relacin que existe entre lalongitud y el espesor de la zona de trabajo as como las propiedades elastoplasticas del suelo siendosecundarias y mnimas las deformaciones por flexin Durante la excavacin es importante que el responsable de la obra observe, analice e interpretecualquier seal que pueda producir la excavacin con la finalidad de evitar cualquier falla que pudiesepresentarse durante la etapa de la construccin de las calzaduras es necesario evaluar los movimientos,grietas que anteceden al desplome del suelo.



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Se observa la pared lateral adyacente a las viviendas que levant la empresa constructora, que solo laune a las viviendas por intermedio de un dintel colocado en el ingreso lateral de una de ellas, la calzadurafue colocada debajo de la cimentacin de la pared.

COLAPSO DE CALZADURA TIPO PANTALLA CIERRE DE LA VIA



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EMPUJES HIDROSTATICOS En la zona del derrumbe se observo las tuberas de desague con filtraciones de agua que fluyen haciala zona de menor presin del suelo, la presin del agua en el rea de vacos del suelo soportar la cargaempujando la estructura de la calzadura que no fue considerada en el diseo de la calzadura, por lo que lapresin del agua en el suelo responde a la incapacidad del agua para tomar esfuerzos cortantes,perdiendo el suelo su capacidad de carga. Por las caractersticas del suelo, se hubiera realizado un estudio de suelos en la cual de habradetectado las filtraciones y adems de las caractersticas que predominan en este, pudindose haber

drenado y estabilizarlo antes de proceder a la excavacin.



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Los efectos que repercutieron en las estructuras adyacentesa la obra tanto en la estabilidad como en los asentamientos,adquiere fundamental importancia por lo que en lo sucesivo

se deber tener mayor cuidado en el diseo y laconstruccin de calzaduras para alturas menores a 6M deprofundidad debindose instalar soportes adecuados segnlas condiciones del suelo para evitar los derrumbes omovimientos del terreno que afecten las construccionesvecinas En conclusin la capacidad prevista del sistema decontencin construida fue insuficiente para resistir los

empujes generados por los materiales predominantes.

DETECCION DE LA TUBERIA DEDESAGUE

DESPRENDIMIENTO DECIMENTACION PRODUCIDOPOR LA CAIDA



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LA CALZADURA Y LA HUMEDAD EXISTENTE EN LA ZONA



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SECCION TRANSVERSAL DE LA CALZADURA



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ANALISIS DE LOS DAOS

De lo analizado el suelo conformado por grava, limo, arena y sus vacos soportan lassobrecargas manteniendo en equilibrio las presiones laterales, pero al ingresar la presin del aguahaca los vacos impiden al agua tomar esfuerzos cortantes producindose un cambio en suresistencia y volumen, al incorporarse el agua en el suelo se producen empujes hidrostticos quepuede agravar la inestabilidad de cualquier tipo de suelo. La falla se produce cuando la resistencia del esfuerzo cortante del suelo adyacente vence a laresistencia del esfuerzo cortante del suelo- agua, reflejndose en el estado de esfuerzos de la

zona cargada su capacidad de carga. La presencia del agua anula la cohesin aumentando los empujes y afectando la estabilidaddel suelo. La excavacin caus una disipacin de esfuerzos concentrados en el terreno y unacorrespondiente expansin en el suelo adyacente, lo que produjo el asentamiento y la formacinde grietas de tensin que generaron las cuas de deslizamiento activadas por el efecto de lasobrecarga esttica y dinmica en el rea de excavacin.

Antes de realizarse la excavacin el suelo se encontraba en equilibrio debido a la s presioneslaterales en cada lado iguales entre s adems de un esfuerzo cortante de las fuerzasgravitacionales en su base, el suelo ser estable si el esfuerzo cortante es menor que laresistencia mxima del material constituyente. Al realizarse el corte vertical uno de los lados causar la redistribucin de los esfuerzos en elsuelo, para poder lograr mantener el equilibrio el esfuerzo cortante deber aumentar hastaneutralizarlo.



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ANALISIS COMPARATIVO ENTRE LAS TECNICAS DE LA CALZADURA VS.PANTALLAS ANCLADAS

El suelo fluvial de Lima tiene una cobertura o estrato superficial generalmente conformado por unsuelo limo arcilloso de espesor variable, as en el Cercado de Lima, La Victoria, Pueblo Libre, Lince,San Borja, San Isidro, Miraflores y parte de Surco, esta cobertura vara entre 0.30m a 1.50m deespesor, en San Miguel, Barranco, Chorrillos, La Perla, Bellavista, Callao oscila entre 1.50m y 15.0m deespesor, en el Callao la cobertura descrita se complica con la presencia de zonas turbosas y a vecespantanosas por lo que este suelo puede considerarse errtico.

El suelo fluvial de Lima tiene un espesor de ms de 400m y es una mezcla de bolones, cantosrodados, gravas, arenas y algo de finos los suficientes suelos finos como para crear una cohesinaparenteo resistencia debido a la succin o presin negativa del agua contenida en los poros,estacohesinaparentedecrece, si el contenido de humedad aumenta hasta anularse saturacin,poresta razn se llama aparentea esta cohesin.



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VI. CASO GAMARRA:



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VI. CASO GAMARRA:

La obra en cuestin no solo careca de licencia deconstruccin, sino que falsific una ante vista y paciencia

de los Inspectores de Obras de la Municipalidad de LaVictoria.Aparentemente no contaba con la direccin de unprofesional responsable con experiencia deexcavaciones, calzaduras y entibamientos. La obra seencontraba slo al mando de un capataz o maestro deobra sin mayores conceptos de prevencin de riegos.La Normatividad vigente que propulsa el actual

gobierno incentivando la actividad constructora escontraproducente, pues otorga una serie deprerrogativas a los constructores para aprovechar lossilencios positivos administrativos de las municipalidadespara aprobar sus proyectos y supervisar sus obras.Sacndole la vuelta a la buena ejecucin de obra.

Puedo afirmar que el sistema de calzaduras empleados en la excavacin para la construccin de nuevasedificaciones es totalmente emprica en la mayora de los casos, que ha provocado numerosas muertesy fallas estructurales en las edificaciones vecinas debido a asentamientos de sus cimentaciones. Es tanemprica que no se toma en cuanta muchas veces la dinmica de los empujes laterales que soportardicha calzadura. De las tomas fotogrficas a la calzadura colapsada, se puede apreciar que la seccinde la calzadura es la misma desde su base hasta la coronacin.ltimamente se han detectado fallas y agrietamientos en edificaciones recin construidos. Si la vida tilestimada de una edificacin es de aproximadamente 50 aos, el que esta colapse en menos de un ao

puede describir como han sido construidos.



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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Durante la etapa de la excavacin se deber considerar un banco de material-suelo cuya profundidadmxima es de 6m as como el apuntalamiento para el mejor sostenimiento de este e ir compensando

gradualmente la resistencia del esfuerzo cortante y evitar la liberacin de los esfuerzos horizontalesresiduales para su no expansin durante el proceso de la construccin. Se ha detectado que el movimiento del fondo hacia arriba esta acompaado por un movimientoperceptible hacia adentro de la excavacin, a medida que esto ocurre el suelo adyacente a la excavacinsufre desplazamientos laterales y asentamientos que por muy pequeos que sean pueden originar gravesdaos en las estructuras vecinas, siendo recomendable estabilizarlo con la instalacin de las columnas placas en el centro del terreno excavado. La profundidad de la excavacin que se efectu y la naturaleza del terreno en asentamientos yformacin de grietas de tensin que originan cuas de desplazamiento que puedan ser activadas porefecto de sobrecarga esttica dinmica generadas en el rea de excavacin y cuyo casi siempredisipador es el agua infiltrada en el medio poroso. Durante los trabajos de corte de terreno y construccin de las estructuras de sostenimiento temporal sedeber evaluar el comportamiento del terreno y del permetro tales como veredas, calles, y estructurascercanas. El factor tiempo es importante considerando que aumenta el riesgo de derrumbe por posibles

alteraciones de los parmetros del suelo al estar sometido a perodos largos de exposicin. En el caso que a la profundidad de la cimentacin se encuentre algn bolsn de arena o limo, deberprofundizarse la cimentacin hasta sobrepasarlo y vaciar luego en la altura de la sobre- excavacinefectuada una falsa zapata de concreto ciclpeo. Se deber de reportar cualquier anomala observada tales como rajadura, hundimiento, etc. Para podertomar a tiempo las medidas correctivas del refuerzo. La presencia de aguas anulara completamente la cohesin, aumentando los empujes y afectando laestabilidad del suelo, es por tanto indispensable eliminar el riego de jardines vecinos o sistemas de aguaso desage con filtraciones.



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BIBLIOGRAFA

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SENCICO:CIMENTACIONES
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