El documento habla sobre los diferentes tipos de fallas que pueden ocurrir en el fondo de una excavación, incluyendo fallas por capacidad de carga, expansión debido a la liberación de esfuerzos de suelo, y subpresión cuando hay presencia de agua. También describe métodos para controlar el nivel freático como pozos de bombeo y well-points para prevenir fallas por subpresión.

1. Niveles freáticos
ARQ. PEDRO LOMELÍ GUTIÉRREZ

2. Manto freático
El nivel freático corresponde al nivel superior de una capa freática o de
un acuífero en general. A menudo, en este nivel la presión de agua del
acuífero es igual a la presión atmosférica.
También se conoce como capa freática, manto freático, napa
freática, napa subterránea (del francés nappe=mantel), tabla de
agua (traducción incorrecta del inglés, puesto que tablesignifica mesa) o
simplemente freático.

3. Nivel freatico

4. PREELIMINAR
Para realizar los trabajos de excavación siempre se simplifica al contar con una pantalla
perimetral continua en el predio, empotrada en un sustrato impermeable o reduciendo el
gradiente hidráulico. Ya creado el recinto perimetral, se procede a extraer el agua
mediante Pozos de Bombeo o Well-Point.
Por lo tanto, para realizar cimentaciones deben buscarse los niveles
impermeables donde empotrar los elementos de contención para garantizar que la
entrada de agua sea mínima y de fácil achique.

5. Muros pantalla
Los Muros Pantalla constituyen un tipo de Cimentación Profunda muy usada
en edificios de altura, que actúa como un muro de contención y brinda muchas
ventajas por ahorro de costes y mayor desarrollo en superficies.
Es la tipología de Cimentaciones más difundida en áreas urbanas para
edificios con sótano en un predio entre medianeras, en parkings y a modo de
barreras de contención de agua subterránea en túneles y carreteras..
El muro pantalla es un muro de contención que se construye antes de
efectuar el vaciado de tierras, y transmite los esfuerzos al terreno.
Estos elementos estructurales subterráneos se emplean también en forma
temporal para la contención y retención de paredes.

6. Abatimiento muro pantalla

7. Muro pantalla

8. Nivel freático

9. Soluciones pozos de bombeo
Se utilizan para terrenos medianamente permeables, en el orden de 10-3 a 10-4 cm/sg.
Es un sistema de extracción de agua mediante aspiración forzada.
Se ejecutan una serie de perforaciones y se introduce en ellas unos tubos-dren, rellenando el
hueco entre el tubo y la perforación con un material drenante que impida el arrastre de finos,
de lo contrario las tuberías acabarían obturándose y el sistema no sería operativo.
Adentro de cada tubo-dren se introduce una tubería de aspiración, que en la superficie está
unida a otros y se conectan a la bomba de aspiración.
De este modo, el agua llega a los pozos perforados por gravedad y se extrae el agua de allí
por aspiración con bomba.

10. Pozos de absorción

11. Well-point
Que es?
El sistema de bombeo por generación de vacío, conocido “Wellpoint”, es un método de
control de descenso de agua subterránea, aplicable en terrenos granulares de diversa
densidad y graduación. Es un sistema simple, versátil y de costo razonable.

12. Procedimiento
La aspiración del agua se produce por vacío a través de numerosos puntos de
captación, tantos como lanzas colocadas, a través de los filtros existentes en los
extremos de las mismas. Consiste básicamente en unas lanzas de 2,5 a 6 m de longitud
que se hincan separadas entre 1 y 1,5 m de forma paralela a la zanja que se quiere
excavar. Estas lanzas se conectan a una bomba de succión. Cuando se hincan se
impulsa agua a presión para introducir con facilidad la laza. Una vez instalada, se
succiona el agua para abatir el nivel freático. La limitación se encuentra en la altura de
aspiración, por lo que si se quiere profundizar más, deberán realizarse
escalonamientos.

13. Well-point
Este método se utiliza para medios con baja permeabilidad donde el agua no
llegaría por gravedad a los pozos.
Esta alternativa consiste en la introducción de una serie de puntas filtrantes,
recogidas a nivel de la superficie en una tubería colectora la cual se conecta a una
bomba de aspiración que produce el achique.
Así se puede rebajar la cota de agua en aproximadamente unos 7 cm.
En caso de requerir mas reducción, se establece un sistema escalonado.

14. Well-point

15. Los componentes del sistema son:
Bomba de hinca
Lanzas o agujas
Mangueras de presión
Colectores (para la tubería perimetral)
Bomba de vacío
Manguitos de unión
Accesorios (codos, tes, tapones tubos bifurcados, uniones, mangueras flexibles)
Cuadro eléctrico (380 V, 36 A)
Alargadores

16. Well-point

17. Medios
Materiales
No se usan materiales; sí se maneja agua y tierra.
Mano de Obra
1 Encargado.
Maquinistas, conductores y peones.
Maquinaria
Retroexcavadora
s/n Camiones Volquete para retiro de tierras.
Equipo de Well Point, compuesto por:
Bomba para inyección
Grúas para ejecución de perforaciones Well Point
Grupo depresor Bomba Vacío
Bombas sumergibles

18. Precaución
Previo a la utilización de cualquiera de estos métodos de rebajamiento del nivel freático
en una zona urbana, se debe efectuar un estudio minucioso ya que al extraer agua del
terreno podrían llegar a producirse asientos que afecten las estructuras de edificaciones
colindantes.

19. Abatimientos
Tarea para la sig clase que son los materiales prefabricados de la construcción 3 conceptos
Ventajas y desventajas

20. Fallas en excavacion
Para emitir criterio para la estabilidad estática de las excavaciones, es necesario estimar la
profundidad real de desplante de la estructura para analizar los diferentes tipos de fallas
implicados al realizar una excavación.
En la estabilidad de una excavación se analizan las fallas en las paredes o cortes verticales y las
fallas de fondo de la excavación.
Las fallas de fondo en una excavación se pueden presentar de tres maneras: por capacidad de
carga o corte en el fondo de la excavación, por expansión debido a liberación de esfuerzos de
suelo y por subpresión teniendo la presencia de agua en el fondo de la excavación.

21. se presenta en arcillas blancas y saturadas, manifestándose como un levantamiento brusco del
fondo provocado por el desalojo del materia simultáneamente con el hundimiento repentino de
la superficie del terreno aledaño a la excavación lo que podría ocasionar el colapso de las
paredes de la excavación o del sistema de soporte lateral.

22. La falla de fondo por esfuerzos cortantes:

23. La falla de fondo por expansión
(bufamiento):
se puede presentar en todo tipo de suelo, pasando inadvertida en los suelos no plásticos.
Este tipo de falla presenta dos componentes: expansión inmediata que ocurre simultáneamente
con el decremento de la presión vertical total, sobre el plano de fondo al retirar la tierra
excavada, lo que ocasiona en el suelo cambios de volúmenes comportándose como un material
elástico confinado; y lenta se desarrolla gradualmente en el tiempo, acompañada del aumento
del volumen de la arcilla y de la absorción de agua, causados por un decremento de presión
vertical intergranular en la masa del suelo bajo el fondo de la excavación.

24. Bufamientos
Bufamiento. Efecto de recuperación de un terreno que se advierte por la expansión del mismo,
al ser modificada la condición de carga o de humedad a la que originalmente se encontraba
sujeto.

25. Plantilla de cimentación

26. Falla de fondo en excavación
La Falla de fondo por Subpresión: causada por la presión hidrostática que podría producir
levantamiento del fondo de la excavación, y perder empuje pasivo en el empotramiento de los
sistemas de retención.
Para descartar este tipo de falla es indispensable el abatimiento del nivel freático controlando la
diferencia de presiones. Es importante también realizar una observación de la presión hidráulica
en el caso de la presencia de estratos permeables y semipermeables cercanos a la capa del
fondo de la excavación, dando así una mayor seguridad al fondo de la excavación ante la falla
por subpresion.