Soil Nailing

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

1.   INTRODUCCIÓN

Al momento de realizar un proyecto de construcción en una gran cantidad de ellos es necesario realizar excavaciones para diversos motivos: una excavación para una obra minera o industrial, la construcción de subterráneos en un edificio para tener mayor espacio útil, construir estacionamientos bajo la cota superficial del primer piso de una obra, alcanzar estratos de suelo con mejores cualidades geotécnicas para la implementación de las fundaciones, entre otras. Esta partida de excavación por problemas de espacio (construcción en zona urbana), problemas de retiro del excedente de suelo, costos, plazos. método constructivo o cualquier otro motivo puede originar la construcción de taludes con mayor o menor pendiente, los que sumados también al tipo de suelo del sector ocasiona una zona con altas posibilidades de derrumbe. Este “plano de falla” envuelve todo el corte realizado en la excavación, el que en condiciones desfavorables (como puede ser un vibrado excesivo producto de la maquinaria propia de una construcción, un sismo o una sobrecarga sobre el sector superior del talud) puede llevar al colapso de toda la zona de falla, lo que trae problemas directos a la seguridad de la obra y de los trabajadores, además de provocar retrasos y aumento de costos a la obra.

En el presente informe se abordará un método eficaz que permite solucionar este problema. Se trata del “soil nailing” (suelo claveteado) que es un método moderno para reforzar un talud, en el que a medida se desciende en una excavación se introducen anclajes de refuerzos pasivos (pernos de anclaje) y activos (mallas de acero junto a hormigón proyectado o shotcrete) mejorando la  resistencia al  corte del suelo en obra. Para profundizar la investigación se consultó al Sr. Ítalo Carrera, Constructor Civil que actualmente es parte de la reconocida empresa Echeverría Izquierdo y quien fue Administrador de Obra del proyecto Parque Titanium en Santiago de Chile. De esta base se abordará la solución como un sistema de contención (ya que debe soportar tensiones del suelo), mencionando sus funciones principales y la maquinaria necesaria para su puesta en obra, considerando para esto el proceso constructivo que se llevará a cabo para materializar esta partida (generalmente mediante el uso de Shotcrete). El Soil Nailing también depende de las condiciones y propiedades del suelo, por lo que también se detallará acerca de este tema ya que una de las ventajas de este sistema de contención es que se puede utilizar en una gran variedad de suelo, además de roca (ya que también se presentan planos de falla pero en menor medida).

2. OBJETIVOS

Generales

Describir lo que es el Soil Nailing, las ventajas que ofrece a la hora de ser implementado (con respecto a los costos, tiempos de implementación, versatilidad) determinando los parámetros que busca regular y los fines que satisface a su entorno más cercano.

Determinar la manera óptima de realizar el movimiento de tierras de acuerdo al tipo de proyecto que se desee realizar e identificar las soluciones constructivas que se usarán.

Específicos

• Mencionar la función que cumple el Soil Nailing con respecto a la calidad en los procesos de ejecución de la obra.

• Distinguir los distintos métodos existentes de Soil Nailing en la actualidad, identificando la diferencia de cada proyecto.

• Destacar la relevancia de dicha técnica dentro del rubro de la construcción.

• Determinar las características de un proyecto que influyen en la estrategia del movimiento de tierras.

• Mencionar las diferentes soluciones usadas durante los movimientos de tierras.

• Identificar las variables que influyen en la estrategia del movimiento de tierras.

3. DESARROLLO

3.1. Sistema de contención

3.1.1. Descripción y funcionalidad

En general, el Soil Nailing es una solución constructiva que permite dar estabilidad a un talud de una excavación, un corte de un cerro o incluso un muro vertical, y que consiste básicamente en la colocación de pernos de anclaje en posición subhorizontal (generalmente) que se estudian tratando de evitar el deslizamiento de la cuña de falla, la que se encuentra influenciada por el plano de falla del suelo. El cálculo realizado cerciora que el perno trabaje a tracción y en ocasiones a esfuerzos de corte. Una vez colocado el perno de anclaje y ser cubierto con una lechada o mortero de inyección se cubre el suelo a contener con shotcrete o un muro de bajo espesor que permite generar una pantalla rígida que asegura el monolitismo de toda la estructura de contención, trabajando principalmente a esfuerzos de tracción debido a que el suelo por su condición crítica tenderá a deslizar hacia zonas con menor confinamiento (buscando de esta forma conseguir un estado tensional menor). Otros esfuerzos que también se presentan pero en menor grado son el corte y la flexión, los que se dan cuando el talud es vertical o las condiciones del suelo presente no son favorables. En la siguiente imagen se puede apreciar un camino al que por condiciones de verticalidad del suelo adyacente se debió colocar un perno de anclaje que cruza todo el plano de falla, el que en este caso se ve condicionado por el sobrepeso originado por los vehículos.

Imagen: “Perno de anclaje cubriendo el plano de falla”

[pic 7]

Fuente: http://www.lancuyen.cl/geotecnia/soil-nailing/

Hay permanentes y temporales, lo que dependerá del tipo de solución de cálculo que tenga y la materialidad con que sea ejecutado. En el provisorio se toma en cuenta el tiempo con que el talud será soportado por los pernos de anclaje antes de colocar la solución final de contención (que puede ser, por ejemplo, un muro de contención) por lo que los materiales para ese Soil Nailing temporal pueden ser por ejemplo pernos no galvanizados que se pueden oxidar fácilmente con el paso del tiempo, puesto que no importa que falle después porque ya estará la nueva estructura soportando el talud o muro, también puede ser que se desee por función estética dejar el talud con material vegetal, en este caso no se podrá utilizar el hormigón proyectado.

...