ENTIBAMIENTO Y APUNTALAMIENTO DE MUROS

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

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Facultad de Ingeniería Ciencias Físicas y Matemáticas

Escuela de Ingeniería Civil

TEMA:

ENTIBAMIENTO DE SUELOS CON DIFERENTES ESTRATOS

NOMBRES:

AROCA ALEXANDER

PANTOJA EDUARDO

SEMESTRE: SEXTO

PARALELO: SEGUNDO

ASIGNATURA:

MECANICA DE SUELOS III

ENVIADO:

QUITO, 03 DE AGOSTO DEL 2016

INTRODUCCIÓN

ENTIBAMIENTO Y APUNTALAMIENTO DE MUROS

El proceso de entibamiento de muros se los realiza cuando la profundidad de la excavación es mayor que 6 m, el uso de forros de madera se hace antieconómico y se emplean comúnmente otros métodos para entibar y apuntalar. De acuerdo con uno de los procedimientos, se hincan tablestacas de acero alrededor del límite de la excavación. Al ir extrayendo el suelo del recinto formado por las tablestacas, se insertan largueros y puntales.

Los tipos de tablestacas que comúnmente se usan para este objeto son los mostrados en la fig. 8.2. La resistencia y rigidez del tipo b que tiene el alma en forma de arco, excede a la de alma plana a; mientras que las tablestacas con alma en forma de Z son las que tienen la mayor resistencia. En consecuencia, se usan los tipos a y b en excavaciones de poca profundidad y el tipo c para las excavaciones más profundas, o para aquéllas en que se espera tener presiones muy grandes.

Cuando la excavación se ha profundizado unos cuantos metros, se insertan largueros y puntales, como se muestra en la fig. 1. Los largueros comúnmente son de acero, y los puntales pueden ser de acero o de madera, Prosigue luego la excavación a un nivel inferior, y se instala otro juego de largueros y puntales. Este proceso continúa hasta que se termina la excavación. En la mayor parte de los suelos es aconsejable hincar las tablestacas varios metros abajo del fondo de la excavación para evitar los bufamientos locales. En algunos casos, con la porción hincada se elimina la necesidad de instalar un puntal en el fondo del corte. Es importante proporcionar apoyo vertical al apuntalamiento. Esto puede hacerse manteniendo postes abajo del sistema de apuntalamiento para que transmitan su peso al suelo inferior o sujetando el apuntalamiento a vigas que se extiendan a través del borde superior del corte.

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Fig. 1  Secciones transversales en apuntalamientos típicos de excavaciones profundas                                                            a) Frente entibado con tablestaca de acero    b) Frente retenido por pilotes H y forro.

En la mayor parte de los suelos, puede exponerse una cara vertical de varios metros cuadrados sin peligro de que el terreno sufra colapso. Entonces, puede ser posible eliminar las tablestacas para reemplazarlas con una serie de pilotes en H colocados con una separación de 1 a 3 m. Estos pilotes verticales, se hincan con sus patines paralelos a los costados de la excavación, como se muestra en la fig. 1. Al quitar el suelo cercano a los pilotes, se introducen tablas, como se muestra en la figura y se acuñan contra el suelo que está fuera del corte. En general, al avanzar la profundidad de la excavación de un nivel a otro, se insertan largueros y puntales de la misma manera que para el forro de metal.

Si el ancho de una excavación profunda es demasiado grande para que permita el uso económico de puntales a través de toda la excavacion, pueden usarse puntales inclinados, siempre que exista el apoyo adecuado para ellos. En algunos casos, es posible excavar la porción central del lugar a su máxima profundidad y colar parte de la cimentación. Después, la parte terminada de la cimentación sirve de apoyo a los puntales inclinados o rastras que se requieren cuando se excava el resto. Este procedimiento se muestra en la fig. 1

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Como alternativa del apuntalamiento transversal o de los puntales inclinados, con frecuencia se usan tirantes. De acuerdo a un sistema, mostrado en la fig1, se hacen agujeros inclinados en el suelo fuera del ademe o de los pilotes H; en terreno favorable se hace una ampliación o campana en el extremo del agujero. Luego se coloca el refuerzo que va a trabajar a la tensión y se llena de concreto la perforación. Usualmente) cada tirante se preesfuerza antes de aumentar la profundidad de la excavación.

Algunas veces, es preferible completar los muros exteriores de una estructura antes de quitar el material en el espacio ocupado por los sótanos. Los muros se construyen en zanjas angostas apuntaladas, como se muestra en la fig 1. Después, cuando se han terminado los muros y el sistema de piso se ha construido arriba, puede excavarse el bloque de suelo que queda entre las paredes. El piso proporciona el apuntalamiento para la parte superior de las paredes y puede insertarse el apuntalamiento adicional necesario cuando la excavación progrese.

Ocasionalmente, los muros exteriores se construyen en una zafia llena de lodo o de un líquido denso de arcilla en suspensión semejante al lodo de barrenación. El lodo estabiliza las paredes de la zanja y permite la excavación sin necesidad de ademe o de apuntalamiento. Las armaduras del refuerzo se bajan en el lodo que se desplaza con concreto colocado con trompa de elefante. Se necesita equipo especial para las diferentes operaciones, y las ocasionales imperfecciones deben anticipar- se y repararse.

OBJETIVOS:

OBJETIVOS GENERALES:

1. Presentar un sistema de entibación utilizados para excavaciones profundas con en suelos de diferentes estratos.
2. Establecer el procedimiento de ensayo que determina la resistencia al corte
3. Determinar los parámetros de resistencia al corte del suelo en esfuerzos efectivos y en esfuerzos totales.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

1. Determinar el ángulo de fricción interna ensayado en el laboratorio
2. Realizar las gráficas respectivas e interpretar los resultados obtenidos

MATERIALES:

EQUIPOS

1. Balanza de precisión, aproximación 0.01g.
2. Cronometro [A = ± 0.1seg.]
3. Calibrador [A = ±1 mm.].
4. Embudo metálico o plástico
5. Aparato de corte directo
6. Plato de porcelana
7. Cargas y pesas
8. Plato de porcelana (350 cm³ de volumen)
9. Nivel pequeño.

HERRAMIENTAS

1. Muestra de suelo para ensayar (arena seca al aire)

1. PROCEDIMIENTO:

Identificación y descripción del suelo:

1. En el lugar en donde se realizara el respectivo ensayo tomar una muestra representativa y analizarla mediante la clasificación manual-visual.
2. En la clasificación manual-visual tenemos que analizar los siguientes parámetros.

• Olor: inorgánico u orgánico.
• Color: sea café, gris, amarillo, rojo, azul, negro, verde, blanco, anaranjado de acuerdo al manual de suelos.
• Plasticidad: si es alta, media, baja.
• Compacidad: si es alta, media, baja.
• Contenido de agua presente en las muestras: si es alta, media, baja.
• Forma de las partículas: angular, subangular, redondeada, subredondeada de acuerdo al manual de suelos.
• Tamaño: de acuerdo al tamaño podemos definir si es una grava(mayor a 0.5cm) o una arena(menor a 0.5cm)
• La graduación es decir en el caso de gravas observar si está bien graduada o mal graduada.

Para preparar la muestra

1. La arena usada es la que pasa por el tamiz Nº 20(0.85mm) y es retenida en el tamiz Nº 200 (0.075mm). secada al aire hasta que esté uniformemente seca.
2. Seleccionamos una cantidad suficiente de arena para determinar el peso unitario de las partículas sólidas.

Para el ensayo de corte directo

1. Tomamos 151 g de la arena preparada y la colocamos en el plato de la balanza, determinamos su peso exacto.
2. Ensamblamos la caja de corte en la cazuela de manera que las dos mitades queden en contacto en su plano horizontal medio.
3. Utilizando el calibrador determinamos las dimensiones interiores de la caja de corte (Lado L, Área A, altura H) y  lo registramos.
4. Con el calibrador determinamos la altura del bloque de carga (h) medida entre la superficie inferior de las piedras porosas  y la superficie superior del destaje del bloque de carga.
5. Colocar la arena seca en la caja de corte distribuyéndola uniformemente.
6. Colocamos el bloque de carga, sobre la superficie de arena seca, tomamos el  nivel  pequeño y verificamos la nivelación del corte.
7. Determinamos y registramos la distancia tope d entre el plano superior de la caja de corte y el plano inferior del yugo de carga, tomamos tres valores y realizamos un valor promedio.
8. Movemos el yugo hacia abajo lo hacemos encajar sobre el destaje de bloque de carga. Colocamos el deformímetro LC-9 sobre la carga para medir las deformaciones verticales, para  establecer los cambios de  volumen, expansión o compresión de la arena.
9. Colocamos en el porta pesas y de esta manera aplicamos la carga normal P, para obtener un esfuerzo deseado de 0.5 kg./cm2.
10. El espacio libre entre las dos mitades de la caja deberá ser ligeramente superior que el tamaño más grande de partículas presentes de la arena.
11. Ajustamos la mitad superior de la caja de corte el deformímetro de corte  LC-8 para medir el desplazamiento horizontal.
12. Tomamos  las lecturas iniciales de los tres deformímetros  y lo registramos en la  lámina LMS-91-23.
13. Aplicamos la carga horizontal superior sobre la mitad superior de la  caja de corte.
14. Para cada diez divisiones de deformación calibrados en el deformímetro LC-8, registrar las lecturas del deformímetro LC-9 y las lecturas del deformímetro LC-2 del anillo de carga. Continuamos aplicando la carga hasta que la arena falle.
15. Las lecturas en el deformímetro LC-2 comiencen a  disminuir, las lecturas en el deformímetro  LC-8, permanezcan constantes y la deformación horizontal de corte sea igual a 0.5cm.
16. Retiramos la arena de la caja de corte y repetimos los numerales del 1al 15, con la precaución de que usamos un valor diferente de P para cada ensayo, con una porción más de arena ya preparada.
17. Realizamos los cálculos correspondientes y graficamos las gráficas solicitadas en el formulario LMS-91-23

1. CÁLCULOS TÍPICOS

• Determinar la altura, área y volumen:

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Dónde:

Ho= Altura de la muestra de la arena seca.

H = Distancia de la caja de corte.

d = Distancia tope (bloque-caja).

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