CALZADURAS INTRODUCCIÓN: El termino calzaduras se emplea en nuestro país para muros de contención, de gravedad, hechos con carácter provisional, cuando se hace una excavación en un terreno colindante con algún vecino o la calle. También para el caso de calzar una cimentación existente, que ha surido algún asentamiento con el ob!eto de poder transmitir las cargas actuantes a un estrato me!or más proundo. En terrenos de ba!a capacidad portante, generalmente sueltos, no es ácil hacer una excavación " construir calzaduras tradicionales, como las que si hacemos en la grava de #ima. #a razón undamentalmente undamentalmente es que la calzadura traba!a como un muro de contención, generalmente en voladizo " los empu!es laterales son ma"ores en terrenos sueltos. $e tiene un empu!e lateral de orma triangular cu"a magnitud depende de% • • • •
&eso unitario del terreno. 'ngulo de ricción interno del terreno. (ohesión del terreno. $obrecarga en el terreno vecino.
$i el ángulo de ricción interna es menor, los empu!es son ma"ores. $i no ha" cohesión, también el empu!e es ma"or. El suelo gravaso de #ima es granular " no debiera tener cohesión. $in embargo tiene una cohesión aparente, que es la que acilita.
CONCEPTO: #as calzaduras son estructuras provisionales que se dise)an " constru"en para sostener las cimentaciones vecinas " el suelo de la pared expuesta, producto de las excavaciones eectuadas. Tienen por unción prevenir las allas por inestabilidad o
asentamiento excesivo " mantener la integridad del terreno colindante " de las obras existentes en él, hasta que entren en uncionamiento las obras de calzadura "*o sostenimiento deinitivas.
DATOS PARA EL DISEÑO: •
+el terreno &eril estratigráico (aracterísticas geotécnicas de las distintas capas +e los ediicios próximos Estado de conservación Tipo de estructura +e obras subterráneas próximas $ituación " característica +e la obra que se pro"ecta &roundidad de excavación. 'cciones de la estructura • •
•
• •
•
•
•
• •
GENERALIDADES •
En las lugares en que se haga excavaciones que puedan comprometer la estabilidad de los muros cimientos- vecinos habrá que calzar o recalzar estos
dándoles así una nueva base para su undación que alcanzara una ma"or proundidad evitando posibles hundimientos " derrumbes. •
arán también las veces de /0123$ +E $3$TE4505E4T36 contra el empu!e de tierras.
•
El delicado traba!o de calzaduras deberá realizarse con!untamente con el de excavaciones, mas siempre que sea posible, se e!ecutara antes de la demolición de la construcción existente para que esta constitu"a el me!or " más sencillo acodalamiento de las paredes de la propiedad vecina.
•
Este caso es siempre recomendable cuando se trata de derribar un inmueble para levantar otro con undación más prounda o sótano.
TIPOS DE CALZADURAS: MUROS PANTALLA $on paredes construidas para eectuar una excavación prounda con la misión de resistir los empu!es del terreno " limitar la entrada de agua al terreno.
Aplicaciones: • • • •
$ótanos de ediicios. 'parcamientos subterráneos. (omunicaciones subterráneas túneles pozos-. 3bras marítimas " portuarias diques secos-. cimentaciones proundas.
Factoes Paa S! Uso: • • • • • •
(aracterísticas del suelo &resencia de humedad 'ltura de la excavación &rocedimiento de excavación 0edidas de &rotección 'puntalamiento
Ries"os: 7a han ocurrido varios accidentes lamentables a causa de la alta de prevención al momento de construirlas.
CALZADURAS APUNTALADAS:
PAR#METROS DE C#LCULO $ OTRAS CONDICIONES: #as obras de sostenimiento deinitivas son estructuras permanentes, que tienen por inalidad sostener el suelo " a las cargas que actúan sobre él, como consecuencia de las excavaciones u obras eectuadas en el terreno vecino. +onde sea aplicable, el inorme del E0$, deberá, incluir los parámetros de suelos requeridos para el dise)o de las obras de calzadura " sostenimiento de las ediicaciones, muros perimetrales, pistas " terrenos vecinos, considerando que éstos puedan ser desestabilizados como consecuencia directa de las excavaciones que se e!ecuten para la construcción de las obras, o como consecuencia de un sismo o sobrecargas durante la e!ecución de las obras , las que deberán ser consideradas en cálculos respectivos. &ara cumplir lo anterior, el &roesional 2esponsable deberá proveer toda la inormación reerente al peril de suelos que será involucrado por la obra de calzadura "*o sostenimiento, dicha inormación deberá incluir como mínimo% el peril del suelo mostrando sus dierentes estratos " el nivel reático tal como se detalla en las secciones, las características ísicas, el peso unitario, el valor de la cohesión " el ángulo de la ricción interna de los dierentes estratos que lo componen, según se aplique, debiendo obtenerse conorme se indica en esta 4orma. Estos mismos parámetros, deben ser proporcionados por el &roesional 2esponsable del E0$, para el caso de una eventual saturación del suelo.
En caso de ser requerido el bombeo o abatimiento de la napa reática para la construcción de las obras de calzadura "*o de sostenimiento, el &roesional 2esponsable deberá proponer los coeicientes de permeabilidad horizontal " vertical del terreno, aplicables al cálculo del caudal de agua a extraer " deberá prevenir cualquier consecuencia negativa que pueda ocasionar a la obra o a las ediicaciones existentes, el acto de bombear o abatir la napa reática.
ESTA%ILIDAD DE LOS CORTES:
En el caso de cortes para sótanos "*o cimentaciones, el (ontratista deberá encargar a un especialista el estudio de la estabilidad de los cortes. En cualquier caso, las excavaciones verticales de más de 8,99 m de proundidad, requeridas para alcanzar los niveles de sótanos " cimentaciones, no deben permanecer sin calzadura "*o sostenimiento, salvo que un estudio realizado por un especialista determine que no es necesario. #os cortes no verticales también deberán calzarse "*o sostenerse a menos que un estudio realizado por un especialista determine que no es necesario e!ecutar dichas obras.
EFECTOS DE LOS SISMOS: +e producirse un sismo con una magnitud ma"or o igual a :,; grados de la Escala 2ichter, el contratista a cargo de las excavaciones, deberá proceder de inmediato, ba!o su responsabilidad " tomando las precauciones del caso, a calzar "*o sostener cualquier corte de más de 8,99 m de altura, salvo que un estudio realizado por un especialista determine que no es necesario.
CARGAS &ORIZONTALES: #a ausencia de cargas horizontales sobre una calzadura puede ser un enómeno temporal, cu"a presencia dependerá% • • •
+el tiempo que la excavación permanezca sin soporte. +el tipo de suelo involucrado. +e contingencias tales como% variaciones en la carga hidrostática humedecimiento " secado-, sobrecargas estáticas durante el proceso constructivo, " por sobrecargas dinámicassismos " vibraciones causadas artiicialmente-.
El (ontratista de la 3bra debe tener en consideración estas situaciones " no deberá permitir que la calzadura permanezca sin soporte horizontal, por un tiempo tal que
permita la aparición de grietas de tensión " uerzas no previstas en el cálculo de las calzaduras permanentes o eventuales-, " que puedan producir el colapso de la misma.
E'CA(ACIÓN SIN SOPORTE: El &roesional 2esponsable de la 3bra deberá determinar la proundidad máxima o altura crítica c- a la cual puede llegar la excavación, sin requerir soporte. 4o se permitirán excavaciones sin calzadura, si las mismas de!an sin soporte a las cimentaciones vecinas.
DISEÑO $ CONSTRUCCIÓN DE LA CALZADURA: #a necesidad de la calzadura, su dise)o " construcción son responsabilidad del contratista de las obras respectivas. #a estructura de la obra de calzadura, deberá dise)arse " construirse como una obra de sostenimiento.
PROCEDIMIENTO:
$e hace una primera excavación por deba!o del cimiento del vecino, con un ancho
del orden de
menos altura. El espesor de la excavación será de =9 a >9 cm. $imultáneamente se puede hacer otra excavación similar, separada de la primera de manera que el cimiento del vecino no pierda su sustento " quede libre en segmentos de
situación es más comple!a " mu" probablemente se deba traba!ar con anchos. El concreto que se usa es un concreto pobre, ciclópeo en proporción < de cemento por <9 de hormigón, con un a)adido de la denominada piedra grande, tratando de
que el volumen de este represente un :9? del volumen total de la mezcla. @eneralmente se usa un encorado con la parte superior inclinada, de modo que el
nivel superior del espacio a rellenar, de modo de e!ercer presión cachimba-. ' pesar de esta consideración debe recordarse que el concreto tiene una retracción
de secado. Terminada una primera ila de segmentos, se comienza con una ila inerior, en esta calzaremos a nuestra primera ila "a vaciada, se recomienda que los segmentos de la segunda ila estén desasados con los segmentos de la primera " así
sucesivamente para las ilas ubicadas en proundidades ma"ores. (ada ila debe tener un espesor o una proundidad dierente, de manera que se va"a aumentando el espesor, recordemos que un muro de contención hecho sin esuerzo de acero muros de gravedad-, tienen un espesor variable, pudiendo llegar a un ancho equivalente al ;9? de la altura del muro.
En el caso de las calzaduras, el muro se constru"e en orma independiente " dentro
de la altura mantenemos el espesor. #os coeicientes de seguridad para el volteo " deslizamiento, son menores a los que
usamos en el dise)o de un muro normal por el hecho de ser una obra provisional. El dise)o estructural de la calzadura, no solo debe veriicar el actor de seguridad al
volteo " al deslizamiento, sino el valor de las presiones sobre el suelo. El muro tiende a girar " por tanto las presiones son variables, siendo común considerar una distribución trapezoidal o triangular que origina valores altos en el
extremo. El constructor debe observar el comportamiento del suelo " la presencia de alguna iltración, pues generalmente las calzaduras se dise)an con actores de seguridad
ba!os " considerando el eecto beneicioso de la cohesión del terreno. +ebe considerarse apuntalamientos que puedan controlar cualquier improvisto.
E)peiencias con cal*a+!as en Li,a: 'ntes de
, no se usaba en #ima el sistema de muros con ancla!es, que ho" es comúnmente usado para excavaciones de más de 8 ó : sótanos. $in embargo ha" ediicios de = a ; sótanos que se han hecho con el sistema tradicional de calzaduras. &ara citar algunos e!emplos, podemos indicar el Banco (entral de 2eserva, en el a)o a =m " han tenido un buen uncionamiento. #os cálculos que se han utilizado para dierentes alturas, sobrecargas, con el ob!etivo de mostrar anchos requeridos para las calzaduras. Estas medidas no son aplicables para otros terrenos que sean dierentes a #ima%
%anco Cental De Rese-a
&otel Maiott