UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Asignatura: Fundaciones II
Presentado por: Docente: Ing. M.S.c. DUCHEN AYALA JORGE MARTIN
Definición.Son agrupaciones de materiales de estructuras auxiliares y desmontables que, previo estudio se colocan como sostén y soporte de las paredes verticales en las excavaciones de zanjas, galer ías subterráneas, etc. Siendo necesarias para evitar su desplome, es decir, asegurar su estabilidad.
Razones de uso de un sistema de entibación:
Zanjas de mediana o gran profundidad en cualquier tipo de suelo.
Zanjas de ámbitos urbanos.
Las sacudidas o vibraciones debidas, entre otros motivos, al tr áfico, al hincado de pilotes, a compactaciones de terreno o a voladuras.
Seguridad, ahorro de tiempo e incr emento de la productividad.
DETALLES DE LOS SISTEMAS DE ENTIBACION; Existen diferentes sistemas de entibación dependiendo dl tipo de suelo en que se va trabajar, las sobrecarga debida al tráfico, cimentaciones adyacentes a la zanja, materiales utilizados y la profundidad de excavación. Los sistemas entibación que se presentan posteriormente se utilizan en zanjas con profundidades de 4.5 m.
ENTIBACION LIGERA DE MADERA
ENTIBACION DISCONTINUA
ENTIBACION CONTINUA
Entibación metálica:
Ventajas
Permite diferentes anchos y profundidades para la excavación.
Tiene mayor resistencia a los esfuerzos de e mpuje solicitantes.
Necesita menos mano de obra para su colocación y retiro.
Provee un nivel de confianza muy elevado.
Desventajas
Se necesita un grado de capacitación para la colocación y extracción de los componentes en forma correcta y segura para cada tipo de sistema.
Tiene un costo elevado por ser un mercado poco abarcado en nuestro país.
ENTIBACIONES DE MADERA: Ventajas
Su realización implica materiales de fácil acceso.
Su costo es razonable.
Es recomendable para excavaciones poco profundas y de corto tiempo de ejecución.
Se recomiendan cuando la solicitación no es tan importante.
Desventajas
Es necesario un mantenimiento constante en las placas de soporte.
Muy baja vida útil.
No es recomendable para suelos de napas freáticas.
Determinan un factor importante de riesgo a la hora de colocación y retiro de entibaciones.
Presión lateral de tierra en entibados Para entibados en la base del muro, co n un grande grado de deformación, la presión lateral de la tierra será más pequeña que la presión activa de Rankine. Como resultado, la distribución de presión lateral de tierra varia en comparación con la distribución lineal asumida en el caso de muros de retención. Después de la observación de varios entibados, Peck (1969) sugirió la utilización de cartas de presión para diseño de entibados en arenas y arcillas. Son la siguiente:
CORTES EN ARENA
= . ∗ ∗ ∗ = Peso especifico H = Altura de corte ∅ = (− ) =Coeficiente de presión activa de Rankine
CORTES EN ARCILLA BLANDA Y MEDIA:
:
>
= Cohesión no drenada, ( ∅ = )
= . ∗ ∗
Se aplican a excavaciones que tiene una profundidades mayor a 6 m.
Se basan en al suposicion de que el nivel freatico esta debajo del fondo del corte.
Se supone que l arena esta drenada con presion de poros igual a 0.
Se considera que la arcilla no esta drenada y no se considera la presion de poros.
CORTES EN ARCILLA RIGIDA
= . ∗ ∗ .∗ ∗ Con un promedio de 0.3 ∗ ∗ ≤ DISEÑO DE LOS COMPONENETES DE UN CORTE APUNTALADO
Son elementos horizontales sometidos a esfuerzos de compresión, de pendiendo de las cargas laterales, varían en sección y material.
La longitud de los puntales depende de los anchos de zanjas que se manejen dentro de la obra, los cuales están en función del diámetro de la tubería que se quiera instalar.
El espaciamiento vertical entre puntales puede ser más de 2.5 m.
Para entibados en suelos arcillosos la profundidad del primer puntal de la superficie del suelo deberá ser menor a la profundidad de las grietas en tensión Zc. De la e cuación:
= − √ Para determinar la profundidad delas grietas de tensión:
= = − √ = √
∅ ∅ = , = (− ) =
=
CALCULO DELA CARGA DE LOS PUNTALES: PASO 1: Dibujar la envolvente de presión que actuara sobre e l entibado. Para analizar las cargas, articular los puntales exce pto el primero y el ultimo. Cada puntal resistirá una carga.
PASO 2: Hallar las reacciones (A, B1, B2 , C1, C2 y D), con las ecuaciones de equilibrio de fuerzas y momentos
∑F = 0 , ∑M = 0 ).
PASO 3: Determinar las fuerzas totales de los puntales e n cada nivel de la siguiente manera:
PASO 4: Determinar la sección de puntales a usar.
TABLAESTACA: Tablaestaca de madera.- Elementos laminares que trabajan a flexión y transfieren la carga lateral desde el suelo hasta los largueros y puntales. Tablaestaca conectables.- Tablestacas de acero, que son conectables e ntre sí por sistemas de rotula. Se instalan por medio de procesos de hincado.
PASO 5: Calcular los momentos máximos (Mmax). En cada sección.
PASO 6: Determinar el momento máximo mayor de todos los momentos calculados.
PASO 7: Con este valor calcular el módulo de se cción requerido (S).
á = = ó Con el módulo de sección calculado, vamos a las tablas de propiedades de secciones y escogemos una que tenga igual o mayor módulo de sec ción que el requerido.
LARGUEROS: Son elementos horizontales que trabajan a flexión y se consideran que están articulados en los puntales de acero o de madera. Ac túan como vigas sometidas a carga distribuida articulada en los dos extremos, dispuestos en posición horizontal y en contacto longitudinal con la pared de la excavación o dl entibado.
PASO 8: Calcular el momento máximo (Mmax) en cada nivel.
PASO 9: Calcular el módulo de sección (S) para cada larguero.
á = Con el módulo de sección calculado, vamos a las tablas de propiedades de secciones y escogemos una sección que tenga igual o mayor módulo de sección que el requerido.
ESFUERZO DE LEVANTE EN LA BASE DE UN CORTE EN ARCILLA Los entibados en arcilla pueden volverse instables como resultado de la base de excavación, Terzaghi (1943) analizo el factor de seguridad de entibados contra levantamiento de la base.
La carga vertical (Q) por unidad de longitud en la base del corte a lo largo de la línea bd y af es:
Basados en la teoría de capacidad de Terzaghi, la capacidad de carga ultima (Qu) por unidad de longitud de esta fundación es:
El factor de seguridad contra levantamiento, está basado en la suposición que el estrato de arcilla es homogéneo, por lo me nos a una profundidad de 0.5B bajo la base de co rte.
Sin embargo un estrato duro de roca a una profundidad de D<0.5B modificara la superficie de falla en alguna extensión. En tal caso, el factor de seguridad se vuelve:
ESTABILIDAD DE LA BASE DE UN CORTE DE ARENA
La base de un corte de arena es generalmente estable.
Verificar cuando se tiene nivel freático alto dentro la excavación y se requiere desaguar.
Entonces se debe verificar el factor de seguridad contra bombeo.
Para verificar dibujar la red de flujo y determinar el máximo gradiente hidráulico de salida (
max), que ocurrira en los puntos A y B.
′ − = =
varía entre 0.9 y0.11. Se debe cumplir FS≥ 1.5. La magnitud de
EJERCICIO # 2 TIPO DE SUELO ARENA
EJERCICIO # 2 TIPO DE SUELO ARCILLA
