Tablestacas

Cimentaciones

Tablestacas

Definición • Se llama tablestaca a una pieza prefabricada, recta, en

que la dimensión longitudinal longi tudinal es muy superior a las otras, de sección transversal constante y alargada cuyos extremos están dotados de juntas para su unión a otras tablestacas idénticas. El acoplamiento entre tablestacas tablestacas se hace h ace por deslizamiento deslizamiento de una pieza con relación a la contigua, a lo largo de la junta. Su empleo es por hinca sucesiva en el terreno, en el sentido de su longitud, para para formar pantallas continuas, que reciben el nombre de tablestacados tablestacados.. La hinca es en vertical generalmente. generalmente. El material de las tablestacas tablestacas es impermeable y las juntas, en principio dificultan el paso del agua.

Definición • Se llama tablestaca a una pieza prefabricada, recta, en

que la dimensión longitudinal longi tudinal es muy superior a las otras, de sección transversal constante y alargada cuyos extremos están dotados de juntas para su unión a otras tablestacas idénticas. El acoplamiento entre tablestacas tablestacas se hace h ace por deslizamiento deslizamiento de una pieza con relación a la contigua, a lo largo de la junta. Su empleo es por hinca sucesiva en el terreno, en el sentido de su longitud, para para formar pantallas continuas, que reciben el nombre de tablestacados tablestacados.. La hinca es en vertical generalmente. generalmente. El material de las tablestacas tablestacas es impermeable y las juntas, en principio dificultan el paso del agua.

Función • Un tablestacado es un muro de contención con una doble

función: impide que el agua avance sobre el terreno y, en los casos que el agua ya avanzó, permite recuperar el terreno permitiendo nivelarlo. • El Tablestacado es fundamental para lograr delimitar espacios y funciones en terrenos con desniveles. Los elementos prefabricados que componen las tablestacas se hincan en el terreno mediante vibración o

golpeo.

Campo de aplicación • Las tablestacas se emplean ampliamente en

obras tierra. Casi siempre están relacionadas con sostenimiento lateral del terreno y, a veces, en presencia del nivel freático.

Aplicaciones mas frecuentes • Pantallas a lo largo del Pm de recintos a • • • • • •

excavar Muelles portuarios ( pantallas ancladas) Cajeros de diques secos Esclusas de navegación y canales Protección de márgenes Pantallas de impermeabilización Protección de pilas de puentes

Ejemplos Protección de márgenes

Ejemplos Muros deflectores

Ejemplos Muro de Contención y Retención

Tipos de tablestacas • Madera • Hormigón • Acero ( mas usadas)

Tablestacas de madera

Tablestacas de madera • Tablestacas mas antiguas donde su empleo en

la actualidad es muy limitado, habiendo sido sustituidas por tablestacas de HºAº y de acero. • En pequeñas obras o para lugares alejados y en regiones ricas de madera pueden resultar una solución conveniente.

Tablestacas de madera • Son por lo general estructuras temporarias y pueden ser tratadas con Creosotas para evitar

el ataque de hongos o bien para evitar la descomposición de la misma • Hay que tener en cuenta que la putrefacción de la madera se ve acentuada si la madera sufre ciclos de humedad y de secado

Tablestacas de madera • Están constituidas por tablones de 8 a 15 cm

de espesor y 25 a 35 cm de ancho, que se hincan juntos para constituir tableros continuos. Estos tableros están reforzados por pilotes que soportan vigas entre las que se deslizan las tablestacas • Terminan en cuña de forma que la hinca las apriete unas contra otras.


Sentido de avance de la hinca


Limitaciones • Dimensiones reducidas, especialmente en

longitud ( menor de 10m) • Escasa resistencia y alta deformabilidad • Otra limitación es la profundidad a la que se puede realizar el hincado de la misma , que puede ser entre 8 y 10 m como máximo


Colocación • Para facilitar el hincado de la tablestaca de

madera se le coloca una punta de acero que ayuda a la penetración de la misma • En el extremo donde se golpea se coloca una

protección a fin de evitar el astillamiento de la madera al golpearla

TABLESTACAS DE HORMIGON ARMADO


• Son elementos prefabricados , con un curado

adecuado ( a vapor ) con el fin de darle una mayor durabilidad. • No están sometidas a la corrosión por los que se las prefiere en ciertas obras permanentes, especialmente de navegación interior (contención de orillas de ríos o muros de pies en canales) • Sin embargo en ciertos medios agresivos el hormigón puede ser atacado.

TABLESTACAS DE HORMIGON ARMADO • Sección transversal de forma rectangular

alargado, salvo en entrantes o salientes de la junta, y sus dimensiones van de 10 a 40 cm (excepcionalmente pueden llegar hasta 70 cm)en ancho y de 30 a 120 cm de longitud. • Su sección también puede ser de forma perfil T de ala ancha, cuando se necesitan grandes inercias transversales.



Limitaciones • Peso: Dificultad en el transporte y en el izado

de la tablestaca en obra • Frágiles • Longitud: Las longitudes son preestablecidas y podrían no adecuarse a las medidas en la obra. En el peor de los casos puede quedar corta , dificultándose la realización de un empalme


Colocación • La punta de tablestaca suele ser afilada y estar

provista de azuche para facilitar la hinca y evitar su rotura ante terreno duro. • Refuerzos de armadura en cabeza y punta para evitar fisuras y roturas por golpeo con la maza. • La cabeza debe protegerse con sombrerete y sufridera.

TABLESTACAS DE HORMIGON ARMADO • Aplicación reciente de tablestacas de Hº A º es

la construcción de pantallas prefabricadas. Las piezas no se instalan por hincas, sino que se colocan en zanjas perforadas previamente con equipos de excavación , empleando lodo de bentonita-cemento. • Se les puede realizar pretensado, mejorando diversos efectos ( menos grietas y mayor impermeabilidad)

TABLESTACAS DE HORMIGON ARMADO • Raramente se las extrae y se las recupera. Su

uso queda limitado a aquellos casos en que quedan formando parte de la obra definitiva. Tipo de sección, en la cual se puede verter un producto bituminoso



Contención de suelos

Tablestacas metálicas


Definición • Elementos de acero laminados de perfiles diversos que se encajan los unos a los otros mediante juntas deslizantes que se hincan por percusión o vibración.

Tablestacas metálicas Ventajas • Instalación sencilla, y de rápida ejecución. • Piezas livianas y de gran resistencia a la flexión. • Fácil manejo, debido a su reducido peso. • Fácil de hincar, al tener bordes afilados. • Su longitud es de fácil adaptación ya que pueden ser cortadas o soldadas. • Recuperables o de fácil extracción. • No tiene limitaciones con respecto a la profundidad de hincado.


Limitaciones • Elevado costo económico. • Fácilmente oxidables (produce perdida de

sección), para ello se emplea una protección catódica.

Tipos de tablestacas

• Planas • Modulares

• Planas: Principal aplicación en recintos celulares

o “ cofferdams” 



Resistencia a flexión, perpendicular a su plano, muy reducida por lo que son inadecuadas para formar pantallas de contención de tierras. Trabajan a tracción en su plano entre juntas : T

Aplicables para defensas de riberas o márgenes de ríos y canales. 

Tablestacas metálicas • Modulares: Son aquellas que ensambladas unas con otra, dan lugar a pantallas onduladas de elevada resistencia a flexión. Pueden clasificarse de acuerdo a la forma por: 

Tablestaca “S”



Tablestaca “U”



Tablestaca “Z”



Doble T



Cofferdams: • Tipo de construcción impermeable diseñado para

facilitar los proyectos de construcción en áreas que normalmente se encuentran sumergidas, tales como puentes y muelles. Un cofferdams se instala en el área de trabajo y el agua es bombeada para exponer el lecho del cuerpo de agua para que los trabajadores pueden construir estructuras de soporte, promulgar las reparaciones, o realizar otros tipos de trabajo en un ambiente seco.

Cofferdams

Tablestacas metálicas • Juntas

Consiste en un elemento macho que se aloja en un elemento hembra. En la mayoría de los casos, cada tablestaca lleva en un borde la parte macho y en el otro la hembra. En otros ambos extremos son macho y se unen entre sí por piezas intermedias doble hembra . Junta


La posición de las juntas en la pantalla es un aspecto importante, dependiendo del tipo de tablestaca empleado las juntas se sitúan en:   

Fibra neutra ( Tablestacas U y S ) Fibras extremas ( Tablestacas Z) Una de las fibras extremas ( Tablestacas U)


Es diseño de las mismas obedece a diversas consideraciones, entre las que cabe destacar:    

Guiado efectivo y buen deslizamiento Resistencia a tracción a lo largo de la junta Estanqueidad Capacidad de cierto giro relativo


Acero para tablestacas El acero tiene que ser capaz de resistir a: • Esfuerzos estáticos: producto de las

solicitaciones de la obra. • Esfuerzos dinámicos: tienen lugar durante la hinca. • Corrosión: Protección catódica


Acero para tablestacas: • Un acero muy resistente, con elevada tensión admisible, reduce el espesor disminuyendo el peso de la tablestacas. • Un acero muy duro y poco elástico presenta el riesgo de que se fisuren, mientras que un acero blando puede conducir a un aplastamiento.


Acero para tablestacas: • Contienen un determinado porcentaje de carbono, que

con un simple enfriamiento al aire durante el laminado, le confiere ductilidad, buenas características mecánicas y una adecuada plasticidad. • Las calidades mas comúnmente empleadas en la fabricación de tablestacas son: Acero

E240SP E320SP

cont. Carbon (%) Resistencia mín(N/mm2)

0,10-0,18 0,14-0,22

390 490

Hinca de tablestacas

• Percusión o Golpeo • Vibración

• Golpeo: Golpeando sobre las cabezas de las tablestacas se

consigue introducirlas en el terreno, desplazando lateralmente en el suelo el volumen de la pieza.

• La hinca a percusión o por golpeo puede hacerse mediante

mazas de caída libre, martinetes de simple efecto, martinetes de doble efecto y martillos Diesel.

Hinca de tablestacas • Mazas de caída libre: Consiste en una masa

pesada, colgada de un cable y guiada, se deja caer desde una cierta altura sobre la cabeza de la tablestaca a hincar, que va provista de un sombrerete que la protege. La energía cinemática de la maza se transmite a la tablestaca y se emplea en vencer la resistencia del terreno a la penetración de la punta y, sobre todo, los rozamientos laterales.


. El peso de la maza es variable y puede llegar a 3 o 4 tn, con alturas de caída del orden de un metro. Se recomienda adoptar mazas cuyo peso sea del 70% al 150% de los elementos a hincar. El ritmo de golpeo de las mazas de caída libre es pequeño, alrededor de 20 a 30 golpes por minuto.

Hinca

Martillo de golpeo de accionamiento neumático (sustentado por una grúa)

Hinca de tablestacas • Martinetes de simple efecto

Se emplean para la hinca de pilotes, sobretodo para los mas pesados. Consisten en un pistón que se mantiene apoyado sobre un sombrerete y un cilindro que constituye la masa pesada, que sube por la acción de un fluido a presión y golpea la tablestaca al caer.

• Martinetes de simple efecto

Hinca de tablestacas • Martinetes de doble efecto o trepidadores

Se emplean más en la hinca de tablestacas, consisten en una masa pesada que es directamente el pistón, el que se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro de un cilindro y por acción, en ambos casos del movimiento de un fluido a presión.

Martinete de doble efecto

Hinca de tablestacas • Martillos Diesel

Consiste en un pistón pesado, que sube y baja dentro de un cilindro que dispone de un deposito de gasoil y una bomba de inyección de combustible. El pistón, en su libre descenso, acciona la palanca de la bomba de inyección, que envía el gasoil a la base esférica de la culata. El pistón al golpear sobre esta además de provocar la hinca de la tablestaca, pulveriza el combustible y lo envía hacia la cámara de combustión en donde tiene lugar la explosión. La energía liberada origina una alta presión que actúa sobre la culata e hinca la tablestaca, al tiempo que se hace elevarse al pistón. El ciclo se completa con la expulsión de gases quemados atreves de los orificios de escape.

Martillos diesel

Hinca de tablestacas • Sombrerete

Pieza de acero fundido en molde que permite repartir la energía del golpe en toda la sección de la tablestaca. En su cara inferior posee unos nervios para el ajuste de las cabezas de las tablestacas, y en la parte superior un alojamiento para la sufridera ( madera o resina alternada con laminas metálicas) que evita el golpe directo del metal y amortigua el ruido.


Hinca por vibración: Técnica más utilizada y eficaz en la hinca de tablestacas.  Se produce una transmisión de la vibración al suelo a través del elemento a hincar (tablestaca).  Las partículas del suelo junto a la tablestaca reciben la vibración y se debilitan las fuerzas que las mantienen unidas ( el suelo puede alcanzar un estado casi liquido) facilitando así la hinca.  Se reduce el rozamiento lateral a lo largo de las tablestacas. 

Hinca de tablestaca por vibración

Hinca de tablestaca por vibración

Hinca de tablestacas • Hinca Hidráulica:

En suelos granulares la hinca por percusión y vibración es muy difícil, por lo que resulta conveniente reforzarla con hinca hidráulica, la cual consiste en utilizar chorros de agua a presión.

• Hinca Hidráulica:  Consiste en una tubería de acero que termina en una



punta afilada o lanza, que esta unida a una tubería flexible. La lanza debe desplazarse verticalmente para evitar que se acuñe Tablestaca



Se consigue así descompactar el terreno, facilitando entonces la penetración de la tablestaca.

Corrosión en tablestacas metálicas

Corrosión de tablestacas metálicas Debido a la corrosión las tablestacas tienen como principal inconveniente la perdida de sección Corrosión: Es la transformación por la que el metal pasa del estado elemental al de combinación perdiendo sus cualidades resistentes. Puede darse por: • Corrosión por acción del oxigeno en medio electrolítico Continua, en agua dulce o salada Discontinua, en presencia de humedad • Corrosión por electrolisis

La oxidación va acompañada de un considerable aumento de volumen. Ósea la perdida del vol. de metal con el vol. de oxidación es de 1 a 10. Ej. Un espesor de 1mm de oxidación supone una perdida de 0.1mm de metal. De ahí que la corrosión sea mas aparente que real.

La velocidad de corrosión depende: •La concentración de oxigeno •Contenido de sales del agua •La acción mecánica de las olas y corrientes •La temperatura del agua •La flora y otros organismos •El tipo de acero •La forma de los perfiles

Acción del oxigeno en medio electrolítico Por la diferencia de potencial entre dos metales unidos entre si, sumergidos en agua con suficientes impurezas para ser conductora. La diferencia de potencial origina una transferencia de electrones con la consecuente disminución del metal. • En agua dulce: la corrosión es menor • En agua de mar: debido a la mayor oxigenación, sales (impurezas) la corrosión es mayor.

•Las zonas mas afectadas son inmediatamente por debajo del nivel de la marea •En las zonas enterradas y sumergidas la corrosión es mas débil •La corrosión es mas pronunciada donde se producen los esfuerzos de flexión bajos. • La abrasión producida por las olas tiene gran influencia en la velocidad de corrosión

Corrosión por electrolisis El terreno natural es en general impermeable, por eso las tablestacas enterradas en general no sufren corrosión. Casos en que se puede presentar: •Estratos arcillosos • Proximidades a depósitos químicos. • Si el terreno no ha sido bien compactado

(presencia de oxigeno). • En proximidades a instalaciones eléctricas ( corrientes

vagabundas). Por electrolisis.

Prevención de la corrosión

Algunas de las alternativas: • Espesor suplementario o sobrespesor por corrosión Se admite una perdida de material durante la vida útil, que se compensa con un sobre espesor del requerido por los cálculos. Esta manera de proceder es especialmente económica teniendo en cuenta una relación costo – beneficio. Con un aumento en general de un 5% en el costo, se puede obtener una prolongación de la vida útil de un 15% a 20%. •Aceros especiales resistentes a la corrosión Se utilizan generalmente aceros al cobre y al cromo. A. cobre: La herrumbre es adherente e impermeable, siendo una barrera al progreso del ataque A. cromo: Son los mas resistentes, se aplican entre 1% al 3% del material

• Revestimientos protectores

Pueden utilizarse pinturas que proporcionen cierta resistencia a la corrosión y a su vez mejoren el aspecto estético Revest. Pasivos: Aíslan al metal de oxigeno y de la electrolisis Revest. Activos: Revestimientos anódicos con relación al metal, de gran eficacia. Estos deben protegerse con un revestimiento pasivo lo que los encarece.

• Protección catódica

En la corrosión por acción del oxigeno en el medio electrolítico( agua, tierra), el acero se comporta como ánodo (Ánodo es aquel electrodo del cual fluye la corriente positiva en forma de iones hacia el electrolito. Aquí ocurre la "oxidación" la que implica la pérdida de metal. Si se le convierte en cátodo se evita el ataque(Cátodo es aquel electrodo del cual fluye corriente negativa hacia el electrolito ) •Inversión del sentido de la corriente eléctrica por un generador:

•Inversión del sentido de la corriente eléctrica por unión con un

metal mas electronegativo que tomara el papel de ánodo ( ánodo de sacrificio) Ánodo: zinc-manganeso hierro-silicio titanio platinado

•Combinación de ambos

Dispositivos de Anclaje Es poco frecuente el trabajo en voladizo de las pantallas de tablestacas. La mayor parte de las veces están dotadas ya sea por puntales o por anclajes. Anclajes: • Trabajan a tracción • Se utilizan para mejorar las condiciones de equilibrio • Están constituidos por cables o barras alojadas en las perforaciones que se le practica al terreno

En un anclaje se distingue tres partes fundamentales: •Zona de anclaje: Es la parte solidaria al terreno en profundidad, encargada de transferir los esfuerzos •Zona libre: Es la parte de la armadura que se encuentra independizada del terreno que la rodea, de manera que puede deformarse con total libertad • La cabeza es el elemento de unión de la armadura y la placa de apoyo, sobre la que se descarga la acción exterior Anclaje por Fricción

Por su forma de trabajo se pueden distinguir: • Anclajes pasivos • Anclajes activos • Anclajes mixtos Anclaje pasivos: Se los coloca sin tensión y entran en carga cuando el tablestacado esta sometido a los empujes del terreno. Con respecto a los anclajes activos: Tienen capacidad de carga inferior Siguen utilizándose por ser mas económicos  De ejecución mas simple Mayor duración en el tiempo

Anclajes activos: También llamados pretensados, se les aplica una tensión previa en el momento de instalación hasta llegar a su carga admisible Anclajes mixtos: Tienen un comportamiento intermedio entre los dos anteriores. La armadura se pretensa con una tensión inferior a la admisible. Quedando una parte de su capacidad resistiva de reserva para posibles movimientos aleatorios de la estructura o el terreno. Por su forma de instalación y trabajo se distinguen: • Anclajes horizontales • Anclajes inclinados • Anclaje a placa pivotante

Anclajes horizontales: Transmiten su esfuerzo a un cuerpo de anclaje Son muy adecuados en el caso que el terreno del trasdós sea de relleno. También en el caso que el punto de apoyo se encuentre cerca de la cabeza, requiriendo una excavación pequeña. • Pantalla continua o discontinua de tablestacas • Placa de HºAº in situ prefabricada • Bloque de hormigón en masa o ¨muerto¨ • Caballete de pilotes inclinados

La figura muestra las cuñas de empuje activo sobre el tablestacado y de empuje pasivo sobre la placa o bloque de anclaje. Toda estructura dispuesta como refuerzo estructural de la pantalla, debe situarse fuera de la zona de falla del Empuje Activo de Rankine. De no suceder esto, el anclaje no cumple la función deseada. Para aprovecharse integralmente la resistencia pasiva a efectos del anclaje, ambas cuñas deben ser independientes y no solaparse ( 90º ) lo que proporciona un criterio para la longitud del anclaje.

Anclajes Inclinados: Transmiten su esfuerzo al terreno por rozamiento en el fuste. Se realiza una perforación previa que luego se rellena de mortero de cemento (anclajes inyectados )

Zona segura T   . d . T . m

•Se toma 0.15H para que no se transfieran las tensiones (bulbo de presión ) a

la cuña de deslizamiento del terreno • Desde la superficial se toma una distancia mayor a 5m para evitar el levantamiento de la tapada • Se toma una separación mayor a 4d para que cada anclaje trabaje individualmente, y si uno falla no arrastre al otro.

Si h1H

 Anclaje

poco profundo o superficial  Anclaje profundo

• En el caso de anclaje profundo, se puede admitir que la movilización

de empujes tiene lugar como si la pantalla llegase hasta la superficie • En el caso de sobrecarga, no se la considerara en el calculo del empuje pasivo

Anclajes a placa pivotante: Por su forma de trabajo corresponden al grupo de anclajes horizontales, pero por la forma de instalación y la inclinación corresponden al segundo grupo

Disposición de trabajo

Tipos de apoyos en tablestacas • • • • • • • •

Empotrado Empotrado en el suelo Empotrado y con soporte lateral Con soporte lateral múltiple Apuntaladas Con placa de anclaje Con bloque de anclaje Con anclajes inyectados inyectados Con bloques con pilotes

TABLESTACAS

TABLESTACAS

TABLESTACAS

TABLESTACAS

Estabilidad de tablestaca La inestabilidad de la tablestaca puede producirse por: • Penetración insuficiente de la pantalla por debajo del

fondo de excavación • Fallo del anclaje o sistema de apuntamiento

Estabilidad de tablestaca • Fallas en el suelo

debido a un mal diseño. Se produce a una escasa longitud de empotramiento y poca cantidad de suelo de tapada


debido a un mal diseño. Se produce a un poco cantidad de suelo de tapada


debido a un mal diseño. Se produce una falla global debido a una escasa longitud de anclaje ( el anclaje queda dentro de la zona de falla ).

Estabilidad de tablestaca

• Fallas estructurales de

la pantalla debido al momento máximo en la misma.

Estabilidad de tablestaca Condiciones a tener en cuenta: • Resistencia estructural (flexión) • Estabilidad general (suelo firme) • Estabilidad de fondo (Sifonamiento y

tubificación) • Resistencia a los agentes externos (corrosión)

Métodos de Cálculos  Métodos clásicos  Métodos semi-empíricos  Métodos

de interacción pantalla-terreno

 Métodos de cálculos numéricos en elementos

finitos

Métodos de Cálculos • Método clásico: Son una aplicación de la teoría

de Rankine de empuje lateral a estructuras flexibles. Por forma de trabajo, cabe distinguir entre:  Pantalla en voladizo  Pantalla con anclaje a un nivel  Pantalla con anclaje a varios niveles

Método Clásico • Pantalla en voladizo

H

d

z

Método Clásico • Pantalla en voladizo

R: resultante Ea y Ep

Suponemos que el muro falla rotando en torno a un punto “A” ubicado a una distancia Z´ de la superficie. Suponemos que los empujes pasivos y activos están en equilibrio uno con otro. El empuje pasivo Ep1 se desarrolla al frente de la pantalla, pero también debemos considerar el empuje pasivo Ep2 ubicado por debajo del punto “A” , que es el encargado de no permitir el giro de la pantalla En esta situación efectuamos la siguiente simplificación: Reemplazamos los empujes producidos por debajo del punto “A” por una única fuerza equivalente ( R) aplicada en el punto “A”. Con esto reducimos el análisis a una longitud ( H + Z ). Realizando equilibrio en A obtenemos Z 

d=c.z, donde c=1,2 a 1,5

Método Clásico • Pantalla con anclaje a un nivel

Hay dos posibilidades a considerar de acuerdo a la longitud de empotramiento: • Apoyada inferiormente (Limos y Arcillas) • Empotrada (Suelos Granulares)

Métodos Clásico • Pantalla con anclaje a un nivel: apoyada

inferiormente:

R1

R2

Métodos Clásico Pantalla alla con anclaje a un u n nivel: apoyada • Pant inferiormente: T

El sistema resultante es isostático tenemos 2 ecuaciones con 2 incógnitas, las cuales son T y d. Se resuelve tomando: M = 0 Fx =0

d

R

Métodos Clásico Pantalla alla con anclaje a un u n nivel: empotrada empotrada en la l a base • Pant

Z

Métodos Clásico • Pant Pantalla alla con anclaje a un u n nivel: empotrada empotrada en la l a base

Métodos Clásico • Pantalla con anclaje a un nivel: empotrada en la base

H

Z

d

El sistema es hiperestático, con 3 incógnitas y solo 2 condiciones de equilibrio, se hace necesario introducir una hipótesis adicional para obtener la solución, la cual podemos adoptar a la hipótesis de BLUM que relaciona la profundidad del punto de Momento flector nulo con el ángulo de rozamiento interno del terreno. Divide el sistema hiperestático en 2 sistemas independientes isostáticos. 

15

20

25

30

35

40

x/H

0,37

0,25

0,15

0,08

0,033

-0,01

Método Clásico • Pantallas anclajes a varios niveles:

Dependiendo del numero de apoyos y si son excesivamente rígidos se puede suponer que en toda la altura de la pantalla esta sometido a Ea, y en la parte empotrada a Ep. Partiendo de los empujes conocidos, las reacciones en los apoyos y los esfuerzos en las pantallas se determinan mediante “ métodos de resistencia de materiales”.

Métodos Cálculos • Métodos semi – empiricos: Están basados en

análisis experimentales de modelos. En general se emplean ábacos y cartas • Interacción pantalla – terreno: Es una aplicación de la teoría de la Elasticidad, considerando al suelo como un medio elástico aplicando la ecuación diferencial que relaciona las tensiones con las deformaciones. Se plantea la ecuación diferencial de la deformación de la pantalla en función de las presiones del terreno. E I ( d4y / d z4 ) = P (x , z)

Métodos Cálculos • Método de los Elementos Finitos:

Tanto el terreno como la pantalla son divididos en un numero de elementos finitos. Es lo que se conoce como discretizacion del continuo. Se determina los esfuerzos de cada uno de estos elementos y por medio de un ensamblaje se determinara los esfuerzos tanto en la pantalla como todo el terreno contenido

Entibaciones

Entibaciones

Definición • La entibación es un tipo de estructura de

contención provisional muy flexible, instalados a mano o con elementos mecánicos poco importantes, se empleada habitualmente en construcción e ingeniería civil.

Entibaciones • Este sistema se emplea en excavaciones que permiten apuntalar una pared contra la opuesta, transmitiéndose los empujes de las tierras de una a otra a través de los puntales y resultando compensados entre sí. • Se construye mediante tablones de madera o elementos metálicos y placas cuadradas, de dimensiones que rondan 1 m por 1 m. Hay también paneles de mayores dimensiones ya montados

Entibaciones

Entibaciones

Entibaciones

Entibaciones Desde el punto de vista técnico, la necesidad de entibar y los empujes a considerar en el cálculo de las entibaciones, estas depende de: •

La profundidad y anchura de la excavación.

•

Las características del suelo.

•

La presencia o existencia de nivel freático.

Entibaciones

La proximidad de edificios y otras estructuras. • La proximidad del tráfico y cualquier otra fuente de vibraciones. • Del lugar donde se deposita el material excavado y otras sobrecargas. • Las posibles condiciones o imposiciones locales de diseño o cálculo. •

Sistemas de entibación • En caso de terrenos secos y firmes , la entibación

puede reducirse a la de la de la figura con tablones, de más anchura (o mayor número) a medida que se profundiza, sujetos por codales separados de 1,5 a 2 m y constituidos por rollizos de madera sana, de unos 15 cm de grosor. En estos casos puede excavarse el fondo de las zanjas, dándoles ya la forma de la sección a recibir.

• Entibación con tablas horizontales

Entibaciones • Cuando el terreno es suelto ( no presenta la

suficiente cohesión) y no se mantiene sin desmoronarse en una altura igual a la anchura de un tablón, existe la necesidad de proceder a la entibación vertical en la forma indicada en la figura con acodalamientos reforzados.

• Entibación con tablas verticales

Entibaciones • Cuando existen terrenos superiores sueltos sobre otros compactos y, sobre todo (como es

frecuente en las calles), la capa superior es de relleno y la inferior compacta, puede hacerse una entibación parcial, apuntalada en la parte superior. Con ello queda libre la zona de trabajo propiamente dicha, que no suele presentar entibación o ésta puede ser mínima.

Entibaciones • Si el terreno está saturado de agua o se

sobrepasase el nivel freático se puede hacer descender el nivel de agua u optar por el tablestacado. El descenso del nivel freático puede hacerse por simple drenaje natural por los laterales del fondo de zanja o por rebaje de la misma mediante bombeo.

Entibaciones • Independientemente de que la entibación se

realice con tablas horizontales o verticales, éstas podrán cubrir totalmente las paredes de la excavación (entibación cuajada), el 50% (entibación semicuajada) e incluso menos de esta proporción proporción (entibación ligera), l igera), según las características de cohesión del terreno

Empujes sobre las Entibaciones • El hecho característicos de las entibaciones de que el

revestimiento va colocándose a medida que se excava y que el apuntalamiento va haciéndose de arriba hacia abajo, según avanza la excavación, determina unas condiciones de deformación del terreno que nada o muy poco tienen que ver con las correspondientes a muros. Esto trae como consecuencia que los empujes sobre el revestimiento tenga una distribución sensiblemente diferente a las clásicas leyes triangulares. Las diferencias fundamentales son:

a) La forma de la distribución tiene aspecto parabólico, en vez de triangular. b) Los empujes no crecen monótonamente con la profundidad, sino que se estabilizan y hasta decrecen y se anulan en el fondo de la excavación. c) Como consecuencia de la disminución de empujes en la zona inferior, la parte superior, que esta apuntalada desde el principio, se sobrecarga con relación a la ley triangular.

Entibaciones

Tablestacas en grandes obras

Tablestacas

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