dionisio palomar marcos ricardo valiente … de las arcillas saturadas presiÓn del agua del...

0101CURSO DE PATOLOGIA DE ESTRUCTURAS01 ROTURA DE FONDO O “TAPONAZO”

02 PROBLEMAS SINGULARES REALES

03 CONCLUSIONES

CURSO DE PATOLOGIA DE ESTRUCTURASBLOQUE I: CAUSAS DE FALLO EN ESTRUCTURAS

OTRAS CAUSAS DE FALLO:OTRAS CAUSAS DE FALLO:ROTURA DE FONDO O TAPONAZO

DIONISIO PALOMAR MARCOS RICARDO VALIENTE SANZ Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Ingeniero de Caminos, Canales y PuertosPRODEIN PRODEIN963 956 500 - [email protected] 963 956 500 - [email protected]

ROTURA DE FONDO

01 “ Rotura de fondo: Se trata de un proceso que se presenta en excavacionesbajo el nivel freático en suelos impermeables (ARCILLAS) situados sobresuelos muy permeables (GRAVAS), y en cuyo contacto actúa una presiónintersticial que es superior a la tensión total provocando su rotura”

01intersticial que es superior a la tensión total provocando su rotura

01 ROTURA DE FONDO O “TAPONAZO”


03 CONCLUSIONES

RELLENOS RELLENOS-2.00

Nivel Freático

acuífero confinadoNivel Freático

Nivel Freático

TUBERIA CIEGA

ARCILLAS

-14.00 ARCILLASARCILLAS

-23.00

-27.00 GRAVAS

PESO DE LAS ARCILLAS SATURADAS

PRESIÓN DEL AGUA DEL ACUÍFERO INFERIOR

“Esta presión de agua es debida a un nivel freático ubicado por encimadel fondo de la excavación”

ARCILLAS

del fondo de la excavación

LA INTERCALACIÓN DE ESTRATOS DE MUY DISTINTA PERMEABILIDAD ES MUY HABITUAL EN VALENCIA

ROTURA DE FONDO

01 Coeficiente de Seguridad:01

El código Técnico de Edificación recomienda un factor de seguridadmínimo de 1,11



03 CONCLUSIONES

mínimo de 1,11

100,1

9,0)( min ≥⋅

⋅=

⋅⋅

=

PesoSubpresión

PesoSubpresión

PesoCTEFmayoración

oracións γ

γ

Í

11,1)( ≥=Subpresión

PesoCTEFs

PRODEIN INGENIERÍA recomienda un factor de seguridad mínimo de1,2, ya que en caso de rotura del fondo de la excavación, el coste desu reparación (ejecución de un tapón de fondo con Jet-Grouting,prolongación de pantallas etc ) es completamente desproporcionadoprolongación de pantallas, etc…) es completamente desproporcionadoa ese pequeño aumento de seguridad, pero lo más importante es quese ponen las vidas de los trabajadores en peligro durante laexcavación y ejecución de la losa de cimentación.

EJEMPLO 1: EDIFICIO UNIVERSITARIO EN LA U.P.V.

En proyecto: el nivel freático estaba a -3,80 m y la excavación era 4,50 m01 En proyecto: el nivel freático estaba a 3,80 m y la excavación era 4,50 mEn obra: el nivel freático había subido 70 cm y la excavación era 60 cm másprofunda.

01Conclusión: se pasó de tener un coeficiente de seguridad de 1,33 a 0,74

Solución: Se prolongaron las tablestacas unos metros (mejor efectoconfinamiento) y se dispusieron 5 bombas más, como medida de seguridad



03 CONCLUSIONES) y p , g

se colocó un piezómetro en el centro del solar para controlar en todomomento la presión del acuífero confinado.

TABLESTACAS DE 13m0.00

PIEZOMETRO QUE INDICALA PRESIÓ DEL AGUA EN

-6.50

ARCILLAS

Nivel Freático Nivel Freático

ARCILLAS-5.10

PESO DE LAS ARCILLAS: 2.8 T/m2

ROTURA DE ESTA CAPA SINO SE BAJA LA PRESIÓNEN EL ACUIFEROCONFINADO.

LA PRESIÓ DEL AGUA ENLA CAPA DE GRAVAS.

GRAVAS

PRESIÓN: 3.4 T/m2

ACUIFEROACUIFEROCONFINADO

ARCILLAS

-21.60

-24.80

EJEMPLO 2: PARKING DE 8 SOTANOS EN CALLE PIZARRO. VALENCIA (26 m de excavación)

01 En proyecto: el nivel freático estaba a -7,00 m y la excavación era de 26 mEn obra: el nivel freático había subido 1,50 m

C l ió Ej ió d d li i d i l íf

01Conclusión: Ejecución de pozos de alivio de presiones en el acuíferoconfinado a 46 m de profundidad. Se dispusieron 4 pozos para rebajar elnivel freático y 4 pozos para rebajar la presión y evitar la rotura del fondo dela excavación.



03 CONCLUSIONES

4 Pozos de achique

4 POZOS DE ALIVIOCONSTRUIDOS

1 POZO DE ALIVIO EXISTENTE(EJECUTADO EN 2007)

Piezómetros existentestrasdós pantallas

EJEMPLO 2: PARKING DE 8 SOTANOS EN CALLE PIZARRO. VALENCIA (26 m de excavación)

01014 POZOS PARA



03 CONCLUSIONES

GRAVAS

GRAVAS

-20.00 -20.00

4 POZOS PARAREBAJAMIENTO DENIVEL FREATICO

4 POZOS PARA ALIVIO

ARCILLASARCILLAS

-21.60

GRAVAS DEL ACUIFERO SUPERIOR

-24.00

-28.60

-24.00

-28.60

-23.80

TAPON DE ARCILLAS

-36.60 -36.60

PRESIÓN DEL AGUA DEL ACUIFERO INFERIOR

-51.00 -51.00

GRAVAS DEL ACUIFERO INFERIOR

ARCILLAS

GRAVAS

-53.00 -53.00

EJEMPLO 3: PANTALLAS DE PROYECTO CORTAS –ALIVIO DE PRESIONES

01 En esta obra fue necesario rebajar la presión del acuífero confinado de gravas mediante la colocación de bombas de alivio de presiones igualmente se dispuso un piezómetro en el centro

01de presiones, igualmente se dispuso un piezómetro en el centro del solar para controlar en todo momento la presión de acuífero.01 ROTURA DE FONDO O “TAPONAZO”


03 CONCLUSIONES

0 00

Reduccion de lasubpresión con el bombeoen el centro del solar.

bombas para aliviar la presión delacuifero confinado

POZO DE BOMBEOPARA REBAJAR ELNIVEL FREATICO

LIMOS ARCILLOSOS

RELLENOS

-0.00

-2.00Nivel Freático exterior -2.90 Nivel Freático exterior -2.90

Nivel piezometro bajolas arenas limosas

Nivel de agua enel interior del pozo

ARENAS

-7.50

el interior del pozo

nivel freático excavación

TUBERIA CIEGA

PESO TERRENO

MIN 14.25 -13.50-MIN 14.25

-13.50

TUBERIA RANURADAPRESIÓN: 10.6 T/m2

PESO TERRENOHÚMEDO: 11 T/m2

GRAVAS ACUIFERO CONFINADO

LIMOS ARCILLOSOS

MIN 24.60

SOLUCIONES PARA LA ROTURA DE FONDO SIN COLOCAR POZOS DE ALIVIO DE PRESIONES

011.- Colocar un tapón impermeable en el fondo de la excavación a base de

inyectar Jet Grouting

011.1 - Inyección en todo la superficie del fondo de la excavación

1.2 - Inyección perimetral hasta localizar capa de arcillas



03 CONCLUSIONES

2.- Prolongar pantallas interiores o exteriores al recinto hasta otro estratoimpermeable, dichas pantallas pueden ser de mortero y hormigonadasp , p p y gsolo en el estrato a taponar.

AMBAS SOLUCIONES SON DESPROPORCIONADASAMBAS SOLUCIONES SON DESPROPORCIONADAS ECONOMICAMENTE EN COMPARACIÓN AL ALIVIO DE

PRESIONES A BASE DE POZOS PROFUNDOS

SIEMPRE QUE SE PUEDA SACAR UN CAUDAL MODERADO Y A SU VEZ SE REBAJE LA PRESIÓN DEL ACUIFERO CONFINADO LO

SUFICIENTE COMO PARA OBTENER UN COEFICIENTE DESUFICIENTE COMO PARA OBTENER UN COEFICIENTE DE SEGURIDAD DE 1,20 FRENTE A LA ROTURA DE FONDO SERÁ

ECONOMICAMENTE MÁS VIABLE

CAUSAS DE FALLO EN ESTRUCTURASOTRAS CAUSAS DE FALLO

02 PROBLEMAS SINGULARES REALES02A. Surgencias (sondeos,pozos,…)A. Surgencias (sondeos,pozos,…)



03 CONCLUSIONES





03 CONCLUSIONES

Normalmente es necesario el sellado de las surgencias parapoder continuar la obra.





03 CONCLUSIONES

Normalmente esnecesario el selladode las surgenciasgpara podercontinuar la obra.





03 CONCLUSIONES

0,30


02 PROBLEMAS SINGULARES REALES02B. Caso de fallo en pozo de alivio de presionesB. Caso de fallo en pozo de alivio de presiones



03 CONCLUSIONES


02 PROBLEMAS SINGULARES REALES02B. Caso de fallo en pozo de alivio de presiones

Pozo de alivio anterior alcomienzo de obra Pruebas de

COTA ±0.00 COTA DE ACERA EN CALLE P

RELLENOS

ARC. LIMOSASLIMOS ARCILLOS.DE CONS. MEDIA

6 00

-3.00GRAVILLA

Camisa de



03 CONCLUSIONES

comienzo de obra. Pruebas debombeo:

Los últimos 6 metros de tuberíade pozo más cercanos a LIMOS ARCILLOSOS-

ARENOSOS DE

GRAVAS LIMOSAS

-11.20

-6.00 protección pozo

de pozo más cercanos asuperficie lo colocaronranurados, cuando teóricamentedeberían ir ciegos. ARCILLAS LIMOSAS

MUY FIRMES DEBAJA PLASTICIDAD

ARENOSOS DECONSISTENCIAMEDIA-FIRME

-20.00

24 00

Sube el nivel freático delacuífero inferior por encima delos -6 metros y comunica dichoacuífero con el fondo de TAPÓN DE ARCILLA

GRAVAS DE ACUIFERO SUPERIOR

-24.00

-28.60

SELLADO BENTONITAtubería ciega

acuífero con el fondo deexcavación a través de latubería del pozo de alivio quedebería haber sido ciega y seinstaló ranurada

TAPÓN DE ARCILLA

-36.60

GRAVILLAtubería ranurada

instaló ranurada.GRAVAS DE ACUIFERO INFERIOR


02 PROBLEMAS SINGULARES REALES02C. Rotura de fondo en fosos de ascensor y grúa torreC. Rotura de fondo en fosos de ascensor y grúa torre



03 CONCLUSIONES

(-2.75)

(-8.35)

(-13.85)

Se ejecutan dos pozos para aliviar presiones en foso grúa torre. Al realizard b b i ió lt bilid d ltí iensayo de bombeo previo a excavación resultan permeabilidades altísimas

del acuífero de gravas.



Del estudio de alivio de presiones se deducía que se necesitaban más de100 l/sg para asegurar la estabilidad del fondo para la ejecución del foso.



03 CONCLUSIONES





03 CONCLUSIONES


03 CONCLUSIONES

A Estudio del nivel freático Fiabilidad estudios

03A. Estudio del nivel freático. Fiabilidad estudios

geotécnicos.

B. Estudio del fenómeno de sifonamiento y de la



03 CONCLUSIONES

B. Estudio del fenómeno de sifonamiento y de laposible variación del empuje horizontal enelementos de contención por existencia deflujoflujo

C. Estudio de la rotura de fondo. En caso dealiviar presiones estudio de la permeabilidadp ppara optimizar solución y considerar suviabilidad

D. Afección de las variaciones del nivel freático ala flotabilidad del edificio

E Estudio particularizado de las singularidadesE. Estudio particularizado de las singularidadesde la obra.

dionisio palomar marcos ricardo valiente … de las arcillas saturadas presiÓn del agua del...

Documents