Las excavaciones profundas alteran las tensiones laterales en el terreno y los patrones locales de flujo de agua subterránea. También crean condiciones propias de la fase de construcción que pueden cambiar a medida que avanza cada etapa de la excavación. Algunas de estas condiciones y riesgos incluyen:
Cabe señalar que la situación crítica puede presentarse en una etapa intermedia de la construcción, no necesariamente a la máxima profundidad de excavación.
Un sistema completo de soporte para excavaciones profundas puede incluir varios elementos que interactúan entre sí.
| Elemento del sistema | Función típica |
| Muro de contención | Conserva el terreno y controla la deformación. |
| anclajes al suelo | Proporcionar sujeción pretensada externa |
| Puntales internos | Sujete el muro desde el interior de la excavación. |
| Clavos de suelo | Refuerce el terreno adecuado in situ durante la excavación por etapas. |
| pernos o clavijas de roca | Reforzar juntas y bloques en la roca |
| Walers | Distribuye las cargas de los anclajes o puntales a lo largo de la pared. |
| Frente a | Retiene el material entre los puntos de refuerzo |
| Empotrado en la pared | Proporciona resistencia pasiva y estabilidad de base. |
| corte de agua subterránea | Limita las filtraciones y la erosión del terreno. |
| Deshidratación | Reduce los niveles o la presión del agua. |
| Mejora del terreno | Refuerza los terrenos débiles o reduce la permeabilidad. |
| Fundamentación | Protege los cimientos cercanos. |
| Escucha | Mide la respuesta de muros, suelos, agua y soportes. |
Una barra, placa o panel de malla de acero no puede proporcionar por sí solo un soporte completo para la excavación.
Wanfeng proporciona elementos de refuerzo y conexión que pueden incluirse en excavaciones ancladas, clavadas, apuntaladas o con soporte de roca, diseñadas por ingenieros profesionales.
Las barras de anclaje roscadas se pueden usar para reforzar suelos que pueden quedar expuestos temporalmente por etapas. Las barras de anclaje al suelo se pueden usar para transferir las cargas de los muros a través de una zona de adherencia predeterminada fuera de la masa de roca susceptible de fallar. Los pernos o pasadores de roca se pueden usar para reforzar macizos rocosos. Se utilizan placas, tuercas, acopladores y centralizadores para conectar estas barras y asegurar su correcta posición dentro del sistema especificado.
Los componentes Wanfeng se pueden utilizar con (cuando están diseñados correctamente):
Funciones previstas de los componentes
Cuando están diseñados correctamente, los componentes proporcionados pueden utilizarse para:
Descargo de responsabilidad de ingeniería
El tipo final de muro, el grado de empotramiento, la secuencia de excavación, el nivel de soporte, la longitud de anclaje/clavo, la longitud de la zona de adherencia, el pretensado, las cargas de los puntales, el control de aguas subterráneas y los planes de monitoreo deben ser diseñados o revisados por ingenieros civiles/estructurales y geotécnicos profesionales.
Entre los factores que el equipo de ingeniería debe considerar se incluyen:
Wanfeng suministra componentes de acuerdo con las especificaciones confirmadas, pero no especificará una profundidad de excavación segura sin soporte ni sustituirá al ingeniero de obras temporales del proyecto.
| Sistema de soporte | Aplicación típica | Ventajas principales | Limitaciones importantes |
| Inclinación o terraza | Terrenos con espacio suficiente y suelo adecuado. | Geometría simple con menos componentes estructurales. | Generalmente poco práctico en emplazamientos urbanos restringidos. |
| Muro de anclaje de suelo | Terreno apto para exposición temporal escalonada | Construcción de arriba hacia abajo y fachada adaptable | Requiere estabilidad frontal y espacio para instalación exterior. |
| Muro anclado al suelo | Excavación profunda con zona de unión externa adecuada | Mantiene el interior de la excavación relativamente abierto. | Requiere servidumbres y pruebas especializadas. |
| Muro reforzado internamente | Límites restringidos o conflictos de anclaje | No requiere anclajes fuera del sitio. | Los puntales y las vigas de soporte restringen las operaciones de excavación. |
| Muro en voladizo | Excavación moderada con suficiente rigidez de la pared. | No se ofrece soporte interno ni externo. | La deflexión y el empotramiento de la pared suelen ser determinantes. |
| Construcción de arriba hacia abajo | Excavación urbana integrada con suelos permanentes | Las losas permanentes proporcionan una contención gradual. | Secuenciación estructural compleja y conexiones |
| Excavación anclada con pernos de roca | Roca competente o fracturada | Objetivos: discontinuidades y bloques inestables | No soporta automáticamente el suelo suprayacente. |
| Excavación apuntalada | Excavación junto a cimientos sensibles | Protege o transfiere las cargas estructurales adyacentes. | Requiere una estrecha coordinación estructural y geotécnica. |
La idoneidad del sistema debe determinarse a partir del diseño específico del emplazamiento.
1. Barras de clavos para suelo roscadas
Se utiliza como refuerzo de acero para muros de contención de suelo y puede ser apropiado para el soporte de excavaciones por etapas.
Campos principales
Otros campos
2. Barras de anclaje al suelo roscadas
Pueden utilizarse como barras roscadas de alta resistencia que forman parte del tendón de un sistema de anclaje al suelo pretensado.
Campos principales
Otros campos
Notas de aplicación
Un anclaje al suelo también puede requerir lechada, revestimiento y material de encapsulación, cabeza de anclaje, placa de apoyo, trompeta, componentes de bloqueo y pruebas de carga en campo antes de considerarse completo.
3. Barras de refuerzo acopladas
Barras roscadas seccionadas conectadas con acopladores compatibles. Se utilizan cuando la longitud total impide el envío o cuando el acceso al lugar de instalación no permite su montaje en una sola pieza.
Campos principales
Otros campos
4. Pernos y clavijas de roca
Barras de acero de refuerzo utilizadas para sostener las secciones de roca expuestas durante excavaciones profundas.
Campos principales
Otros campos
Notas de aplicación
La orientación y la longitud de los pernos de roca deben tener en cuenta el mapeo geológico realizado en todo el sitio y cualquier discontinuidad identificada o superficie de falla potencial.
5. Placas de apoyo y anclaje
Placas de acero utilizadas para transferir la carga desde barras, cabezas de clavos y cabezas de anclaje a conexiones estructurales aprobadas.
Campos principales
Otros campos
Notas de aplicación
Las placas de anclaje al suelo, las placas de pernos de roca y las placas de apoyo para anclajes al terreno tendrán diferentes capacidades de carga y requisitos de rigidez. Evalúe cada placa individualmente, en lugar de asumir que todas son intercambiables.
6. Tuercas y arandelas
Componentes roscados compatibles que se utilizan en cabezas de clavos, barras de anclaje y otras conexiones homologadas.
Campos principales
Otros campos
7. Centralizadores y espaciadores
Piezas utilizadas para centrar las barras dentro de los orificios perforados y proporcionar la cobertura mínima de lechada requerida.
Campos principales
Otros campos
8. Malla de alambre soldada
Malla de acero que puede utilizarse para reforzar el revestimiento inicial de hormigón proyectado o para retener pequeñas cantidades de material suelto.
Otros campos
Notas de aplicación
El tamaño de la malla no cuantifica la capacidad del revestimiento completo de hormigón proyectado. El espesor del hormigón proyectado, la resistencia del hormigón, los detalles del refuerzo, las conexiones de cabeza de clavo y las juntas de construcción requieren la intervención de un ingeniero.
9. Componentes de puntal, viga y conexión
Los componentes prefabricados utilizados para el arriostramiento interno o las conexiones a las paredes pueden incluir:
Campos principales
Nota de disponibilidad
No incluya en su lista los componentes de refuerzo fabricados hasta que se confirmen los procedimientos de fabricación y soldadura, las pruebas no destructivas y las capacidades de control dimensional.
10. Barras huecas o autoperforantes
Se pueden utilizar barras con un centro hueco que se pueda roscar cuando no sea posible mantener los pozos de perforación convencionales.
Otros campos
Disponibilidad
No incluya en su catálogo barras autoperforantes hasta que se haya confirmado la compatibilidad de las barras, los acoplamientos, las brocas y las fichas técnicas.
| Condiciones típicas del sitio | Requisito de soporte típico | Sistemas o productos que puedan ser relevantes |
| Suelo rígido con estabilidad superficial temporal | Refuerzo del terreno de arriba hacia abajo | Anclajes de suelo, drenaje y revestimiento reforzado |
| Excavación urbana profunda | Muro rígido y soporte lateral por etapas | Muro de pilotes o pantalla con anclajes, puntales o losas. |
| Límites de propiedad restringidos | Soporte incluido en el sitio | Puntales internos, vigas inclinadas o losas de arriba hacia abajo |
| Zona de anclaje externa adecuada | Área de trabajo abierta dentro de la excavación | Muro de contención anclado al suelo |
| Estructura vecina sensible | Baja deformación y monitorización continua | Muro rígido, soporte escalonado y posible cimentación. |
| Suelo granular suelto | Pérdida de terreno y control de pozos | Instalación de muros de pilotes, revestimiento, mejora del terreno o instalación especializada |
| arcilla blanda | Control del movimiento de la pared y del levantamiento basal | Muro empotrado, arriostramiento y posible mejora de la base |
| Arena que contiene agua | Control de filtraciones, tuberías y pérdidas de suelo | Muro de contención, drenaje, recarga o mejora del terreno |
| Suelo mixto y roca | Apoyo adaptado a estratos cambiantes | Sistema híbrido de muros, clavos, anclajes y pernos de roca |
| Roca competente con bloques localizados | Refuerzo de discontinuidad | Pernos o clavijas de roca con retención superficial |
| Terreno débil bajo la base de la excavación | Control de estabilidad de la base y de sustentación | Mejora del terreno, empotramiento profundo de muros u otras medidas de ingeniería. |
| Alta sobrecarga cerca de la excavación | Aumento de las cargas en muros y soportes. | Diseño de muros, anclajes o arriostramientos específicos para cada proyecto. |
| excavación temporal | Soporte en la etapa de construcción | Componentes adecuados para la duración y exposición reales. |
| Pared permanente del sótano | Integración estructural a largo plazo | Pared permanente y protección contra la corrosión verificada. |
| condición sísmica | Respuesta sísmica temporal y permanente | Análisis geotécnico y estructural específico del proyecto |
No existe una opción universalmente preferible. La selección depende del terreno, la geometría, el acceso a la propiedad, la tolerancia al movimiento y la secuencia de construcción.
Componentes que Wanfeng puede suministrar
En función de la capacidad de producción confirmada:
Sistemas que podrían ser necesarios
No lo incluya como suministrado por Wanfeng hasta que sea posible:
Muro de anclaje de suelo
Una secuencia típica puede incluir:
Muro anclado al suelo
Una secuencia típica puede incluir:
Excavación con refuerzo interno
Una secuencia típica puede incluir:
Las secuencias anteriores son solo ejemplos. Las alturas de excavación, la duración de los períodos sin soporte, los niveles de apoyo, las cargas de prueba y las secuencias de remoción deben ajustarse a la documentación del proyecto aprobada.
El nivel freático puede determinar si se puede realizar una excavación profunda.
Los elementos que deben considerarse en el plan de control de agua del proyecto pueden incluir:
Las opciones pueden incluir:
Los sistemas de aguas subterráneas deben diseñarse por separado y no deben considerarse incluidos en la compra de acero.
Entre los factores a tener en cuenta al realizar excavaciones profundas se incluyen:
Controles que se pueden considerar:
Wanfeng Engineering Group no establecerá umbrales de movimiento ni niveles de activación de monitoreo como aceptables o no aceptables.
Wanfeng evaluará los cronogramas de productos y los planos de conexión aprobados para determinar su viabilidad de fabricación.
Los elementos a considerar para la personalización son:
Antes de la fabricación, verifique todas las dimensiones, tolerancias, cargas, materiales y recubrimientos con los planos o especificaciones técnicas aprobados.
Inspección de materia prima
Inspección de barras, pernos y roscas
Pruebas mecánicas y de conexión
Cuando corresponda y se especifique contractualmente:
Inspección dimensional
Control del tratamiento de superficies
Identificación e inspección final
| Prueba o inspección | Ubicación típica | Objetivo |
| Ensayo de tracción de barra | Fábrica o laboratorio | Verificar las propiedades del material |
| Ensayo de tracción del acoplador | Fábrica o laboratorio | Verificar la capacidad de conexión |
| Prueba de carga de prueba de tuercas | Fábrica o laboratorio | Verificar el rendimiento de la conexión roscada |
| Inspección de placas | Fábrica | Verificar el material y las dimensiones |
| Prueba de soldadura de malla | Fábrica o laboratorio | Verifique la resistencia de soldadura especificada. |
| Inspección de recubrimientos | Fábrica | Verificar los requisitos de protección contra la corrosión |
| Prueba de verificación de anclajes de suelo | Sitio del proyecto | Evaluar el método de instalación y la conexión a tierra. |
| Prueba de resistencia a clavos de suelo | Sitio del proyecto | Compruebe el rendimiento de los clavos de producción. |
| Prueba de verificación del anclaje al suelo | Sitio del proyecto | Evaluar la resistencia de la zona de enlace |
| Prueba de rendimiento del anclaje al suelo | Sitio del proyecto | Evaluar el comportamiento de movimiento de la carga instalada |
| Prueba de resistencia al anclaje al suelo | Sitio del proyecto | Verificar el rendimiento del ancla de producción |
| Verificación de la precarga del amortiguador | Sitio del proyecto | Confirmar la condición inicial de los soportes |
| Monitoreo de muros y asentamientos | Sitio del proyecto | Evaluar la respuesta a la excavación |
La resistencia del acero en fábrica no garantiza la resistencia del terreno instalado ni la estabilidad general de la excavación.
El seguimiento podría incluir:
Las señales de advertencia podrían incluir:
Los ingenieros responsables deberán establecer la frecuencia de monitorización y los niveles/medidas de alerta antes de la excavación.
1. ¿Qué se entiende por soporte para excavaciones profundas?
El sistema de soporte para excavaciones profundas es un sistema estructural diseñado para contener la tierra o la roca, controlar el nivel freático y minimizar el movimiento durante la excavación. Este sistema puede incluir muros de contención, anclajes, pilotes, sistemas de drenaje, técnicas de mejora del terreno e instrumentación para el monitoreo.
2. ¿Qué tipos de sistemas se utilizan para sostener excavaciones profundas?
Los sistemas típicos incluyen muros de anclaje al suelo, muros anclados al terreno, muros de pilotes con arriostramiento interno, muros pantalla, tablestacas, construcción descendente y excavaciones con pernos de roca. La elección del sistema más adecuado dependerá de muchos factores específicos del sitio.
3. ¿Cuál es la diferencia entre anclajes de suelo y anclajes al terreno?
Los anclajes al suelo suelen ser pasivos y a menudo se fijan completamente con lechada. Los anclajes al terreno generalmente están pretensados y tienen longitudes libres y de adherencia diferenciadas antes de ser bloqueados contra el muro de soporte.
4. ¿Por qué se utilizarían puntales internos en lugar de anclajes al suelo?
Se podrían elegir puntales internos si los anclajes no pudieran extenderse más allá del límite del sitio, si las instalaciones de servicios públicos restringieran la zona de anclaje o si el terreno externo no fuera capaz de desarrollar suficiente resistencia de adherencia.
5. ¿Se pueden utilizar pernos de roca para sostener una excavación de tierra y roca?
Se pueden usar pernos de roca para reforzar el corte en la roca; sin embargo, el suelo suprayacente aún podría requerir un muro de contención, anclajes de suelo, revestimiento u otro tipo de sistema de soporte. Los diseños para suelo y roca a menudo incorporan elementos de ambos y se denominan diseños híbridos.
6. ¿Por qué es necesario el control de las aguas subterráneas?
La presión del agua subterránea puede provocar erosión interna, presiones de elevación, pérdida de terreno e inestabilidad de la base. La disminución del nivel freático también puede causar asentamientos más allá de la excavación; por lo tanto, se requiere un diseño cuidadoso para el control y monitoreo del agua subterránea.
7. ¿Wanfeng proporciona sistemas completos de excavación y apuntalamiento?
Wanfeng puede evaluar barras de acero, pernos, placas, acopladores, tuercas, mallas y componentes de conexión según planos. Sin embargo, para muros completos, sistemas de arriostramiento, drenaje y monitoreo, podrían ser necesarios proveedores adicionales.
8. ¿Wanfeng fabrica basándose en los planos del proyecto?
Sí. Siempre que su ingeniero apruebe los planos de los componentes, Wanfeng puede confirmar los materiales, tamaños/dimensiones, roscas, cargas, requisitos de recubrimiento, pruebas y capacidad de producción. Las decisiones de diseño generales no entran dentro de nuestro ámbito de actuación.
