Los desafíos de ingeniería que se presentan en una excavación para cimentación:
Una excavación de cimentación se realiza por debajo del nivel del terreno circundante. Al excavar, se altera el estado de tensión y el régimen de aguas subterráneas del suelo, y también puede afectar a las estructuras, carreteras y servicios colindantes.
Los problemas comunes que requieren asistencia técnica incluyen:
El tipo de sistema de soporte necesario viene determinado por la profundidad de la excavación, las condiciones del terreno y del agua subterránea, no necesariamente por el tipo de producto.
Las barras de acero y los accesorios son solo piezas del rompecabezas. Otras partes de un sistema de soporte para excavaciones profundas pueden incluir:
| Función del sistema | Propósito típico |
| retención de tierra | Evitar que los laterales de la excavación se derrumben. |
| Refuerzo externo | Transferir las cargas al terreno reforzado fuera del foso. |
| Refuerzo interno | Sujetar los muros de contención desde el interior de la excavación. |
| Control del agua | Limitar las filtraciones, la erosión interna, el levantamiento del terreno y la pérdida de tierra. |
| Protección de los cimientos | Controlar el movimiento que afecta a las estructuras vecinas |
| Protección de superficies | Prevenir el desprendimiento o la erosión localizada |
| Escucha | Detectar el movimiento de las paredes, el asentamiento, la presión del agua y las cargas de soporte. |
| Protección de acceso | Mantener rutas seguras para los trabajadores y los equipos. |
Wanfeng proporciona elementos de refuerzo y conexión que pueden integrarse en sistemas de soporte de excavaciones diseñados por un ingeniero profesional. Las barras de anclaje roscadas se pueden utilizar para reforzar suelos adecuados durante excavaciones descendentes por etapas. Las barras de anclaje roscadas se pueden emplear en sistemas de amarre diseñados, siempre que las condiciones del terreno y los límites de la propiedad lo permitan. Los pernos de roca se pueden utilizar para reforzar macizos rocosos estables o fracturados. Las placas de apoyo, las tuercas, los acopladores y la malla de alambre soldada se pueden utilizar para conectar el refuerzo a un revestimiento homologado.
Según las especificaciones del proyecto, estos productos pueden formar parte de:
Los sistemas mencionados anteriormente no son productos de Wanfeng a menos que se confirme específicamente.
Funciones de componentes
Dependiendo del diseño de ingeniería, los productos suministrados por Wanfeng se pueden utilizar para:
Servicios profesionales de ingeniería
Las dimensiones de la excavación, el estilo del muro de contención, la separación entre soportes, la longitud de los anclajes o estacas de suelo, la inclinación, la longitud de la unión, el nivel de pretensado aplicado, el tipo y la separación de los arriostramientos internos, la profundidad de empotramiento del muro, el drenaje y la secuencia de construcción deben ser diseñados por un ingeniero geotécnico y un ingeniero civil/estructural con licencia, según corresponda.
La ingeniería debe tener en cuenta lo siguiente:
Wanfeng no diseña sistemas de soporte para excavaciones. Los componentes se suministran según los requisitos especificados. No sustituimos el diseño del ingeniero en materia de soporte para excavaciones, control de aguas subterráneas ni obras provisionales.
| Sistema de soporte | Aplicación típica | Componentes principales | Limitación importante |
| Inclinación o terraza | Donde haya suficiente espacio y terreno adecuado | Geometría de taludes excavados y protección de la superficie | Puede resultar poco práctico en emplazamientos urbanos restringidos. |
| Muro de anclaje de suelo | Terreno apto para exposición escalonada temporal | Clavos rejuntados, drenaje, revestimiento reforzado y cabezas de clavos | Generalmente requiere una excavación por etapas de arriba hacia abajo. |
| Muro anclado al suelo | Excavación profunda con zona de unión externa adecuada | Muro de contención, anclajes pretensados, vigas y cabezales de anclaje. | Requiere derechos de propiedad y pruebas especializadas. |
| Muro reforzado internamente | Sitio restringido o anclajes no permitidos fuera del perímetro. | Muro, vigas, puntales y conexiones | Los puntales pueden restringir las operaciones de excavación. |
| Pilote o muro en voladizo | Profundidad moderada con rigidez de pared y empotramiento suficientes. | Tablestacas, pilotes soldados, pilotes secantes o muro pantalla | La deflexión puede regir el diseño. |
| Soporte para excavación de rocas | Roca competente o fracturada | Pernos de roca, clavijas, malla y hormigón proyectado donde se diseñó | Las discontinuidades geológicas controlan el rendimiento |
| Sistema subyacente | Excavación cerca de los cimientos existentes | Refuerzo de pilotes, vigas, gatos hidráulicos o estructuras de transferencia. | Requiere coordinación estructural y geotécnica. |
| Sistema de mejora del terreno | Preocupaciones sobre terreno débil, inestabilidad basal o filtraciones. | Mezcla profunda, inyección a presión u otros métodos aprobados. | No se reemplaza únicamente con barras de acero. |
Esta comparación es conceptual y no debe utilizarse para seleccionar un sistema sin un diseño específico para cada emplazamiento.
1. Barras de clavos para suelo roscadas
Barras de acero utilizadas como anclajes de suelo en muros de contención diseñados para proyectos y en ciertas excavaciones por etapas.
Campos de especificación importantes
Otros campos de especificación
2. Barras de anclaje de suelo acopladas
Barras roscadas seccionadas y ensambladas con acopladores compatibles cuando el acceso o la longitud de los clavos impiden el uso de barras de una sola pieza.
Campos de especificación importantes
Otros campos de especificación
Nota de aplicación
La conexión acoplada completa deberá cumplir con el requisito de resistencia a la tracción especificado. La capacidad del acoplador deberá validarse por separado del material de la barra.
3. Barras de anclaje al suelo roscadas
Barras roscadas especiales de alta resistencia que pueden servir como tendón de un conjunto de anclaje al suelo diseñado para un proyecto específico.
Campos de especificación importantes
Otros campos de especificación
Nota de aplicación
Los anclajes al suelo suelen diseñarse como sistemas pretensados completos. Los anclajes al suelo no son simplemente barras roscadas. Los anclajes al suelo pueden requerir:
Solo inclúyase en el suministro de un sistema completo de anclaje al suelo si ha verificado la producción, la instalación y las pruebas de cada uno de sus componentes.
4. Pernos y clavijas de roca
Barras de acero utilizadas para reforzar secciones de roca que puedan encontrarse durante o alrededor de una excavación de cimentación.
Campos de especificación importantes
Otros campos de especificación
5. Placas de apoyo
Placas de apoyo de acero utilizadas para conectar barras a detalles de conexión estructurales o de revestimiento aprobados.
Campos de especificación importantes
Otros campos de especificación
6. Tuercas y arandelas
Elementos de fijación utilizados en cabezas de clavos para suelo, anclajes roscados y otras conexiones basadas en el dibujo.
Campos de especificación importantes
Otros campos de especificación
7. Centralizadores y espaciadores
Componentes de espaciado utilizados para sostener las barras dentro de los agujeros perforados en la posición correcta y con la cobertura de mortero adecuada.
Campos de especificación importantes
Otros campos de especificación
8. Malla de alambre soldada
Malla de acero que puede utilizarse para reforzar la primera capa de hormigón proyectado o para retener material suelto localizado, según se especifique.
Campos de especificación importantes
Otros campos de especificación
Nota de aplicación
La malla no define de forma independiente la capacidad de un revestimiento. El espesor del hormigón proyectado, la resistencia a compresión del hormigón, el refuerzo, las juntas de construcción y las conexiones a los clavos deben diseñarse conjuntamente como un sistema de revestimiento completo.
9. Cabeza de clavo y componentes de conexión
Elementos de acero utilizados para conectar las barras a un revestimiento según los planos de construcción.
Componentes posibles
Campos de especificación importantes
Barras huecas o autoperforantes
Se pueden utilizar barras con un centro hueco cuando los pozos convencionales están alterados o son difíciles de mantener por otros motivos.
Campos de especificación importantes
Otros campos de especificación
Nota de disponibilidad
Incluya barras huecas o autoperforantes únicamente si ha confirmado que Wanfeng tiene la capacidad de producción real, datos de carga, resistencia de acoplamiento y conocimiento de todos los componentes necesarios para la instalación de dichas barras.
| Condiciones típicas del sitio | Requisito típico | Sistemas o productos que puedan ser relevantes |
| Suelo rígido adecuado con estabilidad de cara escalonada | Refuerzo de arriba hacia abajo | Anclajes de suelo, drenaje y revestimiento reforzado |
| Excavación de roca o roca erosionada | Refuerzo de discontinuidad | Pernos o clavijas de roca con malla o hormigón proyectado donde esté diseñado |
| Perfil mixto de suelo y roca | Apoyo adaptado a las condiciones cambiantes del terreno. | Sistema híbrido de anclajes, cimentaciones, muros de pilotes o soportes de roca. |
| Excavación urbana profunda | Alta rigidez de la pared y movimiento controlado | Muro pantalla o pilote con anclajes o arriostramiento interno. |
| Derechos de propiedad limitados | Soporte sin intrusión de anclajes externos | Puntales internos, losas u otro sistema de soporte interno |
| Edificio sensible adyacente | Soporte y monitorización de baja deformación | Muro de contención rígido, soporte por etapas y posible recalce. |
| Suelo granular suelto | Control de la estabilidad del frente y de la pérdida de terreno. | Muro de pilotes, mejora del terreno, excavación controlada o perforación especializada. |
| arcilla blanda | Control del movimiento de la pared y del levantamiento basal | Muro empotrado, arriostramiento y posible mejora del terreno |
| Arena que contiene agua | Control de fugas y tuberías | Muro de contención, drenaje, recarga o mejora del terreno |
| Alto nivel freático | Control de presión y elevación del agua | Medidas de drenaje, aislamiento y estabilidad de la base diseñadas por ingenieros |
| Terreno débil bajo la base del pozo | Estabilidad basal | Mejora del terreno, empotramiento profundo, puntales u otras medidas diseñadas |
| excavación temporal | Capacidad en la etapa de construcción | Componentes y recubrimientos adecuados para el período de exposición real. |
| Pared permanente del sótano | Durabilidad a largo plazo e integración estructural | Sistema de retención permanente con protección anticorrosión comprobada. |
| Alta sobrecarga cerca del borde del foso | Mayor carga en la pared y en el soporte. | Diseño de muros, anclajes o arriostramientos específicos para cada proyecto. |
| condición sísmica | Respuesta sísmica temporal y permanente verificada | Análisis geotécnico y estructural específico del proyecto |
Descargo de responsabilidad: Los elementos incluidos en la siguiente lista solo serán aplicables cuando se utilicen como componentes de un sistema.
Ejemplo:
| Característica | Clavo de suelo | Anclaje de suelo pretensado |
| Comportamiento estructural | Generalmente pasivo | Pretensado activamente |
| Desarrollo de carga | Desarrolla resistencia a medida que el terreno se deforma. | Se aplicó y bloqueó la carga durante la instalación. |
| Rejuntado típico | Lechada de longitud completa comúnmente | Longitudes libres y de enlace definidas |
| espaciado típico | Espaciados relativamente muy cerca | A menudo, un espaciado más amplio. |
| Conexión frontal | Cabeza de clavo conectada a revestimiento reforzado | Cabezal de anclaje conectado a la pared o a la pared |
| Pruebas de campo | Verificación y pruebas según lo especificado | Pruebas de rendimiento, verificación y bloqueo según lo especificado |
| Límite de la propiedad | Es posible que las uñas aún requieran derechos externos. | La zona de fianza de anclaje externa generalmente requiere derechos de propiedad. |
La documentación del proyecto debe identificar correctamente el elemento previsto. El contenido de marketing no debe utilizar términos como «clavo de suelo», «anclaje de tierra» y «perno de roca» como sinónimos.
Sistemas que potencialmente puede proporcionar Wanfeng
Suponiendo que se haya confirmado la disponibilidad:
Sistemas que podrían ser necesarios
NO los incluya como sistemas proporcionados por Wanfeng hasta que se confirme su disponibilidad:
Secuencia típica de construcción de anclajes de suelo
Secuencia típica de construcción de muros anclados
Secuencia típica de construcción de excavaciones con arriostramiento interno
Las interfaces anteriores son solo ejemplos. Las alturas de elevación, los intervalos de tiempo entre la excavación y el sostenimiento, los niveles de sostenimiento, el pretensado y las secuencias de remoción deben ajustarse al diseño y al método de trabajo aprobados.
Wanfeng puede evaluar los cronogramas de producción y los planos aprobados para determinar la viabilidad de la fabricación.
Algunos ejemplos de elementos personalizables son:
Todas las dimensiones, tolerancias, materiales, cargas y recubrimientos deben verificarse en los planos o especificaciones técnicas aprobados antes de la fabricación.
1. Inspección de materiales entrantes:
2. Detalles de la viga, el perno y la rosca
3. Pruebas de propiedades mecánicas y conexiones (especificar según lo requiera el contrato)
4. Aceptación dimensional
5. Preparación de la superficie y recubrimiento
6. Identificación y autorización para el envío
Las pruebas de fábrica verifican las propiedades de los componentes suministrados. No verifican la estabilidad de la excavación ni la resistencia del terreno una vez instalado.
| Prueba o inspección | Ubicación típica | Objetivo |
| Ensayo de tracción de barra | Fábrica o laboratorio | Verificar las propiedades mecánicas del acero. |
| 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 tuerca |
| Inspección de placas | Fábrica | Verificar el material y las dimensiones |
| Prueba de soldadura de malla | Fábrica o laboratorio | Verifique la capacidad de soldadura especificada. |
| Inspección de recubrimientos | Fábrica | Verifique los requisitos de protección. |
| Prueba de verificación de anclajes de suelo | Sitio | Evaluar el método de instalación y la conexión a tierra. |
| Prueba de resistencia a clavos de suelo | Sitio | Compruebe las uñas de producción seleccionadas |
| Prueba de rendimiento del anclaje al suelo | Sitio | Evaluar el comportamiento carga-desplazamiento |
| Prueba de resistencia al anclaje | Sitio | Verificar el rendimiento del ancla de producción |
| Levantamiento de muros | Sitio | Monitorear el movimiento de la pared lateral |
| Seguimiento de asentamientos | Sitio | Supervise el terreno y las estructuras circundantes. |
| Monitoreo del piezómetro | Sitio | Evaluar la presión del agua subterránea |
La resistencia a la tracción en fábrica no debe presentarse como prueba de la resistencia a la extracción de los anclajes al suelo, la capacidad de adherencia de los anclajes al terreno o la estabilidad de la excavación de cimentación.
Consideraciones sobre el control del agua
El plan debe tener en cuenta lo siguiente:
Debe tenerse en cuenta el efecto del drenaje sobre el asentamiento del terreno y las estructuras adyacentes.
El monitoreo debe incluir
Señales de advertencia
Los ingenieros responsables deberán establecer los criterios de alerta y las medidas subsiguientes antes de la excavación.
P: ¿Qué es el soporte para fosos de cimentación?
A: El sistema de soporte para cimientos se refiere a sistemas temporales de contención de tierra diseñados e instalados para controlar el movimiento del suelo o las rocas, las presiones del agua subterránea y brindar seguridad a los trabajadores, las estructuras cercanas y las instalaciones de servicios públicos. Estos soportes pueden incluir muros de contención, anclajes, pernos de suelo, puntales, drenaje e instrumentación de monitoreo.
P: ¿Cuál es la diferencia entre el apuntalamiento de fosos de cimentación y el entibado de zanjas?
A: Las excavaciones para cimentación suelen ser más anchas, profundas y estar más influenciadas por las estructuras cercanas y las condiciones del agua subterránea. El apuntalamiento de zanjas se utiliza para excavaciones subterráneas estrechas. Ambos sistemas requieren un diseño de soporte adecuado basado en las cargas previstas y las condiciones del terreno.
P: ¿Se pueden utilizar anclajes de suelo para fosas de cimentación profundas?
A: En algunos casos, cuando las excavaciones por etapas pueden quedar expuestas temporalmente, se puede lograr resistencia de adherencia y existen derechos legales para su instalación, se podrían utilizar anclajes de suelo en excavaciones profundas. Sin embargo, los anclajes de suelo no son la solución definitiva para todos los proyectos de excavación profunda.
P: ¿Cuál es la diferencia entre un clavo de suelo y un anclaje al suelo?
A: Los anclajes de suelo convencionales suelen ser pasivos y estar completamente inyectados. Los anclajes al suelo generalmente se pretensan con una longitud libre y una longitud de adherencia especificadas. Los ensayos y las conexiones son diferentes, al igual que el comportamiento estructural.
P: ¿Se pueden utilizar pernos de roca en una excavación para cimentaciones?
A: Los pernos, barras de refuerzo y clavijas de roca pueden utilizarse para reforzar secciones rocosas. Sin embargo, no estabilizan el suelo suprayacente ni ayudan a controlar las aguas subterráneas. Las mezclas profundas de roca resistente y materiales más débiles pueden requerir diseños de soporte híbridos.
P: ¿Puede Wanfeng revisar los anclajes al suelo completos?
A: Wanfeng puede evaluar barras roscadas, placas, tuercas, acoplamientos y cualquier componente fabricado a partir de planos 2D. Solo si se pueden verificar la cabeza del anclaje, el tendón, la protección de la longitud libre, la zona de unión, la compatibilidad con la corrosión y los registros de pruebas, se podrá reclamar la representación de "anclaje de tierra completo".
P: ¿Por qué es importante el agua subterránea al diseñar excavaciones profundas?
A: Una gestión inadecuada del agua subterránea puede provocar filtraciones, erosión interna, levantamiento del terreno, erosión, pérdida de suelo del fondo de la excavación y desplazamiento del suelo fuera de ella. Intentar reducir el nivel freático puede provocar el asentamiento del terreno circundante. El control del agua subterránea generalmente requiere una evaluación específica del proyecto.
P: ¿Puede Wanfeng fabricar a partir de planos de soporte para excavaciones?
R: Sí. Wanfeng puede revisar cualquier material, dimensiones, número de hilos por pulgada, cargas de diseño, recubrimientos, métodos de prueba y producción para verificar si podemos suministrar componentes aprobados. La responsabilidad del diseño de soporte general recae en el equipo del proyecto.
