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CALZADURAS

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by

María Apaza Rafael

on 17 July 2014

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Transcript of CALZADURAS

Interests
Education
Skills
Experience
References
Apaza Rafael Kelly
Ledesma Santivañez Irvin
Torrejón Orellana Wendy
.
.
Definición:
Para consolidar la cimentación de una estructura existente.
Para darle mayor capacidad portante a la cimentación o reforzar la misma cimentación ampliándola.
Para protección de la propiedad vecina(edificaciones o taludes).
CRITERIOS A CONSIDERAR:
PLATFORMS
Social
SOCIAL
SEO
CMS
CALZADURAS
Proceso Constructivo de un Sistema Mixto
DE ACUERDO A LA NORMA TÉCNICA E.050
El delicado trabajo de calzaduras deberá realizarse conjuntamente con el de excavaciones, más siempre que sea posible, se ejecutará antes de la demolición de la construcción existente para que ésta constituya el mejor y más sencillo acodalamiento de las paredes de la propiedad vecina.
CALZADURAS
CONCRETO
El concreto que se usa es un concreto pobre, ciclópeo, en proporción 1 de cemento por 10 de hormigón, con un añadido de la denominada piedra grande, tratando de que el volumen de ésta represente un 30% del volumen total de la mezcla
El concreto de calzaduras sufrirá un asentamiento aproximado de 1/3 mm por metro de altura durante el transcurso de la primera semana.
Se deberán esperar un mínimo de 5 días entre las construcciones de paños alternados de un mismo nivel.
Deberá mantenerse un control constante del estado de los linderos de la excavación para tomar medidas correctivas por seguridad del darse el caso.

PREPARACIÓN DEL SITIO PARA CALZADURA
Al pie del muro por calzar deberán excavarse piques de anchos variables de 1.00m a 1.50m máximo, según la consistencia del terreno.
Los piques se excavarán alternamente de manera que entre pique y pique en trabajo quedarán, como mínimo, dos piques sin excavar de distanciamiento.
No se permitirá por ningún motivo, el recalzo de un muro hecho de una vez en toda su longitud.
Si la pared es larga, cabe trabajar simultáneamente en varios puntos, mientras la distancia que exista entre dos de ellos exceda de 12 veces el espesor del muro que se quiere calzar, como condición mínima de espaciamiento entre los piques.
DISEÑO DE CALZADURA
Precauciones en la calzadura profunda
ALUMNOS:
La calzadura es un elemento que soporta carga vertical directamente y empuje de tierras, y lo transmite a un estado interior del suelo.

Lo empleamos indistintamente para aquellas obras que se realizan con algunos de los propósitos siguientes:
33.1.-Generalidades:
Las excavaciones verticales de más de 2,00 m de profundidad requeridas para alcanzar los niveles de los sótanos y sus cimentaciones, no deben permanecer sin sostenimiento.
33.2.- Estructura de Sostenimiento:
Dependiendo de las características de la obra se presentan las siguientes alternativas para el sostenimiento de las paredes de excavación:
- Proyectar obras y estructuras de sostenimiento temporal y luego, al finalizar los trabajos de corte, construir las estructuras de sostenimiento definitivas.
- Proyectar estructuras de sostenimiento definitivas que se vayan construyendo o a medida se avance con los trabajos de corte.
33.3.PARÁMETROS A SER PROPORCIONADOS EN EL EMS:
El informe del EMS deberá incluir los parámetros de suelos requeridos para el diseño de las obras de sostenimiento de las edificaciones.

La persona responsable deberá proveer toda la información referente al perfil de suelos en toda la profundidad de excavación, el nivel freático, las características físicas de los suelos, el peso unitario, el valor de la cohesión y el ángulo de la fricción interna de los diferentes estratos.
33.4. Consideraciones para el Diseño y Construcción de Obras de Sostenimiento:
El Contratista de la Obras deberá considerar los siguientes aspectos como mínimo:

- Los empujes del suelo.
- Las cargas de las edificaciones vecinas.
-Las variaciones en la carga hidrostática (saturación, humedecimiento y secado).
- Las sobrecargas dinámicas (sismos y vibraciones causadas artificialmente).
- La ejecución de accesos para la construcción.
- La posibilidad de realizar anclajes en los terrenos adyacentes (de ser aplicable).
- La excavación, socavación o erosión delante de las estructuras de sostenimiento.
- La perturbación del terreno debido a las operaciones de hinca o de sondeos.
- La disposición de los apoyos o puntales temporales (de ser requeridos).
- La posibilidad de excavación entre puntales.
- La capacidad del muro para soportar carga vertical.
- El acceso para el mantenimiento del propio muro y cualquier medida de drenaje.

33.5. Efectos de Sismo:
De producirse un sismo con una magnitud mayor o igual a 3,5 grados de la Escala Richter, el Contratista a cargo de las excavaciones, deberá proceder de inmediato, bajo su responsabilidad y tomando las precauciones del caso, a sostener cualquier corte de más de 2,00 m de profundidad, salvo que un estudio realizado por un especialista determine que no es necesario.
No se permitirán excavaciones sin soporte, si las mis- más reducen la capacidad de carga o producen inestabilidad en las cimentaciones vecinas. El PR deberá determinar, si procede, la profundidad máxima o altura crítica (Hc) a la cual puede llegar la excavación sin requerir soporte.
33.6. Excavaciones sin Soporte:
Existen diversos tipos de obras para el sostenimiento, entre los cuales podemos mencionar las pantallas ancladas, tablestacas, pilotes continuos, muros diafragma, calzaduras, nailings, entre otros.

Las calzaduras son estructuras provisionales que tienen por función prevenir las fallas por inestabilidad o asentamiento excesivo y mantener la integridad del terreno colindante y de las obras existentes en él.
El ancho de las calzaduras debe ser inicialmente igual al ancho del cimiento por calzar y deberá irse incrementando con la profundidad.
RELLENO
Se harán rellenos en todos los lugares que los necesitan, siempre y cuando el volumen de lo rellenado no sirva de apoyo a un elemento estructural que transmita cargas o presiones del suelo y sea, por tanto, susceptible de asentamientos. Así, deberían rellenarse los costados de las zapatas, pero no sus bases, que en todo caso serán rellenados con un solado de concreto pobre.

MATERIAL DE RELLENO
Como material de relleno podrá servir el excedente de excavación siempre que esté limpio, carezca de materias orgánicas y otras de descomposición.
El material de relleno no deberá ser comprensible y en lo posible será homogéneo.
Podrá utilizarse tierra con arena u hormigón de río o canto rodado en caso que no haya material de relleno de excavación que cumpla con las condiciones indicadas.
En todo caso el material de relleno no será más suave que la tierra adyacente y será bien graduado.
PREPARACIÓN DEL SITIO:
Mientras que los cimientos, tuberías o cualquier otro trabajo en excavaciones o bajo suelo, no haya sido completado, aprobado, inspeccionado, y aprobado por el Inspector, no deberá hacerse ningún relleno.
Mientras que la estructura no haya alcanzado la suficiente solidez y rigidez no deberá colocarse relleno.
Antes de depositar el relleno deberá limpiarse la superficie donde va a aplicarse directamente éste.
Se quitarán las plantas, se extirparán las raíces y otras materias, así como las piedras grandes que no puedan ser fácilmente hundidas.
PROCEDIMIENTO QUE REGIRÁN EL RELLENO:
Se verterá el material seleccionado hasta cubrir una capa de 30 cm, de espesor, como máximo.
Vaciada esta primera capa se apisonará fuertemente y regará abundantemente, hasta lograr que no se produzca hundimientos.
Se irá rellenando así en capas sucesivas de 30 cm, dejando el volumen bien consolidado.
DAÑOS EN LOS INMUEBLES VECINOS
Calzadura en conglomerado compacto
Es recomendable que antes de emprender trabajos de calzadura se analice el problema en la luz de las condiciones esperadas del suelo, de las características y ubicación de las edificaciones vecinas etc. Y se prepare un plano de calzadura y recomendaciones constructivas.
Las cargas sobre la calzadura-empuje lateral y cargas verticales-en cada uno de los puntos de excavación deberán ser evaluadas en función a las características del suelo, su contenido de humedad y la cercanía de cimentaciones existentes.
Conocimiento del suelo.
 Tanto para el diseño como para la ejecución de la calzadura es indispensable que se tenga conocimiento de las características del suelo, y estar atento a cualquier variación de éstas. En particular bolsones de arena.
Planificación. 
Planificar el proceso de excavación-calzadura-apuntamiento y de construcción de las obras definitivas de manera que sea un proceso secuencial lo más rápido posible.
Apuntalamiento.
 La calzadura, en particular en los frentes bajo o cercano a edificaciones existentes, debe apuntalarse. Considerar que la capacidad de la calzadura-pantalla de concreto simple-como muro de contención es limitada.
El apuntalamiento es esencial sobre todo cuando tenemos edificaciones vecinas ya sea que éstas estén al borde de la excavación o estén mas retiradas, caso más peligroso porque la calzadura no cuenta con el beneficio de la carga vertical y trabajará solamente como pantalla con el empuje adicional del bulbo de presiones de la cimentación del edificio. Las recomendaciones de apuntalamiento deben ser parte del diseño de la calzadura. La carga de diseño de los puntales debe ser estimada conservadoramente.
El empleo de apuntalamiento no sólo da seguridad a la calzadura sino que también puede reducir el costo sustancialmente al permitir espesores menores de calzaduras. En excavaciones profundas la longitud de los puntales de la calzadura puede llegar a ser considerable; el constructor debe evaluar la conveniencia del empleo de puntales robustos versus el empelo de puntales delgados a la luz de las necesidades de arriostre de éstos y las dificultades de obra.

Monitoreo.
 El proceso de excavación y calzadura requiere de un monitor permanente para detectar: desplazamientos, asentamiento – mediante control topográfico permanente – aparición de grietas de tensión o grietas en las edificaciones vecinas.
Agua.
 La presencia de agua aumenta tremendamente los empujes y puede traernos abajo una calzadura aún apuntalada.
En obra se debe estar siempre atento a la presencia de agua en el suelo. En la pantalla de concreto debe creerse drenes para aliviar cualquier presión de agua que pueda presentarse.
Vibraciones. 
Las vibraciones pueden destruir la cohesión permanente que tiene el suelo de Lima y que es la que permite taludes casi verticales en el conglomerado. La pérdida de cohesión  además de incrementar los empujes, dificulta el trabajo de calzadura y puede llevar a la necesidad de entubamiento de suelo.

La práctica de construir la calzadura fuera de los linderos del terreno por excavar, es decir en propiedad vecina, es tradicional en el Perú, en Chile y en otros países.
Cabe  preguntarnos si es correcto invadir la propiedad vecina. Evidentemente existen ventajas importantes para propietarios de la nueva construcción, entre ellas el ahorro de espacio al permitirle aprovechar el 100% de área del terreno y el control de asentamientos en la edificación existente, con lo cual se  está protegida la propiedad vecina.

La calzadura es una operación a menudo difícil y peligrosa por el estado tensional en condiciones estáticas y bajo sismo al que pueden ser sometidas y al hecho que dicho estado puede modificarse drásticamente, especialmente por la presencia de agua y por la vibración. Es un trabajo que debe ser realizado únicamente por especialistas.
Para llevar a cabo exitosamente una calzadura deben tomarse las precauciones siguientes en particular cuando las excavaciones tienen más de 6 a 8m de profundidad.

En terrenos de baja capacidad portante, generalmente sueltos, no es fácil hacer una excavación y construir calzaduras tradicionales, como las que sí hacemos en las grava. la razón fundamental es que la calzadura trabaja como un muro de contención, generalmente en voladizo y los empujes laterales son voladizo, y los empujes laterales son mayores en terrenos sueltos.
Expliquemos los empujes laterales que se presentan sobre un muro de contención:
Se tiene un empuje lateral de forma triangular cuya magnitud depende de:
Peso unitario del terreno,
Angulo de fricción interno del terreno,
Cohesión del terreno,
Sobrecarga en el terreno vecino

Si el ángulo de fricción interna es menor, los empujes son mayores.
Si no hay cohesión, también el empuje es mayor. Los suelo gravoso, son granular y no debería tener cohesión.
Sin embargo tiene una cohesión aparente, que es la que facilita la construcción de las calzaduras.
Si hay filtraciones de agua, esta cohesión se pierde.
Cuando se diseña una calzadura, se trabaja con coeficientes de seguridad al volteo y al deslizamiento, menores a los usados en muros de contención normales, pensando en que se trata de una obra provisional.
los problemas en los vecinos son causados por deformaciones laterales del muro o calzadura o por asentamientos diferenciales.
A pesar de tener una calzadura bien diseñada y bien construida, siempre es posible que se produzcan ligeras fisuras en las edificaciones vecinas.
Recordemos que en los muros en voladizo, para que trabajen como tal, se presenta una grieta superficial en el terreno ubicado hacia el interior del muro, que es el plano de falla del terreno (cuña de falla que genera el empuje activo).

ALGUNOS EDIFICIOS QUE SE CONSTRUYERON CON CALZADURAS

Varios edificios construidos en los últimos treinta años, como el actual local de la sunat en la av. benavides, la obra del hotel marriot, el local del banco de la nación en la esquina de av. arequipa con javier prado, tienen 5 sótanos y han sido hechos con calzaduras.

Se observa la pared lateral adyacente a las viviendas que levanto la empresa constructora, que solo la une a las viviendas por intermedio de un dintel colocado en el ingreso lateral de una de ellas, la calzadura fue colocada debajo de la cimentación de la pared.

COLAPZO DE CALZADURA TIPO PANTALLA
CIERRA DE LA VIA 

DISEÑO DE CALZADURA
Precauciones en la calzadura profunda
Calzadura en conglomerado compacto
DAÑOS EN LOS INMUEBLES VECINOS
ANALISIS DE LOS DAÑOS
PROCESO CONSTRUCTIVO DE CALZADURAS
CONCLUSIONES:
La calzadura es un elemento que soporta carga vertical directamente y empuje de tierras, y lo transmite a un estado inferior del suelo.
La calzadura es una operación a menudo difícil y peligrosa por el estado tensional en condiciones estáticas y bajo sismo al que pueden ser sometidas y al hecho que dicho estado puede modificarse drásticamente, especialmente por la presencia de agua y por la vibración. Es un trabajo que debe ser realizado únicamente por especialistas.
La práctica de construir la calzadura fuera de los linderos del terreno por excavar, es decir en propiedad vecina, es tradicional en el Perú
La calzadura como la conocemos es sin lugar a duda un invento criollo de los ingenieros de esa época que tuvieron que revolver el problema para proteger las casonas de adobe colindantes.
Durante la etapa de la excavación se considera un banco de material-suelo cuya profundidad máxima es de 6m así como el apuntalamiento para el mejor sostenimiento de este e ir compensando gradualmente la resistencia del esfuerzo cortante y evitar la liberación de los esfuerzos horizontales residuales para su no expansión durante el proceso de la construcción.
La profundidad de la excavación que se efectué y la naturaleza del terreno en asentamientos y formación de grietas de tensión que originan cuñas de desplazamiento que puedan ser activadas por efecto de sobrecarga estática ó dinámica generadas en el área de excavación y cuyo casi siempre disipador es el agua infiltrada en el medio poroso.
Durante los trabajos de corte de terreno y construcción de las estructuras de sostenimiento temporal de evalúa el comportamiento del terreno y del perímetro tales como veredas, calles, y estructuras cercanas.
RECOMENDACIONES:
Es recomendable que antes de emprender trabajos de calzadura se analice el problema en la luz de las condiciones esperadas del suelo, de las características y ubicación de las edificaciones vecinas etc. Y se prepare un plano de calzadura y recomendaciones constructivas.
 
El factor tiempo es muy importante considerando que aumenta el riesgo de derrumbe por posibles alteraciones de los parámetros del suelo al estar sometidos a largos periodos de exposición.
En el caso que a la profundidad de cimentación se encuentre algún bolsón de arena o limo, deberá profundizarse la cimentación hasta sobrepasarlo y vaciarlo en la altura de la sobre excavación efectuando una falsa zapata con concreto ciclópeo.
Se deberá soportar cualquier anomalía observadas tales como rajadura, hundimiento, etc. Para poder tomar tiempo las medidas correctivas del esfuerzo.
La presencia de aguas anularía completamente la cohesión, aumentando los empujes y afectando la estabilidad del suelo, es por tanto indispensable eliminar el riesgo de jardines vecinos o sistemas de aguas o desagüe con filtraciones.
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