Considerar el movimiento de los sistemas de apuntalamiento de la excavación
¿Está apuntalando para limitar la excavación en una zona de protección de árboles? ¿Está apuntalando para excavar cerca de una iglesia histórica de mampostería? Por supuesto, a todos nos preocuparía más el sistema de apuntalamiento elegido en la iglesia, pero ¿qué sistema? El primer paso es elegir el sistema adecuado. Los muros con clavos en el suelo se mueven entre el 0,1% y el 0,4% de la altura del muro o entre ¼» y 1″ para un corte de 20 pies. Los pilotes soldados anclados se moverán menos, ya que los anclajes están tensados para la carga que recibirá el muro en el momento en que se excave hasta el fondo del corte. Para los proyectos en los que los movimientos son especialmente críticos, se pueden considerar muros de apuntalamiento que eliminen las elevaciones de hormigón proyectado o un revestimiento de madera como un muro de pilotes secantes.
Pero sigue siendo difícil evaluar la cantidad de movimiento que puede ocurrir ya que los métodos de construcción pueden afectar al movimiento más que el diseño. ¿Cuál es la altura de cada ascensor? ¿Se instala cada ascensor rápidamente después de la excavación? ¿Se han colocado los tablones de revestimiento ajustados al suelo? ¿Pasó una gran tormenta que detuvo la construcción durante días? Los métodos de construcción tienen un gran efecto en el movimiento.
La mayoría de los sistemas de apuntalamiento están diseñados con un factor de seguridad mínimo. Las estructuras de muros de contención permanentes suelen diseñarse con un factor de seguridad de 1,5 y las estructuras temporales con un factor de seguridad de 1,35. Los factores de seguridad más elevados hacen que el sistema de muros esté sometido a menos tensiones y, por tanto, a menos movimientos. A veces, los muros se diseñan según los requisitos de rendimiento. Esto requiere que el diseñador modele la excavación y el sistema de apuntalamiento utilizando un software de análisis de elementos finitos como Plaxis para estimar el movimiento.
Modelo de elementos finitos de un muro de pilotes secantes anclados cerca de un edificio pesado
Ya sea que se diseñe utilizando un factor de seguridad o un método de rendimiento, la medición del movimiento a medida que avanza la excavación alertará al contratista de cualquier preocupación antes de llegar al fondo de la excavación. Una forma eficaz de medir es utilizando un inclinómetro. Los inclinómetros registran el movimiento (cambios de ángulo) desde el fondo hasta la parte superior de un revestimiento a lo largo del tiempo. El revestimiento puede instalarse dentro o detrás del muro de entibación. Los contratistas pueden controlar el movimiento a medida que avanza la excavación y la instalación del muro. La figura 2 muestra que la parte superior del muro se inclinó hacia afuera después del primer corte de 5 pies, luego la parte superior fue empujada hacia atrás por el anclaje, y como se esperaba el mayor movimiento hacia afuera ocurrió entre el anclaje y el fondo de la excavación (en este caso menos de 1/8″).
Wall Movements as Excavation Progresses
Ultimately the successful performance of a retaining wall shoring system depends on selection of the appropriate retaining wall system, competent design, high quality construction techniques, and monitoring of the progress.