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En la práctica se realizó una excavación a plomo a un metro de profundidad, las limitaciones de igual manera eran de un metro y a escuadra, cuando la superficie se comenzaba a secar tenía mayor riesgo al derrumbe; por lo que aprovechamos  la salida del agua freática (aproximadamente a los 60 cm de profundidad) para compactar lo que se estaba secando.

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Toda construcción necesita de un tratamiento al suelo de su emplazamiento, sobretodo una excavación. Cada emplazamiento tiene diferentes características, por lo que es importante conocer las propiedades de ese suelo, así como la magnitud del proyecto y sus requerimientos estructurales; de esta manera la excavación tendrá un mejor orden y control.

Además, es necesario conocer los distintos métodos de excavación y movimiento de tierras, para así aplicarlo en un proyecto priorizando la economía y optimización en obra.

Personalmente, pude entender de mejor manera el tema de aguas freáticas en la práctica de campo en Acapulco, pues pude observar la manera en que el agua empezaba a invadir la excavación que realizábamos. Así mismo, encontramos la importancia de la entibación, así como de un diseño adecuado de esta (como por ejemplo, una instalación propia con nivel), pues podría presentar varios problemas (como por ejemplo, una instalación propia con nivel).

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Es importante saber hacer una nivelación y un trazo del terreno para que se pueda realizar de manera adecuada la excavación para la cimentación, ya que esta será la base de nuestra edificación.

De igual manera se debe de tener en cuenta el tipo de suelo en el que se va a realizar la excavación para poder usar el material adecuado (ya sea manual o mecánico) que se va a requerir. También se debe de saber sobre el nivel freático y saber qué soluciones puede haber para poder llegar a tener un control sobre estos.

Nosotros pudimos poner en práctica algunos de esos conocimientos al momento de realizar una excavación a plomo de 1m de profundidad en un suelo sedimentario, en el cual con ayuda agua del nivel freático que empezó a salir, se pudo realizar una mejor compactación en las paredes de la excavación evitando que hubiera algún desprendimiento.

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La excavación que se lleva a cabo en cada construcción es muy importante. Determinar el tipo de excavación y la profundidad que se requiere influye mucho en el tipo de suelo en el que se localiza así como el tipo de construcción que se va realizar; esto nos ayuda a determinar el tipo de maquinaria o herramientas que se van a utilizar.

Es importante tener en cuenta el nivel freático de la zona, ya que puede presentar un problema por las propiedades que va a tener el suelo donde estará la cimentación  y en este tema se pueden encontrar las distintas formas de poder controlarlo.

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Es el movimiento de tierras o materiales para alcanzar el plano de la edificación y el acondicionamiento de los espacios destinados a las cimentaciones.

Antes del inicio de la excavación se debe realizar un estudio geotécnico para disponer de antemano de una serie de medios y cálculos con los que acometer el trabajo con una serie de riesgos ya controlados.

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Deslizamiento y desprendimiento de masas de tierra o piedras.

Caídas de personas al interior de la excavación.

Caída de vehículos a la excavación.

Intoxicación y/o asfixia por gases nocivos tales como el monóxido de carbono.

Golpes en el cuerpo por caída de materiales cercanos al borde de la excavación.

Atropellamiento, colisiones o vuelcos de la maquinaria para movimiento de tierras.

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El nivel freático puede definirse como el nivel superior del agua en un acuífero, o más correctamente como el lugar donde la presión del agua es igual a la de la presión atmosférica.
La también llamada capa freática puede medirse mediante una perforación en el subsuelo. La distancia medida entre el agua subterránea y la superficie se corresponde con el nivel freático.

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El control de los niveles freáticos en las obras civiles se puede conseguir por medio de barreras físicas, pozos de bombeo o ambos.

El comportamiento de un acuífero libre ante la instalación de un sistema de control de niveles freáticos basado en pozos de bombeo depende del tamaño de grano del mismo:

Si el acuífero está formado por suelos de grano grueso, el descenso de niveles se corresponde con un vaciado de los poros que quedan por encima de la capa freática.

Si el acuífero está formado por suelos de grano fino, el agua no drena libremente por el espacio intergranular y aunque los niveles bajen, el suelo por encima de ellos puede permanecer saturado.

La presión intersticial en los poros por encima de la nueva capa freática toma valores negativos e incrementa la tensión efectiva lo cual aumenta la estabilidad del terreno.

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CONTROL DE LAS AGUAS SUPERFICIALES Y BOMBEO DESDE SUMIDEROS

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CONTROL DE LAS AGUAS SUPERFICIALES Y BOMBEO DESDE SUMIDEROS

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Conjunto de pozos con bombas de chorro en la base de cada uno.

Ventajas

Profundidades de operación no están limitadas por la altura de succión, habiendo eyectores capaces de trabajar a 150 metos de profunidad aunque lo normal es estar entre los 30 y 50 mts.

Al ejecutarse eyectores de una sola conducción, el diámetro interno de la perforación puede llegar a ser tan pequeño como 50 mm, lo que hace que este sistema sea muy factible económicamente.

Limitaciones

Capacidad individual de cada eyector es limitada.

Los eyectores tienen poca eficiencia energética, por lo que si los caudales a bombear son moderados, su costo aumentará demasiado.

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S.a. (s.f.). EXCAVACIONES. Recuperado de: https://www.atiegespro.es/app/download/5779525468/Cap.+07_EXCAVACIONES.pdf el día 20 de junio del 2020.

Cassiraga, E., Ferrer, A. (2008). CONTROL DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LA CONSTRUCCIÓN. Recuperado de: https://www.ferrersl.com/wp-content/uploads/2017/02/Ponencia_INGENIER%C3%8DA-GEOL%C3%93GICO-AMBIENTAL_Control-de-las-aguas-subterr%C3%A1neas-en-la-construcci%C3%B3n.pdfel 11 de junio del 2020.

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Es importante antes de comenzar cualquier tipo de construcción que el terreno esté previamente preparado para la cimentación, para lo que es necesario recurrir a la excavación, y así, que en un futuro se tenga la resistencia adecuada en la construcción, evitando cualquier interferencia.

A su vez es importante saber qué tipo de suelo es más útil a su tipo de construcción, también hay que considerar todos los procesos para preparar el suelo que sea más eficiente en su uso.

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Este vídeo cuenta nuestra experiencia en una práctica para la UEA de Sistemas Constructivos II con el profesor Kotásek. La práctica consiste en dos partes:
La primera es acerca del comportamiento del terreno y su respuesta a métodos de compresión y vibración; la segunda corresponde a un proyecto en que, mediante el movimiento de tierras, se optimiza un terreno con pendiente para un proyecto arquitectónico.

Además durante el proceso de la práctica, realizamos un análisis gráfico y numérico de cuantificación de m3 de suelo, en donde notamos la complejidad de excavar por completo para aplanar un terreno así como el relleno para aplanar.

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Se utilizan los tractores, estos son máquinas especialmente diseñadas para ejercer acciones de empuje o de tracción.

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Existen 3 tipos; La pala cargadora, la excavadora (estas de tipo de empuje frontal y retro y equipo bivalvo) y finalmente la dragalina.

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En estos vídeos se puede observar cómo se realizaron algunas etapas de la excavación y del entibamineto.
La práctica da inicio desde que se comienza la limpieza del terreno, posteriormente se procedió a medir y señalar con las estacas, después inicio la nivelación del mismo, la excavación se realizó de manera manual con pala ya que se estaba realizando en un suelo arenoso, del mismo fuimos revisando niveles y plomada de la pared de arena, para finalizar colocando los apuntalamientos. Nos fuimos ayudando del nivel friático para poder realizar una mejor compactación tanto en las paredes de la excavación como en los bordes de esta, para que tuviera una mayor resistencia al momento de poner peso

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Tienen como objeto adaptar las configuraciones originales al caso de suelos de baja permeabilidad.

La perforación que se debe realizar es de un diámetro que permita la instalación del material filtrante entre la tubería de succión y el suelo, se debe sellar la boca del pozo con sello de bentonita, que evita la entrada de aire a la zona de material filtrante para hacer mas optimo el funcionamiento.

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¡Te invitamos a resolver la siguiente actividad de refuerzo! Es una simple sopa de letras con palabras clave de los temas tocados por el Padlet:

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Se me hace muy interesante este tema en particular, muchas veces es prácticamente ignorado en el proceso de diseño siendo la base de toda construcción.

Una parte fundamental, que por experiencia puedo decir, es que no es nada fácil hacer una excavación, que pase la prueba del plomo y además se mantenga firme; y eso que sólo realizamos una excavación de 1m x 1m x 1m, además también gracias a esa práctica pude notar como un buen entibamiento puede hacer una gran diferencia en la resistencia de las paredes cuando se ven afectadas por fuerzas externas.

Cada paso de este proceso  mencionado en el Padlet, da la base de calidad a lo que será la base de toda la construcción, se comienza con el análisis del tipo de suelo y el nivel de aguas freáticas, permitiendo así saber qué tipo de excavación se requiere y es el adecuado, así como el tipo de maquinaria que se usará en la excavación. Es por ello que es importante el tema (así como todos los anteriores y por venir), pues saltarse "un simple paso" puede llegar a ser catastrófico o costoso.

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También en  la practica que  realizamos en Acapulco fue una entibación, con una excavación a menor escala, donde  se pusieron unas paredes de madera como un soporte para mantenerla y evitar derrumbe, esta mostró gran resistencia a pesar de su tamaño y los materiales con las que fue realizada.

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Como conclusión final, podemos decir que es importante identificar los requerimientos para el uso de suelo y el tratamiento de acuerdo según sus propiedades, tomando en cuenta esto, podremos darle un uso mejor.

Los niveles freáticos también deben considerarse para tener una estabilidad a la hora de edificar, y es importante reconocer que al proyectar en la Ciudad de México, es recomendable tener un mejor entendimiento de estos temas; pues el suelo en zona III es inestable y las aguas freáticas pueden resultar problemáticas (pues son un fenómeno natural que se debe controlar para no perder la calidad en la construcción).

Igualmente, conocer la maquinaria correcta para realizar la excavación es importante porque llega a tener un impacto económico y en la calidad de la construcción; las herramientas que se usan para una excavación van de acuerdo con la edificación que se va a realizar. El ver estos temas nos ayuda a retroalimentar lo ya visto en sistemas constructivos II y nuestra visita a Acapulco de igual manera con mayor profundidad

Finalmente, consideramos que la relación con las ingenierías y el saber respecto a las ciencias de los suelos es de mucha importancia para el arquitecto, pues la maquinaria, así como los métodos para excavaciones, y sobre todo para el control de aguas freáticas son complejas, los procesos que conllevan también lo son y si buscamos optimizar costos y llevar a cabo un trabajo exitoso, tener un criterio adecuado será la clave.

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Este vídeo nos ayuda a contemplar los riesgos (y cómo disminuirlos) al momento de realizar una excavación ya en obra, ya que nos explica perfectamente las prevenciones que se deben de tomar al estar ahí y como tener un control adecuado sobre esta.

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CONTROL DE PELIGROS EN TRABAJOS DE EXCAVACIONES Nº1

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Este link nos ayudada a ver los factores de riego al momento de no tener un manejo adecuado de los niveles friáticos y como poder manejarlas.

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Técnica contra siniestros y afecciones en edificación por agua subterránea

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Gustavo Figuerola García de la Pastora: Coordinador general de la técnica Mulmico. Fernando Gutiérrez Blanco: Ingeniero de Minas. Director técnico de EGELCO SA. Mª Antonia Asencio Castillejo: Arquitecto Técnico. Especialidad en Patología y Rehabilitación de la Edificación. Este artículo se ocupa de los efectos del agua subterránea en edificios y estructuras.

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Es un conjunto de maderas u otros materiales que constituyen el apuntalamiento de las excavaciones de pozos, minas, galerías subterráneas, zanjas, etc.

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El siguiente vídeo explica claramente cómo prevenir los riesgos en una excavación, sus animaciones son buenas y ayudan a comprender más de lo que se habla en él.

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Para profundizar más en el tema, pueden acceder al siguiente link:

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La ejecución de la obra de una carretera conlleva en todo caso una serie de procesos de desmonte, terraplenado y excavación para adecuar los niveles de cota del terreno natural a los exigidos por el proyecto de construcción. En este post se recogen los diferentes tipos de maquinaria usada para llevar a cabo estas labores en sus distintas fases.

La función principal de las máquinas excavadoras es la extracción de material procedente del terreno natural, su carga y transporte y su descarga en el lugar elegido para la realización del acopio. En función de las características y desnivel del terreno, se usan dos tipos diferentes de excavadoras: sobre ruedas y sobre cadenas u orugas. Las segundas ofrecen una mayor estabilidad ante terrenos de desniveles importantes, al situarse el centro de gravedad de la máquina a menor altura y contar, además, con mayor superficie de contacto con el terreno.
Fotografía: Didgeman (Pixabay)
La extracción de material procedente del terreno puede realizarse de diversas formas, según la naturaleza del terreno, su composición y resistencia al corte. Se requieren para ello útiles de trabajo especializados:

Cazo: se emplea para arrancar directamente del terreno el material a excavar o para cargarlo y transportarlo a otras zonas. Se emplea en terrenos granulares o de poca resistencia. Es el útil de extracción más común.

Martillo: se utiliza para romper terrenos tipo roca o formados por materiales de gran dureza en pequeños fragmentos que posteriormente puedan ser manejados por otra maquinaria.

Ripper: se usa generalmente para la rotura de capas superficiales duras, las cuales no pueden ser fragmentadas por otros medios.

Máquina excavadora con martillo
La pala cargadora se usa en las labores de excavación y desmonte para la recogida y acarreo del material acopiado por la excavadora o generado por voladura del terreno hasta el lugar elegido para el almacenamiento en obra o hasta el medio de transporte que posteriormente lo trasladará a la cantera. El material transportado por la pala en estas labores está compuesto principalmente por rocas, conglomerados y tierras. La cuchara de la pala ha de adecuarse a las características de los materiales que debe transportar.

El tractor bulldozer es usado en las labores de desmonte y excavación como alternativa a la excavadora para la extracción y transporte de capas de terreno de poco espesor siempre y cuando la profundidad de excavación sea pequeña. Estas capas extendidas deberán ser posteriormente compactadas mediante rodillo. Con respecto a la ejecución de terraplenes, el bulldozer también puede utilizarse para el extendido tongadas de material de relleno, aunque existen equipos más especializados para la realización de esta tarea, tales como la motoniveladora, de la que hablaremos posteriormente. La principal ventaja que presentan los bulldozers frente a las palas excavadoras y cargadoras es que pueden realizar labores de excavación y acarreo sin necesidad de añadir equipos auxiliares. De igual forma que sucede con las máquinas excavadoras, los bulldozers puede montarse sobre orugas y sobre ruedas.
Fotografía: richbclarkichbclark (Pixabay)
Las traíllas son maquinaria empleada de manera específica para la carga y transporte de material. Las traíllas pueden realizar labores de excavación y acarreo similares a las de los bulldozers, pero no pueden llevar a cabo la extensión de tongadas de material. Su actividad está indicada para la extracción de terreno de capas superficiales de materiales fácilmente excavables, acopio de material y vertido posterior en el lugar indicado para ello. Son equipos adecuados para la excavación de grandes superficies y poca profundidad.

La motoniveladora es un instrumento ampliamente utilizado en la fase de terraplenado. Se encarga de extender y nivelar las tongadas de material que componen las sucesivas capas de un terraplén. La hoja central inferior de la motoniveladora se denomina vertedera y es la encargada la extensión y nivelación, pudiendo ascender, descender, girar y balancearse para conseguir el efecto deseado en la capa que nivela. El nivelado de taludes también se suele llevar a cabo mediante una máquina motoniveladora, tanto si estos son desmonte como de terraplén.
Fotografía: Tano4595 (Wikipedia)
La motoniveladora puede estar equipada con diversos útiles, tales como:

Hoja dózer frontal: se trata de una hoja situada en la parte delantera que sirve para empujar la tongada de material sobrante, dejando únicamente la cantidad necesaria para la nivelación de la capa extendida.

Escarificador central: se trata de un elemento dentado que se sitúa delante de la vertedera, cuya función es el arranque de raíces y piedras del terreno para facilitar su manipulación.

Ripper trasero: su función es similar a la del escarificador, pero este abarca una superficie de trabajo más amplia.

Escarificador central de una motoniveladora (equipamiento auxiliar)
Compactador de tierras

Una vez un terreno de nueva colocación es extendido y nivelado, este debe ser compactado a fin de otorgarle la capacidad portante necesaria para el acogimiento de las cargas generadas por el peso propio de la estructura de la vía (cargas estáticas), así como del tráfico que por ella circule (cargas dinámicas).

A tal efecto se usa el rodillo compactador, se trata de una máquina que contiene un rodillo vibrante que transfiere al terreno una carga estática, proporcionada por el propio peso de la máquina, y una carga dinámica por medio de una masa excéntrica que gira alrededor del eje del rodillo produciendo una vibración. Existen dos tipos de rodillo compactador principales:

Rodillo liso: para uso en terrenos de composición granular.

De pata de cabra: para uso en terreno cohesivo.

Rodillo liso Rodillo de pata de cabra
Por su parte, los medios de transporte de material a vertedero, cantera o a zona de acopio interna a la propia obra son muy variados y dependen de las características del terreno en que se trabaje, así como de las características geométricas de la propia obra , siendo los más conocidos el dúmper rígido, el dúmper articulado y el camión volquete.
Dúmper rígido

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Maquinaria empleada en operaciones de movimiento de tierras

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La ejecución de la obra de una carretera conlleva en todo caso una serie de procesos de desmonte, terraplenado y excavación para adecuar los niveles de cota del terreno natural a los exigidos por el proyecto de construcción. Descibre los diferentes tipos de maquinaria usada para llevarlas a cabo