26 y 27.10.2016. Jornada Técnica. Criterios seguridad diseño y ejecución zanjas, pozos y cimentaciones F. Díaz FREMAP

D. Francisco Díaz Cerrato
Ing. Téc. de Obras Públicas
Ing. Téc. Sup. de Caminos, Canales y Puertos
Téc. Sup. en Prevención de Riesgos Laborales
CRITERIOS DE SEGURIDAD EN DISEÑO Y EJECUCIÓN
ZANJAS, POZOS Y CIMENTACIONES

Las constructoras españolas están entre las mejores y las más grandes de Europa.
A pesar del ritmo tan complejo que esta llevando el sector inmobiliario a lo largo de la
crisis, no cabe duda que nuestras constructoras saben comercializarse muy bien.
Ranking de Constructoras Españolas

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Subtítulo de la diapositiva
1.1

… tenemos asignaturas
pendientes.

Desarrollo Normativo1.
NTE-ADZ 1976. Acondicionamiento del
Terreno. Desmontes, Zanjas y Pozos.
NTE-CCT 1977. Cimentaciones,
Contenciones y Taludes.
NTE-ADV 1976. Acondicionamiento del
Terreno. Desmontes, Vaciados.
UNE EN 1610. Construcción y ensayos de
desagües y redes de alcantarillado.
(Marzo 2016)
Ámbito Nacional
Ámbito Internacional
OSHA 29 CFR 1926. Apartado P – Excavaciones
NCH 349. Disposiciones de seguridad en
Excavaciones
EXCAVATIONS WORKS CODE. Safework Australia
NTP 278

NTP-278. Prevención del desprendimiento de
tierras:
UNE EN 1610. Apart.6.4. Estabilidad de la Zanja
h > 1,40 m
OSHA 29 CFR 1926. Subpart P – Excavations:
h > 1,52 m
NCH 349. Disp. de Seguridad en Excavaciones:
h > 1,20 m siempre que:
EXCAVATIONS WORKS CODE:
h > 1,5 m
1.
h > 0,80 m en terrenos corrientes
h > 1,30 m en terrenos consistentes
Desarrollo Normativo
¿Peligroso, Inestable, Posibilidad de desprendimiento de tierras?

NTE ADZ 1976 Acondicionamiento del terreno. Desmontes, zanjas y pozos
1.1
Ámbito de aplicación:
Zanjas y pozos de ancho < 2m y profundidad menor
< 7m y NF inferior.
Quedan excluidos:
- Terrenos rocosos con necesidad de explosivos.
- Suelos muy blandos
- Suelos expansivos
- Anchos > 2 m. NTE·ADV. https://www.boe.es/boe/dias/1976/03/06/pdfs/A04700-04704.pdf
https://www.boe.es/boe/dias/1977/01/08/pdfs/R00405-01030.pdf

NTE CCT 1977 Cimentaciones, contenciones y taludes
1.1
Ámbito de aplicación:
Determinación de cortes del terreno en talud, sin
entibación, de altura inferior a 7 m. con NF a 2 m. o
más por debajo del nivel de excavación.
Quedan excluidos:
- Macizos Rocosos, macizos en deslizamiento, los atravesados por flujo de agua, los situados
sobre estratos inclinados y los fisurados con grado de desecación inferior a 1.
- Terrenos blandos con Ru<0,25 los permeables y fácilmente disgregables en agua y los que
presentan índice de plasticidad < 5.
- Taludes permanentes. NTE·ADE.
http://www.boe.es/boe/dias/1977/12/03/pdfs/A26609-26613.pdf
https://www.boe.es/boe/dias/1977/04/02/pdfs/A07429-07433.pdf

1.1
Cortes en Talud

NTE ADZ 1976 - NTE CCT 1977
1.1
Cortes en Talud

1.1
Cortes en Talud para P ≤ 1,30m
β
P
L1
N
L2

1.1
Cortes en Talud para β ≤ 60
Hmáx β

NTE ADZ 1976 - NTE CCT 1977
1.1
Cortes en Talud para P ≤ 1,30m
Taludes junto a viales y cimentaciones
qs ≤ ,
Donde:
qs= Tensión de comprobación que transmite la
cimentación al terreno en su plano de apoyo.
(kg/cm2)
Ru = Resistencia a compresión simple del
terreno. (kg/cm2)
m = Factor de influencia
n = Sobrecarga debida al espaldón
Para valores de A<b, n=0
D
S
A

1.1
Cortes con Entibación
Hipótesis de cálculo:
- Empuje del terreno (q = qt)
- Empujes por solicitaciones ≠ a la del terreno
según bulbos de Boussinesq.
- Entibación uniforme para combinación de
solicitaciones más desfavorable.
Siendo:
q= qt
N= número de golpes, avance 30 cm, según NTE-CEG (Cimentaciones, Estudios
Geotécnicos). Para ensayos con resistencia por punta véase en la misma norma los
valores equivalente de compacidad.
qu= tensión de rotura a compresión simple, según NTF-CEG: Cimentaciones, Estudios
Geotécnicos.
C= cohesión en kg/cm2
qt en KN/m2
* No aplicable a suelos expansivos
** Para apertura de larga duración usar valores de
línea inmediata inferior
P
qt

1.1
Cortes con entibación y cimentaciones próximas (o sobrecargas en superficie)
p
d
h
p
d
P ≤ (h + d/2) P ≤ d/2
Se considera sin efecto por
sobrecarga
Cimentación
próxima
Vial

1.1
d
h
P
qs
a
qs
* En terrenos coherentes y
para d<2m existe peligro
de levantamiento del
fondo cuando qu < 0,3qs
d a
- Empuje total:
q = qt + α·qs
- α = Coef. de influencia
- Puede ser de aplicación
a una sobrecarga en
superficie
uniformemente
distribuida (h=0)
- No es necesario
determinar el empuje
de vehículos si d>2m.
Sobrecarga lineal

1.1
d
h
P
qs
a
qs
d a
a
b
L
- Empuje total:
q = qt + α·qs
- α = Coef. de influencia
- Puede ser de aplicación a una
sobrecarga en superficie
uniformemente distribuida (h=0)
- No es necesario determinar el empuje
de vehículos si d>2m.
* En terrenos coherentes y para d<2m
existe peligro de levantamiento del
fondo cuando qu < 0,3qs
Sobrecarga puntual

UNE EN 1610:2015 Construcción y redes de desagües y redes de alcantarillado
1.1
Ámbito de aplicación
Aplicable a la construcción y los ensayos relacionados de los desagües normalmente
enterrados en el suelo y que de manera general operan por gravedad o una presión inferior a
0,5 Kpa cuando se sobrecargan.
…
La norma EN 12889 se aplica para la construcción sin zanja. Adicionalmente pueden aplicar
otras legislaciones locales o nacionales, por ejemplo, en relación con la Seguridad y Salud
laboral,…
http://www.aenor.es/aenor/normas/normas/fichanorm
a.asp?tipo=N&codigo=N0009878&PDF=Si#.VAgqYPl_uSo

Definiciones
Anchura mínima de zanja:
Distancia mínima para seguridad e instalación entre las paredes de la zanja.
Profundidad de zanja:
Distancia vertical desde la base de la zanja hasta la superficie
Diámetro nominal:
Número entero aproximadamente igual a la dimensión de fabricación en mm. Puede
aplicarse tanto al diámetro interior (DN/ID) como al diámetro exterior (DN/OD).
Espacio de trabajo mínimo, X/2:
Distancia horizontal desde la parte exterior de la tubería a la pared lateral de la zanja,
o cuando sea aplicable, entre los sistemas de soporte de la zanja sobre el lecho inferior
Sistema de soporte de la zanja:
Construcción para estabilizar la zanja y proteger a las personas que se encuentran dentro.
1.1
d
bc
x/2

1.1
Excavación en zanja
Zanjas
Deben calcularse y excavarse de tal forma
que aseguren una correcta y segura
instalación de las canalizaciones.
El diseñador debe definir el espacio de
trabajo de acuerdo al apartado 6.3. Anchura
de la zanja.
Sí dos o más tuberías se sitúan en la misma
zanja o terraplén se deberá disponer de un
espacio de trabajo horizontal mínimo entre
las canalizaciones. En ausencia de
especificaciones serán 0,35 m para DN ≤
700 mm y 0,50 m para DN> 700 mm.

1.1
β
Espacio de trabajo y compactación del suelo
Anchura
mínima
Anchura
máxima
Anchura máxima especificada en el cálculo estructural.
Será el mayor de
los valores
obtenidos entre la
tabla 1 y 2
El DISEÑADOR debe definir el espacio de trabajo
En tuberías de DN>600 mm con
compactación mecánica del
lecho y del relleno el espacio
de trabajo mínimo (X/2)
debería ser al menos de 0,5 m
Si se requiere acceso a la obra
(ejem: Pozo de registro)
Para profundidad ≤ 2,5 m; X/2 = 0,5 m
Para profundidad > 2,5 m; X/2 = 0,7 m

1.1
Instalación y retirada del sistema de contención
Debe instalarse y retirarse de forma que esté ASEGURADA la SEGURIDAD de los
trabajadores, y de que no existan efectos adversos sobre las infraestructuras adyacentes.
La zanja debe asegurarse en todas direcciones, incluidos los extremos.
- La retirada debe cumplir con las condiciones de diseño estructural
- …
- Deben protegerse la estabilidad y utilización de los edificios, de las canalizaciones y de
otros sistemas adyacentes mediante la instalación y retirada de un sistema de soporte
Manual de Instrucciones
Instrucciones del Proyectista

1.1
Anchura mínima de la zanja. Excepciones
Podrá ser modificada en las siguientes situaciones:
Cuando el acceso de personal este prohibido
Cuando no sea necesario que el personal acceda entre canalización y pared de zanja
En estrechamientos inevitables.
Cuando se utilicen materiales de relleno autocompactables
Estabilidad de la zanja.
Drenajes.
La zanja debe ser asegurada por medio de un sistema de soporte, ataludamiento de sus
lados u otro método adecuado para asegurar la protección de los trabajadores.
Profundidad máxima de zanjas con taludes verticales 1,4 m
Las excavaciones se deberán mantener resguardadas del agua: lluvia, infiltraciones,
etc. …
Deberán tenerse en cuenta la influencia del drenaje en la circulación de agua
subterránea y estabilidad del área circundante así como tomar precauciones ante la
pérdida de finos durante el mismo.
• Bombeos desde el fondo del a zanja
• Pozos profundos
• Wellpoints
• Drenaje por tubería horizontal
• Pozo eductor

Desarrollo Normativo - Internacional
OSHA 1926. Apartado P - Excavaciones
1.2
Aplicable a excavaciones a cielo abierto, incluyendo las zanjas.
1926 Subpart P - Excavations
1926.650 - Scope, application, and definitions applicable to this
subpart.
1926.651 - Specific Excavation Requirements.
1926.652 - Requirements for protective systems.
1926 Subpart P App A - Soil Classification
1926 Subpart P App B - Sloping and Benching
1926 Subpart P App C - Timber Shoring for Trenches
1926 Subpart P App D - Aluminum Hydraulic Shoring for Trenches
1926 Subpart P App E - Alternatives to Timber Shoring
1926 Subpart P App F - Selection of Protective Systems

1.2
Clasificación del terreno

1.2
Ensayos IN SITU
Suelo que no se desmorona al excavarse
Suelo tipo A
Grietas en excavación y desmoronos parciales
Suelo tipo B o C
Presencia de agua en la excavación
Suelo tipo C
Suelo tipo “Relleno”
Análisis específico
Tamaño de grano > #2mm (punta-mina de lápiz)
Grava
Tamaño de grano < #2mm perceptible a la vista
Arena
Tamaño de grano < #2mm no perceptible a la vista
Arcilla-Limo
Pruebas visuales

1.2
Ensayos IN SITU
Resistencia seca:
- Suelo seco que se desmorona solo Arenoso
- Suelo seco que se fracciona en terrones
más pequeños difícilmente fraccionables
- Suelo seco que no se desmorona salvo
ejerciendo cierta fuerza sobre él
Arcilloso con % de gravas, arenas
y limos
Prueba de Plasticidad. Método del hilo (“Churrillo”):
- Fabricación de bastoncillos/churrillo de 3 mm
de diámetro y 50 mm de largo muestras.
Si no hay rotura, el suelo es cohesivo.
Prueba de Plasticidad. Método de cinta:
- Fabricación de bastoncillo de 1,90 cm (2 cm) y
aplastar entre dedo índice y pulgar hasta quedar
un grosor entre 3mm y 6mm.
Si no hay rotura, el suelo es cohesivo.
Pruebas manuales
Sin fisuras

1.2
Ensayos IN SITU
Prueba de penetración:
Aparatos mecánicos:
Mediante dispositivos mecánicos como
penetrómetros portátiles, etc.
Obtener un terrón del material excavado y
presionar con el dedo pulgar. (Realizarlo con el
suelo recién excavado)
- Si el dedo se penetra con mucho esfuerzo:
- Si el dedo se penetra hasta la altura de la uña y
con dificultad moderada:
- Si el dedo se penetra fácilmente varios cm.
suelo tipo A
suelo tipo B
suelo tipo C
Pruebas manuales

1.2
Elección del sistema de protección

1.2
Elección del sistema de protección
Inclinación de taludes.
Entibación.
Mediante recomendaciones existentes sobre apuntalamientos de
madera
Mediante entibaciones hidráulicas de aluminio
…
Roca
Suelo Tipo A
Suelo Tipo B
Suelo Tipo C

1.2
Inclinación de taludes
Suelo TIPO A

1.2
Suelo TIPO B

1.2
Suelo TIPO C

1.2
Suelos ESTRATIFICADOS

Entibaciones
Apuntalamientos de madera. Requisitos mínimos
1.2

Entibaciones
Sistemas hidráulicos
1.2

Entibaciones
1.2

1.2
Entibaciones
Fdo. ……….
Ing./Ing.Téc.
Arq./Arq.Téc.

NCH 349. Disposiciones de Seguridad en Excavaciones
1.2
Disposiciones mínimas de seguridad a adoptar sea
cual sea la naturaleza de los trabajos siempre
que estos se realicen a cielo abierto.
Quedan excluidas excavaciones subterráneas.
- Excavaciones de cierta envergadura
- Terrenos difícilmente definidos
Necesario Estudio de Mecánica de
Suelos/Rocas:
- Taludes máximos
- Protecciones o Sistemas de
Entibación, ...
- Procedimiento de trabajo
- Etc.
Iluminación natural/artificial
Protección y señalización
Etc..
Requisitos mínimos
http://ecommerce.inn.cl/Ficha_P
roducto/?p=NCh349:1999

1.2
Taludes
- Si existe espacio disponible Talud natural del terreno
- Excavaciones con profundidad > 1,2 m podrán realizarse con taludes verticales si cumple:
Altura de talud < Altura crítica

1.2
Cálculo de altura crítica y máxima
1,3

ϒ
FS
1,3 σ
ϒ
2,0

ϒ
Con sobrecarga en bordeSin sobrecarga en borde
Altura máxima de excavación, Hs:
= resistencia al corte (kg/m2) ϒ = densidad natural (kg/m3) σ = sobrecarga uniformemente
repartida (kg/m2)
Con apuntalamiento superior
Altura crítica, Hc:

Tratamiento de la humedad
1.2
Precauciones en el borde de la excavación
Protección de paredes de la
excavación frente a lluvia o
corrientes de agua.
Evitar arrastre de finos y socavamiento
Impermeabilizando mediante:
- Cemento proyectado
- Capas de polietileno
- etc.
Presencia de agua en el
fondo
Evaluación de supuesta alteración de
fuerzas y diseño de solución por
Ingeniero Civil o Mecánico de suelos
Acopios: D > de
Vibraciones:
D > 0,5 m
D > H/2
L > 1,5·H

Revisiones y controles
1.2
Protección para el público
Diaria de los bordes
superiores
(en ausencia de entibación)
Después de tormenta,
sismo, etc.
Diaria revisión de
entibaciones, etc.
Tras largos periodos de
paralización
Acera o vía pública a distancia
< 1,5 m del borde de la excavación
• Protección con cerco de
1,8 m de alto.
• Barandillas a doble altura
(la superior entre 0,8 y
1,0 m).
• Revestido de malla
metálica.

Tablestacado, arriostramientos y aputalamientos
1.2
Apuntalamientos con distancia
entre puntales < 2,5 m.
La hilera de puntales no debe
formar un ángulo > a 40° con la
horizontal del terreno
En excavaciones con profundidad
> 3 m, colocación de
apuntalamientos que a menos de
3m
En excavaciones con
profundidad > 6 m o
en presencia de
grandes presiones
laterales
Tablestacados

EXCAVATIONS WORKS CODE
1.2
Organismo nacional encargado de desarrollar los planes estratégicos y
operativos de seguridad y salud en el trabajo en Australia.
Aplica a todo tipo de trabajos de excavación, incluyendo zanjas, pozos y
túneles. Queda excluido la minería.
Zanjas y pozos de profundidad > 1,5 m.
Túneles
Excavaciones de alto riesgo
http://www.safeworkaustralia.gov.au/sit
es/SWA/about/Publications/Documents/
704/Excavation-Work-V2.pdf

1.2
Planificación de los trabajos:
Tipo de terreno: resistencia, contenidos de
humedad, porosidad, etc.
Presencia del NF
Discontinuidades, fracturas, etc.
Presencia de cargas externas: tráfico
rodado,…
“Zanja peligrosa” aquella con profundidad ≥ 1,5 metros
Otras construcciones cercanas que
ocasionen vibraciones u otra
sobrecarga.
Profundidad de la excavación.
Etc.
Preventing ground collapse

1.2
Túneles
No es necesario si el terreno es roca
estable o personal competente
determina que no existe riesgo de
desprendimiento.
El ángulo del talud no deberá ser
superior a 45° salvo que personal
competente certifique que puede ser
superior.
Persona competente: Persona la
cual ha adquirido mediante
formación, la cualificación,
conocimiento y habilidades para
llevar a cabo los trabajos.
Ejemplo: Geotechnical Engineer

1.2
Túneles

1.2
Túneles
Otros métodos:
Estabilización del terreno
mediante inyecciones a
presión. Solo posible en
suelos porosos.

2. ESTUDIO y DISEÑO
SEGURIDAD en fase de PROYECTO

Estudio y Diseño. Seguridad en fase de Proyecto
Características del entorno
2.1
Túneles
Servicios afectados
Redes de Abastecimiento y/o
saneamiento.
Red de suministro eléctrico.
Líneas aéreas o soterradas.
Red de suministro de gas.
Red de telecomunicaciones.
Etc.
RURALURBANO
PLANOS

2.1
Túneles
Sobrecargas
Sobrecargas estáticas: cimentaciones, etc.
Sobrecargas dinámicas: tráfico rodado, vibración de maquinaria, etc.
Permanentes: estructuras, empuje de suelos, empuje de agua,
etc.
Variables: nieve, viento, temperatura, hielo, maquinaria, etc.
Accidentales: impactos de vehículos, catástrofes naturales, etc.
Acciones.

2.1
Túneles
Climatología e Hidrología
Inundaciones
Variación en el contenido de humedad del suelo
Variaciones del Nivel Freático
Congelación del suelo
Tipología de equipos de trabajo.
Etc.
Afecciones
Alteración de las
propiedades del suelo,...
Aparición de sobrecargas:
empuje hidrostático,…
Duración de las obras,…
Maquinaria con cadenas,…

Características del medio
2.2
Túneles
El terreno
Los suelos tienen un comportamiento complejo debido a su naturaleza granular y
a la coexistencia de partículas sólidas con fluido intersticial que generalmente
está compuesto por más de un fluido (agua, contaminantes orgánicos e
inorgánicos, gases como aire o metano, etc.)
Conocer las propiedades físicas y químicas de los terrenos en los que se van a
ejecutar los trabajos es imprescindible tanto del punto de vista productivo como
de la seguridad.

*Su dinámica depende de las características de sus componentes:
- Forma, tamaño y grado de redondez de las partículas.
- Proporción del contenido de arcillas y/o arenas
- Posición de nivel freático y contenido de agua, etc.
2.2
Importancia del tipo de terreno
Macizo Rocoso
Necesario conocer:
estratificación, diaclasas, fallas, esquistosidad, etc.
Tipologías de
roturas
Siguen líneas/fracturas
preexistentes
Tipologías de
roturas
No siguen dirección
preexistente
Suelo Natural y Rellenos
Siguen líneas/fracturas preexistentes
No siguen dirección
preexistente

2.2
Túneles
Reconocimiento del terreno. Técnicas de investigación
Mapas Topográficos
Mapas Geológicos
Mapas Geotécnicos
La experiencia permite
identificar de manera
aproximada la tipología de
suelo, composición y
comportamiento del mismo.
Ensayos de Laboratorio:
Mapas.
Inspecciones visuales y
ensayos IN SITU
Reconocimientos de campo.
Composición química
Expansividad
Deformabilidad
Resistencia
Etc.
Extracciónde
muestras

2.2
Túneles
Reconocimiento básico
A través de la ejecución de:
CALICATAS : permiten hacer un perfil
estratigráfico. (sencillo)
SONDEOS: con extracción de muestras.
...
De este modo se pretende obtener
información sobre:
Resistencia del terreno.
Contracción ó Asiento.
Existencia de aguas subterráneas.
Composición
Etc.

2.2
Túneles
Ensayos en laboratorio

Únicamente mediante Estudios e Informes
geotécnicos se puede llegar a conocer de
manera lo más exacta posible el
comportamiento del terreno sobre el cual
se van a ejecutar los trabajos. Sólo así se
podrá llevar a cabo un correcto diseño y
ejecución del proyecto.
Solamente así se podrán conocer y
prever posibles sucesos durante la
ejecución de los trabajos que de otra
manera serían totalmente
imprevistos.
2.2
Túneles
El terreno

2.2
Túneles
Contenido del Estudio Geotécnico
3.3 Contenido del Estudio Geotécnico
1. El estudio geotécnico incluirá los antecedentes y
datos recabados…
2. se recogerá la distribución de unidades geotécnicas
diferentes, sus espesores, extensión e identificación
litológica
3. …
6. El estudio geotécnico contendrá un apartado
expreso de conclusiones…
7. …
8. El estudio, en función del tipo de cimentación, debe
establecer los valores y especificaciones necesarios
para el proyecto relativos a:
a) Cota de Cimentación
b) Presión vertical admisible y hundimiento
c) Presión vertical admisible de servicio
d) …
h) resistencia del terreno frente a acciones
horizontales
i) asientos y asientos diferenciales,
esperables y admisibles…
k) situación del nivel freático y variaciones
previsibles.

2.2
Túneles
Contenido del Estudio Geotécnico

2.2
Túneles
Conocimiento mínimo necesario
¿Zanja a 1,5 m de profundidad
para Instalación de tubería para
Abastecimiento DN 160 mm?

2.2
Túneles
Diagrama para la identificación y descripción de suelos
¿Esté el suelo depositado por
un proceso natural?
Suelo Natural
¿Posee el suelo material
orgánico u olores orgánicos?
¿El suelo es de baja densidad?
Elimínense guijarros y piedras
de tamaño > 63 mm
¿Estos pesan más que el resto
del suelo?
Suelo muy grueso
¿La mayoría de
partículas son >
200 mm?
Guijarros Piedras de gran tamaño
¿Se apelmaza el suelo
cuando está húmedo?
Suelo grueso Suelo fino
¿La mayoría de
partículas son
> 2 mm?
Grava Arena
¿Se disgrega con el agua, tacto
suave, secado rápido, baja
plasticidad, baja dilatancia?
Limo Arcilla
Suelo volcánico Suelo orgánico Terreno artificial
SI
NO
SI
NO
SI
NO
SI NO
NO SI
SI NOSI NO SI NO
ISO 14688-1:2002

2.2
Métodos para la identificación y descripción de suelos
ISO 14688-1:2002
Determinación de la granulometría.
Extender muestra de
suelo sobre superficie
plana o palma de mano
y clasificar el tamaño de
las partículas en función
de la tabla 1.
Fracciones de suelo Subdivisiones Símbolos Tamaños de Partículas
Grandes piedras Lbo >630
Piedras Bo >200 a 630
Guijarros Co >63 a 200
Grava Gr >2,0 a63
Grava gruesa CGr >20 a 63
Grava media MGr >6,3 a 20
Grava fina FGr >2,0 a 6,3
Arena Sa >0,063 a2,0
Arena gruesa Csa >0,63 a 2,0
Arena media Msa >0,2 a 0,63
Arena fina Fsa >0,063 a 0,2
Limos Si >0,002 a0,063
Limos gruesos Csi >0,02 a 0,063
Limos medios Msi >0,0063 a 0,02
Limos finos Fsi >0,002 a 0,0063
Arcillas Cl ≤ 0,002
Suelos muy gruesos
Suelos gruesos
Suelos finos
Determinación de la angulosidad.
Habitualmente solo se
aplica a los tamaños de
grava o superiores.
Parámetro Forma de la partícula
Muy angulosa
Angulosa
Casi angulosa
Casi redonda
Redonda
Perfectamente redonda
Cúbica
Plana
Alargada
Rugosa
Lisa
Angularidad
o redondez
Forma
Téxtura

2.2
ISO 14688-1:2002
Determinación de la resistencia en seco.
Ofrece información sobre la plasticidad del suelo y su
clasificación como Limo o Arcilla.
Determinación de la dilatancia.
El comportamiento
de un suelo cohesivo
cuando se compacta
indica el contenido
de limos o arcillas.
Necesario secar
una muestra de
suelo y
desmenuzar entre
los dedos
Se desmenuza con presión de los dedos
ligera a moderada
Se desmenuza con presión de los
dedos importante , en pedazos que
mantienen aún cierta cohesión
El suelo no puede desmenuzarse con
los dedos y solo romperse
Resistencia
en seco
Baja
Media
Alta
Resistencia Baja es característica de LIMOS – Resistencia Alta es característica de
ARCILLAS
Amasar con las manos
una muestra húmeda de
entre 1-2 cm. Al
presionarla con los
dedos el agua
desaparece.
Limos: Agua aparece y
desaparece rápidamente.
Arcillas: el amasado y
presión no provoca efecto.

2.2
Túneles
ISO 14688-1:2002
Suelos orgánicos húmedos tienen olor a Moho recién excavados
Determinación de la plasticidad.
Amasar una muestra húmeda de 3 mm
de diámetro y moldear sobre una
superficie plana hasta que ya no
pueda alargarse más debido a su
perdida de agua. Entonces habrá
alcanzado el límite plástico.
Determinación de la consistencia.
Identificación de suelos orgánicos.
Baja Plasticidad: la muestra tiene
cohesión pero no consigue llegar a un
cilindro de 3 mm de diámetro.
Alta Plasticidad: la muestra permite
obtener cilindros finos..
Baja Plasticidad indica alto contenido de LIMOS
Alta Plasticidad indica alto contenido de ARCILLAS
Produce exudaciones entre los dedos al aplastarse con la mano
Puede moldearse con una ligera presión de los dedos.
Permite moldear la muestra y fabricar un cilindro de 3 mm de diámetro, sin romperse
Se rompe o se desmenuza al conformar un cilindro de 3 mm de diámetro.
Seco y de color claro, no puede conformarse y se desmenuza al presionarse.
Es rayable con la uña.
Suelo blando
Suelo firme
Suelo duro
Suelo muy duro
Suelo muy blando

La resistencia del terreno donde se excava el
talud, (parámetros de resistencia c y φ o c´
y φ´)
2.2
Túneles
Coeficiente de Seguridad
*Habitual en
Suelos
La pendiente del talud
La ESTABILIDAD de
una excavación
depende
principalmente de:
El peso del terreno;
La altura del talud;
!"#" $% "
& !"#" $%
Coef. de Seguridad
W
R
A
W = Peso propio de la masa de suelo.
A = Fuerzas externas.
U = Presiones intersticiales.
N’ = Tensiones efectivas normales a la superficie de
deslizamiento.
R = Resultante de las tensiones tangenciales necesarias para
alcanzar el equilibrio estricto.
" " # % " $ ' % % % (# % )
" " # % í " ( + "#"! "% á " % )

2.2
Túneles
Importancia del tipo de material
EN EXCAVACIONES NO MUY PROFUNDAS
Taludes verticales
(Generalmente)
Las características del terreno influyen de
manera directa en la tipología de
deslizamiento que se pueda producir
Posibles
deslizamientos en
suelos:

2.2
Posibles
deslizamientos en
suelos:

2.2
Rotacionales.
Circulares:
- Terrenos homogéneos (arcillas)
Circulares someros:
- Terrenos arcillosos alterados
- Etc.
Traslacionales.
Por ejemplo:
- Debido a existencia de capas débiles
- Existencia de espesores
meteorizados/alterados
- Etc.
Compuestos.
- Suelos heterogéneos a
escasa profundidad
- Etc..
Posibles
deslizamientos en
suelos:

2.2
Túneles
Deslizamiento rotacional
a) Círculo superficial de pie.
- Taludes en terrenos con Ø´
medio-alto
- Taludes de Ø´ medio-bajo o
nulo si la pendiente del talud
es importante.
b) Círculo profundo.
- Taludes tendidos con Ø´ muy
bajo o nulo

2.2
Túneles
Deslizamiento rotacional
c) Círculo profundo de pie.
- Se produce en casos
intermedios entre a) y b).
d) Círculo de talud.
- Taludes tendidos con Ø´
muy bajo o nulo

2.2
Túneles
Estabilidad de taludes
Métodos de cálculo de estabilidad de taludes
(Olalla, C.(1999)).

2.2
Túneles
Procedimientos de Equilibrio Global
(Olalla, C.(1999)).

2.2
Túneles
BISHOP
SIMPLIFICADO/MODIFICADO
Métodos de rebanadas
(Olalla, C.(1999)).

2.2
Túneles
Estabilidad de taludes. Hoja de Cálculo

2.2
Túneles
Suelos problemáticos
En Mecánica de Suelos y en Ingeniería del Terreno suele hacerse una
división de los suelos según sean los factores que determinen su
comportamiento en:
SUELOS ESTRUCTURALMENTE ESTABLES. Su comportamiento depende
sólo de sus propiedades intrínsecas y de factores mecánicos.
SUELOS ESTRUCTURALMENTE INESTABLES O METAESTABLES. Su
comportamiento no sólo está en relación directa con las solicitaciones
mecánicas, sino que también está controlado por factores externos al
suelo, por ejemplo, factores químicos, variaciones ambientales, etc..

2.2
Túneles
Suelos Colapsables.
Suelos Expansivos.
Suelos que experimentan cambios de volumen (+ y -) al variar su contenido
líquido.
Determinados suelos sufren una
disminución de volumen a lo
que va ligado un asentamiento
(sin carga vertical)
Debido a una
saturación sobrevenida.
Texturas potencialmente colapsables (Dudley,
1970, Maswoswe, 1985)

2.2
Túneles
Nontronita
Ensayos
Arcillas más
susceptibles
ESMECTITAS
Montmorillonita
Saponita
Suelos Expansivos.
- Límites de Attenberg: Determinación del LL,LP e IP.
- Edómetro: Presión de hinchamiento, colapsabilidad,
asientos, etc.
- Humedad natural: Porcentaje de humedad
contenido en el suelo.
- Hinchamiento Lambe: Cálculo del volumen
potencial.
- Granulometría: Determinación del porcentaje de
ﬁnos.

Objetivo
2.3
Túneles
Características de la Obra a ejecutar
(Características geométricas/dimensionamiento)
(rural o urbano – Condicionantes externos)
Propiedades del terreno
IMPRESCINDIBLE
para la correcta
ELECCIÓN y EJECUCIÓN
de los trabajos.

3. SEGURIDAD en
fase de EJECUCIÓN.

Seguridad en fase de Ejecución
Planificación y Organización
3.1
¿Seguimos
ARRASTRANDO
los mismos
PROBLEMAS?
INFORME LORENT - 1994
http://www.senado.es/legis5/publicaciones/pdf/senado/bocg/I0161.PDF
IRSST MADRID (Jornada) - 2012
“más del 95% de accidentes
mortales en construcción
tienen su base en causas
organizativas por ausencia de
método de trabajo adecuado”

Planificación y Organización
3.1

Interferencias con terceros
3.2
Riesgos.
o Atropellos a peatones en las
inmediaciones de la obra
Por maquinaria de obra
Por vehículos ajenos a
la obra
o Caídas y Golpes de peatones
o Golpes entre vehículos
Entre maquinaria de Obra y
vehículo ajeno a la misma
Entre vehículos ajenos a la
obra.
Medidas de Prevención.
Correcta señalización
Correctas protecciones
Correcto mantenimiento de
los desvíos para el tráfico
rodado y peatonal
Etc.
Selección
Colocación
Mantenimiento
Actualización
º
º

3.2
IMPRESCINDIBLE
dentro de la Planificación
ESTUDIO DEL ENTORNO
Necesidad de
señalización
Necesidad de
protecciones
Determinación de
zonas habilitadas
para el tráfico
peatonal.
(incluyendo las
protecciones)
Zonas de Interferencia
de tráfico. Desvíos
Accesos a la Obra.
(Tráfico rodado y
peatonal)
Zonas de
acopio
etc.

3.2
Es NECESARIA la
distinción de dos
zonas:
Zona de Trabajo.
Zona de producción/operaciones y
movimiento de maquinaria/peatones.
Zona de Riesgo
Zona en la que se pueden causar
daños a terceros: Atropellos, Caídas, ruido,
polvo,…
DIURNAS Y ¡NOCTURNAS!
SEÑALIZACIÓN y PROTECCIONES
INDISPESABLE
Correcta SELECCIÓN y UBICACIÓN de

Interferencias con otras instalaciones
3.3
Riesgos.
o Contactos eléctricos
o Intoxicaciones por
emanación de gases
o Inundaciones
o Contacto con aguas
contaminadas/residuales.
Guía Técnica RD 1627/97

Interferencias con otras instalaciones
3.3
Riesgos.
o Contactos eléctricos
o Intoxicaciones por
emanación de gases
o Inundaciones
o Contacto con aguas
contaminadas/residuales.
Conocida la ubicación precisa (profundidad y trazado)
Desconocida la ubicación (profundidad y trazado)
Medidas generales:
No manipular ninguna instalación sin autorización expresa de la compañía
Respetar distancias mínimas de seguridad
Señalización correcta
…

Maquinaria y otros equipos de trabajo
3.4
o Golpes y atropellos
o Colisiones entre maquinarias
o Atrapamientos (durante la
manipulación de la propia
máquina).
o Caídas de material sobre
trabajadores
o …
Prohibición de permanecer en el radio de
acción de la maquinaria
Correcto estado de avisadores acústicos
y luminosos
Correcto estado de útiles y accesorios de
elevación de cargas
Etc.
º
Riesgos.

o Falta de señalización y
protecciones perimetrales
o Incorrecta ubicación de acopios
o Durante al acceso al interior de la
excavación
o …
Desniveles
3.5
Mediante escaleras portátiles.
Mediante escaleras o rampas
practicadas en el terreno
Mediante torres de acceso.
Apoyada firmemente y estabilizada.
Sobresaliendo 1 m. de la cabeza del talud.
Cumplimiento de la normativa correspondiente
Accesos
Riesgo de caídas al interior de la excavación

Desniveles
3.5
Riesgo de caídas al interior de la excavación
TREPAR POR LAS PAREDES
TREPAR POR LOS CODALES DE LA ENTIBACIÓN
DESCENDER ARRASTRAS
NO ES TIEMPO
DE ELLO
Accesos
Guía Técnica
RD 1627/97

Movimientos del terreno
3.6
Riesgo de sepultamiento
o Sobrecargas dinámicas producidas por tráfico
rodado.
o Sobrecargas estáticas debido a
cimentaciones próximas
o Sobrecargas estáticas debidas al acopio de
materiales en los bordes de la excavación.
o Alteraciones del terreno tras periodos de
lluvias
o Alteraciones del terreno tras heladas y/o
nieve
o Perdida de estabilidad debida al conjunto de
acciones externas prolongadas (cambio en la
duración de las excavaciones abiertas)
o Errores en la proyección de los taludes de la
excavación.
o Errores en la selección de los sistemas de
contención/entibación.
o Errores en la instalación de los sistemas de
contención/entibación.
o ...

3.6
NF. en Nov - Mar
NF. en Jun - Sept
- Roturas en servicios que no
estaban contemplados
Las condiciones recogidas en
estudios (si hubiera) podrían
haber variado
- Etc.
- Tras Fuertes periodos de lluvia o sequía.

3.6
En Proyecto En Ejecución
…y de manera contraria.
321.3.2 Entibación. (ORDEN FOM/1382/2002, de 16 de mayo. BOE 11-6-02)
En aquellos casos en que se hayan previsto excavaciones con entibación, el Contratista podrá proponer al
Director de las Obras efectuarlas sin ella, explicando y justificando de manera exhaustiva las razones que
apoyen su propuesta. El Director de las Obras podrá autorizar tal modificación, sin que ello suponga
responsabilidad subsidiaria alguna. Si en el Contrato no figurasen excavaciones con entibación y el Director de
las Obras, por razones de seguridad, estimase conveniente que las excavaciones se ejecuten con ella, podrá
ordenar al Contratista la utilización de entibaciones, sin considerarse esta operación de abono independiente.

3.6
Medidas de prevención

3.6
o Delimitación de áreas de seguridad. Distancias.
o Cualquier estructura/equipo de contención o
entibación deberá proyectado y calculado.
o Saneamiento de los taludes (acondicionamiento
de la cabeza de talud)
o Revisiones periódicas. Especialmente tras
lluvias, nevadas, paralización de las obras, etc.
o Correctos procedimientos de montaje y retirada
de los sistemas de contención
o ...
DETERMINANTE
EL GRADO DE
CONOCIMIENTO DEL
MEDIO Y ENTORNO
Acopios a d > 0,60 m en p < 1,30 m
Viales sin asfaltar:
d > 3,00 m en vehículos ligeros
Zanjas sin Entibar
(“d” mínimas recomendables)
Viales sin asfaltar:
d > 4,00 m en vehículos pesados
Viales asfaltados:
Viales asfaltados:
Acopios a d > 2,00 m en p > 1,30 m

Presencia de agua en excavaciones
3.7
Debida a
o Presencia de Nivel Freático.
o Variaciones del Nivel Freático tras
lluvias
o Inundaciones de las excavaciones tras
fuertes periodo de lluvias.
o Inundaciones debidas a la rotura
de instalación de
abastecimiento/saneamiento

3.7
Debida a
o Presencia de Nivel Freático.
o Variaciones del Nivel Freático tras
lluvias
o Inundaciones de las excavaciones tras
fuertes periodo de lluvias.
o Inundaciones debidas a la rotura
de instalación de
abastecimiento/saneamiento
º
No trabajar con agua en el
interior de la excavación
Uso de sistemas de agotamiento
Distancias mínimas (distintas) a
borde de excavaciones.
Etc.

Higiene y Ergonomía
3.8
Riesgos Ergonómicos
Sobresfuerzos
% de los AT
IMPRESCINDIBLE
una correcta
IDENTIFICACIÓN de los RIESGOS
- Adopción de medidas.
- Corrección de hábitos de
trabajo.
- Corrección de procedimientos
de trabajo.
- …
Ruido
Polvo
Vibraciones
Atmósferas
peligrosas
Más que probable
Exposición a
Riesgos Higiénicos

Entibaciones
Introducción
4.1
No únicamente es necesario el uso de entibación sino que es imprescindible determinar
correctamente el tipo estructura a colocar.
Terrenos que no logran resistir las solicitaciones a las que están sometidos.
¿Cuándo es necesario el uso de un sistema de entibación?
SEGURIDAD y PRODUCCIÓN
Lugares en los que no se dispone de espacio suficiente para tender el talud.

Entibaciones
Tipologías de entibaciones. (Según sistema) - UNE EN 13331-1:2002
4.2
Sistema de entibación mediante
sujeción central – Tipo CS
La separación entre dos pares de
paneles se mantiene a través de
travesaños fijados en la línea
central-vertical de cada panel.
La separación entre dos pares de
paneles se mantiene mediante
travesaños fijados en los bordes de
los paneles
sujeción por los extremos – Tipo ES

Entibaciones
Tipologías de entibaciones. (Según sistema) - UNE EN 13331-1:2002
4.2
corredera – Tipo R/RS/RT
Sistema el cual permite el
movimiento de los paneles en su
plano vertical gracias a los railes
sobre los que se apoyan los
bastidores o travesaños.
Sistema de contención que permite
ser desplazado horizontalmente
mediante arrastre.
Cajón para arrastre – Tipo DB

Entibaciones
Tipologías de entibaciones. (Según el material)
4.2
Entibaciones de madera
En la actualidad, su uso se ha ido viendo desplazado por estructuras de
contención/protección más modernas.
Pueden encontrarse en excavaciones poco profundas y/o de duración breve.

Entibaciones
4.2
Entibaciones metálicas
Entibaciones de acero
CIERTAS VENTAJAS:
Resistencia
Profundidad
Anchura de entibación.
CIERTOS INCONVENIENTES:
Pesadas
- Necesario cierto grado de capacitación
para la colocación y extracción de la
estructura de forma correcta en función
de cada tipo de sistema
* Información según fabricante

Entibaciones
4.2
Entibaciones de acero - Cajón
CIERTAS VENTAJAS:
facilidad de colocación
Rapidez en ejecución y avance de
excavación.
Profundidad que mediante lamas
(4 a 6 m). Problemas durante la
extracción.
- Complicación durante la extracción
- Limitación en caso de obstáculos
como cruce de servicios, etc.

Entibaciones
4.2
Entibaciones de acero - Tablestacado
CIERTAS VENTAJAS:
Adaptabilidad a cualquier forma y/o
dimensión
Profundidad
Seguridad en presencia de agua.
Rendimiento que muros pantalla.
Menor producción/rendimiento.
Necesario cierto grado de
capacitación para la colocación y
extracción de la estructura de forma
correcta en función de cada tipo de
sistema.
Complicación durante la extracción.

Entibaciones
4.2
Entibaciones de aluminio (ligeras)
CIERTAS VENTAJAS:
Ligereza y facilidad de colocación
Rapidez en ejecución y avance de
excavación.
Resistencia
Profundidad
Anchura de entibación.

Entibaciones
4.2
Entibaciones – “Nuevas líneas”
Entibaciones de madera
CIERTAS VENTAJAS:
Montaje fácil
Alternativa económica y ecológica al
aluminio
…
Limitación de profundidades (1,50 m)
Limitación de ancho-diámetro de
tuberías. (0,60 m)
…

Entibaciones
4.2
Entibaciones – “Nuevas líneas”
ANCHOS ESPECIALES
PROFUNDIDADES EXCEPCIONALES

Entibaciones
Instalación
4.3
Metodología de colocación. Ejemplos:
Método de ajuste Método de corte y bajada

Entibaciones
Proyecto de Entibación
4.4
Necesario conocer:
Características técnicas de la excavación: profundidad, anchura, …
Características de la instalación/construcción: conducción, cimentación, etc..
Características del terreno: geología y geotecnia, nivel freático, estratigrafía, etc.
Sobrecargas estáticas y dinámicas. (Posibilidad y grado de afección)
Interferencias con otros servicios: agua, gas, telefonía, electricidad, etc.
…
N.F
D
Bc
Z
F
Hc
Ac

Entibaciones
4.4
Necesario conocer:
Características de la
instalación/construcción:
conducciones,… importante:
Longitud de paso de tubería
Altura de paso de tubería

Entibaciones
4.4
Necesario conocer:
Resistencia necesaria de la
Estructura
Características técnicas de la excavación: profundidad, anchura, …
Características de la instalación/construcción: conducción, cimentación, etc..
Características del terreno: geología y geotecnia, nivel freático, estratigrafía, etc.
Sobrecargas estáticas y dinámicas. (Posibilidad y grado de afección)
Interferencias con otros servicios: agua, gas, telefonía, electricidad, etc.
…

Entibaciones
4.4
Determinación de empujes del terreno:
Datos tabulados Analíticamente

Entibaciones
4.4
Determinación de empujes del terreno:

Entibaciones
4.4
Ejemplo 1. Cálculo y selección del sistema de entibación:
σh´ σh
2,15 m
0,75 m
- Instalación de Colector para red
de saneamiento de DN 800mm a
2,8m de profundidad. Suelo no
cohesivo.
¿Ancho de zanja?
UNE EN 1610.
¿bc?
Bc = 1,650 m
- ¿Qué tipo de entibación?
¿Qué resistencia?
…
γap = 16 KN/m3
Ø = 30º
γsat = 19 KN/m3
Ø = 30º
N.F
σh - ,
.
-
/0 1 2,90,

Entibaciones
4.4
σh = - ,
.
-

Entibaciones
4.4
- Instalación de Colector para red
de saneamiento de DN 800mm a
2,8m de profundidad. Suelo no
cohesivo.
¿Ancho de zanja?
UNE EN 1610.
Bc = 1,650 m
- ¿Qué tipo de entibación?
¿Qué resistencia?
…
σh 34, 3
.
-
/0 1 2,40,
σh´ σh
0,90 m
1,10 m
N.F
0,40 m

Entibaciones
4.4
…
σh = 34, 3
.
-

Entibaciones
4.4
Determinación de equipos y rendimientos
* Ejemplo para determinada tipología de entibación

Entibaciones
Información de la entibación – UNE EN 13331-1:2002
4.5
Información del fabricante
El fabricante debe reflejar la resistencia característica de los paneles, de los distintos
componentes y del conjunto específico del sistema de entibación para la configuración
más desfavorable en la que los componentes pueden llegar a estar montados.
Paneles Pk (KN/m2)
Correderas Bk (KN·m)
Elementos de sostenimiento Fck (compresión) y Ftk (tracción) (KN)
Sistema de entibación Rk (Kn/m2) Rkmínima = 30 (KN/m2)
Fck
Ftk
Fck
Ftk
Fck
Ftk
h h h
hb
hbmáx hbmáx
ht ht ht
hm,mín
hm,mín
hm,máx
(Hipótesis para la determinación de la resistencia característica)

Entibaciones
Documentación de la entibación – UNE EN 13331-1:2002
4.5
Documentación
Se debe facilitar un MANUAL DE INSTRUCCIONES, en el idioma del país de puesta en servicio, en
el que se hagan referencia a los siguientes aspectos:
La designación del sistema de entibación.
Las información necesaria para montaje y desmontaje de los elementos, así como para su
correcta
manipulación.
Información sobre la elevación, instalación y extracción, así como del equipo apropiado para
dichas operaciones.
Posibles limitaciones de montaje y uso de la entibación
Medidas a adoptar ante riesgos especiales, como: (derivados del viento, suelos blandos, …)
Configuraciones posibles y resistencias de las mismas.
Información sobre resistencia del sistema una vez puesto en carga.
Los esfuerzos que pueden ejercerse en los puntos de fijación durante la extracción o el arrastre.
Criterios para la retirada de elementos dañados o deteriorados.
Pautas para el almacenamiento, transporte, mantenimiento y reparación.
Datos de la flecha específica
El momento de unión entre el panel y travesaño.
Especificación del grado de resistencia y par de apriete de bulones y tornillos.
Indicación del número de módulos superiores (alzados) para los que se ha proyectado el
sistema.

Entibaciones
Documentación de la entibación – UNE EN 13331-1:2002
4.5
Marcado (en paneles, dispositivos de sostenimiento y travesaños)
El número de la norma. (UNE EN 13331-1,2)
Símbolo o letra que identifique el fabricante.
Símbolo o letra que identifica el componente del sistema de entibación.
El año y el mes de fabricación. (utilizando dos cifras para el año y dos para en
mes)
Declaración de conformidad
El fabricante o el suministrador debe declarar que el sistema de entibación cumple los
requisitos de las Normas Europeas EN 13331-1 y EN 13331-2
Evaluación de la conformidad
A los efectos de la evaluación de la conformidad, el fabricante o el suministrador debe
facilitar, además del manual de instrucciones, las características técnicas y los
materiales, así como el cálculo de cada elemento acompañado de los planos de
fabricación.
Conformidad

Entibaciones
Instalación, seguimiento y control
4.6
Necesario tener en cuenta
Revisión inicial y periódica
• ¿Es adecuada la maquinaria para la instalación y la extracción de la entibación?
• ¿Coinciden las condiciones en la obra con los valores indicados?
• ¿Están disponibles las cadenas aptas para levantar la entibación?
• ¿Está disponible otro tipo de material necesario: herramientas, escalera, etc...
• Comprobar la posición vertical y horizontal de la
entibación (Ficha técnica del producto e intrucciones
de montaje)
• Control regular de todas la conexiones.
(tornillos + tuercas, chavetas, pasadores...)
• Comprobar que no haya huecos entre la pared de la
excavacion y la entibacion.
• Asegurar el acceso al pozo / zanja
• Proteger el pozo / zanja contra caídas
• Verficar terreno firme y horizontal
para evitar el riesgo de vuelco.
• Manejo de los sistemas compactos con cadenas adecuadas y
realizar el enganche en el lugar indicado.
En ningun caso se debe fijar las cadenas en los husillos.
Almacenamiento y manipulación

Entibaciones
Instalación, seguimiento y control
4.6
Lo que no se debe hacer...

Entibaciones
Valoración
4.7
¿Por qué entibar? ¿Cuáles son los costes?
¿Coste de producción?
¿Coste de la entibación?
…
¿Coste de la Baja, Incapacidad, Muerte, Sanciones,…?
¿Y cuáles pueden ser los costes de no entibar?

El agua
Introducción
5.1
Efectos negativos en la
estabilidad de los mismos
por las siguientes razones:
La presión de agua incrementa las fuerzas que
tienden al deslizamiento
Los incrementos de humedad producen un
incremento en el peso del terreno
La congelación del agua provoca incrementos de
volumen y sobrepresiones
La escorrentía superficial y la lluvia erosionan los
materiales
El flujo de agua bajo la superficie del talud puede
erosionar el terreno interiormente
Licuefacción en materiales no cohesivos
Puede realizar cambios en la composición
mineralógica de los materiales
(HOEK Y BRAY, 1977)

El agua
Introducción
5.1
Influencia del agua en el peso del suelo
+
+
NF
NF
NF
Empuje del suelo
Empuje del agua

El agua
Introducción
5.1
Alteración estructural de los suelos
Suelos Expansivos
Suelos Colapsables
Esmectitas
…
Montmorillonita
Saponita
Nontronita
…
Sales Solubles
Montmorillonita
Suelos con baja compacidad. (Suelos con
granulometría muy fina y baja plasticidad)
Erosión interna o lavado

El agua
Introducción
5.1
Influencia del agua en la resistencia al corte
Gran cantidad de
tipologías de suelos
arenosos, gravas y la
mayoría de rocas duras.
Suelos cohesivos.
Disminución de
resistencia debida a:
La mayoría de los ensayos de resistencia son
efectuados con muestras de terreno saturadas
con objeto de obtener valores conservadores
Presión intersticial
(no el mero contenido
de agua)
Contenido de agua
Presión intersticial
Ø = Roz. Interno
C = Cohesión

El agua
Determinación del nivel freático
5.2
Catas
Pozos
Sondeos
Eléctricos
Magnéticos
Gravimétricos
Etc.
Las condiciones de proyecto
pueden haber variado tras
largos y/o intensos periodos
de lluvia o sequía.
Ejemplo
Métodos directos
Métodos indirectos

El agua
Sistemas de agotamiento y rebaje del nivel freático
5.3
Imprescindible
Un drenaje bien diseñado, instalado y manejado correctamente facilitará
la construcción y garantizará la seguridad de los trabajos:
Rebajando el nivel de agua e interceptando la infiltración, evitando que
el agua emerja por las paredes o por el fondo de la excavación.
Previniendo la erosión del material en las paredes o en el fondo de la
excavación.
Reduciendo las cargas laterales en los taludes de la excavación y/o
elementos de contención.
…
Garantizar la estabilidad de la
excavación
Objetivo

Pozos profundos
El agua
5.3
Bombas exteriores
(mediante aspiración)
Bombas sumergibles
Bombeos subterráneos
Bombeos superficiales
WellPoint
Electro - Ósmosis
No objeto de desarrollo
Etc.

Ventajas Inconvenientes
Complejidad Descensos someros del NF (1-2 m.)
Coste Suelos con baja conductividad hidráulica
Flexibilidad Suelos finos (erosión y destrucción)
… …
Algunas…
El agua
5.3
Bombas exteriores (aspiración)
NF
Bombas sumergibles
NF

El agua
5.3
Bombeo subterráneo
Wellpoint
Instaladas sin pozos
Componentes:
o Bomba de vacío
o Bomba de hinca
o Conducción/colector de aspiración
o Manguitos y uniones
o Lanzas de drenaje
Instaladas en pozos
Bombeo de agua mediante aspiración
La extracción de agua se realiza en
distintos puntos simultáneamente

El agua
5.3
Área de Aplicación:
(en base a la experiencia) Suelos de grano medio
(Desde Arenas con gravas a Limos
arenosos)
Mayor complejidad en
suelos de grano fino.
Mejores resultados sin la
existencia de barreras al flujo
horizontal: pantallas plásticas,
tablestacas etc.
Rebajes de NF en torno a 4m
Permeabilidades del terreno de
entre K= 10-3 cm/s y K= 10-6
cm/s
Arenas Limos Arcillas
Gruesas Medias Finos Gruesas Medias Finos
Tamaño de
grano
0,6 0,2 0,06 0,02 0,006 0,002
<0,002
2,0 0,6 0,2 0,06 0,02 0,006
K (cm/seg.) 1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6
Tabla 1.Terrenos de actuación de equipo Wellpoint
Bombeo subterráneo
Wellpoint

El agua
5.3
Bombeo subterráneo
Wellpoint
Ventajas Inconvenientes
Mayor rebaje del NF (4m) Coste
Eficiencia/Eficacia Instalación compleja
Descenso del NF controlado Ciertos problemas con suelos finos muy
finos
… …

El agua
5.3
Bombeo subterráneo
Wellpoint
Instalación – Utilización – Desmontaje
Posibles riesgos
Medidas preventivas
Durante acopio de materiales:
Atrapamientos, golpes, caídas, atropellos, etc.
Durante manejo de bombas hinca:
Sobresfuerzos, golpes, aplastamiento, etc.
Durante manejo de equipo de perforación:
Golpes, cortes, atrapamientos, etc.
Durante manejo de lanzas de drenaje :
Sobresfuerzo, atrapamiento, aplastamiento, etc.
Obligación de identificar y evaluar riesgos así como de
adoptar las medidas preventivas necesarias.
Carga y descarga de materiales – Acopios:
Ident. Área de acopio, correcto estado de eslingas, cables, etc.
Equipo de perforación
No permanecer en el radio de acción de la retroexcavadora, etc.
Manipulación de lanzas de hinca
Revisión de bomba y conducciones, etc.

El agua
Recomendaciones
5.4
A tener en cuenta
₪ El diseño de un sistema de drenaje es complejo. Los drenajes pueden rebajar
los niveles del agua subterránea a distancias considerables y afectar de manera
indirecta a otras extracciones de agua, provocar descompresiones en el terreno
(hundimientos y/o problemas de estabilidad de las áreas de alrededor), etc.
₪ Si se contempla la posible presencia de agua en
proximidad a la excavación, a un nivel superior
al fondo de la misma, es recomendable realizar
un estudio sobre las medidas necesarias para el
control de la misma (drenajes).
₪ Deben tomarse precauciones para prevenir las pérdidas de materiales finos
durante el drenaje, (perdida de cohesión de las paredes) ya que repercutirá
directamente en la estabilidad de la zanja.
₪ Si son usados en las excavaciones elementos con motores a combustión, deben
tomarse las medidas adecuadas de ventilación.
₪ Cualquier anomalía detectada por los trabajadores, deberá ser comunicada a
sus superiores (encargado, jefe de producción, jefe de obra,)

6. Tecnología Sin Zanja
TRENCHLESS TECNOLOGY

Tecnología Sin Zanja
Introducción
6.1
¿Qué es?
http://www.ibstt.org/
¿Qué beneficios tiene?
“Las tecnologías sin zanja protegen el
medio ambiente, son menos
contaminantes, utilizan los recursos de
forma más sostenible y tratan los
residuos de forma más aceptable que
las tecnologías que han venido a
sustituir” Cap. 34 – Agenda 21 ONU
TÉCNICAS
EQUIPOS
MATERIALES
+
+
Localización
Instalación
Mantenimiento
Rehabilitación
Sustitución
Gas
Saneamiento
Electricidad
Abastecimiento
Telecomunicaciones
Etc.

Puesta en obra Sin Zanja de redes de saneamiento. UNE-EN 12889
6.2
Técnicas
Técnicas con
desplazamiento
del terreno
Técnicas con
evacuación de
tierras
Con intervención humanaSin intervención humana
Técnicas sin guiado Técnicas con guiado
Microtunelización
Perforación
dirigida
Microtunelización
con vástago piloto
Instalación mediante
empuje hidráulico
Otras Técnicas con
intervención humana

Rehabilitación de sistemas de canalización. UNE-EN ISO 11295
6.2
Técnicas
Renovación
Entubado en continuo
Entubado ajustado
Entubado en continuo con curado en obra
Entubado no continuo
Entubado con mangueras con adhesivo
Entubado con tubos conformados
helicoidalmente
Otras técnicas de renovación
UNE-EN ISO 11295
Sustitución sin zanja
Reemplazo empleando rotura de tubería
Reemplazo mediante microtuneladora
Otras técnicas de reemplazo sin zanja
Sustitución a cielo abierto

Rotura de tubería
(Bursting)
Descripción de algunas de las técnicas
6.3
Perforación dirigida horizontal - HDD
Instalación de nuevas tuberías
Método sin zanja más
utilizado a nivel mundial
para la rehabilitación de
tuberías.
- Permite ampliar el diámetro de la conducción existente.
- Tuberías desde Ø80 mm a Ø1000 mm.
- Reducción de excavaciones en torno al 85%.
- etc.
Proyectos complejos: conducciones
bajo edificios, ríos, etc.

Entubado simple - Relining
6.3
Primus line
Renovación de tuberías de saneamiento, abastecimiento, gas o
tuberías industriales.
Renovación de tuberías de media a alta
presión de gas, agua y petróleo.

Entubado simple – Close fit
6.3
Entubado ajustado
(Tight in Pipe)
Permite la renovación de
tuberías de alcantarillado y
sus acometidas con tubería
ligeramente inferior a la
existente
- Recuperación de la sección.
- Rendimientos de hasta 70 m/día.
- etc.
Permite la renovación de
tuberías de redes urbanas con
una nueva tubería ajustada a la
tubería a renovar.
- Paredes lisas sin juntas. (mínima rugosidad)
- Rendimientos de hasta 600 m/día.
- etc.

6.3
Excavación por aspiración
Algunas de las actuaciones son:
Excavación y retirada de tierras para apertura de
zanjas.
Excavación para descubrir servicios (agua, gas,
electricidad, alta tensión, etc.)
Reparación de fugas de agua, gas, etc. Localizando
conducciones de un modo más seguro para operarios
y frente al daño de las propias canalizaciones.
Etc.
Permite:
Desplazar líquidos
Desplazar tierra y piedras de
hasta 40 Kg y 25 cm de
diámetro
Absorción a distancias desde
camión de hasta 100 metros
en horizontal y 40 metros en
vertical.
Etc.

Análisis desde el punto de vista del riesgo de sepultamiento
6.4
Rehabilitación de sistemas de canalización. UNE-EN ISO 11295
Técnicas Excavación necesaria
Entubado en continuo - En el extremo de inserción
- En el extremo receptor
Entubado ajustado
Entubado en continuo con
curado en Obra
- Para aplicaciones en alcantarillados no necesaria generalmente.
- Para otras aplicaciones, pequeñas excavaciones en extremos
Entubado no continuo - Para aplicaciones en alcantarillados no necesaria generalmente.
- Para otras aplicaciones, excavación de longitud suficiente para
alojar el equipo en el extremo de inserción.
- Acceso de entrada de hombre en extremo receptor.
Entubado con mangueras
con adhesivo
- Excavación de pequeño acceso para la manguera
Entubado con tubos
conformados
helicoidalmente
- No necesaria. Acceso a través de pozo de registro

6.4
Movimiento de tierras
¿Y en Materia de
Seguridad?
Vs
“OPERACIÓN A CORAZÓN ABIERTO” “ANGIOPLASTIA CORONARIA”
Daño al entorno – Impacto medioambiental
Mejora los rendimientos de construcción
Acceso a zonas de especial dificultad
Etc.
Parecen obvios ciertos beneficios:

6.4
Si no existen zanjas
(o menor cantidad de
metros/movimiento de tierras) Probabilidad de Desprendimientos/derrumbes del terreno.
Problemáticas por sobrecargas debidas a tráfico rodado,
edificaciones colindantes, etc.
Interferencias con otros servicios: agua, luz, telefonía, etc.
Influencia de las condiciones del terreno.
Riesgos durante al acceso y salida de las excavaciones.
…
** En nuevas instalaciones cobran
importancia las características técnicas,
del terreno y entorno:
Afecciones dentro de la propia obra
- Características técnicas de la instalación.
(Diámetro y longitud de tubería, precisión
en el guiado,…)
- Servicios. (Interferencias, protecciones,…)
- Características del terreno (abrasividad,
consolidación, resistencia a cizalla, nivel
freático,…)
- …

Afecciones a terceros (ajenos a la obra):
6.4
Si no existen zanjas
(o menor cantidad de
metros/movimiento de tierras) Tráfico rodado. (Desvíos, cortes,…)
Tráfico peatonal. (Protecciones,
señalizaciones,…)
Ruido
Polvo
Etc.

6.4
Si existen zanjas
Presencia de Recursos
Preventivos
Trabajos con riesgos
especialmente graves de
sepultamiento, hundimiento
o caída de altura.
En determinados
casos
R.D. 1627/97
Actividad de Anexo II
R.D. 39/97 Art. 22 bis
Trabajos con riesgos de
sepultamiento o hundimientoLa presencia de los
recursos preventivos de
cada contratista será
necesaria cuando durante
la obra se desarrollen
trabajos con riesgos
especiales.
Trabajador expuesto a riesgo de especial gravedad:
Cuando de dicha exposición, aunque fuese limitada o
de corta duración, y una vez aplicados los principios
de la acción preventiva, el trabajador pueda sufrir un
daño grave para su salud.
Disposición decimocuarta de la
Ley de PRL. 31/95.

Evaluación del riesgo del procedimiento Sin Zanja
6.4
Identificación, evaluación y adopción de medidas
- Durante acopio de materiales:
Atrapamientos, golpes, caídas,
atropellos, etc.
- Durante carga y descarga de equipos y
materiales
Sobresfuerzos, golpes, aplastamiento,
etc.
- Durante manejo de equipo:
Golpes, cortes, atrapamientos, etc.
- Etc.

Viabilidad
6.5
Técnica
- Etc.
Desmontaje
SIN ZANJA
CON
ZANJA
…
Económica

Gracias por su asistencia
francisco_diaz_cerrato@fremap.es

26 y 27.10.2016. Jornada Técnica. Criterios seguridad diseño y ejecución zanjas, pozos y cimentaciones F. Díaz FREMAP

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