Qué son los taludes y las paredes de un pozo, qué tipos hay y para qué sirven?

Las paredes y taludes de un pozo son aspectos importantes de la excavación y los trabajos de cimentación en la construcción. Estos componentes son necesarios para establecer condiciones seguras y estables durante la excavación.

Los lados en ángulo de un foso que se excavan para dar estabilidad y acceso se denominan taludes. Evitan que el suelo circundante o la presión del agua provoquen el derrumbe del talud hacia el interior. El tipo de suelo y la profundidad de excavación se tienen en cuenta a la hora de diseñar los taludes.

En la construcción se emplean distintos tipos de pendientes: pendientes inclinadas que se alejan de la vertical y pendientes verticales que son rectas y perpendiculares al fondo del pozo. La selección del tipo de talud depende de varios factores, como las normas de seguridad, la profundidad de excavación y la composición del suelo.

Las superficies verticales que delimitan el perímetro de la excavación se denominan paredes de la fosa. Para mantener estables estos muros y evitar que se derrumben, se puede añadir refuerzo con acero u hormigón. Las paredes son esenciales para mantener la integridad estructural de la fosa, así como para proteger al personal y las herramientas.

Los muros de contención pueden ser de varios tipos: los muros pantalla se construyen excavando una zanja y rellenándola con hormigón armado; los muros pantalla utilizan paneles de acero o vinilo entrelazados que se clavan en el suelo; los muros pantalla utilizan pilotes verticales de acero con revestimientos horizontales de madera u hormigón.

Para que los proyectos de construcción avancen de forma segura, constante y eficiente, es crucial comprender las funciones y variedades de taludes y muros. Cada tipo tiene una función distinta en el control de la profundidad de excavación, el estado del suelo y la integridad estructural general de la obra.

Concepto

Los laterales de un pozo, que definen los límites de la excavación, son sus paredes. Las paredes con un ángulo determinado se denominan taludes. Qué tipo de muros deben utilizarse para la excavación: verticales o en talud, en función del tipo de suelo y de las circunstancias en las que se realice el trabajo?

Excavar hoyos más profundos sin temor a derrumbes es posible gracias a la inclinación. Para reducir el riesgo de desprendimientos durante el proyecto, deben retirarse las piedras grandes.

Las paredes y taludes de las fosas son aspectos importantes de la construcción que garantizan la estabilidad y seguridad al excavar. Los lados inclinados de un pozo que impiden que el suelo se hunda hacia el interior se denominan taludes, y el tipo y la profundidad del suelo determinan su inclinación. Por el contrario, los muros son construcciones verticales destinadas a sujetar y soportar el suelo que rodea la excavación. Las condiciones del terreno y la profundidad de la excavación determinan las distintas configuraciones de muros y taludes: verticales, inclinados y escalonados. Comprender estos componentes es crucial para preservar la seguridad de las excavaciones y maximizar la productividad de la construcción.

Normas de diseño

Este tipo de trabajo es una tarea importante e intrincada que rige los SNIP y las empresas mixtas, entre otros:

• SNiP 3.02.01-87;
• SNiP III-4-80*;
• SNiP 12-04-2002;
• SP 104-34-96;
• PE 45.13330.2017.

Condiciones que debe tener en cuenta

• tipo de suelo;
• profundidad
• objetos cercanos;
• carga prevista de los edificios;
• nivel del agua subterránea.

Variedades

Los muros son distintos; pueden ser naturales sin refuerzo o con refuerzo. Hay que tener en cuenta numerosos factores a la hora de seleccionarlos. Son reforzados, inclinados y verticales.

Vertical

Estos muros discurren paralelos al horizonte. Los muros verticales pueden utilizarse para suelos inesperados y secos con una estructura homogénea, según SNiP 12-04-2002.

Límite de profundidad:

• grava – 1.0 m;
• arenoso – 1.0 m;
• marga arenosa – 1.25 m;
• arcilla – 1.5 m;
• marga – 1.5 m;
• muy denso – 2.0 m.

La profundidad máxima de los muros verticales puede aumentarse en una cantidad igual a la profundidad de congelación, pero no más de dos metros, siempre que la temperatura exterior no supere los -2 grados.

Oblicuas

También se denominan taludes y se utilizan en excavaciones de hasta 1.25 metros de media, donde utilizar verticales sería arriesgado. El derrumbe puede hacer que el fondo del pozo se rellene y adquiera una nueva forma.

También podría provocar un accidente. Tendrá que invertir tiempo, dinero y esfuerzo en limpiar la base, devolver el suelo a su contorno original y rellenarlo para mitigar los efectos de un posible derrumbe. Se aconseja que, tras la excavación, se inicie lo antes posible la construcción de los cimientos en fosos sin refuerzo.

Debido a la posibilidad de que se produzcan grietas y desprendimientos en las rocas húmedas, sólo se debe trabajar después de haber inspeccionado las paredes del pozo. Para evitar que la tierra excavada ruede hacia atrás, debe haber un mínimo de 0.6 metros de espacio libre alrededor del borde de la fosa.

Fortificado

La estabilidad de las paredes de los pozos puede verse afectada negativamente por las cargas mecánicas y las variaciones climáticas a las que están sometidas. Aunque la inclinación puede evitar que los muros se derrumben, no siempre lo consigue.

Además, en zonas urbanas densamente pobladas, no siempre es posible garantizar un pozo con suficiente pendiente. En consecuencia, se aconseja reforzar las paredes de las fosas que son muy profundas y que contienen medios granulares.

Métodos de refuerzo:

• Cementado;
• Refuerzo con machihembrado;
• Muro en el suelo.

En entornos metropolitanos, se recurre a la cementación. Utilizando esta técnica, se eliminan los daños en los cimientos provocados por las vibraciones de los edificios cercanos. Aunque bastante costoso, este método es increíblemente fiable.

Para fijar mejor el hormigón, primero hay que excavar un hueco y luego instalar una malla de refuerzo en todo el perímetro. A continuación, se cubren las paredes con la primera capa de solución. El cemento se vierte en pozos horizontales que se han perforado. Aplicar las capas siguientes una vez que la primera capa se haya secado.

Existen dos técnicas de vertido:

• En seco. Se introduce en la manguera una mezcla consistente en cemento con adición de arena utilizando aire, y sólo se mezcla agua a la salida de la misma. Con este método, la capa de relleno puede alcanzar los 10 cm.
• Húmedo. En este método se utiliza una solución ya preparada, en la que se introduce aire a la salida de la manguera y se rocía hormigón. El grosor del relleno con este método no supera los 3 cm.

Las estructuras construidas durante el refuerzo de los muros deben proteger contra las aguas subterráneas y soportar el peso del suelo.

El refuerzo con machihembrado es menos costoso que el vertido de cemento. Las rocas húmedas, debilitadas y sueltas pueden tratarse con esta técnica. Se entierra una tablestaca en el terreno antes de empezar la construcción, reforzando los muros que se acabarán levantando.

Empiezan por asegurar el perímetro antes de excavar un foso. La tablestaca puede reutilizarse; para ello, se retira del suelo, se lleva y se aplica a otros objetos una vez terminada la obra.

En la construcción, las tablestacas se presentan en tres variedades diferentes:

• Tubos de tablestaca – uno de los métodos más baratos. Los tubos metálicos se clavan, presionan o atornillan en el suelo hasta el nivel de diseño. Después de instalar todos los tubos y cavar una fosa, las paredes pueden reforzarse aún más con una valla – escudos de madera que se fijan entre los tubos, evitando que el suelo se desmorone. En rocas densas, se puede reducir el número de tubos y rellenar el espacio entre ellos con un tapón, ahorrando así esfuerzo y recursos para hincarlos.
• Machihembrado plano – se trata de un perfil metálico con ranuras en los bordes. Gracias a lo cual las piezas están firmemente unidas entre sí y soportan con éxito la carga.
• Machihembrado Larsen – se trata de una versión modificada de una lengüeta plana, sólo que está hecha en forma de letra U con cierres en los bordes. Gracias a su forma y a la estructura de los cierres, puede soportar cargas pesadas y proporcionar una impermeabilidad total. Es importante realizar el trabajo con cuidado y unir las piezas de forma fiable sin deformar el acero y los cierres.

En los casos en que existe la posibilidad de inundación del foso, se emplean tablestacas Larsen.

• Martilleo – Se realiza con un martillo mecánico. No se utiliza en la ciudad para no dañar los cimientos de los edificios vecinos.
• Inmersión en vibraciones – basado en el uso de la vibración para reducir la densidad del suelo y garantizar la inmersión de la estructura en el suelo. Adecuado para suelos arenosos y limosos, pero no para suelos duros.
• Hundimiento estático – el método más seguro y tecnológicamente avanzado. Utiliza máquinas que presionan la tablestaca contra el suelo. Este método es menos ruidoso que otros, no emite vibraciones y es aplicable en casi todas las condiciones, ya sea una ciudad o zonas rocosas.

Se pueden utilizar anclajes o separadores para reforzar un muro de tablestacas.

Utilización del "muro en el suelo La tecnología requiere un equipo especializado. Una máquina de cuchara es un dispositivo que puede perforar pozos verticales profundos. La mina se abastece primero con una solución de bentonita, que evita que se derrumbe.

Una vez alcanzada la profundidad designada, se inserta en el tronco un armazón reforzado que se rellena con hormigón. Los suelos con partículas rocosas y arena suelta y fluida no pueden tratarse con este método.

El relleno se realiza en cuanto se refuerzan los muros con cualquiera de las técnicas, evitando que la intrusión de humedad destruya los cimientos.

La selección de las paredes (verticales, inclinadas o protegidas) viene determinada por factores como el clima, las aguas subterráneas, la roca y la profundidad. Es bastante posible arreglárselas con paredes verticales para un pequeño rebaje.

El uso de taludes específicos ya es necesario para los pozos más profundos. Es necesario utilizar fortificaciones si hay que cimentar una gran estructura.

Pendiente y ángulo de reposo

La inclinación de la pendiente revela la altura del pozo en relación con su ubicación. El ángulo formado por la inclinación de la pared y la base del pozo se denomina ángulo de reposo.

Se inclina de forma natural. La relación entre la roca suelta de la superficie y el fondo del pozo determina el ángulo de inclinación de los taludes.

Este parámetro se utiliza para calcular la resistencia del suelo, lo que ayuda a elegir el ángulo de inclinación.

Definición del ángulo

Hay que seleccionar el ángulo apropiado para crear la pendiente adecuada que pueda evitar el derrumbamiento de los muros.

De acuerdo con la tabla 4 de SNiP III-4-80, la inclinación de los taludes para excavaciones de profundidad no superior a cinco metros se elige durante la fase de diseño.

Para hallar el ángulo de reposo máximo, existen tablas adicionales. Para los estados relajado y normal, son diferentes.

En la tabla se muestran los ángulos de reposo natural de los suelos:

Pendiente de los ángulos de reposo natural, determinados por SNiP, para aflojar las rocas:

El ángulo más suelto se selecciona en los casos en que el suelo no es homogéneo sino que combina varios tipos. Debe crearse un proyecto si la excavación tiene más de cinco metros de profundidad. Además, se exige para los rebajes excavados en suelos no incluidos en la tabla utilizada para elegir los posibles ángulos que tengan una profundidad superior a un metro.

La ilustración muestra un diagrama de una zanja rellena de taludes:

En los proyectos de construcción y excavación, es esencial comprender los taludes y las paredes de un pozo. Cada uno de estos elementos tiene una función específica que mejora la estabilidad y la seguridad de la excavación.

Las paredes angulares o laterales que se forman durante la excavación se denominan taludes de un pozo. Su función principal es estabilizar y sostener la zona excavada, evitando derrumbes y deslizamientos. El tipo de suelo, las condiciones meteorológicas y la profundidad de la excavación influyen en la inclinación de los taludes. Los taludes bien diseñados garantizan la seguridad del personal y de los aparatos en el interior del pozo.

En la excavación se utilizan taludes de diversos tipos; la selección de un talud depende de las necesidades particulares del proyecto. Los taludes sencillos con pendientes suaves suelen ser adecuados para excavaciones poco profundas, como las zanjas de servicios públicos. Para excavaciones más profundas pueden ser necesarios diseños más complejos, como taludes escalonados o incluso muros verticales reforzados con apuntalamientos o estructuras de contención.

Las paredes de la excavación, por su parte, son los elementos verticales que rodean la excavación. Estos muros pueden ser artificiales y estabilizarse con materiales como el acero o el hormigón, o pueden ser naturales, formados por la roca o el suelo del lugar. Los muros de contención no sólo sirven de apoyo, sino que también facilitan el acceso, garantizan la integridad estructural y controlan la filtración de aguas subterráneas.

En general, los ingenieros, contratistas y obreros que participan en proyectos de construcción y mantenimiento deben comprender las sutilezas de los taludes y muros en excavación. Los expertos pueden aplicar diseños eficaces que mejoran la eficiencia y la seguridad en la obra teniendo muy en cuenta variables como la composición del suelo, la profundidad y los requisitos de seguridad.

Vídeo sobre el tema

Taludes y bermas de la subrasante

Tablestacas vallado de la fosa, tecnología. Cómo prescindir de las bajas y la destrucción!

Qué tipos de pendientes hay?? – Qué taludes son mejores??!