Desarrollo de un método de cálculo de pantallas de hormigón armado y estudio comparativo con medidas experimentales.

• Autores: Carmen Rodríguez-Liñán
• Directores de la Tesis: José Luis Justo Alpañés (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 1985
• Idioma: español
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  • Tesis en acceso abierto en: Idus
• Resumen

  • La limitación en la disponibilidad de suelo urbano, junto al constante incremento del parque de vehículos en las ciudades, ha hecho que se tienda cada vez m&aacu te;s a la edificación del subsuelo, al estar limitado, generalmente por las Ordenanzas Municipales y Planes de Ordenación, el desarrollo en altura de los edificios.

    La construcción de bloques de viviendas u oficinas con tres o cuatro plantas de sótanos es cada vez más frecuente, a la vez que se realizan concesiones en suelo público para la explotación de aparcamientos subterráneos, prácticamente indispensables en una ciudad moderna.

    Por otra parte, la saturación del tráfico de superficie está haciendo cada vez más rentable, al menos socialmente, las inversiones en transportes subterráneos (ferrocarriles metropolitanos).

    Las excavaciones necesarias para estas obras han de realizarse sin afectar a las edificaciones colindantes y mediante sistemas que perturben lo menos posible las actividades de la ciudad. En esta línea, la utilización de pantallas continuas de hormigón armado como muros de contención se ha ido generalizando desde su introducción, alrededor de los años cincuenta, conforme se perfeccionaban los sistemas para resolver los problemas que este procedimiento constructivo iba planteando: Estabilidad de las paredes de las excavación durante la construcción, impermeabilidad de las juntas de hormigonado, continuidad de la pantalla desde el punto de vista resistente, sistemas de arriostramiento de excavaciones profundas, etc.

    En determinados casos de construcción de ferrocarriles metropolitanos, la excavación a cielo abierto, sostenida por pantallas, ha resultado económicamente ventajosa en coste y plazo en relación con la alternativa de excavación en túnel, fundamentalmente para pequeñas y medianas profundidades (Metros de Milán, Lyon y Sevilla, entre otros).

    En la actualidad, gracias a los numerosos estudios realizados sobre el comportamiento de este tipo de estructura, derivados en muchos casos de los antiguos análisis teóricos de Coulomb, Rankine y Terzaghi, y el conocimeitn de la interacción suelo-estructura a través de ensayos de campo y laboratorio de Meem, Terzaghi y Peck, por citar solamente los más antiguos, existen diversos procedimientos para determinar la evolución de los estadios tensionales del conjunto suelo-pantalla, conforme avanza la construcción, ya que como se puso de manifiesto por Terzaghi, la secuencia de construcción puede tener una influencia significativa en los empujes y en el comportamiento de la estructura. Lambe ha demostrado asimismo el efecto pernicioso de las variaciones en el nivel freático debido a las excavaciones, sobre los asientos detrás de una zanja mantenida con codales. Es esencial, por lo tanto, que una acertada técnica de análisis sea capaz de simular el proceso de construcción de la forma más realista posible.

    Así mismo, existen numerosos trabajos en los que, de forma analítica o experimental, se valora la influencia que ejercen determinados parámetros de la pantalla o del terreno sobre las deformaciones y movimientos de la misma, como consecuencia de las cargas a las que se ve sometida, tanto durante el proceso de construcción, como a lo largo de la explotación de la obra de que forman parte. (Haliburton, 1968; Castillo Ron, 1972; Clough y Duncan, 1969 y 1971; Clough y Tsui, 1974; Puller, 1971; Saxena, 1974; Xanthakos, 1977; y un largo etcétera).

    Sin embargo, la determinación de los movimientos que se producirán en una pantalla no es un problema que en la actualidad pueda considerarse resuelto satisfactoriamente a pesar de la importancia que presenta de cara, sobre todo, a los posibles efectos en las edificaciones vecinas.

    El objetivo principal del presente trabajo de investigación, es por lo tanto, profundizar en el conocimiento del comportamiento de este tipo de estructuras desarrollando un método de cálculo que permita predecir el comportamiento de la pantalla en las distintas fases de construcción, haciendo hincapié en definir una ley empuje deformación del terreno que pueda reproducir el comportamiento del mismo, contrastando los resultados obtenidos con los valores reales observados en casos construidos. Entre los aspectos que se estudian, destaca el de las deformaciones necesarias para alcanzar los estados de empuje activo y pasivo en los distintos tipos de suelo y su posible predicción.

    Para terminar queremos destacar la importancia de conocer el comportamiento de la pantalla, en especial en lo que a deformaciones se refiere. En muchos casos para evitar como se ha dicho ya, daños a las construcciones colindantes; en otros para asegurar la funcionalidad de la obra, y en general, para preveer de forma anticipada los mecanismo correctores necesarios que eviten o reduzcan gastos de arriostramientos o apeos que, a su vez, obstaculizan la realización de las obras. De hecho, en los contactos mantenidos con empresas que se dedican al proyecto y construcción de pantallas se nos ha puesto de manifiesto el interés en disponer de sistemas de cálculo más refinados que los procedimientos convencionales al uso, y es en este sentido donde se ha querido desarrollar el presente trabajo de investigación.