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Hay varias razones para forzar la deshidratación en la excavación de cimientos, como mantener seco el fondo de la excavación, evitar la fuga de agua subterránea y suelo, evitar la ebullición de la arena, evitar la destrucción por agitación y evitar la flotación subterránea. Este artículo analiza la motivación para la deshidratación de la base.
Tabla de contenido
Propósito de la excavación de cimientos de drenaje
mantener seco el fondo de la excavación
Las altas velocidades del agua subterránea en la grava y la arena pueden hacer que el agua subterránea migre hacia el área excavada. Esto causa serios problemas e impide el flujo de la construcción. Por lo tanto, la excavación de los cimientos debe mantenerse seca para realizar un trabajo aceptable. La deshidratación generalmente reduce el nivel freático. Se estipula que el nivel del agua subterránea se debe bajar de 0,5 a 1 m por debajo de la excavación. En cuanto a los suelos arcillosos, el agua no puede pasar a través de la arcilla, por lo que las aguas subterráneas no suponen un problema y, por tanto, no se requiere deshidratación.
Figura 1: Descenso del nivel freático
Prevenir las fugas de agua subterránea y del suelo
Si ocurre una fuga de agua durante la excavación, es muy peligroso porque el elemento que soporta el muro de cimentación puede dañarse si la cantidad de fuga de agua es grande. Por lo tanto, el área excavada debe ser deshidratada para evitar tales consecuencias indeseables. Los suelos arenosos o de grava con un alto nivel freático pueden provocar fugas de agua, y se utilizan cuando las juntas del muro pantalla son deficientes o cuando la tablestaca impermeable que soporta el muro de cimentación no es adecuada. Esto se debe a que el agua pasa a través de juntas mal detalladas y tablestacas que no están adecuadamente impermeabilizadas.
evitar que la arena hierva
La perforación en suelos arenosos o de grava reduce el nivel freático a por lo menos 0,5 m. Como resultado, existe una diferencia entre el nivel del agua subterránea fuera y dentro del área de excavación. La ebullición de la arena ocurre cuando la diferencia alcanza el gradiente hidráulico del suelo. Se recomienda bajar el nivel freático fuera del área de excavación para evitar la ebullición de la arena. Sin embargo, se debe tener cuidado para evitar el hundimiento.
Figura 2: ebullición de arena
Para evitar fallas turbulentas
Cuando la excavación se lleva a cabo en un suelo cohesivo y hay una capa permeable debajo, como suelo arenoso o grava, la presión del agua subterránea de la capa permeable ejerce una presión ascendente sobre la capa del suelo. La falla por levantamiento ocurre cuando la presión del agua subterránea supera el peso de la capa de suelo. Para evitar la falla por golpe, es necesario bajar la presión piezoeléctrica de la capa permeable bombeando como se muestra en la Figura 3.
Figura 3: Deshidratación utilizada para reducir la presión piezoeléctrica en la capa permeable subyacente para evitar obstáculos de levantamiento durante la perforación.
Prevenir la flotación subterránea
Una vez finalizada la excavación, se iniciará la construcción del sótano. Si la estructura se construye sobre suelo arenoso, el sótano puede flotar durante las primeras etapas de la construcción. En esta etapa de la construcción, el peso del sótano es pequeño. Por lo tanto, si la presión de levantamiento es mayor que el peso de la estructura, el levantamiento diferencial de la cimentación provocará la levitación. En el peor de los casos, el sótano flotante o los cimientos deben volver a colocarse y demolerse o reconstruirse. Por lo tanto, se debe considerar la deshidratación en las primeras etapas de la construcción del edificio para evitar que el sótano flote.