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CONSTRUCCIN II PROFESOR: Ing. Luis Barrantes ALUMNOS: - ALCAHUA ROSSELL JUAN LEONARDO - ALCA GOMERO KEVIN JESUS - ARZAPALO VILLON EDUARDO ENRIQUE - CARHUANCHO ALCANTARA ADRIAN ALBERTO

CONCRETO ARMADOSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson1Cimentaciones CONTENIDOTipos de cimentacionesFuncin de la cimentacinFuncin de la cimentacinDirectas o SuperficialesCimentaciones ProfundasReplanteoMovimiento de tierrasCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonREPLANTEO PREVIO:Situar el edificio en la parcela o lote. Determinar con exactitud su ubicacin tomando puntos de referencia de elementos inamovibles en el sitio.

REPLANTEO PRINCIPAL:Situar las cimentacin y los arranques de estructura.

REPLANTEO SECUNDARIO:Se realiza a lo largo de la ejecucin de la obra. Para cualquier elemento que se vaya a construir se debe realizar un replanteo previo. El replanteo secundario se realiza hasta culminar la obra.

LOCALIZACIN Y REPLANTEOReplanteo

CONCRETO ARMADOSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLOCALIZACIN Y REPLANTEO

Plano de definicin de ejesDetalle de mdulo estructural

CONCRETO ARMADOSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

estacas

teodolito

plomadamacetapiquetaescuadra metlicacinta de medir

hilo

niveljalonesLOCALIZACINALINEAMIENTONIVELACION:Definir la diferencia de altura entre dos o varios puntos.- Nivel de burbuja- Goma flexible- Regla de nivelar- Nivel de anteojo- Teodolito

APLOMAR:Definir la verticalidad de cualquier elemento. El ms utilizado es la plomada y el nivel.

CONCRETO ARMADOSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonEXCAVACIONES A CIELO ABIERTO:Son excavaciones que se realizan sin restricciones de espacio

EXCAVACIONES EN ZANJA:Excavaciones restringidas en su ancho. Este tipo de excavaciones presenta problemas de empuje lateral, el cual se aumenta al profundizar.

EXCAVACIN SEGN TIPO DE SUELO:Dependiendo de la composicin del suelo donde se vaya a excavar, debe haber una aproximacin con especificaciones tcnicas para garantizar la seguridad y la eficacia de la excavacin.

SISTEMA DE PUNTALES

ZANJASAcodalamiento horizontalAcodalamiento verticalMovimiento de Tierras

CONCRETO ARMADOSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

Movimiento de Tierras

TRASLADO DE TIERRASe debe garantizar la eficacia del proceso mediante la elaboracin de un plan de traslado y manejo (responsable disposicin) de material y la coordinacin de actores de la actividad.

CONCRETO ARMADOSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonEFECTO DE REBOTE DEL SUELO:

Debido a la meteorizacin y a la comprensin de partculas en el suelo, al realizar una excavacin, las cargas de compresin que asuma el material comprimido genera fuerzas de empuje que bien pueden derribar las paredes de una excavacin y/o generar un efecto de rebote que bien puede curvar el fondo y romper placas de contra piso que no sean capazas de asumir tal empuje. EFECTO DE REBOTE DEL SUELOCONCRETO ARMADOSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonEXCAVACIONES - TALUDES, RELLENOS Y PROTECCIN DE EXCAVACIN

Movimiento de Tierras

CONCRETO ARMADOSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLa funcin principal de cualquier tipo de cimentacin es la de transmitir los esfuerzos de la estructura area al terreno.

TIPOS DE ASENTAMIENTOS

Cimentacin: funcin

Cargas transmitidas por la estructura a la cimentacinFuerzas del terreno que asumen las cargas transmitidas por la cimentacinCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLa estabilidad y topologia del terreno

Estos requisitos deben considerarse en el orden indicado. Los tres requisitosltimos pueden establecerse con una exactitud razonable por los mtodos de lamecnica de suelos, pero el primero implica a muchos factores diferentes,algunos de los cuales no pueden ser evaluados analticamente, por lo que debedeterminarse a juicio del proyectista.

.... EVITARLOS EN ROCA A ESCASA PROFUNDIDAD POR VOLADURAS OCOSTOSAS OBRAS DE EXCAVACIN..... RECOMENDABLES SI EL FIRME EST A 3-5 M DE PROFUNDIDAD..... MUY RECOMENDABLES EN TERRENOS BLANDOS PARA HACERCIMENTACIONES COMPENSADAS O FLOTANTES..... PELIGROSOS BAJO NIVEL FRETICO. MEJOR PANTALLAS Y HACER ALMENOS 2..... SI EXISTE FIRME SUPERFICIAL DE 3 A 6 M Y DEBAJO MEDIO BLANDO,LOS STANOS EMPEORAN EL PROBLEMA.SOTANOSTALLER

Ser suficientemente resistentes para no romper porcortante.Soportar esfuerzos de flexin que produce el terreno, para lo cual se dispondrnarmadurasen su cara inferior, que absorbern lastracciones.Acomodarse a posibles movimientos del terreno.Soportar las agresiones del terreno y del agua y su presin, si la hay

13 Fundamentalmente las cimentaciones:

Deben situarse de un modo adecuado para impedir los daos producidos por heladas, cambios de volumen, socavaciones, movimientos del nivel fretico, daos producidos por futuras construcciones, etc.

Deben ser estables: vuelco, deslizamiento, hundimiento, estabilidad general del conjunto, diseo estructural adecuado.

Deben ofrecer una seguridad aceptable y suficiente al menor coste posible y utilizando recursos de manera apropiada.

Los movimientos y vibraciones deben limitarse durante la construccin para que no desfigure o dae otras estructura o instalaciones.

Definicin - Funcin

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLas cimientaciones pueden clasificarse en:

Cimentaciones directas: transmiten al terreno principalmente esfuerzos de compresin y momentos flectores

Anclajes: transmiten principalmente esfuerzos de tension (traccin).

Muros-pantalla: destinados a la contencin de tierras en excavaciones de stanosTipos de Cimentaciones

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevensoncimentaciones directasy se dividen atendiendo a su profundidad, contada siempre desde la lnea de cota de la obra, en directas o superficiales, cimentaciones en pozo y cimentaciones profundas. 15 SUPERFICIALES ciclpeazapatas zapatas aisladas (centrada, medianera, de esquina)zapatas combinadaszapatas corridasemparrilladosplacas Funcin de la cimentacinTipos de Cimentaciones Directas

PROFUNDAS pilotespilotes hincadospilotes pre-excavadospilotes por tornillo SEMI-PROFUNDAS pozos de Cimentacin caissons Micro pilotesCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonZapata aisladaCentradasMedianeraEsquinaCombinadaZapata continuaVigas o losas flotantes.Vigas flotantes.EmparrilladosLosas continuas16 SUPERFICIALES ciclpeazapatas zapatas aisladas (centrada, medianera, de esquina)zapatas combinadaszapatas corridasemparrilladosplacas Funcin de la cimentacinTipos de Cimentaciones Directas

PROFUNDAS pilotespilotes hincadospilotes pre-excavadospilotes por tornillo SEMI-PROFUNDAS Pozos de Cimentacin caissons Micro pilotesCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonZapata aisladaCentradasMedianeraEsquinaCombinadaZapata continuaVigas o losas flotantes.Vigas flotantes.EmparrilladosLosas continuas17Cimentacin Ciclpea

El cimiento de concreto ciclpeo es sencillo y econmico, consiste en piedras de diferentes tamaos unidas por una mezcla de concreto en proporcin 1:3:5

Cimiento ciclpeoViga de amarre

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonCimentaciones ciclpeasEn terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclpeo (hormign) es sencillo y econmico. El procedimiento para su construccin consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaos al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporcin 1:3:5, 1:3:5(1 decemento, 3 de arena y 5 de grava)procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas. El hormign ciclpeo se realiza aadiendo piedras ms o menos grandes a medida que se va hormigonando para economizar material. Utilizando este sistema, se puede emplear piedra ms pequea que en los cimientos demamposterahormigonada. La tcnica del hormign ciclpeo consiste en lanzar las piedras desde el punto ms alto de la zanja sobre el hormign en masa, que se depositar en el cimiento. Precauciones:Tratar que las piedras no estn en contacto con la pared de la zanja.Que las piedras no queden amontonadas.Alternar en capas el hormign y las piedras.Cada piedra debe quedar totalmente envuelta por el hormign.

18Zapatas

Cimentacin apta para profundidad de 0,80-1,50 m (sin nivel fretico), preferiblemente con armadura y unidas entre si por vigas de amarre.CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson PROFUNDIDAD DE 0,80-1,50 m SIN NIVEL FRETICO. EN OCASIONES LLEGAR A 4 m (POZOS). PUEDEN EXISTIR ESTRATOS BLANDOS INFERIORES SIEMPRE QUE NO EXISTANSUPERPOSICIONES IMPORTANTES (ZAPATAS DE DIMENSIONES PEQUEAS). PREFERIBLE SIEMPRE ALGO DE ARMADURA Y CON RESISTENCIA DE AL MENOS HA-25POR DURABILIDAD. CANTO CONSTANTE. DIFICULTAD DE EJEC. VARIABLES ELIMINAR EN LO POSIBLE LOS ENCOFRADOS. ZAPATAS A MS DE 1,50 ESTUDIAR POZOS DE HORMIGN MS POBRE INFERIOR. PERMITEN QUE LOS PILARES ASIENTEN INDEPENDIENTEMENTE Y TIENEN ESCASARESISTENCIA A GIROS O DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES. LAS RIOSTRAS SIRVEN PARA19Zapatas Aisladas

Zapata de medianeraZapata de esquinaZapata centradaTerreno firme, asientos diferenciales reducidos Preferiblemente cuadradaPosibilidad de unir con vigas de amarreZapata de medianeraZapata centradaZapata de esquinaCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonNormalmente soportan un nico pilar salvo en casos excepcionales, por ejemplo cuando por motivos de la longitud de la seccin del edificio se requiere duplicar la estructura en algn punto para establecer juntas de dilatacin. Se utilizan cuando el terreno es firme, con presiones medias altas y se esperan asientos diferenciales reducidos.

Cuando las zapatas sufran una elevada excentricidad en una o las dos direcciones principales (soportes medianeros y de esquina) es necesaria la disposicin de vigas centradoras o de atado entre las zapatas con objeto de disminuir los momentos aplicados. En todo caso, resulta conveniente la disposicin de estos elementos en el permetro de la cimentacin al objeto de disminuir la incidencia de los asientos diferenciales. 20Zapatas Combinadas y Corridas

aisladacombinadacorridaZapata aisladaZapata combinadaZapata corridaSe utilizan zapatas combinadas o corridas cuando las zapatas aisladas se encuentran muy prximas o incluso se solapan.

Tambin se emplean para apoyar muros con capacidad portante CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonEste tipo de cimentacin se emplea cuando las zapatas aisladas se encuentran muy prximas o incluso se solapan. Las causas que originan esta situacin son varias: la proximidad de los pilares, la existencia de fuertes cargas concentradas que pueden dar lugar a elevados asientos diferenciales, la escasa capacidad resistente del terreno o la presencia de discontinuidades en este. Si el nmero de pilares que soporta es menor de tres se denominan combinadas y corridas en caso contrario. Tambin se utilizan para apoyar muros con capacidad portante (muros de carga o muros de contencin de tierras) ya tengan o no soportes embutidos en cuyo caso la anchura de la zapata puede ser variable.21PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS

1. REPLANTEOCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonPROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS

2. APERTURA DE ZANJASCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS3. ARMADO DE FORMALETAS PARA FUNDIR ZAPATAS.CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS4. INSERSIN DE CANASTA DE ACERO DE REFUERZODILATADA DEL SUELO CON TACOS DE MADERA DE MNIMO 1,5 cm.CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS5. FUNDICIN DE ZAPATAS, DEJANDO UN RECUBRIMIENTO DE MNIMO 2,5 cm.CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS6. APERTURA DE ZANJA PERIMETRAL PARA ARMAR FORMALETA Y FUNDIR VIGA DE CIMENTACIN.CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS7. INSERCIN DE CANASTA DE ACERO DE REFUERZO DE VIGA DE AMARRE.CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS8. FUNDICIN DE VIGA DE CIMENTACIN.CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

PROCESO CONSTRUCTIVO ZAPATAS AISLADAS - ZAPATAS COMBINADAS9. RETIRAR FORMALETA Y CURAR EL CONCRETO.CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson SUPERFICIALES ciclpeazapatas zapatas aisladas (centrada, medianera, de esquina)zapatas combinadaszapatas corridasemparrilladosplacas Funcin de la cimentacinTipos de Cimentaciones Directas

PROFUNDAS pilotespilotes hincadospilotes pre-excavadospilotes por tornillo SEMI-PROFUNDAS Pozos de Cimentacin caissons Micro pilotesCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonZapata aisladaCentradasMedianeraEsquinaCombinadaZapata continuaVigas o losas flotantes.Vigas flotantes.EmparrilladosLosas continuas31Eparrillados

Los emparrillados se emplean cuando la capacidad portante del terreno es escasa o cuando presenta una elevada heterogeneidad, lo que hace prever que puedan producirse asientos diferenciales importantes. Cimentacin de emparrillado

Todas las columnas van a una nica cimentacin de gran rigidezCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonEn el emparrillado, la estructura se asienta en una nica cimentacin constituida por un conjunto de zapatas corridas dispuestas en forma de retcula ortogonal. Este tipo de cimentacin se emplea cuando la capacidad portante del terreno es escasa o cuando presenta una elevada heterogeneidad, lo que hace prever que puedan producirse asientos diferenciales importantes que constituyan un riesgo elevado para la integridad del edificio. 32Placa flotante

La cimentacin por losa se emplea cuando:

Las zapatas o el emparrillado ocupan ms del 50% de la superficie.Se requiere un stano bajo el nivel fretico o muy cercano.Terreno heterogneo con posibles asientos diferenciales Hay combinacin de elementos de soporte (vigas, muros, etc)

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLa cimentacin por losa se emplea como un caso extremo de los anteriores cuando la superficie ocupada por las zapatas o por el emparrillado represente un porcentaje elevado de la superficie total. La losa puede ser maciza, aligerada o disponer de refuerzos especiales para mejorar la resistencia a punzonamiento bajo los soportes individualmente (denominados pedestales si estn sobre la losa y refuerzos si estn bajo ella) o por lneas (nervaduras).Cimentacin en.... con excavacin de stanos, mayores presiones por disminucin de carganeta: cimentaciones compensadas o flotantes..... edificios con diferentes alturas, combinar diferentes profundidad deexcavacin, combinar rigideces, o introduccin de juntas..... principalmente losa con espesor constante..... losas a ejecutar por contratistas solventes: control de armaduras,hormigonado, etc..... en general para, y coste comparable a pilotes

33Losa o Placa flotante

La losa puede ser maciza, aligerada o disponer de refuerzos especiales para mejorar la resistencia a punzonamiento bajo los soportes individualmente o por nervaduras.

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLa losa puede ser maciza, aligerada o disponer de refuerzos especiales para mejorar la resistencia a punzonamiento bajo los soportes individualmente (denominados pedestales si estn sobre la losa y refuerzos si estn bajo ella) o por lneas (nervaduras).34

Placa Flotante Continua

Placa Flotante NervadaPlaca Flotante NervadaLosa o Placa flotante

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

Placa Flotante ContinuaLosa o Placa flotante

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson PROFUNDIDAD DE 0,80-1,50 m SIN NIVEL FRETICO. EN OCASIONES LLEGAR A 4 m (POZOS). PUEDEN EXISTIR ESTRATOS BLANDOS INFERIORES SIEMPRE QUE NO EXISTANSUPERPOSICIONES IMPORTANTES (ZAPATAS DE DIMENSIONES PEQUEAS). PREFERIBLE SIEMPRE ALGO DE ARMADURA Y CON RESISTENCIA DE AL MENOS HA-25POR DURABILIDAD. CANTO CONSTANTE. DIFICULTAD DE EJEC. VARIABLES ELIMINAR EN LO POSIBLE LOS ENCOFRADOS. ZAPATAS A MS DE 1,50 ESTUDIAR POZOS DE HORMIGN MS POBRE INFERIOR. PERMITEN QUE LOS PILARES ASIENTEN INDEPENDIENTEMENTE Y TIENEN ESCASARESISTENCIA A GIROS O DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES. LAS RIOSTRAS SIRVEN PARA36Losa o Placa flotante

Placa flotante tipo cajn'

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLosa o Placa flotante

La cimentacin con losas comnmente se utiliza para cimentaciones compensadas cuando la edificacin incluye la existencia de stanos en donde el peso de las tierras excavadas equivale aproximadamente al peso total del edificio. Si el edificio se distribuye en varias zonas de distinta altura se debe preveer la distribucin proporcional de los stanos as como juntas estructurales.

Cimentacin compensadaAsientos inducidos por losas de cimentacin en edificaciones vecinasCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonEn particular, tambin cabe emplear este tipo de cimentaciones cuando se disean cimentaciones compensadas. En ellas el diseo de la edificacin incluye la existencia de stanos de forma que el peso de las tierras excavadas equivale aproximadamente al peso total del edificio; la losa distribuye uniformemente las tensiones en toda la superficie y en este caso los asientos que se esperan son reducidos. Si el edificio se distribuye en varias zonas de distinta altura deber preverse la distribucin proporcional de los stanos as como juntas estructurales.

La cimentacin por losa en terrenos compresibles, al crear un hundimiento generalizado de los estratos inferiores, requiere un estudio adicional de los asientos inducidos en las edificaciones colindantes. 38 SUPERFICIALES ciclpeazapatas zapatas aisladas (centrada, medianera, de esquina)zapatas combinadaszapatas corridasemparrilladosplacas Funcin de la cimentacinTipos de Cimentaciones Directas

PROFUNDAS pilotespilotes hincadospilotes pre-excavadospilotes por tornillo SEMI-PROFUNDAS Pozos de Cimentacin caissons Micro pilotesCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonZapata aisladaCentradasMedianeraEsquinaCombinadaZapata continuaVigas o losas flotantes.Vigas flotantes.EmparrilladosLosas continuas39Cimentacin por Pozos - Caissons

La cimentacin por pozos constituye una solucin intermedia entre cimentaciones profundas y superficiales. Se utiliza cuando la resistencia del suelo requerida se alcanza a profundidades medias pero sin que se justifique la necesidad de cimentar con pilotes.

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevensoncimentacion por pozos profundidades de 2 a 5 m. en general. recomendables 3-4 m. en obras pequeas donde no es posible llevar maquinaria depilotes por tamao obra o por calles estrechas. en caso de acciones horizontales importantes. en caso de acciones a traccin para compensarlo con pesopropio. con nivel fretico problemas de entibacin. adecuado en arcillas expansivas atravesando la mayor partede capa activa.

La cimentacin en pozo constituye una solucin intermedia entre cimentaciones profundas y superficiales. Se aplica cuando la resistencia del suelo requerida se alcanza a profundidades medias pero sin que se justifique la necesidad de cimentar con pilotes. Para su ejecucin se excava un pozo hasta la cota resistente y, a partir de aqu, existen dos posibilidades. La primera consiste en rellenar el pozo con hormign pobre hasta cota conveniente y, sobre esta columna, se apoya la zapata. La segunda consiste en ejecutar la zapata directamente sobre el suelo y, con objeto de no aumentar la esbeltez del pilar, apoyar este sobre un plinto de hormign. En ambos casos es preciso considerar en el clculo el peso adicional, sea del bloque de relleno de hormign o de la tierra sobre la zapata. HormignpobrePlinto

Cuando existan momentos o esfuerzos horizontales elevados aplicados en la base del pilar y el empuje lateral del terreno sea escaso deben introducirse vigas centradoras. 40

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevensoncimentacion por pozos profundidades de 2 a 5 m. en general. recomendables 3-4 m. en obras pequeas donde no es posible llevar maquinaria depilotes por tamao obra o por calles estrechas. en caso de acciones horizontales importantes. en caso de acciones a traccin para compensarlo con pesopropio. con nivel fretico problemas de entibacin. adecuado en arcillas expansivas atravesando la mayor partede capa activa.

La cimentacin en pozo constituye una solucin intermedia entre cimentaciones profundas y superficiales. Se aplica cuando la resistencia del suelo requerida se alcanza a profundidades medias pero sin que se justifique la necesidad de cimentar con pilotes. Para su ejecucin se excava un pozo hasta la cota resistente y, a partir de aqu, existen dos posibilidades. La primera consiste en rellenar el pozo con hormign pobre hasta cota conveniente y, sobre esta columna, se apoya la zapata. La segunda consiste en ejecutar la zapata directamente sobre el suelo y, con objeto de no aumentar la esbeltez del pilar, apoyar este sobre un plinto de hormign. En ambos casos es preciso considerar en el clculo el peso adicional, sea del bloque de relleno de hormign o de la tierra sobre la zapata. HormignpobrePlinto

Cuando existan momentos o esfuerzos horizontales elevados aplicados en la base del pilar y el empuje lateral del terreno sea escaso deben introducirse vigas centradoras. 41Los Caissons son cimentaciones semi-profundas / profundas que comprenden un radio lo suficientemente grande como para que un hombre sea capaz se realizar la excavacin para construirlo. Los Caissons son fundidos in situ, en ocasiones de manera manual y en otras utilizando maquinaria especial. Caissons

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonCONSTRUCCIN MANUAL

1.2.3.4.5.Se construyen por etapas anillos sucesivos que sostienen el terreno evitando su colapso a medida que se avanza en la excavacin.CaissonsCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonCONSTRUCCIN MECNICA

1.2.3.4.5.CaissonsCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN CAISSONExcavacin

PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN CAISSONArmado de Refuerzos

PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN CAISSONEncofrado

PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN CAISSONVertido de Concreto en los Anillos

PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN CAISSONDesencofrado y Armado de la Canasta

PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN CAISSONVaciado de Concreto del Caisson

Cimentacin por Micro Pilotes

Son pilotes de muy alta resistencia respecto de su pequeo dimetro.Generalmente se componen de un tubo estructural central a travs del cual se inyecta mortero a presin rellenando el pozo desde abajo, y desplazando as los residuos de excavacin hacia el exterior.

cimentacion por pozos profundidades de 2 a 5 m. en general. recomendables 3-4 m. en obras pequeas donde no es posible llevar maquinaria depilotes por tamao obra o por calles estrechas. en caso de acciones horizontales importantes. en caso de acciones a traccin para compensarlo con pesopropio. con nivel fretico problemas de entibacin. adecuado en arcillas expansivas atravesando la mayor partede capa activa.

La cimentacin en pozo constituye una solucin intermedia entre cimentaciones profundas y superficiales. Se aplica cuando la resistencia del suelo requerida se alcanza a profundidades medias pero sin que se justifique la necesidad de cimentar con pilotes. Para su ejecucin se excava un pozo hasta la cota resistente y, a partir de aqu, existen dos posibilidades. La primera consiste en rellenar el pozo con hormign pobre hasta cota conveniente y, sobre esta columna, se apoya la zapata. La segunda consiste en ejecutar la zapata directamente sobre el suelo y, con objeto de no aumentar la esbeltez del pilar, apoyar este sobre un plinto de hormign. En ambos casos es preciso considerar en el clculo el peso adicional, sea del bloque de relleno de hormign o de la tierra sobre la zapata. HormignpobrePlinto

Cuando existan momentos o esfuerzos horizontales elevados aplicados en la base del pilar y el empuje lateral del terreno sea escaso deben introducirse vigas centradoras. 51Cimentacin por Micro Pilotes

Los micro pilotes pueden emplearse en los siguientes casos:Como refuerzo decimentacionespara la ampliacin de edificios.Enrecalcede edificios.Cimentaciones profundasen predios de dimensiones reducidas con difcil acceso.Refuerzo y sostenimiento de cimientos existentes para excavacin de stanos.Cimentaciones profundas en predios con terreno no apto parapilotesconvencionales.

cimentacion por pozos profundidades de 2 a 5 m. en general. recomendables 3-4 m. en obras pequeas donde no es posible llevar maquinaria depilotes por tamao obra o por calles estrechas. en caso de acciones horizontales importantes. en caso de acciones a traccin para compensarlo con pesopropio. con nivel fretico problemas de entibacin. adecuado en arcillas expansivas atravesando la mayor partede capa activa.

La cimentacin en pozo constituye una solucin intermedia entre cimentaciones profundas y superficiales. Se aplica cuando la resistencia del suelo requerida se alcanza a profundidades medias pero sin que se justifique la necesidad de cimentar con pilotes. Para su ejecucin se excava un pozo hasta la cota resistente y, a partir de aqu, existen dos posibilidades. La primera consiste en rellenar el pozo con hormign pobre hasta cota conveniente y, sobre esta columna, se apoya la zapata. La segunda consiste en ejecutar la zapata directamente sobre el suelo y, con objeto de no aumentar la esbeltez del pilar, apoyar este sobre un plinto de hormign. En ambos casos es preciso considerar en el clculo el peso adicional, sea del bloque de relleno de hormign o de la tierra sobre la zapata. HormignpobrePlinto

Cuando existan momentos o esfuerzos horizontales elevados aplicados en la base del pilar y el empuje lateral del terreno sea escaso deben introducirse vigas centradoras. 52

EL SISTEMA DE PERFORACIN PERMITE ATRAVESAR CUALQUIER TIPO DE ESTRUCTURA.

ESTO HABILITA LA APLICACIN DIRECTA SOBRE CIMIENTOS EXISTENTES, ATRAVESNDOLOS PARA PERMITIR EL RECALCE Y SU SIMULTNEO EMPOTRAMIENTO.PUEDEN FUNCIONAR DENTRO DE EDIFICIOS SIN PRODUCIR VIBRACIONES NI RUIDOS.

LA FACILIDAD DE EJECUCIN EN NGULOS INCLINADOS, PERMITE AUMENTAR SU CAPACIDAD PORTANTE FRENTE A FUERZAS HORIZONTALES.

LA PASTA DESPLAZA LAS IMPUREZAS HACIA EL EXTERIOR.PRESIN DE INYECCIN = 20 / 60 BAR.RELACIN AGUA/CEMENTO = 0,4 / 0,6.

ENSANCHE DEL CONTORNO DEL CIMIENTO MICROPILOTES VINCULADOS A VIGAS CABEZALES PERIMETRALES AMPLAN LA SUPERFICIE DE DESCARGA CON DISTINTAS SOLUCIONES PARA ASEGURAR LA SOLIDARIDAD DEL CONJUNTO

LOS MICROPILOTES ATRAVIESAN LAS ZAPATAS EXISTENTES FAVORECIENDO EL EMPOTRAMIENTO Y SOLIDARIZANDO EL CONJUNTO

REFORZAMIENTO DE UNA ZAPATA CORRIDA EXISTENTE SUPERFICIALES ciclpeazapatas zapatas aisladas (centrada, medianera, de esquina)zapatas combinadaszapatas corridasemparrilladosplacas Funcin de la cimentacinTipos de Cimentaciones Directas

PROFUNDAS pilotespilotes hincadospilotes pre-excavadospilotes por tornillo SEMI-PROFUNDAS Pozos de Cimentacin caissons Micro pilotesCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonZapata aisladaCentradasMedianeraEsquinaCombinadaZapata continuaVigas o losas flotantes.Vigas flotantes.EmparrilladosLosas continuas59NO solo se pueden definir como el tipo de cimentacin en las que el plano de apoyo estrato de cimentacin se encuentra a una gran profundidad, ya que en ocasiones NO existe ese estrato de cimentacin. Se considera que una cimentacin es profunda cuando su extremo inferior en el terreno se encuentra a una profundidad igual o mayor a ocho (8) veces su dimetro o ancho. cimentaciones Profundas

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLas cimentaciones profundas se emplean cuando los estratos superiores del terreno no son aptos para soportar una cimentacin con zapatas. En general, se considera una cimentacin como profunda cuando su extremo inferior sobre el terreno se encuentra a una profundidad superior a ocho veces su anchura o dimetro. Por su mayor complejidad tanto en su modo de trabajar como en la ejecucin o en los materiales empleados no existe una clasificacin clara por lo que pasamos a exponer estos aspectos aclarando que cada pilote se obtiene combinando todas ellos. 60En sus diversas modalidades, es un tipo de cimentacin que se puede distinguir por reducir asientos y mejorar la seguridad frente al hundimiento de las losas. Pilotes

Son adecuados para:reducir o limitar asientamientossoportar cargas altas y concentradasevitar asentamientos e incremento de tensiones sobre edificios vecinos.formar cimentacin a ms de 4-5 m de profundidad.

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina Stevenson

Pilotes Aislados: estn lo suficientemente alejados para que no exista interaccin geotcnica entre ellosGrupos de pilotes / zonas pilotadas: son de escasa capacidad portante individual se encuentran unidos por elementos rgidos trabajando conjuntamente.Pilotes

CLASIFICACION POR CONFIGURACINZonas Pilotadas: conformados por pilotes de escasa capacidad portante individual utilizados para reducir asentamientos

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLos pilotes aislados son aquellos que estn lo suficientemente alejados de los dems pilotes como para que no exista interaccin geotcnica entre ellos. Los grupos de pilotes se encuentran unidos por elementos lo suficientemente rgidos como para que los pilotes trabajen conjuntamente. Las zonas pilotadas son aquellas en las que los pilotes no sirven de apoyo directo a los soportes sino que estn colocados para reducir los asientos o asegurar la estructura. En estos casos los pilotes son de escasa capacidad portante individual y estar situados a distancias regulares. Por ltimo, los micropilotes son aquellos compuestos por una armadura metlica formada por tubos, barras o perfiles colocados en un taladro de pequeo dimetro inyectado con lechada de mortero a presin ms o menos elevada. Este tipo de elementos se emplea fundamentalmente en operaciones de recalce de cimentaciones que han sufrido asientos diferenciales de suficiente importancia como para haber producido deterioros en la integridad del edificio. 62Micropilotes: son pilotes de dimetro pequeo que pueden ser instalados en casi cualquier tipo de suelo. Ofrecer una alternativa viable en situaciones de acceso restringido o de espacio superior bajo.Pilotes

CLASIFICACION POR CONFIGURACIN

Soporte de Nuevas Cargas en reas CongestionadasAdecuacin SsmicaArresto de Sedimento EstructuralResistencia de Cargas de Elevacin/DinmicasApuntalamientoSoporte de Excavacin en reas ConfinadasMuro de Pilote ReticuladoCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLos pilotes aislados son aquellos que estn lo suficientemente alejados de los dems pilotes como para que no exista interaccin geotcnica entre ellos. Los grupos de pilotes se encuentran unidos por elementos lo suficientemente rgidos como para que los pilotes trabajen conjuntamente. Las zonas pilotadas son aquellas en las que los pilotes no sirven de apoyo directo a los soportes sino que estn colocados para reducir los asientos o asegurar la estructura. En estos casos los pilotes son de escasa capacidad portante individual y estar situados a distancias regulares. Por ltimo, los micropilotes son aquellos compuestos por una armadura metlica formada por tubos, barras o perfiles colocados en un taladro de pequeo dimetro inyectado con lechada de mortero a presin ms o menos elevada. Este tipo de elementos se emplea fundamentalmente en operaciones de recalce de cimentaciones que han sufrido asientos diferenciales de suficiente importancia como para haber producido deterioros en la integridad del edificio. 63

El pilote soilex utiliza una bolsa expandible, en el fondo del pilote, que funciona como una ampliacin de la base. La bolsa de un paquete de lmina metlica, que puede expandir despus de instalar el pilote, inyectando concreto. PILOTES SOILEXPilotes

CLASIFICACION POR CONFIGURACINCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonEl pilote soilex utiliza una bolsa expandible, en el fondo del pilote, que funciona como una ampliacin de la base. La bolsa se desarroll en Suecia en los 1980s y consiste de un paquete de lmina metlica, que puede expandir despus de instalar el pilote, inyectando concreto o mortero. De esta manera, se forma un bulbo, 5 a 10 veces ms grande que el dimetro original. Dado que es capaz de tomar esfuerzos de compresin y tensin, se puede utilizar como pilotede punta, o como ancla.La instalacin puede llevarse a cabo con mtodos convencionales perforado, vibrohincado, hincado a golpes o con gatos. Tomando en cuenta que puede instalarse con equipo ligero, constituye una alternativa viable para la recimentacin de estructuras.64El modo de trabajo depende de las caractersticas del terreno y de la profundidad a la que se encuentre un estrato resistente. Pilotes

CLASIFICACION POR FORMA DE TRABAJO

Trabajo por fusteTrabajo por puntaCIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLos pilotes tienen tres partes: punta, fuste y encepado o apoyo. Su modo de trabajo depende de la naturaleza del terreno y de la profundidad a la que se encuentre un estrato resistente. Cuando no resulta tcnica o econmicamente viable alcanzar un estrato con resistencia adecuada se disean los pilotes para su trabajo por fuste, en cuyo caso se denominan flotantes, y transmiten la carga al terreno por rozamiento. Si existe la posibilidad de llegar a una zona de mayor resistencia se considera que el pilote trabaja por punta, con contribucin o no del fuste. 65Concreto (in situ, prefabricado)AceroMaderaMixtos (acero tubular y concreto)Pilotes de fibra de vidrio Pilotes

CLASIFICACION MATERIAL

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLa construccin de pilotes admite distintos materiales: Hormign armado ejecutado in situ mediante excavacin previa, aunque tambin podrn realizarse mediante desplazamiento del terreno o con tcnicas mixtas (excavacin y desplazamiento parcial) Hormign prefabricado que podr ser hormign armado (hormigones de alta resistencia) u hormign pretensado o postensado. Hay que tener en cuenta que, si los pilotes son de gran longitud, los armados deben estar previstos para soportar las tensiones derivadas del transporte. Acero configurado en secciones huecas de forma tubular o con perfiles en doble U; tambin perfiles laminados en H. Madera que se podr utilizar para pilotar zonas blandas amplias, como apoyo de estructuras con losa o terraplenes Mixtos, formados de acero tubular rodeados y/o rellenos de morteroPg.

Nuevos materialesPilotes de fibra de vidrioSe trata de pilotes tubulares compuestos, fabricados en una coraza cilndrica de materiales reforzados con fibra de vidrio de alta resistencia. Opcionalmente, la superficie exterior de la coraza puede cubrirse con acrlico vulcanizado, que provee una proteccin adicional contra la abrasin, rayos ultravioleta y qumicos. La superficie interior est texturizada para formar buena adherencia con el material de relleno, generalmente concreto, que se coloca despus del hincado. El pilote resultante tiene aproximadamente la misma rigidez que un pilote de madera, pero es 4 veces ms resistente y absorbe 15 veces ms energa, con la durabilidad del plstico.Para el hincado, se pueden utilizar equipos estndar, incluyendo martillos diesel, vibrohincadores y martillos de cada libre. El pilote se puede instalar con fondo abierto o con diversas zapatas inferiores. Se producen en dimetrosentre 18 y 72 pulgadas.Su uso ms comn es para estructuras marinas que auxilian el atraque de embarcaciones, como diques de alba, aunque tambin son utilizados en muelles. Adems, existe gran variedad de cabezales de fibra de vidrio, que complementan estos pilotes.Tablestaca SuperLocSuperLoc es una tablestaca de polmero reforzado con fibras (FRP, por sus siglas en ingls), fabricado porpultrusin.El material resiste impactos, deformacin a largo plazo (creep), rayos ultravioleta e intemperismo mejor que las tablestacas de PVC. Su instalacin es similar a las tablestacas metlicas.Se presentan diversas aplicaciones, utilizando materiales y procesos conocidos en otras reas-, que resultan en innovaciones dentro del mbito de las cimentaciones profundas.Pilotes trmicosEn Europa Central la temperatura del suelo a una profundidad entre 10 y 20 m oscila alrededor de 11 a 12 C. En los estratos de suelo superiores, la temperatura depender de las condiciones climticas. Anualmente, cada metro cuadrado de la superficie del suelo es irradiada por aproximadamente 1100 kW de energa solar. En los estratos inferiores, predomina la influencia geotrmica, causando un incremento de temperatura de la masa del suelo de alrededor de 1 Cpor cada 33 m de profundidad. La idea bsica es extraer energa trmica del suelo a travs de la cimentacin profunda (pilas, o muros miln) y proveer los sistemas apropiados que permitan que sea utilizada en las edificaciones.De la misma manera, este principio puede ser utilizado para enfriamiento, disipando el exceso de calor dentro del suelo. Partiendo de la base de que las condiciones del suelo lo permitan, esto significara que se puede almacenar energa para enfriamiento y calefaccin de acuerdo a la estacin del ao.Econmicamente, se hace muy interesante el aprovechamiento de las perforaciones de pilotes de cimentacin para realizar este tipo de instalacin descrita, dando como resultado cimentaciones profundas que se ha venido a llamar cimentaciones termoactivas o pilotes energticos, donde la sonda se introduce junto a la armadura del pilote, con el ahorro importante de no tener que realizar perforaciones especficas para el aprovechamiento geotrmico.En Alemania se han instalado sistemas de ese tipo desde hace 20 aos en pilas y muros miln, desarrollndose la tecnologa para implementarlo (DFI, 2004). Las condiciones de diseo involucran las propiedades de conductividad trmica del suelo estratificado, la geometra de la cimentacin y la distribucin en planta de los elementos.Pilotes centrifugadosDenominados PHC (abreviatura en ingls de pretensioned spun high strength concrete pile), que son pilotes presforzados y centrifugados. Debido a la alta velocidad angular de la cimbra, el hormign en el interior est sometido a una fuerzacentrfuga que distribuye uniformemente el hormign a lo largo de la cara interna del molde.El proceso de centrifugado ordena los agregados de acuerdo con su densidad; de esta manera, la grava y la arena tienden a colocarse en la parte externa del molde, mientras que los finos y el agua, se ubican en la cara interna del molde. En este proceso se debe controlar el tiempo de rotacin, para evitar la segregacin del hormign

66El modo de trabajo depende de las caractersticas del terreno y de la profundidad a la que se encuentre un estrato resistente. Pilotes

CLASIFICACION SISTEMA CONSTRUCTIVOHincado: introduccin en el terreno de pilotes prefabricados mediante vibracin o percusin con martinetes provistos de mazas

Colocados: pilotes metlicos que se introducen en pozos excavados previamente y que, posteriormente, se rellenan con concreto,

Perforados in situ: construidos por medio de excavacin en pozo con o sin entibado hasta la cota de asiento donde se introducen el concreto y las armaduras.CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonEn la colocacin de pilotes existen tres tcnicas diferentes, el hincado, la colocacin y la ejecucin in situ.El hincado consiste en la introduccin en el terreno de los pilotes ya formados mediante vibracin o percusin con martinetes provistos de mazas. Estos mtodos se emplean con pilotes de hormign prefabricado, de madera o perfiles metlicos provistos, en cualquiera de los casos, de protecciones metlicas adecuadas en la punta (azuches). La maquinaria debe estar dotada de dispositivos de control que impidan el descentrado de las mazas. Teniendo en cuenta que esta operacin produce desplazamientos laterales en el terreno, el proyecto de hincado debe contemplar una ejecucin desde el interior de la obra hacia el exterior.La colocacin se restringe a pilotes metlicos que se introducen en pozos excavados previamente y que, posteriormente, se rellenan con mortero o con hormign.La ejecucin in situ consiste en realizar una excavacin en pozo con o sin entibado hasta cota de asiento donde se introducen el hormign y las armaduras. Los pozos se entiban con camisas que se retiran a medida que avanza el hormigonado salvo que existan condiciones susceptibles de cortar o deteriorar el hormign (corrientes subterrneas, suelos deformables) en cuyo caso debe considerarse el perderlas. Cabe tambin la entiba sustitutiva o complementaria mediante relleno de lodos bentonticos.Las ejecuciones sin entibacin son admisibles en suelos estables y siempre que no exista riesgo de alteracin de las paredes o el fondo del pozo. Tambin cuando se emplea la perforacin con barrena continua en la que la entibacin la constituye el propio elemento perforante; el hormigonado se produce a travs del eje de la barrena a medida que se retira y las armaduras se hincan a posteriori en el hormign fresco. Este ltimo mtodo no se67Este tipo de pilote transmites la carga directamente al estrato firme o de cimentacin. Tambin recibe la sujecin por parte del subsuelo. Son elementos prefabricados de concreto y en oportunidades tubos de acero.

Pilotes Hincados -Resistencia en Punta

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonEl hincado consiste en la introduccin en el terreno de los pilotes ya formados mediante vibracin o percusin con martinetes provistos de mazas. Estos mtodos se emplean con pilotes de hormign prefabricado, de madera o perfiles metlicos provistos, en cualquiera de los casos, de protecciones metlicas adecuadas en la punta (azuches). La maquinaria debe estar dotada de dispositivos de control que impidan el descentrado de las mazas. Teniendo en cuenta que esta operacin produce desplazamientos laterales en el terreno, el proyecto de hincado debe contemplar una ejecucin desde el interior de la obra hacia el exterior.

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1. ReplanteoPilotes Hincados -Resistencia en Punta

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2. Hincado mediante gra con martilloPilotes Hincados -Resistencia en Punta

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Pilotes Hincados -Resistencia en Punta

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3. Hincar mediante martilleo hasta alcanzar estrato de cimentacinEstrato de cimentacinPilotes Hincados -Resistencia en Punta

CIMENTACIONESSistemas de Construccin y Estimacin Prof: Carolina StevensonLos pilotes perforados o pre-excavados son elementos fundidos in situ, ya que a diferencia de los pilotes de resistencia por punta, estos pueden no alcanzar el estrato adecuado para apoyarse, por ende deben funcionar por rozamiento contra el terreno.

Pilotes Perforados In Situ

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Pilotes perforados por inyeccin Pilotes de concreto in situPilotes Perforados In Situ

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Camin o bamba de inyeccin y recoleccin de lodos bentoniticos o bentonitaBroca de excavacin1. Coordinar la mquina de inyeccin de bentonita y la gra perforadoraPilotes Perforados In Situ

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Tubo de inyeccin de bentonita2. A medida que se realiza la perforacin, se debe inyectar bentonita para evitar el desbarrancamiento de la excavacinCamin o bamba de inyeccin de bentonitaPilotes Perforados In Situ

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Excavacin llena con bentonita3. Al terminar la perforacin, la excavacin debe estar completamente llena de bentonitaCamin o bamba de inyeccin de bentonitaPilotes Perforados In Situ

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Entramado de acero de refuerzo armado previamente4. Insertar canasta de refuerzo de acero previamente armadaPilotes Perforados In Situ

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Camin o bamba de recoleccin de bentonitaEntramado de acero de refuerzo armado previamente5. A medida que se introduce la canasta de refuerzo de acero, se debe recolectar la bentonita para evitar su derramamiento Pilotes Perforados In Situ

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Camin o bamba de recoleccin de bentonitaEntramado de acero de refuerzo armado previamente6. Cuando la canasta de refuerzo se ha introducido completamente, la bentonita ha debido ser completamente dragada de la perforacin Pilotes Perforados In Situ

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Camin o bamba para la inyeccin de concretoPilote fundido in situ7. Despus de insertada la canasta de refuerzo de acero, se funde concretoPilotes Perforados In Situ

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