Importante: Los datos que se presentan son valores adoptados para caracterizar los tipos de suelo, por lo tanto, no exigen medidas reales en el lugar o en el laboratorio.

CARACTERÍSTICAS PROMEDIO DE LOS SUELOS COMUNMENTE ENCONTRADOS

Los valores indicados en las siguientes tablas son los generalmente adoptados para caracterizar los tipos de suelo.

F: ángulo de fricción interna (en grados)

g: Masa volumétrica (en t/m3).

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS SEGÚN ASTM/D 2487

• GW: piedras de tamaño mediano bien asentadas, mezcla con arena, con pocos o sin finos.

• GP: piedras de tamaño mediano bien asentadas, mezcla con arena, con pocos o sin finos.

• GM: arcilla limosa, mezcla limo-arena-piedras de tamaño mediano no asentadas.

• GC: piedras de tamaño mediano-arcilla, mezcla arcilla-arena-piedras de tamaño mediano no asentadas.

• SW: arena bien asentada, piedras de tamaño mediano-arena, con pocos o sin finos.

• SP: arena no asentada, piedras de tamaño mediano-arena, con pocos o sin finos.

• SM: arena limosa, mezcla limo-arena no asentada.

• SC: arena arcillosa, mezcla arena-arcilla no asentada.

• ML: limo no orgánico y arena muy fina, arena fina limosa o arcillosa.

• CL: arcilla no orgánica de poca a mediana plasticidad.

• MH: limos no orgánicos, suelo fino arenoso o limo elástico.

• CH: arcilla no orgánica de fuerte plasticidad, arcilla aceitosa.

VALORES PROMEDIO DEL MÓDULO DE REACCIÓN (E’) DE UN relleno

Tipos de suelo usado para el relleno

Descripción

Suelo fino (LL > 50%)(C) plasticidad de mediana a fuerte

Suelo fino (LL < 50%)(C) plasticidad nula a mediana

Suelo fino (LL < 50%)(C) plasticidad nula a mediana

Elementos gruesos > 25%

Suelo con elementos gruesos y finos Elementos finos > 12%

Suelo con elementos gruesos y poco o ningún fino Elementos finos < 12%

Roca triturada

Grado de compactación (Proctor)(e)                                                     

Clasificación (b)

No compactado

Bajo

Mediano

Alto

Suelo que necesita estudio y medidas específicas                                           

(a) de acuerdo con la evaluación del Servicio de Reclamos de EEUU, aplicable a los tubos no rígidos

(b) clasificación según ASTM/D 2487

(c) LL = límite de saturación de agua

(d) o todo el suelo equivalente cuya referencia empiece por estos símbolos

(e) grado Proctor según el método D 698, AASHTO-99 (densidad seca máxima en la muestra standard a 598.000J/m3).

EXCAVACIÓN Y RELLENO

La ejecución de la zanja y el recubrimiento dependen del medio (urbano o rural), de la tubería (material, tipo de junta y diámetro), naturaleza del terreno (con o sin capa freática) y profundidad de instalación..

Importante: Las recomendaciones de instalación presentadas abajo son las que generalmente se prescriben para las tuberías de hierro fundido dúctil.

ANCHURA DE LA ZANJA

La anchura de la zanja debe variar en función del DN, de la naturaleza del terreno, de la profundidad de la instalación, del método de entibadoentibado y de la compactación.

En el momento de la ejecución es necesario:

• Estabilizar las paredes de la zanja, sea por pendiente o por entibadoentibado;

• Eliminar los vacíos del desnivel para evitar las caídas de los bloques de tierra o de piedra;

• Acomodar el material retirado, a 0,4m del borde de la zanja.

PROFUNDIDAD DE EXCAVACIÓN

NATURALEZA DE LOS TERRENOS

En función de su cohesión, los terrenos se pueden dividir en tres grandes categorías:

• Terrenos Rocosos: Tienen una gran cohesión, lo que dificulta el trabajo de apertura de la zanja, pero que no excluye totalmente la posibilidad de derrumbe. A veces presentan grietas que pueden provocar la caída de bloques enteros.

• Terrenos Arcillosos: Son los más encontrados. Presentan una buena cohesión que, al momento de la apertura de la zanja, permite mantenerla firme durante algún tiempo. Esta cohesión puede variar muy rápidamente por varios motivos (llegada de agua, entrada de equipos, etc.), y existe la posibilidad de derrumbes.

• Terrenos Inestables: No cuentan con cohesión, tales como arena seca, lodo o rellenos recientemente depositados. En la práctica, se derrumban instantáneamente. Por eso, todos los trabajos hechos en esos terrenos necesitan adoptar procedimientos especiales. Es imprescindible protegerlos contra todos los riesgos de derrumbe, sea por pendiente o por entibadoentibado de las paredes de la zanja. Además, la ejecución de las precauciones relacionadas a las paredes de la zanja también puede ocurrir por el medio (urbano y rural) y por la profundidad de la instalación.

PENDIENTE

Raramente empleado en la zona urbana por las superficies necesarias, consiste en darle a las paredes una inclinación llamada “ángulo de pendiente”, que debe acercarse al ángulo de fricción interna del terreno. Este ángulo varía con la naturaleza de los terrenos encontrados.

ENTIBADOENTIBADO DE LAS EXCAVACIONES

Estudiar las técnicas de entibadoentibado y adaptarlas a las situaciones es algo que ocurre mucho antes del inicio de los trabajos. El entibado se debe hacer en los casos previstos por la regulación en vigor o, de una manera general, cuando la naturaleza del terreno lo exige.

Para eso las técnicas de entibado más usadas son: paneles en madera hechos con elementos prefabricados, entibado con cajas de madera o metálicas y entibado por estacas. Cualquiera que sea el procedimiento usado es necesario llevar en consideración la presión del terreno. Los paneles instalados deben poder, sobretodo su altura, resistir a un empuje dado por la fórmula:

Donde:

g: masa específica del terreno (kg/m3) (más o menos igual a 2000kg/m3)

j: ángulo de fricción interna del terreno

q: empuje de las tierras (kg/m2)

H: profundidad (m)

FONDO DE LA ZANJA

El fondo de la zanja, zona de apoyo del tubo, se debe nivelar de acuerdo con el perfil a lo largo de la tubería y libre de todo material rocoso o de escombros. Es importante asegurar que el apoyo del tubo sobre el suelo esté regularmente distribuido en toda su longitud.

Importante: En los casos de junta mecánica (JM) y de junta trabada externa (JTE) es necesario realizar una sobre excavación en la zona de la junta para facilitar el apriete de los tornillos.

Presencia de agua:

La apertura de la zanja se debe hacer del nivel más bajo hacia el más alto, para permitir la auto evacuación del agua del fondo de la zanja.

Cuando se abre la zanja en un terreno lleno de agua (nivel freática), puede que sea necesario sacarla bombeándola (directamente en la zanja o en un punto al lado).

LECHO DE ASENTAMIENTO

En los casos donde el suelo sea relativamente homogéneo, es posible el asentamiento del tubo directo sobre el fondo de la zanja. Pero se aconseja asegurar el apoyo del tubo, principalmente en los casos de grandes diámetros. Cuando un fondo de zanja no sirve para un asentamiento directo, se debe hacer una cama de grava o arena, con un espesor de 10cm.

RELLENO

Relleno con compactación:

• Relleno alrededor del tubo (confinamiento del tubo, en los casos de grandes diámetros), hecho con el propio material de excavación de la zanja o con material importado;

• Relleno de protección (en los casos de terrenos con granulometría muy heterogénea), hecho con tierra tamizada o con arena. Esta cobertura puede entregar protección y mantenimiento.

Relleno superior: Generalmente se hace con el propio material de excavación (retirado de la zanja) no compactado (en la vereda), o con materiales escogidos con compactación (bajo pavimentación).