La excavación urbana y los edificios vecinos

Abstract

Currently, the intervention in urban excavations with greater dimension and depth is increasing in importance exponentially. The great sensitivity of the overlying buildings to the displacements and tensions produced in its foundations due to ground movements behind the retaining wall and the lack of resources and calculation criteria that the professionals who have to design these structural systems have to deal with, often produce unacceptable damage in the existing buildings. This document presents the extensive bibliography describing the research for nearly 70 years, that has been developed on this issue, from the retaining wall behavior patterns to the buildings and structures damage risk, including the analysis of the ground movements produced by the excavation adjacent to the wall. First of all (book I), present document analyzes the behavior of containment studying how different aspects impact its calculation like the characteristics of the terrain, the depth of excavation, methods of analysis, friction contention-ground and the weight of the building itself, all aspects normally covered when calculating wall retaining; but also analyzes other aspects usually dismissed as the stiffness of soil, the stiffness of containment system, the stiffness of the building and the foundation. In the final part analyzes ground movements caused by the behavior of containment studied. Secondly (book II), a parametric study is suggested to assess the buildings sensitivity to foundations movements, in order to clarify the sensitive standards about categories of damage currently existing, and to define new ones for each building type, according to the time, geometry and materials. Finally, the document attempts, by the conjunction of both studies'phases (containment - building) to provide general simplified criteria to calculate retaining walls for excavations in urban areas, and its involvement to neighboring buildings, to get an optimized contentions'design to minimize the impact on the neighboring building.

Actualmente la actuación en excavaciones urbanas es cada vez más importante con trabajos de más dimensión, mayor complejidad y profundidad. La alta sensibilidad de los edificios vecinos a los movimientos y tensiones producidas en su cimentación por los desplazamientos del terreno del trasdós de las pantallas, conjuntamente con la falta de medios suficientes y criterios de cálculo que sufren los profesionales que han de diseñar estos sistemas de contención, producen, cada vez con más frecuencia, lesiones inaceptables en el parque urbano edificado. El trabajo presentado estudia la extensa bibliografía que describe las investigaciones que, durante cerca de 70 años, se ha desarrollado sobre el problema, tanto del ámbito del comportamiento de la propia contención como de las reacciones sufridas por los edificios vecinos, pasando por el análisis de los movimientos inducidos por la excavación en el terreno de su trasdós. En primer lugar (libro I) se analiza el comportamiento de la contención estudiando cómo influyen diferentes aspectos como las características del terreno, la profundidad de la excavación, los métodos de análisis, el rozamiento pantalla-terreno y el peso de los edificios, aspectos todos ellos contemplados normalmente a la hora de calcular la contención; pero también otros aspectos habitualmente menospreciados como la rigidez del terreno, del sistema de contención, del edificio vecino y de su cimentación. En la parte final se realiza el análisis de los movimientos en el terreno del trasdós producidos por el comportamiento de la contención estudiada. En segundo lugar (libro II) se analiza paramétricamente la sensibilidad a los movimientos de la propia cimentación de diferentes tipologías edificatorias o arquetipos, inducidos por los movimientos en el trasdós de la contención, con el objetivo de precisar los criterios de sensibilidad de categorías de daño actualmente vigentes, para llegar a elaborar otros nuevos asociados a las diferentes tipologías edificatorias, según época, geometría y materiales. Finalmente el trabajo intenta, con la conjunción de las dos fases del estudio (contención-edificio) aportar un criterio simplificado de cálculo de las contenciones y de su afectación a los edificios vecinos para llegar a obtener un diseño optimizado de ésta para minimizar el impacto que producen en la edificación vecina.