Proceso de desecado del terreno mediante sistema Well Point


22 junio, 2020

Aplicado a nuestras obras de construcción en una vivienda unifamiliar

Descripción

En las obras cuya cota de trabajo sea inferior a la cota del nivel freático, se requiere el desecado temporal del terreno, que permita la realización de los elementos constructivos de cimentación y contención. Mediante el agotamiento del agua subterránea, podemos encontrarnos diferentes procedimientos a utilizar. Uno de ellos, por su buena relación efectivad-coste, es por medio de la instalación de pozos drenantes o Well Points.

El sistema Well Point se basa en la succión del agua subterránea a través de un generador de vacío. A este generador, se encuentran conectados una serie de dispositivos verticales de captación, hincados en el terreno a desecar entre 20 y 30 cm por encima del nivel freático existente. Los dispositivos de captación, formados por tuberías de acero galvanizado denominadas lanzas de drenaje, se colocan paralelamente a la excavación, con una separación aproximada 1 metro, incorporando un filtro interior con pasaje de micro fisuras de entre 0,1-0,01 mm., de 1 metro de longitud.

Como norma general, y siempre que las condiciones de la obra lo permitan, se instalan en el perímetro exterior de la zona de trabajo desecando el interior de la excavación afectando de forma cónica y levemente al exterior de la misma.

La aspiración del agua se produce mediante una bomba eléctrica con un nivel sonoro aproximado de 53 dB a 7 metros de distancia. La forma de evitar que el agua llegue a la red de evacuación de aguas es verter el agua extraída a un decantador de 3 etapas con una capacidad volumétrica de 5 m3 permitiendo el asentamiento de la materia sólida. De forma complementaria, en el extremo se instala un caudalímetro a efectos de controlar el caudal de evacuación del agua succionada.

Requisitos para la instalación:

  • Estudio geotécnico

Facilita la información de la tipología y composición del terreno, así como la cota a la que se encuentra el nivel freático.

  • Acometida de saneamiento

Se requiere la existencia de una red de saneamiento a fin de conectar la/s tubería/s del sistema de evacuación de agua.

  • Suministro eléctrico

Se requiere disponer de la potencia necesaria y fase trifásica a fin de dar suministro eléctrico a las 2 bombas de vacío de 11 kw/h cada una, cuyo funcionamiento es de 24 horas diarias sin interrupción.

  • Suministro de agua

El proceso de hincado de las lanzas requiere el suministro constante de agua. En este caso se han utilizado 15.000 litros aproximadamente.

Composición del equipo

En el caso concreto de las obras de la vivienda unifamiliar que estamos ejecutando en Barcelona, se instalan 3 equipos. Tanto el primer equipo como el segundo tienen el objetivo de agotar al agua del nivel freático hasta la cota, aproximada, -1 metro de la cota de excavación de la vivienda, siendo la finalidad del tercer equipo agotar en nivel freático de los elementos constructivos situados a cotas inferiores respecto a la excavación general de la vivienda como son el foso del ascensor y la piscina interior, instalándose un total de 80 lanzas.

Equipos:

  • 1er Las lanzas se hincan en el perímetro exterior de la vivienda.
  • 2º Equipo. Condicionado por las propiedades del diseño arquitectónico de la vivienda existe una sección de la misma compuesta por muros a una cara, los cuales son colindantes con el límite de la parcela impidiendo la colocación de las lanzas en el perímetro exterior obligando a que su instalación, con carácter temporal, se realice en el interior de la vivienda. Una vez agotado el nivel freático inicial, las lanzas de dicho equipo se sustituyen por un tubo de drenaje colocado a -1 metro de la cota de excavación, a fin de mantener el nivel freático en la cota establecida permitiendo la realización la cimentación, muros de contención e impermeabilización de la vivienda.
  • 3er Las lanzas se colocan en el interior de la vivienda a la cota de la excavación, a fin de posibilitar la realización del foso de ascensor y piscina interior, las cuales se retirarán una vez finalizados dicho elementos.

Composición del equipo:

  • Bomba de hinca: Su utilidad es la de hincar las lanzas en el terreno. Conectada, mediante una manquera, al extremo superior de las lanzas, mediante el sistema de agua a presión, ésta sale inyectada a través de la boquilla perforada que se encuentra en la punta, desplazando el terreno que la bordea propiciando el hincado de la lanza.well-point-tecnica-construccion-desarrolla-cosntructora
  • Bomba de vacío: Se encarga de provocar una subpresión que succiona el agua y la dirige hacia el decantador. Comprende de tanque separador de la mezcla de aire-agua y bomba de agua controlado mediante centralita eléctrica.well-point-tecnica-construccion-desarrolla-cosntructora
  • Depósito de decantación: Decantador de capacidad 5 m3,  compuesto por un contenedor metálico, el cual está dividido interiormente por 3 compartimentos con diferente altura, permitiendo el proceso de depuración del agua sustraída, antes del vertido a la red de evacuación, mediante el asentamiento de la materia sólida aportada a través del agua subterránea.

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  • Lanzas de drenaje: Tubos de acero galvanizado de longitud 5 metros y 50 mm. de diámetro.well-point-tecnica-construccion-desarrolla-cosntructora
  • Manquitos de unión: Tubos flexibles que conectan la cabeza de las lanzas con el colector de evacuación.well-point-tecnica-construccion-desarrolla-cosntructora
  • Tubería principal o colector: Tubería compuesta por tubo rígido de acero galvanizado de 6” de diámetro, que recoge el agua de las lanzas y la conduce a la bomba de vacío.
  • Caudalímetro: Elemento que permite la lectura del volumen de agua de evacuación para su control.well-point-tecnica-construccion-desarrolla-cosntructora
  • Piezómetro: Tubo metálico de similar características que las lanzas, de 6,50 metros de longitud. Mediante la identificación de la cota en su extremo superior y la introducción en su interior de una barra metálica, se calcula la cota del nivel freático permitiendo así el control diario del agotamiento del agua subterránea.well-point-tecnica-construccion-desarrolla-cosntructora

Proceso de Instalación

  1. 1ª FASE DE EXCAVACIÓN
    Se realiza la primera fase de excavación hasta la cota +20/30 cm. por encima del nivel freático.well-point-tecnica-construccion-desarrolla-cosntructora
  2. PROCESO DE HINCADO DE LAS LANZAS DE DRENAJE
    Esta operación requiere de 3 operarios que realizan el hincado de las lanzas en terreno y otro que controla la bomba de hinca. El proceso de la instalación de las lanzas de los 2 equipos se realiza en 3 días.
  3. FUNCIONAMIENTO DE UNA LANZA
    Puesta en funcionamiento de una lanza de drenaje succionando el gua subterránea del nivel freático.well-point-tecnica-construccion-desarrolla-cosntructora
  4. FUNCIONAMIENTO DEL DECANTADOR DE SEDIMENTOS
    Proceso de sedimentación de la materia sólida mediante un decantador de 3 fases.
  5. PERIODO DE AGOTAMIENTO DEL NIVEL FREÁTICO Una vez instalados y funcionando los 2 equipos, el periodo de agotamiento del nivel freático, hasta la cota de excavación del Proyecto, es de 3 días, con un volumen de evacuación durante las primeras 48 horas de 88 m3/h., reduciéndose en el 3er día a 60 m3/h., estabilizándose posteriormente en 30 m3/h.well-point-tecnica-construccion-desarrolla-cosntructora
  6. 2ª FASE DE EXCAVACIÓN
    Una vez agotado el nivel freático, se procede a la segunda fase de excavación hasta cota referenciada en Proyecto a fin de realizar los elementos de cimentación y contención de la vivienda.
  7. EXCAVACIÓN DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS INFERIORES
    Se realiza la excavación de los elementos constructivos que se encuentran a cotas inferiores a la cota de la losa de cimentación, como es la piscina interior y el foso de ascensor.
  8. LOCALIZACIÓN DE LOS 3 EQUIPOS
    – 1er Equipo: situado en el perímetro exterior de la vivienda.
    – 2º Equipo: debido a la existencia en el Proyecto de muros a 1 cara, se sitúa en el interior de la vivienda, el cual será sustituido por un tubo de dreno colocado a -1 metro de la cimentación.
    – 3er Equipo: se instala, temporalmente, junto a la piscina interior y foso de ascensor.well-point-tecnica-construccion-desarrolla-cosntructora

Control y ensayos

Comunicación a organismos

Previo al inicio del desecado del terreno es de obligado requerimiento comunicarlo a los diferentes Organismos. En el caso de esta obra dicho organismos son:

  • CUADLL (Comunitat d’Usuaris del Aqüífer de la Vall Baixa del Delta del Llobregat)a fin de proceder a la inspección, verificación y precintado de los caudalímetros. Semanalmente, se enviará el Plan de Control con los registros de los resultados obtenidos durante el periodo de desecado.
  • ACA (Demarcació Territorial de Llobregat-Foix de l’Agència Catalana de l’Aigua)Se le comunica la fecha del inicio del proceso de agotamiento del nivel freático.
  • AMB (Autoritat ambiental de Barcelona) Mismo procedimiento que la ACA. Quincenalmente se informará del valor de conductividad del agua.

Control

Durante el proceso de desecado es de obligado requerimiento realizar controles diarios de ciertos parámetros del agua, para tal fin se ha de disponer de los siguientes aparatos o elementos que faciliten su control.

  • Piezómetro para la comprobación de la cota del nivel freático.
  • Termómetro para el control de temperatura.
  • Caudalímetros para lectura del caudal de evacuación a la red de saneamiento.
  • Medidor para el Control de PH.
  • Téster para el control de conductividad eléctrica.
  • Control de turbidez del agua.

Ensayos

Se habilita un grifo o punto de muestreo con el objetivo de tomar muestras de agua para los ensayos. Los análisis se realizan en un laboratorio debidamente reconocido como entidad colaboradora de la Administración, con garantía de cumplimiento de norma UNE- EN-ISO-17025 acreditada para todos los compuestos a analizar.