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CAPITULO 2

CIMENTACIONES En este capitulo se hace una presentacin de los diferentes tipos de cimentacin que se utilizan para garantizar la estabilidad de todo tipo de edificacin. El capitulo se inicia con los requisitos que debe cumplir todo tipo de cimentacin mencionando las condiciones estructurales para su funcionamiento, se describen las diferentes cimentaciones mostrando para que condiciones del suelo de cimentacin resultan ms eficientes. 2.1 DEFINICINES Los elementos que tienen que ver con el diseo de una cimentacin son el nivel de cimentacin, suelo de cimentacin y tipo de cimentacin. Cimentacin: Es una parte del sistema estructural de la edificacin que sirve de enlace entre la parte exterior o superficial de la estructura y el suelo o material que le sirve de apoyo, llamado suelo de fundacin, cuya funcin es garantizar que el suelo no falle o se deforme tanto que ponga en riesgo la edificacin o llegue a limitar su uso. Se denomina suelo de fundacin a la masa del suelo que ve afectada su condicin de esfuerzos y por ende de deformaciones por la accin del peso de la edificacin o sobrecarga que es transmitida por los elementos estructurales que conforman el sistema de fundacin al suelo subyacente. La estabilidad de la edificacin, tiene que ver con la capacidad del suelo de fundacin de asumir el nuevo nivel de esfuerzos y que las deformaciones que se generan en el suelo afectado, por este cambio en los esfuerzos sean compatibles con las deformaciones que pueda asumir la estructura. 2.1.1 Nivel de cimentacin

Es la cota o nivel de construccin de los elementos estructurales de la cimentacin, es medida desde la superficie del terreno hasta la cota de desplante de los elementos estructurales, y se le denomina D; es la distancia a la cual se encuentra el suelo que esta en contacto con los elementos estructurales que conforman el sistema de cimentacin, como se puede ver en la Figura 2.1.

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Figura 2.1 Esquema de suelo afectado por una carga 2.1.2 Suelo de fundacin

Es todo el material del medio particulado considerado en los anlisis como un medio continuo, sobre el cual s desarrolla la obra y cuya condicin de esfuerzos se ve afectada por la colocacin de una sobrecarga que es proporcional al peso de la Edificacin. Este material de fundacin puede estar compuesto de material suelto como arenas, limos y arcillas, pero tambin puede estar constituido por un afloramiento rocoso y en este caso el llamado suelo de fundacin corresponde a un material rocoso. El nivel de afectacin por la colocacin de una carga sobre un medio, en teora seria una zona muy amplia, pero para el anlisis la zona afectada es limitada a un bulbo de esfuerzos cuya frontera corresponde a la lnea imaginara que une puntos del continuo de igual porcentaje en el incremento del esfuerzo vertical generado por la sobrecarga aplicada, buscando que dentro del volumen analizado se encuentre la superficie de falla si esta se llegara a presentarse. Para la determinacin de esta zona se tienen tres propuestas: La primera es considerar como suelo afectado el definido por el bulbo lmite para un incremento del 10% del valor de la sobrecarga, pues con esto se cubren las condiciones ms crticas de trabajo del suelo de fundacin y que incrementos menores a este porcentaje no

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generan deformaciones que puedan resultar perjudiciales para la estructura o para su funcionamiento Ver figura 2.1. La segunda propuesta que define una profundidad critica es la de considerar la profundidad hasta la cual el incremento es igual al valor del esfuerzo geosttico. Este criterio se debe tomar como el mnimo admisible, pero definitivamente la zona de afectacin es mayor. La tercera propuesta es la combinacin de las dos propuestas anteriores y consiste en determinar la profundidad para la cual el incremento por sobrecarga es el 10% del esfuerzo efectivo. Este ultimo criterio es el ms exigente en cuanto a tamao de la zona de afectacin y seria el que cubre toda el rea realmente afectada y donde se pueden llegar a presentar deformaciones apreciables o la misma falla del material. El suelo de fundacin entonces puede corresponder a un solo estrato, cuando el nivel de sobrecarga solo afecta el estrato ms superficial o puede corresponder a un suelo estratificado; cuando se presentan cambios de material o de las caractersticas del material y la sobrecarga es asumida por ms de un estrato. Esta secuencia estratigrfica tiene incidencia en la mxima capacidad de carga que puede asumir el conjunto de estratos y en la deformabilidad que puede presentar el conjunto de estratos afectados por la construccin. En la figura 2.2 se muestran dos perfiles estratigrficos, el primero corresponde a un estrato semiinfinito y el segundo a un material estratificado. a) Estrato Semiinfinito b) Suelo Estratificado

Figura 2.2 Suelos de Fundacin

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2.1.3 Tipos De Cimentacin

Las cargas de la estructura o de la edificacin se transmiten al terreno o suelo de fundacin a travs de la cimentacin, donde la cimentacin corresponde a los elementos estructurales diseados y construidos para servir de enlace entre la estructura y el medio sobre el cual se apoya la edificacin. Segn la posicin de los elementos estructurales encargados de la transmisin de esfuerzos al suelo que soporta la sobrecarga generada por la estructura, se pueden distinguir varios tipos de cimentacin, donde cada uno es diseado con concepciones diferentes, esta seleccin del tipo de cimentacin es funcin del tipo de sistema estructural adoptado pues este define la distribucin de la carga a nivel de la cimentacin. Otro parmetro que se debe tener en cuenta en la eleccin del tipo de cimentacin es la intensidad de la sobrecarga generada por la estructura comparada con la capacidad del suelo bajo la estructura o de los estratos bajo la estructura para asumir un mayor nivel de carga. Las cargas de la estructura o de la edificacin se transmiten al terreno o suelo de fundacin a travs de los elementos estructurales que hacen parte de la cimentacin donde la rigidez del conjunto suelo elemento de cimentacin juega un papel importante en la transmisin de esfuerzos al medio considerado continuo. En la mayora de los casos se busca que esta distribucin en el contacto suelo elemento sea ms o menos uniforme, para evitar deformaciones diferenciales. Segn la posicin del sistema de cimentacin que soporta la sobrecarga, se puede tener una cimentacin superficial, cimentacin profunda o termino intermedio cimentacin flotante. En las cimentaciones superficiales las cargas de la edificacin se transmiten directamente a estratos resistentes, situados en la parte ms superficial del terreno e inmediatamente debajo del sistema de cimentacin. Hablar de una cimentacin superficial es hablar de excavaciones que no superan los tres metros, y para algunos autores profundidades menores que los anchos de los elementos de cimentacin. Si el estrato capaz de asumir los sobreesfuerzos generados por la edificacin se encuentra muy por debajo de la base del edifico, con alturas de excavacin que superan los anchos de los elementos de la cimentacin o las cargas de la estructura deben transmitirse mediante elementos especiales como pilas, pilotes, a un mayor volumen del terreno que puede ser ms resistente se habla de una cimentacin profunda. Si el terreno resistente no se puede alcanzar de forma econmica, debe considerarse una cimentacin flotante, compensando el peso de la edificacin con el peso de la excavacin. Si en los estratos superficiales tienen una baja capacidad de soporte, las cargas producto de la construccin de la edificacin se deben trasladar a estratos competentes a mayor profundidad, para esto es necesario utilizar un sistema de cimentacin que traslade las cargas a estos estratos sin afectar los estratos ms superficiales, en este caso se disea una cimentacin profunda. Si el estrato

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competente o resistente no se puede alcanzar con excavaciones que mantengan el equilibrio econmico del proyecto, puede considerarse una cimentacin flotante, para compensar parte del peso y evitar la sobrecarga al suelo de fundacin. El sistema de cimentacin a elegir en cualquier caso debe determinarse a partir de las condiciones del terreno y caractersticas de la estructura, como se muestra en el capitulo 6. En especial se deben considerar los posibles asentamientos, teniendo en cuenta la magnitud total de la carga, representada por la estructura y los enseres referentes al uso garantizando la seguridad de la obra con la mayor economa. Si debido a caractersticas variables del terreno o de las diferentes cargas de la edificacin se esperan asentamientos diferenciales que pueden resultar inadmisibles, se puede separar la estructura mediante juntas de construccin que permitan los desplazamientos relativos, siendo generalmente suficiente con disponerlas como juntas de dilatacin. 2.2 REQUISITOS EN UNA CIMENTACIN

En el diseo y construccin de toda la cimentacin se deben tener en cuenta el cumplimiento de ciertos requisitos para garantizar que el diseo propuesto garantiza las condiciones requeridas y necesarias en este tipo de obras. Se enumera a continuacin los tpicos que se consideran ms importantes en el proceso de dimensionamiento de una cimentacin de tal manera que cumpla con los objetivos exigidos para el proyecto. 2.2.1 Estabilidad

Estabilidad de una cimentacin es la caracterstica ms importante de cualquier tipo de cimentacin y tiene que ver con la capacidad de carga que aporta el tipo de cimentacin seleccionado sin que presente grandes deformaciones verticales, o rote por la falla del suelo de cimentacin y genere la falla de la estructura o edificacin. Luego la estabilidad de una cimentacin se garantiza controlando el nivel de carga a transmitir al suelo de fundacin y las deformaciones del mismo suelo, luego toda cimentacin se debe disear para que transmita un nivel de esfuerzos que no supere la resistencia del suelo de fundacin o se alcance un nivel de esfuerzo en el suelo de fundacin que genere deformaciones en el medio que pueden llegar a superar los limites admisibles por la estructura a construir. Las deformaciones del suelo de fundacin se presentan por la deformacin elstica del material de fundacin, por el proceso de consolidacin y en algunos casos por la plastificacin del material, que se presenta al incrementar los esfuerzos. Fotografas o figuras

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a) Asentamiento Excesivo b) Rotacin de la Cimentacin

Figura 2.3 Falla de una Cimentacin La falla del suelo de fundacin se produce porque la construccin de la edificacin sobre el suelo de cimentacin genera una sobrecarga que incrementa los esfuerzos de corte a valores superiores, a los que el suelo puede asumir, generndose una superficie por la cual se presenta el resbalamiento de un bloque sobre otro o la falla dentro del suelo de fundacin ver figura 2.4. Esta superficie se presenta como una discontinuidad, sobre la cual se producen desplazamientos relativos de la cua de suelo sobre la que esta apoyada el elemento de la cimentacin o la edificacin, dividiendo el suelo de fundacin en sectores con diferentes niveles de esfuerzos.

Figura 2.4 Falla segn Criterio de Coulomb

Estos desplazamientos relativos, generados en el suelo de fundacin por accin de la sobrecarga, pueden llevar al colapso de la edificacin. La superficie de falla generada dentro del medio continuo puede tener diversas formas, de acuerdo al tipo de material sobre el cual se apoya la edificacin y a las condiciones de carga que se desarrollen, ver figura 2.5.

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Corregir dibujo c, incluir superficie espiral logrito d) Figura 2.5 Superficies de Falla

De lo presentada en la figura 2.5 los primeras cuatro esquemas a, b, c y d las superficies de falla se generan por que se supera la resistencia al corte del material y la ultima es un proceso combinado entre superacin de los esfuerzos de corte para la formacin de la cua y de deformacin por el hundimiento de la cua ante la presencia de estrato compresible.

La mxima carga que puede aceptar un suelo de fundacin, puede determinarse con la evaluacin del mximo esfuerzo de corte inducido en el suelo de fundacin por la sobrecarga colocada en superficie y comparar este esfuerzo generado actuante con el mximo esfuerzo de corte resistente por el tipo de material evaluado con base en los parmetros representativos del suelo de fundacin y acudiendo a la ecuacin constitutiva que mejor represente la falla para las condiciones de carga del material; una de las teoras de corte ms aceptadas, como representativa para el material que compone el suelo de fundacin es la propuesta por Coulomb. De esta comparacin resistencias, sobre una superficie de falla preestablecida como critica, se puede obtener el mximo peso que puede tener la edificacin.

N.T.

act RN.T.

act R

N.T.

act R

a) Falla Circular b) Falla Planar

c) Falla Espiral Logartmica d) Falla en Cua

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i = Esfuerzo de corte generado por los esfuerzos geostaticos existentes, en el punto i del continuo, ms el generado por las sobrecargas en el mismo punto i. Este esfuerzo resultante de la suma, teniendo en cuenta, las condiciones de la sobrecarga. Ver figura 2.5 f = Mxima resistencia al corte de un suelo, evaluado por la envolvente de falla de acuerdo a la teora, si en un punto o sobre una lnea determinada se tiene que i < f, el punto no ha llegado a la fluencia.

fi (2.5)

Figura 2.6 Esfuerzos de Corte Actuantes

Los problemas de estabilidad en cimentaciones o mejor en el diseo de los elementos estructurales de las cimentaciones, tambin se pueden abordar bajo el ttulo de capacidad portante, que corresponde a determinar cual es el mximo esfuerzo normal que se puede colocar o ejercer sobre el material de fundacin, sin que esto signifique que se haya modificado el mecanismo de falla del suelo de cimentacin o se elija otra teora para evaluar el mximo esfuerzo de corte resistente. Para cualquier sistema de cimentacin superficial o profunda se debe hallar el mximo esfuerzo normal que se puede aplicar a la superficie del terreno o al nivel de la fundacin para que el suelo de fundacin alcance la falla por corte en una superficie determinada. Estos esfuerzos con los cuales se trabaja para el dimensionamiento de los elementos de la cimentacin se denominan:

=u Capacidad Portante ltima total, aportada por la resistencia del material de fundacin. =nu Capacidad Portante Neta ltima (ver capitulo 3). =P Sobrecarga al nivel de la cimentacin, efecto de la Construccin

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= nP Incremento del Esfuerzo a nivel de la cimentacin Ac = rea de la Cimentacin

Dunu = cA

WP = DPPn = (2.2) Con el esfuerzo neto ltimo y el incremento neto del esfuerzo, expresiones que se trataran en el capitulo tres, se determina la dimensin de los elementos del sistema de cimentacin, adoptando un factor de seguridad que involucra las incertidumbres de los parmetros seleccionados para evaluar la capacidad portante u y las posibles variaciones de las cargas. La relacin entre los esfuerzos resistente y los esfuerzos actuantes sean de corte o esfuerzos normales se denomina factor de seguridad y vara de acuerdo al tipo de estructura y al mtodo de anlisis utilizado, cuando se hace el anlisis por esfuerzos cortantes actuantes y resistentes el factor de seguridad es menor y los valores utilizados son los siguientes:

ac

rFS =1 Varia de 1.3 a 1.5 y

nPFS nu=

2 Varia de 2 a 4 (2.3)

Comparacin de esfuerzos de corte FS1 y Esfuerzos normales nu, con el mximo esfuerzo normal que produce la carga aplicada FS2. El valor del factor de seguridad para el primer criterio es utilizado para los anlisis de estabilidad de taludes y para el segundo criterio es la ms utilizada en el diseo de cimentaciones y corresponde a la desarrollada en este texto. Con estos valores se calcula el factor de seguridad que involucra las incertidumbres en la determinacin de los parmetros de diseo y posible variacin de cargas, en cada una de las posibilidades se puede cuantificar el valor del factor de seguridad. 2.2.2 Deformaciones

Cuando a un depsito de suelo se le modifica el nivel de esfuerzos que estaba soportando por la colocacin de una sobrecarga, por ejemplo por una estructura o por un relleno realizado por el hombre, ocurrirn deformaciones dentro de este material, debido a las caractersticas de compresibilidad de los suelos; la deformacin vertical total, resultante por la aplicacin de la carga sobre el terreno es llamado ASENTAMIENTO, tambin denominado deformacin vertical, puede ser hacia abajo cuando se incrementa la carga, o hacia arriba y es llamado HINCHAMIENTO, el cual es debido al cambio de volumen del material por la disminucin de la carga o ante la adicin de agua cuando el suelo es expansivo. Este proceso que se presenta durante la construccin de cimentacin por el retiro de material en la etapa de excavacin.

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Las deformaciones mencionadas en el caso del prrafo anterior, corresponden a las presentadas en el suelo de fundacin cuando se incrementan o disminuyen los esfuerzos, sin llegar a la fluencia del material de fundacin y tienen tres componentes bsicas. Luego estos cambios de volumen corresponden a una primera componente que es la deformacin elstica de los granos que componen los suelos y una segunda componente que corresponde al cambio de volumen del suelo de fundacin generado por la salida de agua de los espacios intergranulares y que se transforma en asentamientos por el confinamiento lateral del material de fundacin, proceso denominado consolidacin unidimensional y una tercera componente de deformaciones plsticas de los granos que componen el suelo de fundacin y generada por los esfuerzos efectivos sobre los granos o partculas que conforman el suelo. Fotografas de hinchamientos y Hundimientos. Ver figura 2.7

Figura 2.7 Hinchamientos y Hundimientos

EI sistema de cimentacin que se construye debe transmitir un nivel de cargas menor a la capacidad de carga del suelo de fundacin y garantizar que las deformaciones generadas por el cambio en el nivel de esfuerzos en el suelo de fundacin no supere las deformaciones admisibles por la estructura, pues puede presentarse fallas en las estructuras, sin la falla del suelo de fundacin. La estructura puede presentar agrietamientos o puede llegar a colapsar, a estos asentamientos se los ha designado como:

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a = Deformaciones admisibles por la estructura. t = Deformacin total del suelo de cimentacin. Luego para asegurar que no se presenten daos en la edificacin se debe cumplir que:

at (2.4) Para asegurar que no se presenten daos en la edificacin se debe satisfacer la expresin 2.4 y si at se debe redimensionar los elementos de la cimentacin. Para calcular el asentamiento total de la estructura o edificacin t, se debe tener en cuenta todas las deformaciones que se presentan en el suelo de fundacin y se puede evaluar con la expresin:

osopint ++= (2.5) Donde:

=in Asentamiento inmediato, basado en el comportamiento Elstico. (E, ) =cp Asentamiento por consolidacin primaria. Comportamiento Viscoso. =cs Asentamiento por consolidacin secundaria. Comportamiento Plstico.

Esta expresin se va a utilizar para la evaluacin del asentamiento total y ser tratada y definidos todos sus trminos en el capitulo de deformaciones. Para el control de las deformaciones del material de la cimentacin, la norma sismorresistente de nuestro pas hace algunas consideraciones que se deben tener en cuenta en el diseo de los elementos de una cimentacin y que tienen que ver con los rangos de distorsin que se pueden tolerar por la diferencia los asentamientos de cada elemento. El asentamiento diferencial es la diferencia en deformacin vertical que se observa en dos elementos estructurales contiguos y se puede presentar por causas como la variabilidad del suelo de cimentacin, por la diferencia de carga transmitida al suelo de fundacin por cada elemento de la cimentacin. Si este asentamiento diferencial, figura 2.8, se divide entre la distancia de los elementos contiguos se obtiene la distorsin la cual esta consignada en la norma con los siguientes rangos:

5001

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L

; representa la distorsin angular.

Figura 2.8 Asentamientos diferenciales Mejorar dibujo separando elementos

Estas deformaciones del suelo de fundacin deben ser evaluadas en el diseo del sistema de cimentacin y las condiciones del terreno verificadas durante la construccin. En la mayora de los casos la incertidumbre a resolver no es el asentamiento total, el problema a resolver es el asentamiento diferencial y depende de la magnitud de las cargas y de la distancia a la cual se producen. Skempton y MacDonald dividieron los daos causados por los asentamientos a una estructura en tres categoras. Estas deformaciones del suelo de fundacin se transforman en hundimientos de toda la estructura, respecto del nivel del terreno y pueden llegar a ser de metros, o centmetros, y el orden de magnitud depende del tipo de material y de la magnitud de las cargas, y deben ser evaluadas en el diseo del tipo de cimentacin de acuerdo a las condiciones del terreno para hacerlas compatibles con la estructura y verificadas durante la etapa de construccin. En muchos casos en el diseo de la cimentacin, la incertidumbre a resolver no es el asentamiento total, la incgnita a resolver es el asentamiento diferencial y depende de la magnitud de las cargas, de la dimensin del elemento, del sistema de cimentacin y del suelo de cimentacin. Skempton y MacDonald dividieron los daos causados en la edificacin por los asentamientos diferenciales en tres categoras de acuerdo al nivel de dao que estos causen:

N.T.

Asentamiento

Nivel de Cimentacin

t1

t2

L

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Dao Arquitectnico: Presencia de grietas o fisuras en paredes, pisos, marcos de puertas o en otras partes de la edificacin, sin llegar a comprometer el funcionamiento de la edificacin, el dao ocasionado es solamente esttico. Dao Estructural: Se manifiesta en daos a elementos estructurales fundamentales en la estabilidad de la edificacin y por lo tanto su dao se traduce en la reduccin de la resistencia de toda la estructura conformada por vigas, columnas o cualquier otro elemento que haga parte del sistema de soporte de la edificacin. Dao Funcional: Incluye daos arquitectnicos y estructurales, por lo tanto la estructura se deteriora y su uso debe ser restringido. La determinacin o anlisis de los asentamientos que sufrir una estructura se constituye en una parte crtica para la seleccin y diseo de la cimentacin, por lo que es indispensable predecir los asentamientos y evaluarlos respecto a los admisibles por la edificacin. La evaluacin de los asentamientos que pueden llegar a causar dao a los elementos arquitectnicos y/o estructurales es fundamentalmente un problema analtico complejo, ya que este es afectado por muchos factores, entre los que estn, tipo y tamao de la estructura, propiedades de los materiales estructurales y del subsuelo, rango de esfuerzos aplicados al suelo de fundacin, e interaccin suelo estructura, situacin que por s misma refleja la complejidad del problema. 2.2.3 Proteccin

La construccin de una cimentacin o las deformaciones generadas por la edificacin pueden causar daos en las reas vecinas a edificaciones, obras de infraestructura, servicios y obras en general, debido a la excavacin que es necesario ejecutar para implantar los elementos de cimentacin. Los sistemas de construccin utilizados y el tipo de cimentacin deben garantizar la estabilidad de todas las obras adyacentes y de la misma construccin. La ejecucin de una excavacin en un rea cercana a una construccin genera una descarga que se traduce en deformaciones laterales de las paredes de la excavacin que pueden llegar hasta la falla de los cortes o a deformaciones en el suelo de fundacin de otras estructuras. En algunos casos de excavaciones grandes es necesario considerar obras adicionales antes o durante la excavacin para la cimentacin como la SUBMURACIN para impedir que se presenten deformaciones excesivas en los materiales de cimentacin de las edificaciones aledaas que generen daos en sus estructuras. Estas obras de submuracin se hacen en todo el permetro construyendo un cajon cuyas paredes funcionan como muro de contencin que impide los desplazamientos. Otra forma es la construccin de pilas o caisson separadas que cumplen la misma funcin del cajon.

73 Cimentaciones

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Como estructura de submuracin tambin se utilizan pantallas ancladas o muros pantalla alrededor de toda la excavacin, este sistema es uno de los ms utilizados para la construccin de sotanos. Todas estas estructuras se anclan en profundidad y en la parte superior y pueden cubrir todo el permetro o por uno o dos costados, como se muestra en la figura 2.9. Cajon, pantallas, pilotes..

Figura 2.9 Proteccin de la Excavacin En varias obras de cimentacin en el pas se han instalado elementos para medir las deformaciones y las presiones en el subsuelo, con el objeto de observar el progreso de las deformaciones y las presiones del agua en los cortes y de esta forma determinar la eficiencia de las obras de proteccin. Se define la submuracin como una obra complementaria a la ejecucin de la excavacin para prevenir deformacin o fallas de los taludes que comprometan la estabilidad de edificaciones vecinas. En la actualidad existe diversidad de mtodos para garantizar la estabilidad de una excavacin, actividades que van desde apuntalamientos con madera o elementos metlicos hasta la construccin de muros pantalla en concreto que se han venido utilizando con xito en todo el pas.

Completar dibujo, edificacin al otro lado completar esto hace parte de la 2.9

Figura 2.9 Cimentaciones contiguas

Excavacin proyectada

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La proteccin de la excavacin para la construccin de la edificacin, no deja de ser importante, as no haya viviendas alrededor, pues las obras de infraestructura y la misma excavacin se deben proteger. La proteccin de las excavaciones se traducen en considerables diferencias econmicas. Existen diversos mtodos constructivos que permiten asegurar la estabilidad de los terrenos vecinos, pero todos tienen en comn el reforzamiento de los materiales que componen los cortes para impedir su falla. 2.2.4 Economa

En todos los casos de obras civiles siempre es posible contar con ms de una alternativa tcnica que sea factible y por tal razn la solucin ptima generalmente es seleccionada teniendo en cuenta el costo de las soluciones propuestas y para el caso de la construccin de una cimentacin influye la disponibilidad de la mano de obra calificada, equipos necesarios y tiempo de construccin. Se debe tener en cuenta que el sistema de cimentacin seleccionado es seguro, esttico y econmico, luego de todas las alternativas tcnicas factibles se debe construir la menos costosa, lo cual depende del estado del arte de los sistemas constructivos en cada ciudad o regin. El factor de seguridad incide en el costo de construccin del tipo de cimentacin, pero no lo ms costoso es ms seguro, en la figura 2,10 aparece los resultados del trabajo de grado de universidad nacional donde se observa el comportamiento del factor de seguridad respecto al costo, mostrando que no necesariamente el incremento del factor de seguridad implica un mayor costo.

Figura 2.10 Factor de Seguridad versus Costo

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2.3 TIPOS DE CIMENTACIONES

Existen diferentes elementos de cimentacin y una forma de clasificar los tipos de cimentacin para cualquier edificacin es teniendo en cuenta el nivel donde se instalen o construyan los elementos de la cimentacin D. Esta distancia es medida a partir de la superficie natural del terreno, sin tener en cuenta los rellenos que se adicionen para llegar al piso de la edificacin. De acuerdo a esta apreciacin los tipos de cimentacin pueden clasificarse en:

Figura 2.11 Tipos de Cimentaciones cambiar por rectas 2.3.1 Cimentaciones Superficiales

En las cimentaciones superficiales las cargas de la edificacin o la estructura se transfieren directamente a los estratos de superficie que son resistentes y van a quedar situados inmediatamente debajo del sistema cimentacin. En este caso las condiciones del subsuelo superficial dan las garantas necesarias para la construccin de una cimentacin. Cuando una cimentacin construye sus elementos de apoyo a poca profundidad de la superficie del terreno y esta profundidad por lo general no supera los tres metros, se identifica como superficial. Ahora uno de los criterios utilizados para identificar este sistema de cimentacin, contempla que si una cimentacin se poda construir buscando que el ancho del cimiento sea menor o igual a la profundidad del nivel de cimentacin el tipo de

CIMENTACIONES

SUPERFICIALES

COMPENSADAS

PROFUNDAS

Aisladas Combinadas Continuos Placas

Subcompensadas Sobrecompensada Compensadas

Pilotes Pilas Caisson

Cimentaciones 76

Fundaciones

cimentacin clasifica como superficial. Expresado numricamente corresponde a la expresin 2.3:

1BD (2.3) donde

D: Profundidad de la cimentacin B: Ancho del elemento de la cimentacin Ahora este concepto se debe complementar con otros criterios como la resistencia al corte aportado por el suelo de sobrecarga, que en la mayora de los casos de diseo de cimentaciones superficiales no se incluye, ver figura 2.12. Se acude a fundar superficialmente cuando inmediatamente debajo de la superficie actual del terreno o en la superficie misma del terreno, se tiene una o varias capas o estratos de suelo o roca capaces de asumir los esfuerzos generados por la construccin y adems cuentan con el espesor suficiente para asumir la zona del subsuelo afectada por la construccin.

Figura 2.12 Cimentacin superficial En edificaciones lo ms utilizado es que la base de la cimentacin sea horizontal, pero en casos especiales de acuerdo a la orientacin de las cargas y al funcionamiento de lo construido esta puede ser inclinada. Si parte de las fuerzas generadas sobre la estructura son horizontales, la base de cimentacin puede hacerse inclinada aumentando la seguridad frente al deslizamiento, pero en el anlisis de estabilidad se debe tener en cuenta el grado de inclinacin del cimiento. En este caso, deben tenerse en cuenta las diferentes posiciones y

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Fundaciones

direcciones de la resultante en las distintas hiptesis de carga, esta situacin puede presentarse en algunas estructuras especiales como puentes. Las cimentaciones superficiales utilizan diferentes elementos estructurales para transferir las cargas de la edificacin al suelo o roca de cimentacin; elementos estructurales que han sido utilizados en muchos proyectos con ptimos resultados. Cimentaciones Aisladas: Corresponden a elementos que hacen parte del sistema estructural de la edificacin y pueden ser construidos en concreto masivo o reforzado, se les denomina zapatas y se utilizan para transmitir la carga de una sola columna al suelo de fundacin, en la figura 2.13 se presenta la planta y corte de un sistema de cimentacin superficial con zapatas. Se utiliza este tipo de cimentacin para estructuras de porticos. Cuando se utilizan zapatas como elementos de cimentacin cada columna transmite su la carga a un elemento de la cimentacin diferente, y en el diseo se busca adaptar las dimensiones de la zapata para que los esfuerzos transmitidos por cada zapata al suelo de fundacin sean similares, controlando de esta forma los asentamientos diferenciales.

Adicionar nombre de ejes vigas de amarre

Figura 2.13 Cimentacin Superficial, Plano de Cimientos Como se observa en la figura 2.13 en la planta es necesario presentar las dimensiones de cada elemento, su separacin y dems detalles de localizacin en el terreno. En el corte se debe referenciar el nivel del terreno y nivel de construccin de las zapatas.

Planta de Cimientos Suelo de

Fundacin

Nivel de

Cimentacin

N.T.

Cimentaciones 78

Fundaciones

Agregar foto Figura 2.14 Corte del sistema de cimentacin

Cimientos Combinados: En algunos casos para lograr un mejor funcionamiento de la estructura o por la configuracin de la carga y las limitaciones de espacio, puede requerirse utilizar un elemento de la cimentacin para soportar dos o mas columnas, de una misma estructura, esto se presenta usualmente en los elementos de cimentacin de las esquinas o de la periferia de la estructura. En la figura 2.15 aparece una planta y un perfil de un sistema de cimentacin donde fue necesario unir cimientos aislados.

Modificar figura por trapezoidales

Figura 2.15 Cimientos Combinados En este tipo de elementos de cimentacin tambin se utilizan formas trapezoidales para conservar que el centro geomtrico del elemento coincida con el centro de cargas del elemento, condicin indispensable para evitar la excentricidad. Este

N.T.

Suelo de fundacin

Nivel de Cimentacin

Planta de Cimientos

B

79 Cimentaciones

Fundaciones

tipo de elementos de cimentacin se utiliza en estructuras de porticos, en estructuras que se refuerzan con muros estructurales.

Cimientos Continuos: Cuando en la estructura de la edificacin se utiliza como elemento de cimentacin elemento continuo en todo el largo o ancho de la estructura, este elemento de cimentacin resulta evidente en los muros de contencin, donde en toda la longitud del muro va una zapata como elemento de transferencia de las cargas al suelo de fundacin. Este tipo de cimentacin es tambin muy utilizado en viviendas de uno y dos pisos, donde la estructura esta compuesta por mampostera o muros de carga. Por lo general estos elementos se construyen en concreto reforzado y pueden utilizarse par soportar muros de carga, filas de columnas o muros de contencin. A estos elementos tambin se les denominan zapatas corridas pues tienen un largo que es varias veces superior a su ancho, ver figura 2.16 Separar, hacerlo tridimen

Figura 2.16 a) Cimientos Continuos

Figura 2.16 b). Perspectiva muro de contencin T o muro de carga

N.T

Nivel de Cimentacin

N.T.

N.C.

B

L

Cimentaciones 80

Fundaciones

Figura 2.16 c). Planta muro de contencin o muro de carga

Figura 2.13 c. Planta cimentacin tres columnas Placas Superficiales o Losas de Cimentacin: A menudo son losas rgidas o flexibles de concreto reforzado que cubren la totalidad del rea bajo la estructura y soportan todas las columnas y muros. Las losas de cimentacin por lo general se utilizan en suelos con baja capacidad portante o cuando se requiere restringir los asentamientos diferenciales. Con el fin de darle una rigidez adecuada, las losas puedan estar constituidas por una estructura rgida formada por un conjunto de vigas y losa, o por una estructura celular formada por marcos rgidos, como se muestra en la figura 2.17. Este sistema de cimentacin es muy utilizado cuando la estructura tiene la carga distribuida en todo el rea de manera casi uniforme, situacin que se presenta en tanques, independiente de las condiciones del suelo de fundacin, y para edificaciones cuando las condiciones de los suelos del sitio lo exigen.

L

B

L

B

81 Cimentaciones

Fundaciones

Incluir Placas, reticulas

Figura 2.17 Placas superficiales La losa puede estar conformada por elementos vigas y losas que se deforman por efecto de las cargas que van a transmitir, generando una distribucin de esfuerzos en el contacto placa suelo uniforme, pero tambin se pueden disear elementos estructurales muy rgidos que en la transmisin de los esfuerzos los concentran en los bordes o en el centro dependiendo del tipo de suelo, ver figura 2.18. Tambin se utilizan elementos de cimentacin en materiales diferentes al concreto como el caso de gaviones o los mismos muros en tierra armada.

Figura 2.18 Losa de cimentacin

Cuando la capacidad portante del suelo es baja o tambin cuando el nivel de carga es alto, el tamao de los cimientos aislados, continuos o combinados puede resultar muy alto, y puede resultar ms econmico utilizar una placa como sistema de cimentacin. Una de los elementos a considerar es la relacin entre reas cubiertas por los dos elementos de cimentacin y varios autores proponen: =cA Sumatoria reas de los elementos de cimentacin aislados o combinados. =A rea del terreno donde se proyecta la edificacin entonces cuando la relacin

5.0>AAc (2.4)

Si la relacin 2.4 se cumple resulta ms econmico usar como elemento de cimentacin una placa, teniendo en cuenta los costos de excavacin manual en el caso de elementos aislados o combinados y excavacin mecnica en el caso de

Loza de Cimentacin

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placa. Cuando se ha elegido como elemento de cimentacin una placa es importante comprobar las excentricidades que se presentan y su efecto en las deformaciones del subsuelo, pues esto puede generar inclinaciones de la estructura. 2.3.2 Cimentaciones Compensadas o Flotantes

Este sistema de cimentacin se utiliza cuando las condiciones arquitectnicas lo exijan o cuando el tipo de suelo es de baja capacidad portante y alta compresibilidad. La excavacin a realizar en este tipo de cimentacin es considerable, hacindose necesario incluir en el diseo stanos o semistanos para ocupar los volmenes de suelo excavados. Debido a la baja capacidad de soporte del suelo y a su alta compresibilidad, se debe retirar una cantidad de material que compense una parte o la totalidad del peso que se proyecta colocar al nivel de cimentacin. La compensacin o flotacin se logran cuando la estructura se ubica a una profundidad tal que el peso del suelo retirado por la excavacin sea igual o ligeramente menor que el peso de la edificacin. Una caracterstica especial de este tipo de cimentacin es el hecho que utiliza el principio de flotacin para reducir la carga neta sobre el suelo, de esta manera los asentamientos total y diferencial de la estructura son reducidos. La compensacin o flotacin se logran cuando la estructura se ubica a una profundidad tal que el peso del suelo removido por la excavacin sea igual o menor que el peso combinado de la edificacin. La excavacin a realizar en este tipo de cimentacin es considerable y es funcin del peso de la edificacin y por lo tanto se construyen stanos y semistanos para darle algn uso a la estructura enterrada. El elemento estructural de cimentacin es una placa en el fondo de la excavacin y en el caso de suelos de baja capacidad de soporte y alta compresibilidad ayuda en la distribucin de los esfuerzos en una rea mucho mayor para controlar esfuerzos y deformaciones. Subcompensadas, Semiflotantes o Parcialmente Compensadas. En este caso el peso de la edificacin o peso colocado a nivel de la cimentacin (We) es mayor al peso del suelo excavado y retirado (Wexc). Solo una parte del peso de la edificacin es asumida por el suelo de fundacin limitando los incrementos de los esfuerzos a valores menores que los generados por toda la estructura y por debajo de los esfuerzos admisibles y controlando el nivel de asentamientos.

hexca = compensar donde

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El numerador corresponde al esfuerzo a compensar para que los esfuerzos transmitidos al suelo cumplan con el factor de seguridad exigido por la NSR. El denominador corresponde al peso unitario del suelo. Compensadas o flotantes En este caso el peso de la edificacin colocado a nivel de cimentacin es totalmente compensado por el peso del material retirado de la excavacin, luego el nivel de esfuerzos a nivel de cimentacin antes y despus de construida la edificacin es el mismo. El compensar totalmente indica excavaciones profundas en materiales de baja capacidad portante siendo indispensable proteger las excavaciones. Peso edificacin Wed = Peso excavado Wex. El elemento de cimentacin es tambin una placa o losa en concreto reforzado en el fondo de la excavacin. Este tipo de cimentacin es costoso y se disea compensando el total de las cargas generadas, lo cual se hace cuando las caractersticas del suelo de fundacin presente en el sitio de construccin presenten condiciones de baja resistencia y alta compresibilidad. O cuando las condiciones arquitectnicas consideran la construccin de sotanos, quedando la cimentacin compensada. En todos los casos es necesario repasar algunas caractersticas de los suelos de fundacin, para observar en que casos es viable este tipo de cimentacin.

hexca = P donde

El numerador corresponde con el esfuerzo generado por el peso de la edificacin y el numerador corresponde al peso unitario. Ejercicio 2.1. Copiar de apuntes

Sobre compensadas o Sobre flotantes En este tipo de cimentaciones el peso del material excavado es superior al peso de toda la estructura, luego el nivel de esfuerzos a nivel de cimentacin es nulo y los asentamiento se presentan por la recomprensin del suelo producto de la descarga por la excavacin y luego la carga producto de la construccin de la edificacin. Al igual que en los anteriores casos el elemento de cimentacin es una placa. La construccin de este tipo de cimentaciones exige el control de las paredes de la excavacin pues el tipo de suelo seguramente es de baja capacidad de soporte y su construccin es costosa teniendo en cuenta el volumen de material a excavar y retirar y se acude a este tipo cuando las condiciones del suelo de fundacin no tienen las caractersticas de resistencia y compresibilidad para asumir las cargas de la edificacin. En este caso se debe incrementar la altura de excavacin hasta compensar un mayor esfuerzo determinado en algunos casos por presiones de poros no disipadas.

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hexca = excP + donde

El numerador corresponde a la suma del esfuerzo generado por el peso total de la estructura mas un nivel de esfuerzo aun no disipado de la presin de poros. Ejercicio 2.2. Copiar de apuntes de clase 2.3.3 Cimentaciones Profundas Es uno de los tipos de cimentacin ms costosos y se utilizan cuando es necesario transferir las cargas a profundidades que superan los cinco metros en busca de un estrato ms competente o simplemente buscando que los esfuerzos actuantes sean asumidos por un volumen mayor de suelo. Algunas condiciones que hacen necesario la construccin de este tipo de cimentaciones son: Los estratos superficiales no garantizan la estabilidad de la obra. Los mtodos de mejoramiento del suelo no alcanzan las resistencias

requeridas para el tipo de proyecto a desarrollar. Cuando la realizacin de la obra de ingeniera lo requiere. Este tipo de cimentacin tiene mayores exigencias tcnicas para su construccin en equipos, personal y una estructura adecuada para su construccin. Aunque el movimiento de material o suelo de fundacin puede llegar a ser menor que en las cimentaciones superficiales y compensadas se alcanzan mayores profundidades, que en los dems sistemas de cimentacin. Los elementos que conforman este tipo de cimentacin son: Los pilotes, las pilas y los caissons. 2.4 PILOTES

Son elementos estructurales muy esbeltos construidos de diferentes tipos de material y de longitudes muy variadas entre 3 m hasta 50 m. Estos elementos transmiten cargas de la edificacin al suelo de fundacin por el fuste del pilote o por la punta pues estn sometidos a esfuerzos axiales de traccin o compresin. Las cargas se transmiten desde la edificacin al suelo de fundacin por rozamiento lateral en toda su longitud y por la presin ejercida por la punta del pilote al nivel de la cimentacin. La transmisin de cargas est en funcin del tipo de terreno, de las caractersticas del pilote y mtodo constructivo esencialmente. En la figura 2.19 se presentan los elementos de una cimentacin en este tipo de cimentacin.

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Este tipo de cimentacin se utiliza cuando se encuentran ciertas que condiciones que obligan su uso. En la figura 2.19 se presentan algunas condiciones que obligan el uso de una cimentacin profunda

Figura 2.29 Pilotes como sistema de cimentacin

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Figura 2.19 Usos de pilotes

Figura 2.30.a Sin llegar a estrato competente

Figura 2.30.b llegan hasta estrato competente o Roca

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Los pilotes son elementos estructurales muy esbeltos, verticales o ligeramente inclinados, constituidos en concreto reforzado, acero u otros materiales, y tienen una seccin transversal pequea en relacin con su longitud. A menudo los pilotes se utilizan en grupos, y las cargas de la edificacin a los pilotes se transmite mediante una losa o cabezal fundido en la parte superior de los pilotes y que sirve de conexin con la estructura. El dimetro mximo de un pilote es de 60 cm. y se utilizan para transmitir las cargas de la estructura a travs de estratos de suelo de baja capacidad de carga hasta llegar a un estrato de mayor capacidad o hasta que la friccin lateral compensa la carga de la edificacin, lo cual a menudo se encuentra a una profundidad considerable. Aunque en forma regular estos se utilizan en posicin vertical en algunos casos se colocan inclinados cuando las condiciones de esfuerzos a los que van a estar sometidos favorecen su inclinacin.

2.4.1 Clasificaciones

Existen diversos materiales y formas de pilotes que son utilizados actualmente. Estos se pueden clasificar as: - Por tipo de material - Por el mtodo de construccin - Por la forma de la seccin - Por su capacidad estructural 2.4.2 Por el tipo de material

De acuerdo al nivel de esfuerzos que va a transmitir el elemento y al medio en el que va a trabajar, se puede acudir a una gran variedad de materiales. De madera: proporciona cimentaciones seguras y econmicas, estos no pueden soportar los esfuerzos debidos a un fuerte hincado cuando queda en estratos muy resistentes se recubre le punta con regatones de acero. Los pilotes de madera pueden soportar valores de 20 y 30 toneladas. La vida del pilote depende del tipo de madera utilizad o del tratamiento realizado a la madera. Pero se consiguen tiempos adecuaos de duracin al mantener las condiciones de saturacin y para la parte del pilote arriba del nivel fretico, se aumenta su duracin si se ha tratado con creosota. Los pilotes de maderas en agua estancadas o saladas estn sujetas al ataque de organismos marinos, generalmente se utilizan troncos de pino descortezado para estos ambientes por su resistencia.

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Como dimetro de los pilotes de este tipo de material se puede adoptar un rango entre 20 y 35 cm, pero se debe tener en cuenta los esfuerzos de trabajo y los esfuerzos generados durante la hinca. Los dimetros de este tipo de pilotes casi nunca son constantes y se llegan a tener secciones cnicas, dependiendo de la longitud adoptada entre 6-10 m. El dimetro del pilote puede disminuir hacia la punta. Fotos

Figura 2.20 Pilotes de Madera Pilotes Metlicos (Acero): Son muy utilizados los tubos de acero que usualmente se llenan de concreto despus de hincarlos y los perfiles de acero en H, cuando se requiere un hincado fuerte, longitudes grandes o elevadas cargas de trabajo por pilote. Se usan para alcanzar un estrato de gran capacidad de carga a gran profundidad, para estratos con presencia de gravas gruesas los pilotes se fuerzan o doblan, las puntas de los pilotes deben reforzarse segn el anlisis de esfuerzos. El dimetro varia entre 25-75 cm y el espesor de las paredes va desde 2,5-4,5 mm sus longitudes pueden ser de 15-20 m, en tubos y en perfiles H se tiene una gran variedad. Estos pilotes estn sujetos a la corrosin, los recubrimientos epxicos son efectivos y no daan con facilidad el hincado, o tambin el concreto puede ser til para recubrir zonas vulnerables. Fotos

Figura 2.21 Pilotes de Acero Pilotes Metlicos (Roscados): son poco utilizados se introducen en el terreno sin vibraciones pero e causa del esfuerzo necesario pera hacerlos penetrar se requiere un cubrestante especial, se pueden instalar en posicin horizontal o inclinada. Fotos

Figura 2.23 Pilotes Roscados Pilotes en Concreto simple: estos pueden dividirse en dos categoras: fundidos en el lugar y prefabricados. Su resistencia depende del diseo de la mezcla y de su seccin transversal. Fotos

Figura 2.24 Pilotes de Concreto El proceso de construccin se inicia con la perforacin del hueco donde se funde el pilote y una vez se haya colocado el refuerzo se inyecta el concreto. El vaciado se hace de abajo hacia arriba, se construyen hincando un tubo abierto en el fondo de la excavacin, limpiando y llenando la perforacin de concreto al ir sacando el tubo. Este sistema de construccin frecuentemente presentan imperfecciones y

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discontinuidades que no son recomendables. Para corregir esto se usa un martillo de gravedad con una masa de concreto en la parte superior del tubo de hincado para el vaciado del concreto. El martillo sigue golpeando el tubo para que el concreto penetre en el suelo y llene la excavacin por encima de la punta del tubo, luego se saca el tubo progresivamente mientras se inyectan cantidades adicionales de concreto para ir formando el fuste del pilote que presenta una superficie spera donde queda en contacto con el suelo. Terminado el vaciado se retira el tubo de vaciado. Sus longitudes pueden ser de unos 20 m. Las instalaciones de pilotes colocados en perforaciones previas se encuentran con su respectiva informacin sobre las caractersticas y dimensiones de los pilotes disponibles. Pilotes en Concreto Reforzado: Su clculo debe realizarse segn las cargas de la estructura. Los prefabricados son de seccin cuadrada, hexagonal. Teniendo en cuenta los impactos de la hinca la cabeza se refuerza, la punta puede reforzarse mediante un elemento metlico. El curado del concreto es de cuatro a ocho semanas despus de fundidos, luego se procede a la hinca. Con el refuerzo se pretende reducir las grietas profundas por refuerzos de tensin durante su manejo e hincado y debe soportar los esfuerzos de flexin los dimetros menores a 60 cm, estos trabajan por la punta y friccin (fuste). Tambin se utilizan pilotes en concreto reforzado fundidos en el sitio, una misma maquina perfora coloca la canasta e inyecta el concreto. Los suelos con concentraciones de sales de Magnesio o de Sulfato de Sodio atacan al retuerzo a travs de las grietas del concreto. La mejor proteccin contra ello es usar un concreto que sea denso y de alta calidad. Fotos

Figura 2.25 Pilotes de Concreto Reforzado Pilotes Compuestos: Ocasionalmente los pilotes se fabrican uniendo secciones superiores e inferiores de materiales diferentes, como concreto arriba del nivel fretico y de madera sin tratar debajo. El costo y la dificultad para obtener una junta aceptable ha sido la causa del abandono casi total de este tipo. Pero se encuentran otros tipos de combinaciones de reas, tubos y otros componentes. Pilotes de Arena: En suelos donde se necesita acelerar el proceso de consolidacin se puede acudir a perforar y se rellena de arena, generando columnas de arena dentro del suelo que mejoran la capacidad de soporte y ayudan a la evacuacin del agua, ver figura 2.26 . Por ser de material granular sirven como filtro y permiten que el material se consolide. Son de baja capacidad de soporte (entre 5-10 ton).

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Figura 2.26 Pilotes de Arena Pilotes de Suelo-Cemento: Cuando se quiere mejorar la respuesta de un suelo de fundacin se puede acudir a perforaciones que se rellenan con una mexcla de suelo cemento. Estos pilotes funcionan como columnas confinadas en el suelo de fundacin y asumen parte de las cargas colocadas en superficie. Se usan en construcciones livianas y su capacidad de soporte es limitada.

Figura 2.27 Pilotes de Arena Pilotes de Cal: Cuando se quiere mejorar la respuesta de un suelo de fundacin de caractersticas expansivas se acude a perforaciones que se rellenan con Cal colocada en la perforacin realizando una compactacin. Estos pilotes funcionan como columnas confinadas en el suelo de fundacin que con el ascenso o descenso del nivel freatico llevan iones que ayudan a controlar la expansin.

Figura 2.28 Pilotes de Cal 2.4.3 Por el mtodo de Construccin

La forma como se construye el pilote tiene una incidencia en la forma de trabajo de este elemento estructural de la cimentacin. Algunos de los metodos constructivos se describen a continuacin Prefabricados e Hincados: pueden ser en acero, madera o concreto. La piloteadota tiene una energa hWE = , son de dos tipos, dinmica (golpes) neumtica (presin). La energa se va en la deformacin del pilote y otra parte en la penetracin. Es importante que la frecuencia de hincado no sea igual que la frecuencia natural de vibracin del suelo o del pilote.

Figura 2.29 Preexcavado y fundido en el sitio: se perfora el rea que va a ocupar el pilote y se funde el concreto con el refuerzo, el suelo se estabiliza con bentonita que mantiene el pozo abierto mientras se termina la construccin. Figura 2.30 Fotos Parcialmente Prefabricado: se utilizan elementos como tubos y se obtiene la forma del pilote, luego se pensionan cables para que alcance la rigidez, este se coloca preexcavado, por lo cual se pierde el aporte de friccin suelo pilote. Figura 2.31 Fotos 2.4.4 Por la forma de la seccin

Las dimensiones y la forma de la seccin son tenidas en cuenta por algunos autores para nombrar este tipo de elementos de la cimentacin.

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Figura 2.32 Secciones de pilotes

2.4.5 Por su capacidad estructural

Baja capacidad de soporte: En este grupo se encuentran los pilotes de madera arena, arena cemento, arcilla cal. Hinca de Pilotes: Es el procedimiento mediante el cual se instala el pilote en el sitio donde va a funcionar como sistema de cimentacin Equipo para el Hincado de Pilotes: estos se hincan comnmente por medio de un martillo (martinete) ocasionalmente, mediante un generador de fuerzas vibratorias; el martillo funciona en medio de un par de guas paralelas o correderas suspendidas de una gra elevadora estndar para sostener las guas a la base de la gra se realiza por un miembro horizontal conocido como marcador este puede alejarse o acortarse para permitir el hincado de pilotes inclinados y tambin para poner a plomo las guas en el sitio de un pilote vertical, el martillo es guiado axialmente por rieles incorporados a las guas. Fotos 2.4.6 Martillos de impacto

Martillo de Gravedad o de Cada Libre: las piloteadoras anteriormente estaban equipadas con martillos que caern desde el extremo superior de las guas a la cabeza del pilote. Martillos de Vapor o Diesel: estos tienen un martillo que es levantado por la presin del vapor y se deja caer por gravedad con o sin ayuda de la presin de vapor. Puede sustituirse el vapor por aire comprimido. Si la cada se debe solamente a la gravedad el martillo se llama de accin sencilla. Si la presin del

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vapor o del aire se suma a la energa hacia abajo se llama martillo de doble accin o diferencial. Martillos Hidrulicos: funcionan de manera similar a los de vapor y ejercen una presin continua sobre el elemento de la cimentacin. Estos traen amortiguador con el abierto de prolongar la vida del martillo reduciendo los esfuerzos de impacto. La cabeza del pilote est protegida por un cabezote para hincar suspendido de la base del martillo y sus dimensiones estn de acuerdo con las del pilote. Los amortiguadores no solo protegen la cabeza del pilote de los esfuerzos excesivos, sino que tambin tiene una influencia importante en las ondas de esfuerzo desarrollados en el pilote durante el hincado. Piloteadoras Vibratorias: los pilotes tambin se hincan valindose de generadores de fuerza que consisten en un peso esttico y en un par de pesos excntricos que giran en sentido contrario, dispuestos de manera que los componentes de la fuerza centrifuga se anulen entre si, mientras las componentes verticales son aditivas. La parte vibradora de la mquina se une positivamente a la cabeza del pilote, que se va a hincar, pero el resto de la mquina se asla de vibrador por medio de un muelle en madera que no tiene movimiento vibratorio. La fuerza punzante facilita la penetracin del pilote bajo la influencia del peso que acta constantemente hacia abajo, la frecuencia de trabajo de las piloteadoras es de 10-30 Hz. Si la frecuencia de la piloteadora se hace igual a la frecuencia natural del sistema formado, por el pilote, la piloteadora y el suelo, a la piloteadora se le llama piloteadora resonante, por lo tanto la frecuencia de una piloteadora de este tipo debe ser ajustable quedando normalmente entre 50-150 Hz. Por este mtodo la penetracin es rpida a menos que la resistencia a la penetracin de la punta, exceda el peso del conjunto hincador. 2.4.7 Eleccin del Tipo de Pilote

La eleccin la dictan las condiciones del subsuelo, las caractersticas de hincado de los pilotes, es probable comportamiento de la cimentacin y la economa. Las comparaciones econmicas deben basarse en el costo de toda la cimentacin y no nicamente del costo de los pilotes. Complementar

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Fundaciones

2.5 PILAS

Las pilas de cimentacin son elementos estructurales pesados que actan como un puntal masivo y funcionan de manera similar a la de los pilotes en compresin. Aunque no existe una divisin clara entre los dos, las pilas de cimentacin se caracterizan por tener una seccin transversal ms grande y una menor longitud que los pilotes. Las pilas de concreto pueden construirse en pozos excavados mediante el uso de taladro de gran dimetro o con encofrado provisional. Son pilotes con un dimetro mnimo de 60cm. El trmino pila se utiliza tambin para designar el elemento estructural que soporta la superestructura de un puente; en este contexto la pila puede cimentarse directamente sobre el estrato firme o soportarse mediante pilotes. En ingeniera de cimentaciones el trmino pila tiene dos significados diferentes: De acuerdo con uno de sus usos. una pila es un miembro estructural

subterrneo que tiene la funcin que cumple una zapata, es decir, transmitir la carga a un estrato capaz de soportarla, sin peligro de que falle ni de que sufra un asentamiento excesivo, sin embargo, contraste con una zapata, la relacin de la profundidad al ancho de la base de las pilas es usualmente mayor que cuatro, mientras que para las zapatas, esta relacin es comnmente mayor que la unidad.

De acuerdo con su segundo uso una pila es el apoyo, generalmente de

concreto o de mampostera para la estructura de un puente, usualmente, la pila no sobresale de la superficie del terreno, y comnmente se prolonga a travs de una masa de agua hasta nivel superior al de las aguas mximas.

De acuerdo con esta definicin, puede considerarse la pila en si, como una estructura que a su vez debe estar apoyada en una cimentacin adecuada. 2.5.1 Mtodos de Construccin

Los mtodos para construir pilas se dividen en dos grupos principales: En uno se excava un agujero hasta el nivel de desplante de la cimentacin y se construye la pila dentro del mismo. Usualmente los lados de la excavacin deben ademarse y apuntalarse para evitar el derrumbamiento. Estas perforaciones adems se les dice ademadas o entibadas, lo que depende de que el ademe se forme con formas metlicas cilndrico o sea de tableros o de tablestacas. Algunas veces se estabiliza la perforacin por medio de un lquido espeso en vez de ademe. Si la superficie del terreno est debajo del agua, la estructura que ese terreno que va a ocupar la pila se llama ATAGUIA. Bajo la proteccin de la atagua se hace la excavacin hasta el nivel deseado y se construye la pila.

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El otro mtodo para construir pilas es utilizando cajones. Los cajones son cajas o cilindros que se hincan hasta su posicin y constituyen la parte exterior de la pila de cimentacin terminada. Para facilitar el hincado, el borde inferior del cajn est provisto de una cuchilla. El material que est dentro del cajn se extrae por dragado a travs de la abertura en su extremo superior, o excavando a mano. El extremo inferior del cajn puede construirse formando una cmara hermtica y llenarse con aire comprimido para expulsar el agua de un espacio en el que los obreros puedan trabajar. Este procedimiento se conoce con el nombre de Mtodo del aire comprimido y permite quitar los obstculos que quedan debajo de la cuchilla y facilita la limpieza del fondo de la excavacin. Sin embargo, es un riesgo para la salud de los trabajadores y debe evitarse cuando sea posible. 2.5.2 Caissons

Es un sistema de construccin de cimentacin profunda (pilas) muy utilizado para puentes, estructuras enterradas, estaciones de bombeo. Son elementos estructurales huecos de un dimetro mayor que el de los pilotes. Consiste en un cajn prefabricado con un tapn de fondo que puede ser fundido en el sitio o prefabricado y que se hace descender hasta el nivel proyectado para la fundacin. Los Caisson se hunden en el suelo debido a su propio peso hasta llegar al nivel de cimentacin deseado y hacen parte integrante de la cimentacin definitiva. Se deben desarrollar por limitaciones constructivas debido a la baja capacidad de los materiales en el sitio. Estos se pueden construir por etapas o monolticamente y por su espesor se pueden clasificar como pilas. Se construyen en concreto reforzado, para la cimentacin de edificaciones y estribos de puentes a profundidades desde 3 a 40 m. A los caissons se les agrupa generalmente en tres categoras: Caisson Abiertos: son unidades estructurales huecas tanto en la base como en la parte superior, por lo que la excavacin y bajado del elemento estructural puede realizarse directamente desde el terreno en el caso de edificaciones o superficie del agua en el caso de puentes, son de diversos tamaos los cuales dependen de las cargas a soportar. El nivel de carga es alto pueden superar la 100.000 toneladas, se requieren que sean segmentadas internamente por celdas de formas circular, cuadrada o rectangular. Ver figura 2.33 Caisson Neumtico: similares a los caissons abiertos, pero estn cerrados en su base, as que se puede mantener aire comprimido dentro de ellos durante el hundimiento o bajado, la presin del aire comprimido debe ser cuidadosamente controlada, al igual que la presin externa del suelo y agua en la base del caisson. Se presentan dificultades para la permanencia de personal dentro del caisson, pero evita la falla de fondo. Ver figura 2.35

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Caisson de cajn: son distinciones realizadas entre los anteriores, cuando estas unidades estructurales estn cerradas en la base y en algunas ocasiones tambin en su parte superior de tal forma que puedan ser ubicadas sobre una fundacin adecuada en el lecho de un ro. Cajn abierto: se utiliza este sistema de cimentacin para excavacin en seco, excavacin bajo agua. Excavacin bajo lodo. El cajn baja por su propio peso y debe ser capaz de vencer la friccin lateral del suelo, se logra incrementar el peso H = 2 a 3 m

Figura 2.33 Caisson de Cajn abierto.

Figura 2.34.a Cajn abierto por arriba

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Figura 2.34.b Cajn cerrado

Figura 2.34.c Cajn abierto en la parte inferior

Excavaciones en suelos cohesivos blandos de baja resistencia: el suelo llega a deformarse hacia la excavacin produciendo hundimientos del suelo en las vecindades y en algunos casos puede producirse la falla de fondo o de base. Este problema se trata por capacidad portante del suelo. En el caso de un sitio y para un determinado suelo se prev la falla de fondo. El cajn neumtico es muy sofisticado pero le da solucin a este inconveniente. En este caso debe determinarse la altura mxima a partir de la cual se puede presentar falla.

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Figura 2.35 hc = altura critica, Presin Critica = hc , se debe utilizar este sistema para evitar la falla de fondo.

Suelos no cohesivos: En este caso se tiene alta permeabilidad, se presenta flujo hacia la excavacin bajo agua. Cuando encontramos un estrato impermeable sobre uno permeable, parte de la excavacin puede realizarse en seco. Esta altura esta controlada por:

=*h Peso tapn de arcilla = Zw*hw Altura columna de agua la sub-presin ejercida por el nivel fretico esta contrarrestada por el peso del suelo o tapn de arcilla.

wwzH >=1 ,en este caso h1C espesor del tapn de arcilla crtico, donde se igualan las presiones h1C wz= Inundacin de la excavacin, pues la sub-presin rompe el tapn de arcilla. Solucin dejar inundado y excavar bajo agua o abatir el nivel fretico por bombeo lo cual no es muy fcil, e incrementa los costos. Suelos no cohesivos secos: peso del cajn insuficiente. La estructura de cimentacin no baja por su propio peso. El peso del cajn debe vencer la friccin lateral del suelo. Se hace necesario la colocacin de una sobrecarga. 2.6 CLASIFICACIN DEL SUELO DE FUNDACIN El origen y las cargas que haya soportado el SUELO DE FUNDACIN tienen incidencia en la capacidad de carga y la deformabilidad del material, por tal razn resulta necesario conocer la historia y la caracterizacin del subsuelo y la condicin de esfuerzos a la que ha sido sometido para predecir como se va a comportar cuando se cambien los esfuerzos en el medio. Teniendo en cuenta este comportamiento se hacen recomendaciones de diseo de tipos de cimentacin utilizadas para cada tipo de material, teniendo en cuenta la capacidad de carga y

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el grado de consolidacin del depsito que va a soportar la estructura. En la siguiente figura 2.15 se presentan tipos de suelos teniendo en cuenta el grado de consolidacin o fracturamiento y los nombres utilizados para su identificacin:

Figura 2.36 Tipo de material de fundacin 2.6.1 Suelos Normalmente Consolidados (NC) Un depsito de suelo normalmente consolidado es aquel que en toda su historia geolgica desde su formacin no ha estado sometido a un esfuerzo mayor que el actual, por tal razn el esfuerzo geostatico que esta soportando actualmente es el mximo que ha soportado, y que debido a ese esfuerzo se encuentra consolidado, este esfuerzo se denomina de preconsolidacin y se representa por p. Para que un depsito de suelo se pueda considerar como normalmente consolidado resulta necesario que sobre este no se hayan efectuado excavaciones y procesos de remocin causados por procesos naturales que modifican las condiciones de caga del material que queda in situ. En un material que se va a utilizar como fundacin estas modificaciones de carga tienen influencia sobre la compresibilidad del material y deben ser tenidas en cuenta a la hora de evaluar las deformaciones. Dentro de este grupo de suelos normalmente consolidados se tienen varios tipos de suelo de acuerdo al grado de consolidacin del depsito. Normalmente Consolidado de Origen Reciente (NC OR): En este tipo de materiales la presin de poros generada por la colocacin de un nuevo espesor de suelo o sobrecarga acaba de ser disipada, 0= , indicando que el proceso de

TIPO DE MATERIAL DE FUNDACION

SUELOS

ROCAS

NC

SC

Baja resistencia y alta compresibilidad OMR

vop NC >

Sobreconsolidados Ligeramente Sobreconsolidados Fuertemente Sobreconsolidados

OMR OR OA

Sana Fracturada Geometra Favorable Geometra desfavorable

99 Cimentaciones

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consolidacin acaba de terminar y que no se van a presentar ms deformaciones por el proceso de consolidacin primaria debidos del peso propio.

Figura 2.37 Suelo NC de OMR

Arreglar figura Dentro de este grupo de suelos se tienen los suelos de origen reciente donde el exceso de presin de poros producto del peso propio de los estratos o capas superiores ya se ha disipado y por tal razn los esfuerzos efectivos vertical y de preconsolidacin son iguales. El exceso de presin de poros es aproximadamente cero, luego el proceso de consolidacin primaria ya ha terminado. En la figura 2.37 se observa la curva de consolidacin para este tipo de suelos.

vop = (2,5) Donde: 0=e he +=

p = Presin efectiva de preconsolidacin vo = Esfuerzo efectivo vertical inicial = Presin de poros =e Exceso de presin de poros =h Presin hidrosttica de poros

La presin de poros puede dividirse en dos componentes, una parte que es generada por el peso de la columna de agua y se denomina h y otra parte que corresponde a la presin aun no disipada en el punto del continuo y que se denomina e. La suma de estas dos componentes de la presin del agua en el medio da la presin de poros con la cual se deben evaluar los esfuerzos efectivos.

A

B

e

0v Log

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Suelo Normalmente Consolidado de Origen Muy Reciente (NC OMR)

Figura 2.38 Suelo Normalmente Consolidado OMR

Suelo normalmente consolidado bajo la sobrepresin presente, pero donde el exceso de presin de poros e no ha llegado a cero, en este caso el exceso de presin de poros debido a la sobrecarga reciente no ha terminado de disiparse y sta tiene un efecto sobre la magnitud de la compresibilidad y el esfuerzo vertical efectivo. Los esfuerzos efectivos de preconsolidacin y vertical son iguales, pero la existencia del exceso de presin de poros origina un comportamiento particular.

vop = ; 0>

he += e 0

En este tipo de suelos al colocar una carga adicional es necesario tener en cuenta que las deformaciones que se van a presentar estan determinadas por las deformaciones elsticas generadas por la magnitud de la carga colocada mas las deformaciones por consolidacin que estan afectadas por la carga colocada mas el exceso de presin de poros no disipada. Ejemplo 2.3 En la construccin de un terrapln construido sobre un deposito de arcilla NC, es necesario determinar los asentamientos por consolidacin primaria en el eje del terrapln, que se van a generar teniendo en cuenta el sistema de

e

e0

U

e A

B

0v Log

101 Cimentaciones

Fundaciones

construccin del terrapln. Sobre el perfil mostrado en la figura E2.1, se construyo el terrapln con la seccin mostrada, si el sector donde va a quedar el terrapln fue sometido a una sobrecarga de 10 t/m2, durante 6 meses previos a la construccin.

Figura E2.3 Perfil estratigrfico y terrapln Suelo Normalmente Consolidado de Origen Antiguo. (NC OA): Este suelo corresponde a un depsito donde el proceso de consolidacin se termino hace muchos aos y por la permanencia del mismo nivel de esfuerzos durante un periodo bastante largo, la sobrecarga se logra una reduccin en el volumen del material que disminuye el volumen de asentamientos del deposito a pesar que la compresibilidad de todo el deposito permanece aparentemente constante. En la figura 2.39 se presenta una curva tpica de consolidacin y su simplificacin para trabajar con tramos rectos de deformacin. En la figura simplificada se muestra el efecto del tiempo en la relacin de vacos, al igual que la trayectoria de deformacin del suelo, pues si se asume que por el nivel de esfuerzos el deposito esta en B inicialmente y despus de cientos de aos paso al punto B y al cargar este suelo en la curva se observa un desplazamiento con pendiente del tramo de recomprensin hasta encontrar la curva original de consolidacin. Como se puede observar en la figura esta situacin disminuye la relacin de vacos con los mismos esfuerzos efectivos, lo cual implica una menor compresibilidad del material, o menores deformaciones verticales o asentamientos cuando sea cargado. A pesar de ser un suelo NC, se comporta como un suelo sobreconsolidado y para la evaluacin de asentamientos se puede acudir a las expresiones propuestas para este tipo de materiales.

A

B

C

e

Log

Cimentaciones 102

Fundaciones

Figura 2.39 Curva Simplificada de Consolidacin para Suelo NC. OA Ver figura en hoja En este tipo de suelos los esfuerzos efectivos de preconsolidacin y el esfuerzo efectivo geostatico vertical generado por el peso de las capas suprayacentes deben ser casi iguales y el exceso de la presin de poros debe ser nulo. El proceso de consolidacin termin hace cientos de aos y este tiempo da origen a compresiones verticales.

vop = ; 0= Con el tiempo se puede presentar una deformacin por consolidacin secundaria o rango de sobreconsolidacin que puede ser generada por la variacin del nivel fretico, procesos de secado y esfuerzos de contraccin resultantes o combinacin del humedecimiento secado. En la identificacin de este tipo de suelos puede no detectarse exceso de presin de poros e resultando entonces que p < vo lo cual no es lgico, indicando que el modo de determinar la presin de poros no es la adecuada. Para medir la presin de poros se utilizan los piezmetros, lo cual no es muy usual en estudios de suelos para cimentaciones por el costo que esta instrumentacin representa, pero su instalacin se justifica en depsitos donde la identificacin geolgica hacen pensar en presiones de poros no disipadas.

2.6.2 Suelos de Baja Resistencia y Alta Compresibilidad

Estas dos condiciones geomecnicas son muy desfavorables para el diseo de una cimentacin en este tipo de materiales, pues cualquier carga puede llegar a generar la falla del suelo o asentamientos perjudiciales para la cimentacin. La identificacin preliminar del suelo de fundacin permite conocer caractersticas geomecnicas que determinan su comportamiento bajo cargas constantes. Los comportamientos observados de suelos de este tipo se han agrupado tomando como base los resultados de un ensayo de consolidacin y la historia de los depsitos.

2.6.3 Suelos Sobreconsolidados (SC):

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Bajo la condicin de carga actual un suelo es sobreconsolidado cuando los esfuerzos efectivos geostticos actuales son menores que la presin de preconsolidacin. Esta condicin se puede alcanzar por procesos de erosin, movimientos de tierra realizados por el hombre, movimientos en masa o deslizamientos, procesos que generan grandes descargas y otros cambios menores que generan menores descargas como cambios en el nivel fretico, lavado de sales por ciclos humedecimiento secado. En esta clasificacin se encuentran tres tipos de suelos; los fuertemente consolidados, los ligeramente consolidados y los sobreconsolidados.

Figura 2.40 Curva de Consolidacin Suelo Sobreconsolidado

Ligeramente Sobreconsolidados Este tipo de suelos tiene un esfuerzo geostatico vertical muy similar a la presin de consolidacin y se encuentran en la transicin entre normalmente consolidados y sobreconsolidados. Por haber terminado toda la etapa de consolidacin el exceso de presin de poros es cero y el esfuerzo efectivo vertical se encuentra en el tramo de recomprensin de la curva de consolidacin.

vop > ; 0=e 3

0

v

p

(2.6)

Debido a los procesos de descarga del suelo despus de haber superado toda la etapa de consolidacin su compresibilidad es baja.

Cimentaciones 104

Fundaciones

Suelos Sobreconsolidados: Los procesos de descarga a los que ha estado sometido este tipo de suelo lo hacen soportar esfuerzos muy superiores a los que estaba soportando con escasas deformaciones, pues estas son calculadas con el coeficiente de recomprensin.

entrev

p

0

3 y 5 (2.7)

Suelos Fuertemente Sobreconsolidados: Desde el punto de vista fundaciones este tipo de suelo ofrece las mejores garantas para asumir esfuerzos sin mayores deformaciones. Al igual que en caso anterior las deformaciones se calculan con el coeficiente de recomprensin pero el tramo a recorrer por la curva es mucho ms largo.

vop > ; 0=e 5

0

v

p

(2.8)

El esfuerzo vertical efectivo es menor que el esfuerzo de preconsolidacin, en algunos casos la relacin de sobreconsolidacin obedece a efectos del tiempo. En el caso de disminucin del esfuerzo vertical por descarga, estos estas condiciones son generadas por procesos geomorfolgicos regionales.

En todos los casos =0 y RSC =0v

p

(2.9)

El reconocimiento de los suelos descritos en los prrafos anteriores, tiene una gran importancia en el diseo de la cimentacin, pues permite asignar un tipo de cimentacin de acuerdo a las caractersticas observadas. En el proceso de seleccin del tipo de cimentacin a utilizar es necesario tener en cuenta el tipo de estructura y las caractersticas del suelo en el sitio de construccin para seleccionar con estos dos aspectos la cimentacin a disear, teniendo en cuenta que existen varias alternativas en la mayora de los casos en especial considerando las deformaciones posibles y la seguridad, frente al funcionamiento de la estructura, teniendo en cuenta los costos de la construccin de la alternativa de cimentacin seleccionada. Se puede generalizar que las cimentaciones superficiales resultan apropiadas para suelos sobreconsolidados y el tipo de elementos de la cimentacin debe estar acorde a las cargas a transferir; Para suelos de baja resistencia y alta compresibilidad se debe utilizar el sistema de cimentacin compensada que

105 Cimentaciones

Fundaciones

consiste en reemplazar parte o la totalidad del peso de la estructura por suelo excavado del sitio de cimentacin. Si debido a las caractersticas variables del terreno o de las diferentes cargas, se pueden esperar deformaciones diferenciales no admisibles, para la estructura, es necesario considerar la alternativa de separar cada parte de la estructura mediante juntas de construccin, siendo generalmente suficiente con disponerlas como juntas de dilatacin. 2.6.4 Macizos Rocosos

2.7 Tipo de Cimentacin segn Suelo de Fundacin

De acuerdo al tipo de suelo presente en un sitio es factible asignar diversas alternativas de elementos de cimentacin, buscando obtener el mejor uso del suelo de fundacin que es el de generar los mayores esfuerzos de trabajo que puedan ser asumidos sin fallar y las mximas deformaciones que sean compatibles con la estructura, sin llegar a afectar el funcionamiento de la edificacin. Para esta seleccin se toma como base la clasificacin de suelos propuesta para fundaciones y los tipo de cimentaciones ya descritos, asignando las a cada suelo los tipos de cimentaciones superficiales que sea factible. La factibilidad de construccin de un tipo de cimentacin en un determinado deposito se verifica comparando el nivel de carga generado por la edificacin con la resistencia del suelo de fundacin, la cual se obtiene de la clasificacin de suelos presentada y para la deformabilidad se compara en la curva de consolidacin del suelo de fundacin los esfuerzos geostaticos existentes antes de la construccin con los que va a asumir despus de construida la edificacin para saber por cual rama se presenta la deformacin, determinando el coeficiente a utilizar en el calculo de los asentamientos. Sobre esta grafica se pueden dibujar los procesos de carga, descarga asignando de esta forma los coeficientes de deformabilidad a utilizar, Cr o Cc, en la evaluacin de los asentamientos y de esta forma tener un orden de magnitudes. Cimentaciones Superficiales: Este tipo de cimentaciones es factible utilizarla en suelos normalmente consolidados de origen reciente para un bajo nivel de esfuerzos y en suelos de origen antiguo para valores moderados de esfuerzos. Si la sobrecarga o edificacin va a generar mayores esfuerzos los suelos sobreconsolidados presentan la mejor alternativa. En la figura 2.19 Cimentaciones Compensadas: Se inicia este anlisis con las cimentaciones compensadas que de acuerdo a lo mencionado en el numeral anterior son aquellas cimentaciones en las cuales el peso de la estructura es compensada total

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Fundaciones

o parcialmente con el peso del material retirado debido a las caractersticas de resistencia y deformabilidad del suelo de fundacin o, a las altas cargas generadas por la edificacin. Se expresa en forma general para este tipo de cimentacin los esfuerzos generados de la siguiente forma: P = Nivel de sobrecarga.

=We Peso estimado de la estructura donde se incluyen todos los pesos de la estructura y los generados po