• Author / Uploaded
• Inés Vetancourt

Citation preview

Ing. Inés Vetancourt

CIMENTACIONES

  El cimiento es aquella parte de la estructura encargada de

transmitir las cargas al terreno. Dado que la resistencia y rigidez del terreno son, salvo raros casos, muy inferiores a las de la estructura, la cimentación posee un área en planta muy superior a la suma de las áreas de todos los soportes y muros de carga.

 Los cimientos son en general piezas de volumen considerable, con respecto al volumen de las piezas de la estructura. Los cimientos se construyen casi invariablemente en hormigón armado y, en general, se emplea en ellos hormigón de calidad relativamente baja, ya que no resulta económicamente interesante el empleo de hormigones de resistencias mayores.

CIMENTACIONES

  Para poder realizar una buena cimentación es necesario un

conocimiento previo del terreno en el que se va a construir la estructura. La correcta clasificación de los materiales del subsuelo es un paso importante para cualquier trabajo de cimentación, porque proporciona los primeros datos sobre las experiencias que puedan anticiparse durante y después de la construcción.

 El detalle con el que se describen, prueban y valoran las muestras, depende del tipo de estructura que se va a construir, de consideraciones económicas de la naturaleza de los suelos, y en cierto grado del método con el que se hace el muestreo.

CIMENTACIONES DE EDIFICIOS

  Cimentaciones superficiales Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas. Las cimentaciones superficiales se clasifican en:  Cimentaciones ciclópeas.  Zapatas: Zapatas aisladas, Zapatas corridas, Zapatas combinadas.  Losas de cimentación.

CIMENTACIONES CICLÓPEAS

 su construcción

El procedimiento para consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más o menos grandes a medida que se va hormigonando para economizar material.

ZAPATAS

 Es una ampliación de la base de una columna o muro, que

tiene por objeto transmitir la carga al subsuelo a una presión adecuada a las propiedades del suelo.

ZAPATA AISLADA Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite.

ZAPATA AISLADA



ZAPATAS



ZAPATAS CORRIDAS  Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales o puntuales separadas.  Las zapatas corridas pueden ser de concreto simple o de concreto armado, dependiendo de la magnitud de los esfuerzos a los que se encuentran sometidas. Por lo general, los muros de albañilería no portante tienen cimentación de concreto simple mientras que los muros portantes, de concreto o albañilería, utilizan zapatas de concreto armado, sobre todo en terrenos de mala calidad.

ZAPATA CORRIDA



ZAPATAS

 ZAPATAS COMBINADAS  Son aquellas fundaciones que soportan mas de una columna. Se opta por esta solución cuando se tienen dos columnas muy juntas y al calcular el área necesaria de zapata para suplir los esfuerzos admisibles sobre el suelo nos da que sus áreas se montan.  Se caracteriza por soportar más de un elemento sobre una misma base , además de tener un espesor mucho mayor que el de una zapata aislada o corrida.

ZAPATA COMBINADA



LOSA DE CIMENTACIÓN



 Una losa de cimentación es una zapata combinada que cubre toda el área que queda debajo de una estructura y que soporta todos los muros y columnas. Cuando las cargas del edificio son tan pesadas o la presión admisible en el suelo es tan pequeña que las zapatas individuales van a cubrir más de la mitad del área del edificio, es probable que la losa corrida sea más económica que las zapatas.  Las losas de cimentación se proyectan como losas de concreto planas y sin nervaduras. Las cargas que obran hacia abajo sobre la losa son las de las columnas Individuales o las de los muros.

LOSA DE CIMENTACIÓN



CIMENTACIONES PROFUNDAS

  Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga

CIMENTACIONES PROFUNDAS



PILOTES  Cuando el suelo situado al nivel en que se desplantaría normalmente una zapata o una losa de cimentación, es demasiado débil o compresible para proporcionar un soporte adecuado, las cargas se transmiten al material más adecuado a profundidad por medio de pilotes.  Por consiguiente los pilotes van generalmente asociados con problemas difíciles de cimentación y con las condiciones peligrosas del suelo. Sin embargo, esto no significa que las cimentaciones sobre pilotes sean peligrosas, es una advertencia para los inexpertos e imprudentes, particularmente para los propietarios y constructores.

CIMENTACIONES PROFUNDAS



PILOTES  Los pilotes son miembros estructurales con un área de sección transversal pequeña en comparación con su longitud. Se hincan en el suelo a base de golpes generados por maquinaria especializada, en grupos o en filas, conteniendo cada uno el suficiente número de pilotes para soportar la carga de una sola columna o muro.  Son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotes de extracción ejecutados in situ).

PILOTES



CIMENTACIONES EN PRESAS

  La calidad de la cimentación de un sitio de presa debe valorarse en términos de estabilidad, capacidad portante, compresibilidad (suelos) o deformabilidad (rocas) y la permeabilidad efectiva de la masa. Las técnicas de investigación que deberán adoptarse dependerán de la geomorfología y la geología del lugar especifico.

CIMENTACIONES EN PRESAS

  Presas sobre arcillas rígidas de buena calidad y rocas meteorizadas. En depósitos extensos y uniformes de arcillas de buena calidad es poco probable que las percolaciones serias sean un problema. Se requiere muchísimo cuidado al examinar las muestras recuperadas para detectar tales aspectos. La evaluación de los parámetros apropiados de resistencias al corte, para usarlos en el diseño, es de una gran importancia. Para cimentaciones en rocas, la identificación precisa del perfil de meteorización de las rocas puede ser difícil.

CIMENTACIONES EN PRESAS



 Presas sobre cimentaciones cohesivas suaves. En general, la presencia de depósitos de arcillas compresibles y suaves asegura que la filtración no requiera una mayor consideración. La naturaleza de estas formaciones también garantiza que las investigaciones sean, en principio, relativamente sencillas. Las consideraciones de estabilidad y asentamiento requerirán la determinación del esfuerzo de corte drenado y los parámetros de consolidación para la arcilla.

CIMENTACIONES EN PRESAS



 Presas sobre cimentaciones permeables. Los problemas asociados con las filtraciones son dominantes cuando la presa esta cimentada sobre terrenos relativamente permeables. En una alta proporción de estos casos, las condiciones del suelo son muy complejas, con horizontes permeables o menos permeables presentes e intermezclados.  Presas sobre cimentaciones en roca. La naturaleza de la investigación depende de si se propone una presa de relleno o de concreto. Mientras la decisión esta abierta, las investigaciones deben cubrir ambas opciones. Ambas requieren entender por completo la geología del lugar

CIMENTACIONES EN PRESAS

  Presas de concreto. La estabilidad de la cimentación de las presas de concreto requiere una evaluación cuidadosa de la frecuencia, orientación y naturaleza de las discontinuidades de la roca, además de las características del material de relleno, como arcilla. La estabilidad de los estribos y su deformabilidad son y importantes en todos los tipos de presas de concreto en valles angostos con costados pendientes, y en particular, si el diseño considera algún grado de acción de arco.

CIMENTACIONES EN PRESAS

  Presas de relleno. La infiltración en las cimentaciones es menos crítica que para las presas de concretos, puesto que las trayectorias de infiltración son mucho mas largas. La durabilidad de la roca utilizada en el enrocado o en el revestimiento deberá evaluarse cuando se contemple una presa de relleno, lo cual requiera ensayos químicos, de desgaste y de meteorización acelerada para estudiar la degradación a largo plazo.

TALUDES

  Superficie inclinada respecto a la horizontal que hayan de adoptar permanentemente las estructuras de tierra, bien sea en forma natural o como consecuencia de la intervención humana en una obra de ingeniería. Los taludes se dividen en naturales (laderas) o artificiales (cortes y terraplenes).

TALUDES

  Métodos para estabilizar taludes Tan pronto se comprueba que hay un riesgo de inestabilidad en un determinado talud, se debe buscar la mejor solución y considerar aspectos de costo, naturaleza de las obras fectadas (tanto en la cresta como al pie del talud), tiempo estimado en el que se puede presentar el problema, disponibilidad de los materiales de construcción, etc.

MÉTODOS PARA ESTABILIZAR TALUDES



• Aumentar la resistencia del suelo: son las soluciones que aplican drenaje en el suelo para bajar el nivel freático o la inyección de substancias que aumenten la resistencia del suelo, tales como el cemento u otro • Disminuir los esfuerzos actuantes en el talud: soluciones tales como el cambio de la geometría del talud mediante el corte parcial o total de éste a un ángulo menor o la remoción de la cresta para reducir su altura. • Aumentar los esfuerzos de confinamiento (σ3) del talud: se puede lograr la estabilización de un talud mediante obras, como los muros de gravedad, las pantallas atirantadas o las bermas hechas del mismo suelo.

MÉTODOS PARA ESTABILIZAR TALUDES



 Cambio de la geometría El cambio de la geometría de un determinado talud puede realizarse mediante soluciones tales como la disminución de la pendiente a un ángulo menor, la reducción de la altura (especialmente en suelos con comportamiento cohesivo) y la colocación de material en la base o pie del talud (construcción de una berma); en esta última solución es común usar material de las partes superiores del talud.

MÉTODOS PARA ESTABILIZAR TALUDES



SOLUCIONES ESTRUCTURALES

  Este tipo de soluciones generalmente se usa cuando hay limitaciones de espacio o cuando resulta imposible contener un deslizamiento con los métodos discutidos anteriormente. El objetivo principal de las estructuras de retención es incrementar las fuerzas resistentes de forma activa (peso propio de la estructura, inclusión de tirantes, etc.) y de forma pasiva al oponer resistencia ante el movimiento de la masa de suelo.

SOLUCIONES ESTRUCTURALES

  Muros de gravedad y en cantiliver: la estabilidad de un muro de gravedad se debe a su peso propio y a la resistencia pasiva que se genera en la parte frontal del mismo. Las soluciones de este tipo son antieconómicas porque el material de construcción se usa solamente por su peso muerto, en cambio los muros en cantiliver hechos de concreto armado, son más económicos porque son del mismo material del relleno, el que aporta la mayor parte del peso muerto requerido.

SOLUCIONES ESTRUCTURALES



SOLUCIONES ESTRUCTURALES



SOLUCIONES ESTRUCTURALES

  • Pantallas: consisten de una malla metálica sobre la cual se proyecta concreto recubriendo toda la cara del talud. Es común “atirantar” esta corteza de concreto armado mediante anclajes que atraviesan completamente la superficie de falla para posteriormente ser tensados y ejercer un empuje activo en dirección opuesta al movimiento de la masa de suelo.

SOLUCIONES ESTRUCTURALES

