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Universidad del Bio-Bio Faculta de Arquitectura, Construcción y Diseño. Departamento de Ciencias de la construcción

“El problema de abordar la pendiente a la hora de fundar”: “El Caso de Concepción”

Alumno José Luis Belmar Jara Profesor Guía: Raúl Soto Concepción, marzo 2005

1


2


Índice: 1.-Introducción:.................................................................4 2.-Cáp. I: Historia geológica de Concepción:...................7 3.-Cáp. II: Descripción de los distintos suelos de fundación de la ciudad de concepción:..........................14 4.-Cáp. III: Fundaciones en general:..............................22 5.-Cáp. IV: Fundaciones en pendiente:..........................40 6.-Cáp. V: Muros de Contención:...................................51 7.-Cáp. VI: Problemas de estabilidad de taludes:..........76 8.-Cáp. VII: Sistemas de estabilización de taludes:.......88 9.-Cáp. VIII: Sistemas de Drenaje:.................................99 10:Glosario:..................................................................105 11.Conclusiones:..........................................................107 12: Bibliografía:.............................................................109 13.Apéndice..................................................................110

3


1.1

Introducción.

tanto generales como específicos relacionados con la materia.

El presente seminario surge como una

El titulo original de este seminario iba a ser

respuesta a una necesidad presentada en los

“Fundaciones en pendiente en la ciudad de

últimos años no solo en la ciudad de concepción

Concepción”, con el cual se pretendía ver cuales

sino en el país en general, y este problema es la

eran los problemas a la hora de fundar en

expansión urbana.

pendiente, centrando siempre la atención en el

Desde hace algunos años ha aumentado la

tema de las fundaciones, pero una vez recabados

demanda de zonas urbanizadas, por lo que se ha

los datos y realizando las respectivas

hecho necesario el emplear nuevas zonas de

observaciones se decidió cambiar el titulo a “el

expansión urbana.

problema de la pendiente al momento de fundar”,

Dentro de estas zonas en el caso de

puesto que se observo que en la practica, en la

Concepción destacan los cerros, este hecho a

mayoría de los casos la fundación no es el

traído aparejado nuevos inconvenientes

problema principal al momento de abordar el

relacionados con la dificultad de construir en la

problema de edificar en pendiente, sino el

pendiente, este seminario reúne antecedentes

4


problema principal es el de como contener la

relevantes para el objetivo del presente

pendiente.

documento.

En la estructura del seminario se puede observar

El capitulo siguiente hace un análisis de los

la postura original, la cual siempre parte de lo

distintos sistemas empleados como fundaciones

general a lo particular

en general, viendo sus aplicaciones mas

Para poder abordar este tema en una primera instancia se analiza el porque la zona de

frecuentes en el campo de la arquitectura. Los temas siguientes se introducen de lleno

Concepción y sus alrededores poseen la forma

el tema principal del seminario, se logran

que poseen, así como los principales

diferenciar dos maneras de abordar este tema, el

antecedentes que nos ayuden a poseer una mayor

primero consiste en construir, y por lo tanto fundar,

comprensión de nuestra zona desde un punto de

respetando la pendiente, haciéndola parte del

vista geológico.

proyecto.

Posteriormente se hace una descripción

La segunda manera consiste en cortar el talud y

detallada de los tipos particulares de suelos de

construir en una base más estable, dentro de esta

fundación existentes en la región, analizando su

línea encontramos dos posturas, la primera

ubicación, composición, y sus propiedades

consistente en fundar sobre el talud, de esta

5


manera el sistema de contención del talud deberá considerar los sobreesfuerzos a los que se ve sometido el talud. Esta fue la lógica con la que se organizan los siguientes capítulos, los cuales con el objeto de efectuar un orden se separo en forma arbitraria el capitulo de “Muros de contención” con el de “Sistemas de estabilización de taludes”, esto se debió a que se supuso que el primer caso era apropiado para el caso de fundar sobre el talud, y el segundo bajo el talud, pero eso no quiere decir que esto sea siempre necesariamente así.

6


Capitulo I: Historia Geol贸gica de Concepci贸n

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c.-Cerros islas1

1.1-Para entender el porque Concepción posee la forma que posee es preciso conocer su historia geológica.(*) La morfología actual es el resultado de lentos y complejos procesos que, durante millones de años han estado actuando en la tierra y que dan como resultado lo que conocemos actualmente. En esta morfología distinguimos diferentes unidades fisiográficas claramente diferenciadas, compuestas por suelo formados de forma y épocas diferentes. Entre estas unidades

Fig 1:Vista de Concepción donde se aprecian las principales

distinguimos las siguientes:

unidades fisiográficas .Al frente cerros islas, al centro la llanura, y al

a.-Llanura

fondo la Cordillera de la Costa

b.-Cordillera

1

(*)Basado en el libro “El suelo de Fundación de Concepción”, de Oliver Galli , Facultad de Geología Universidad de Concepción

8


1.2.1- Llanura:

La llanura especifica que se ubica en Concepción

La ciudad de Concepción esta emplazada en el

y sus alrededores corresponde a arenas

fondo del valle 2llamado La Mochita, el cual forma

transportadas por el río Bio Bio.

parte de una extensa llanura, la cual se extiende por el norte hacia las bahías de Concepción y San

Historia: La antigua desembocadura de este ultimo

Vicente. Hacia el este es limitada por la cordillera

río estaba ubicada en la Bahía de Concepción y su

de la costa, en el oeste por la Península de

lecho pasaba en parte por lo que hoy es el

Hualpen. En el Sur limita con el río Bio Bio,

emplazamiento de la ciudad de Concepción. Con

continuando su desarrollo se extiende hacia las

el paso de los milenios esta desembocadura iría

comunas de San Pedro de la Paz y Coronel,

cambiando de lugar, primero a la bahía de San

donde adquiere gran amplitud. La altura de esta

Vicente, hasta llegar al Golfo de Arauco. Durante

planicie no supera los 10 mts sobre el nivel del

este proceso fue depositándose en la zona una

mar en promedio y forma parte de una unidad de

gran cantidad de material arenoso lo que dio lugar

relieve conocida como Planicies Litorales, la cual

a la planicie que conocemos actualmente.

esta ubicada al oeste de la Cordillera de la Costa.

9


Estos sedimentos depositados son principalmente

cerro del mismo nombre y el cerro Chacabuco, y

de origen volcánico y al parecer están

se extiende hacia el sector del Carriel Sur, hacia la

relacionados con una fuerte actividad del volcán

Bahía de Concepción, el cual formaba un antiguo

Antuco, durante el periodo del pleistoceno y la de

meandro de este sistema fluvial (Paleo cauce).

una antigua laguna Laja, que con la actividad del

También dan cuenta de este antiguo cauce la

volcán se habría represado, y con el tiempo habría

presencia de pequeñas lagunas como Lo Méndez,

colapsado, provocando aluviones que depositaron

Las Tres Pascualas, Lo Galindo, Lo Custodio y

ese material volcánico en la depresión central. En

Laguna Redonda.

algunos casos, como en el cauce del rió Bio Bio estos aluviones atravesaron la Cordillera de la

El gran volumen de sedimentos aportados por el

Costa y llegaron hasta el mar. Debido a la

aluvión, modificó drásticamente el litoral,

actividad oceánica terminaron depositados en

posibilitando que las arcaicas “Islas de Tumbes” e

forma paralela al litoral, generando una llanura.

“Isla de Hualpen pudiesen tener una comunicación

Aun hoy en día es posible el encontrar

con el continente, transformándose en penínsulas.

vestigios del antiguo cauce de este río, como por

También dan cuenta de esta situacion la presencia

ejemplo el pajonal del Chepe, ubicado entre el

de las Lagunas Grande y Chica de San Pedro las

10


que antiguamente formaban parte de la línea de la

mayor desarrollo y recibe un nuevo nombre,

costa y que con el aporte progresivo de este

Cordillera de Nahuelbuta. En el sector de San

material sedimentario fueron perdiendo su

Pedro, adquiere un aspecto del tipo meseta,

conexión con el océano.

separando las dos lagunas (Chica y Grande), y con una altura no superior a 100 mts.

1.1.2.-Cordillera: El limite este de la llanura mencionada

1.1.3-Cerros Isla:

anteriormente lo forma la Cordillera de la Costa, la

Emplazados en la llanura, aparecen una serie de

cual posee un aspecto acolinado y su altura no

“Cerros Islas” tales como: Cerro Chepe, Cerro

sobrepasa los 200 mts y se desarrolla al este del

Amarillo, Cerros de Lo Galindo, La Pólvora y cerro

río Andalien, cuyo valle corta transversalmente a

Chacabuco, los que en general no exceden los 80

esta unidad. Este cordón montañoso prosigue su

mts de altura. Estos cerros corresponden a

avance en dirección N-S. Por el Sudeste se

bloques tectónicos basculados, limitados por fallas

desarrolla a partir de los Cerros Caracol, y Lo

normales en el sur donde el bloque asciende. Esto

Pequen. Al sur esta unidad es cortada por el río

explicaría el por que los cerros poseen pendientes

Bio Bio, al sur de este la cordillera adquiere un

11


mas abruptas en el sur, mientras que hacia el norte la pendiente es mas suave.

Fig 2

Fig 3 Se puede observar en el caso de los cerros de Lo Galindo que la pendiente del lado sur (fig. 2) es mayor que la ubicada en el lado norte (fig 3)

12


Norte

Sur

Fig 4: Los cerros islas se componen de bloques tect贸nicos basculados, limitados por fallas normales. Lo que explica la diferencia en la pendiente entre el lado Sur y el Norte

13


Capitulo 2: Descripci贸n de los distintos suelos de fundaci贸n de la ciudad de Concepci贸n:

14


suelos que compartan características comunes, 3.1.1-A continuación se presenta una

excluyéndose en esta clasificación a los suelos

descripción de los distintos suelos de fundación

correspondientes a los terrenos planos, fondos de

correspondiente a los cerros de la ciudad de

ríos, bahías y otros sectores que no tengan

Concepción, la cual es solo una generalización ya

relación con el tema del seminario.

que cada tipo de suelo es particular, y para poder

Se reconocen 12 unidades de suelo reconocidas

establecer ya sea las propiedades mecánicas, su

en el área de Concepción y Talcahuano, y en el

forma y su relación con la obra se hacen necesario

fondo de las bahías adyacentes. En este estudio

un estudio de suelos especifico a cada lugar, tarea

se relacionan con los grupos del Sistema

que es de competencia del mecánico de suelos o

Unificado de Clasificación de suelos (Unifield Soil

del geólogo especialista en ingeniería.

Classification System, U.S.C.S).Los símbolos de

Para objeto de este seminario se decidió

los grupos son los usados por el U.S. Bureau of

agrupar los distintos tipos de suelos en unidades

Reclamation (1960) y por el IDIEM. Esta

representativas (*)3 que contengan a uno o más

asociación se ha llevado a cabo por ser este el sistema mas utilizado en mecánica de suelos y por

3

Esta clasificación se basa en la efectuada por el Geólogo Jorge Quezada, en su tesis “El suelo de Fundación de Concepción.

el hecho de presentar de manera practica y

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sencilla las diversas propiedades del Suelo de fundación.

3.2-Descripción de Unidades de Suelo:

Este sistema identifica los suelos de acuerdo a su textura y a la plasticidad de sus componentes y

3.2.1-Nombre y símbolo en el mapa: Roca

también los agrupa dé acuerdo con su

metamórfica (PPzf)(*)4

comportamiento en condiciones perturbadas. Roca metamórfica intrusiva de gran extensión en

Cada grupo tiene marcadas relaciones con el uso del suelo en trabajos específicos de ingeniería

la zona, es el tipo de suelo mas frecuentemente

(Federal Housing Administration, 1959). El

encontrado en los cerros que corresponden a la

sistema también se puede utilizar en suelos no

Cordillera de la Costa, se le conoce como Batolito de la

perturbados.

Costa, y posee una gran extensión en la zona subyaciendo en muchos casos a otras formaciones rocosas.

4

Para definir este tipo particular de suelo se consulto al Ingeniero Sr. Héctor Venegas, los demás suelos se basan en la clasificación de Galli y Quezada.

16


Posee una alta estabilidad en taludes (de 40 a 70 %),

primario puede aceptar fatiga de contacto del orden de

siendo un excelente suelo de fundación.

20 ton/m2. La roca meteorizada y el suelo vegetal tienen

Problemas: Se encuentra altamente meteorizada lo que

gran tendencia a deslizarse en escarpas de falla (Al

le proporciona una baja resistencia a la erosión, tanto

oeste de San Vicente y Talcahuano)

hídrica como eólica Es necesario excavar hasta una profundidad de

Clasificación del suelo: Roca. El manto superior de arcilla amarillento rojiza es CH

aproximadamente 60 cms para encontrar un sello de fundación apropiado La estabilidad de taludes en roca

3.2.2-Nombre y símbolo en el mapa: Roca

meteorizada depende del grado de alteración de la roca y

granítica (Pzg)

de la posición de los planos de foliación con respecto al

Litología: Roca granítica gris, totalmente cristalina,

talud.

dura y tenaz en estado fresco, constituida

Características como suelo de fundación: excelentes. Se

principalmente por un 25 a 30% de cuarzo, 50 a

considera que la capacidad de carga de la roca sana es

60% de Feldespatos y un porcentaje variable de

del orden de 50 a 60 ton/m2, siempre que se tome en

mica. La roca meteorizada en sitio presenta

consideración cercanía de laderas y planos de foliación.

diversos grados de alteración, cubre roca fresca

El suelo arcilloso amarillento rojizo en yacimiento

en casi todas partes. Maicillo es la variedad mas

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común de rocas meteorizada; Presenta casi todos

Permeabilidad y superficie freática: La roca es

los cristales originales y minerales secundarios

impermeable. La permeabilidad se presume baja a

que han reemplazado a los de oxido mas móviles.

moderada donde la roca presenta fracturas y

Distribución: Los cerros; particularmente los cerros

donde el maicillo tiene una fuerte alteración.

Caracol, Chepe, La pólvora, cerros de Lo Galindo

Facilidad para ser excavada: La roca fresca

y de Lo pequen.

o moderadamente descompuesta debe ser

Espesor: Desconocido. En uno de los pozos se

dinamitada. El maicillo puede trabajarse con pala

perforaron mas de 27 mts de maicillo sin alcanzar

mecánica y donde presenta mayor alteración, con

la roca granítica fresca.

herramientas livianas.

Relaciones estratigráficas: La base y el yaciente

Estabilidad de taludes: La roca permite excavar y

de esta unidad se desconoce pero se presume

mantener durante muchos años taludes verticales.

que están a grandes profundidades. La unidad

La estabilidad de taludes en roca meteorizada

subyace a, o esta en contacto con las unidades

depende del grado de alteración de la roca y debe

antes mencionadas. Es cubierto por un suelo

estudiarse en cada caso en particular. El maicillo

areno arcilloso con humus.

tiene gran tendencia a ser fácilmente arrastrado por el agua corriente.

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Características como suelo de fundación:

arcilloso en partes esta reemplazado por suelos de

Excelentes en roca fresca. Maicillo en taludes

grano fino CL y ML.

menores de unos 10grados es suelo muy denso resiste fuerte presiones verticales, prácticamente sin deformaciones el pasado se ha considerado

3.2.3-Nombre y símbolo en el mapa: Roca

posible cargar al maicillo del arrea con 20 a 30

sedimentaria (Kq, Kti, Tc, Tqa y Tqt)

ton/mt2. Un mecánico de suelos deberá

Litología: Arenisca, lutita y conglomerado, en

recomendar eliminación del suelo areno arcilloso o

capas, con carbón (lignito), en mantos. La

la posibilidad de su utilización donde presente una

arenisca consiste en arena cementada; la lutita

buena calidad.

esta formada por partículas compactas de limo y

El maicillo es buena materia prima para bases

arcilla; el conglomerado consiste en fragmentos

estabilizadas de estructuras civiles.

redondeados y subredondeados de diámetros de

Clasificación del suelo: Roca, donde la unidad

entre 2mm y 0.5 m, ligados con arena cementada.

presenta materiales sanos. Maicillo se ha

Roca clástica relativamente fresca solo en cortes

determinado en partes como suelo SM con

camineros y en algunos acantilados marinos. En

materiales fino ML. El manto de suelo areno

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otras partes aflora roca clástica meteorizada, color

posibilidad de usar equipo pesado y

naranja y amarillo rojizo.

ocasionalmente dinamita.

Distribución: los cerros bajos y la península de

Estabilidad de taludes: Buena estabilidad donde la

Tumbes.

roca clástica se presenta sana o poco

Espesor: El espesor máximo se desconoce pero

meteorizada. Moderada a baja estabilidad donde

en los cerros el espesor aumenta hacia el oeste.

la roca esta meteorizada. El grado de

Relaciones estratigráficas: Se apoya sobre roca

meteorización, sistemas de fracturas y planos de

granítica y metamórfica. Subyace a, o esta en

estratificación de las capas deberán estudiarse

contacto con unidades mas jóvenes. Cubre suelo

previamente a la excavación de taludes. El suelo

arcilloso vegetal castaño oscuro o rojizo de hasta

vegetal que cubre la unidad en muchas partes

7 m de espesor.

tiene mucha tendencia a deslizarse y debe ser

Permeabilidad y superficie freática: Permeabilidad

estudiada cuidadosamente.

baja a muy baja.

Características como suelo de fundación: En

Facilidad de ser excavada: La unidad puede ser

general son buenas. Excelentes en roca fresca.

excavada con pala y picota donde esta muy

Se recomienda observar precauciones sugeridas

meteorizada. En otras partes debe estudiarse la

en “Estabilidad de taludes” y estudio de la

20


compresibilidad para cada estudio en particular,

cuadro completo de los tipos de suelos existente

especialmente en sitios con pendientes mayores a

en la zona:

10 grados. En los casos de materiales arcillosos

Arena Bio Bio (Qh, Qp, Qbt)

pueden ser utilizados como ligantes; mezclados

Limo y Arcilla submarinos de la bahía de

con arenas constituyen buena materia prima para

Concepción

bases estabilizadas de estructuras civiles.

Arena y Limo submarino de la bahía de San

Clasificación del Suelo: Roca, donde la unidad

Vicente.

presenta materiales sanos. CH, MH, CL, SC, en

Arena de dunas y Limo asociado.(Qdl)

partes hasta 10 m de profundidad, donde la roca

Barro, Turba y otros materiales pobremente

clástica esta meteorizada.

drenados. Arena coluvial y relleno de cárcavas. **(Qc)

3.2.4-Los siguientes tipos de suelos no se

Materiales derrumbados. (Qd)

encuentran presentes en los cerros, por lo tanto no

Arena Andalien. (Qa)

forman parte del estudio que compete a este

Relleno artificial. (Qr)

seminario, pero son incluidos para tener un

21


Capitulo 3: Tipos de Fundaciones:

22


3.1-.El termino fundación se refiere a la

hacerse lo suficientemente precisos y generales

parte de la estructura de una edificación

pare establecer una diferenciación categórica, por

encargada de transmitir los esfuerzos al terreno

lo que no se descarta la posibilidad de la

portante, a continuación se presenta un análisis de

existencia de casos ambiguos.

los principales tipos de fundaciones. Este es un

3.2.-Fundaciones Superficiales:

capitulo que analiza el tema de las fundaciones en

Este caso ocurre cuando el terreno

general y no específicamente al tema principal del

portante es adecuado para fundar a poca

seminario.

profundidad, por lo que es posible el acceder a el

-Las fundaciones se suelen clasificar en superficiales, compensadas y profundas.(*)5 Esta clasificación esta dada por la posición

a través de una excavación a cielo abierto y soportar directamente la estructura a ese nivel. A no ser que se presenten dificultades especiales

del terreno portante. No obstante esta clasificación

para excavar, se suele considerar como

tiene el carácter de convención debido a que los

profundidad limite a aquella que no sobrepasa de

criterios de diferenciación que emplea no pueden

dos a tres veces el ancho del cimiento. Dentro de esta categoría los tipos existentes se dividen en:

5

Clasificación basada en el libro “Ingeniería de Cimentaciones “Fundamentos e introducción al análisis geotécnico” Autor : Manuel Delgado Vargas

23


esfuerzos en el material del elemento cuando se

3.2.1-Cimientos aislados: Son los elementos que soportan las

soportan columnas fuertemente cargadas. Son

columnas, y de acuerdo con las necesidades se

utilizados preferencialmente en terrenos de baja

diseñan con formas sencillas y simétricas;

compresibilidad y en estructuras en las que los

utilizándose en forma preferencial la forma

asentamientos diferenciales (*)6puedan ser

cuadrada, aunque en los casos en que la acción

absorbidos por la superestructura. También se

sísmica sea mayor en una dirección que en la otra

utilizan juntas y articulaciones que absorban los

se usa la sección rectangular. Conforman una

movimientos producidos por los asentamientos

extensión inferior ensanchada de la columna y se

diferenciales protegiendo de esta manera la

vinculan estructuralmente al extremo inferior de

edificación. Para este mismo fin también se suelen

ella para transmitir las cargas de la estructura

hacer modificaciones en el área portante, pero en

sobre un área lo suficientemente ancha de modo

ocasiones esto resulta inefectivo.

que sea acorde con la capacidad resistiva del

Este tipo de fundaciones se usa principalmente en

terreno. El diseño de la fundación puede ser con

galpones.

un espesor uniforme o variable por medio de 6

pedestales o transiciones. Esto para controlar

Asentamiento diferencial: Se refiere al caso en que el suelo portante de la fundación se comprima, debido al peso de la estructura, de forma no uniforme.

24


necesidades de la obra a objeto de aprovechar en forma optima las características del suelo. Al considerar las características propias de cada suelo y los factores estructurales de cada obra permiten llegar a alternativas técnicas y económicamente mas ventajosas. Este tipo de cimientos es útil bajo las siguientes condiciones: Fig 5 Cimientos aislados para columnas Fuente: Libro Ingeniería de Cimentaciones.

a) Cuando las áreas de cimentación se traslapan al emplear elementos aislados contiguos, como es el caso de dos columnas

4.2.2-*Cimientos combinados:

continuas o que se encuentren tan cerca una de la otra que resulte mas económico el unirlas.

En ocasiones se requiere proyectar cimientos combinados o compuestos, en los cuales se vinculan diversos elementos de forma

b) Cuando al diseñar una zapata aislada se produce una excentricidad de la carga con respecto al centroide del área de soporte.

geométrica simple de acuerdo con las

25


Esta situación es frecuente en las columnas de

c) En el caso de que al emplear cimientos

lindero. La solución posible es la utilización de un

aislados se produzcan asentamientos diferenciales

cimiento combinado único, uno para una columna

inadmisibles entre los respectivos soportes

interior y otro para la de lindero.

estructurales. Esto se produce cuando existen diferencias en las características del suelo o diferencias muy acentuadas entre las cargas. En este caso los elementos críticos de soporte se cimientan sobre un elemento combinado único. d) En los casos en que se generen economías contructivas tanto en la excavación como en la estructura.

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entre las fundaciones aisladas quedarían muy juntas o traslapadas. El motivo por el que se usa este cimiento único para integrar varios soportes estructurales estriba en un mayor control de asentamientos diferenciales, rigidizacion estructural, efecto puente sobre zonas débiles del suelo, y la conveniencia económica y constructiva. En un caso como este resulta mas Fig. 7: Ejemplos de cimentos combinados

4.2.3-Cimientos continuos:

económico el construir un único cimiento en lugar de varios aislados. Este es el tipo de fundación

Son elementos análogos a los anteriores, solo que este caso la longitud es mucho mayor que el ancho, debido a esto su uso es en cargas lineales como muros de cargas o para columnas en línea con una distancia entre ellas tal que las áreas

más corriente en el diseño de casas. Los ejemplos de fundaciones hasta aquí descritos se emplean cuando existe razonable certeza de que la estabilidad o los posibles asentamientos del terreno portante no amenazaran la integridad y el buen

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funcionamiento de la propia estructura y las edificaciones vecinas. Además son, por lo general, mas económicas que las placas corridas de fundación, cuando la suma de la áreas portantes en la base de los cimientos individuales es menor que la mitad del área total de fundación. Además resultan notablemente más económicas que las fundaciones profundas.

Fig 8: Cimiento continuo para muro

4.2.4-Placas corridas de fundación: La placa de losa corrida consiste en una losa plana de concreto reforzado con espesor constante en toda su extensión. Es adecuada cuando las cargas de las columnas son pequeñas

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o moderadas y el espaciamiento entre ellas es relativamente pequeño y uniforme Estas fundaciones consisten en una

a) Cuando se presentan diferencias importantes entre las cargas de columnas y muros portantes adyacentes.

estructura única de fundación de tipo placa para todos los elementos de soporte de una estructura.

b) Cuando al planificar fundaciones aisladas resulta una cercanía excesiva entre estas.

Pueden utilizar superficies iguales o inclusive

c) En el caso de que la superficie total de

mayores que la proyección de la superestructura,

estas fundaciones sea igual o mayor al 50% del

y conformar infraestructuras continuas de

área total de fundación, en este caso puede

fundación.

resultar mas económico este tipo de fundación.

Se les suele llamar losas de fundación, placas

d) Bajo condiciones de suelo determinadas

corridas o plateas. Son muy útiles para controlar

tales como compresibilidad excesivo, insuficiente

asentamientos diferenciales en la mas variadas

capacidad portante, heterogeneidad e incertumbre

situaciones de cargas, disposición estructural y

en la extensión de las áreas débiles las que llevan

condiciones de suelo portante.

a necesidades de continuidad en la fundación,

Los motivos por los que suelen utilizar son los

rigidizacion y acción de puente sobre dichas

siguientes:

áreas.

29


e) La concavidad de asentamiento provocada por fundaciones relativamente flexibles y que involucra asentamientos diferenciales inadmisibles para la estructura.

objeto de producir un efecto similar al caso anterior. c) Cuando los momentos flectores sean demasiado altos debido a una gran distancia entre las columnas portantes y a cargas desiguales

. Otros tipos de soluciones necesarias cuando los esfuerzos cortante y los momentos flectores hace antieconómico el uso de placa de fundación de sección constante son: a) El producir un engrosamiento de la parte

entre estas, es necesario utilizar bandas engrosadas a lo largo de las líneas de columnas. d) También se pueden utilizar vigas que liguen las filas de columnas en ambas direcciones. Estas vigas pueden diseñarse con

inferior de la placa debajo de los puntos donde las

la rigidez requerida para reducir los

cargas son mayores. Esto para entregar una

desplazamientos diferenciales.

adecuada resistencia al esfuerzo de corte y momentos flectores negativos. b) El uso de pedestales sobre la placa, justo debajo de las columnas fuertemente cargadas a

e) Se puede diseñar estructuras del tipo cajón, realizadas sobre la base de construcción celular o marcos rígidos. Con este método se pueden lograr fundaciones que pueden resistir

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grandes momentos flectores y constituirse en elementos de fundación de gran rigidez. Este tipo de fundaciones son muy empleadas en

4.3-Fundación compensada: Una vez que se establecen las

los casos de edificios industriales donde es

características de un suelo dado, a través de

necesario considerar importantes cargas

medios analíticos es posible adelantar el

puntuales en diferentes sitios, en terrenos limosos

comportamiento de este en cuanto a su estabilidad

o de inferior resistencia.

y grado de asentamiento, en base a ello se pueden proponer soluciones tentativas de fundación de manera que, analizándolas desde un punto de vista de las cargas sea posible determinar alternativas como: a) *Repartir las cargas sobre una mayor área para reducir las presiones cimiento-suelo. b) *Reducir la carga aplicada mediante compensación.

Fig 9: Placa corrida con espesor uniforme

31


c) *Trasladar a una mayor profundidad, a

que consiste en la extracción de manera

través de mantos de mantos débiles hasta un

permanente de un peso del suelo el cual sea

material de fundación más resistente, por medio

equivalente a una fracción debidamente estudiada

de pilotes u otro elemento análogos.

del peso total de la edificación y cimentar a la

La aplicación del concepto de repartición de

profundidad conveniente, de preferencia a través

cargas pudiera conducir a la utilización de una

de una placa o infraestructura continúa de

placa de fundación, pero aún con dicha solución

fundación. A esto se le llama una fundación

podrían persistir problemas, como falla por corte

compensada.

de suelo o asentamientos intolerables para la

Este tipo de fundación es el mas empleado

estructura o función del edificio. Una vez agotadas

en la construcción de edificios de altura en la

las distintas posibilidades con las fundaciones

ciudad de concepción. Si bien es cierto implica un

superficiales, lo conveniente es el reducir la carga

coste mayor, además de construir mas metros

sobre el suelo a través de una compensación. La cuadrados, esto se ve compensado al utilizar dichos espacios como lavanderías, zonas de servicio y estacionamientos.

32


S 贸 ta n o

S e llo d e fu n d a c io n

Fig 10 El material retirado disminuye la sobrecarga del suelo de fundaci贸n

33


3.3- Fundaciones profundas: Estas surgen de la necesidad de trasladar

3.3.1-Pilotes: Este tipo de fundación se

las cargas a mantos resistivos más profundos

refiere a unos elementos estructurales de

pasando a través de capas mas débiles. En este

fundación de tipo columnar, con un cierto grado de

tipo de fundaciones se componen de una serie de

esbeltez, los que son instalados en forma vertical

soluciones estructurales y métodos constructivos

o ligeramente inclinados. La esbeltez aceptada en

en algunos casos bastante complejos en su

el caso de los pilotes es mayor que la permitida en

elaboración, lo que ha llevado a crear una

el caso de las columnas estructurales típicas

verdadera subespecialidad en la materia.

debido a que obtienen el apoyo necesario del

En general se suelen clasificar en los siguientes

suelo aledaño durante toda su longitud, de forma

tipos:

tal que no existe preocupación en cuanto a problemas de pandeo bajo carga axial. *Pilotes

La longitud, el método de instalación y la forma de

*Pilares excavados

transmitir las cargas varia enormemente lo que se

*Pilas

refiere la incidencia en el terreno producto de la

*Cajones (caissons)

instalación de los pilotes (Lo que incide en el en la

34


selección de los parámetros y criterios de

cuadrado, hexagonal, triangular o tener forma de

diseño)se pueden distinguir dos tipos:

“H”, así como pueden ser sólidos o huecos. Los

3.3.2-(A)Pilotes Hincados o de

materiales pueden ser madera, concreto, acero o

desplazamiento, en los que un elemento

combinaciones adecuadas. Los pilotes pueden

prefabricado o preformado es hincado en el suelo

usarse ya sea en forma aislada o en grupos,

a través de golpes sucesivos de martinete,

vinculados en su parte superior por una estructura

provocando un desplazamiento y densificación del

cabezal que los una, distribuya la carga entre ellos

suelo adyacente.

y reciba la fundación propiamente tal.

3.3.3-(B)Pilotes preexcavados y hormigonados In Situ: En este caso, previo al hormigonado del cuerpo del pilote se excava una cavidad para alojarlo, con lo que se evita un desplazamiento del terreno, con el efecto que esto trae en los parámetros de este. La sección transversal de un pilote puede tomar variadas formas: Circulares, octogonal,

35


3.3.4-Pilares excavados: También conocidos como

de tronco de cono con el objeto de obtener una

pilares perforados, pilares y pilotes prebarrenados.

reducción de la presión sobre el manto portante.

En su forma mas simple se construye por una perforación o excavación de una cavidad cilíndrica; en caso necesario se colocan las armaduras de refuerzo, y se deposita el concreto en el interior de la excavación. Es posible, con los equipos actuales efectuar perforaciones de hasta 6 metros de diámetro y 75 metros de profundidad. En los usos más frecuentes son típicos los diámetros entre 1 y 3 metros. Lo normal es que se busquen diámetros lo suficientemente grandes

Fig 11 Fundación sobre la base de pilote preexcavado, Sector Estación de Ferrocarriles

como para permitir el ingreso de personal con fines de inspección u operaciones constructivas. En los casos en que el terreno lo permita se produce un ensanchamiento en su base, en forma

36


12 M

•Fig 12 Ejemplo de pilares excavados, ubicado en el sector de terminal de ferrocarriles: •Tipo de edificio: Terminal de buses. •Tipo de suelo: rellenos procedentes del terremoto del 60. En este caso la solución mas apropiada al tipo de construcción y al tipo de suelo existente era la de fundar sobre pilotes preexcavados.

37


3.3.5-Pilas: Se emplean sistemas constructivos

3.3.6-Cajones: Un cajón, o Caissons es una caja

semejantes a los usados en los pilares excavados,

estructural o cámara que se hunde o construye en

pero en vez de quedar el concreto de la columna

su sitio final por excavación sistemática del suelo

en contacto con el terreno, este queda separado,

por debajo de del fondo de la unidad, lo que

aislado por en el interior de un pozo y

permite descenderla hasta su profundidad

permanentemente revestido. En esencia es una

definitiva. Para este objetivo, su parte inferior va

zapata de fundación profundamente cimentada y

provista de un borde cortante que ayuda al avance

una columna de soporte construidas en un pozo

a través de las capas penetrables del suelo. El

entibado. Este tipo de fundación es útil en el caso

material excavado es extraído por los fosos

que se desea aislar el cuerpo de la pila de

verticales del interior del cajón y las cavidades de

movimientos indeseables del terreno vecino, o

su parte superior. En caso necesario, todo el

como medio de soporte a través de mantos que se

cuerpo del cajón se puede llenar de concreto. Es

excavaran posteriormente.

normal que tanto el tope del cajón, así como su fondo permanezcan abiertos durante la instalación. Al llegar a su sitio, si resulta conveniente para extraer agua, se puede sellar el

38


fondo con un tapรณn de concreto, o dicho fondo se puede acoplar a la roca para obtener una alta capacidad de carga.

3.3.6-Cajones neumรกticos: Estos elementos son sellados en la parte superior y sus lados, lo que hace posible usar aire comprimido para evitar que el suelo y el agua entren a una cรกmara inferior de trabajo, en donde se realiza la excavaciรณn para avanzar el cajรณn.

39


Capitulo 4: Fundaciones en pendiente

40


4.-Factores que influyen al momento de determinar el tipo y el diseño de la fundación: Para poder hacer un estudio completo de una fundación, es necesario recopilar y analizar antecedentes

Al momento de estudiar un proyecto emplazado sobre una pendiente, se tienen que tomar en cuenta diferentes opciones, entre ellas están

referidos al proyecto tales como la localización, necesidades funcionales, estructuras y cargas, también

a)El construir respetando las cotas de la

se necesita el conocer factores referentes al entorno,

pendiente.

como el clima, régimen hidrológico, geología, geotecnia y estabilidad, por ultimo aspectos relativos a los mantos

b)El cortar la pendiente y construir como si fuese

portantes tales como: Estratigrafía, características de los

plano, dentro de esta ultima existen dos opciones:

mantos del suelo, posiciones del nivel freático y sus

* Fundar en el talud

oscilaciones.

* Fundar bajo el talud

41


Ambas posturas tienen sus ventajas y

Esta solución necesita necesariamente de

complicaciones serán analizadas en los siguientes

muros de contención, además de un sistema de

capítulos, en los que se vera además ejemplos en

drenaje adecuado

Concepción donde este tipo de soluciones se han implementado y bajo que condiciones.

4.1.-Construir respetando las cotas de la pendiente: -En caso de que no se efectuase un nivelamiento del terreno y la edificación se haga siguiendo la cota de la pendiente, entonces se deberá verificar que el terreno sea competente y se pueda cimentar mediante zapatas, adaptando el proyecto de la edificación a la pendiente del talud, empotrando las zapatas a distintas cotas de

Fig. 13 Esquema de sistema de fundación en pendiente que combina zapata y cimiento corrido

En el caso de Concepción esta solución rara vez se ve aplicada en forma exclusiva, por lo general aparece en combinación con muros de contención (que no forman parte de la estructura del edificio) de diversas naturaleza.

fundación

42


En caso de alta pendiente, se corta el talud

el ángulo que forma con la horizontal la línea que

y se rebaja el terreno con una pequeña pendiente

une los bordes contiguos de zapatas adyacentes, en terrenos aluviales no será mayor que el talud natural y no mayor de 45 grados. Los escalonamientos individuales de zapatas continuas a lo largo de un muro en terrenos no conglomerados no excederán de 0.45 m de altura y la pendiente de una serie de ellos no será mayor que el natural del terreno con un máximo de 30 grados.”

Fig. 14 Esquema del caso mas utilizado en Concepción

4.1.1.-Aspectos legales: Según la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones en el capitulo 7, articulo 5.7.3 las únicas limitantes legales son las siguientes: “En fundaciones con zapatas a distintas profundidad,

43


4.2--Otra soluciรณn empleada en caso de existir relativa poca pendiente es el uso de un zรณcalo que absorba la pendiente., o un piso zรณcalo.

Fig. 15: Ejemplo de piso zรณcalo, observado en calle Los Aguileras en Concepciรณn

Fig. 16 Esquema de piso zocalo

44


Fig. 18 En casos en que la pendiente es mayor, el espacio generado por el piso z贸calo es generalmente utilizadodo como Fig. 17 Ejemplo de casa que utiliza z贸calo, cerro lo pequen.

estacionamiento

45


Fig 19: Esquema de piso zocalo utilizado como estacionamiento, en este caso la calle esta ubicada bajo la pendiente.

Fig 20: Ejemplo de un estacionamiento ubicado un nivel mas arriba que la habitaciones de la casa, se puede notar que la ubicaci贸n de la casa con respecto a la calle va a determinar el dise帽o de esta, en este esquema la calle esta ubicada arriba de la pendiente.

46


4.3-Cimientos aislados: En este caso este sistema se utiliza en unión con otros sistemas como zapatas corridas y muros de contención, en los pocos casos observados en Concepción esta solución fue aplicada en casos donde la pendiente era alta.

Fig 22:

Fig 21 Esquema de fundación en alta pendiente, en el cual se combinan fundación corrida, muro de contención y fundación aislada.

47


Fig. 24

Fig. 23 Fig. 22 y 23: Caso de vivienda ubicada sector Lomas de San Andr茅s emplazada en una pendiente en la que se utiliza una fundaci贸n aislada en combinaci贸n con fundaci贸n corrida.

Fig. 25

48


4.4-Consideraciones: Al momento de elegir cual de todos lo sistemas de fundación a emplear, es importante considerar diversos aspectos como la orografía o topografía existentes en el lugar donde se emplazara le obra, además de otros parámetros a tener en cuenta: -Tipo de terreno -Inclinación o pendiente Fig. 26

-Situación (Áreas bajo pendiente

Fig. 24,25,26: Ejemplo de vivienda emplazada en una ladera de alta pendiente, que utiliza cimientos aislados. (sector Pedro de Valdivia Sur)

pronunciadas o en relieves topográficos altos) .-Características de los estratos: Espesores, inclinación o pendiente, orientación, existencia de fracturas, diaclasas, fallas, niveles intermedios, etc.)

49


-Factores naturales (Contenido de agua en el suelo y nivel freático, influencia de ríos y oleaje, -Factores Humanos (excavaciones, voladuras, sobrecargas)

Para la caracterización geotécnica de un suelo y por lo tanto la previsión de su comportamiento se le considera como un medio continuo y homogéneo en cada estrato. Sin embargo esta consideración deberá matizarse siempre con coeficientes de seguridad conservadores dado que como material geológico puede presentar frecuentemente heterogeneidades no previsibles que puedan suponer problemas de cara a su comportamiento.

50


Capitulo 5: Muros de Contenci贸n.

51


5.1 Introducción

5.1.1-Fundar sobre el talud:

Los sistemas que se presentan a continuación efectúan un corte en la pendiente, la fundación en estos casos pasa a un segundo plano siendo los sistemas de contención y recubrimiento de los taludes, así como el drenaje de estos el principal problema a resolver, dentro de esta manera de abordar el tema de la pendiente se pueden observar dos líneas de acción principales:

fig 27: Esquema

La fundación se efectúa sobre el corte efectuado, por lo que el muro de contención además de resistir el empuje del terreno , deberá resistir la sobrecarga aplicada. Este es el caso mas frecuente observado en Concepción para este caso se utilizan una serie de elementos que le dan estabilidad al talud cortado entre los que destacan lo muros de contención

52


5.1.2-Fundar bajo el talud

como se ha recalcado a lo largo del seminario un estudio acabado de la situación. En los siguientes capítulos se analizan soluciones constructivas aplicables a ambos casos. Primero se analiza el caso de los muros de contención y se analizan ejemplos observados en

Fig 28 Esquema

En este caso la fundación y por lo tanto la carga aplicada al terreno de fundación no afecta al terreno del talud, sino que este ultimo solo necesita soportar sus propios requerimientos. Para uno y otro caso se pueden emplear los mismos sistemas de estabilización del talud, pero al momento de decidir cual sistema aplicar es necesario,

concepción.

Cuando la superficie del terreno no es horizontal, existe una componente de su peso que tiende a provocar deslizamientos de suelos. Si a lo largo de una superficie con potencial de deslizamiento, los esfuerzos tangenciales debidos al peso propio o cualquier otra causa (Agua de infiltración, peso de la estructura o de un terremoto) superan la

53


resistencia al corte del suelo, se produce un

Para poder llevar a cabo el análisis es necesario

deslizamiento de una parte del terreno.

determinar las magnitudes de las fuerzas que

Los muros de contención tienen la finalidad

actúan por encima de la base de la cimentación,

de resistir las presiones laterales producidas por el

tales como empuje de tierra, sobrecargas, peso

material retenido.

propio del muro y composición de la tierra.

Al diseñar estos elementos se debe seguir el

Posteriormente se investiga la estabilidad que este

siguiente procedimiento:

tenga a:

a) Selección tentativa de las secciones del muro.

1)Volteo

b) Análisis de la estabilidad del mismo frente a las

2)Deslizamiento

fuerzas que lo solicitan.

3)Presiones del terreno

En los casos en que el análisis estructural indique

4)Resistencia estructural

que las secciones propuestas no son satisfactorias, se procede a alterar sus dimensiones y se efectúan nuevos tanteos hasta lograr que la estructura sea capaz de resistir los esfuerzos a que se encuentra sometida.

54


C) Las constantes del suelo que aparecen 5.2 Empuje de tierras(*)7

en las formulas de empuje tienen valores definidos y pueden determinarse con exactitud.

La teoría para calcular la presión ejercida sobre un

En general, todos los muros de

muro de sostenimiento va a ser valida

sostenimiento que no se encuentre rígidamente

dependiendo únicamente de que se cumplan las

empotrado en su parte inferior pueden ceder lo

siguientes condicionantes:

bastante como para satisfacer la primera

A) El muro puede desplazarse por giro o

condición, pero para que la segunda condición sea

por deslizamiento en una distancia suficiente como

satisfecha es necesario que exista un sistema de

para que se pueda desarrollar toda la resistencia

drenaje eficiente.

al corte del relleno o terraplén.

En el caso de la tercera condición, se debe

B) La presión de poro, dada por el agua, en el suelo no sumergido es despreciable.

efectuar un estudio cuidadoso del material del suelo antes de proyectar el muro de sostenimiento. . Si el material que se emplea como relleno se

7

coloca en estado suelo y además no posee un

55


buen drenaje, ocurrirá que sus propiedades mecánicas variaran en cada estación del año, ya

5.3.1-Muros de gravedad

que a lo largo del año pasara por estados de

Se refiere a aquellos muros que resisten los

saturación parcial o total, alternándose con

empujes mediante su propio peso. Resultan

estados de drenaje y desecación parcial,

económicos para alturas menores de 4.5m.En lo

provocando un cambio cíclico en el empuje del

que se refiere a su sección transversal estos

suelo de tierras.

muros pueden ser de diferentes formas, las mas comunes son las que se muestran a continuación:

5.3.-Tipos de muros de contención Dentro de los sistemas mas conocidos de muros de contención encontramos: a)Muros de gravedad:

En lo que se refiere a su materialidad, estos pueden ser mampostería, de ladrillo, o elementos de concreto madera, acero, etc. . En cuanto a estabilidad, este tipo de muro

b)Muros de semigravedad

la consigue solo mediante su propio peso, por lo

c)Muros de mensula

que son necesarias grandes dimensiones, en

d)Muros de contrafuerte

relación con los empujes. La dimensión de la base

d)Muros en forma de “T”

56


de estos muros varia cercano a los 0.43 de su altura.

Agua

Sistema impermeable

Muro de gravedad utilizado en un dique Fig 29 Muro de gravedad empleado en un dique.

5.3.2-Muros de semigravedad

Este tipo de muro es bastante similar al anterior, con la diferencia que poseen un material

Fig. 30, muro de semigraveda.

aglutinador el que cohesiona los elementos constituyentes del muro. En algunos casos est谩 confinado por pilares y cadenas de hormig贸n.

57


procedimiento se efectúa de igual manera para el 5.3.3-Muro de Tierra Armada.

resto de las placas que van conformando el muro. Su uso se da principalmente en obras

El muro de tierra armada consiste en placas

viales.

de hormigón unidas entre si mediante un sistema de machihembrado y se sustenta al terreno a través de barras de acero o barras de plástico reforzadas, enterradas es este, así el mismo peso del suelo impide que las placas se abran por efecto del empuje que se genera. Este sistema se ejecuta primero instalando el sistema inferior de placas sobre una fundación de hormigón corrido, luego se rellena el espacio entre al talud y la placa a través de capas de tierra, se verifica que las barras que sustentan la placa queden

Fig. 31: Muro de tierra armada utilizada en el barrio modelo

perpendiculares a esta y en forma horizontal, este

58


se deja fraguar por algunos días y se procede a confeccionar la armadura, se fijan los moldajes Barras de Acero

considerando los ductos de drenaje (Barbacanas). Placas de H Armado

Lugo se procede al hormigonado. Una vez retirados los moldajes se procede a la tapa de relleno del Trasdos del muro (Espacio

Fundación

entre el talud y el muro), para esto es Fig 32 : Esquema de Muro de Tierra Armada

recomendable el incorporar un faja de grava para facilitar el drenaje, y a través de un geotextil

5.3.4-Muro de contención de Hormigón Armado.

separarlo del terreno, el cual en el fondo debiera tener un material, mas fino y así en forma

Su construcción se inicia con el retiro de

ascendente ir engrosando.

tierra con el objeto de construir la zapata de hormigón armado, cuyas características son determinadas por medio de calculo. Luego se coloca la enfierradura y el hormigón de la zapata,

59


Material de mayor ganulometria

Geotextil

Grava

Pantalla

Material de mayor granulometria

Fig. 34 Esquema Muro de contenci贸n de hormig贸n armado. Fig. 33 Muro de contenci贸n utilizado en el barrio modelo

60


5.3.5-Muros de mensula:

muy variable, siendo las figuras que se muestran a continuaci贸n las mas comunes:

Son aquellos que trabajan a la manera de una viga en voladizo, empotrados en una zapata inferior. Estos muros resultan econ贸micos para alturas de hasta 6.5 m. En cuanto a su forma, pueden ser

Corona

Cartela Zapata Punta

Talon Dentellon

Fig. 35: Ejemplos de muros de mensula

61


6.3.6-Muros de contrafuerte: Son aquellos que resisten los empujes trabajando como losas continuas apoyadas en los contrafuertes, es decir que el esfuerzo principal en el muro lo lleva horizontalmente. Son muros de concreto, econ贸micos para alturas mayores de 6.5 metros.

Z a p a ta Con c o n tra fu e rte e x t e r io r

Z a p a ta Con c o n tra fu e rte in t e r io r Fig. 36: Ejemplo de muros de contrafuerte

62


5.3.7-Muros en forma de “T”

contención:

La estabilidad de este tipo de muro se logra por la anchura de su zapata, y viene aumentada por la acción del prisma de tierra que carga sobre la parte posterior de la zapata que ayuda a impedir el vuelco. La resistencia se haya encomendada a la pantalla vertical, la cual se calcula como una mensula empotrada en su base con una carga igual al empuje de tierras y a las sobrecargas que pueda Fig. 37. Ejemplo de muro de contención empleado en calle Los

tener.

Aguileras, Barrio Universitario

A continuación se presenta una muestra de ejemplos presentes en la ciudad de Concepción donde se observa el uso de muros de

63


Fig Fig:39 Fig 38

64


Fig. 40 y 41:Esquema observado en muchas viviendas en pendiente

65


Fig. 42: Muro de Contenci贸n

Fig. 44

Fig. 43

66


Fig. 45: En muchos casos los muros agregan un valor est茅tico a la

Fig. 46: Muro contenci贸n ubicado en un cerro del sector de Santa

casa, mejorando la calidad del entorno.

Sabina, donde se pueden observar las barbacanas.

67


5.4-Factores de seguridad en muros de contención: Al momento de construir un muro de contención, estos se diseñan con un factor de seguridad, entre los mas utilizados destaca: Factor de seguridad al volteo Factor de seguridad al volcamiento

Fig. 47:Muro de contención actuando también como muro divisorio

6.4.1-Al volteo: Este se obtiene dividiendo el

entre propiedades, solución muy común en urbanizaciones, en donde el problema de la pendiente es trasladado a estos puntos.

momento estabilizante por el momento de volteo. Para que el muro se considere que no se voltea, el factor de seguridad debe ser igual o mayor que dos.

68


Los factores de seguridad de volteo que se

deslizamiento, este será posible de evitar con

emplean son de 1.5, para materiales granulares y

soluciones constructivas tales como:

de 2.0 para materiales cohesivos. 5.4.2-Factor de seguridad al deslizamiento: Para

A)Construir en la base un dentellon

determinar si existe riesgo de deslizamiento se procede a utilizar una formula matemática :

F.S.(d)=

Pv * C des E´a

Donde Pv = Presión vertical C des = Coeficiente de deslizamiento entre concreto y suelo E´a =Empuje activo

Fig. 48: Muro reforzado con un dentellón.

Este factor debe ser como mínimo 1.5, en el caso de que se produzca una falla por

69


B)Construir la base con dientes de sierra. (Fig. 46)

Combinando ambas situaciones.

Fig 49

Fig 50

70


5.5-Daños en las edificaciones:

deformacionales de los suelos sobre los que se

El origen de los daños producidos en las

apoya.

construcciones situadas en pendiente pueden ser:

5.5.2-Inestabilidad de los taludes: Lo que puede provocar movimientos del terreno, cuando se

5.5.1-Apoyo de la cimentación en estratos de

sobrepasan las condiciones de equilibrio que han

diferente espesor de suelos, estando las zapatas

de mantener los mismos:

afectadas por espesores de suelos compresibles

5.5.3-Debido a las características del material que

progresivamente (Por ejemplo, paleorelieves

lo constituye (resistencia baja, capas de material

cubiertos e inclinados y contactos

blando incompetente, presencia de

discordantes).Ya que los asientos que se

discontinuidades presentadas en forma

producen bajo una zapata son proporcionales al

desfavorablemente, caracterización geotécnica

espesor del suelo compresible, se deberá esperar

diferente...)

entonces asientos diferenciales entre apoyos

5.5.4-Por fuerzas externas desestabilizadoras que

continuos, los que serán de mayor o menor

producen rotura.

cantidad según las características

71


.-Debido a cambios en la geometría variación en

contenido de agua, movilidad y carácter del

las condiciones hidrogeológicas, aplicación de

movimiento.

cargas estáticas y dinámicas.

b) -También se pueden producir deslizamientos a

5.5.5-Relleno de media ladera realizados para

causa de un desmonte en el cerro, por lo que la

conseguir una plataforma horizontal donde ubicar

superficie queda expuesta a los medios climáticos.

la edificación, parte de esta ladera es desmontada

c) Además hay que considerar que para realizar

en el talud y otra parte es terraplenada, por lo

dicha plataforma se desmonta parte del cerro,

general con el mismo material a desmontado, por

existiendo el riesgo de inestabilidad y

lo que se puede producir:

deslizamiento de el talud (mas aun si este posee

a) Reptaciones, las que constituyen en deformaciones continuas, por lo general ser superficiales y muy lentas que en ocasiones no

una altura considerable y una inclinación vertical) 5.6-Descripción de los daños en edificaciones: Los daños que se producen en los edificios

suponen la rotura del terreno, pero pueden

en general, que están situados en las laderas de

aparecer acompañados de otros tipos de

cerros, montañas o suelos en pendiente van a

movimientos de los materiales adyacentes. Van a

depender de la importancia y la magnitud de la

depender de la granulometría del terreno

inestabilidad del talud. Estos daños podrán ser:

72


a) -Rotura de la cimentación, giros, o traslaciones

e) -En caso de producirse un asiento diferencial

de la obra.

entre dos puntos de apoyo contiguos que delimitan

b)-En caso que superen ciertos limites en los

un tabique, se alargara una de las diagonales de

asientos diferenciales se podrán producir daños en

este y se acortara la otra .Esto provocara un

las albañilerías e incluso la estructura pueden

esfuerzo de corte lo que generara la típica grieta

sufrir roturas grietas por asentamientos

inclinada (De mas o menos 45 grados) según la

diferenciales.

perpendicular al esfuerzo de tracción.

c)-En las estructuras se producirán agrietamientos,

Lo anterior ocurrirá en el caso de que la unión del

los que se manifestaran en los elementos que

los ladrillos con la estructura confinante sea

sean mas rígidos o en los que posean una menor

optima, en caso contrario se producirán grietas

resistencia.

horizontales o verticales en estos puntos.

d) Aparecerán grietas en la tabiquería, como

5.7-El caso de Concepción El suelo que se presenta en los cerros de

consecuencia directa de la rotura de los muros Concepción corresponde principalmente a un tipo debido a la tracción, ya que la resistencia de estos de arcilla, el cual es un material meteorizado y los cerramientos es débil. correspondiente a una formación rocosa

73


subyacente, la cual posee una gran extensión en

propiedades mecánicas, teniendo una menor

la zona

resistencia ya su cohesión disminuye, además

Esta formación rocosa es llamada Batolito de la Costa, el cual es una roca metamórfica

esta agua incorporada al penetrar al cuerpo del talud se encuentra con otro inconveniente:

intrusiva. Sobre este material subyacen otras

En el suelo existen capas de limo, las que al

formaciones rocosas, principalmente en los

ser impermeables, impiden el drenaje de las aguas

llamados cerros islas.

por lo que estas se acumulan aumentando el peso

Este tipo de arcilla posee excelentes cualidades mecánicas, una buena resistencia al corte, y una positiva estabilidad en los taludes, el

del talud ,lo que favorece los deslizamientos de tierra. Otro problema es la alta

principal problema que se genera en al caso de la

meteorización del suelo, lo que lo hace

estabilidad en los taludes consiste en los suelos

vulnerable a la erosión.

que son expuestos sin ninguna protección a las

Este fenómeno es observable en el caso de ladera

aguas lluvias.

que han sido escarpadas, ya que el retirar la

En este caso el agua penetra al interior del talud, lo que provoca un cambio en sus

vegetación natural de las laderas, la deja indefensa a los medios climáticos.

74


El otro problema presentado consiste en que el suelo ideal para poder efectuar la fundaci贸n se encuentra bajo una capa de arcilla de color rojo que cubre la mayor parte de los suelos en las pendientes penquistas. Esta mide aproximadamente 60 cms. por lo que es necesario efectuar una excavaci贸n para localizar el sello de fundaci贸n adecuado.

75


Capitulo 6: Problemas en la estabilidad de taludes.

76


6.-Introducción.

y que normalmente deja expuestas superficies

En los siguientes capítulos se analizara el

desnudas del suelo dejándola vulnerable a los

segundo caso de edificación en pendiente, en que

efectos climáticos tales como viento, lluvia y

la pendiente es obviada, efectuando un corte

meteorización.

vertical y horizontal para conformar un plano en el que se procede a efectuar una fundación fuese En este caso el terreno del talud no se ve

Existe una clasificación de los taludes que toma en cuenta en cuenta su origen, de esta forma tenemos los taludes artificiales, que

sometido a mas cargas que las propias, por lo que

surgen como consecuencia de intervenciones

el único requerimiento que debe satisfacer es el

humanas en una obra y dentro de estos se

referido a su propia estabilidad.

encuentran los cortes y terraplenes, dentro de los

El presente capitulo analiza los problemas que implican los taludes. 6.1

Un talud corresponde a una

superficie inclinada respecto de la horizontal,

taludes naturales encontramos las llamadas laderas, las que son formadas por la naturaleza a lo largo del tiempo. 6.2

Los taludes exigen un mayor cuidado

adoptada de forma permanente para dar cabida a

de parte de los proyectistas ya que las

una obra. Corresponde a una intervención humana

consecuencias derivadas de sus fallas influyen en

77


su comportamiento así como en los perjuicios de

Fallas en los taludes:

una obra. Para diseñar taludes, se ha ido

Los taludes pueden presentar una serie de

tomando sistemáticamente en consideración las

fallas, dentro de los factores que inciden en estas

propiedades mecánicas e hidráulicas de los suelos

destacan las siguientes:

que constituyen esta obra. De esta manera se han

a) Tipo de suelo o roca y grado de

realizado experiencias que han contribuido al

meteorización; ángulo e inclinación del talud,

desarrollo de teorías de estabilidad de los taludes

pluviométrica del lugar.

que nos conducen a conocer los mecanismos de fallas y en base a ellas proyectar estas estructuras

Las fallas que se describen a continuación son las mas frecuentes:

con un grado de seguridad adecuado.

78


Fig. 52 -La necesidad de nuevos terrenos para urbanizar ha obligado a utilizar nuevos espacios, en muchos casos al presentarse una pendiente, esta se elimina, edificando en el plano, pero generando un nuevo problema, el de la estabilidad de los taludes.

79


6.2.1-Falla por deslizamiento:

4.-Fallas por erosión superficial con pequeños deslizamientos asociados.

Esta falla es provocada por debido a la acción de fuerzas naturales que afectan a cualquier talud y tienden a hacer que las partículas

6.2.2-Fallas por movimiento del cuerpo del talud.

y porciones de suelo cercanas a la frontera Esta falla en los taludes se presenta

(superficie) se deslicen hacia abajo.

a través de movimientos bruscos que afectan a considerables masas de suelos, con superficies de Causas:

fallas que penetran profundamente el cuerpo del

1.- Aumento en las cargas que actúan en la

terreno.

corona del talud. 2.-Disminución de la resistencia del suelo al deslizamiento.

Las fallas por movimiento del cuerpo del terreno se dan en dos tipos perfectamente diferenciados:

3.-Falla geológica que se inestabilice por efecto de algún agente atmosférico.

80


6.2.3-Fallas por rotación: En este caso se

terreno de fundación. Dichos planos débiles

define una superficie de falla curva a lo largo de la

generalmente son horizontales o muy poco

cual ocurre el movimiento del talud.

inclinados respecto a la horizontal.

Esta falla se puede presentar de tres

6.3-Fallas por erosión: La erosión es un fenómeno complejo

maneras: 1.-Falla local, ocurre en el talud, pero en zonas relativamente superficiales. 2.-Superficies de la falla pasando por el pie del talud y sin afectar el terreno de fundación. 3.-Fallas de base, la superficie de falla pasa por adelante del pie y afecta el terreno de la fundación del talud.

que básicamente consiste en la disgregación o meteorización de un suelo o un material rocoso por la acción de los agentes atmosféricos, y la posterior socavación por arrastre de las partículas disgregadas. Erosión etimológicamente proviene del latín erodere que significa roer. Este es un fenómeno natural que ha existido siempre, y es el

6.2.4-Fallas por traslación: Estas fallas

responsable de la generación de sedimentos.

ocurren a lo largo de superficies débiles, asimilables a un plano en el cuerpo del talud o en

81


La intensidad con que se presente va

comunicación y pistas forestales, la explotación a

a depender de una serie de factores como la

cielo abierto de recursos minerales y rocas

geología y el clima de la región a considerar.

industriales, entre otras muchas acciones

Además desde que el hombre existe, también es

humanas, genera cambios importantes en el suelo

considerado como un factor, el factor antropico.

lo que tiene una repercusión en sus propiedades

Este ultimo factor es él mas activo a la hora

físicas, químicas y biológicas, lo que a su vez

de modificar negativamente la evolución natural de

provoca una grave degradación de él mismo y del

los procesos erosivos en una región, con la

medio ambiente, en la mayoría de las ocasiones

destrucción de los bosques y las zonas con

irreversible.

vegetación densa para transformarlos en suelos

El estudio del fenómeno de la erosión

cultivables, el pastoreo abusivo, el arar suelos

requiere del manejo de escalas y tiempos muy

siguiendo las líneas de máxima pendiente del

dispares En lo referido a lo espacial, estas

terreno, las practicas de cultivo inadecuados, los

escalas pueden ir de lo microscópico a lo

incendios, la utilización desmedida de suelos

continental, pasando por todas las posibilidades

fértiles para la expansión urbana e industrial, la

intermedias. En cuanto a las escalas temporales,

apertura de sin control y mal planificada de vías de

los episodios en que se manifiesta una erosión

82


peden ser de muy corta duración (erosión

6.3.1-Tipos de erosión.

provocada por una tormenta), otros duran decenas

A escala global del conjunto de la superficie

o centenas de años (erosión por incisión de una

terrestre se pueden agrupar siete tipos diferentes

red fluvial), e incluso puede abarcar periodos de

de erosiones:

millones de años (arrasamiento de una cordillera). Debido a esta disparidad de escalas

Erosión eólica Erosión hídrica

espaciales y temporales resulta obligatorio el

Erosión fluvial

acotar las dimensiones del problema que se quiere

Erosión marina y litoral

abordar.

Erosión glacial Debido a lo anterior, se considera lo

referido a lo espacial solo en los taludes en si y en

Erosión periglacial Erosión cárstica.

las áreas circundantes. En lo referido a lo temporal, el tiempo que dure la ejecución de la obra y la vida útil de esta.

De acuerdo a la escala que definimos para este análisis los tipos de erosiones mas relevantes son los del tipo eólico y, sobre todo, el hídrico, la cual se produce por las gotas de lluvia que

83


impactan sobre el terreno, arrastrando partículas

La erosión hídrica es aquella en que los

que son removidas por las aguas de escorrentía,

procesos de disgregación de la roca o suelo, de

cuya proporción en el ciclo hidrológico se ve

denudación y transporte son efectuados por el

aumentado en el caso de taludes artificiales,

agua.

debido a la compactación a la que se ven sometidos los suelos para la construcción de

La erosión hídrica se puede manifestar de cuatro maneras:

terraplenes, capas de rodaduras, diques y escombreras, o por el paso de maquinaria pesada lo que hace que en el suelo se generen costras

6.3.1.1-Erosión laminar o en manto: Esta consiste en una remoción de

impermeables, que a su vez provocan que

delgadas capas de suelo provocadas por el agua

disminuya la infiltración de agua en el subsuelo.

que discurre por terrenos uniformes y de poca pendiente, lo que genera una perdida de la porción de suelo con mayor contenido de materia

A continuación se presenta una definición y descripción de los tipos de erosión hídrica.

orgánica, lo que lleva a un empobrecimiento de los elementos nutrientes y a un descenso de la capacidad de almacenamiento de agua.

84


En sus primeras etapas esta erosión es poco apreciable debido a que apenas modifica

6.3.1.2-Erosión por arroyada anastomosada o trenzada

la superficie del suelo, pero con el tiempo provoca una importante concentración de guijarros y

En este caso la lamina de agua no

gravas en esta superficie, además que en el tramo

suele influir a mucha distancia, ya que lo normal

final de esta superficie se acumula una cantidad

es que se concentre en pequeñas depresiones o

apreciable de tierra.

irregularidades del terreno formando hilillos no

Este tipo de erosión actúa en dos procesos, primero el desprendimiento y arranque

jerarquizados y de trayectoria cambiante. Este tipo de erosión genera efectos

de partículas del suelo por medio del impacto

similares en la superficie del terreno que los

directo de las gotas de lluvia, ocasionando su

generados por el flujo laminar.

desplazamiento por salpicadura, y una segunda etapa en la cual una delgada lámina de agua,

6.3.1.3-Erosión en regueros o surcos

llamada flujo laminar que se encarga de transportar del material.

Los hilillos de corriente de trayectoria cambiante se van concentrando a favor de las

85


líneas de máxima pendiente del terreno apareciendo concentraciones de flujo y aumentos de la velocidad del agua, con el consiguiente incremento de la potencia erosiva, llegándose a abrir pequeñas incisiones longitudinales, de hasta 30 centímetros de profundidad, con sección de forma de U o V denominados regueros o surcos. Este tipo de erosión se ve favorecido por la caída de aguaceros intensos y por la

Fig. 53

existencia de una erosión laminar, o por arroyada difusa, previas. 6.3.1.4-Erosión en cárcavas o barrancos: Esta erosión se produce cuando las pequeñas incisiones en el terreno por las que circula el agua no se eliminan (por meteorización o por laboreo), estas irán aumentando en el sentido

86


de aguas arriba, captando desprendimientos de materiales de mayor tamaño debido a su falta de cohesión por exceso de humedad, lo que llega a producir profundas incisiones que van de mas de 30 cm hasta incluso varios metros de profundidad, con secciones en forma de U, de V o una combinación de ambas. Este tipo de erosión se produce en

Fig. 54

terrenos previamente afectados por cualquiera de las anteriores. Estas crecen en profundidad y en anchura debido a la corriente de agua y de los materiales que esta arrastra, lo que da lugar a una erosión remontante, y por desmoronamiento de las paredes debido a la inestabilidad de las laderas en las que encaja.

Fig. 55-

87


La presencia de cárcavas en un terreno indica un estado avanzado de erosión, y el

este tipo de daño en el talud no se considera como una modalidad de erosión hídrica.

daño que producen es muy importante y en ocasiones irreversibles. Para conseguir una estabilización y corrección de este problema es necesario remover grandes cantidades de tierra, construir pequeñas presas, fijar taludes, frenar la erosión de los terrenos que desaguan en ella y otras acciones que en conjunto pueden llegar a representar un costo económico elevado. Los movimientos de masa son procesos esencialmente gravitatorios en los que el la precipitación, que es el factor desencadenante de la erosión superficial, solo actúa en forma indirecta, en la medida que pueda influir en el régimen de aguas subterráneas, por tal motivo

88


Capitulo 7: Sistemas de estabilizaci贸n de taludes.

89


7-Introducción Para evitar el tipo de daños patologías

7.1.2-Efectuando bermas intermedias.

antes mencionadas es necesario aplicar una serie

7.1.3-Otra medida es reducir la erosión y

de consideraciones entre las que destacan las

meteorización de la superficie, eliminando los

siguientes:

problemas de desprendimiento de piedras superficiales y aumentando la seguridad del talud

7.1-Modificar la geometría del talud, para que este

frente a pequeñas roturas superficiales, esto se

resulte estable, esto se consigue mediante el

puede conseguir mediante la siembra de hierbas,

descabezamiento, esto es eliminar la masa

arbustos y árboles, con lo que se evitaría la

inestable o el material de la parte superior, ya que

erosión superficial, tanto la eólica como la hídrica,

el peso de esta contribuye mas al deslizamiento y

las raíces de las plantas también absorben el

menos a la resistencia.

agua produciéndose un drenaje de las capas

7.1.1-También es posible construir tacones de

superficiales, así como provocaran un aumento en

tierra o escollera,.Con lo que aumenta la

la de la resistencia al esfuerzo cortante en la zona

resistencia en la parte baja.

que ocupan.

90


7.1.4-También es posible reducir las presiones

una fuerza que es contraria a la masa deslizante lo

intersticiales que actúan sobre la superficie, para

que produce un aumento de la resistencia al

lo cual es necesario adoptar medidas de drenaje

deslizamiento.

tanto a nivel superficial como profundo.

8.2-Los últimos estudios demuestran que para

7.1.5-El deslizamiento es posible de evitar

poder contener un talud no es estrictamente

mediante varios mecanismos: Muros de

necesario el uso de un muro de contención, ya

contención, de sostenimiento o revestimiento.

que el talud, debido a sus cualidades mecánicas,

También es posible lograrlo mediante pilotes y

es capaz de resistirlo, lo que si se hace necesario

muros pantalla.

efectuar es un mecanismo mediante el cual sea

También es posible la utilización de

posible el proteger el talud de los efectos del

anclajes (Bulones o pernos de anclaje o cables),

medio sobre este. Como se observo en el capitulo

en los que armaduras metálicas son alojadas en

anterior la erosión modifica la estabilidad de los

taladros perforados desde el talud y luego son

taludes, estos al cambiar su forma también

cementadas (Como el caso del Neils Soild,

cambian sus propiedades de resistencia, por lo

empleado en el barrio modelo), los que trabajan a

que se derrumban. Otro factor necesario de

la tracción estabilizando el talud ya que entregan

impedir es la fuerza del empuje de la presión

91


ejercida por el agua la que puede terminar

Entre estos sistemas encontramos:

colapsando el talud. El implementar estos nuevos sistemas permitiría bajar los costes en este tipo de

Muros de Pantalla

construcciones, ya que un mecanismo de

Muros de Shotcrete

protección es mucho más económico tanto en los

Geoweb

materiales, como en los costos de construcción

Hidrosiembra

que un sistema que además de proteger tenga

Geomanta.

que soportar estructuralmente el peso del talud. En los últimos años se han desarrollado nuevos sistemas de estabilización de taludes, los cuales no necesariamente se calculan de manera

7.2.1-Muro de pantalla Este sistema tiene por función el evitar el

estructural, sino que su función es proteger el

deslizamiento de tierra debido al empuje. Esta

talud para evitar que este se vea afectado por los

formado en base al sistema Soil Neils el cual ancla

medios naturales, como la erosión hídrica y la

una doble malla acma al terreno, esta malla

erosión eólica.

superficial es posteriormente revestida por Shotcrete. Posee además una serie de sistemas

92


de drenaje, los que evitan la acumulación de agua

que se ubican en la superficie del muro y ayudan a

del terreno en las zonas más conflictivas.

la evacuación del agua.

Su ejecución constructiva parte con el perfilado del terreno hasta llegar al ángulo de inclinación especificado en el proyecto, el cual es aproximadamente el ángulo natural de fricción del terreno, posterior a eso se procede a la colocación de los drenes verticales consistentes en una malla de plástico forrada en geotextil la cual a su vez va conectada con el dren francés, el cual se compone de un tubo corrugado de drenaflex y va instalado al pie del talud asentado sobre una cama de tierra

Fig 56

Posteriormente se inicia la perforación del

y envuelto en gravilla.

terreno a objeto de instalar los anclajes, el cual

Suma a lo anterior un dren californiano el cual va

consiste en un perno del tipo Titán y cuya longitud

conectado con el dren francés y las barbacanas

varia entre 9 y 12 m, esta longitud depende exclusivamente de la profundidad a la que se

93


encuentre el terreno de mayor calidad que

de 18 centímetros de espesor de hormigón

aguante el anclaje El perno de anclaje se

proyectado. Como ultimo paso se construyen las

introduce de acuerdo con el concepto de la broca

canaletas de recolección de agua en el pie del

de un taladro, este posee un hilo y la punta se

talud. Cabe mencionar que este sistema fue

encuentra enanchada lo que genera un bulbo en el

implementado en el Barrio Modelo de Concepción

interior del terreno, el cual es posteriormente

solo por motivos de extrema necesidad ya que

hormigonado a través de un hueco del cual esta

resulta bastante caro. Los anclajes resisten una

provisto.

fuerza a la tracción de 45 toneladas.

Luego se recubre el talud con un

emplantillado de 2,5 a 3,0 cms de espesor de hormigón proyectado, para posteriormente instalar sobre este una malla acma de acero de diámetro 8 mm, luego una segunda malla era dispuesta sobre la anterior. A través de una araña de diámetro 8mm y una placa metálica puesta sobre esta, la malla era unida a los anclajes. Como ultimo paso se procedía a recubrir el muro mediante una capa

94


8.2.2-Muro de Shotcrete.

A diferencia del anterior este no es un muro estructural, ya que solo tiene la misión de proteger al talud al no estar diseñado para resistir la fuerzas de empuje del terreno. Se basa en una malla Inchalam galvanizada recubierta de hormigón proyectado. Para su ejecución primero se perfila el terreno, Fig. 57-Además de tener un costo elevado, el sistema de muros

luego se dispone un sistema convencional de

pantalla resulta antiestético para la imagen urbana.

barbacanas y posteriormente se dispone la malla de acero galvanizada, anclada al terreno a través de barras de acero en forma de J, como ultimo paso se aplica una capa de Shotcrete, y se construyen las canaletas de recolección de agua al pie del talud.

95


En el caso de barrio modelo se considero este sistema en la protección de taludes de baja altura (no mas de 2mts).

Fig. 59

7.2.3-Geoweb.

Este sistema cosiste en un cuadriculado de Fig. 58:

plástico el cual forma una especie de malla las cuales pueden sostener la tierra que podrá alojar pasto y arbustos los que cumplen la misión de proteger al talud de la erosión tanto eólica como hídrica. El cuadriculado dispone de perforaciones

96


a objeto de facilitar el drenaje del agua a través del

mezcla de siete semillas distintas de pasto las

sistema.

cuales se proyectan a presión sobre el talud, el Tierra sembrada con pasto y arbustos

cual esta compuesto por pequeños escalones que ayudan a la incorporación de la semilla al terreno, al igual que el caso anterior, este sistema protege

Drenaje

al talud de la erosión.

Malla Geoweb

Fig. 60:Esquema malla geoweb

7.2.4-Hidrosiembra: La hidrosiembra también consiste en un sistema que emplea vegetación como mecanismo protector. Este se utiliza en taludes que no necesitan protección estructural. Consiste en una

97


7.2.5-Sistema de geomanta:

Este sistema, similar a la hidrosiembra y a la Geoweb, en el sentido de utilizar la vegetación para proteger de la erosión y prolongar las propiedades mecánicas del talud consiste en efectuar un rayado al talud.(ver Fig. 56)

Fig. 61: Desde un pinto de vista de la imagen urbana, los sistemas de recubrimiento de taludes que emplean elementos naturales son mas amigables y económicos, el problema es que a largo plazo pudieran quedar descuidados y sufrir algún daño.

Fig. 62: Rayado efectuado sobre el talud.

98


Posteriormente se plantan semillas (alfalfa), para luego cubrir la siembra con una manta compuesta por fibra de coco, la cual protege la siembra hasta que esta crece.

Fig. 64.

8.2.6- Gaviones: Estos tienen la ventaja de ser de bajo costo, además de no necesitar mano de obra especializada y de ser fácil de construir. Fig. 63:

Este sistema consiste básicamente en una malla de alambre galvanizado de triple torsión en forma de paralelepípedo, en cuyo interior se depositan bolones los que levan dando la forma a la

99


estructura. Los gaviones son colocados en hilera en la zona a cubrir y uno sobre otro, en forma escalonada formando una especie de talud lo que le da una mayor estabilidad a la estructura completa, tiene la gran ventaja de permitir la infiltraci贸n, lo mejora considerablemente el drenaje de las aguas que emanan del terreno.

Fig. 65:,Sistema de gaviones utilizado en un colegio en Chiguayante.

100


Capitulo 8: Sistemas de Drenaje

101


mayor estabilidad en ellos. Los drenen Californianos son 9.Introducción

básicamente tubos de PVC perforados, los cuales son

-El agua contenida en el subsuelo provoca un aumento

recubiertos con geotextil para evitar el arrastre de

del peso de la masa deslizante, un incremento en la

sedimentos.

presión hidrostática en las grietas y finalmente un aumento en la presión de poros. Todo esto trae como consecuencia una disminución de la resistencia al esfuerzo cortante del suelo. Existen muchos medios para evitar que las agua subterráneas provoquen daños, entre estas encontramos diferentes tipos de drenes: Drenes horizontales, filtros longitudinales y trincheras estabilizadoras.

9.1-Drenes Californianos:

Fig. 66 dren vertical.

Al emplear este tipo de drenes es posible disminuir la presión hidrostática en taludes, consiguiéndose una

102


9.2-Drenajes franceses.

9.3-Drenaflex: Este es un tubo flexible de color rojo perforado, el cual es

Este tipo de dren es también llamado dren negro,

envuelto en geotextil y tapado con arena, este sistema se

se compone se una malla de plástico negro y se recubre

entierra bajo la canaleta a lo largo de todo el muro

con geotextil, esto a lo largo de todo el muro y a cada 1.5

pantalla.

mts de separación entre ellos.

Fig. 68, dren francés (imagen girada 90 grados)

Fig. 67 Dren californiano.

103


9.4-Barbacana Este es el sistema más tradicional empleado en el

Relleno de Aridos

drenaje de muros y consiste en simplemente unas perforaciones en el muro o elemento de recubrimiento a través del cual el agua puede fluir, impidiendo que

Barbacana

aumente la presión. Una solución que aumenta la efectividad de este sistema consiste en rellenar el trasdos del muro con un material que permita el rápido fluido del agua, normalmente se emplean áridos.

Fig. 70. Esquema Barbacana

104


Glosario: Angulo de roce interno: Angulo de deslizamiento de partículas de suelo

Arenas del Bio Bio: Deposito inconsolidado reciente, formado por el río Bio-Bio.

Batolito de la Costa: Granitoide de edad Paleozoico, distribuido a lo largo de la Cordillera de la Costa

Bloque tectónico: Volumen de Roca limitado por fallas.

Cohesión: Fuerza de atracción de partículas de suelo.

Depósitos coluviales: Deposito inconsolidado reciente, producido por remociones en masa.

105


Drenaje: Sistema encargado de evacuar las aguas,

Diaclasas: [del gr. dia, a través, y klasis, ruptura] -

disminuyendo la presión ejercida por esta.

Fractura de rocas o de materiales sin desplazamiento relativo de las partes separadas. Se emplea

Falla normal: Ruptura de Rocas con con desplazamiento

especialmente para las fracturas perpendiculares a las

de bloque a lo largo de la superficie de ruptura. Techo

capas sedimentarias.

desciende con respecto a la base.

Orientación capas sedimentarias: Se refiere al ángulo formado por los diferentes estratos que componen el

Nivel Freático: superficie que separa los poros entre

suelo.

partículas de suelo rellenos de agua, de los rellenos con aire.

Suelo de Fundación: Sustrato de la ciudad

Roca metamórfica: Se refiere a un tipo de roca formada en el magma, sin una forma definida.

106


Conclusiones: 1.-La manera de enfrentar el problema de la pendiente a la hora de fundar en la ciudad de concepción se resuelve principalmente a través del uso de muros de contención, siendo la fundación en algunos casos un problema secundario o irrelevante: Se observan dos posturas al respecto: a)-Se construye como si fuese terreno plano, sin ningún tipo de desnivel, este caso es principalmente observado en poblaciones y sectores donde aparece la vivienda espontánea, esto debido a los costos implicados en los otros sistemas, la fundación utilizada es básicamente la fundación corrida. En algunas urbanizaciones el problema de la pendiente es omitido, creándose grandes taludes, muchos de los cuales no se encuentran con las

107


condiciones de seguridad necesarias, además los

que el muro del fondo es de hormigón, pero el de la

terrenos sobre el talud resulta inhabilitados para

fachada es de piedra.

posteriores urbanizaciones.

-Se observa que son pocos los casos en los que se

b)-Se construye utilizando la pendiente como elemento a

utiliza un sistema distinto al de la fundación corrida, como

considerar en el diseño, en este la fundación corrida

lo es el de la fundación aislada (solo se observaron los

aparece junto a un muro de contención, actuando en

casos aquí descritos), esto es debido a la falta de

forma conjunta. En este caso es importante el sistema de

tradición en estos sistemas, así como al temor a los

drenaje.

movimientos sísmicos propios de la zona.

-Se observa en muchos casos la utilización de muros de

-Los sistemas de contención de taludes que emplean

semigravedad los cuales además de su función de

elementos vegetales se presentan como una nueva

contención, son utilizados como adornos del entorno,

alternativa a la hora de urbanizar, ya que aportan

existiendo juegos de escaleras, jardines,

positivamente al mejoramiento del entorno urbano, en

estacionamientos y otros elementos que contribuyen a un

contraste con sistemas como el muro de Shotcrete o el

mejoramiento del entorno. En algunos casos, al estar

sistema de Soild Neils, el cual además de ser mas caro,

situada la casa entre dos muros de contención, sucede

resulta antiestético, desmejorando la calidad del entorno urbano.

108


Bibliografía:

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2.- Rodrigo Ortega Salazar,“Contención y Recubrimiento Económico de deslizamiento de talud de cerro La Virgen Coronel” Concepción: Universidad del Bío-Bío. Escuela de Ingeniería Civil,2002.

3.- Héctor Venegas S. “Apuntes Mecánica de suelos” Concepción: Universidad del Bío-Bío. Escuela de Ingeniería Civil,2002

109


4.-Ricardo Riveros Velásquez, “Implementación y

7.- Héctor Venegas S., “La Geología necesaria para el

Optimización de Sistema de recubrimiento económico, no

buen entendimiento(Apunte académico)”

tradicional, para taludes de la VIII región”, Concepción 8.-Oliver Galli “El sello de fundación de la ciudad de Universidad del Bio Bio, Escuela de Ingeniería Civil, Concepción”Fac. de Geología Universidad de Marzo del 2003 Concepción” 9.-Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones 5.- Joel Ramírez Caro “Sistema de recubrimiento Soil 10.-Jorge Quezada “Memoria para optar al titulo de Neils, el caso barrio modelo” Concepción: Universidad Geólogo”“Sello de fundación de Concepción” del Bío-Bío. Escuela de Ingeniería en Construcción,2002 Fac. de Geología Universidad de Concepción 13.-Carlos Crespo Villalaz, “Mecánica de Suelos y 6. Cristian Camacho Contreras “Antecedentes Cimentaciones” México, Editorial Limusa, S.A. de C.V., Geomorfológicos para fundación de Edificios en 1996. Concepción” Concepción, Universidad del Bío-Bío. Escuela de Arquitectura,2001. .

110


Apéndice:

En el estudio de la estabilidad de taludes el conocimiento de los suelos es muy importante. Teniendo bien definidas las propiedades básicas de los suelos es fácil predecir su comportamiento en relación al efecto de las condiciones externas sobre la estructura de un talud dado. Esto nos permite visualizar que para el calculo de estabilidad de la estructura, identificar con exactitud cada suelo es muy importante. En este capitulo se presentan algunas presentan propiedades índices de los suelos,

111


además de los métodos de calculo de estabilidad

Para comenzar definiremos que es lo que

de taludes, en los cuales se visualiza la intima

se entiende por suelo, una definición aceptable

relación entre estabilidad del talud y el suelo

seria:

constituyente.

Suelo es todo agregado natural de partículas minerales, unidas por fuerzas cohesivas

1.2. Descripción De Algunos Suelos.

permanentes. También se refiere a sedimentos o acumulación de partículas sólidas sin consolidar,

Antes de empezar a profundizar referente al

provenientes de la desintegración física y química

tema de la estabilidad el los taludes es preciso

de las rocas, pudiendo contener o no materias

hacer un análisis general de lo que es el suelo, los

orgánicas.

tipos de suelo que existen, sus criterios de agrupación, así como los ensayes y pruebas mas comunes para poder establecer las propiedades mas relevantes de estos.

Existen muchas maneras de agrupar a los suelos una de ellas es: Identificación y características de los suelos en general:

112


Para el objeto de clasificar y caracterizar los

C.-Arena bien graduada: Compuesta por todos los

diferentes tipos de suelos cabe destacar que estos se

tamaños de partículas de arena, pero con predominio de

dividen en dos grupos principales: Suelos Cohesivos y

las de mayor tamaño.

suelos no Cohesivos

D.-Grava y Arenas compactas: debido al alto nivel de

Estos a su vez se subdividen de acuerdo a su grado de

cohesión de sus partículas, este tipo de suelo requiere de

cohesión, así resulta:

pico para sacar material, ya que ofrecen gran resistencia a la penetración de herramientas.

1).-Suelos no Cohesivos:

E.-Grava y arenas sueltas: Deposito de los que se puede fácilmente extraer material solo con excavación manual.

A.-Grava: Consistente en fragmentos de roca en

f.-Arena uniforme o mal graduada: La mayoría de las

una matriz o base de material mas fino, generalmente

partículas se encuentran dentro de ciertas dimensiones

arenoso. Las partículas en general sobrepasan los 2mm

bastante acotadas.

B.-Arena: Sedimento natural que consiste en los productos granulares y principalmente silicio de origen rocoso. Se compone de partículas duras, sin plasticidad, su tamaño varia del orden de los 0.06mm a 2.00mm.

113


2).-Suelos Cohesivos:

C).-Arcilla Firme: Una arcilla que se puede excavar con una pala y moldear con suficiente presión con los dedos

A.-Arcilla: Deposito natural que consiste principalmente

al tener su contenido natural de agua.

en productos silicio y aluminosos mas finos del

D).-Arcilla muy suave: Muy fácil de moldear, al ser

intemperizo de las rocas.

presionada emerge de entre los dedos teniendo su

Características:

contenido natural de agua.

Consistencia al tacto: suave y grasoso

E).-Arcilla Suave: un tipo de arcilla que se puede extraer

Se adhiere a los dedos y se seca fácilmente

muy fácilmente, y que es fácilmente moldeada al tener su

Alta resistencia cuando esta seca, encoge bastante al

contenido natural de agua.

secarse.

F).-Arcilla con piedra: Corresponde a un deposito de arcilla sin estratificar o arcillas arenosas que contienen

B).-Arcilla Endurecida: Esta arcilla requiere de un pico o

piedras subangulares de diferentes tamaños.

excavadora neumática para extraer material y que no se

G).-Limo: Corresponde a un sedimento de material de

puede moldear con los dedos al tener su contenido

granulometría más fina que la arena. La mayoría de sus

natural de agua.

granos pasan por una malla de ensayo micrometrica 75.

114


Muestra alguna plasticidad, no es muy áspero y tiene

la toba, y la arenisca granulosa, están en cambio

bastante cohesión cuando esta seco.

expuestas por la congelación a una meteorización

Roca: Como suelo de fundación es excelente, su tensión

progresiva e ininterrumpida. Al cimentar bajo estas

admisible cuando se trata de roca con pocas grietas, con

condiciones es necesario cimentar a una profundidad

estratificación favorable y sin haber sufrido deterioros por

exenta de heladas.

la acción de los agentes atmosféricos, es de 15 a 30 Kg/cm2 En caso de que al agrietamiento sea importante o

Terrenos Orgánicos: Los terrenos de naturaleza puramente orgánica se

la estratificación es desfavorable hay que reducir ese

conforman de restos de plantas mas o menos

parámetro a un valor que sea pertinente. Cuando las

descompuestas y restos de organismos animales. De

rocas son compactas e impermeables (Granito, basalto,

acuerdo al grado de descomposición podemos distinguir:

caliza, esquistos cristalinos y la arenisca de grano fino) no hace falta considerar el factor de profundidad debido a

Tierras vertidas o amontonadas:

las heladas, ya que estas no ofrecen el menor peligro.

Tienen una baja tensión admisible (hasta los 2,5

En cambio aquellas rocas porosas y por tanto

Kg/cm2), solo en el caso que contengan mezclada en

permeables al agua, como por ejemplo la piedra pómez,

ella arena o grava. La arcilla o el barro vertidos o

115


amontonados no se utilizan como suelo de fundación.

esta área de influencia es de una profundidad igual a tres

Siempre hay considerar un grado importante de

veces el ancho de la base del cimiento, en caso de

asentamientos.

fundación continua, y de vez y media en el caso de placa de fundación.

Para poder establecer las condiciones que debe cumplir un terreno en el cual queremos fundar es preciso

Con el paso de los años las rocas se resquebrajan,

conocer, entre otras cosas su composición

produciéndose fragmentos de aristas vivas, los que son

Para esto lo primero que se debe tener en cuenta es la

arrastrados por las aguas de torrentes o ríos, chocando

carga admisible que soporta el terreno y que esta sea la

unas contra otras fragmentándose aun mas, se

apropiada para la magnitud de carga que deberá

redondean, pulimentan y se transforman en bolones,

soportar, y también que esta resistencia no sufra de

grava, arenas, etc.

alteraciones en el tiempo.

Algunos conjuntos de estos materiales se vuelven a unir

Lo fundamental es investigar el terreno a la profundidad

o compactar entre si a lo largo del tiempo a veces por

en que se propague la influencia del peso del cimiento en

simple compresión, o suelen ser aglomerados o ligados

el suelo de fundación. La zona afectada por la carga

por una especie de pasta o cemento natural, de

depende de muchos factores, lo mas aceptado es que

composición variada generando un producto de distinta

116


consistencia, algo poroso de acuerdo a si el aglomerante,

Limarcilla: de 0.005 a 0.0001

llena o no sus huecos.

Coloide: menor que 0.0001

Los suelos poseen diversas clasificaciones, una de ellas es de acuerdo a su tamaño en milímetros, de acuerdo a

Propiedades índice de los suelos

esto obtenemos la siguiente clasificación: Las propiedades de los suelos son muchas, Bolones: de 250 a 76

pero para el objetivo de este seminario

Grava gruesa o ripio: de 76 a 38

destacaremos las siguientes:

Grava fina: de 38 a 19 Gravilla: de 19 a 9.5 Gravarena: de 9.5 a 4.75 Arena gruesa: de 4.76 a 2 Arena fina: de 2 a 0.42 Arenilla: de 0.42 a 0.053

- Limite liquido (LL, Wll) Se refiere al contenido de húmeda del suelo entre el estado plástico y semi-liquido. Se define como la humedad para cuando dos secciones de una pasta de suelo se juntan en

Limo o polvo: de 0.053 a 0.005

117


½” cuando la cápsula que la contiene se somete a

forma. La cohesión se calcula a través del Ensayo

25 golpes de impacto.

Triaxial efectuado en el laboratorio. De acuerdo a la consistencia o grado de

Limite plástico (LP, Wlp)

cohesión, los suelos, los peden clasificarse de la siguiente manera:

Es el contenido de humedad del suelo entre el estado semisólido y plástico.

Tabla :

Apreciación en terreno

Cohesión

(C)

Se define como la unidad de suelo para cuando se fractura en bastoncillos de 1/8” de diámetro (3mm) al ser amasado rodando la pasta entre la palma de la mano y una superficie lisa.

Consistencia Kg/cm2 Muy blando

Fluye entre los dedos

< 0.10

Blando

Moldeable con presión suave

0.10 -

Moldeable con presión fuerte

0.25 –

Ahuellable con la mano

0.50 –

Marcable solo con la uña

1.00 –

0.25 Medio 0.50

Cohesión

Firme 1.00

La cohesión es la propiedad básica de un suelo fino de ofrecer resistencia a cambiar de

Duro 2.00 Tenaz

No marcable con la uña

> 2.00

118


Grados de Compacidad Angulo de Friccion Interna Angulo de fricción interna

(I)

La fricción interna se define como la resistencia al desplazamiento producido por la

Muy Suelto

interferencia de las partículas en un plano de falla.

28º

Para poder determinar el ángulo de fricción interna

Suelto

se emplea el Ensayo Triaxial, el cual se determina

31º

en laboratorio.

Mediano

En el caso de los suelos granulares se han

<

36º

logrado establecer valores típicos de resistencia

Compacto

interna, a continuación se indican algunos:

41º Muy Compacto 44º y más

Tabla nº 3: Angulos de fricción del suelo. .- Peso especifico (Y)

119


El peso especifico se refiere a la relación

Las fundaciones se apoyaran directamente sobre

entre el peso y el volumen. La unidad que se

el terreno o en pilares de hormigón, de hormigón armado

emplea corresponde a (T/m3)

de acero o de madera. En este ultimo caso, el pilotaje completo debe quedar, a lo menos, a 0.30 m por debajo de la cota mínima de la napa de agua subterránea.

Articulo 5.7.2.

Los cimientos tendrán la

superficie necesaria para que la presión máxima sobre el terreno no exceda del valor admisible, según la norma Apéndice 2

oficial correspondiente y, a falta de esta, de acuerdo con

Capitulo 7 Ordenanza General de Urbanismo y

la calidad del terreno.

Construcciones.

Articulo 5.7.3.

Fundaciones

menos descansar, en general, sobre superficies

Articulo 5.7.1. Los edificios de carácter definitivo tendrán

horizontales.

fundaciones de hormigón armado, de albañilería, de pilotes u hormigón.

Los cimientos deberán por lo

En fundaciones con zapatas a distintas profundidad, el ángulo que forma con la

120


horizontal la línea que une los bordes contiguos de

deberá considerarse en el proyecto de fundación y de la

zapatas adyacentes, en terrenos aluviales no será mayor

estructura.

que el talud natural y no mayor de 45 grados.

Articulo 5.7.5.

Los escalonamientos individuales de

La excavación para cimientos,

excepto en roca se profundizara hasta un nivel tal que se

zapatas continuas a lo largo de un muro en

obtenga una protección segura contra los efectos del

terrenos no conglomerados no excederán

agua superficial y de las heladas.

de 0.45 m de altura y la pendiente de una

La profundidad mínima de los

serie de ellos no será mayor que el natural

cimientos de hormigón o de albañilería será de 0.60 m,

del terreno con un máximo de 30 grados.

debiendo penetrar estos, a lo menos, 0.20 m en las

Articulo 5.7.4. Las dimensiones de los cimientos se

capas no removidas del terreno, siempre que este sea

proyectaran de tal manera que cualquier asentamiento

capaz de soportar las tasas previstas.

que pueda producirse sea lo mas uniforme posible para la estructura.

Bajo responsabilidad del profesional competente autor del proyecto estructural se admitirán

Si el lecho de fundación esta formado por terreno compresible o suelos de diferente

profundidades menores u otras soluciones técnicamente adecuadas, situación de la que deberá quedar

compresibilidad, el efecto de los diversos asentamientos

121


constancia en el Libro de Obras, a falta de indicación al

En tal caso el nivel superior de las

respecto en el citado proyecto.

zarpas deberá quedar a una profundidad mínima de 1 m

Articulo 5.7.6

bajo el nivel de la acera de la calle y su ancho no será

Ningún cimiento podrá tener

un espesor menor que el del muro que soporte, incluso

superior a la quinta parte de dicha profundidad.

sus salientes estructurales. El espesor mínimo de os cimientos

Bajo responsabilidad del profesional competente autor del proyecto estructural se podrá

de hormigón será de 0.20 m y el de los de albañilería de

permitir zarpas de fundación que no cumplan con la

0.30 m.

disposición anterior, situación de la que deberá quedar

Articulo 5.7.7.

Los salientes o zarpas de

constancia en el Libro de Obras, a falta de indicación al

cimientos de hormigón sin armar o de mampostería se

respecto en el citado proyecto.

proyectara con un ancho no mayor que la mitad de su

Articulo 5.7.9.

altura

hormigón simple de cimientos será de 170 kgs de

Articulo 5.7.8.

Se permite que las zarpas de

fundación sobresalgan del plano vertical de la línea

La dosificación mínima del

cemento por m3 de hormigón elaborado, sin contar el material desplazador que pueda emplearse.

oficial.

122


Articulo 5.5.10

No se hará soportar, a los terreno de

fundación, presiones superiores a las que mas adelante

2.Roca blanca (toba, arenisca, caliza, etc)..............................................8 a 10 3.Tosca o arenisca arcillosa....................................................................5 a 10

se indican, siempre que se trate de cimientos continuos:

4.Grava conglomerada dura....................................................................5 a 7 5.Grava suelta o poco conglomerada......................................................3 a 4 6.Arena de grano grueso.........................................................................1.5 a 2 7.Arcilla compacta o arcilla con arena seca...........................................1 a 1.5 8.Arena de grano fino, según su grado de capacidad ............................0.5 a 1 9.Arcilla húmeda....................................................................................hasta 0.5 10. Fango o arcilla empapada.................................................................0

Las presiones indicadas podrán Naturaleza del terreno

Presiones admisibles

(kg/cm2)

modificarse si se demuestra experimentalmente que la resistencia del terreno lo justifica.

1.Roca dura, roca primitiva....................................................................20 a 25

123


Las presiones admisibles se

desfavorable, las cargas verticales, la acción del viento y

disminuirán en un 20 % cuando se trate de fundaciones

las fuerzas sísmicas, sin que puedan adoptarse

de machones, pilares, columnas, o apoyos aislados,

dimensiones inferiores a las requeridas por las cargas

salvo que se justifique experimentalmente o por el

estáticas actuando solas.

calculo que no es necesario reducirlas.

Articulo 5.7.11

Las presiones admisibles autorizadas

Los cimientos deberán estar

provistos de una cadena longitudinal de hormigón

en este articulo presuponen que el espesor de la capa de

armado si la fatiga imponible del terreno de fundación es

terreno en que se apoya la fundación es suficiente para

inferior a 2 kg/cm2. La sección mínima de la armadura

repartirlas sobre las capas inferiores.

será la siguiente, para el numero de pisos que se indica:

Si esta hipótesis no se cumpliera el proyectista propondrá la solución técnica que corresponda adoptar, en consideración a circunstancias locales.

Edificio.......................Armadura Numero de pisos.........Sección mínima 1 piso

2.8 cm2

2 pisos

5.0 cm2

podrán aumentarse hasta en un 20% en el caso de

3 pisos

7.8 cm2

considerarse conjuntamente, y en su posición más

4 pisos

11.0 cm2

Las presiones máximas admisibles

124


Si los muros que se apoyan directamente en las fundaciones son de hormigón

total soportada por el más solicitado de los apoyos vinculados.

armado, la armadura horizontal a nivel inferior del suelo mas bajo podrá considerarse como parte de la sección

Articulo 5.7.13.

estipulada como mínima necesaria, de acuerdo con los

existan aguas subterráneas a poca profundidad, se

valores mínimos fijados anteriormente.

dispondrán de capas aislantes a prueba de capilaridad o

En terrenos húmedos, o en los que

se construirán drenes, si al Dirección de Obras Articulo 5.7.12.

Cuando el cimiento sea del tipo de

Municipales lo estimase necesario, para impedir que la

pilares en terrenos sueltos, se dispondrán amarras

humedad ascienda por los muros de los edificios o que el

horizontales de hormigón armado que aseguren la

agua socave las fundaciones.

trabazón de aquellos. Estas amarras vincularan todas las

No se permitirá construir edificios que se apoyen en suelos movedizos, de tierra vegetal o

partes de la fundación en dos direcciones

pantanosos, que no hayan previsto las obras de

aproximadamente normales. Cada amarra de hormigón

ingeniería necesarias.

armado, será capaz de transmitir, por tracción y compresión, por lo menos el 10 % de la carga vertical

Bajo responsabilidad del profesional competente autor del proyecto estructural, se podrá

125


aceptar, también, la formación de un suelo artificial o la

será necesario excavar aquellas y establecer la

consolidación del existente, si se justificare debidamente

fundación sobre terreno firme, tomando las debidas

la solución propuesta para las condiciones locales

precauciones contra posibles empujes del material suelto

correspondientes, situación de las que deberá quedar

sobre los cimientos por efecto sísmico.

constancia en el Libro de Obras, a falta de indicación al respecto en el citado proyecto.

Si el terreno de fundación esta constituido por capas delgadas de material suelto, sobre una superficie compactada inclinada, la excavación

Articulo 5.7.14.

Bajo responsabilidad del profesional

deberá profundizarse hasta el terreno compacto del

competente autor del proyecto estructura, se podrán

fondo y fundarse en él por secciones horizontales.

aceptar fundaciones de edificios en terrenos formados

Dichas fundaciones deberán calcularse para resistir,

por rellenos artificiales, situación que deberá quedar

además de los esfuerzos propios de su condición, los

constancia en el Libro de Obras a falta de indicación al

empujes de tierra producidos por un posible

respecto en el citado proyecto.

deslizamiento del relleno.

Articulo 5.7.15

Articulo 5.7.16.

Si el terreno de fundación esta

formado por capas de material suelto de poco espesor,

Las fundaciones de maquinarias que

produzcan vibraciones deberán construirse aisladas, de

sobre superficies irregulares de rocas o conglomerados,

126


tal manera que se evite la transmisión de las vibraciones

del subsuelo. Estos reconocimientos serán de cuenta del

al edificio o construcciones vecinas.

propietario.

Articulo 5.7.17.

Articulo 5.7.19

El relleno de las excavaciones

En edificios fundados sobre pilotes,

practicadas fuera de la línea de edificación después de

la capacidad soportante de estos podrá determinarse por

terminados los cimientos se efectuara con material

un ensaye de carga o calcularse por una formula

adecuado para tal efecto, indicado por el profesional

empírica o por las normas técnicas respectivas.

competente en el respectivo Libro de Obras. Articulo 5.7.18.

Cuando se ejecuten construcciones

Solo se considerara como carga admisible la cuarta parte de la capacidad de carga del

que no cuenten con proyecto de estructuras, en los

pilote.

términos previstos en el articulo 5.1.7. de esta

Articulo 5.7.20.

Ordenanza, la Dirección de Obras Municipales podrá

se determinara por ensayes de carga:

exigir un reconocimiento del suelo para determinar el tipo de fundación, la profundidad mas conveniente y la carga unitaria admisible, en todos aquellos casos en que se desconozcan las condiciones geológicas e hidrológicas

La capacidad soportante del pilotaje

1.- Cuando el tipo de suelo o de pilotaje sea tal que las formulas empíricas sean inaceptables. 2.- Cuando la carga admisible considerad en el proyecto exceda de la determinada por las formulas aceptadas.

127


3.- Cuando los resultados de la clavadura sean de

Articulo 5.7.21.

En caso de emplearse pilotes de

dudoso valor, debido a las características del suelo o al

madera esta deberá ser de clase y calidad aceptada por

tipo de martinete empleado.

las Normas Oficiales. En tal caso, los pilotes deberán

La transmisión de las cargas a los

quedar permanentemente bajo agua.

pilotes se realizara por medio de un cabezal u otra

No se permitirá confeccionar pilotes

disposición adecuada. En el caso del hormigón armado,

de hormigón armado de más de 15 mts de longitud. En

los pilotes deben quedar empotrados 0.30 m en el

caso de requerirse pilotes de mayor longitud, se

cabezal, por lo menos.

fabricaran por partes, pudiéndose hacer en cancha solo

Los pilotes se deben disponer de tal manera que la resultante de las cargas coincida con la

el primer trozo. Los pilotes confeccionados no podrán trasladarse antes de 28 días al sitio de la obra.

resultante de las reacciones, suponiendo que ellos absorban uniformemente las cargas consideradas. Los esfuerzos sísmicos horizontales

Los pilotes de acero deberán cumplir con las especificaciones para materiales metálicos.

deberán considerarse especialmente en los pilotajes,

Articulo 5.7.22.

recomendándose el empleo de pilotes inclinados.

no podrá aceptar otros procedimientos de fundación no

La Dirección de Obras Municipales

especificados en este Capitulo, justificados por el

128


proyectista, si las caracterĂ­sticas del terreno lo aconsejan.

129


“El problema de abordar la pendiente a la hora de fundar: El Caso de Concepción”