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
7
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
15
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
17
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.
18
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
19
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.
26
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
27
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
28
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
30
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:
1.- Delgado Vargas, Manuel, “Ingeniería de Cimentaciones Fundamentos e Introducción al Análisis Geotécnico” México: Editorial Alfaomega,2000
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