Cimentación
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Cimentaciones en Cuba
En Cuba existe amplia experiencia de construcción de cimentaciones en sus dos tipologías fundamentales: superficiales y profundas.
Las principales instituciones que han profundizado en este tema son la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas (UCLV), la Empresa Nacional de Investigaciones Aplicadas (ENIA) y el Instituto Superior Politécnico “José Antonio Echeverría” (CUJAE).
El diseño de Cimentaciones Superficiales se encuentra regulado por la Norma Cubana 1:2007 “Geotecnia. Norma para el diseño geotécnico de cimentaciones superficiales”, basada en el Método de Diseño de Estados Límites (aspecto este aún muy discutido por los profesionales de experiencia en el sector).
El diseño de Cimentaciones Profundas (cimentación con pilotes) se realiza por una combinación de métodos estáticos y dinámicos, siguiendo las más diversas normas: de la antigua Unión Soviética, de Alemania y de los Estados Unidos. En general se realiza el diseño preliminar siguiendo las llamadas “Fórmulas Estáticas”, que incluyen el Método “alfa (α)” para suelos cohesivos y el Método “beta (β)” para los friccionales. Si las condiciones económicas de la obra lo permiten, se hincan pilotes de prueba que ayudan a revisar los cálculos siguiendo métodos dinámicos, es decir, ecuaciones que analizan la capacidad resistente del pilote en función del proceso de hinca, entre las que se cuenta la Fórmula de Gersevanov. De ser posible, también se ejecutan pruebas de carga a los pilotes, partiendo del criterio de que “si una obra los requiere entonces todo cuidado es poco” y se debe garantizar la seguridad de la cimentación. En este campo, la entidad con mayor experiencia en nuestro país es la Empresa Nacional de Investigaciones Aplicadas (ENIA).
Los suelos
Es necesario conocer las propiedades de los suelos, ya que, al ser un elemento al que se transmitirán esfuerzos, se debe considerar como un elemento estructural más. Se debe conocer antes de diseñar la cimentación de una obra:
· A qué profundidad esta el tipo de suelo con suficiente resistencia para soportar las cargas que se le transmitirá el cimiento. · Si existen o no aguas subterráneas. · Si se puede excavar con facilidad en él. · Si el material producto de la excavación, se puede emplear como relleno en la obra. · Si es preferible, de acuerdo con el tipo de obra y estructura, desechar determinado terreno.
Métodos para determinar la resistencia de los suelos
· Exploración: abrir pozos (calas) en distintos lugares del terreno a analizar para determinar la estructura de los distintos estratos que componen el suelo. El proceso se hace más completo cuando se analiza en el laboratorio la composición del material extraído · Aplicación de cargas: se aplican cargas en el terreno para determinar el esfuerzo permisible, a partir del hundimiento del terreno frente a determinadas cargas. · Barrenos: se practican barrenos hasta profundidades determinadas, para colectar muestras de los diferentes tipos de materiales de que está compuesto el suelo, analizándolas más tarde en el laboratorio.
Tipos de cimentación
- Cimientos de piedra.
- Cimientos de mampostería.
- Cimentaciones superficiales.
- Cimentaciones profundas.
Cimentaciones superficiales
- Puntuales o aisladas.
- Lineales o corridas.
Cimentación aislada
También este tipo de cimentación se emplea en terrenos húmedos.
Las cimentaciones aisladas están compuesta por:
- Base: es el que está en contacto con el suelo, ofreciendo una mayor área en ese contacto, con relación a la que tendrá con su pedestal.
- Pedestal: elemento vertical que transmite las cargas a la base
Generalmente las bases tienen forma de paralelepípedos rectos regulares, de superficies cuadradas o rectangulares. Su altura está determinada por la resistencia de las estructuras.
Ejecución
Después de la excavación, que coloca el refuerzo constituido por barras de acero con ganchos en sus extremos colocadas en ambos sentidos (parrilla). Antes de fundir la base hay que dejar colocado el refuerzo del pedestal. Se funde la base; encofrado del pedestal; fundición del pedestal; desencofrado y relleno hasta la altura del pedestal ya fundido; encofrado de las vigas de cimentación; colocación del refuerzo de estas; fundición de las vigas y relleno del terreno hasta la altura de las vigas de cimentación.
Materiales
Generalmente se emplea hormigón armado, aunque antiguamente se usaron vigas de acero superpuestas en ambos sentidos.
Cimentación corrida
Ejecución
Para ejecutar este tipo de cimentación, se abre una zanja de ancho mayor que el muro y profundidad de acuerdo a la resistencia del terreno ya determinada anteriormente. Se dan casos en que la resistencia del estrato es variable, por lo que se realizaran escalonamientos, es decir, que los cimientos tendrán diferentes profundidades. Esto se hace para evitar los planos inclinados que pueden provocar deslizamientos. Después que el cimiento se ha endurecido, se encofra la zapata y colocan los refuerzos de acero (encabillado), procediéndose a su fundición, que generalmente se hace con hormigón armado. Otra forma de cimentación corrida es la que se hace en un todo monolítico, es decir, que se funde todo de una vez. Esto se hace en terrenos pocos resistentes y tiene el inconveniente de ser más cara.
Materiales
Los más empleados son: hormigón ciclópeo; hormigón simple; cabezotes unidos por mortero, o cualquier otro material que reúna propiedades de resistencia, durabilidad, economía y facilidad para trabajar con él, y que además, no sufra alteraciones por humedad.
Cimentaciones profundas
- Por sustitución.
- Por flotación.
- Por pilotación.
Fuentes
- Norma Cubana 1:2007 “Geotecnia. Norma para el diseño geotécnico de cimentaciones superficiales”, Comité Técnico # 20, MICONS.
- Métodos para el Cálculo de la Capacidad Soportante de Pilotes Cargados Axialmente. González, A.M., Fernández, A.M., De Las Cuevas, C.I., ENIA, 1995.
- TIPOS DE CIMENTACIÓN