Cimentaciones Profundas

CIMENTACIONES PROFUNDAS

Las Cimentaciones Profundas son un tipo de Cimentaciones que solucionan la trasmisión de cargas a los sustratos aptos y resistentes del suelo.

¿En qué casos se utilizan las Cimentaciones Profundas?

a.- Se opta por cimentaciones profundas cuando los esfuerzos transmitidos por el edificio no pueden ser distribuidos suficientemente a través de una cimentación superficial, y en la solución probable se sobrepasa la capacidad portante del suelo.

b.- Cuando el terreno tiende a sufrir grandes variaciones estacionales: por hinchamientos y retracciones.

c.- Cuando los estratos próximos al cimiento pueden provocar asientos imprevisibles y a cierta profundidad, caso que ocurre en terrenos de relleno o de baja calidad.

d.- En edificios sobre el agua.

e.- Cuando los cimientos están solicitados a tracción; tal como ocurre en edificios altos sometidos a esfuerzos por vientos, o en estructuras que necesitan elementos sometidos a tracción para lograr estabilidad, como estructuras de cables o cualquier estructura anclada al suelo.

f.- Para resistir cargas inclinadas, como aquellos pilotes que se colocan en los muelles para resistir el impacto de los cascos de barcos durante el atraque.(tablestacado)

g.- Para el recalce de cimientos existentes.

TIPOS DE CIMENTACION PROFUNDAS

Pilotes

Se denomina pilote a un elemento constructivo utilizado para cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable, técnica o económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas.

Tiene forma de columna colocada en vertical en el interior del terreno sobre la que se apoya el elemento que le trasmite las cargas (pilar, encepado, losa...) y que trasmite la carga al terreno por rozamiento del fuste con el terreno, apoyando la punta en capas más resistentes o por ambos métodos a la vez.

Casos en que se usan Pilotes

Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuir adecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidad portante del suelo.

Puede darse que los estratos inmediatos a los cimientos produzcan imprevistos y que el suelo resistente esté a cierta profundidad; es el caso de edificios que apoyan en terrenos de baja calidad.

Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de temperatura por hinchamientos y retracciones producidos con arcillas expansivas.

Cuando la edificación está situada sobre agua o con la capa freáticamuy cerca del nivel de suelo.

Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción.

Aquí tenemos varios casos:

• En edificios de altura expuestos a fuertes vientos.

• En construcciones que requieren de elementos que trabajen a la tracción, como estructuras de cables, o cualquier estructura anclada en el suelo.

• Cuando se necesita resistir cargas inclinadas; como en los muros de contención de los muelles.

• Cuando se deben recalzar cimientos existentes.

• En la cimentación por pilotaje deben observarse los siguientes factores de incidencia:

• El rozamiento y adherencia entre suelo y cuerpo del pilote.

• La resistencia por punta, en caso de transmitir compresiones, para absorber esfuerzos de tracción puede ensancharse la parte inferior del pilote, para que trabaje el suelo superior.

• La combinación de ambos.

• Para hincar el pilote siempre se busca el apoyo sobre una capa resistente que soporte las cargas transmitidas. Frecuentemente la capa firme está a mucha profundidad, entonces el rozamiento lateral puede ser de importancia según el caso.

Con un terreno mediocre en superficie y fuertes cargas, el rozamiento lateral será menos importante cuanto más débiles sean las capas del terreno atravesadas; por ello conviene emplear este sistema.

Pozos de cimentación

Se llama pozo de cimentación a una cimentación semiprofunda, conocido también como caisson (su nombre francés). Este es utilizado cuando los suelos superficiales no son convenientes para las cimentaciones superficiales porque son muy blandos. Otro de los usos de los pozos de cimentación, es en los pilares de puentes en la cuenca de los ríos, cuando no es aconsejable la creación de algún desvío de una parte del rió o en su totalidad. Aquí se utilizan para cimentar estos pilares. Los pozos de cimentación tienen la particularidad de que su construcción se va realizando según se vaya hundiendo en el terreno. Su sección transversal regularmente es de forma redonda, pero también las hay de formas cuadradas, rectangulares o elípticas.

Proceso de construcción

1. Primero se inicia la construcción de un cabezal. Este cabezal por lo general es hecho de hormigón armado.

2. Su generatriz externa es provisto de: Una cuchilla vertical, Una lámina de acero sólidamente anclada al cabezal.

3. Luego se procede a colocar el cabeza en la posición en que se hundirá en la tierra.

4. Después se empiezan a construir los primeros metros del cuerpo del pozo de cimentación.

5. El cuerpo del pozo de cimentación mide de 5 a 10 centímetros menos que el contorno externo del cabezal, esto se hace de esta manera con el objetivo de que la fricción de la pared con el suelo sea menor.

6. Se empieza la excavación de la tierra al interior del pozo, este peso hará que empiece a hundirse. Mientras se vaya hundiendo, la pared ira acrecentándose significativamente, esta bajara algunos metros hasta situarse en la profundidad que se desea.

7. Al suceder esto, se construye entonces un tapón hecho de hormigón en la base, para que el peso de la estructura que se construirá encima de esta cimentación, sea repartido uniformemente en toda la sección del pozo. Esta puede llegar a medir de 12 – 15 metros de diámetro, cuando esta es de forma y 20 metros de largo cuando la forma es rectangular.

8. Cuando el pozo se sella, en la base, se puede recurrir a llenarlo con algún material inerte o incluso se puede dejar vacío. En el caso de dejar sin relleno, el nivel freático es más elevado que el fondo, al paso del tiempo el agua estará equilibrada fuera y dentro. Esto ayuda también a que el peso de la estructura sea menor.

• Cuando el pozo de cimentación se coloca en el agua, su construcción se completa en el borde del río o lago y luego se traslada al lugar permanente.

• Después este pozo se hunde hasta la profundidad estipulada. Si la profundidad es prudente hay que considerar el colocar una cámara cerrada donde trabajan los

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