Problemas de suelos en Ingeniería Civil.

Capítulo 1

Problemas de suelos en Ingeniería Civil

En la práctica el ingeniero civil tiene muchos diversos e importantes encuentros con el suelo. Utiliza suelo como una fundación  para apoyar estructuras y terraplenes; él utiliza el suelo como material de construcción; debe diseñar estructuras para retener suelos de excavaciones y metro abierto-TENCIAS; y que encuentra el suelo en una serie de problemas especiales. Este capítulo trata con la naturaleza y el alcance de estos problemas de ingeniería, y con algunos de los términos el ingeniero utiliza para describir y resolver estos problemas. Se describen varios puestos de trabajo reales para ilustrar los tipos de preguntas que debe responder a un ingeniero de suelos.

1.1Fundamentos

 Casi cada edificio de estructura de ingeniería civil, puente, autopista, túnel, pared, torre, canal o presa debe ser fundada en o sobre la superficie de la tierra. Para realizar satisfactoriamente cada estructura debe tener una base adecuada.

 Cuando suelo firme está cerca de la superficie del terreno, un medio factible de transferencia de las cargas concentradas de las paredes o columnas de un edificio al suelo es a través de zapatas de expansión, como se ilustra en la figura 1.1. Un arreglo de zapatas de propagación se llama una base de propagación. En el pasado, grillages de madera o de metal, almohadillas de adoquín, etc., fueron utilizados para formar zapatas de expansión, pero hoy zapatas casi invariablemente son de hormigón armado.

                            [pic 1]

Cuando el suelo firme no es cerca de la superficie de la tierra, un com mon medios de transferir el peso de una estructura al suelo son a través de los miembros verticales tales como pilas de 1.2), cajones, o muelles. Estos términos no tienen afiladas las definiciones que distinguen uno de otro. En general, muelles y cajones de aire comprimido son más grandes en diámetro que los pilas y son instalados por una técnica de excavación, donde-como las pilas se instalan por conducción. El peso de la estructura-ción se lleva a través del suelo suave para material firme debajo con esencialmente ninguna parte de la carga del edificio se aplica al suelo suave

[pic 2][pic 3]

Fig. 1.2 edificio con la Fundación de pila.

 Hay mucho más que exitosa Fundación Ingeniero-ing simplemente seleccionar tamaños de zapatas o seleccionando el número correcto y los tamaños de pilas. En muchos casos, el coste de soportar un edificio puede reducirse significativamente por

4 parte I Introducción

Aplicar ciertos tratamientos al suelo. Además, las estructuras, tales como tanques de almacenamiento de acero se pueden apoyar directamente en una plataforma especialmente preparada del suelo sin el beneficio de los miembros estructurales intermedios. Así la Fundación de la palabra se refiere al suelo bajo la estructura, así como cualquier miembro, de transporte de carga intermedio i e., la Fundación refiere al material cuyo comportamiento el ingeniero civil ha analizado con el fin de proporcionar apoyo económico y satisfactorio para la estructura. De hecho, la Fundación de la palabra se utiliza para describir el material que soporta cualquier tipo de estructura de ingeniería tales como edificio, terraplén de carretera presa o pista de aviación. En uso moderno, la Fundación superficial del término se utiliza para describir un arreglo donde cargas estructurales son llevadas por el suelo directamente debajo de la estructura y cimentación profunda se utiliza para el caso donde se utilizan pilotes, cajones o muelles para llevar las cargas al suelo firme en el fondo.

 En el diseño de cualquier sistema de Fundación, el problema central es prevenir asentamientos suficientemente grandes como para dañar la estructura o perjudicar sus funciones. Cuánto asentamiento permisible depende del tamaño, tipo y uso o estructura, tipo de Fundación, fuente en el subsuelo del establecimiento y ubicación de la estructura. En la mayoría de los casos, el establecimiento crítico no es la solución total sino más bien el asentamiento diferencial, que es el movimiento relativo de dos partes de la estructura.

En áreas más metropolitanas de los Estados Unidos y Europa occidental, propietarios de edificios están generalmente dispuestos a aceptar asentamientos más de unas pocas pulgadas, desde grietas poco atractivo están probables que ocurra si el settle ments son más grandes de las Naciones Unidas. Por ejemplo, la experiencia ha demostrado que los asentamientos por encima de aproximadamente 5 pulgadas será hacer que las paredes de ladrillo y mampostería de edificios en el campus de crack.

 Malo, dueños sin embargo, donde las condiciones del suelo son muy a veces voluntariamente toleran grandes asentamientos twith agrietamiento resultante para evitar costos adicionales muy significativos de cimentaciones profundas sobre los poco profundos. Por ejemplo, a lo largo de la línea de costa en Santos, Brasil, edificios de apartamentos de 15 pisos se basan directamente en suelo blando. Asentamientos tan grandes como 1 ft son comunes. Grietas en estos edificios son evidentes, pero la mayoría de ellos ha permanecido en uso continuo.

Tal vez el caso clásico de las condiciones de Fundación mala existe en la ciudad de México. Aquí, por ejemplo, un edificio, el Palacio de Bellas Artes, se muestra en la figura 1.3, es de uso continuo a pesar de que ha hundido 12 pies en el suelo circundante. Donde un visitante utilizado para caminar por pasos de la primera planta, él debe ahora caminar por pasos a este piso debido al gran establecimiento.

Con estructuras que no sean edificios, los establecimientos grandes a menudo son tolerados. Asentamientos como 2s grande varios pies son bastante comunes en el caso de estructuras flexibles tales como terraplenes de tierra y tanques de almacenamiento. Por otra parte, Fundación movimientos tan pequeños como 0,01 pulgadas pueden ser intolerables en el caso de bases de radares de seguimiento de precisión y aceleradores nucleares.

 De poca profundidad Fundación

  Figura 1.4 se muestra la M.I.T. Centro de estudiantes, que tiene una Fundación superficial consistente en una losa bajo todo el edificio. Dicha losa se llama una estera. El subsuelo en el sitio consiste de los siguientes estratos a partir de la superficie de la tierra y trabajando hacia abajo: una capa de 15 pies de relleno suave

[pic 4][pic 5]

Figura 1.3 Palacio de las Bellas Artes, ciudad de México. El establecimiento de dimerential de 2 m entre la calle y el edificio de la derecha hizo necesario los pasos que fueron agregados como ocurrió el establecimiento. El hundimiento general de esta parte de la ciudad es 7 m (cortesía de foto de Raul Marsal)

...