Cimentaciones en suelos compresibles

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  • Publicado : 7 de noviembre de 2011
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SUELOS COMPRESIBLES

Se incluyen aquí los suelos de elevada deformabilidad que pueden dar lugar a asientos de entidad de los rellenos que se cimientan sobre ellos, provocando deformaciones en los firmes.

Son depósitos de capas muy compresibles, generalmente de baja densidad. Suelen encontrarse en zonas bajas y frecuentemente se encuentran saturados. La presencia de materia orgánica en estosdepósitos incrementa su deformabilidad y modifica la evolución con el tiempo de las deformaciones.

Los depósitos muy compresibles suelen presentar resistencias bajas, especialmente a corto plazo.

¿CÓMO SE PRESENTA EL FENÓMENO?

Desde hace muchísimos años, se sabe que zapatas, o estructuras de cimentación superficiales, apoyadas en terrenos blandos (generalmente arcillas blandas), sufrengrandes asientos e incluso se hunden. Ya de antiguo se vio la necesidad de cimentar sobre pilotes o pilares-pozos que atravesaran la capa blanda y descansaran en estratos más firmes. Pero, si bajo una capa de arena existe una de arcilla blanda, las consecuencias no serán tan fáciles de prever. De aquí que los estratos confinados de arcilla haya que estudiarlos a fondo, para prevenir y calcular losasientos. A esos estratos se les denomina confinados, pues la adherencia y fricción en los bordes impiden la expansión horizontal. De ahí que los estudios y ensayos se hagan sobre muestras lateralmente confinadas, para asemejarse más al comportamiento real.

El tema de la compresibilidad se centra en el estudio de las variaciones de dimensión del suelo, (preferentemente en lo referente a sualtura), en función de las cargas o esfuerzos aplicados al suelo.

El estudio de la compresibilidad se realiza fundamentalmente para arcillas o suelos arcillosos, y en estado de saturación. Cuando el incremento de carga es asumido conjuntamente por las partículas minerales y el agua -que conforman el total del suelo-, la variación de presión intersticial, o presión de poro, obliga al agua a moverse através del suelo, hasta disipar esa sobrepresión intersticial, con lo cual muchas propiedades del suelo varían con el tiempo en que se produce ese fenómeno. La expulsión de agua de los poros, que permite el reajuste de las partículas sólidas en los huecos que han quedado vacíos, es la base del fenómeno de la consolidación.

Si las sobrepresiones intersticiales son positivas, y en consecuenciael suelo disminuye de volumen, el proceso se denomina consolidación.

Si las sobrepresiones intersticiales son negativas, de modo que el suelo tiende a aumentar su volumen, el proceso se denomina expansión.

El tema de la consolidación es similar al de la compresibilidad pero con una variable adicional en su estudio: el tiempo.

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DAÑOS CAUSADOS A LAS ESTRUCTURAS CIMENTADASEN SUELOS COMPRESIBLES.

La construcción de edificaciones sobre suelos compresibles conduce habitualmente a asientos diferenciales en las cimentaciones. Se ha observado en diversos estudios realizados que la solución de cimentación adoptada, influye de manera importante en su comportamiento y daño a elementos estructurales al presentarse asentamientos diferenciales en el subsuelo. A continuaciónse describen algunos daños estructurales.

La estructura en general puede presentar:

• Asentamientos Uniformes: donde la estructura se asienta análogamente un ΔH.

• Asentamientos No Uniformes:

Las estructuras rígidas tienden a descender y a volcar, en cambio las no rígidas una parte suele descender y tener un asentamiento diferencias más notable. Como se muestra acontinuación:

Por otra parte existen daños particulares que se presentan en las estructuras algunos ejemplos de ellos son:

• Agrietamiento en las fachadas principales:

• Fisuras en techos.

• Fisuras horizontales, grietas inclinadas y verticales en muros.

• Recubrimientos de pisos levantados y deteriorados.

• Agrietamiento de trabes:

• Desprendimiento total...
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