Comportamiento De Edificaciones Sobre Taludes

IV ENCUENTRO DE INGENIEROS DE SUELOS Y ESTRUCTURAS

COMPORTAMIENTO DE EDIFICACIONES SOBRE TALUDES
JAIME SUÁREZ DÍAZ
Profesor Universidad Industrial de Santander jaimesuarez@intercable.net.co

Resumen
Se presentan algunos de los problemas que un ingeniero de estructuras debe analizar para la toma
de decisiones en las construcciones sobre taludes. Entre los problemas identificados seencuentran los problemas de estabilidad de taludes y el efecto de las cargas de cimientos subsuperficiales y de cimientos profundos sobre la estabilidad de un talud; Los efectos de los
esfuerzos de tensión que se generan en el suelo cerca de la corona de los taludes y la posibilidad
de agrietamientos de la estructura; La capacidad de soporte de edificaciones sobre taludes y la
variación del módulode reacción del suelo al acercarse la cimentación a la superficie del talud.
Como ejemplo se presentan los problemas en el barrio Campoalegre en Barranquilla, en el cual se
han presentado problemas de agrietamiento y falla total de construcciones sobre taludes de
arcillas marinas, duras sensitivas, las cuales aparentemente son muy competentes pero que
pierden su resistencia por la alteracióncausada por el proceso de urbanización y/o por los
procesos de humedecimiento y secado. (Este era el problema que estaba manejando el Ingeniero
Aquiles Arrieta cuando le sobrevino la muerte).
Se presentan además algunas de las normas establecidas en Bucaramanga para el manejo de
construcciones sobre taludes o laderas.

Introducción
La ingeniería de fundaciones se ha concentrado principalmenteen el análisis y diseño de
cimentaciones para edificaciones en áreas planas y es muy escasa la investigación sobre el
comportamiento y diseño de cimentaciones cerca o sobre taludes. La diferencia fundamental de
un cimiento en terreno plano y uno sobre un talud o ladera es la falta de confinamiento lateral
para el suelo de fundación en el caso de un talud. Esta falta de confinamiento puedegenerar los
siguientes problemas:
Aparición de esfuerzos de tensión en el suelo de cimentación y la posibilidad de agrietamiento
del suelo, la cimentación, la mampostería y la estructura.
La disminución de la capacidad de soporte del suelo de cimentación debida a la presencia del
talud.
La variación de los módulos de reacción del suelo a medida que la cimentación se acerca al
talud, lo cualpuede inducir asentamientos diferenciales.
La falla de los taludes al cortante, la cual se evalúa mediante sistemas de equilibrio límite.

Figura 1. Falta de confinamiento lateral en un talud en comparación con una construcción en
terreno semi-plano
Los esfuerzos de tensión en el suelo cerca a los taludes
La falta de confinamiento lateral puede inducir esfuerzos de tensión en el suelo.Existen teorías
comprobadas en modelos de laboratorio y en el campo que permiten determinar la localización y
características de estas grietas de tensión.
Las grietas de tensión se forman en la corona de taludes en suelos cohesivos debido a la baja
resistencia del suelo a los esfuerzos de tensión (Abramson y otros, 2002).
La profundidad de las grietas de tensión puede obtenerse teóricamente pormedio de la ecuación:
Zc =

2c

1
tan 2 ( 45 + φ )
γ
2

Donde:

Zc = profundidad de la grieta de tensión
c = cohesión
= ángulo de fricción
= peso unitario del suelo

Figura 2. Ocurrencia de agrietamientos relacionados con los esfuerzos de tensión cerca a la
corona de un talud.
Estas grietas se forman a corto plazo después de la realización de cortes en los taludes y suprofundidad trata de aumentar con el tiempo. Igualmente en materiales estructurados como
suelos residuales o rocas blandas, la debilidad de las fracturas permite la formación de grietas de
tensión.
Comúnmente estas grietas de tensión se traducen en grietas en el piso de las construcciones y
ocasionalmente en fisuras o grietas en las vigas de amarre de la cimentación y en los elementos
de mampostería....