Tipos De Fallas En Cimentaciones

2.4 Tipos de fallas en cimentaciones.
Como un primer paso, es necesario recordar que las cimentaciones se dividen en dos grandes tipos, las superficiales y las profundas.
Las primeras (1.1) trasmiten los esfuerzos a la superficie del suelo en el que se apoya, siendo los esfuerzos mayores los que se transmiten a los estratos superficiales, y van disminuyendo con la profundidad.
Dentro de estacategoría se tienen los siguientes tipos:
a) Zapatas aisladas
b) Zapatas aisladas con trabas de liga
c) Zapatas corridas
d) Losas de cimentación
e) Cimentación compensada
Las segundas (1.2) transmiten los esfuerzos a los depósitos profundos, que generalmente presentan mejores características en cuanto a compresibilidad y resistencia al esfuerzo cortante.
En esta categoría se tienen lossiguientes tipos:
a) Cimentación compensada con pilotes de fricción
b) Cimentación a base de pilotes de punta
c) Cimentación a base de pilas de cimentación
2. FALLA EN LAS CIMENTACIONES SUPERFICIALES
Los principales mecanismos de falla a considerarse son:
2.1 Desplazamientos verticales
Los desplazamientos verticales que pueden darse por el incremento en los esfuerzos efectivos y por cambio en elcontenido de humedad del suelo.
2.1.1 Asentamiento por incremento de esfuerzos n dz = å Mzi Dszi Hi (1) 1 donde: dz es el desplazamiento vertical de la cimentación; Mzi es el módulo de deformación del estrato i; Dszi es el incremento en el esfuerzo vertical efectivo al centro del estrato i (fig. No. 1) y Hi es el espesor del estrato i..
2.1.2 Asentamiento por cambio en el contenido de humedaddz = Dez H (2) donde Dez es la deformación unitaria originada por el cambio en el contenido de humedad y H es el espesor del material afectado por el cambio de humedad. Dez puede medirse en un ensaye de expansión del doble odómetro para suelos expansivos; o bien en un ensaye de colapso del doble odómetro para suelos colapsables (fig. No. 2).
2.1.3 Desplazamiento verticales diferenciales
Se deberevisar que los desplazamientos verticales diferenciales no produzcan daños en la superestructura: ? dZA - dZB ? / L £ e (3) donde dZA es el desplazamiento vertical de la zapata A, dZB es el desplazamiento vertical de la zapata B, L es la separación entre las zapatas A y B y e es la
2.2 Capacidad de carga
En este punto se revisa que el subsuelo de cimentación no falle por resistencia al esfuerzocortante (fig. No. 3). La capacidad de carga última se define como el esfuerzo que se aplica a un suelo, mediante una cimentación, para producir una falla en el subsuelo por resistencia al esfuerzo cortante.
Para asegurar que este mecanismo de fallas no se presente se trabaja con el siguiente factor de seguridad. F.S. = qd / qa / 2 (4) donde qd es la capacidad de carga última suelo cimentación yqa es el esfuerzo de contacto promedio suelo cimentación. 2.2.1 Suelos cohesivos En suelos cohesivos puede emplearse las siguientes ecuaciones : a) Falla general El mecanismo de falla general considera que antes del colapso de la cimentación se plastifican por completo las zonas II y III bajo la cimentación, (Ref. 4, fig. No. 3). Esta falla se presenta en suelos rígidos poco comprensibles. qd = acC Nc + aq sz Nq + ag gm B Ng (5) donde C es la Cohesión del subsuelo de cimentación, sz esfuerzo vertical efectivo a la profundidad de desplante de la cimentación, gm Peso volumétrico del subsuelo de cimentación, B ancho de la cimentación, Nc, Nq y Ng son factores de capacidad de carga (únicamente son función de j),j ángulo de fricción interna del subsuelo de cimentación y Nc, Nq y Ng sonfactores de forma (Tabla No. l, Ref. 6). Nq = tan2 (45º + j/2) ep tan j (6) Nc = (Nq - 1)/tan j (7) Ng = 2(Nq + 1) tan j (8) b) Falla local Antes que se plastifique por completo las zonas II y III, la cimentación experimenta un asentamiento y desplome importante, por lo que la capacidad de carga última debe reducirse. La capacidad de carga última puede estimarse de la ecuación 5, reduciendo la cohesión...