Este documento presenta un curso sobre suelos y diseño de fundaciones. Se incluyen temas como las propiedades mecánicas de los suelos, procesos de mejoramiento de suelos, drenaje, uso de geotextiles, tipos de fundaciones como placas, pilotes y cabezales. También contiene ejemplos de diseño de cabezales de pilotes y tablas con datos sobre capacidad portante y ángulos de fricción de diferentes suelos. El documento proporciona información técnica relevante para el diseño e implement

1. Curso de Suelos y Diseño de
Fundaciones
Dra. / Ing. María Graciela Fratelli
Caracas, 22 y 23 de Febrero de 2008
Presentación: Ing. MSc. Leonardo Mata / DataLaing
Ingeniería Laing - DataLaing

2. CURSOS DE SUELOS Y DIEÑO DE FUNDACIONES DIRECTAS
PILOTES Y CABEZALES

3. Propiedades Mecánicas
y Características
de los Suelos
Tabla A-1
Peso específico γ
y Capacidad portante σ adm
Página. 1

4. Página. 2..
TABLA A-2: Ángulos Φde fricción y δ de fricción entresuelo y muro o pilotes

5. Continuación Página. 2..

6. Página. 3..

7. ...Continuación Página. 3

8. Procesos de Mejoramiento de Suelos
Página. 4
n

9. Página. 5 Métodos de Estabilización de Suelos según el Tamaño
de la partículas
MÉTODOS DE MEJORAMIENTO SEGÚN EL TIPO DE SUELO

10. Paso del Rodillo
El Apisonado
Página. 6

11. COMPATADOR DE
RODILLO
TIPO PATA DE CABRA
RODILLOS LISOS VIBRATORIOS
Página. 7

12. TIPO PATA DE
CABRA

13. PATA DE CABRA

14. RODILLO LISO

15. RODILLO LISO

16. COMPACTADOR HIDRAULICO

17. Rodillo liso doble

18. LA VIBRO FLOTACIÓN
Página. 8

19. MÉTODO TERRA PROBE
Página. 9
Martillo
vibrador
Suelo Compactado
Suelo en proceso de compactación
Pilón
vibrador
Pilón
vibrador
Suelo natural

20. PILOTES DE BALASTRO
d ) Pilote
de
Balastro
c)
Material
compactado
Maza
Página. 10
b) Tubo-forma
Colocado in situ
Suelo
Blando
Tubo forma
a) Hinca del tubo-forma
Estrato resistente

21. CONSOLIDACIÓN DINÁMICA DE SUELOS
b) Cortesía de Soletanche
a)
Página. 11

22. CONSOLIDACIÓN
DINÁMICA DE
SUELOS

23. INYECCIONES DE LECHADAS
Estado Inicial de
la vía Rural
Aspecto luego del Tratamiento con
inyecciones de aceite sulfonado
diluido en agua Página. 12
a) Suelo de arena gruesa
y grava
b) Suelo de arena
fina
c) Suelos de arena
fina y vetas de
arcilla
Empaquetadura
expansiva
Suelo
Inyectado
Manómetro
Lechada

24. Inyección de lechada

25. Página. 13…
EL SUELO CEMENTO
El pavimento dañado se
tritura y pulveriza
Se esparce el cemento a
mano o mecánicamente
El cemento y el suelo se
unen con mezcladora
rotativa
Se agrega el agua y se
amasa el suelo
El suelo se compacta con
rodillos tipo pata de cabra
Se alisa la superficie con
niveladora mecánica

26. EL SUELO CEMENTO
....Continuación Página. 13
Sub-base
La compactación final se logra
con rodillos de cilindro o
llantas neumáticas
a)
El suelo-cemento se cura con
material bituminoso. Por último se
aplica la carpeta de rodamiento
Carpeta de
rodamiento
Suelo-
cemento

27. DRENES VERTICALES
EL DRENAJE DEL SUELO
Página. 14
Tubos Flexibles
Orificios
Puntas
metálicas no
recuperable
Mandril
circular
Filtro de
papel
Tubo flexible
corrugado
Filtro de
papel
Mandril
Suelos a
drenar
Unidad
de
Vibrado
Dren colocado en
el terreno
Arena
Secuencias en la Colocación de las Bandas Drenantes

28. DRENES EN PENDIENTE
DRENAJE MEDIANTE BOMBEO
Página. 15
Tubo
colector
Tubo
filtrante
8 cm
Camisa
recuperable
Bomba
30 cm
Tubo de ascenso
del agua
40 a 60 cm
Tapón de madera
a)Tubo filtrante
Grava fina
Bomba
Suelo impermeable
b)
Suelo a drenar
NF
Colectores
múltiples
Tubos perforados
Suelo a drenar
Sección
Colectores
múltiples
b)
Planta
a)

29. DRENAJE MEDIANTE BOMBEO

30. Drenaje y compactación

31. GEOACOLCHADOS
GEOGRILLAS
Página. 16
a) Detalle de la geogrilla
b) Protección
de taludes
Geogrilla La vegetación crece
entre los huecos
Geogrillas
Ganchos
c) Protección
de zanjas
a) Detalle de la geoacolchado
b) Protección del talud en canal de descarga
con geoacolchados

32. Geogrillas

34. Página. 17
Congelamiento
del Suelo
Instalación Frigorífica con Circulación
de Salmuera
Cámara Frigorífica Circuito de la salmuera
Refrigerante
Condensador
Bomba condensador Compresor
Bomba de salmuera
(Caudal 3 m3/min)
Tubo
congelador
Agua
Agua fría
Compresor de
gas
Depósito de líquido a
alta presión
Condensador
Tuberías
Tubo Congelador y
evaporador
Suelo

35. Suelos Congelados

36. Suelo Congelado

37. Página. 18 b) Uso de geomallas para
control de la erosión
Uso de geotela no tejidas para filtro
de terrazas y jardinerías
Sub-base
Balastro
Pista
Tubo colector
central
Geotextil
Uso de geotextiles para estabilización y drenaje de vías ferreas
EL USO DE GEOTEXTILES
Geotela
Geomembrana
Capa de
grava

38. Balasto

39. Vías romanas

40. Vías Romanas

41. FUNDACIONES
Página. 19…

42. ...Continuación Página. 19

44. Combinación de Cargas para el Estado Límite de Agotamiento Resistente
Página. 20

45. Continuación Página. 20

46. Tabla 1.7
Página. 21
* Variable, según la clasificación de la
sección indicada en figura 2.3.
La definición de las secciones
controladas por compresión, tracción o
en transición se indican en la página
38. Ver figura 2.2.
Los factores de Minoración de
resistencia (Φ < 1) toman en cuenta la
posibilidad de variación en la calidad
de los materiales y las dimensiones de
los miembros, así como en la falta de
precisión de los métodos de cálculo y
diseño.
Factores de Minoración
Φ de la Resistencia
Teórica

47. Página. 22

48. ...Continuación Página. 22

49. Página. 23
FUNDACIONES:

50. ...Continuación Página. 23

51. Página. 24

52. ...Continuación Página. 24

53. Página. 25

54. Página. 26

55. Página. 27

56. Página. 28

57. BASES EXCENTRICAMENTE CARGADAS
A) BASES TOTALMENTE COMPRIMIDAS
Página. 29

58. a-
de
n
Página. 30
l

59. Página. 31

60. TABLA 6.6
Esfuerzos máximos en el suelo y ubicación de ejes neutros en diferentes bases
BASES RECTANGULARES BASES CUADRADAS BASES CIRCULARES
Página. 32

61. Caso II) Base
parcialmente
comprimida con
doble excentricidad
METODO DE PLOCK
Página. 33

62. METODO DE PLOCK
Ubicación del eje neutro según el octante donde
se halla el centro de presiones
Página. 34

63. Página. 34

64. UBICACIÓN DEL EJE NEUTRO Y AREA COMPRIMIDA
Página. 36

65. BASES DE LINDERO Y DE ESQUINA
Página. 37
Tensor
Viga de riostra
Tensor
Tensor
Tensor
Lindero
Tensor 1
Base de
esquina
Base de Lindero
Tensor 2
Lindero
Base de Lindero
Lindero
Tensor 1
Tensor 2
Base interiores
c) M = Pe
b)
2 h1/3
h1/3
M/2
e
H
P
h1
F
a)
R
By
Bx
by
Lindero

66. cm
h
BASES INCLINADAS
Página. 38

67. BASES CON VIGAS CANTILEVER
Página. 39

68. PLACAS DE FUNDACION
Página. 40

69. PLACAS TIPO CAJON
PLACAS NERVADAS
Página. 41
a

70. PLACAS MACIZAS
Página. 42

71. FUNDACIONES PROFUNDAS
PILAS Y PILOTES
Página. 43
gu -

72. RESISTENCIA POR PUNTA Y POR FRICCIÓN
Partes de un Pilote de Madera
es
Página. 44

73. DIFERENTES TIPOS DE PILOTES
Ejecución de Pilotes Franki
Página. 45

75. EJECUCION DE PILAS
Cucharones de Almeja
a) Tipo Benoto
b) Tipo Keller Dientes
Página. 46…

76. Cucharón de Almeja

77. ...Continuación Página. 46
PILOTES BARRENADOS

80. BENTONITA

81. BULBOS DE PRISIONES EN PILOTES
Página. 47

82. Página. 48…

83. Acero para pilotes

86. Vaciado de pilotes

88. ...Continuación Página. 48

89. Página. 49
-
-
-

90. Página. 50
EJEMPLO

91. EJEMPLO
...Continuación Página. 50

92. CABEZALES DE PILOTES
Cabezales con diferentes número de pilotes
Página. 51

93. DISTRIBUCIÓN DE LA ARMADURA EN CABEZALES
Página. 52

94. - HIPOTESIS FUNDAMENTALES
Página. 53…

95. ...Continuación Página. 53

96. - DISEÑO DE CABEZALES
Página. 54

97. VERIFICACIÓN A FLEXIÓN, CORTE Y PUNZONADO
Página. 55

98. Página. 56…

100. ...Continuación Página. 56

101. EJEMPLO DE DISEÑO
- CABEZALES DE DOS PILOTES
Página. 57…

102. ...Continuación Página. 57

103. Página. 58…

104. ...Continuación Página. 58

105. CAJONES NEUMATICOS EN FUNDACIONES
PROFUNDAS
LACUSTRES Y MARITIMAS
Página. 59
Tubo de Succión de
Suelo fino fluido
Nivel del Agua
Cajón neumático

106. Página. 60

107. Página. 61