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EL SUELO Y LAS FUNDACIONES 2020
DOCENTES
Arq. Alberto MAIDANA
Arq. Enrique CARBAJO
Arq. Raquel AIRAUDO
Arq. Roxana DREHER
Arq. Cecilia GOMEZ
Arq. Guillermo ZEHNDER
Arq. Guillermo QUILICI
Arq. Carlos MEDRANO
Arq. Santiago PASCUALE
CONSTRUCCIONES II
2. 2
El conocimiento del suelo y
las Fundaciones
1. Introducción
Los edificios emplazados en nuestras
ciudades, imponen severas condiciones de
trabajo a los terrenos donde ellos se
construyen. La mayor altura y peso, a
causa del mayor volumen, obligan al uso
de cimentaciones adecuadas que no
obstante, y en el último de los casos, no
podrán ocupar mas superficie de apoyo
que la del propio terreno (o ligeramente
mayor). A pesar de esto, tales limitaciones
no son tan restrictivas como las que,
dependiendo de la naturaleza del suelo y
su mecánica bajo la acción de cargas,
definen la elección del, o los sistemas de
cimentaciones o fundaciones.
Los recursos para definir la solución
técnica/económica más conveniente,
llegan para el caso de superestructuras,
hasta la reducción de la carga neta a
valores igual a cero (1).
La carga neta es entonces, la resultante de
restar al peso total del edificio, el peso del
suelo excavado para su fundación. Se
está hablando de aquellos casos en que se
diseña el edificio con varios subsuelos. La
reducción de la carga neta aumenta la
seguridad del suelo contra la rotura y
reduce el asentamiento (2).
(1) Terzaghi-Peck. Mecánica de Suelos
en la Ingeniería Práctica. Edit. El Ateneo.
1969. Pag. 540
(2) Siempre que el estado del suelo no sea
modificado por la excavación.
De todas maneras debemos saber que los
costos de construcción se incrementan
notablemente para todo aquello que se
construye bajo el nivel de terreno natural.
La parte enterrada del edificio es costosa
por lo difícil de la tarea en esas
condiciones o por sus peligros, además
por lo que significan en sí las
cimentaciones.
El proyectista puede en general estar
influenciado por este aspecto, pero no
debe dudar en el cambio de opinión al
decidir el número de subsuelos,
aumentándolos, si es que el objetivo es la
reducción de aquella carga neta. Muchos
edificios elevados en el mundo, fueron
programados en parte sobre la base de
tales reducciones y que a no dudarlo, es
en la actualidad un factor de diseño.
A efectos de suprimir todo error de
interpretación, ha de saberse que la carga
neta, solo interviene en el cálculo de
asentamientos, por lo que puede ser cero.
La carga que significa el peso de un
edificio como es obvio nunca vale cero.
2. El suelo como soporte de cargas
“Se denominan CIMENTACIONES o
FUNDACIONES (indistintamente), a las
partes estructurales del edificio que
transmiten las CARGAS al terreno, que
es el RECEPTOR”.
La carga del edificio comprende:
• su propio peso
• las sobrecargas y las
• cargas accidentales o también cargas
no permanentes que se presentan
ocasionalmente.
Consideremos el caso de un edificio con
estructura de hormigón armado a la vista y
sin ningún otro material ni cerramiento, y
cuyo destino sean cocheras. El peso
propio es el peso de la estructura, en tanto
que los automóviles representan las
sobrecargas que como se comprende son
variables, siendo a su vez dinámicas.
La acción de los vientos, (rotativos y
variables en magnitud) contra una torre de
TV, un poste de iluminación o un tanque
elevado para almacenar agua de cualquier
edificio, representan cargas accidentales
dinámicas. Los pesos propios son siempre
cargas estáticas ya que rara vez se
modifican (puede ocurrir toda vez que se
reformen, aumentando o disminuyendo el
volumen de los edificios).
La combinación de cargas estáticas y
dinámicas exige a veces al receptor (al
suelo) más de lo que se supone. Un
3. 3
ejemplo no ortodoxo sirve como
explicación. Si a una caja de hierro para
caudales, de las que son muy pesadas, la
apoyamos directamente en tierra, allí se
quedará si el terreno es apto y no admite
que la caja se hunda. Si tratamos de
volcar la caja, haciéndola girar alrededor
de una arista de su base, es seguro que se
hundirá en parte allí, debido a la
concentración del peso en menor
superficie de apoyo. La superficie de
apoyo se refiere al área de la caja, que
hace contacto con el suelo.
Compararemos ahora la caja con un
edificio. Su peso es grande, como el suyo
para la caja. Sin embargo la acción del
viento sobre sus caras, más importante
cuanto más alto es el edificio, tenderá a
volcarlo. Así pues, se volvería a
sobrecargar la zona próxima a la arista de
volcamiento, descargándose la opuesta.
En la figura se hace mención a la palabra
compresión y se la identifica además, con
el aditamento del signo negativo. Los
ensayos de materiales asignan a la
compresión el valor de un acortamiento.
Una pieza comprimida está contraída o
puede llegar a estarlo. Una pieza
traccionada, con el aditamento del signo
positivo, está o puede llegar a estar
extendida o alargada. Los suelos solo
resisten bien, o relativamente bien a la
compresión jamás a la tracción (+).
La respuesta del suelo soporte, a la acción
de las cargas de un edificio, es motivo de
la parte introductoria al estudio de las
cimentaciones, y nos lleva a conocer
previamente, algunas nociones de
Mecánica de Suelos.
Tensión de contacto
Que la caja de hierro antes citada se
hunda o no, depende en principio de como
resiste el suelo. Acerca de como mejor
resiste el soporte, nos hablan cantidad de
ejemplos, intuitivos desde luego. Un
tractor oruga reemplaza las ruedas
tradicionales por una cinta, y de este modo
el peso de la máquina que es grande, se
reparte en un área grande sobre el suelo.
El peso de una mujer, concentrado en los
tacos pequeños de sus zapatos, haría que
estos se hundieran en el suelo.
Las paredes que vemos construir a diario,
se levantan sobre un cimiento, parte
inferior siempre más ancha que la pared, y
que recibe el peso de aquella,
transfiriéndolo al terreno.
Se concluye que el suelo resiste de
acuerdo a la relación: CARGA y ÁREA DE
APOYO.
Esta expresión fundamental, podrá estar
dada en Kg/cm². También Llamada
TENSIÓN, va acompañada por el tipo de
solicitación, por ejemplo: TENSIÓN DE
COMPRESIÓN.
Un ejemplo numérico aclara la definición.
Sea un plato circular de acero (de uso
corriente en determinados ensayos), cuyo
diámetro vale 30 centímetros. Si la carga
actuante, o fuerza actuante sobre él es de
2.000 kilogramos, entonces y de acuerdo a
la nomenclatura adoptada tenemos:
Carga o fuerza actuante = P = 2000kg
Superficie de la placa =
3,14 x 30² cm = 706,5 cm2
4
4. 4
Llamando a la tensión de compresión
como TENSIÓN DE CONTACTO, por ser
la que nace en el contacto de la placa con
el suelo, tenemos: TENSIÓN DE
CONTACTO = Carga o fuerza: área de
apoyo = 2.000 Kg : 706,5 cm2 = 2,83
Kg/cm².
La tensión de contacto representa la parte
de carga o la fracción de ella que actúa
sobre cada cm² de área de apoyo de la
placa. Para que la placa no se hunda, la
Tensión de contacto debe ser IGUAL que
Tensión admisible del terreno. Si fuera
mayor la Tensión de contacto que la
Tensión admisible del terreno, se hunde.
Se comprende que salvo para TENSIÓN
DE CONTACTO igual que TENSIÓN
ADMISIBLE del terreno, o bien utilizando
las clásicas letras sigma: c = t en
todos los otros casos se está
desaprovechando la capacidad del suelo:
c < t o se está excediendo a la misma:
c > t pudiendo sobrevenir en este último
caso la rotura del mismo.
La tensión sigma t en kilogramos por
centímetro cuadrado es generalmente
desconocida. Solo un estudio del suelo, a
través de técnicas específicas, da el valor
en cada caso.
Como de aquí en más, partiremos de que
la tensión de contacto que se transmite a
un terreno por la placa u otro elemento,
habrá de ser igual a la tensión admisible
del terreno, mantendremos indistintamente
la nomenclatura c = t siempre que se
trate del plano de apoyo.
Las tensiones t se dijo que se producen
en el contacto de la placa con el soporte, y
que además se determinaron previamente
por estudios. En el sentido de la
profundidad y bajo la placa esas tensiones
van decreciendo hasta anularse. Tales
tensiones verticales, que son las que
interesan a nuestro estudio, van a ser
posible de determinar numéricamente,
dentro de la zona interesada del terreno de
cimentación, llamada también zona activa
o bulbo de presiones.
Debido a la designación de los ejes
coordenadas cartesianos en el espacio, la
tensión vertical se suele designar como z.
Como es obvio, bajo la placa resulta:
c = t = z
El diagrama bajo la placa de la figura 2, es
la representación gráfica de los valores de
c = t que aparecen como si su
distribución fuese uniforme o lo que es
igual, en cada centímetro de placa actúa
una fuerza constante de valor 2,83
kilogramos. Tal cosa no es en la práctica,
rigurosamente cierta.
Resistencia del suelo
Asentamientos
La Resistencia de los materiales nos
enseña, que a toda acción externa como la
carga P de las figuras anteriores, se opone
el material sobre el cual está aplicada, con
su tensión interna. Al suelo no le es ajeno
esta cualidad, que comúnmente es
llamada la resistencia. Este último valor
suele alcanzar límites muy diferentes,
según los diferentes materiales. La
resistencia de cada material es cualidad
tan importante como su nobleza.
5. 5
La resistencia t (sigma t) de un suelo
blando (por ejemplo los barros) puede
alcanzar solo unos gramos por centímetro
cuadrado, mientras que otras veces llegan
a varias decenas de kilogramos por
centímetro cuadrado (por ejemplo las
rocas). Como se indicó antes, la tensión
originada por la placa de la figura 2 se
define como tensión de compresión (-).
Las tensiones de compresión en los suelos
son la causa de los asentamientos de las
cimentaciones y como consecuencia, de
los edificios. Mientras ellos sean
compatibles con la seguridad y estética del
edificio asentado, son tolerables. Dos
cimentaciones vecinas pueden sufrir
diferentes asentamientos y ello también se
acusa en la estructura que soportan. Así
entonces, dos columnas que soportan una
viga arrastran a esta y con asentamientos
grandes llegan a distorsionaría. Por ello
suelen establecerse valores máximos de
2,50cm en concepto de asentamiento
diferencial, valor que es tolerado por la
estructura de hormigón armado de luces
comunes.
De los muchos casos notables de
asentamientos importantes, se describen
dos: (3) El primero, "La puerta de
HOLSTEN (HOLSTENTOR) en Lübeck,
Alemania, construida entre 1464 y 1478,
consta de dos torres y un paso entre ellas
y está cimentada sobre una capa de turba
y fango, apoyada en arena firme y marga.
En los últimos 450 años el asentamiento
llegó a 1,50 metros; ambas torres están
levemente inclinadas una hacia la otra. El
monumento sigue asentándose, pero muy
lentamente".
(3) D.P. KRYNINE. Mecánica de Suelos.
Editorial Ediar. 1951. Pág. 439.
El segundo "La torre de Pisa que fue
construida gradualmente entre 1174 y
1350. Tiene 54 metros de altura y su peso
total es de unas 15.000 toneladas.
(Tensión: 9 kilogramos por centímetro
cuadrado de base, aproximadamente).
Cuando se habían colocado 10 metros de
mampostería se observó una inclinación,
pero se detuvo en 1186. El asentamiento
vertical continuó, aunque muy lentamente.
En 1838 se informó que se había llegado
al equilibrio. Hay tres opiniones respecto a
su inestabilidad: a) hipótesis de erosión; b)
hipótesis estática, que atribuye la
6. 6
inestabilidad a la poca capacidad de
soporte de la capa de arena y c) hipótesis
de la consolidación, que supone que el
asentamiento se debe a la consolidación
gradual de estratos profundos de arcilla.
En círculos oficiales de Italia parece
predominar la hipótesis estática puesto
que, a partir de 1932 se han inyectado en
el suelo más de 1.000 toneladas de
cemento de alta resistencia, a través de
361 orificios de 5 centímetros de diámetro.
En los últimos cien años se han hecho
observaciones más o menos correctas del
asentamiento, de los cuales se dedujo que
la torre se está inclinando hacia el sur. Un
estudio más detallado con un inclinómetro
especial, demostró que no sólo tiene una
tendencia norte-sud cíclica y recuperativa,
sino que también se mueve
persistentemente hacia el Este".
Los ejemplos citados, como tantos otros,
demuestran que las cimentaciones no
pueden en modo alguno desvincularse del
receptor de cargas. Por ello es necesario
que todo técnico tenga nociones claras de
su comportamiento, lo que a su vez
depende de su conocimiento. Una
cimentación o fundación no será segura
por el hecho de apoyar en un suelo cuya
apariencia es buena. "Lo que interesa
realmente es lo que está debajo de ella, y
que lamentablemente no podemos ver".
3. Exploración del subsuelo
Reconocimiento del terreno
La exploración del subsuelo debe ser
previa al diseño y cálculo de las
cimentaciones. A su vez, el
reconocimiento y estudio visual del terreno
destinado a levantar un edificio, es la tarea
que antecede a su exploración en
profundidad. Se puede observar entonces:
a) Si el terreno es natural o de relleno.
b) Si hay pozos ciegos o pozos negros.
c) Si hay obras de infraestructura urbana
ocultas (por ejemplo, entubamientos).
d) Si hay construcciones vecinas
lesionadas o fisuradas.
e) Todo otro detalle que pueda de algún
modo interesar el plano elegido para
las cimentaciones, así como su
ubicación en la planta estructural.
El programa de diseño del edificio nos
determinó previamente dentro de que zona
en profundidad, podrán plantarse las
fundaciones. Si estas van muy hondo y se
dan algunas de las condiciones a, b, c, d,
conviene recordar:
• Todo relleno debe desecharse como
suelo soporte, cualquiera sea su
composición y espesor (prácticamente
no hay excepción a esto).
• Todo pozo ciego o negro debe
cegarse.
• Todo entubamiento, por ser inamovible,
puede obligar a cambiar de posición
alguna cimentación variando la planta
estructural.
• Todo suelo de la capa superficial (top-
soil) que contenga materia orgánica, o
sean los humus o tierra vegetal, debe
descartarse.
• Toda lesión o fisuramiento en obras
vecinas puede deberse a fallas del
suelo y por lo tanto debe llamar la
atención del proyectista o calculista.
• También es interesante observar la
totalidad de la zona donde se ubica el
terreno y ver si ella puede por ejemplo,
ser inundable (las zonas bajas
merecen atención).
• Otras veces se advierten afloraciones
de roca o toscas, pudiendo repetirse su
presencia en otras zonas más
profundas.
Así pues, la observación es importante. A
este reconocimiento previo, seguirá la
toma de alguna de estas decisiones:
1° Ejecutar pozos a cielo abierto (dos
como mínimo) de poca profundidad, y con
el auxilio de algún práctico en pozos o
simplemente peones de obra. Este caso
corresponde a mínimas exigencias de
conocimiento del suelo, y
2° Contratar a un equipo de especialistas,
para realizar la investigación del subsuelo
mediante el Sistema Standard de
Penetración.
Si se es práctico y se tiene conocimiento
del problema, la decisión del punto 1° lo
puede conducir a algún resultado de
interés. No obstante, y como aquí
7. 7
partimos de un desconocimiento total,
veremos cuando conviene lo sugerido en
el punto 1° y luego en el 2°. Para poder
hacerlo, analizaremos previamente un
aspecto básico en todo esto, o sea la
profundidad hasta la cual una cimentación
afecta el suelo.
Profundidad activa
La figura 3 nos muestra una placa
cuadrada, similar a la de la figura 2, y
sometida a la acción de una carga P
kilogramos. Salvo indicación en contra, la
fuerza actuará siempre en el centro de la
placa, es decir, será una fuerza centrada
para todos los casos que iremos
planteando. La tensión del terreno bajo la
placa, se reduce gradualmente en
profundidad, hasta anularse. Se dice
zona activa, que corresponde a la parte del
terreno, afectado por ella.
Llamando B (metros) al ancho o lado de la
placa, la produndidad activa resulta: (4)
Profundidad Activa= 1,5 x B (metros)
(4) Según M.J. Tomlinson Diseño y
Construcción de Cimientos. Edit.
Urmo. Barcelona Pág. 29: "La
profundidad que han de alcanzar los
sondeos, está regida por la
profundidad del suelo afectada por las
cargas que soporta la cimentación.
entonces que hay una
La carga vertical sobre el suelo, a una
profundidad de una vez y media la
extensión de la superficie cargada, es decir
un quinto de la carga aplicada al nivel de la
cimentación, y el esfuerzo cortante a esta
profundidad es aún considerable. Por ello
las perforaciones han de alcanzar siempre
una profundidad de al menos, una vez y
media la extensi6n de la superficie
cargada."
Cuando la placa no se apoya en la
superficie del terreno, sino en un plano
más bajo, se tendrá en cuenta el desnivel
o profundidad de la cimentación, ya que
desde allí, se contará la profundidad
activa.
Pozos de observación
Las sugerencias del punto l°, o sea la
ejecución de pozos a cielo abierto, tendrán
en cuenta la profundidad activa para
determinar, hasta que cota (profundidad)
se excavarán. Esa cota o desnivel se
contará como sigue: sea un elemento
constructivo que apoya sobre el suelo
soporte, y cuyas dimensiones resultan B
(metros) x B (metros), siendo B = 1 metro
= 100 centímetros. La profundidad activa
es entonces: 1,5 x B = 1,5 metros = 150
centímetros. Esa distancia deberá
contarse desde el plano de apoyo (que
resulta del proyecto estructural y de las
condiciones del terreno). El técnico o
profesional contará entonces con la
posibilidad de observar el suelo, en la
excavación o pozo, cuyo diámetro mínimo
será compatible con el espacio que se
requiere para excavarlo, y que se estima
entre 1 metro y 1,2 metros como mínimo.
Supongamos el caso de un terreno
destinado a edificación, que tiene en su
superficie 90 cm de tierra vegetal o humus,
que sabemos, tiene materia orgánica.
Como se dijo antes que tal suelo debe
desecharse, resultará ahora necesario
8. 8
profundizar más el pozo a cielo abierto, por
lo que resultará:
a + Profundidad activa= a + 1.5 B= 0.90 +
1.5 x 1 = 2,4 metros
El plano de apoyo estará al menos a la
cota - 0.9 metros (± 0.00 en terreno
natural). Los pozos abiertos muestran el
suelo y su conformación, y de allí surgen
para quien tiene experiencia, algunas
características que pueden ser suficiente
para estimar su probable capacidad para
soportar cargas. En general convienen
dos pozos, pues así se garantiza que el
suelo no cambia en su apariencia, y que
en definitiva hay homogeneidad. Debe
notarse que esta auscultación tacto-visual,
no significa una evaluación correcta de su
capacidad de carga, lo que solo es posible
con los métodos que se ven en las
sugerencias del punto 2°.
Por último acotamos que, pozos como los
que se mencionan, son económicos en
tanto alcancen poca profundidad, o dicho
de otro modo, dejan de serio para
auscultaciones profundas.
Si ejecutados los pozos se utiliza la técnica
del plato de carga o disco, apoyado en el
fondo de él, puede mediante un ensayo de
carga con control de asentamientos del
suelo, determinarse con mayor certeza su
capacidad de carga (5). Pero esto
concierne al especialista y el método es
laborioso y con algunas incertidumbres.
(5) Terzaghi-Peck cit. Página 200.
El Sistema Standard de
Penetración
(Estudio de suelos)
Nos referimos ahora a las sugerencias del
punto 2°. En este caso, ha de contarse
con el equipo Standard a cargo del
especialista. Para ello se contratan los
servicios de un estudio de probada
idoneidad y experiencia quienes, tendrán a
su cargo la ejecución de los siguientes
trabajos:
a) Ejecución de sondeos. Toma de
nuestras y ensayos dinámicos.
b) Ensayos de laboratorio.
c) Informe técnico con:
d) Sugerencias a los sistemas factibles
de cimentación.
Se describirán los aspectos que interesan
que puedan ser interpretados, sin
profundizar en el terreno de la Mecánica
de Suelos (especialidad de Ingeniería).
Por su formación, el futuro arquitecto
necesita elementos de juicio para juzgar
las ventajas de este trabajo y sus
resultados, los que deberá saber
interpretar. El equipo con su especialista
es entonces un asesor y no el que toma
las decisiones.
a) Trabajos de Campaña
Hemos de comenzar por la contratación de
los servicios de aquel equipo. La norma
corriente que se sigue es fijar el trabajo a
realizar (en general lo especificado en a-b-
c-d, con expresa aclaración del número de
sondeos. Los sondeos son perforaciones
pequeñas en diámetro (7.5 centímetros al
principio, agrandándose al final a unos 15
centímetros aproximadamente con equipo
manual) y tan profundas como lo requiera
la profundidad activa. Pero, hemos visto
que esa profundidad activa es a su vez
función de la superficie de los elementos
constructivos que llamamos
cimentaciones, y que transmiten la carga al
suelo.
Es común pensar aquí, que las
cimentaciones, al no conocerse la
capacidad de carga de un suelo (para lo
cual se hace el estudio), tampoco se
pueden conocer en lo que hace a su
superficie de contacto. Es decir, no se
conocería entonces la profundidad activa,
y no se podría en consecuencia estimar la
profundidad de los sondeos. Para resolver
esto, el especialista se valdrá de la
documentación de la obra, de la cual
analizará las características del futuro
edificio destino, cargas estimadas
(estáticas-dinámicas), esbeltez, etc, pero
fundamentalmente, como será la
estructura, si de hormigón armado, hierro,
madera, etc.
9. 9
Mediante un pre-dimensionado (medidas
estimadas a priori) fijará medidas a la
cimentación o cimentaciones de acuerdo al
edificio, con lo que puede dar inicio al
estudio para luego efectuar el
correspondiente recálculo. Se entiende
que esto es posible para el hombre de
experiencia y capacidad de valoración de
los suelos, ya que puede fijar una tensión
aproximada (por comparación, similitud,
etc.) y así determinar las áreas de contacto
que importan. El otro aspecto interesante
de los sondeos es su número y ubicación
en el terreno. Del mismo modo que para
los pozos a cielo abierto se harán al menos
dos, para establecer comparaciones.
En el grafico de la izquierda los sondeos
números 1 y 2 son los mínimos a ejecutar,
pero si los resultados del muestreo que se
obtiene de ellos difiere mucho (caso de
suelos erráticos), debe hacerse un tercero
para definir la situación, o sea el sondeo
N° 3. A veces se hace coincidir la posición
del sondeo con la zona más cargada del
edificio (zona rayada de la figura). Si se
tratara de un terreno de mucha superficie
donde se van a emplazar varios edificios
grandes, entonces se harán como mínimo
dos sondeos por edificio, y siempre que los
resultados entre los dos muestren poca
dispersión, porque si así no fuera (gran
dispersión), el número sería mayor.
Cuando de estructuras comunes de
edificios se pasa a otras como depósitos
elevados de agua, torres para aeropuertos
y otras en general esbeltas, y donde no
puede admitirse duda sobre la capacidad
del suelo, ya que ello haría peligrar la
estabilidad, entonces la exploración incluye
tantos sondeos -como se estime necesario
a esa seguridad.
Desde los estudios de suelos rutinarios de
dos sondeos mínimos, se llega a otros, en
general para grandes torres o edificios de
altura, que demandan un número muy
grande de ellos, tal un caso concreto,
donde se ejecutaron 23 perforaciones.
Los equipos Standard de Penetración
alcanzan profundidades de 50 metros
aproximadamente, debiéndose esa
limitación al propio equipo. Requieren
diversas herramientas para perforar el
suelo. Como ellas perforan mediante
elementos cortantes que destruyen
progresivamente el suelo, este se acumula
en la misma perforación. Con tal motivo,
se inyecta agua permanentemente durante
el avance, la que fluye desde la punta de la
herramienta hacia arriba, en el espacio
anular comprendido entre la cañería y las
paredes del pozo. Ese agua lava al
mismo, y lleva los sedimentos afuera.
Para todo el manejo de herramientas, y
demás complementos de trabajo, se
cuenta con una torre metálica o trípode,
muy liviana y además desmontable, lo que
se explica porque debe poder
transportarse fácilmente y también,
colocarse en lugares a veces
inverosímiles. Los ensayos de suelos se
realizan mediante golpes (ensayos
dinámicos) cada metro de profundidad. Se
emplea una maza calibrada en peso, que
cae desde una altura conocida, de modo
que el trabajo consumido representa una
cantidad constante.
10. 10
También, junto con el ensayo llamado de
Penetración, se sacan las muestras del
suelo.
Los ensayos nombrados fueron
perfeccionados en las últimas décadas,
con el nombre de Ensayos de Penetración
Standard, sistema Terzaghi, y entre los
elementos que aporta, es fundamental el
resultado de la penetración medida en
número de golpes, para un valor
determinado en centímetros de
penetración de una herramienta, que en el
caso que nos ocupa son 30 centímetros.
Digamos como información, que si bien
hay otras técnicas, esta parece ser la más
conocida y aplicada.
Para identificar el equipo de ensayos en el
terreno, mostramos en la figura 6
esquemáticamente, un trípode emplazado
en dos posiciones comunes de trabajo en
"campaña". En el primer caso, el trípode
se ubica en la superficie de trabajo
coincidente con el nivel ± 0.00. En el
segundo en el fondo de una excavación, o
sea, donde se han ya extraído algunos
metros de suelo.
Para la primera posición se hace necesario
perforar más metros, lo que naturalmente
cuesta más dinero, pero esto nos permitirá
conocer que tipo de suelo se tiene metro a
metro en profundidad desde arriba.
Cualquier imprevisto quedará detectado
antes de mover la tierra. Es el caso de
napas de agua, que pueden ser poco
profundas y por lo mismo pueden afectar la
futura excavación. Una napa por encima
del nivel del piano de apoyo, significará
agua durante los trabajos de cimentación
de la obra, siendo tantos los
inconvenientes que ello acarrea que bien
podría determinar esto, un cambio de
niveles o cotas de fondo. En una obra
bastante importante para viviendas
colectivas y sus cocheras, ocurrió este
caso, y como se había, proyectado tres
subsuelos y la napa afectaba al último, se
cambió el proyecto reduciendo su número
a dos, quedando las cimentaciones sobre
la napa y sin tomar contacto con ella.
Como se verá más adelante, al hablar de
cimentaciones, en el caso concreto de
plateas grandes, este criterio puede entrar
en colisión con otro igualmente importante
que se refiere a la carga neta.
Desde luego prevalecerá el que tenga
mayor incidencia en la solución técnica-
económica más conveniente. En otros
casos, la napa no es óbice para un cambio
de proyecto.
En el caso de que el trípode apoye en el
fondo de la excavación, no se perforan ni
estudian los metros del suelo
correspondientes a la profundidad del
subsuelo, con lo que no se conocerá la
capacidad de carga del mismo. Así pues,
si deseáramos cimentar un muro a un cota
-1.00 metro bajo nivel natural, no se sabría
que tensión adoptar. Esto no tiene
justificación tratándose precisamente de un
terreno al que se le hace un estudio de
suelos.
11. 11
Habríamos evidentemente economizado
dinero con los metros en menos
estudiados, pero en el balance final no hay
seguridad de haber hecho lo mejor.
El trípode utilizado en la ejecución de los
sondeos, alcanza una altura de 4-5 metros
aproximadamente. Durante las
operaciones de colocación de cañerías y
su extracción, se requiere espacio libre por
encima de él. Esto significa que el equipo
no puede trabajar en lugares cubiertos, a
menos que se disponga de mucha altura,
lo que es muy ocasional.
Se hace la aclaración, pues algunos
comitentes desean a veces estudios de
suelos (por ejemplo en una pericia) sobre
edificios existentes, y ello no resulta
factible por la imposibilidad de contar con
espacio físico.
Cuando en "campaña" se está perforando,
y se intercepta una napa de agua, el
operador se da cuenta de ello y procede a
anotar el dato. Para posteriormente
ubicarla con exactitud, puede recurriese a
un procedimiento sencillo.
Una vez ejecutado el sondeo que se
muestra en la figura 7, y retirado el equipo,
se tapa su boca. Dos o tres días después,
el agua que contenía y que fuera usada
como se dijo antes, para el lavado del
pozo, se habrá resumido pero solo hasta la
profundidad donde está la napa. En otros
casos se resume hasta el fondo. Así pues,
se baja una regla o una tabla hasta que
toque la superficie del agua, y luego se
mide la profundidad. Esto quedará
igualmente confirmado con el trabajo de
laboratorio sobre las muestras obtenidas,
cuyo tenor de humedad a esa cota,
indicara que hay saturación.
El trabajo de campaña representa una
etapa muy importante, toda vez que,
además del aporte de información que
brinda, permite detectar factores sorpresa
dentro de los perfiles de los suelos. Así
por ejemplo, una muestra con restos de
mampostería indica que se ha interceptado
algún cimiento antiguo o partes de una
construcción. En un caso concreto, el
saca muestras mordió el costado de la
pared de un entubamiento, cuya existencia
se ignoraba, a la cota en que se estaba
perforando. Otras veces son restos
vegetales.
Cuando la herramienta de trabajo avanza
en profundidad, ocurre a veces en forma
imprevista, que se hunde por su propio
peso. Se Produce al mismo tiempo la fuga
del agua de lavado y quizá haya que
suspender la perforación. Son los casos
de cavernas, fallas o lentes de suelos
blandos, a manera de bolsones. Caso
opuesto es cuando la herramienta hace
contacto con un perfil rocoso, o
simplemente una piedra suelta, que impide
todo avance. Esto también motiva la
interrupción del sondeo. Debe hacerse
uno nuevo, preferentemente cerca del
anterior, lo que permitirá saber si el
obstáculo duro es continuo (manto) o no
(piedra suelta).
Las formaciones geológicas más antiguas,
no están exentas también de la presencia
de restos fósiles de animales extinguidos.
Consecuencia de esto suelen ser las
cavernas. Una cimentación que apoyara
sobre una de ellas y que hubiese pasado
sin advertírsela, significaría un serio
problema. Y esto último puede sobrevenir
cuando no se tiene la suerte de
detectárselas, pues los sondeos pueden
no interesar tal zona. El factor sorpresa es
pues un imponderable.
Las cimentaciones de obras en, o cerca de
cursos de agua, se diseñan sobre la base
de estudios previos del suelo o
exploraciones previas, ejecutadas con
técnicas similares aunque observando
algunas variantes. Como los sondeos se
realizan desde la superficie del agua,
cuando ello es necesario, esto obliga a
construir previamente plataformas de
trabajo desde las cuales y hasta encontrar
el lecho o fondo,,se coloca o hinca una
tubería a manera de envoltorio. Ella
constituye una camisa por donde se bajará
la herramienta de perforación. El trabajo
es engorroso y su costo diferente a los
trabajos convencionales.
Finalizados los trabajos de campaña, el
especialista tiene una imagen bastante
definida de los perfiles y los tipos de suelos
que los componen. Independientemente
de la verdadera información (que viene
12. 12
después), nos puede suministrar en
concepto de anticipo, datos generales que
harán vislumbrar posibilidades de contar
con determinadas capacidades de carga
del suelo.
b) Ensayos de laboratorio
De ellos surgen informaciones
concluyentes respecto de los:
• Tipos de suelos (Clasificación)
• Parámetros (Cohesión y Fricción)
Tipos de suelos
Además de los tipos de suelos, sobre los
que se insistirá más adelante, su
clasificación podrá determinar si pertenece
a uno de estos grandes grupos:
1. COHESIVOS investigando su:
plasticidad y su compresibilidad.
2. NO COHESIVOS investigando su
densidad.
A efectos de ir fijando ideas, podemos
anticipar que los suelos COHESIVOS
permiten taludes diferentes en las
excavaciones, con relación a los NO
COHESIVOS (ver gráfico)
Parámetros del suelo
Son determinaciones fundamentales que
contribuyen no solo a la confirmación de
los tipos de suelos, sino también al cálculo
de sus capacidades de carga o capacidad
de soporte. Generalmente se identifican
así:
C= Cohesión en Toneladas por metro
cuadrado = Angulo de fricción en grados.
Los ensayos de laboratorio van desde las
determinaciones de contenidos de
humedad de las muestras, pasando por el
control del tamaño de las partículas de los
suelos, e incluso llegándose al ensayo de
compresión. Este último, en su versión
más acorde de la realidad del trabajo del
terreno bajo cargas y en profundidad, se
ejecuta con el nombre de ensayo triaxial.
El ensayo mencionado requiere de
muestras muy bien sacadas y no
perturbadas, lo que no siempre se
consigue.
Sería infructuoso aquí, describir el trabajo
de laboratorio, con el deseo de entender
más sobre sus técnicas y resultados.
Dicen al respecto Terzaghi y Peck:
"Estos ensayos tienen tanta importancia,
que debieran también ser efectuados por
todo ingeniero que trabaja en suelos, pues
su realización lo familiariza con las
propiedades de los suelos con los que
trabaja, aumentando mucho el valor de sus
observaciones en el terreno. Después que
un ingeniero haya ensayado
personalmente varias docenas de
muestras de suelos de una localidad dada,
llegará un momento en que podrá estimar
las propiedades de dichos suelos sin
necesidad de ensayo alguno. Adquirirá
también la habilidad de diferenciar distintos
suelos o estados de un mismo suelo, que
previamente había considerado idénticos".
13. 13
c) Informe técnico
Es el resultado de evaluar la información
anterior, con lo que surgirán finalmente
valores de capacidad de soporte o
tensiones a distintas profundidades.
Esto está íntimamente conectado con los
ensayos de Penetración en el terreno, o
sea con los valores N que se habían
mencionado, y sin lugar a dudas, con la
experiencia personal del responsable del
estudio. El ensayo de Penetración es
quizá el índice más importante de todo
esto. En efecto, pues de sus resultados y
con la ayuda de tablas (6), surgen valores
muy seguros de capacidad de carga. Es
decir, el laboratorio suministra información
suficiente para determinar por fórmulas, lo
que también resulta de los trabajos. de
campaña, debiendo ser claro está, ambas
cosas coincidentes.
Es recomendable ver en algún terreno, la
realización de los ensayos de Penetración,
aunque sea una sola vez. Veremos así,
que se trata de la penetración en el suelo
de un tubo de acero de diseño especial
(saca muestras de Terzaghi). Los mismos
se ejecutan cada metro de profundidad,
con raras excepciones. El tubo penetra
por acción de golpes, y se registra en
planillas la cantidad de ellos que se
requieren para hundir la cuchara saca
muestras 30 centímetros. Más golpes
significarán mayor energía empleada con
la maza, o también mayor oposición del
suelo. Todo esto llevó a la elaboración de
una experiencia tan útil, como decisiva en
la actualidad. En el informe técnico
adjunto al final, se podrá observar el valor
numérico de N, cambiante a veces en
forma caprichosa (perfiles erráticos), y a
veces manteniendo cierta secuencia. Es
una verdadera radiografía del suelo, en
términos nuestros. Un suelo muy duro o
compacto significará un valor de N grande,
otro blando lo contrario. Debe notarse que
las planillas registran esos valores
numéricos, tomando lecturas cada 5
centímetros, del número de golpes. El
número de golpes requeridos para la
penetración de los cuarenta y cinco totales,
menos el requerido para los primeros
quince, es el valor que interesa, o sea para
30 centímetros como se dijo. Es norma
desestimar los quince centímetros iniciales
debido a la alteración o perturbación que
sufre el suelo allí donde la herramienta ha
llegado a afectar por el mismo proceso de
avance (rotación-percusión). Cuando el
suelo penetra en el interior del
sacamuestras, a raíz de los golpes, se
están almacenando las muestras. El tubo
luego de cada ensayo, se saca y se
desarma, luego se vuelve a armar y queda
listo para continuar con otro ensayo.
(6) Terzaghi-Peck cit. Páginas 360-514-523.
d) Sugerencias a los sistemas
factibles de cimentación
Es la culminación del estudio del terreno,
ya que en esta parte se proponen a
manera de sugerencias, las cimentaciones
factibles o posibles, de acuerdo a la
naturaleza del terreno y las características
del edificio a construir. Esto no significa la
propuesta de un solo tipo de cimentación,
sino de varias. El profesional luego,
decide técnica y económicamente lo que
más conviene.
4. Conocimiento del Suelo
Origen
En esta parte, la dificultad para abordar el
tema es grande, debido a las
particularidades de los suelos. Además,
debido a la variedad de ellos, en función
de las distintas zonas del país, hemos
tomado para la descripción un tipo de
formación geológica que no es única en la
República Argentina, sino común a zonas
de EE.UU., Rusia y China.
Además, es el suelo predominante en
nuestro país, tal el conocido como loéssico
pampeano o de llanura (que también los
tienen aquellos países). Se acepta como
teoría de su origen o formación, bien la
acción de vientos (eólica) bien la acción de
arrastre por agua. Son en general suelos
compuestos por partículas pequeñas (que
se pudieron mover por acción de los
agentes mencionados). Se trata de
terrenos que tienen COHESIÓN, es decir
que mantienen los taludes verticales.
La matriz de los suelos está en la roca
madre, o sea el suelo o roca que le dió
origen, por desintegraciones de naturaleza
14. 14
física o química, quizá en millones de
años. Complejo es imaginar como,
acciones cismáticas o grandes cambios
geológicos fueron generando tan notables
variantes en su conformación, actuando
directamente sobre él (in situ), o
simplemente transportándolo a otros
lugares. La diversificación de causas es
grande.
Dentro de la zona que se estudia, pueden
aparecer otros suelos que no tienen las
mismas características, pero tampoco su
mismo origen (lo que es parte de la
naturaleza).
En muchas partes de la llanura que nos
ocupa, es común la presencia de la
llamada tierra negra o tierra vegetal, en la
superficie del suelo (top-soil). Esta, como
sabemos es apta para los cultivos, pero no
para nuestros fines, ya que contiene
raíces, insectos, etc. Su color negro es
indicativo de materia orgánica.
Entre aquel color y el blanco, se dan todas
las posibilidades de colores, y es bueno
saber que esos colores tienen relación con
características químico-mecánicas, que
nos interesan. Por ejemplo, en un terreno
se encontró entre cotas -3.00 y -4.00
metros, siendo el nivel de referencia el
terreno natural, un depósito de carbonato
de calcio de color blanco. Se verificó que
tal yacimiento era soluble en agua por lo
que, si se hubiesen cimentado sobre el
elemento de estructuras, y hubiesen
posteriormente sido afectadas por el agua
de infiltración, ellas habrían podido
hundirse. En la zona donde se suelo, se lo
llama talco (terminología de la gente de la
construcción)
Indudablemente, la gama de los colores
castaños tiene relación con los suelos de
fundación, y de allí, aquella frase de viejos
conocedores del oficio "Hay que excavar
hasta encontrar la tierra colorada".
No obstante el suelo puede comprender
colores muy variados, y no debe ser el
color más que una referencia, importante
desde ya.
El olor de los suelos es también revelador
de alguna característica, que contribuye a
su identificación. En un estudio para torres
de iluminación en zona de un puerto, las
muestras del suelo tenían a cota -9.00
metros un fuerte olor a residuos
industriales. Se supo después, que allí
había sido volcado tal elemento antes de la
construcción del varadero donde se hacían
las perforaciones.
Como se ha venido comentando ya, dentro
de la masa del suelo se encuentran las
napas. Las que preocupan a nuestro
estudio son las freáticas, más superficiales
y alimentadas por las lluvias. A veces
pueden interesar otras más profundas. El
agua de napas, corre por canalículos o
pequeñas venas, fáciles de advertir en las
excavaciones que han interceptado una.
El agua vierte por los pequeños tubos, y
lentamente va llenando el fondo de la
excavación, hasta restaurar su nivel. La
napa puede ser potente o débil, y por lo
mismo variable su caudal. Tales aguas
(que comúnmente vemos es bombeada a
la calle), pueden resultar agresivas
(atacan) a los elementos de estructuras en
contacto con ellas, es decir a las
cimentaciones. Las napas más
superficiales pueden llegar a interferir
hasta las cimentaciones más comunes, tal
como la de muros de albañilería.
Los suelos tal como se presentan en la
naturaleza, comprenden tres fases:
• SÓLIDA
• LIQUIDA
• GASEOSA
La primera está representada por los
granos o partículas, de formas y tamaños
variados. La segunda por el agua, y la
tercera por el aire encerrado en los poros o
vacíos.
Cuando la herramienta de sondear,
"pincha" una napa, escapa el aire, el que
puede ser observado en la boca del pozo
por el burbujeo, y de allí que decíamos
antes que el operador sabe ubicarla.
El agua de la napa es independiente de la
fase líquida, ya que la humedad existe
siempre. Tan importante es esto último,
que dentro de la labor desarrollada en
laboratorio se realiza su determinación, y
se habla entonces de que la humedad es
15. 15
un tanto por ciento del peso de la muestra
del suelo. Propiedades fundamentales
como la plasticidad de los suelos
cohesivos, pueden cambiar, si el tenor de
humedad también cambia. Por el
contrario, suelos no cohesivos adquieren
con su presencia cierta cohesión, llamada
aparente, ya que desaparece junto con la
humedad cuando esta se elimina.
La influencia de la humedad en el
comportamiento de los suelos, frente a
determinadas solicitaciones, gobierna una
serie de aspectos. En este sentido, los
laboratorios generalizaron los ensayos que
hoy llevan el nombre de su autor:
ATTERBERG, y que consisten en conocer
que porcentajes de aquella humedad hace
que las muestras pasen del estado líquido
al sólido (estado intermedio, el plástico).
Los ensayos llevan los nombres de:
LL = Límite líquido
LP = Límite Plástico
LL-LP = Indice de Plasticidad
Debido a la estratificación natural de los
suelos, se comprende que ellos varíen
notablemente en sentido vertical, y menos
en sentido horizontal. Esa estratificación
es a veces diferente entre puntos próximos
en el terreno, es decir entre puntos
vecinos. Por eso se decía antes, que
siempre resulta necesario la ejecución de
dos sondeos, como mínimo, dentro del
programa exploratorio. Es la única manera
por otra parte, de detectar perfiles erráticos
(cambiantes). De cualquier modo, han de
prevalecer en la toma de decisiones, los
datos del sondeo más desfavorable, a
efectos de cubrir riesgos.
Tamaño y forma de los granos
y partículas
La técnica empleada en su determinación
se basa en el uso de tamices,
determinándose la granulometría de los
componentes de una muestra de suelos.
En otros casos y debido al tamaño
infinitamente pequeño de algunos
componentes, se requieren métodos de
análisis por vía húmeda (7).
El suelo en general se compone del
agregado fino -PARTE ACTIVA-, con
valores del 10 % al 20 % del peso, y del
agregado grueso –PARTE INERTE- con
valores de 90 % al 80 % en peso.
Como ocurre que "Las características
particulares de un suelo compuesto, están
casi enteramente determinadas por las
propiedades de la fracción más fina" (8), es
de práctica en los laboratorios emplear un
solo tamiz para separar de una muestra, la
fracción menor de 74 micrones.
A tal fin, y por lavado sobre tamiz NI' 200
(apertura de malla 74 micrones) se realiza
la determinación de la fracción fina, cuyos
componentes se verán más adelante.
Respecto de la fracción fina y su
participación en el comportamiento del
suelo, se ha comparado con el cemento
Pórtland, empleado en los hormigones
estructurales. En estos últimos el cemento
es el agregado fino, y quien determina las
propiedades fundamentales, el resto, son
los agregados gruesos o parte inerte.
Las partículas y granos de los suelos
cambian de tamaño entre límites muy
amplios, dándose todas las posibilidades.
(7) D. P. Krynine. Cit Pág. 26
(8) Terzaghi-Peck Cit. Pág. 11
La forma de partículas y granos de una
muestra de suelo puede encuadrarse
dentro de las siguientes: PLANA o laminar
y GRANULAR. Estas últimas podrán ser
redondeadas o bien angulares. El tamaño
y la forma contribuyen a definir la relación
de vacíos o simplemente vacíos del suelo.
En efecto ya que siendo esta última la
relación entre volumen de vacíos (Vv) y
volumen de sólidos (Vs) de una muestra,
se puede imaginar que, a partículas
laminares más pequeñas, mayor relación
de vacíos (muy comúnmente se la llama
con letra e). Los suelos cohesivos tienen
entonces mayor relación de vacíos que los
no cohesivos. Para aclarar esto último
puede recurriese a dos materiales de
construcción muy conocidos, el cemento y
la arena. Supongamos que dos
recipientes iguales se llenan uno con
cemento y el otro con arena, hasta enrasar
la superficie. Si luego mediante un pistón
pudiéramos comprimir las muestras,
16. 16
ejerciendo una presión muy grande,
advertiríamos que el volúmen de cemento
se reduce mucho más que el de la arena,
debiéndose esto a la mayor cantidad de
vacíos.
Las partículas laminares de suelos, tienen
tendencia a atraer agua (9), que cubre la
superficie de la misma, llamándose agua
ABSORBIDA y confiriéndole notables
propiedades. A ello precisamente se debe
el comportamiento de los suelos plásticos.
Como comparación, y para tener idea de
esto último, pensemos en lo que ocurre
cuando juntamos dos láminas de vidrio que
han sido previamente mojadas en sus
caras. Será inútil querer separarlas por
tracción, la fuerza que se requiere es
enorme. Lo harán en cambio fácilmente
aplicando fuerzas de corte, o bien,
haciendo deslizar una cara. sobre la otra.
El ejemplo no debe tomarse más que
como una burda comparación, pero es útil.
Las formas granulares dan como
resultados suelos menos notables, con
poco cambio de propiedades con cambio
de humedad. Tal es caso de las arenas,
cuyo ángulo de talud natural no cambia
aún estando el suelo sumergido.
(9) Terzaghi-Peck. Cit. Pág. 13. Allí se
puede ahondar este tema.
Clasificación de los suelos
Por una cuestión de ordenamiento,
habíamos omitido prácticamente cualquier
mención a nombres de suelos.
Si el manto loéssico tiene el origen que le
hemos atribuido (vientos-agua), es decir, si
aquellos han sido los agentes de
transporte, la mayoría de sus granos
deben ser pequeños. Esto es cierto,
puesto que de otro modo tales causas
habrían sido impotentes para movilizarlos.
Así pues, se presentan estos tres
componentes:
ARCILLA y LIMO Fracción fina
ARENA Fracción gruesa
Estos suelos casi nunca aparecen solos, si
no mezclados (10). Si dos de ellos lo
están y predomina uno, por ejemplo arcilla
con algo de limo, entonces se llamará al
primero como sustantivo y al segundo
como adjetivo, por lo que quedará:
ARCILLA - LIMOSA
Claro está que ese grupo básico nombrado
en principio, se alterna a veces con otros
suelos, dependiendo todo esto de las
zonas geográficas. De todos modos
pueden aparecer mantos de toscas que
son concreciones calcáreas- fangos,
típicos fondos de lagunas; arenas, gravas,
piedras de diversos tamaños, etc. Estos
últimos en general son relativamente
fáciles de conocer, y no así los primeros.
Arturo Casagrande, científico radicado en
EE.UU. donde desarrolló su gran tarea, ha
propuesto una clasificación de los suelos
por textura y plasticidad, hoy llamada
clasificación unificada. De conformidad
a la nomenclatura adoptada por el autor
citado se tiene:
G = Grava
S = Arena
M = Limos
C =Arcilla
F = Finos (material menor de 0,1 mm de
diámetro
0 = Orgánico
W = Bien graduado
P = Pobremente graduado
L = Baja o mediana compresibilidad o
plasticidad
H = Alta compresibilidad o Plasticidad
Las letras corresponden a las mismas
palabras en su origen en inglés. Para
familiarizarnos con la clasificación
unificada, reprodúcese a continuación,
parte de un informe técnico
correspondiente a un estudio de suelos.
(10) LOAM. Mezcla de los tres. D.P. KRYNINE.
Cit. Pág. 31,
Investigación de los suelos
De 0 a 1 metro (± 0.00 en la boca del
sondeo) ubicamos arcillas de mediana
plasticidad (CL) y limos-arcillosos de
mediana compresibilidad.
De 1 a 2 metros, arcillas-limosas de
mediana plasticidad (CL).
De 2 a 3 metros los suelos son muy
variados: arcillas-limosas o limos-
arcillosos de clasificación dual (CL -
17. 17
ML) y limos o limos-arenosos de
mediana compresibilidad (ML).
De 3 a 5 metros, carbonato de calcio
solo o mezclado con suelos areno-
limosos (SM), notándose mantos limo-
arenosos en los que no se han
infiltrado el carbonato en forma
granular.
De 5,50 a 16 metros, hay predominio
de limos-arenosos de mediana
compresibilidad (ML), con bolsones
(lentes) aislados de limos-arcillosos de
clasificación dual (CL - ML), arcillas-
arenosas (CL) y arenas-limosas (CL) y
arenas-limosas (SM), etc.
(La lectura de esta parte del informe, debe
hacerse teniendo en cuenta a lo dicho en
la primera parte de Ensayos de
Laboratorio).
Continuando con parte del informe
anterior, se transcribe a continuación la
parte correspondiente a los ensayos de
Penetración, valores N:
MEDIANAMENTE COMPACTOS (N
alrededor de 8) a muy COMPACTOS
(N alrededor de 30), de 0 a 3 metros.
MEDIANAMENTE DENSOS 0
DENSOS con valores dispersos (N =
18/34), de 3 a 4 metros. DENSOS con
valores que cubren toda su zona (N =
30/50) y algunos aislados que la
sobrepasan (N mayor de 50), y otros
algo inferiores (N menores de 30), de 4
a 12 metros.
MEDIANAMENTE DENSOS 0
DENSOS (N alrededor de 10/40) con
dispersión notable de 12 a 15 metros.
MEDIANAMENTE DENSOS a
DENSOS (N = 22/40) con dispersión
relativa de 15 a 18 metros, etc.
Los valores de la COHESIÓN C y de
FRICCIÓN o resultaron:
Profundidad en Toneladas por
Metros metro cuadrado Observaciones
1 a 2 5°-17° 3.8 - 4.4
2 a 3 15°- 26° 2.2 - 2.4
3 a 5 Zona no apta
5 a 12 27° 1.4
12 a 15 4°- 25° 3.3 - 2.2
Surgen así, las siguientes conclusiones: la
PLASTICIDAD es propiedad exclusiva de
las arcillas, y según los valores de N, ella
podrá definirse como en estado de Dura-
Compacta-Medianamente compacta y
Blanda.
También de acuerdo a los valores de N las
arenas pueden definirse como en estado
de Sueltas, Medianamente densas y
Densas. En la arena hablamos de
DENSIDAD como propiedad importante.
La llamada densidad relativa se vincula a
los valores de N. Los limos merecen cierta
aclaración. Dicen Terzaghi y Peck:
"Los limos inorgánicos, son suelos de
granos finos con poca o ninguna
Plasticidad. Las variedades menos
plásticas consisten generalmente en
partículas más o menos
equidimensionales de cuarzo y en
algunos países se los distingue con el
nombre de polvo de roca. Los tipos
más plásticos contienen un porcentaje
apreciable de partículas en forma de
escamas y se denominan limos
plásticos. Debido a su estructura
suave, los limos inorgánicos son
tomados comúnmente por arcillas."
Más adelante agregan: "Los limos
orgánicos son suelos de granos finos
más o menos plásticos, con una mezcla
de partículas de materia orgánica
finamente dividida. Los limos orgánicos
tienen muy alta compresibilidad".
De acuerdo a esta opinión podrán ser
confundidos con arcillas o con arenas
finas.
Y concluye que: "La presión admisible
de los limos sin plasticidad, pueden
determinarse con las reglas que son
aplicables a la arena muy fina; la de los
limos plásticos, con los métodos
utilizados para la arcilla."
Finalmente digamos, que según los
valores de N, los limos serán Sueltos,
Medianamente Densos y Densos, v la
propiedad que los identifica es la
COMPRESIBILIDAD.
Los suelos definidos como loess, poseen
sedimentos eólicos de tamaño no mayor a
0,05 milímetros, vale decir, prácticamente
solo aquellos que constituyen el agregado
18. 18
fino. El tamaño de las partículas es
microscópico. Además son cohesivos, con
restos vegetales y probable formación
cavernosa, amorfa y de espesores
variables. La que hemos llamado fracción
gruesa, o sea las arenas no existen en los
loess.
La posibilidad de identificar arcillas, limos y
arenas en el terreno, es función de la
práctica. Sabemos no obstante, que una
muestra de arcilla húmeda, es plástica y se
deja moldear fácilmente con las manos.
Los limos inorgánicos (no plásticos)
amasados con agua, la repelen cuando
una cantidad ha sido extendida en la mano
y se la golpea con la yema de los dedos
(ensayo de sacudimiento). El agua va
hacia la superficie formando una película
brillante. Sobre las arenas todos tenemos
suficiente información para conocerlas, al
menos las medianas y gruesas. Un
técnico bien avezado en suelos, puede
clasificarlos por su tacto y por su vista.
5. Tensiones verticales
Solo después de disponer los resultados
del estudio del terreno destinado a las
cimentaciones del edificio, es posible
valorar numéricamente las presiones o
tensiones admisibles, o más simplemente
las resistencias en kg/cm² del suelo, a la
profundidad que nos interesa.
Ese es el aspecto esencial. Por otro lado,
debemos conocer también cuales son las
que transmite el edificio a consecuencia de
su carga. Estas últimas no deberían
superar a las primeras, y lo ideal es que
las igualen, en cuyo caso se habrá
aprovechado racionalmente la capacidad
del receptor.
Los llamados parámetros del suelo C
(cohesión) y (ángulo de fricción), son
valores de laboratorio y allí determinados.
Esos valores reemplazados en fórmulas,
conducen finalmente, al cálculo de la
tensión de rotura. Pero como nunca habrá
de alcanzarse tal valor, (para evitarla), se
introducen los coeficientes de seguridad
(valor 3), que reducen la carga de rotura al
tercio, convirtiéndola en la TENSIÓN
ADMISIBLE.
No es posible aquí tomar esas fórmulas y
utilizarlas independientemente del
comportamiento de la totalidad del suelo,
el que podría por ejemplo sufrir grandes
asentamientos que tal vez, no soportaría el
futuro edificio.
Los asentamientos pueden como se
comentó al principio, ser causa de serios
inconvenientes, por lo que deberán ser
estimados en valor numérico,
paralelamente con las tensiones
admisibles.
A manera de estimación del valor de
parámetros de un suelo se puede tener
presente que en sucios cohesivos plásticos
(en estado Blando):
= 0 C = variable
En no cohesivos (en estado Denso, Suelto,
etc.):
= Angulo del talud natural C = 0
En suelos intermedios 0 y C alcanzan
valores como los indicados en el cuadro
adjunto al final del tema anterior, es decir
variables.
El ángulo del talud natural es
particularmente importante en las arenas.
Se estima que dejando caer arena seca
sobre una mesa, desde cierta altura, ella
se amontona formando una pirámide
tronco cónica, cuyos lados forman con la
horizontal el ángulo del talud natural, y que
solo para este suelo resulta igual al ángulo
de fricción . Según esto, las arenas no
exigen en laboratorio los procedimientos
requeridos en otros suelos para hallar ese
ángulo.
Si bien el estado de Suelta, Densa, etc.,
cambia el valor del parámetro , podemos
estimar un valor aproximado de 35°. En la
práctica de la construcción, en particular
en las excavaciones, habrá de tenerse
muy en cuenta aquel ángulo, toda vez que
él corresponde al talud que tendrán las
paredes naturales de arena.
La cohesión de un suelo C en toneladas
por metro cuadrado, es decisiva en los
taludes verticales de las excavaciones,
cuyas paredes mantienen entonces esa
19. 19
posición. Además, en ciertas
cimentaciones que utilizan elementos de
estructura (pilotes prefabricados),
enterrados a fuerza de golpes de maza
(hinca dinámica), la cohesión desarrollará
o ejercerá una fuerza importante, y que se
opondrá a que el elemento sea arrancado
de su posición (o sea del mismo modo en
que un clavo se opone a ser quitado de la
madera).
Así entonces, contamos con valores de
tensiones suministrados por el laboratorio,
y contenidos en el informe técnico. Debe
recordarse, que esas resistencias se dan
para las distintas profundidades, a contar
del plano de cota ± 0.00 (generalmente en
la boca del pozo o perforación).
Para la forma cuadrada, en placas de
apoyo, vemos a continuación la tensión
admisible contendida en el informe que se
ha desglosado, dando parte de su
información en el tema anterior. La zona
no apta, como vimos, contenía carbonatos
de calcio. Los valores de tensiones para
varios metros, se da cuando el suelo no
muestra cambios en su estratificación, o
sea a cotas -5; -6; -7; -8 y -9, los valores
son sensiblemente iguales.
- Varios métodos permiten a continuación
al técnico, constatar si su obra no está
transmitiendo en profundidad, tensiones
que están por debajo de la resistencia del
suelo o bien, que la igualan, ya que no
deberá nunca sobrepasarla.
Ha de tenerse en cuenta para cualquiera
que sea el empleado, que todos ellos
consideran al suelo como material
homogéneo y elástico, lo que en rigor no
es cierto. No obstante, la experiencia
aceptada, da como válidas las tensiones
verticales z, calculada con tal hipótesis.
Peso específico. Vacíos. Humedad
La humedad natural del suelo, es
determinada en laboratorio y expresada,
como por ciento del peso del suelo seco.
El agua como se dijo representa la face
líquida. De las dos faces restantes, sólida
y gaseosa, la primera tiene un peso
específico que llamaremos absoluto, y que
se mide en gramos por centímetro cúbico.
La segunda, junto con el agua, llena los
vacíos del suelo que designaremos como
e.
6. Cimentaciones o fundaciones
Definidas las cimentaciones, corresponde
ahora y en primer lugar, clasificarlas.
Terzaghi y Peck, en base a la posición
elegida para el plano de apoyo de la
cimentación, con respecto a los estratos
que componen el suelo, las llaman:
1. DIRECTAS: cuando la cimentación se
apoya en la parte superficial del terreno
(hasta 1,20 m de profundidad).
2. INDIRECTAS: cuando por incapacidad
del suelo superficial se apoya en
estratos más profundos.
También pueden clasificarse de acuerdo al
área de apoyo o área que ocupan en:
• zapatas: si toman parte del terreno de
apoyo y,
• plateas: si ocupan toda el área
del terreno de apoyo.
De acuerdo a la forma, tamaño y ubicación
de la cimentación podemos hablar de:
en cimentaciones directas de:
1. zapatas cuadradas (Variante:
Rectangular).
2. zapatas circulares
3. zapatas continuas
4. plateas pequeñas (Superficiales)
en cimentaciones indirectas de:
5. Pilotines
6. Pilotes o grupos de ellos
7. Pozos romanos
8. Plateas grandes (profundas)
En los croquis de la derecha y tomando
como base la superficie de un terreno
cualquiera, se dibujaron en escala las
cimentaciones DlRECTAS (parte superior)
y las INDIRECTAS (parte inferior).
Consecuentemente se puede ver en forma
comparativa, no sólo la forma, sino el
tamaño de ellas, aunque sólo sea en forma
aproximada. En el dibujo no se ha seguido
un orden determinado.
20. 20
Los pilotes se muestran en la parte inferior
formando un grupo de ellos (cuatro) unidos
mediante una cabeza, o bien dos (16). Los
croquis auxiliares a la derecha, indican,
para la figura superior, la cimentación
apoyada en los estratos superficiales y
para la figura inferior, en los estratos
profundos.
En lo que sigue, se analizan una por una
las cimentaciones, pero no se incursiona
en el cálculo estructural, que es patrimonio
de otra especialidad. Además, sólo se
mencionan algunos aspectos
constructivos.
(16) La mayoría de las Reglamentaciones, exige
como mínimo dos pilotes por cada columna.
CIMENTACIONES DIRECTAS
1. Zapatas cuadradas
Es el tipo más corriente y por lo mismo,
fácil de advertir en las construcciones
convencionales. La variante la constituye
la zapata rectangular, donde en general
debería mantenerse una relación de lados
de 1: 1.5 como máximo. Como se viene
utilizando desde un principio, la letra B
indica el ancho de la cimentación. El área
de apoyo de la zapata cuadrada resulta de
la relación:
c = P Kilogramos
B (cm) x B (cm)
En ella se conocen la carga P Kilogramos
por el análisis estructural (a cargo del
calculista), y la tensión de contacto r,: por
el estudio de suelos (a cargo del
especialista). Por lo tanto se tiene:
B (cm)= P kg
c kg/cm²
Si la zapata es rectangular, y la relación de
lados es B y 1.5 B se tiene:
B (cm) = P kg
1,5 c kg/cm 2
21. 21
Si por un estudio de suelos sólo se conoce
la tensión a que trabajará una zapata
cuadrada, y en cambio se diseñan zapatas
rectangulares, la tensión de contacto para
esta última no resulta igual que para la
primera, pero puede obtenerse a partir de
aquélla, empleando la relación:
1+ 0,2 B/L
c zap circ = c zap.cuad. x -----------------
1,2
Donde B es el ancho y L el largo de la
zapata rectangular. Supongamos que para
una zapata cuadrada, el estudio de suelos
aconseja una tensión de contacto de 2
kilogramos por centímetro cuadrado, y que
la misma en vez de cuadrada füese
rectangular, con los siguientes datos:
B= 100 cm= 1 metro
L= 1,5 B= 150 cm= 1,5 metros
Resultará
1+ 0,2 . 100/150cm
c zap rect=2kg/cm2 x ------------------------
1,2
1+0,13
= 2 x ---------------- = 1,88 kg/cm2
1,2
es decir algo menor que la tensión de la
cuadrada. (17)
(17) Para arenas como C = 0 (Cohesión nula) y el
coeficiente afecta a C, no corresponde la reducción,
que entonces se limita a suelos cohesivos.
Como comprobación de la validez de la
fórmula, consideraremos que B = L, o sea
la zapata es cuadrada.
Resulta:
1+0,2 B/B=L
c zap rect = 2 x -------------------- =
1,2
1,2
= 2 x ---------- = 2 kg/cm2
1,2
Al dimensionar las zapatas, se advierte en
muchos casos que ellas por sus
dimensiones, se suelen aproximar unas a
otras. Cuando están muy juntas, conviene
unificarlas, es decir, hacer de dos de ellas,
una sola.
La cuestión viene por lo que se conoce
como solapamiento, o superposición de
tensiones. Con este motivo, y para
abordar el tema, introducimos una nueva
expresión para el cálculo de tensiones
verticales, útil en estos casos. (18)
Las cimentaciones dibujadas en la parte
superior, son dos placas cuadradas
próximas entre sí, separadas en la
distancia a. Se estima que las
cimentaciones le transmiten al terreno la
carga siguiendo una pendiente
determinada, que en este caso resulta la
de la recta que se aparta 30° de la vertical
por la arista.
Es lo mismo decir, 60° respecto de la
horizontal.
Trazando entonces por las aristas de las
placas, sendas rectas en la forma indicada,
se obtiene sobre un plano - a la
profundidad d bajo el plano de apoyo, la
zona afectada por las tensiones. Donde
los diagramas se superponen, se dice que
las placas tienen solapamiento, o bien que
la tensiones transmitidas por ambas placas
se suman.
Esta cuestión es relativamente común en
edificios linderos, cuando las zapatas
pueden apoyar en planos coincidentes y
haciendo contacto en el eje divisorio.
En la parte inferior de la figura 19 se dibujó
una zapata cuadrada, no ya como placa
sino con su forma real, un tronco de
pirámide que responde al cálculo
estructural. La tensión que se produce
bajo ella, a la profundidad d, resulta:
B
d = c x ( -------------- )² B y d en cm
B+ 1,15d
La tensión c es nuestra conocida tensión
de contacto a la profundidad h del nivel del
terreno natural, cota ± 0.00. Esta última
fórmula es de aplicación para zapatas
cuadradas o circulares, tomando para las
continuas la siguiente forma:
(18) M.J. Tomlinson. Cit. Pág. 239.
B
d = c x ( -------------- ) B y d en cm
B+ 1,15d
22. 22
Sean los siguientes datos para una zapata:
B = 150 centímetros
c = 2 Kg/cm²
d = 90 cm
Como a esa profundidad existe
solapamiento con otra base vecina, o sea
se superponen las tensiones, esta última
resulta:
B
d = 2kg/cm² x ( ---------------- )² =
150+ 1,15x90
150
= 2 x ( ----------)² = 0,7 kg/cm²
253,5
Finalmente: 2 x 0.7 kg/cm2 = 1.4 kg/cm2
(Tensión en la zona solapada)
Para evitar este efecto habrá que
distanciar las zapatas. Si las cotas de los
planos de apoyo fueran diferentes, es decir
que se cimenta a diferente nivel, deberá
observarse que la diferencia de cotas de
fondo sea menor o igual que la distancia
entre zapatas (distancia a de la figura 19).
Por ejemplo, si las cotas de dos zapatas
son h= 1.50 metros y h, = 2.00 metros,
siendo el nivel de referencia ± 0.00 en
terreno natural, la menor distancia a, será
igual a 2.00 - 1.50- 0.50 metros= 50
centímetros. Esta simple recomendación
está fundamentada en la transmisión de
las cargas al terreno, siguiendo líneas a
45°. Como se comprende fácilmente, la
distancia a no está limitada más que en el
valor mínimo.
Las zapatas cuadradas o rectangulares, en
la práctica actual de la construcción en
nuestro país se construyen en hormigón
armado, con raras excepciones en
hormigón simple.
Por lo general van enterradas, es decir
quedan cubiertas por el suelo. Se estima
que el peso del suelo retirado de la
excavación y que deja de actuar como tal
en el plano de apoyo, se compensa con el
peso propio de la zapata. Por ello en los
cálculos corrientes no aparece este último.
Al estar el material constructivo en
contacto con la humedad natural del suelo,
será inevitable que aquella tienda a subir
por capilaridad, incorporándose a su masa.
En este caso, como las armaduras están
siempre en la parte inferior de la zapata,
ellas pueden ser atacadas. A tal fin y para
evitar las consecuencias, es de buena
práctica dejar un buen recubrimiento bajo
los hierros, lo que como mínimo llega a 5
centímetros. El ataque climático a nivel de
terreno natural, si es que se produce, no
altera en general las condiciones
mecánicas del suelo de fundación en la
cota del plano de apoyo, si es que la
profundidad resulta suficiente. En este
sentido, ni las heladas ni el agua de
infiltración (por lluvias u otro concepto),
podrán atacar el suelo, si el plano de
apoyo está al menos a cota -1.20 metros
(19).
Las estructuras de hormigón armado con
armaduras bien recubiertas, son más
seguras al ataque de la humedad, que las
de acero. Estas últimas emplean
columnas de perfiles normalizados simples
o compuestos, pero invariablemente su
cimentación se resuelve con hormigón
(material inerte). (20)
23. 23
Las grandes zapatas de fundación, obligan
a veces a utilizar nervaduras o nervios a
fines de reducir el gasto de materiales,
buscando en la planta de la misma, la
forma que cumpla con el área requerida y
el mayor momento de inercia posible a la
variación posicional de las cargas (por
ejemplo de vientos).
Las zapatas rectangulares ejecutadas
contra líneas divisorias de predios (A y B)
avanzan hasta el eje en cuestión, no
pudiendo penetrar en terreno vecino.
Resultan así, zapatas excéntricas, cuya
construcción se vincula con la del muro
medianero y que en detalle aparece en la
figura.
2. Zapatas circulares
Sólo cambian respecto de las anteriores,
por la forma en planta. Por ser circular, la
zapata tiene el mismo momento de inercia
cualquiera sea el eje que se considere y
que pase por el centro de gravedad. Esto
significa que si existen cargas horizontales
sobre la estructura, y las tensiones simples
de compresión pueden cambiar al estado
de flexo-compresión, la cimentación va a
responder de igual manera a las
solicitaciones, aún cuando las cargas
horizontales cambien de posición (caso de
los vientos). En la figura 23 se presenta
una estructura típica, llamada comúnmente
sombrilla (paraboloide hiperbólico)
apoyada sobre una zapata circular.
Se observa que la rigidez de la columna se
logra mediante la forma de cruz (cuyo
centro es hueco para alojar la cañería del
desagüe pluvial). La dimensión de la
zapata en función del diámetro, resulta de:
Diámetro = R = P kg
2 c kg/cm² x 3,14
3
Las zapatas circulares suelen también ser
utilizadas como cimentaciones de
escaleras, cuya planta tiene también esa
forma y en particular, cuando hay una
columna central que recibe la mayor parte
de la carga.
3. Zapatas continuas
Es el típico cimiento de pared o bien la
zapata que resulta de unificar una gran
cantidad de ellas a lo largo de una fila de
columnas. En cualquier caso, es fácil
advertir que estas zapatas en cuanto a su
forma en planta, tienen una dimensión
predominante, que es el largo.
Al hablar de zapatas cuadradas y
rectangulares, se dijo que cuando se
conoce la tensión admisible del suelo (o su
resistencia) a través del informe técnico
ella está referida únicamente a las
primeras. Puede sin embargo obtenerse la
tensión para las segundas a partir de:
c Zap rect =
1 + 0.2 B/L
c Zap cuad x ------------------
1,2
Donde B = ancho y L = largo de la zapata
rectangular. Se comprende que a mayor
valor de L respecto de B, el numerador de
la expresión se reduce. Para el caso
extremo de que L= infinito, resulta:
B/L = B/ = 0
Resulta entonces:
1 + 0 x 0.2
c zap cont =
1+ 0 x 0,2
c zap cuad x -------------------- =
1,2
= c zap cuad x 0,84
Según esto, y con bastante aproximación,
puede tomarse como tensión de contacto
de un cimiento continuo, el 84 % del valor
de la tensión asignada a las zapatas
cuadradas. Daremos un ejemplo: Una
zapata cuadrada debe dimerisionarse para
una tensión del terreno de 4 kilogramos
por centímetro cuadrado.
En las proximidades y en el mismo plano
de apoyo deberá cimentarse un muro de
hormigón, para lo cual se necesita conocer
la tensión a que trabajará.
c Zapata continua = 0.84 x 4 Kg./cm² =
= 3.36 Kg/cm²
24. 24
El cimiento continuo o zapata continua de
muros de albañilería, está en general
predimensionado en los códigos de
edificación de algunas ciudades.
(21) Con validez para suelos cohesivos, y siempre
que el ancho B y la profundidad de Fundación sean
las mismas para ambas cimentaciones.
Se advierte que el ancho de los cimientos
se toma 15 centímetros más que la medida
del espesor del cerramiento o muro que
soporta, siendo este también, el ancho de
la excavación, lo que está marcado en la
figura por las líneas ascendentes a partir
de las aristas de la zapata. Esas líneas
serán más verticales, si el suelo es más
cohesivo, o menos si es del tipo no
cohesivo. Se ha referido la profundidad h
del plano de apoyo, en relación a los pisos
adyacentes, y el contrapiso más bajo, debe
quedar siempre apoyado en el cimiento o
por encima de él, no por debajo (por eso
se dan ambos valores de h en paredes de
30 y 45 centímetros de espesor).
Con línea punteada se agregó a las
figuras, la dirección de transmisión de las
cargas del muro al suelo (líneas a 45°),
con lo que aparece un valor t, que
resultará la altura mínima en cualquier
caso. Se advierte por las figuras que en la
práctica, ese valor de t es varias veces
superior, pero siempre deberá calcularse.
Es importante recordar también las
características constructivas de los
cimientos de ladrillos comunes, los que
como sabemos comprenderán una
cantidad de hiladas.
Tomando como mínimo tres hiladas,
computadas con espesores de ladrillos y
mortero, significan alrededor de 20
centímetros para tabiques interiores de 15
centímetros de espesor. Para cimientos
de paredes de 30 y 45 centímetros de
espesor, su altura h corresponderá a unas
seis hiladas, o sean 45 centímetros.
El ancho de los cimientos y su altura son
pues variables y deben ajustarse al
cálculo, es decir a la resistencia del
material por un lado, y a la tensión de
contacto del suelo, por el otro.
En general los cimientos para muros de
albañilería, se construyen en el mismo
material. Sin embargo ocurre en casos
que, por tener la zanja excavada a mucha
profundidad, y por ser bastante angosta,
provoca inconvenientes en el desarrollo del
trabajo. Es pues en estos casos, donde
puede reemplazarse ese sistema
constructivo por el llenado con hormigón.
Este hormigón no tiene necesariamente
que llevar agregado grueso de piedra,
pudiéndose utilizar cascotes de ladrillos
duros, ladrillos cerámicas de deshecho
previamente molido, toscas duras, etc. La
única exigencia es que desarrolle una
resistencia 5 o 6 veces mayor que la del
suelo y que su altura h responda al cálculo.
Se pueden lograr esas tensiones aún
empleando una mezcla de suelo y
cemento (el suelo del lugar), debiendo
vigilarse bien la cantidad de agua y el
correcto apisonado. Estos hormigones
comúnmente llamados pobres, o también
el suelo-cemento, se prestan para el
cegado de pozos negros.
25. 25
El llenado de la zanja a base de hormigón,
exige previamente un buen nivelado del
fondo. Luego con la ayuda de una
canaleta, se vierte el material, con ahorro
de trabajo y de tiempo.
Para cerramientos portantes (paredes de
carga), el cimiento requiere del cálculo. A
veces ellos apoyan sobre una zapata
continua no convencional, tal como las de
hormigón armado. Un ejemplo se ve en la
próxima figura 25 o bien una zapata
continua.
Debido a las solicitaciones que soporta, la
zapata tiende a deformarse haciendo que
su parte inferior se traccione
(alargamientos ), y la superior se comprima
(acortamientos). Como sabido es que el
hormigón simple (sin armaduras) tiene
poca capacidad o resistencia a la tracción,
se le adicionan hierros o barras (que
cumplirán con las exigencias del
recubrimiento). Esas barras, transversales
a la dirección del eje del cerramiento, se
colocan en número y diámetro adecuado al
cálculo. Razones también de cálculo,
pueden obligar al uso de otras barras que
corren longitudinalmente.
Como se dijo ya, en muchos casos resulta
conveniente vincular una serie de zapatas
rectangulares o cuadradas, sea por
exigencias del suelo, sea por demasiada
aproximación de ellas en planta. Hay pues
una continuidad o bien una zapata
continua.
En la figura se esquematiza la zapata
continua que corre a lo largo de la línea
medianera o divisoria entre dos predios
(Predios A y B).
Como se aprecia, las zapatas indicadas
con línea punteada y cruzada con dos
diagonales, se han unificado en una sola,
continua.
Es posible así, tomar mayor área de
apoyo, problema importante considerando
que el eje divisorio no permite avanzar con
la estructura más que hasta allí. Por ello
nunca en línea medianera, se construyen
zapatas cuadradas, rectangulares o
circulares con carga centrada. Si se
construyera una zapata centrada en forma
oculta, el vecino podría oportunamente
seccionar la parte que avanza sobre su
terreno, dejando la cimentación
descalzado.
Si entre dos predios en construcción, hay
coincidencia de planos de apoyo y de
posición en bases medianeras, puede
haber solapamiento o bien superposición
de tensiones. La tensión del terreno a
causa del solapamiento, se aumenta. Su
valor se puede conocer por el
procedimiento visto anteriormente en el
tema Zapatas cuadradas.
Si se presentara el caso de tener que
escalonar las cimentaciones, es bueno
tener presente lo siguiente: (22)
26. 26
"Cuando se edifica en terreno
empinado, las cimentaciones continuas
no han de estar necesariamente al
mismo nivel en todo el edificio. Está
admitido escalonar las cimentaciones.
Los escalones deben solaparse a una
distancia al menos igual al espesor de
la cimentación (t), o dos veces la altura
del escalón (d), empleándose la mayor
de las dos".
La elección de un sistema de zapata
continua que acompaña el nivel no
horizontal, del estrato de suelo bueno para
cimentar, puede resultar un factor de
economía importante, además de la
racionalización en sí, que esto representa
para la parte constructiva. Figura 27.
4. Pequeñas Plateas
Al hablar de esta cimentación, nos
estamos refiriendo a las que se construyen
ocupando una superficie cue es igual o
ligeramente mayor, a la superficie en
planta del edificio, más bien pequeño, caso
típico de viviendas económicas de un piso
bajo o similares.
(22) M.J. Tomlinson. Cit. Pág. 247.
No es sin embargo, condición constructiva
de la vivienda, ya que la imposición viene a
consecuencia del terreno de fundación.
En efecto, este caso suele ser la resultante
de que la capacidad de carga del soporte
es muy baja, por ejemplo algunos gramos
por centímetro cuadrado. En este caso,
aún cuando la carga a transmitir sea poco
importante, exige mucha superficie de
contacto para ajustarse a los valores de
c, No es tampoco la platea la única
solución, ya que podría optarse por una
cimentación indirecta, si el estrato de suelo
resistente está a poca profundidad de la
superficie, y si el balance técnico-
económico así lo aconsejara.
La platea es una placa de espesor
determinado por cálculo, aunque no
significará menos de 15 a 20 centímetros
en promedio. Lleva armadura de hierro
distribuida en dos direcciones en general,
como las losas cruzadas. En todo el borde
y también en coincidencia con los
cerramientos interiores se refuerza con
vigas, según se ve en la figura, que
corresponde a una platea de una vivienda
muy reducida.
Como se aprecia, desde el nivel superior
de la platea, las vigas o refuerzos se
construyen hacia abajo sirviendo en parte
el mismo suelo como encofrado. La viga
de borde cierra entonces el espacio bajo la
platea con respecto al exterior.
Como generalmente el terreno ha sido
previamente limpiado de malezas, etc., y
rellenado con arena compactada (más o
menos 10 centímetros de espesor), la viga
de borde confina a la arena en el interior,
impidiendo que salga. El nivel de platea
está más alto que el del suelo circundante,
por lo que forma un escalón. Sobre la
superficie de la placa se construirán luego
los elementos de albañilería y sus
correspondientes terminaciones.
La platea terminada, hace de contrapiso y
aún a veces, de piso (este aspecto puede
ser factor decisivo en su elección en el
aspecto económico).
Sea a consecuencia del suelo, o porque la
platea no es suficientemente rígida (lo que
resulta difícil conseguir), ella tiende en
general a sufrir alguna distorsión o
deformación, que arrastra a la parte de
albañilería.
El agrietamiento, si se produce, pasa de
valores imperceptibles, a rajaduras
inaceptables. Muchas obras han
fracasado en este sentido, por lo tanto hay
que asegurarse bien con el estudio del
suelo respetando consejos y sugerencias
en este sentido. Solo así se evitan
riesgos.
Constructivamente, la platea no exige
trabajos de excavación evidentemente. En
cambio la limpieza del terreno, nivelación y
luego compactación son obligatorios.
Debe tenerse también en cuenta, que una
vez hormigonada, no podrán empotrarse
partes de van bajo piso, sin tener que
romper el material, que según la rotura,
podría dañarse seriamente.
Por lo dicho y con respecto al sistema
primario y secundario de las instalaciones
27. 27
sanitarias, deberán estar muy bien
programados los trabajos instalaciones,
que normalmente
para que las partes que lo requieran, se
realicen en el momento de ejecutarse el
hormigón, o bien dejar reservado el
espacio para un llenado posterior.
CIMENTACIONES INDIRECTAS
5. Pilotines
El terreno de la figura 28, muestra en
profundidad un estrato de suelo resistente.
Si él se encuentra a cota no mayor de la
que se alcanza con las herramientas
actuales (palas vizcacheras manuales o
gusanos mecánicos) como para ser
utilizado como plano de apoyo (hasta 4
metros aproximadamente), entonces la
pequeña platea quizá no compita con la
fundación que ahora vemos: los pilotines.
Esas herramientas permiten excavar un
orificio de unos 30 centímetros de diámetro
(poco más o menos) alcanzando la
profundidad del estrato apto. Si luego
llenamos el espacio con hormigón (con o
sin armaduras) (23) in situ (en el lugar),
tenemos el pilotín. No hemos hablado
pues de hincar, clavar, etc., que son
términos reservados a otro sistema
indirecto, pero a veces se atribuyen a éste.
Los pilotines se completan por lo general,
con vigas de hormigón armado que
enlazan las cabezas, y que están
destinadas a recibir las cargas de los
muros. Su longitud mínima será por lo
menos 1.50 m. En la figura 29 se presenta
la misma planta de la figura anterior,
resuelta mediante la nueva cimentación.
(23) Sin armadura cuando al pilotín no se
transmite tensión alguna de flexión. Además los
pilotines pueden tener su cabeza ensanchada,
formando un bulbo.
Si el suelo es inerte desde el punto de
vista de su actividad, en el espacio
comprendido entre las vigas se construirá
el contrapiso, apoyado en el suelo. Puede
ser un contrapiso de cascotes sin
empastar y bien apisonado Si por el
contrario, el suelo fuese expansivo, deben
tomarse precauciones (24).
Esta situación significa que puede haber
hinchamiento o expansión de los estratos
sobre el suelo firme. Así pues, las vigas
deberán desconectarse del suelo,
impidiéndose su contacto con él, mediante
28. 28
una luz o huelgo, de manera que todo
aumento de volumen no llegue a afectarlas
(caso contrario se verían presionadas
hacia arriba). Como se comprende,
también el contrapiso se levantaría. De
acuerdo a lo dicho, sino hay hinchamiento,
se pueden hormigonar las vigas usando (si
es posible) el suelo como encofrado, lo
que ahorra madera y mano de obra. Los
niveles se ajustarán al proyecto. Si por el
contrario, hay hinchamiento, deben
encofrarse y por encima del nivel del
terreno natural.
El pilotín puede resistir la fuerza a él
aplicada, en función de lo que se conoce
como resistencia de punta y resistencia de
fuste. En la valoración de ambas, se
requiere el conocimiento de los parámetros
del suelo: C cohesión en toneladas por
metro cuadrado, y ángulo de fricción en
grados. A título informativo se da un
ejemplo (25).
"Los pilotines para cimentación de las
obras, se hormigonaron in situ, con una
profundidad de cuatro metros. Su
diámetro era de 30 centímetros. Como
los dos primeros metros eran de arcillas
expansivas, se previó un huelgo o luz
de 5 centímetros ent ' re vigas y suelo.
La resistencia total de cada piloti'ti fue
de 8 toneladas, y su armadura
correspondió a una sección de hierros
de 5 centímetros cuadrados para una
tensión admisible del acero de 2.400
kilogramos por centímetro cuadrado".
La resistencia del pilotín es un dato
importante como base de su distribución
en la planta del edificio. En efecto, habrán
de ubicarse en posición y a distancias
tales, que puedan tomar una carga igual a
la que pueden resistir.
6. Pilotes
Dicen Terzaghi y Peck:
"Una estructura se funda sobre pilotes
cuando el suelo situado
inmediatamente por debajo de su base
no tiene suficiente capacidad de carga,
o cuando una estimación de costos
indica que un pilotaje puede resultar
más económico que cualquier otro tipo
de fundación".
De esta manera, tales cimentaciones
pueden transmitir cargas variables a
estratos profundos del terreno. La
profundidad habrá sido detectada
oportunamente por el estudio del suelo.
La punta de un pilote apoyada sobre un
manto firme origina como antes los
pilotines, la resistencia de punta. Pero en
otros casos, la resistencia fraccional del
cuerpo es predominante, de manera que,
según el tipo de suelos para cimentar, los
pilotes podrán resistir por punta y por
fricción, o bien por alguna de ellas
solamente.
(24) S.J. Trevisan. "El tratamiento de la cimentación
de pequeñas viviendas sobre arcillas firmes
expansivas". La Plata. 1963.M.O.P.
(25) Ing. Civil A.O. López. Guía de Trabajos
Prácticos. CAPACIDAD DE CARGA. FUNDACIONES.
Universidad Nacional de la Plata. 1967.
En general estas cimentaciones abarcan
una gran división:
a) Pilotes hincados y,
b) Pilotes construidos ín situ.
Los materiales usados desde la
antigüedad (la ciudad de Venecia tiene
muchos de sus edificios sobre pilotes)
hasta nuestros días, incluyen: madera,
hierro y hormigón.
Bajo agua, la madera no permite la
proliferación de organismos que la ataquen
y que requieren oxígeno para su vida.
Dice M.J. Tomlinson:
"La pudrición puede ser severa si la
madera se encuentra en un estado
parcialmente seco y parcialmente
mojado (o mohoso), como, por ejemplo,
en la zona de una capa freática
inestable, para el caso de pilotes de
madera enterrados, o en la zona de
mareas intermedias, en caso de que los
pilotes estén en el mar o en los ríos.
29. 29
La madera que se airee estacionalmente
de forma adecuada, si se mantiene
seca, será inmune a la putrefacción
biológica".
Más adelante agrega:
"El método más eficaz para proteger la
madera de los cimientos contra la
putrefacción, es la impregnación con
creosota o a presión, que además
proporciona un alto grado de
protección contra las termitas y los
horadadores marinos".
Sobre el acero dice:
"Es corriente aplicar una capa
protectora a los pilotes hincados en el
suelo, aunque debe tenerse en cuenta
que esto proporciona tan solo una
protección parcial, ya que el
recubrimiento puede ser desgarrado
por piedras u otras obstrucciones en el
suelo. Sin embargo, si se toma la
velocidad de 0.075 milímetros por año
(velocidad de corrosión del acero
desnudo), un pilote de acero con
espesor de 1.075 centímetros en el
alma, tendrá una vida de más de setenta
años antes de perder la mitad de su
espesor (aunque es probable que se
produzcan algunos desgastes locales
más profundos)".
El hormigón es prácticamente inalterable,
si su densidad y porcentaje de vacíos es
correcta, y si las armaduras están bien
recubiertas y protegidas
consecuentemente.
En términos generales los pilotes o grupos
de pilotes, están destinados a resistir
fuerzas o cargas verticales. Pueden
ocasionalmente absorber fuerzas
horizontales.
Debido a la variedad de tipos que existe, y
a la diversificación de su empleo en
distintas obras (preferentemente de
ingeniería), se ha creído prudente abordar
aquí, un tipo de pilote acorde a la obra de
arquitectura, dentro de los límites de este
trabajo. Nos referiremos pues a elementos
de hormigón que se hincan o se clavan en
el suelo mediante una máquina que, por
golpes lo hace penetrar lentamente. La
elección del pilote en cuanto a diámetro y
longitud será predeterminada por el
estudio de suelos. Hay pilotes que
alcanzan longitudes de algunas decenas
de metros.
Debe pensarse que ejecutar una
cimentación con pilotes es tarea algo
complicada ya que a veces se suman al
trabajo de hinca, los trastornos y molestias
ocasionadas por impacto).
El problema es más crítico en ruidos y
vibraciones los terrenos urbanos, donde
un martinete hincando pilotes puede dañar
las construcciones vecinas. Además de
los costos, es quizás este último, el factor
que hace decidir el reemplazo del mismo
por otros, tal como los Pozos romanos. En
otras obras (muelles, viaductos, puentes,
etc.) es irremplazable.
Como se comentó desde un principio, la
profundidad activa era siempre dato
importante de conocer, para determinar la
profundidad de los sondeos. En la figura
30, se muestra un grupo de pilotes
fraccionales destinados a un edificio.
30. 30
Como se ve y de conformidad a las
consideraciones actuales, el grupo de
pilotes equivale a un pilar o pirámide
virtual, cuya base está a 2/3 de la altura de
los pilotes, siendo sus lados de longitud L,
valor que resulta de sumar a L de los
pilotes dos veces la cuarta parte del valor
2/3 de h.
Esto se debe a que la pirámide virtual o
pilar virtual, que se supone transmitiría las
cargas como lo hace el grupo de pilotes
(por ello virtual), tiene sus lados oblicuos
debido a la expansión del suelo (relación 4
: 1 ), con motivo de la hinca.
Resumiendo: si los pilotes en planta
ocupan un área de L x L, la pirámide o pilar
virtual que los reemplaza a la luz de estas
consideraciones, tiene una planta de lados
L1 x L1 más grande. De allí pues, se
habrá de calcular la profundidad activa,
que recordamos es una vez y media la
extensión de la cimentación. Para este
caso con ancho virtual de la cimentación y
de valor L1 será:
Profundidad activa = L1 + 0.5 L1 = 1.5 L1
Un tipo actual de pilote es el llamado
hueco, de sección circular. Esta forma
resulta del proceso de fabricación, que es
por centrifugado. En el espacio anular, va
la armadura de hierro.
La punta va provista de un azuche de
acero, para facilitar la penetración e
impedir la rotura del hormigón en tal lugar.
La operación de hinca en pilotes de
mediana longitud (12-15 metros) se realiza
con la ayuda de un equipo o martinete, que
consta de una planta motriz sobre ruedas,
una guía vertical, y una maza calibrada en
peso, para golpear la cabeza del pilote.
Colocado en posición vertical, o sea bien
aplomado, se procede a la hinca. La
penetración resulta muy progresiva.
Para evitar que la maza rompa la cabeza,
se coloca entre ambos un trozo de madera
(torta) que es la que sufre el impacto, por
lo que se rompe con frecuencia y se
reemplaza por otra. Durante la operación
de hinca puede ocurrir que:
a) el pilote alcance la profundidad de
proyecto;
b) que Pase por debajo de ella (sigue de
largo)
c) que quede por encima de ella.
Los imprevistos siempre aparecen.
Cuando un pilote no penetra más se dice
que hay rechazo, y es normalmente la
señal convenida para saber que la punta
alcanzó el estrato duro.
Con este tipo de cimentación, puede
también optarse por las siguientes
variantes en relación a lo que sucede en:
b) y c). Si ocurre el caso b), se descarna
la cabeza, dejando la armadura a la vista.
Luego se coloca un encofrado con la
longitud que convenga, se añade una
nueva armadura y se llena de hormigón.
De esta manera hemos alargado el pilote.
En el caso del punto c), se puede romper
la cabeza o parte superior y acortarlo. Los
pilotes pueden agruparse formando un
caballete con cabezal, desde donde
arrancan las columnas. En la figura que
sigue (26) se advierte el tratamiento de la
cimentación de un edificio muy conocido,
31. 31
cuya estructura tiene características muy
particulares.
La columna tiene evidentemente un
tratamiento estructural y plástico a la vez.
Lo que se llama base en la figura, según
su original en inglés, es el cabezal que se
mencionó antes. El conjunto cabezal y
pilotes quedan bajo nivel del piso interior.
7. Pozos Romanos
Son cimentaciones construidas in situ.
Generalmente se los elige para transferir
grandes cargas a estratos profundos. No
interviene necesariamente en su ejecución
la máquina.
El Pozo romano es en esencia una
perforación hecha a pico y pala, que al
igual que los pozos de auscultación vistos
al principio, tendrán un diámetro acorde a
las posibilidades de su ejecución por gente
del oficio, esto es 1,20 metros como
mínimo.
Su profundidad es variable, aunque,
siempre de acuerdo a la mano de obra se
llega hasta 15-20 metros de la superficie
(en condiciones comunes de trabajo). Se
lo llena con hormigón menos rico que los
estructurales, siempre que ellos garanticen
una tensión de compresión 5-6 veces
mayor que la tensión de contacto del suelo
(debe observarse bien el cuadro próximo
con valores de tensiones de contacto, pues
ellas son muy elevadas en estas
cimentaciones, por lo que también lo va a
ser la tensión del material de relleno.
El Pozo romano trabaja de punta (27), y
como además recibe por su parte superior
columnas de hormigón, es bueno realizar
el fondo y la tapa en hormigón estructural,
pudiéndose acampanar el fondo con
ángulo de 30° con la vertical.
La profundidad H, y el diámetro del pozo D
influyen notablemente en los valores de la
tensión de contacto, como se advierte en
el siguiente cuadro, resumen del mismo
estudio de suelos que venimos tratando
desde el principio.
El cuadro indica que para una misma
profundidad H a menor diámetro D, mayor
será la tensión de contacto.
(26) Detalle estructural de una unidad
habitacional. Arquitecto Le Corbusier Architects
Detail Sheets. Londres 1953.
(27)También por fricción, aunque a veces esto
últirmo se desprecia.
Al hormigonarse el pozo en su parte
superior, se preverán dejar empotrados en
la tapa, los chicotes para el empalme con
la futura columna, así como las armaduras
que son necesarias para absorber las
isostáticas de tracción.
El Pozo romano es una solución técnica y
económicamente conveniente, en las
condiciones en que se ha descrito, vale
decir como estructura que trabaja a la
compresión y que, por lo tanto, soporta
únicamente cargas centradas. Esto
significa que no lleva armaduras (hormigón
simple), y que el material de relleno
cumple con los mínimos exigidos. Si por el
contrario, las cargas no son centradas y se
produce el estado de flexo-compresión,
entonces habrá que pensar si su uso
conviene. A lo dicho se suma el problema
del diseño estructural, en la solución de los
32. 32
problemas de las columnas medianeras de
grandes cargas, ya que los pozos no
pueden construirse tomando parte del
terreno vecino (son tangentes al eje
divisorio). En este último caso es posible
adoptar una planta de forma elipsoidal.
En la determinación de la tensión de
contacto para los Pozos romanos, es muy
importante la llamada profundidad efectiva
H. Ese valor representa la altura de la
tapada de tierra alrededor del pozo, de
manera que si la cimentación (la tapa) se
termina a cota -1.00 por ejemplo (± 0.00 en
terreno natural), la profundidad efectiva se
contará desde allí, hasta el fondo.
8. Plateas grandes (profundas)
Dicen Terzaghi y Peck: (28)
"Si la suma de las áreas de contacto de
las zapatas que se requieren para
sostener una estructura excede de
aproximadamente un medio de la
superficie cubierta por el edificio, es
preferible en general, combinar las
zapatas disponiendo una platea única
de fundación. Dicha platea no es más
que una zapata grande y como tal, debe
satisfacer las exigencias convenidas: el
coeficiente de seguridad con respecto a
la rotura del suelo de fundación, no
tiene que ser menor de tres (3), y el
asentamiento no tiene que exceder de
una cantidad aceptable al proyectista de
la superestructura".
Resultan esenciales los siguientes
aspectos:
1. Profundidad activa
2. Carga neta
Profundidad activa es el valor para el cual,
el suelo bajo la cimentación se halla
solicitado por tensiones importantes, se ha
estimado antes que, hasta una vez y
media el ancho de la cimentación, es
conveniente calcular las tensiones que se
transmiten, y luego compararlas con las
que el suelo resiste. Se viene repitiendo
que, las primeras no deben superar a las
segundas.
En la figura próxima se muestran: a) una
zapata cuadrada y b) una platea. Ambas
están apoyadas en el plano a la
profundidad h de la superficie, y transmiten
idéntica tensión de contacto. Se indican
los planos límites, hasta los cuales alcanza
cada una la profundidad activa.
El estrato compresible ubicado en la figura,
no está interesado por la zapata, ya que su
profundidad activa queda por encima de él.
La platea en cambio lo interesa. De
acuerdo a esto, para la primera
cimentación el suelo es totalmente apto.
Para la segunda, el estrato compresible, al
ser alcanzado por las tensiones puede
provocar asentamientos importantes. Se
deduce además, cuánto más exigente se
debe ser en la exploración del subsuelo en
profundidad, cuando se va a cimentar con
plateas con grandes dimensiones.
La carga neta, obliga para captar su
verdadera importancia, a leer estos
Párrafos tomados de Mecánica de suelos
en la ingeniería práctica. Dicen sus
autores: (29)
"La excavación que se realiza para los
sótanos, trae aparejada la supresión
completa de las presiones verticales
que originalmente actuaban sobre el
suelo, al nivel de la cota de fundación, y
como consecuencia, el fondo de la
excavación se levanta ' es decir
asciende. Luego, con el progreso de la
construcción, las presiones
transmitidas por el edificio igualan y
generalmente terminan por sobrepasar
las presiones originales ejercidas por el
'suelo excavado, de modo que el
levantamiento desaparece y el edificio
se asienta. Si el edificio tiene un peso
mayor que el del suelo excavado, el
asentamiento pasa por dos períodos. El
primero dura hasta que la presión
unitaria en la cota de fundación de la
platea se hace igual a la presión original
que ejercía el peso del suelo excavado,
y el segundo empieza en el momento en
que esta presión es excedida. Al
terminar el primer período, cuando la
carga del edificio se hace igual al peso
del material excavado, el asentamiento
es igual o ligeramente superior al
levantamiento que ha experimentado el
fondo, que comúnmente es muy
33. 33
pequeño. Si la carga total que el
edificio terminado transmite al suelo no
alcanzó un valor mayor, el asentamiento
se detiene Poco después de terminada
la obra".
Este aspecto del asentamiento es
conforme lo dicho, un factor decisivo. Otro
aspecto es la tensión de contacto a que
deberá trabajar el suelo.
Sin tener en cuenta la presencia de napas
en el plano de apoyo, sino muy por debajo
de él, y sin que llegue a afectarlo,
podemos establecer como carga neta:
CARGA NETA = Peso del edificio - Peso
del suelo excavado
Tomando la nomenclatura de los autores
citados:
Qt = Q - WS
La carga neta igual a cero, resultará
cuando la diferencia entre Q, peso del
edificio, calculado a base del análisis de
cargas y Ws, peso del suelo obtenido a
base del peso específico aparente por el
volumen de la excavación, sea también
igual a cero. Entonces quedará:
Q = Q – Ws = 0
Si la napa estuviera en las cercanías del
plano de apoyo, se complicaría el análisis
de las cargas, ya que intervendría la
presión efectiva. En general, el aumento
de la profundidad h del subsuelo, aumenta
el valor de la tensión de rotura (y con ella
la de contacto), por aumento de la
sobrecarga o tapada de tierra sobre el
plano de apoyo. Además por lo que se vio,
reduce los asentamientos.
Si el área de apoyo de la platea es B
(centímetros) x. B (centímetros) (igual o
ligeramente superior al área en planta del
edificio), la tensión de contacto es:
c =Q Kg
B (c m) x B (c m)
VALOR QUE NO DEBERÁ EXCEDER LA
TENSIÓN. FIJADA POR EL ESTUDIO DE
SUELOS PREVIO.
La carga que puede ser entonces el factor
que decida el número de subsuelos que
tendrá el edificio. Se advierte por lo
mismo, que representa un criterio muy
actual en lo que hace al diseño.
Los suelos no cohesivos densos (arenas),
son poco compresibles. Los suelos
cohesivos plásticos (arcillas), pueden sufrir
grandes asentamientos.
El edificio fundado o cimentado sobre
terrenos compresibles, consta de una torre
y un basamento.
Para igualar los asentamientos bajo torre y
bajo basamento, que serían diferentes, se
excavarán sendos subsuelos a
profundidades tales, que las cargas netas
resulten cero. De esto resultará un
subsuelo bajo la torre, más profundo que
bajo el basamento.
Desde el punto de vista del cálculo, toda
platea arroja una gran incertidumbre,
debido a la variación en el comportamiento
del suelo. Por ello, un buen consejo de los
autores citados en último término, es el
que recomienda duplicar las secciones de
hierro obtenidas por el cálculo.
Constructivamente es interesante
considerar algunos aspectos. La
nivelación precisa del terreno será de gran
importancia. Sobre el terreno en estas
condiciones, es conveniente la ejecución
de un contrapiso suficientemente
resistente, lográndose así, una superficie
limpia para el trabajo cle replanteo y
colocación de armaduras de hierro.
En algunos casos de fundaciones por
plateas sobre suelos arenosos, ha debido
realizarse compactación por vibrado, con
notable mejora de los valores de las
tensiones de contacto.
Las plateas son diseñadas a base de vigas
invertidas y losas que, cargadas con la
tensión de contacto, apoyan en aquellas.
Las vigas toman la carga de las columnas
o tabiques. Por ello se realiza primero el
hormigonado de la losa, cuyo espesor es
constante, y en una segunda etapa se
llenan las vigas cuyos costados estarán
parcialmente encofrados. Es aconsejable
el empleo de vibrador para mejorar la
técnica del llenado, y asegurar la densidad
del hormigón. Debe pensarse que, en