INFORME PRELIMINAR DE UNA PATOLOGÍA ESTRUCTURAL (B) – La CIMENTACIÓN en la Inspección Preliminar

En nuestra tarea de realizar un primer informe de una Patología, el paso siguiente es hacer un buen reconocimiento documental e histórico de la Cimentación, y en este sentido debemos analizar dos aspectos esenciales en la cimentación. Primero, que su elección concordase con los análisis y recomendaciones del estudio geotécnico, que su diseño haya sido adecuado y que en su ejecución no se hayan tomado medidas que desvirtuasen su operatividad. Segundo, que su estructuración siga teniendo validez en el presente, ante la posibilidad de cambios en el comportamiento y respuesta del suelo en el que se asienta, o ante eventuales cambios estructurales que puedan haber modificado la transmisión de carga al suelo durante la vida de la estructura.

En el primer aspecto antes mencionado, debemos establecer que el tandem Suelo-Cimentación elegido en proyecto es el adecuado; hay opciones evidentes en estos casos, que incluso imponen las normativas, como son las siguientes:

  • Adecuado arriostramiento en ambos ejes ortogonales en zonas sísmicas.
  • Una cuidada elección del tipo de pilotes a utilizar dependiendo del tipo de suelo y de la presencia de nivel freático.
  • Soluciones constructivas racionales en cambios bruscos de cota de cimentación.
  • Adecuación de los asientos previsibles en el caso de cimentaciones de diferente tipo, generalmente originadas en cimentaciones sobre zonas de suelos de estrato muy diferente.
  • Control de asentamientos diferenciales en el caso de cimentación superficial interior combinada con pantallas perimetrales (muros o pilotes).
  • Previsión en el diseño y cálculo de distorsiones angulares en cimentaciones superficiales en laderas.
  • Control de un adecuado diseño estructural ante empujes al vacío de muros de contención para el caso de cimentaciones en edificaciones con grandes desniveles transversales.
  • Optimizar el diseño y sobre todo establecer un adecuado arriostramiento en el caso de suelos arenosos con presencia de un nivel freático activo en zona sísmica, ya que existe una elevada posibilidad de licuefacción parcial o total del suelo.
  • Control de recubrimientos en cimentaciones en ambientes marinos o en presencia de niveles freáticos agresivos.
  • Control de estabilización en el caso de suelos potencialmente expansivos (arcillas expansivas), bien sea por un adecuado estudio de contrapeso de la estructura o la eliminación del estrato de suelo expansivo.
  • Adecuado arriostramiento (incluido estricto cálculo a esfuerzos críticos) en el caso de cimentaciones superficiales en zonas de suelos con posibilidad de procesos kársticas.

    Y así, cualquier otra previsión que permita concatenar el tipo de cimiento elegido en relación biunívoca con el suelo del que se disponía.

 | Ver ► INFORME PRELIMINAR DE UNA PATOLOGÍA ESTRUCTURAL (A) – La Importancia del SUELO en la Inspección Preliminar

En el segundo aspecto, es evidente que tendremos que informarnos con cierta precisión de las posibles variaciones que en el tiempo ha podido tener el suelo, ya sea producto de intervenciones en el entorno de nuestra parcela, como por ejemplo:

  • Excavaciones en el perímetro de nuestra parcela que puedan haber provocado el descalce momentáneo de nuestra cimentación, la descompactación del suelo en su entorno, o simplemente la variación de su humedad natural debido a su exposición.
  • Cambios en parcelas aledañas que influyan en la permeabilidad de la zona, ampliación de jardines, modificación de patios, ejecución de vias de acceso, etc.
  • Realización de trabajos que hayan implicado compactaciones del suelo o distorsiones del mismo por elementos estructurales o de instalaciones, como compactación de bases o subbases de vías, pilotajes o micropilotajes vecinos, instalaciones enterradas en niveles de apoyo inferiores a la cota de apoyo de nuestra cimentación, etc.
  • Cambios de uso de la franja perimetral de nuestra parcela en una distancia menor o igual a 3 veces la profundidad de apoyo de nuestra cimentación, como pueden ser aparcamientos, almacenes de carga pesada, etc.

 

Así mismo hemos de considerar los incidentes o accidentes que puedan haber modificado momentánea o definitivamente la respuesta portante del suelo de la parcela, entre los que podemos citar los siguientes:

  • Fugas de agua, ya sea potable o servidas, determinando si el incidente fue localizado o generalizado en la parcela.
  • Trabajos de ampliación o modificación de sótanos o instalaciones en el subsuelo.
  • Modificaciones de la permeabilidad de la parcela producto de variación de las aceras, cambios superficiales en patios del terreno, adoquinado o zonas de solera.
  • Cambios de uso de los niveles de planta baja y sótanos que implicasen un mayor nivel de cargas, como la instalación de concesionarios de vehículos, almacenes de carga pesada, etc.
  • Cualquier modificación estructural global o parcial que pueda haber modificado la transmisión de cargas en forma positiva o negativa a través de la cimentación, lo que implica ampliaciones o reducciones de superficies habitables y/o constructivas de la estructura.

Otro aspecto muy importante en la información que debemos captar sobre nuestra cimentación, se corresponde con los materiales empleados, los métodos de ejecución utilizados y los niveles de control que se pudieron haber establecido; este conjunto de datos nos permitirá determinar el estado actual de la cimentación, que dependiendo sobre todo del entorno al que ha estado sometida nos permitirá determinar con mayor o menor precisión su estado actual y su comportamiento. Evidentemente todos estos datos en gran medida estarán determinados por la fecha de ejecución, que nos ubicará en unas normativas y costumbres de ejecución muy concretas.

Es evidente que sobre la determinación de la cimentación existente de una estructura se puede escribir un libro o dos, pero creo que con estos lineamientos y ejemplos concretos, podemos tener una perspectiva clara de lo que hay que perseguir al informarnos de la tipología de cimentación que tenemos en nuestra patología; demás esta decir que todo dato que se consiga es muy importante, sobre todo en los apartados de Suelo y Cimentación ya que es obvio que su reducida accesibilidad es un handicap en nuestras auscultaciones.

Seguiremos en un futuro post con el resto de la Estructura (Vertical y Horizontal). . . .

Ingeniero de Caminos Canales y Puertos por la Universidad Politécnica de Madrid - España, especializado en Patología de Estructuras.

Comments (5)

  • Reply Yuri Villavicencio-Fdez - 12 septiembre, 2011

    Yo había leído en algún lado que en zapatas de gran tamaño, no era conveniente excavar en los perímetros, particularmente si estas son profundás por que se alteran las condiciones de confinamiento del suelo.¿Hay alguna consideración que mencionar con respecto a ésto?

    • Reply Ing. Xavier Ycaza - 13 septiembre, 2011

      Hola Yuri, en relación a las zapatas, cuando uno realiza la excavación para su encofrado y ejecución, no hay manera de evitar tener que excavar dependiendo del ángulo de rozamiento del terreno que tengamos; habrá terrenos en los que podremos dejar unas paredes cuasi verticales y otras como en el caso de los suelos granulares en que no habrá más remedio que tener taludes del orden de 60º o 70º. Ahora lo que si puedo dejar como una premisa, para cuando estando ejecutadas tengamos que realizar alguna labor en su entorno, es evitar descalzarlas, para lo cual no es conveniente excavar por debajo de su cota de apoyo. El problema a veces se establece cuando tenemos que acceder a zapatas que están (por algún extraño motivo) cimentadas a distinta cota, en este caso si hay que excavar por debajo de la cota de una zapata vecina para acceder a la que necesita nuestra intervención, debemos cuidar que esta excavación deje un terraplen de pendiente de al menos 45º (1:1) y lo conveniente es que fuese de 60º. En estas consideraciones interviene mucho el tipo de suelo, ya que en el caso de suelos granulares (rocas y arenas) la pendiente de estos taludes son naturales, o sea que no importa el ángulo que nosotros pronostiquemos, al excavar en obra los suelos granulares tomarán su pendiente natural que se corresponde con su ángulo de rozamiento; en cambio en el caso de suelos arcillosos o limosos habrá que predecir el ángulo con mucho cuidado, en el caso de las arcillas hay un mayor nivel de seguridad si se trabaja rápido, ya que la desecación en este caso varía mucho el ángulo. En el caso de los limos los ángulos debido a su baja capacidad de carga son muy amplios y debemos curarnos en salud y mantenernos siempre por encima de los 60º.
      Evidentemente en determinados casos, para rehabilitar una zapata tenemos que llegar a la base de esta, pero deberemos de planificar un protocolo de ejecución por bataches para evitar el descalce de la misma en una superficie superior a 1/6 de su area de contacto con el terreno; si la zapata es de una superficie de contacto superior a los 3 metros cuadrados, recomiendo que el protocolo prevea evitar los descalces superiores a 1/8 de su area de contacto. Bueno espero haber contestado a tu pregunta. Un saludo.

  • Reply Yuri Villavicencio-Fdez - 13 septiembre, 2011

    Muchísimas gracias por la ampliación Xavier, excelente!

  • Reply Roberto Tusman - 22 mayo, 2015

    Excelente aporte. Muchas gracias.

  • Reply Jorge Salazar - 17 marzo, 2016

    Muy buen post felicidades¡, ahorita estoy ejerciendo de inspector en un terreno inclinado y me surgio la duda sobre las condiciones que debo tener en cuenta sobre la condicion de vecindad de zapatas aisladas, qué condiciones deberia respetar para evitar que los esfuerzos de una lleguen a otra??

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