Patología de la edificación/Cimentaciones/Superficiales/Prevención

Diseño

ESTUDIO DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL SUELO. ESTUDIO GEOTÉCNICO

La mayoría de las lesiones que se producen en la cimentación de los edificios pueden ser prevenidas mediante un buen diseño de sus elementos. Para ello, el primer paso es conocer las características del terreno donde se va a asentar el edificio. Toda la información necesaria se encuentra en el estudio geotécnico.

Información sobre el terreno:

Plano acotado de la parcela con la situación del edificio y las curvas de nivel.
Usos del terreno, obras anteriores y posibles modificaciones en la misma parcela.
Existencia de servidumbres: instalaciones urbanas dispuestas en redes subterráneas, su situación y disposición. Ej: :Abastecimiento, sanitarias, drenaje, etc.

Información del edificio a construir:

Secciones indicando la cota de las plantas bajas o plantas sótano.
Descripción y morfología del tipo de estructura.
Tipo de cimentación prevista en secciones y planta, indicando la cantidad de carga que llega a cada elemento de cimentación.

Información general de la zona: Descripción del tipo de suelo: Arcillosos, arenosos, gravas, rocas, etc.

Existencia de roca o estratos resistentes utilizados en la zona para cimentar, indicando su cota respecto al nivel de la planta baja.
Existencia de capas freáticas.
Situación de arbolado circundante.
Existencia de terrenos expansivos y/o agresivos.
Precedentes en la zona de irregularidades en el terreno, tales como fallas, corrimiento de tierras, etc.

Información de los terrenos colindantes:

Información sobre estratos y niveles freáticos, así como la existencia de terrenos expansivos y/o agresivos.
Características mecánicas de los suelos colindantes utilizadas para el cálculo de cimentaciones vecinas.

Información de la edificaciones vecinas situadas a menos de 50 m:

Número de plantas, incluyendo sótanos.
Descripción y morfología del tipo de estructura.
Desnivel entre el nuevo edificio y los edificios colindantes.
Existencia de muros de contención.
Planos y secciones que indiquen la situación y características de las cimentaciones colindantes.
Comportamiento general de los edificios vecinos en función de los movimientos de terreno.

MATERIALES

El material que principalmente se utiliza en cimentaciones es el hormigón armado, dado que sus características lo hacen menos propenso a ser atacado por agentes químicos existentes en el terreno. El diseño de los elementos de cimentación viene determinado por el cálculo de cargas que llegan al terreno.

El mortero de cemento: Los morteros más adecuados para ser utilizados en cimentaciones son: S – III – 350, PUZ – I – 250 y 350, PUZ – II 250 y 350.

La armadura de acero: Se utilizan redondos de acero corrugados.

SISTEMAS DE CIMENTACIÓN

INTEGRACIÓN CON OTROS SISTEMAS

Sistema de drenaje y evacuación de aguas. Saneamiento:

Es recomendable en el diseño de los elementos de cimentación, tener en cuenta principalmente el sistema de drenaje y evacuación de aguas. Del mismo modo, las instalaciones del edificio deben quedar por encima del plano de cimentación, no intersectando zapatas ni vigas de atado.

En el caso de que en las zonas próximas existan corrientes de agua que puedan inundar parcialmente los terrenos colindantes la cimentación debe situarse en un plano más profundo que el nivel más bajo del agua.

Sistema estructural:

Cuando exista una junta estructural con soporte duplicado, se dispondrá un solo elemento de cimentación, sea zapata, viga flotante o encepado para cimentar con pilotes.

Sistema de cerramientos. Paramentos verticales de fachada:

Los muros de la planta baja que no sean de carga apoyarán sobre una viga de atado o una zapata corrida, sin que se transmitan cargas, salvo el peso propio del elemnto consructivo.

ERRORES DE DISEÑO Y CÁLCULO

Cimentación insuficiente: es un error de proyecto provocado normalmente por olvido de alguna sobrecarga de uso en el cálculo, o algún otro factor externo que no se tuvo en cuenta.

Previsión de asientos excesivos.

Mala calidad de los materiales: si el mortero no es el adecuado, el elemento de cimentación puede ser atacado por agentes del medio. Es el caso de muchos edificios antiguos, en los cuales la cimentación re ha realizado con morteros muy pobres que suponen graves problemas para el edificio.

Ausencia de toda la información necesaria en el estudio geotécnico: puede llevar a la elección de un sistema de cimentación erróneo, o a la elección de un estrato de terreno equivocado como base donde apoyar la cimentación.

No tener en cuenta las características de un suelo poco homogéneo: si se trata de un suelo de esas características las medidas de diseño a adoptar son la de establecer una estructura rígida para el edificio.

No tener en cuenta posibles agresiones por parte del medio.

No tener en cuenta cimentaciones de edificios vecinos: Utilizar un sistema de cimentación diferente al utilizado por un edificio vecino, en la mayoría de los casos acarrea problemas de asientos y fisuras, más aún si existen garajes y plantas de sótano.

Ejecución

CONTROL DE RECEPCIÓN EN OBRA

Cuando los materiales llegan a la obra se debe comprobar que poseen los correspondientes certificados de calidad homologados. Para todos los sistemas de cimentación se reciben en obra:

Morteros preparados: se debe comprobar que su composición es la especificada en el proyecto de ejecución.
Morteros para ejecutarse en obra: se debe comprobar la calidad del cemento, áridos, y agua de amasado que llegan a la obra, y la calidad, a su vez, del mortero elaborado en la misma.
Acero: se comprobará que las armaduras de redondos corrugados son las especificadas en proyecto y que tienen el dibujo correcto.

CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA

La correcta ejecución de la cimentación pasa primero por un buen tratamiento del terreno donde se va a asentar. Para ello se realizan:

Demoliciones: en caso de que el terreno sea de carácter rocoso.
Explanaciones: desmontes y terraplenes para dar al terreno la superficie necesaria donde apoyar el edificio. Se debe tener en cuenta que cualquier tierra añadida estará removida y por lo tanto no resulta lo suficientemente compacta como para asentar sobre ella el edificio. Para solucionarlo se suelen realizar técnicas de compactación de terreno con máquinas especializadas.
Vaciados: excavaciones que permiten encontrar una superficie horizontal adecuada para asentar la cimentación.
Zanjas y pozos: Excavaciones necesarias previas para situar zapatas y encepados.
Drenajes: es importante mencionar este apartado, ya que el sistema de instalaciones es el que mayores daos puede ocasionar a la cimentación en caso de que no se ejecute correctamente.

A la hora de ejecutar todos los sistemas de cimentación se debe comprobar:

Los replanteos son los correctos y siguen los las medidas e indicaciones de los planos de proyecto.
La correcta adecuación del terreno, previamente tratado con los desmontes, vaciados, drenajes precisos, etc.
Inspección visual de la colocación de armaduras.
Control estadístico de la calidad del hormigón vertido.

ERRORES DE EJECUCIÓN

La ejecución de los elementos y sistemas de cimentación realizada por personal con poca experiencia, o con poco control de la ejecución en obra puede provocar que la cimentación sea inservible.

Debe extremarse la precaución a la hora de ejecutar cimentaciones profundas como pilotes y muros pantalla, ya que si no se siguen las técnicas apropiadas puede a llegar a desmoronarse el terreno y a mezclarse éste con el mortero.

Las cimentaciones profundas, especialmente si se trata de pilotajes con hormigonado en agua atravesando capas de nivel freático, deben ser especialmente bien ejecutadas.

La no comprobación de las calidades de los elementos constructivos tanto en su llegada a la obra como en su puesta en la misma: calidad de cementos y áridos, colocación de armaduras, vertido de morteros, etc.

Consevación

CONDICIONES DE USO Y MANTENIMIENTO

La cimentación es una parte del edificio a la que no se tiene acceso. Las condiciones necesarias para que se mantenga en buen estado pasan por mantener en buen estado la estructura y evitar acciones y sobrecargas que puedan afectar a los esfuerzos para los que fueron calculados los elementos de estructura y cimentación.

Es recomendable tomar una serie de precauciones a la hora de mantener en buen estado la cimentación:

Denunciar fugas observadas en instalaciones de suministro o evacuación de aguas, para que sean reparadas de inmediato y no puedan provocar asientos en el terreno.

No modificar las solicitaciones previstas en el cálculo original de la estructura.

Evitar perforaciones y movimientos de tierra cercanos a la situación de la cimentación del edificio.

Estudiar en las revisiones periódicas de mantenimiento de la estructura posibles deterioros causados por fallos en la cimentación.

PROTECCIÓN PREVENTIVA

Protección del hormigón contra la agresividad del terreno:

La elección del tipo de cemento a emplear, su dosificación y compacidad, y el recubrimiento de las armaduras tendrá que ver con el tipo de agentes químicos que se hallen en cada tipo de suelo. Este tipo de prevención es especialmente importante en sistemas de cimentación longitudinal, tales como muros de contención, losas, o vigas flotantes, dado que poseen una mayor superficie de contacto con el terreno.

Acciones preventivas en el diseño y ejecución de una cimentación:

Considerar todas las acciones que inciden sobre la estructura:

Peso propio.
Sobrecargas de uso, nieve, viento y sismos.
Sobrecargas térmicas y geológicas.
Empujes del terreno y situación de aguas freáticas.

Adopción de estructuras isostáticas.

Diseño de estructuras simétricas.

No considerar los asientos admisibles en la cimentación como elementos a tener en cuenta en el cálculo.

Se debe tener en cuenta la compatibilidad de deformaciones de los diferentes materiales utilizados para el sistema de cimentación en relación con el resto de sistemas relacionados con él. (Ver apartado 1.4 Integración con otros sistemas.)

Diseñar una buena ubicación para las juntas de dilatación, de cimentación y de hormigonado.

1. DISEÑO:

2. EJECUCIÓN:

3. CONSERVACIÓN: