UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANNFAC. DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA

INTRODUCCION

El agua es uno de los elementos de la naturaleza que ms va a influir en la aparicin de patologas en las cimentaciones. En ella se combinan los tres tipos de agresiones que pueden darse: las biolgicas, las qumicas y las fsicas. stas ltimas posiblemente sean las ms comunes, por lo que metemos al agua dentro de este apartado. La cantidad de agua determina en gran medida las caractersticas del suelo en el que se asienta el edificio.

PROBLEMAS DE DRENAJE EN SUELOS DE CIMENTACION

La existencia de un nivel fretico alto constituye un factor de gran importancia en el proyecto y ejecucin de cimentaciones, si bien sus efectos estn asociados a la naturaleza del terreno y en particular a su permeabilidad. La accin ms directa se traduce en empujes hidrostticos sobre los muros de stano y subpresiones sobre las obras de cimentacin. Como ms frecuentes pueden considerarse los casos siguientes: Suelos arcillosos blandos La saturacin del terreno por el agua fretica presta a ste una consistencia blanda o fluida lo que da lugar a una resistencia baja, permitiendo presiones de trabajo muy pequeas, y a problemas de estabilidad en los taludes y fondo de excavaciones. La fluencia lateral de los taludes puede inducir asientos y deformaciones en los edificios adyacentes, siendo generalmente necesario recurrir al empleo de pantallas in situ, las cuales deben calcularse para fuertes empujes. Por otra parte, el levantamiento del fondo tambin puede inducir inestabilidad perifrica y, aun sin llegar a la fase de rotura, la carga del terreno subsiguiente a la excavacin suele dar lugar a asientos considerables.

Suelos arcillosos duros y consolidados

La presencia del nivel fretico se traduce en pequeos caudales de agua hacia las excavaciones, generalmente a travs de lisos y fisuras, sin llegar a afectar a taludes moderados o a la capacidad portante del terreno. Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que la posicin ms frecuente del nivel fretico suele marcar una zona de menor resistencia, generalmente en una franja de 1-2 m de espesor. Es importante evitar esta zona, quedndose por encima o por debajo de la misma. No es raro el caso en que por profundizar excesivamente en busca de un terreno ms firme empeoran bruscamente las condiciones de cimentacin al alcanzar e! nivel fretico. Algo diferente es el caso en que estos suelos presentan caractersticas de expansividad. Cuanto mayor sea la proximidad al nivel fretico menor ser el riesgo de cambios de volumen, si bien es necesario llegar a un compromiso entre esta condicin y el riesgo de reduccin de la capacidad portante.

Suelos arenosos Debido a su elevada permeabilidad debe evitarse tener que cimentar bajo el nivel fretico. Si ello resulta necesario (por ejemplo, para construir stanos) se impone la construccin de un recinto estanco (pantallas, tablestacas, etc.) y un agotamiento del agua que puede penetrar por el fondo. Si existiera riesgo de sifonamiento habra que lograr rebajar el nivel mediante pozos, well-points, etc. En razn de la permeabilidad las oscilaciones de los niveles freticos pueden ser importantes en estos suelos, por lo que es aconsejable una determinacin precisa de los mismos en distintas pocas del ao. La cimentacin debe colocarse bien por encima del nivel mximo posible o claramente a! ras del nivel ms deprimido compatible con el programa de construccin con el fin de evitar que la inmersin posterior del terreno en la zona de influencia de las cimentaciones d lugar a fenmenos de colapso o asientos bruscos, tanto ms importantes cuanto ms flojo est el suelo en su estado original.Problema del agua en las cimentaciones:Las variaciones de humedad que se puedan dar en ste son debidas a: Cambios en el nivel fretico.Debido a la influencia que puedan ejercer nuevas construcciones en las inmediaciones. -Roturas o escapes de conducciones subterrneas de agua o desages. Pueden ser del propio edificio o haberse provocado en las inmediaciones al mismo. Eliminacin de pozos de bombeo,drenajes o alteraciones durante su reparacin. Excesivo riego de zonas anejas.Especialmente cuando se tienen cimentaciones superficiales en suelos arcillosos. Existencia de arbolado.Las races de los rboles producen un desecado del terreno, lo que puede provocar asentamientos inesperados. Riadas, inundaciones y otros.Estos son los fenmenos que ms afectan a las cimentaciones, especialmente a las superficiales. Producen numerosos efectos, como empujes hidrodinmicos sobre los elementos estructurales, degradacin de los materiales, colapso de suelos arenosos, reduccin de la capacidad portante del terreno, asientos diferenciales, descensos generalizados, deslizamientos y rotura de las redes de saneamiento. Rellenos del terreno.Los rellenos puestos alrededor de las cimentaciones para completar el vaco que ha dejado la excavacin constituye un drenaje sin salida que altera notablemente las condiciones del terreno. Otras alteraciones que producen los rellenos es cuando stos se asientan, de manera que rompen o alteran los conductos de conduccin de aguas.

Generacin de condiciones desfavorables para las cimentaciones (a causa del agua) Expansin y contraccin de arcillas.La alteracin de los niveles de humedad en los suelos arcillosos provoca cambios fsicos en el terreno. Cuando existe una mayor cantidad de agua de la normal en el terreno se produce una dilatacin del mismo. Por el contrario, cuando disminuye ek contenido de agua se produce una prdida del volumen del terreno. Alteracin de la resistencia del suelo.El exceso de agua en el terreno (especialmente en los de granulometras finas) y el consiguiente aumento de volumen, producen una prdida de la capacidad resistente del terreno. Inundacin de los terrenos en los que se encuentra la cimentacin.Puede darse por varias circunstancias que estarn explicadas en otros epgrafes dentro del apartado de causas. Sealar aqu solamente los empujes hidrostticos provocados por el agua, as como la posible aplicacin del principio de Arqumedes referido a los empujes ascendentes de los cuerpos. Este ltimo es el menos probable, ya que el peso del edificio suele contrarrestar las fuerzas no deseadas. Daos causados por las heladas.Generalmente los terrenos de constitucin granular gruesa (gravas), no se ven alterados por el aumento del volumen del agua al congelarse, ya que suelen disponer de espacio suficiente entre las partculas que lo forman. Sin embargo, en los terrenos de granulometra fina no existen tales huecos, por lo que stos se levantarn con las heladas y descendern con el deshielo, con el consiguiente perjuicio a las cimentaciones, especialmente a las superficiales. Descalces por socavacin y erosin.La circulacin de agua no prevista a travs del suelo de cimentacin puede provocar, especialmente en suelos arenosos, socavaciones, arrastres o erosiones que dejarn descalzada la cimentacin all donde ocurra este fenmeno. El problema de este hecho es que generalmente estos problemas no se detectan hasta que se ha producido el asentamiento, los cuales pueden ser, en algunos casos, de gran magnitud. Puede producirse en edificios cercanos a las riberas de los ros.Aplicacin:Se debe realizar un estudio hidrolgico que contemple el modo de efectuar su extraccin. Para ello, debe hacer un rebajamiento del nivel fretico mediante una bomba Rebajamiento del nivel fretico:Para realizar el rebajamiento de nivel fretico en el terreno, existen dos formas de extraccin del agua: Pozos de Bombeo

Se utilizan para terrenos permeables. Es un sistema de extraccin de agua mediante aspiracin forzada.Se ejecutan una serie de perforaciones y se introduce en ellas unos tubos-dren, rellenando el hueco entre el tubo y la perforacin con un material drenante que impida el arrastre de finos, de lo contrario las tuberas acabaran obturndose y el sistema no sera operativo.Adentro de cada tubo-dren se introduce una tubera de aspiracin, que en la superficie est unida a otros y se conecta a la bomba de aspiracin. De este modo, el agua llega a los pozos perforados por gravedad y se extrae el agua de all por aspiracin con bomba.

FIAG - ESICGEOTECNIA PARA CIMENTACIONES