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Patología de Cimentaciones: Causas, Síntomas y Técnicas de Intervención
Patología de Cimentaciones
1. Causas que originan problemas de cimentación
1.1. Estructura de cimentación defectuosa
Puede ser:
- De proyecto:
- Cimentación insuficiente (dimensionamiento insuficiente)
- No previsión de asientos excesivos (asientos no tolerados por la estructura)
- De ejecución:
- Mala calidad de los materiales (materiales de calidad inferior a los previstos)
- Puesta en obra defectuosa (mano de obra no especializada)
1.2. Desconocimiento del suelo
Puede ser:
- De proyecto:
- Estudio geotécnico (ausencia de él, laboratorio no especializado)
- De dirección de obra:
- El director de obra debe contrastar resultados del estudio geotécnico
1.3. Alteración del suelo
Las intervenciones constructivas en el entorno de un edificio influyen siempre en el suelo con mayor o menor intensidad.
- Excavaciones junto al edificio:
- Tener en cuenta los linderos en construcciones nuevas
- Cuidado con las cimentaciones antiguas que suelen ser superficiales
- Excavación en terrenos arcillosos provoca asientos en el entorno
- Variación del contenido de humedad del suelo:
- Cambian las características del suelo
- Cambios en el nivel freático
- Socavaciones y arrastres:
- Circulación de agua no prevista en el suelo
- En determinados suelos como los arenosos produce socavaciones
- Vibraciones y percusiones:
- Vibraciones debidas a obras próximas que alteran el suelo
- Rellenos junto a cimentaciones superficiales:
- En terrenos compresibles, los rellenos crean problemas a los edificios adyacentes
- En cimentaciones superficiales produce desplomes o grietas
- Rellenos junto a pilotes flotantes:
- Al asentar el terreno produce rozamiento negativo en pilotes flotantes
- Rellenos junto a pilotes de trabajo en punta:
- Al asentar el terreno produce empuje lateral en pilotes
- Efecto de anclajes bajo el edificio:
- Anclajes en cimentación contigua producen descompresión del terreno bajo cimentación
- Losas junto a pilotaje:
- Produce rozamiento negativo en pilotes flotantes
2. Sintomatología de fallos en la cimentación
Estudio de las lesiones o daños:
- Asientos intermedios en muros de carga: la causa está en el centro del muro de carga.
- Asientos extremos en muros de carga: el fallo proviene de los extremos del muro de carga.
- Asiento en los extremos – medianeras: el fallo proviene del testero del edificio.
- Asiento en una esquina: la causa está en la esquina del edificio.
- Asiento en estructuras de hormigón armado: el asiento de la cimentación produce esfuerzos excepcionales en toda la estructura mayores a los calculados, aparecen grietas en el plano del pórtico.
- Asientos en estructuras metálicas: en estructuras con apoyo simple las vigas giran sin que cambien la forma de trabajo, en estructuras continuas o con apoyo semi-empotrado se comportan igual que la estructura de hormigón armado.
3. Secuencia de actuación
- Estudio patológico (informe previo, plan de investigación: catas y ensayos, informe final)
- Proyecto de refuerzo y reparación
- Ejecución de las obras
4. Técnicas de intervención: Refuerzos y recalces de cimentación
4.1. Refuerzos y recalces superficiales
Hay tres tipos en función de la constitución de la cimentación o la calidad del firme:
- Refuerzo: el área de apoyo es suficiente pero la cimentación es deficiente por mala ejecución o deterioro. Ej: refuerzo por inyección, introducción de armaduras, confinada entre muretes.
- Ampliación: cimentación correcta y en buen estado de conservación pero el área de apoyo es insuficiente, por haberse sobrevalorado la calidad del firme o por aumento de cargas. Ampliación de la cimentación por el contorno, por debajo, mejorando el terreno.
- Sustitución: cuando no es viable ni el refuerzo ni la ampliación. Ej: sustitución de zapatas corridas, de zapatas aisladas.
4.1.1. Tipos de refuerzos
- Mediante inyección: mejora cimentaciones antiguas de baja calidad, refuerzo mediante inyección de lechada o mortero de cemento con compresor. El mortero rellena los huecos entre mampostería, gravas o cascote, al fraguar el hormigón es de mayor resistencia, se necesita mano de obra especializada y un previo reconocimiento del cimiento y tipo de terreno.
- Mediante inyección confinada en barrera de tablestacas: igual que el refuerzo por inyección pero con encofrado formado por hinca de tablestacas. Efectiva pero cara, normalmente en zapatas aisladas, buena cuando el terreno es permeable – evita el escape lateral de la inyección, se puede controlar el volumen del fluido inyectado y las tablestacas se pueden recuperar.
- Mediante inyección confinada entre muretes: igual que el de inyección pero con encofrado formado por muretes de fábrica u hormigón. Solución efectiva y necesita menos medios que las tablestacas. Inconveniente: previa excavación – peligro de desmoronamiento. Posible ampliación de la inyección para el apoyo de los muretes.
- Refuerzo mediante la introducción de armaduras: hormigón de calidad suficiente con armado insuficiente. Refuerzo mediante introducción de armaduras adicionales taladrando el hormigón. Operación delicada y engorrosa, los taladros necesitan gran precisión de ejecución.
4.1.2. Tipos de ampliaciones
- Ampliación por el contorno: ampliación de las zapatas existentes actuando exclusivamente en el contorno, zapatas aisladas y corridas. Reparación de la base para asegurar la buena unión entre los dos hormigones antiguo y nuevo. Resinas epoxi.
- Ampliación por debajo: ampliación de la cimentación por debajo de la antigua. Solución efectiva y no precisa adherencia entre hormigones y taladros.
- Zapatas corridas: hay que realizar la operación por bataches. Un muro de calidad y sin huecos admite aperturas de hasta 2m. En casos menos fiables de 1m.
- Zapatas aisladas: realizar la operación por bataches, armadura de espera doblada, descarga mediante apeo previo.
- Ampliación mejorando el terreno: consiste en convertir el terreno existente en un material más resistente que aguante la presión y reparta en un área mayor. El terreno tiene que ser de gravas, arenas o zahorras. Inyección de lechada de cemento. Mano de obra especializada.