Cimentaciones y Fundaciones: Tipos, Diseño y Ejecución en Construcción

Fundaciones

Las fundaciones son la base de soporte de un edificio que lo mantiene en forma permanente, transmitiendo las cargas de la estructura al terreno de manera segura.

Tipos de Fundaciones

Fundaciones Superficiales

Son aquellas que transmiten la carga a capas superficiales del terreno. Incluyen:

• Viga de cimentación
• Zapata corrida
• Zapata aislada

Componentes de Fundaciones Superficiales

• Sobrecimiento
• Cimiento
• Emplantillado
• Relleno compacto

Diseño de Fundaciones

Para poder diseñar una fundación se requiere:

• Transmitir cargas al terreno de forma segura.
• Resistir la agresividad del terreno (química, física).
• No causar daños a estructuras vecinas.

Problemas Comunes en Fundaciones

La falla de la fundación puede estar relacionada con diversos aspectos del proceso constructivo:

• Trazado: Importancia del punto de referencia y la correcta definición de los ejes.
• Excavación: Considerar el tipo de terreno, la profundidad de la fundación y el método (máquina o a mano).
• Moldajes: Su diseño y tipo dependerán de las características del terreno.
• Armaduras (Enfierraduras): La armadura de la cara inferior de la zapata será parte integral de la estructura superior.
• Hormigonado: Se recomienda una armadura de 170 kg de cemento por m³, con un árido grueso (balón) desplazador de hasta un 25% y un diámetro no mayor a 1/3 del espesor.

Fundaciones Profundas

Son necesarias cuando las capas superficiales del suelo no tienen la capacidad portante suficiente. Factores que influirán en su implementación:

• Ubicación y Cargas: Disponibilidad de equipos, tipo de cargas a soportar y nivel freático.
• Condición del Suelo: Especialmente su permeabilidad.
• Durabilidad del Pilote: Resistencia a la humedad, corrosión y el proceso de hincado.
• Economía: Costos asociados a pruebas de cargas y tiempo disponible para la ejecución.

Tipos de Pilotes

Existen dos tipos principales de clasificación:

Por Material:

• Madera: Muy buena conservación en ciertas condiciones, muy económicos.
• Pilote de Hormigón (H°): Mayor resistencia que los de madera, pero más caros.
• Metálicos: Atraviesan fácilmente los terrenos duros, gran resistencia a la flexión.

Por Construcción:

• Hincados: Requieren control de juntas, del proceso de hinca, descabezado y unión.
• Hormigonado in situ: Implica perforación por rotación o con cuchara, y el uso de camisa (armadura, hormigonado).
• Otros: Micropilotes
  • Ventajas: Alcanzan gran profundidad, ideales para espacios reducidos.
  • Desventajas: Susceptibles a la corrosión, costos elevados.

Usos de Pilotes y Micropilotes:

• Ampliación de edificios.
• Contención de terrenos.
• Túneles.

Control de Calidad en Fundaciones

El control de calidad es crucial y abarca:

• Materiales utilizados.
• Proceso de ejecución.
• Propiedades del hormigón y armaduras.
• Verificación de la carga de trabajo.
• Inspección post-construcción.

Socalzados (Recalces de Cimentación)

Los socalzados son fundaciones especiales tipo columna que permiten una excavación vertical controlada.

Se recalza una fundación existente cuando:

• La fundación actual no es capaz de recibir las nuevas cargas.
• Existen obras adyacentes a una excavación que puedan comprometer la estabilidad de la fundación existente.

Diseño de Socalzados:

Consideraciones clave para el diseño:

• Parámetros del suelo.
• Riesgo sísmico de la zona.
• Posición del nivel freático.
• Cálculo de empujes del terreno.

Proceso Constructivo de Socalzados:

• Trazado: Delimitar el área de intervención.
• Excavación: Definir profundidad vs. altura de pilas, consideraciones específicas de la excavación, acopio de material y si será una excavación masiva.
• Moldajes: Ubicación del moldaje, tipo de moldaje, manejo de sobreexcavaciones y retiro.
• Armadura (Enfierradura): Selección del tipo, traslapos adecuados y uso de calugas separadoras.
• Hormigonado: Control de la docilidad, resistencia y prevención de nidos de piedra.

Muro Berlín

El Muro Berlín es un sistema de contención que involucra los siguientes elementos clave:

• Hincado de perfiles metálicos.
• Construcción del muro de contención.
• Instalación de anclajes para estabilidad.
• Manejo del agotamiento (drenaje) del terreno.
• Proceso de excavación.