Patologia En Cimentaciones 571y4a

III. PATOLOGIA EN CIMENTACIONES

3.1 CIMENTACIONES SUPERFICIALES 3.1.1. ZAPATAS: ASPECTOS A CONSIDERAR:  Atado de zapatas: obligatorio en recomendables en terrenos heterogéneos.

zonas

sísmicas

y

 Verificación de afecciones entre zapatas, colindantes, etc., atención al solapamiento de bulbos de presiones.  Ejecución: Comprobación de aspectos como: homogeneidad del firme, dimensiones, armados, condiciones de durabilidad: recubrimientos, nivel freático, presencia de sales. FORMAS DE AGOTAMIENTO:  Problemas de armado: Verificación de su cuantía y tipo de armado Verificación de los anclajes de armaduras: zapata, pilar.  Verificación de los recubrimientos efectivos, empleo adecuado de separadores en función de la agresividad a la que se verá sometida.

3.1 CIMENTACIONES SUPERFICIALES 3.1.2. LOSAS DE CIMENTACIÓN: ASPECTOS A CONSIDERAR:  Análisis placa – estructura – terreno: Análisis módulo de balasto Análisis de sensibilidades: Puntos duros, puntos blandos, asientos inducidos -Verificación de las mejoras del terreno. Retención de finos.  Análisis y tratamiento del agua (escorrentía, saneamiento, drenaje, etc.) FORMAS DE AGOTAMIENTO:  Controles: Problemas de solapes y anclajes de armaduras Disposición de juntas y problemas de estanquidad Refuerzos de punzonamiento, torsión.  Fallos por torsión en huecos y bordes de la losa.  Fallos por excesiva fisuración y problemas de durabilidad.

3.1 CIMENTACIONES SUPERFICIALES 3.1.3. GRIETAS Y FISURAS:

• Provocadas por los asientos diferenciales excesivos, sobres estructuras que no responden bien a tracción. • focos de asientos culpables de las lesiones. • En estructuras de muros de fábrica, la aparición de un asiento provoca fisuras con forma de arco de descarga en las zonas más débiles del muro. • En estructuras de hormigón armado el efecto es el mismo, aparecen lesiones en los pórticos afectados. • En general en estructuras de acero y de madera, será la tabiquería la que indique la presencia de asientos.

3.1.3. GRIETAS Y FISURAS

3.1.3.1. MOVIMIENTOS DE BORDE: Se produce el descenso del testero de un edificio. Cuando el descenso se produce en las esquinas se debe a tensiones que se manifiestan en fisuras inclinadas en ambas caras de la esquina.

3.1.3. GRIETAS Y FISURAS 3.1.3.2 MOVIMIENTOS INTERNOS:  Cuando el descenso se produce en el centro de paramentos homogéneos: las fisuras se dibujan como arcos de descarga continuos.

 Si por el contrario, el paramento está compuesto por ventanas: las fisuras se manifestarán en forma de arcos pero entre las esquinas de las ventanas.  Cuando lo que se produce es un descenso de pilares, las fisuras aparecen entre pórticos.

3.1.3. GRIETAS Y FISURAS 3.1.3.3. MOVIMIENTOS GENERALIZADOS

 las fisuras se van manifestando cada vez más verticales según se acercan al centro del vano. Estos casos, es la cubierta la que soportará las máximas tensiones. Se suelen dar en suelos de arcillas expansivas.

3.1.3. GRIETAS Y FISURAS 3.1.3.5. GIROS DE EDIFICIOS Y ELEMENTOS ADOSADOS  Se produce cuando en el muro de medianería o separación entre elementos distintos se produce una figuración que permite el desplome parcial del edificio, funcionando la estructura como partes aisladas. 3.1.3.6. DESNIVELES Y FLECHAS  Los

desniveles

horizontales

o

pérdida

de

horizontalidad de elementos estructurales son claros indicadores de patologías con los asientos en la cimentación.

3.1.3. GRIETAS Y FISURAS 3.1.3.7. AGENTES Y MECANISMOS FÍSICOS  las biológicas, las químicas y las físicas (agua)  La cantidad de agua determina en gran medida las características del suelo en el que se asienta el edificio. - Cambios en el nivel freático. - Roturas o escapes de conducciones subterráneas de agua o desagües. - Existencia de arbolado. Las raíces de los árboles producen un desecado del terreno, lo que puede provocar asentamientos inesperados. • Expansión y contracción de arcillas: La alteración de los niveles de humedad. • Alteración de la resistencia del suelo: El exceso de agua en el terreno. • Inundación de los terrenos en los que se encuentra la cimentación: empujes hidrostáticos provocados por el agua.

• Daños causados por las heladas: gravas ( no), arenas finas (si) por lo que éstos se levantarán con las heladas y descenderán con el deshielo.

• Descalces por socavación y erosión: La circulación de agua no prevista a través del suelo (suelos arenosos)

3.1.3. GRIETAS Y FISURAS

 3.1.3.8. AGENTES Y MECANISMOS BIOLÓGICOS: Pudrición de las cimentaciones de madera (causa de los hongos e insectos xilófagos que se alimentan de sus células).

 3.1.3.9. AGENTES Y MECANISMOS QUÍMICOS: Corrosión de las cimentaciones de metal. si la cimentación se encuentra sumergida totalmente en el agua no habrá corrosión producida por las sustancias químicas (agua, sales, ácidos, álcalis, el propio terreno, etc.) Degradación de las cimentaciones de hormigón: - el cemento es lo primero que suele descomponerse. - sulfato magnésico (aguas magnésicas), representan un peligro para las cimentaciones de hormigón. - La mayoría de los ácidos orgánicos también atacan al hormigón.  3.1.3.10. DESÓRDENES CONSTRUCTIVOS: Edificios construidos en distintos momentos. Daños por cimentación heterogénea de una construcción (edificaciones con sótanos).

3.1.4. DISEÑO

 3.1.4.1. ZAPATAS: - Es un soporte vertical aislado. - El suelo sobre el que se apoya el elemento estructural es homogéneo y de estratigrafía sensiblemente horizontal. - tener en cuenta además la excentricidad que se pueda producir en la zapata (criterio).  3.1.4.2. VIGAS FLOTANTES: - Elemento de cimentación longitudinal y de sección rectangular. - Se utiliza para cimentar soportes verticales - Las cargas de dos soportes contiguos no deben diferir entre sí más del 20% de la carga mayor. - Las luces de dos vanos adyacentes no deben diferir entre sí más del 20% de la luz mayor. - LOSAS: sistema de cimentación horizontal, adecuado para suelos de baja o media calidad, en edificios de no más de 10 plantas.  3.1.4.3. ZAPATA CORRIDA: - utilizado para cimentar elementos estructurales tales como muros de carga, muros de sótano, o de arrostramiento. - El diseño y profundidad de las zapatas corridas serán similares al establecido para las zapatas aisladas y los materiales para su ejecución (criterios).

 3.2.1. CONTROL:

3.2 CIMENTACIONES PROFUNDAS

-

Transfieren las cargas de cimentación a grandes profundidades.

-

Problemas de diseño y dimensionamiento.

-

Conocimiento del terreno (estratigrafía, resistencia punta, por fuste, estabilidades, agresividad, sismicidad, expansividad, terrenos flojos, etc.

-

Solicitaciones verticales y horizontales: viento, sismo, laderas, etc.

-

Cargas de hundimiento, asientos. Grupo de pilotes.

 3.2.2. PROBLEMAS EJECUCIÓN: -

Adecuación de forma de ejecución a naturaleza del terreno.

-

Pilotes desplazados: compactación lateral y levantamientos.

-

Perforados: - Formación de cavidades en el terreno - Perdida de sección o

corte de pilotes - Contaminación de punta o fuste de hormigón (problemas de hormigonado con agua, lodos, etc. -

Problemas de alineamientos, excentricidades.

-

Armados de pilotes, encepados, vigas centradoras.

3.2 CIMENTACIONES PROFUNDAS  3.2.3. LESIONES EN CIMENTACIONES PROFUNDAS  3.2.3.1. PILOTES QUE TRABAJAN POR ROZAMIENTO EN EL FUSTE: al asentarse el terreno, éste se cuelga del pilote proporcionándole un no deseado rozamiento negativo que disminuirá su capacidad portante.  3.2.3.2. PILOTAJES DE TRABAJO EN PUNTA: Aunque el rozamiento negativo puede ser absorbido por el pilote, el relleno exterior le producirá un empuje lateral que no puede ser tolerado por el pilote.  3.2.3.3. EFECTO DE LOS ANCLAJES BAJO EL EDIFICIO: anclajes para anular empujes en muros de contención produce en el terreno compresiones entre el anclaje y el muro. utilizada para el anclaje provisional de muros pantalla.  3.2.3.4. LESIONES PRODUCIDAS POR LOSAS JUNTO A PILOTAJES: El cambio de sistema de cimentación de un edificio nuevo con respecto al de un o existente colindante (un asiento junto a la medianería en el edificio pilotado).  3.2.3.5.DAÑOS POR DESCONOCIMIENTO DEL COMPORTAMIENTO DE LOS SUELOS: - Asiento de conjunto: Estructuras rígidas y resistentes, que no permiten el asiento de un apoyo respecto a otro. - Acción de pilotes agrupados: Las presiones que genera un conjunto de pilotes son mucho mayores y alcanzan más

profundidad.  3.2.3.6.DAÑOS PROVOCADOS POR RELLENOS: - Si son utilizados como terreno de cimentación, constituyen una capa de suelo heterogénea y compresible. - Si funcionan como aporte, producen una sobrecarga en el terreno natural en razón de su propio peso.

3.2 CIMENTACIONES PROFUNDAS  3.2.3.7. ATAQUE DE CIMENTACIONES DE HORMIGÓN POR EL MEDIO CIRCUNDANTE: Es imprescindible el análisis del terreno y de las aguas, para poder establecer la clase de áridos y aditivos a utilizar en la fabricación de un pilote de hormigón. Aguas agresivas: - Aguas químicamente puras: reduciendo la compacidad y, por tanto, la resistencia. - Aguas que contengan sulfatos: provoca tales tensiones que determina su rotura. - Aguas que contengan cloruros: las aguas de mar. - Aguas ácidas naturales: aguas que contengan ácidos húmicos o aguas con ácido carbónico en disolución.  3.2.3.8. ERRORES DE EJECUCIÓN EN CIMENTACIONES PROFUNDAS: - Incidencias del hormigonado en seco - Incidencias del hormigonado bajo lodo de perforación - Efecto sobre un pilote del hincado de otro pilote próximo - Estrechamiento de la sección al aumentar la profundidad

 3.2.3.9. LESIONES EN PANTALLAS: estructuras de sostenimiento del terreno, caracterizadas por su flexibilidad y esbeltez.

3.2 CIMENTACIONES PROFUNDAS  3.2.3.10. DEFORMACIÓN DE LA PANTALLA DEBIDO AL EMPUJE DE TIERRAS Y AGUAS: - El problema más frecuente de las pantallas, aparece cuando se ubica una carga. - Se crea un empuje lateral que deforma la pantalla en su punto más inestable.  3.2.3.11. INCIDENCIAS VARIAS: La existencia de un nivel freático alto, provoca una serie de lesiones a tener en cuenta como: - Fuerzas de filtración originadas por corrientes de agua que circulan por debajo de la pantalla hacia el fondo de la excavación. - Levantamiento de dicho fondo por el empuje de aguas.

 3.2.4. CAUSAS:

3.2 CIMENTACIONES PROFUNDAS

El origen a problemas de patología en la construcción se pueden clasificar en 4 grupos: -

Las que se originan por errores de proyecto. Las que surgen como defectos de ejecución.

-

Las derivadas por la modificación de las condiciones de entorno de la estructura.

-

Las motivadas por la variación de las hipótesis iniciales de cálculo (en base a las que se proyectó la estructura)

 3.2.4.1. CAUSAS INTRINSECAS: Errores de proyecto: -

Cimentación insuficiente o falta de capacidad portante del terreno

-

Distribución heterogénea de las cargas o excesiva excentricidad

-

Esfuerzos no contemplados

-

Asientos calculados no tolerables por la estructura.

-

Desconocimiento de las características y comportamiento del suelo

-

Los terrenos más problemáticos a la hora de cimentar corresponden a: Arcillas expansivas, Rellenos antrópicos, Yesos karstificados.

Defectos de ejecución: -

Lavado del hormigón por presencia de aguas en movimiento.

-

Rotura de pilotes hincados o corte de pilotes entubados.

-

Errores de replanteo • Falta de continuidad en las armaduras.

-

Deterioro de pilotes o pantallas debido a la mala calidad de los materiales constitutivos

-

Problemas de fraguado bajo rasante

3.2 CIMENTACIONES PROFUNDAS  3.2.4.2. CAUSAS EXTRINSECAS:

A) Modificación de las condiciones de entorno por la actividad humana - Disminución de la capacidad de carga del cimiento o excesiva deformación del suelo debido a excavaciones en terrenos colindantes. - Alteraciones generales provocadas por la presencia de cargas adyacentes. - Variación de las condiciones de equilibrio del suelo provocada por efectos dinámicos o vibraciones. - Inestabilidades y deslizamientos inducidos. - Modificaciones del nivel freático y del contenido de humedad en el suelo. B) Variación de las hipótesis iniciales de proyecto

- Incremento del número de plantas sobre o bajo rasante. - Variación de la actividad funcional (y consecuentemente de cargas). - Incrementos de sobrecargas de uso. - Solicitaciones dinámicas de maquinaria.

3.2 CIMENTACIONES PROFUNDAS  3.2.5. DISEÑO  3.2.5.1. PILOTES: - La cimentación por pilotes se lleva a cabo cuando los terrenos son de baja calidad o poco homogéneos. - los estratos seguros sobre los que apoyar la estructura se encuentran a gran profundidad en el terreno. - Existen dos tipos de pilotes: los hormigonados in situ (Hormigonado en seco), y los prefabricados (Hormigonado en agua ).  3.2.5.2. ENCEPADOS: - Los encepados son elementos de transición entre un elemento puntual de la estructura del edificio (un soporte vertical).