Cimentaciones para Sotanos Costeros

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SOCIEDAD COLOMBIANA DE INGENIEROS
Figura 1. Soluciones comunes para controlar y abatir el nivel freático en suelos granulares
presentar problemas de estabilidad o también podría quedar sobrediseñado el
sistema de cimentación seleccionado. Por ejemplo, si los métodos de ensayo de
los suelos no son apropiados o se utilizan correlaciones conservadoras por falta
de conocimiento o experiencia, los parámetros de resistencia de los suelos y sus
propiedades de deformación se van a desestimar y por lo tanto se requerirán fundaciones
más robustas en el caso de zapatas o pasar de un sistema de cimentación
superficial a un sistema de cimentación profunda, que posiblemente no es
necesario.
En este orden de ideas, durante la fase de exploración geotécnica del subsuelo
no se deben escatimar esfuerzos en emplear los métodos de exploración y ensayos
adecuados, especialmente los últimos cuando se tienen cargas estructurales
altas de más de 400-600 toneladas por columna. Es aquí cuando se deben emplear
metodologías de exploración y ensayos directos a lo largo del perfil estratigráfico,
como CPT (por sus siglas en inglés, el ensayo del cono de penetración),
PMT (por sus siglas en inglés, el ensayo de presurómetro) y el DMT (por sus siglas
en inglés, el ensayo de dilatómetro).
El autor ha encontrado que, con estos ensayos directos, los parámetros de resistencia
de los suelos se incrementan en más de un 30 % de aquellos obtenidos
con métodos tradicionales como el empleo de correlaciones del SPT (por sus siglas
en inglés, ensayo de penetración estándar). Es importante aclarar, que esta
diferencia en los valores de los parámetros de resistencia de los suelos se hace
mucho más notoria e importante en estructuras grandes, como para el caso de
este artículo, edificios de más de 10-15 pisos, todo dependerá de las cargas estructurales
reales y las características de deformación del subsuelo.
SISTEMAS TRADICIONALES DE CIMENTACIONES PARA EDIFICACIONES
Con el propósito de poner en contexto más adelante las soluciones que se han
venido empleando en el área del sureste del estado de la Florida en EE. UU., se
presentan a continuación algunos aspectos generales de los tipos tradicionales
de cimentaciones para edificaciones con múltiples pisos y la influencia del nivel
freático en la ejecución de excavaciones profundas para sótanos.
Excavaciones y Nivel Freático. Ver Figura 1. Antes de comenzar con la descripción
general y resumida de los tipos de cimentaciones para edificaciones en
general localizadas en ambientes geológicos costeros, consistentes de suelos
granulares con diferentes densidades y altas permeabilidades (k) (generalmente
mayores a 1x10-3 cm/seg) es importante resaltar la importancia de conocer las
implicaciones de NF altos, que se encuentran a menos de un metro de profundidad
de la superficie del terreno natural, especialmente cuando es necesario realizar
excavaciones para la construcción
de sótanos que requieren profundidades
del orden de 10 metros; en estos
casos, el hueco excavado rápidamente
se llena de agua, o el agua genera
una presión hidrostática importante
sobre la pantalla de concreto que soporta
las paredes de la excavación; en
ambos casos es necesario bombear el
agua, ya sea del hueco o abatir el NF
(Gomez, 2006).
Al bombear el agua del hueco para
achicar la zona, se genera el fenómeno
de subpresión en el fondo de la excavación
levantándola con una fuerza de
magnitud importante.
La práctica tradicional con niveles
freáticos altos es deprimirlos con sistemas
de bombeo tradicionales como
pozos profundos y “well points” superficiales;
con estas prácticas no solo se
abate el nivel freático con profundidad,
sino que también el abatimiento
ocurre en extensión lateral del terreno
en cuestión, afectando el comportamiento
de las estructuras vecinas,
como, por ejemplo, generando asentamientos;
adicionalmente, autoridades
locales están exigiendo de un
manejo especial de las aguas freáticas
bombeadas que hace impráctico y
costoso este método. Para sobrellevar
esta situación, se pueden instalar sistemas
de pantallas profundas, estancas
con tablestacas, pilotes secantes,
y pantallas pre-excavadas entre otras.
Estas pantallas no solo tienen que
soportar la presión lateral del terreno,
sino también la presión hidrostática