Cimentaciones para Sotanos Costeros

TEMA CENTRAL 27
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.
generada por las aguas freáticas. Las pantallas tienen que ser suficientemente
profundas por debajo del piso del último sótano, de tal manera que se pueda
reducir el gradiente hidráulico y eliminar la ocurrencia de la posible subpresión
en la base o losa del último sótano. En la Figura 1 se ilustran algunas soluciones
tradicionalmente empleadas para controlar el nivel freático y la subpresión hidrostática
comunes en suelos granulares durante la ejecución de excavaciones.
Cimentaciones Superficiales. Las cimentaciones superficiales como zapatas
aisladas o continuas, están supeditadas a la magnitud de las cargas estructurales
y los asentamientos que puedan ocurrir. Muchas veces para alcanzar la
máxima capacidad portante del terreno, se pueden generar asentamientos inaceptables
superiores a cinco centímetros en las edificaciones. En suelos costeros
y arenosos con densidades medias es probable construir edificaciones de
hasta unos diez pisos o más, dependiendo de la edad del suelo y si existe algún
grado de cementación entre partículas y los asentamientos se pueden controlar
(Leary y Langan, 1982).
Es importante enfocar los análisis a entender la ocurrencia de asentamientos
en cuanto a su magnitud y en el tiempo. Cuando los asentamientos son inaceptables
para el comportamiento normal de la estructura, es necesario considerar
otros tipos de cimentaciones como profundas con pilotes o mejoramientos del
subsuelo, para incrementar los parámetros de resistencia y reducir los asentamientos.
Cuando se encuentren estratos superficiales con alta densidad y capacidad
portante, es posible apoyar edificaciones más altas y pesadas en ellos; en estos
casos puede ocurrir que las zapatas sean tan grandes, cubriendo más del 50 % del
área de la edificación, que es mejor apoyar completamente el edificio en una losa
de cimentación cubriendo todo el área de la edificación, no sin antes verificar la
existencia de estratos localizados más abajo, que puedan tener densidades bajas
y sean más compresibles y susceptibles a deformarse o asentarse por el peso total
de la estructura.
Cimentaciones Profundas. El tema de las cimentaciones profundas es mas
complejo, especialmente cuando no se encuentran estratos rocosos competentes
y uniformes donde realmente puedan penetrar y apoyarse los pilotes (Frizzi
y Meyer, 2003). En este tipo de cimentos se encuentran una variedad de pilotes
con diferentes diámetros, materiales
(concreto, acero, madera) longitudes y
capacidades.
Al igual que en las cimentaciones
superficiales, es de especial relevancia
estimar apropiadamente los
asentamientos probables y el tiempo
en que ocurran. Con la ejecución de
las pruebas de carga de pilotes en el
sitio, se verifica la capacidad del pilote
en términos de las deformaciones;
es importante tener en cuenta que
estos resultados corresponden a un
pilote individual y que para el caso de
cimentaciones de edificaciones grandes
que implican altas cargas, hay que
considerar el efecto del grupo de pilotes
para verificar los asentamientos.
Teniendo en cuenta que el tema de
la presentación es el de edificaciones
con sótanos, los pilotes en este caso ya
sean hincados, perforados o pre-excavados,
se instalarían antes de comenzar
con la excavación para los sótanos.
Este tema se tratará más adelante.
También existe la posibilidad de
combinar pilotes cortos con placa de
cimentación para controlar los asentamientos.
Nuevamente, los asentamientos
son el aspecto que finalmente
determina si el comportamiento de
los pilotes (o de cualquier estructura
de soporte) es apropiado y seguro
para la edificación.
Cimentaciones Intermedias y
Mejoramiento de Suelos. Las cimentaciones
intermedias consisten
en mejorar los suelos superficiales que
originalmente se presentan sueltos
y con densidades bajas impidiendo
el empleo de zapatas debido al exceso
de asentamientos. El método más
antiguo y sencillo es el de compactar
el subsuelo, sin embargo, con compactación
superficial no se alcanzan a
densificar espesores grandes de suelos
que presenten bajas densidades.
El mejoramiento se debe realizar hasta
una profundidad determinada, con lo
cual se incrementa la capacidad portante
de los suelos para adoptar una
cimentación superficial con zapatas y