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Universidad Marítima Internacional de Panamá Facultad de Ingeniería Civil Marítima ngeniería Geológica CIMENTACIONES Presentado por: De La Cruz, Krisell 8-903-1 987 Profesor: saza, Irving CONTENIDO O Introducción Cimentaciones dire Cl Cimentaciones pro n Cimentaciones sup D Cimentaciones en c OF9 p da omplejas Reconocimientos Geotécnicos INTRODUCCION Criterios Generales de diseño Fases de Estudio CRITERIOS GENERALES DE DISEÑO Para que el diseño de una cimentación sea adecuado se requiere: 1. Que sea estable, es decir, que el coeficiente de seguridad etc•)•

Cambios de volumen debidos a modificaciones en el estado de humedad de terrenos arcillosos potencialmente expansivos. Socavación en los cauces y orillas de los ríos. Erosión interna del terreno por rotura de colectores u otras conducciones de agua. — Deterioro de los hormigones de los cimientos en contacto con terrenos o aguas subálveas agresivas. — Oscilaciones del nivel del agua que puedan dar lugar a cambios en los niveles de tensiones efectivas o a alteraciones de la resistencia y la deformabilidad del suelo. ?? Deslizamientos si la estructura se sitúa en una ladera inestable. FASES DE ESTUDIO En el proyecto de una cimentación se distinguen tres fases fundamentales. LI Informe geotécnico Presiones admisibles Diseño estructural CIMENTACIONES DIRECTAS n Tipos de Cimentación

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D Presión de Hundimiento (Definiciones Básicas) TIPOS DE CIMENTACION Como se ha dicho anteriormente, una cimentación directa es aquella que reparte las cargas de estructura en su plano horizontal de apoyo.

En otras acepaones habituales a estas cimenta llama a veces superficiales, definiéndolas de la cimentación por medio de un emparrillado, que consiste en na serie de zapatas corridas, entrecruzadas en dos direcciones PRESION DE HUNDIMIENTO Cuando sobre una cimentación directa se aplica una Carga creciente de forma progresiva se obtiene una curva como la representada en la Figura. Mientras las cargas son pequeñas o moderadas el asiento crece de manera aproximadamente proporcional la caiga aplicada, dando lugar comportamiento aproximadamente elástico.

Sin embargo, si la carga sigue aumentando la relación asiento-caiga se curva, alcanzándose finalmente una situación en la que el terreno no acepta más incrementos de carga a pesar de que las eformaciones continúen creciendo. Se dice entonces que se ha alcanzado el hundimiento. La presión para la cual se alcanza el agotamiento de la resistencia del terreno y el hundimiento es función de su resistencia a esfuerzo cort imensiones de la 3 cimentación, de la profund stá situada, del peso y la presión intersticial (u) al nivel de la cimentación. . Presión efectiva neta (q’neta): es la diferencia entre q’b y la presión efectiva vertical (q’0) debida a la sobrecarga de tierras al nivel de la cimentación (obsérvese que qneta — q’neta) q’neta = q’b – q’o (qb – u) – (q0 – u) qb – q0 – qneta . Presión de hundimiento (qh, q’h): es la presión vertical para la cual el terreno agota su resistencia al corte; puede expresarse en términos de tensiones 6.

Presión admisible frente al hundimiento (qad’ q’ad): es la presión vertical para la cual se cuenta con un coeficiente de seguridad adecuado frente al hundimiento; puede expresarse en términos de tenciones totales o efetivas, brutas o netas. Esta presión no tiene por que ser la finalmente seleccionada como admisible para la estructura; así, aunque cuente con suficiente seguridad frente al hundimiento, no incluye ninguna limitación especial rente a los asientos, de forma que la estructura podría deformarse en exceso, aunque no se hunda. 7.

Presión admisible de trabajo (qad’ q’ad): es la presión vertical admisible para una determinada estructura teniendo en cuenta no solo la seguridad frente al hundimiento, sino también su tolerancia a los asientos; obviamente será igual o menor que qad. Puede expresarse en términos de tensiones totales o efectivas, brutas o netas. CIMENTACIONES PROFUNDAS Definición asientos a valores admisibles para la estructura. Asimismo, aunque el terreno sea resistente, puede suceder que las aigas sean muy elevadas y, en ese caso sea dificil conseguir un adecuado coeficiente de seguridad.

En circunstancias especiales en que sea preciso limitar estrictamente los asientos diferenciales, las cimentaciones directas pueden no ser una solución apropiada. En esos casos será necesario apoyar o transmitir las cargas a niveles mas profundos y mas competentes. TIPOS DE PILOTE Existe una amplia gama de tipos y formas de ejecución de pilotes. Desde un punto de vista muy simplificado, es posible establecer una clasificación básica en dos grandes grupos: pilotes prefabricados y ilotes excavados y hormigonados in situ.

PILOTE AISLADO Aunque es infrecuente cimentar un pilar mediante un solo pilote, e incluso este sistema no debe utilizarse salvo en el caso de pilotes de gran diámetro y gran capacidad de carga, el estudio de los pilo 5 comienza habitualmente p es decir, los grupos l, IV y V de Hoeky Brown mostrados en la Figura 8. 36, cuyo comportamiento sigue el criterio de rotura de estos autores. CIMENTACIONES EN CONDICIONES GEOLOGICAS COMPLEJAS Suelos Expansivos Suelos Colapsables Cavidades Kársticas Cavidades en rocas volcánicas Rellenos Antrópicos

Suelos blandos SUELOS EXPANSIVOS LI En ciertas zonas de Andalucía, donde el clima es semiárido, durante las largas tempora de sequia el terreno va soluciones de cimentación para los dos primeros casos pueden ser de varios tipos: — Remover el material y volver a compactarlo adecuadamente. Compactación desde superficie de una zona del terreno. Utilizar columnas de grava. Refuerzo del terreno mediante inyecciones de lechada de cemento. Recurrir a las clásicas soluciones de cimentación profunda (pilotes, micro pilotes, etc. ).

CAVIDADES KARSTICAS Suelen presentarse en dos tipos iferentes de terrenos: En materiales yesíferos y salmos. — En materiales calcáreos. CAVIDADES EN ROCAS VOLCANICAS En determinadas formaciones volcánicas la presencia de cavidades es relativamente frecuente, aunque la mayoría son de pequeño tamaño. Entre las coladas de basaltos escoriáceos se forman huecos de muy variado volumen, con mayor desarrollo horiz altura V geometría irregula compresibles no son aptos para apoyar directamente sobre ellos cimentaciones. La solución habitual es utilizar pilotes apoyados sobre un nivel resistente.

Estos suelos pueden dar lugar a rozamiento egativo. Dependiendo del tipo de estructura y de los asientos admisibles, en ocasiones se han utilizado columnas de grava para acelerar el proceso de consolidación, o se han vertido escolleras. También es frecuente la realización de precargas o sobrecargas para consolidar el terreno de cimentación de obras de tierras. RECONOCIMIENTOS GEOTECNICOS Metodología Tipo de Proyectos Coste de las investigaciones geotécnicas 8 geotécnico preliminar. — Revisión bibliográfica y experiencia local. — Calicatas y ocasionalmente sondeos. 3. Reconocimientos de proyecto. ??? Sondeos complementarios. — Ensayos in situ (placa de carga, presiómetros, ensayos de permeabilidad, etc. ). 2. Reconocimientos de anteproyecto. Ensayos complementarios de laboratorio. — Sondeos, calicatas y penetraciones dinámicas. 4. Reconocimientos durante la construcción. — Geoffsica. Ensayos de control (placa de carga, ensayos de penetración, ensayos de compactación, Ensayos de laboratorio. ipo de Proyectos — Grandes superficies. — Edificaciones convencionales. Coste de las investigaciones geotécnicas g — Grandes superficies V e ares: 0,5al 1 % del coste