Cimentaciones Profundas
Despues de efectuado el estudio geotecnico y cuando se requiere profundizar para encontrar los sustratos aptos, nos encontramos con las soluciones para cimentaciones profundas donde destacamos:
- Elementos de Pantalla Aislados.
- Pilotes y
- Micropilotes.
Aspecto Tecnico
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Desde un abordaje tecnico, debemos definir cuantas unidades habra por pilar en funcion de la carga maxima y de las caracteristicas propias de la cimentacion; a que profundidad de establece la cimentacion considerando las caracteristicas del subsuelo; la ubicacion en planta de los elementos ya que en ciertas oportunidades no se pueden colocar de forma que absorban todos los esfuerzos de compresion debiendo recurrir a vigas riostras o vigas de gran canto. Y definir los encepados entre los elementos de cimentacion.
En el estudio de las cimentaciones es preciso considerar todas las cargas que recibe, a saber: el maximo axil, los esfuerzos horizontales y momentos trasmitidos por la estructura y todos aquellos fenomenos del subsuelo en los tramos superiores, como el rozamiento negativo.
Para evitar inconvenientes estructurales posteriores , debe prestarse especial atencion en considerar las cargas trasmitidas por el propio terreno en su asentamiento o movimiento lateral.
El elemento de cimentacion trasmite al terreno su carga maxima definida por la carga de la base obtenida del producto de la resistencia por punta del terreno por el area de la base y la carga lateral, la suma de la resistencia por fuste en cada estrato por el area lateral correspondiente teniendo en cuenta sus respectivos coeficientes de seguridad.
En los micropilotes, que poseen poco area lateral y de base, el hormigonado se reemplaza por inyecciones con lechada de cemento o mortero para mejorar los diametros de calculo y los parametros del terreno.
Existen distintas formas de ejecutar estos cimientos, aqui enunciamos distintas tipologias:
Pilotes Hincados
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Estos pilotes de alta resistencia son prefabricados y se introducen en el terreno por medio del hincado hasta que alcanza el rechazo, es decir, una cierta cantidad de golpes para un asiento determinado, esto se realiza por medio de la caida de una maza desde una altura prefijada, golpeando sobre la cabeza del pilote en forma repetitiva.
El inconveniente que aparece es que pueden aparecer falsos rechazos, o la presencia de capas duras de poco espesor o bolos sobre zonas blandas, de manera que la estructura queda en una situacion inestable.
Resulta de utilidad para atravesar terrenos blandos y llegara empotrarse en terrenos competentes pues la propia hinca genera una mejora adicional a las caracteristicas propias del terreno.
Cimentacion en Seco
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Para pilotes y elementos portantes. Suele emplearse cuando las caracteristicas del terreno posibilitan el mantenimiento de las paredes; se excava en forma discontinua con helice o cuchara.
No se utilizan tanto en las cimentaciones profundas cuando existe un terreno superior no apto, como en el caso de rellenos o fangos, siendo por lo general de diametros y profundidades pequenos donde es mas usado.
Helice Continua
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Se emplea solo en pilotes mediante el uso de una helice continua con un tubo central por donde se introduce el hormigon ya habiendo logrado la maxima excavacion; las paredes se mantienen por el propio sistema.
El problema que presenta es que debe introducirse el armado despues del hormigonado, por eso las profundidades hasta donde se puede armar no son siempre suficientes.
En cimentaciones que trabajan a compresion simple no es obligatorio armar el pilote, aunque es necesario como elemento de contencion lateral, pantalla para excavacion, es en estos casos donde debe realizarse en toda su longitud una buena armadura.
Lodos
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Se emplean lodos tixotropicos que van filtrandose en el terreno formando una pelicula cake.
Estos lodos ejercen presiones hidrostaticas que ayudan al sostenimiento de las paredes. Siempre deben controlarse las propiedades de los lodos por su viscosidad, densidad, PH, contenido de aridos.
Para que funcionen adecuadamente, es necesario poseer una determinada carga hidraulica de lodos, ya que cuando nos encontramos con un nivel freatico, debe ubicarse la plataforma de trabajo desde donde se aplican los lodos, a una distancia de 1,50 a 2,00 metros sobre el nivel de carga.
Entubados
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Los entubados se utilizan para pilotes y micropilotes, cuando se requiere contener las paredes de excavacion y no se pueden utilizar lodos por motivos de medioambiente o por tener suelos granulares gruesos con agua fluyendo donde no puede haber un sostenimiento efectivo.
Existen dos sistemas de entubacion:
Sistema 1
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Se introduce la camisa hasta la profundidad necesaria por medio de vibracion y empuje del tubo; y luego se extrae el material generalmente por el metodo de rotacion que es el de mayor rendimiento. Ya vaciado se le introduce la armadura y se hormigona. Posteriormente se retira la camisa por vibracion.
Es un sistema rapido pero solo es aplicable en terrenos donde pueda introducirse camisa por vibracion. Por ello no puede usarse en terrenos de elevada resistencia o con bolos y grava.
Sistema 2
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La camisa se introduce aprovechando la perforadora y avanza por delante de esta.
Cuando alcanza la cota necesaria, se introduce la armadura y luego se hormigona.
Para retirar la armadura se utilizan collares hidraulicos llamados morsas. Éste es un sistema mas lento que el anterior pero mas operativo y de gran versatilidad.
Pilotes Flotantes
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Esta es una solucion donde se utilizan elementos para cimentaciones profundas aunque no se empotran en el sustrato competente.
Este sistema consiste en realizar una serie de pilotes o modulos de pantalla con una longitud determinada que soportan una losa de cimentacion. El comportamiento de esta estructura se asemeja a la de una losa de gran canto, reduciendo los asientos en la estructura.
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