ESTUDIO DE SUELOS PARA CIMENTACIONES

                                                   Prof. Hugo Figueroa                                                      

                                                                                                                                    Técnico Docente

ESTUDIO DE SUELOS PARA CIMENTACIONES

ALGUNOS TIPOS DE SUELOS.

Grava. –Piedra partida natural-  La grava es material apropiado para cimentaciones siempre y cuando más abajo no existan estratos frágiles o blandos.-

La grava no es modificada por el agua (no absorbe agua, es piedra), por lo tanto, no es probable que la presencia de agua subterránea, sean causas de la disminución de su resistencia ni se realicen movimientos de la cimentación.

Arena. No se puede  generalizar el comportamiento y resistencia de las  “arenas”, debido a que los suelos de la naturaleza se encuentran en diverso estado de compactación natural, y  son de  variada  granulometría.

Las arenas, medias y gruesas, si son compactas,  tienen buena  resistencia.-

(Ver tablas abajo indicadas).

 No ocurre lo mismo con las arenas muy finas, sobre todo si son sueltas, como ocurre frente a las playas, (dunas) pues son llevadas a ese sitio por los vientos.

Cuando se trate de este tipo de suelo (arena fina), es preciso profundizar las excavaciones para  estudiar y definir  las cargas en relación al suelo.

Es decir, se deberá saber una vez llegado más abajo, que carga puede soportar ese suelo.-

Limo. Es un suelo de partículas muy pequeñas, y  tiene una elevada absorción de agua.  Cuando se encuentra en estado suelto (en la mano parece harina de color oscuro), su resistencia es pequeña.

En general en Uruguay la presencia del limo en la conformación de los suelos es mínima.

Arcilla. Es dura cuando está seca.  Cuando se humedece se torna plástica y deformable, modificando su consistencia según el grado de humedad que alcance; por lo tanto, en suelos arcillosos el contenido de agua que haya absorbido, modifica su resistencia.

RESISTENCIA DE LOS SUELOS MEZCLAS DE :

                                       ARCILLA –GRAVA (Piedra suelta) - ARENA

La humedad, que en algunos casos llega hasta la saturación, se produce de diversas maneras,  por lluvias y/o el aumento del nivel de la “napa freática”.

Los suelos granulados (arenas y gravas), no absorben el agua, al contrario de los  suelos arcillosos, que puede ir ascendiendo el agua hasta alcanzar los cimientos, con consecuencias perjudiciales.-

Suelos con materia orgánica:  NO son apropiados para cimentaciones.

Estas capas de materia orgánica, deben ser eliminadas , la  excavación  deberá profundizarse hasta encontrar un suelo lo suficientemente resistente.

Un suelo producto de rellenos no compactados, tampoco es apropiado para cimentaciones, debido a que la resistencia no es homogénea.-

Es importante ejecutar por lo menos uno de los pozos más profundo que el resto,  para realizar el “cateo”, y ver las diferentes capas que componen ese suelo.

Es necesario llegar hasta la profundidad que sea necesario en cada caso, es decir, llegar a suelo firme y con la resistencia que necesitamos.

QUE SIGNIFICA “RESISTENCIA” DE  LOS SUELOS.

La   “resistencia ” de un determinado tipo de suelo es la presión máxima que puede aplicársele sin que se produzca la “rotura” o hundimiento de la masa de tierra situada debajo de los cimientos, es decir llegar a la carga máxima y que ésta no provoque que el suelo se hunda.- 

La carga admisible,   es la fuerza ejercida sobre la “unidad de superficie” ( en cm2) de contacto entre los cimientos y suelo.

La unidad que expresa la presión (carga) es en kg/cm2  - (kilogramo por centímetro cuadrado).

- (En lenguaje técnico es Kp /cm2= kilopondio/cm2)

      Ejemplo: la carga que transmite al suelo una casa es de 200 toneladas 

: 

peso de una casa con techo de Hormigón y sumando la platea), y el área de la Platea es de 100 m2, -10 x 10 metros- (1.000 cm x 1.000 cm = 1.000.000 cm2) la carga transmitida a la “superficie de contacto entre platea y suelo” es:

200.000 kg. : 1.000.000 cm 2 = 0,2 kg/cm2   (200 gramos/cm2)

El  suelo deberá ser capaz de soportar   0,2 kg/cm2.-  (0 sea 200 gramos/cm2)

La mayoría de los suelos soportan esta carga.- (Ver tablas de resistencias).

De esto se desprende, porque es más seguro, rápido y fácil de construir una platea, y porqué su uso se ha generalizado.                                                     

OTROS DATOS

Cuando se proyecta una construcción en terreno cuyo suelo no es conocido, se debe hacer el estudio del suelo (Cateos). –

La resistencia del suelo varía,  en una misma zona puede haber diferentes suelos, por eso no es aconsejable “copiar” cimentaciones “vecinas”.-

RESISTENCIA DE SUELOS DIFERENTES

-La capacidad portante (resistencia) de las arenas gruesas es de 2 kg/cm2.- 

 -En los casos de  mezclas de arena y grava (piedra partida) compactas de forma natural, la resistencia es de 2 kg/cm2 a 6 kg/cm2). (Ver tabla arriba indicada)-

 -En arenas finas la resistencia es limitada, menos de  1 kg/cm2.-(Ver tabla arriba).

- La Resistencia de las rocas varían de 10 kg/cm2 a 100 kg/cm2.- (ver tabla abajo)

-Las resistencias de los suelos  arcillosos dependen de su grado de dureza.

-Sus valores fluctúan entre 1.5 kg/cm2  a 6 kg/cm2.-  (Ver tabla siguiente): 

TABLA DE RESISTENCIA DE LAS ARCILLAS

-Una arcilla es dura cuando se parte con dificultad en terrones de gran tamaño.

-Una arcilla es firme o de consistencia media cuando se puede amasar, aunque con bastante esfuerzo.

-Las arcillas blandas se pueden amasar, pero no tienen consistencia pastosa.

-Arcillas de consistencia “pastosa” deben desecharse para cimentaciones, debido a su baja resistencia.-

Otra manera práctica para detectar la consistencia o dureza de los suelos, es cuando la pala penetra con facilidad en suelos blandos, mientras que al clavarla  en suelos de dureza media queda solo la marca de la pala.

-ROCAS: La cimentación sobre roca es lo mejor,  debido a su gran resistencia por cm2.

Las rocas Varían su resistencia de acuerdo al tipo de roca y su conformación.-   

                   La resistencia varía de 10 kg/cm2  a  100 Kg/cm2.-    (Ver tabla)