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)
