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PROYECTO Y CONSTRUCCIÓN DE OBRAS
TECNOLOGÍA II
PROF: E. TOLCHINSKY – J. GONZÁLEZ
FUNDACIONES o CIMENTACIONES
DEFINICION
Cimiento o fundación es la obra en contacto con la tierra, destinada a transmitir al suelo el
peso del edificio y el efecto dinámico de las cargas móviles que actúan sobre él.
La carga hace que el suelo se deforme, se hunda en una determinada cantidad, llamada
asentamiento, y se exige que los asentamientos de las distintas partes de una fundación
sean compatibles con la resistencia general de la construcción, a riesgo de provocar
lesiones más o menos importantes en la superestructura.
MATERIAL
independientemente del material de la estructura del edificio a fundar, el hormigón es el
material mas apto para realizar fundaciones.
Como en la mayoría de las zapatas y plateas, el esfuerzo dominante es la flexión, el uso
del hormigón armado es prácticamente total. En este caso la armadura que resiste las
tracciones debe estar defendida de la corrosión por la humedad del suelo mediante una
capa de hormigón llamada recubrimiento de no menos de 5cm
ELECCION DEL TIPO DE CIMIENTO
La elección de un tipo de cimiento depende de múltiples factores con gran cantidad de
indeterminación, como que se relacionan con la propiedades de los suelos y las
características propias de la obra, todas variables difíciles de conocer con precisión.
Podemos dar como términos del problema, los siguientes





Propiedades del suelo
Dirección y magnitud de las cargas. Dispersión en planta de las mismas
Profundidad del plano de cimentación.
Resistencia de las capas por debajo del plano de cimentación
Presencia de agua (capa freática u obras costeras fluviales y marítimas)
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Cimentaciones bajo agua puede generar la necesidad de trabajos de entibación y
achique

Existencia de construcciones vecinas o posibilidad de futuras construcciones vecinas
Afectan el diseño de nuestras propias cimentaciones y generan la necesidad de
apuntalamientos mientras las construimos.

Comportamiento futuro del suelo;
Está siempre la incógnita del cambio de las propiedades del suelo con el tiempo y la
presencia de factores no previstos, capaces de introducir nuevas variantes
indeterminadas, erráticas o aleatorias

La obra puede modificar las propiedades del suelo
Una excavación en la vecindad de un edificio puede provocar corrimientos y también,
facilitando la desecación, modificar el contenido de agua del suelo y, con ello, su
capacidad portante.
Un terreno arcilloso varía de volumen dentro de límites muy grandes al variar su
contenido de agua
El drenaje por bombeo en arena fina puede arrastrar material sólido, provocando
asientos en las construcciones vecinas.
Estudio de suelos
Las propiedades del suelo se determinan mediante estudio de suelos el cual comprende
las siguientes tareas



Exploración y muestreo
Examen en laboratorio de las propiedades físico mecánicas de las muestras
Recomendación de los medios adecuados de fundación.
Formas de resistir de una cimentación
En función de la dirección y magnitud de las cargas las fundaciones se apoyan en el suelo
de distintas formas.
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La fuerza verticales V pueden ser resistidas por las fuerzas verticales del fondo mas las
fricciones laterales de las caras
La fuerza horizontales H
pueden ser resistidas por las fricciones horizontales del
fondo mas las fuerzas horizontales en las caras de las bases
El momento M puede ser resistida por dos pares de fuerzas
a) por fuerzas verticales aplicadas en el fondo
b) por fuerzas horizontales aplicadas en los laterales
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En función de la magnitud de estas fuerzas y de la profundidad del plano de fundación
convendrá adoptar alguno de los sistemas de equilibrio propuestos.
FUNDACIONES SUPERFICIALES O DIRECTAS
Una fundación se llama superficial o directa cuando el plano de asiento de los cimientos
se encuentra a poca profundidad, entendiendo por poca profundidad aquella que puede
ser alcanzada con la excavación corriente (2 a 5 m)
Éste es el tipo de cimentación se utiliza cuando



Suelos de baja capacidad portante y cargas bajas
Suelos de alta capacidad portante y cargas importantes
La fundación superficial es usada también cuando el proyecto incluye la construcción
de sótanos y es necesario una excavación que permite acceder a suelos de mayor
capacidad portante. (Considerar que la capacidad portante de un suelo generalmente
aumenta con la profundidad).
En todos los casos, la profundidad mínima debe quedar siempre por debajo de la zona de
suelo alterable por la intemperie y agentes orgánicos; esta profundidad se encuentra entre
80 cm y 1,50 m del nivel natural del terreno.
ZAPATA AISLADA
El tipo más sencillo es la base o zapata aislada, que recibe la carga de una columna o
pilar y la lleva a tierra mediante un simple ensanchamiento, tanto mayor cuanto menor sea
la resistencia del terreno. Ésta es la solución más económica.
Bases de hormigón para columnas metálicas
En la figura, la columna metálica se embute en el hueco de la base y luego éste se rellena
con hormigón
La columna va provisto de piezas de anclaje para afirmarlo y repartir mejor la carga sobre
el hormigón
Bases de hormigón simple y armado.
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Base tronco cónica Para terrenos de consistencia normal. La altura a hasta el nivel del
solado más bajo debe ser la mínima necesaria; en la parte inferior está dibujada la parrilla
de hierros los que, como se ve, son individualmente menores que el lado de la base y
colocados en posiciones alternadas para cubrir, con mayor economía, toda la superficie
de ésta.
Base con nervios
Cuando la superficie de la base es importante ( por grandes cargas
o el suelo es de baja resistencia) la colocación de nervios permiten economizar hormigón.
Los nervios resultan por lo general fuertemente armados (son en realidad ménsulas) y
permiten rebajar la altura total de la zapata.
Base de hormigón para
Base de hormigón
Base de hormigón
columnas metálica
tronco cónica
con nervios
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ZAPATA CONTINUA O UNIFICADA
Se utilizan cuando

Existe una fila de columnas con zapatas suficientemente grandes como para que
lleguen a tocarse
 Las cargas a fundar no están concentradas en puntos (columnas) sino que están
repartidas linealmente (muros portantes)
En esta fundación predomina el largo de la fundación respecto al ancho de la misma
Base compuesta para dos columnas, con indicación de la disposición de la armadura
principal de la viga central. El menor ancho corresponde a la columna de menor carga.
Las bases compuestas de este tipo son de aplicación cuando las bases simples resultan
tan grandes que se superponen.
Zapata continua para asiento de una hilera de columnas. La viga invertida es el principal
elemento de soporte y para ella se ha dibujado en la parte inferior el diagrama de
momentos y con trazos gruesos la ubicación de la armadura principal. Como el
comportamiento de los suelos es indefinido, tanto en este caso como en otros, es
prudente que la armadura de las vigas y refuerzos de cimiento sea doble, para prevenir
momentos de flexión en cualquier sentido. El ancho a puede ser variable en
correspondencia con la mayor o menor carga de las columnas.
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PLATEA
Varias zapatas continuas paralelas, suficientemente próximas como para que lleguen a
tocarse o superponerse, producen la platea de ancho y largo igualmente importantes y
que no es más una zapata de grandes dimensiones.
Platea. Elemento principal de la sustentación es la malla de vigas invertidas, que da al
conjunto una gran rigidez. La losa de fondo puede faltar si el terreno es suficientemente
consistente.
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BASE EXCENTRICA
La presencia, de construcciones anteriores o linderos que no pueden invadiese obligarán
al uso de zapatas de carga excéntrica
Corresponde al primer tipo de la figura anterior; el momento flector de la zapata se
transmite íntegramente a la columna que resulta solicitada a la flexión compuesta. Para
disminuir este efecto se la construye lo más larga que se pueda en el sentido normal al
plano de la flexión. Resulta una estructura poco conveniente y de comportamiento
estático dudoso, sobre todo en relación con el suelo.
El uso de tensores permite centrarla carga en las bases excéntricas, liberando a la
columna de flexiones; en el grabado se muestra el tensor formado en el cuello mismo de
la base; en sótanos, es posible hacer el tensor al nivel de la primera losa debiendo
calcularse el tramo inferior de la columna para absorber la flexión.
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BASE EXCENTRICA CON VIGA DE EQUILIBRIO
La flexión producida por la excentricidad será absorbida por una viga que une la base de
medianera con otra central, no excéntrica. En la parte inferior del grabado se ilustra la
organización de las armaduras. Ambas bases y sus fustes quedan armados como si no
existiese la compresión excéntrica.
ARRIOSTRAMIENTOS
El temor de concentrar tensiones excesivas en algunos puntos y/o provocar asientos
diferenciales, siempre indeseables, llevan al arriostrado mutuo de las zapatas, o a su
combinación en grupos
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FUNDACION POR POZOS
Concepto
Consiste en la ejecución de un pozo de diámetros variables entre 1.0 m para obras
menores hasta varios metros para obras importantes. En su forma más sencilla, el pozo,
de pequeño diámetro, es vaciado a mano hasta encontrar fondo resistente; se lo rellena
luego con hormigón, formándose una columna que apoya en firme y, eventualmente,
trabajará también a fricción contra el suelo. Los pozos se unen entre si mediante vigas de
hormigón armado o arcos, sobre los que apoyara el edificio
Campo de aplicación
Éste es el tipo de cimentación se utiliza cuando



El plano de cimentación se encuentra a mayor profundidad de la necesaria para
realizar una fundación directa. Se utiliza este sistema hasta aproximadamente 8
metros de profundidad
Las cargas son muy importantes (por ej.: pilas de puentes)
Teniendo suelos aptos para fundar a profundidades menores se decide fundar mas
profundo para apoyar la obra sobre suelos mas consolidados, reduciendo los
asentamientos futuros
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Métodos de construcción
Según sea el suelo pueden presentarse la necesidad o no de realizar entivaciones o
apuntalamientos



Excavación manual sin entivacion: Si el terreno es suficientemente consistente como
para permitir trabajar a un hombre con seguridad, el pozo se hace sin protección
excavación manual con entivacion: Se construyen con entibación mediante tablas y
puntales de madera. La entibación avanza desde arriba hacia abajo junto con la
excavación; hecho el cimiento, se la retira de abajo hacia arriba, a medida que
progresa el relleno.
A cajón abierto: Cuando el terreno resulta muy desmoronable, el entibamiento se
complica. Los pozos de gran sección están sujetos a fuertes empujes, que muchas
veces superarán la resistencia de la madera. En reemplazo de la misma se utilizan
cilindros de hormigón simple o armado, que se construye a nivel del terreno, se
descalza por dentro para hundirlo y a medida que penetra en el suelo se lo va sobre
elevando con nuevo material para aumentar su peso y favorecer así una nueva
penetración. La sección ideal para estos pozos es la circular (a veces es posible
hacerla de hormigón sin armar). Todo el trabajo de descalce y vaciado suele hacerse
a mano; el rendimiento depende del número de obreros que puedan trabajar en el
fondo. Si éste es holgado, puede excavarse a máquina desde la superficie.
Como las paredes del pozo no son recuperables, se las considera formando parte de la
fundación; todo el hueco interior se rellena con hormigón simple.
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Ejecucion manual c/entivacion
abierto
Ejecucion de pozos de fundacion mediante cajon
Posibles dificultades


La desviación con respecto a la vertical por frotamientos diferenciales entre caras
opuestas
En cajones de mampostería que sufren desvíos verticales trabando al descenso en
puntos superiores puede quedar colgado el cajón y cortarse horizontalmente ante la
ausencia de armadura vertical
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Para evitar estas dificultades, las paredes se construyen generalmente con una ligera
inclinación hacia el interior para disminuir la fricción contra la tierra.
FUNDACION INDIRECTA O PILOTES
Concepto
Se denomina pilote a una construcción que se comporta como una columna enterrada en
el suelo de forma que puede transmitir las cargas desde la superficie hasta encontrar
suelos resistentes a grandes profundidades.
En función de la dirección de la carga, el pilote puede trabajar de alguna de las siguientes
maneras
a) Cargas verticales V


De punta, como si fuese una columna apoyada sobre un plano resistente
Por frotamiento lateral contra el suelo. En algunas ocasiones este frotamiento puede
resultar suficientemente intenso como para que toda la carga sea absorbida por
fricción: la cimentación recibe entonces el nombre de flotante.
b) Cargas horizontales H y momentos flectores M
 Transmiten los esfuerzos mediante presiones horizontales por empuje pasivo de
suelos
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Campo de aplicación
Éste es el tipo de cimentación se utiliza cuando




El plano de cimentación se encuentra a mayor profundidad de la necesaria para
realizar una fundación directa o por pozos. Se utiliza hasta aproximadamente 60
metros de profundidad
Las cargas son muy importantes
Teniendo suelos aptos para fundar a profundidades menores se decide fundar mas
profundo para apoyar la obra sobre suelos mas consolidados, reduciendo los
asentamientos futuros
Se desea evitar la realización de submuraciones de construcciones vecinas.
Método de construcción
Este tipo de cimentación puede ser ejecutada mediante dos métodos básicos y variantes
de los mismos
De hormigón armado prefabricado
Pilotes prefabricados hincados
De acero
De madera
Sin camisa
Hormigonados in situ
Con camisa recuperable
Con lodo bentonitico
Con camisa perdida
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Pilotes prefabricados de hormigón armado
Este tipo de pilotes tienen forma y armadura similar a una columna de hormigón con
refuerzos en los extremos para defender el pilote contra interferencias en la penetración
(punta) y para resistir los golpes de la maza (cabeza)
La armadura del pilote surge de considerar los siguientes estados de cargas
 Golpes y transporte en posición horizontal, izado de cancamos en posición mas
favorable
 Golpes de hincado
 Cargas de servicio luego de puesta en carga la estructura ( V, H, M)
Se hormigonan al pie de obra o en plantas de prefabricación y se transporta hasta la obra
Armadura de un pilote prefabricado Vista de pilotes prefabricados hormigonados en obra
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El hincado se efectúa con una maquina pilotera que levanta cada unidad, la apoya de
punta sobre el suelo y la fuerza a golpes hasta enterrarla en la longitud requerida. La
enérgica vibración producida durante la hinca puede llegar a dañar los edificios existentes
en las proximidades; el ruido puede resultar asimismo inadmisible en zonas urbanas.
Las maquinas piloteras utilizan martillos llamados pilón que puede pesar hasta 1,5 t y se
aplica con alturas de caídas de hasta 1,50 m.
Hincado de pilotes
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Pilotes prefabricados de acero
Estos tipos de pilotes se construyen generalmente utilizando perfileria laminada, perfiles
doble T de alas anchas, o bien secciones plegadas como tablestacas. No son muy
utilizados ya que exigen protecciones anticorrosivas importantes.
Pilotes prefabricados de madera
Se utilizan en terrenos en que el suelo sea muy blando de forma que facilite su hincado.
Esta característica se consigue en las márgenes de ríos y lagos.
Se los utiliza para la construcción de muelles para embarcaciones deportivas y obras de
poca exigencia estructural. Las maderas mas utilizadas son la encina, quebracho
colorado, haya, pino, abeto y nogal
Duración
Cuando se hallan permanentemente bajo agua su duración es csi ilimitada. Si estan
expuestos a ciclos de saturación y secado, su resistencia disminuye notablemente y exige
tratamientos de conservación.
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Forma y medidas
Son generalmente circulares y ligeramente cónicos. Su largo es aproximadamente 25
veces su diámetro. Las medidas tienen un máximo dado por el tamaño de los rollizos de
donde se obtienen. Generalmente tienen entre 20cm y 40cm de diámetro y 5 m a 10m de
largo.
Llevan una protección en la punta llamada azuche y para no dañar el extremo superior se
intercala otra pieza metálica entre la cabeza y el martillo.
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Pilotes hormigonados in situ sin camisa
Se utilizan cuando el terreno se mantiene estable durante la perforación. Puede realizarse
con equipos de rotación de elevado rendimiento en los distintos diámetros necesarios
Son de gran utilidad en zonas urbanas, los equipos de rotación montados sobre vehículos
todo-terreno, por permitir importantes ahorros de tiempo, en los traslados y montaje de los
mismos. También pueden ejecutarse en zonas con limitación de altura para el equipo
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Pilotes hormigonados in situ con camisa recuperable
Se utilizan cuando no existe estabilidad en las paredes durante la perforación, abarcando
una amplia gama de diámetros y permitiendo colocar con gran exactitud la armadura
necesaria, ya que es introducida en la perforación una vez finalizada y antes de proceder
al hormigonado.
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Equipos necesarios para la hinca y extracción de las camisas
 Entubadoras oscilantes :Pueden ser utilizadas en cualquier tipo de terreno, siendo
éstas accionadas por la propia máquina.
 Vibrohincadores : Presentan un mejor comportamiento en terrenos granulares,
obteniéndose normalmente unos rendimientos mas elevados, si bien pueden aparecer
dificultades en la hinca y extracción de camisas en terrenos cohesivos
Pilotes hormigonados in situ con camisa perdida
Se emplean cuando nos encontramos ante terrenos que presentan corrientes de agua
que lavarían el hormigón, y para que esto no ocurra, se utiliza una camisa que queda
perdida en el pilote.
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Pilotes hormigonados in situ con lodo bentonitico
Cuando no existe estabilidad en las paredes durante la perforación, también se puede
utilizar lodos bentoníticos. Estos se encargan de sostener el terreno, evitando así los
posibles desprendimientos del terreno.
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Cabezal
Premoldeado o in situ, el pilote no recibe de un modo directo la carga, sino por
interposición de un elemento llamado cabezal; el cabezal correspondiente a un grupo de
pilotes puede llegar a ser una estructura muy importante. Pilotes de madera o hierro
suelen unirse por emparrillados del mismo material. Los de hormigón, una vez hincados
se descarnan en cierta longitud y se hacen solidarios con un cabezal de hormigón.
CABEZALEZ PARA DOS Y TRES
PILOTES
CABEZALES PARA CUATRO O MAS
PILOTES
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La disposición simétrica es la más conveniente; el efecto de punzonamiento es el peligro
más grave, de ahí que los cabezales resulten generalmente macizos de cierta
importancia.
Inconvenientes posibles en pilotes
Durante el proceso constructivo pueden presentarse algunos de los siguientes
inconvenientes




desviación o rotura por la presencia de bloques erráticos, viejas fundaciones, etc
roturas por fallas del material durante la hinca (en pilotes de madera esta falla puede
pasar inadvertida)
lavado del hormigón por el agua subterránea durante la operación de levantar el tubo
en ciertos tipos moldeados in situ
asientos inesperados de grupos de pilotes, cuyo comportamiento puede resultar
completamente distinto del pilote que sirvió de ensayo
Ensayos para la verificación de pilotes
Una vez construido, un pilote queda íntegramente rodeado de suelo, lo que dificulta la
verificación de la calidad del trabajo realizado. Para asegurarse que el pilotaje no presenta
inconvenientes, se recurre a ensayos no destructivos que miden la respuesta del pilote
ante exigencias de carga o ultrasonido. Estos ensayos pueden ser:


Prueba de carga
Prueba de continuidad en pilotes hormigonados in situ
FUNDACIONES HIDRAULICAS
Sea la fundación superficial o profunda, la presencia de agua crea técnicas operativas
especiales que autorizan a dar categoría propia a las fundaciones hidráulicas. Podemos
tener tres casos
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


Con agotamiento
Con depresión del nivel freático
Sin agotamiento
FUNDADIONES HIDRAULICAS CON AGOTAMIENTO
Se utilizan cuando el caudal a drenar es bajo y puede ser bombeado en su totalidad.
Drenes
Cuando la venas de agua son débiles y el terreno tiene la necesaria consistencia para
zanjearlo, es suficiente el drenaje hacia puntos más bajos que el nivel general de la
excavación. Si esto es posible, se prefiere dar a estos drenajes carácter de permanentes,
con lo cual se asegura al cimiento una vida totalmente libre de aguas, con todas las
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CAÑO PERFORADO DE DRENAJE
ventajas que eso significa
UBICACIÓN DRENAJE PERMANENTE
Pozos de bombeo con entibaciones
Cuando esto no es posible, los drenes mueren en pozos y de éstos el agua se extrae con
bombas.
Cuando éstas se retiran, el agua invade nuevamente el cimiento, cosa que en el proyecto
habrá sido prevista para dotarlo de una correcta protección.
Los drenes y pozos de bombeo se van profundizando a medida que la excavaci6n
progresa. Las paredes de la excavación van siendo protegidas con entibaciones como
muestra la figura.
En ellas cada costado empuja contra el otro a través de tirantes horizontales. Los tablones
en contacto directo con la tierra deben formar una superficie continua si el suelo es muy
desmoronable. Los tablones forman un tablestacado hincado por debajo del nivel del
fondo.
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Entibacion para un pozo
Entibacion para una excavacion ancha
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Tablestacas y Ataguias
En suelos de baja capacidad portante (ej. lodos en causes de ríos), la entibación se
construye antes que la excavación.
Para esto se utilizan elementos llamados tablestacas Estos elementos de forma plana y
alargada, se construyen para ser hincados en el suelo articulados entre si por sus
extremos de forma de definir una pantalla. Los plegados de los tablestacas responden a
formas que le proporcionan rigidez a la flexión. Se construyen de acero a partir de chapas
plegadas o bien hormigón armado
ESTIBA DE TABLESTACAS EN OBRA
TABLESTACAS METÁLICAS Y DE HORMIGÓN
FORMA GENERAL DE TABLESTACAS TIPO U
Para obras importantes como presas o fundaciones de pilas de puentes las tablestacas se
unen formando un cilindro que luego se llena con materiales del lugar formando una
ataguia. Las ataguias se construyen cilíndricas ya que la presión de los materiales sueltos
en su interior es radial y la estructura esta articulada por las tablestacas.
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Las ataguias se construyen adosadas entre si formando una pantalla de varios metros de
ancho. Esta pantalla se cierra en si misma o bien contra las costas para formar un recinto
estanco dentro del cual, mediante drenes y pozos de bombeo de profundidad creciente
con la excavación, se va quitando el agua. Por la parte superior de la pantalla puede
construirse un camino que permite el acceso de materiales a puntos interiores de la obra.
TABLESTACAS HINCADAS DESDE
BALSAS FORMANDO UNA
PANTALLA DE CONTENCIÓN
ATAGUIAS PARA FORMAR UNA
ZONA DE TRABAJO ESTANCA EN EL
CAUSE DE UN RIO.
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En general, el funcionamiento de las bombas no será continuo; se lo regula con flotantes
de funcionamiento automático cuando el agua de los pozos alcanza cierto nivel.
Una vez agotado la zona de trabajo se realizan las obras sobre suelo seco y finalizadas
las mismas se inunda el recinto nuevamente para luego retirar las ataguías.
FUNDACIONES HIDRAULICAS CON DEPRESION DEL NIVEL FREATICO
Cuando las bombas no son capaces de producir el agotamiento total, se tiene la
fundación por depresión del nivel freático.
Este sistema permite trabajar en seco sin uso de tablestacas. La excavación futura queda
encerrada dentro de un cinturón de pozos filtrantes previamente perforados, tan profundos
como sea necesario y separados a distancias convenientes según sean la calidad del
terreno y la potencia de la napa.
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El bombeo provoca el descenso (abatimiento o depresión) del nivel freático y de esa
manera puede hacerse la excavación sin ningún riesgo. En este sistema, el bombeo debe
ser permanente hasta que el desarrollo de la obra permita suspenderlo.
Es conveniente que la excavación general se haga hasta muy cerca del nivel freático y
luego comenzar el bombeo. Napas muy poderosas requerirán más de un cinturón de
bombeo; excavaciones muy profundas pueden exigir también el bombeo simultáneo en
varios niveles.
FUNDACIONES HIDRAULICAS SIN AGOTAMIENTO
Este tipo de fundación ha quedado prácticamente limitado a la obra portuaria, túneles bajo
río y otras en las que el bombeo y el tablestacado quedan superados por la profundidad o
la cantidad de agua.
Son tres los tipos, esencialmente distintos, los cajones, las escolleras y los cajones
neumáticos.
CAJONES
Es una importante estructura hueca de hormigón que se construye en obrador, se lleva
por flotación hasta el sitio de su emplazamiento y allí se lo hunde lastrándolo o
permitiendo el ingreso de agua a su interior mediante válvulas
Luego de apoyado en el fondo marino se lo llena con hormigon. En las figuras puede
verse el proceso en la fundacion de un puente
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UBICACIÓN DE LAS FUNDACIONES
DE UN PUENTE
TRASLADO DEL CAJON POR
FLOTACIÓN
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HORMIGONADO DEL INTERIOR DEL
CAJÓN, SOBRE EL CAJÓN
CONSTRUCCIÓN DE LAS
COLUMNAS DEL PUENTE
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ESCOLLERAS
Concepto
Consiste en un pedraplen (terraplén de piedras) que se construye para formar una barrera
contra corrientes de agua. Se proyecta y calcula el tamaño de las piedras para que las
mismas resistan, con su propio peso, las fuerzas de arrastre del agua.
Cuando no se dispone de piedras del tamaño y peso necesario en el lugar, se construyen
elementos de hormigón armado con formas irregulares y se recubren los pedraplenes con
los mismos.
Están compuestos por varias capas con piedras de tamaño y peso creciente hacia la
superficie
Campo de aplicación



Diques rompeolas en puertos marinos. El objetivo es formar una zona de abrigo del
oleaje externo
Defensas de costas de ríos fluviales
Cierre de ríos para presas de materiales sueltos.
Método de construcción
Se prepara el fondo dragando para remover materiales no aptos
Luego se arroja desde la superficie los distintos tamaños de piedras. Esta tarea se puede
realizar avanzando desde la costa o bien mediante el traslado por barcazas con descarga
de fondo
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Rompeolas en zona de abrigo de puerto
escolleras
Dique rompeolas formado con
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Escolleras con bloques de hormigón armado
Utilización de escolleras para respaldos de presas
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CAJONES NEUMATICOS
Tiene el fondo abierto, pero herméticamente cerrada la boca superior; se inyecta aire
comprimido en la cámara interior y de esa manera el agua no sólo es expulsada, sino
impedida de volver a entrar, reemplazándosela por aire a presión.
En ese ambiente se instalan los obreros y van descalzando interiormente el cajón que
comienza a hundirse: simultáneamente sobre él se sigue sobre elevando la obra. Éste es
un trabajo sumamente delicado y de bajo rendimiento: el operario necesita un período de
adaptación a la presión antes de comenzar cada jornada, y otro de descompresión al
terminarla.
Debe asegurarse la provisión de aire fresco, controlarse el contenido de anhídrido
carbónico y tomarse todas las medidas para evitar la entrada de agua al recinto y las
pérdidas de presión durante la entrada y salida de obreros y materiales
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construcción de un cajón neumático
Preparación del suelo para la instalación
de hormigón
construcción de la cámara de trabajo
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Columnas de ingreso de personal y materiales
Excavación dentro de la cámara de
trabajo bajo agua
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Extencion de las paredes en la superficie
Verificacion del nivel portante del suelo
Llenado de la cámara de trabajo con hormigón
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CONSOLIDACION
A veces es posible mejorar la capacidad de soporte del suelo mediante tratamientos
especiales para apoyar sobre él un tipo cualquiera de estructura; ésta es la consolidación,
que no es en sí misma una fundación, sino que la hace posible.
La idea básica de este tipo de fundación es la de mejorar por medios artificiales las
condiciones del terreno, para asentar sobre él alguna de las fundaciones estudiadas
anteriormente. Se trata de aumentar su capacidad de soporte mediante su compactación
puramente mecánica o su endurecimiento por medios químicos. Son tres los tipos de
compactación:
CONSOLIDACION POR CONGELAMIENTO
Ésta es una consolidación temporaria con una finalidad semejante a la del tablestacado.
El terreno es llevado a temperaturas muy bajas, solidificándose en macizos de alta
capacidad de soporte, que lo convierten en autoportante y le permiten servir de muro de
contención de los suelos adyacentes.
Alrededor de la futura excavación se colocan tubos de perforación por los que se hace
circular mezclas frigoríficas, enfriadas por la expansión de un gas. La temperatura puede
llegar a los -50C y se ha podido llevar la resistencia de ciertas arenas hasta los 180
kg/cm2. Esto permite ejecutar con total seguridad las excavaciones y los cimientos; el
sistema ha sido usado también para detener deslizamientos. Hecha la obra, se retira el
sistema refrigerante y el terreno vuelve a su situación anterior.
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CONSOLIDACIÓN POR COMPACTACION
En este caso la consolidación es permanente y se la tiene en cuenta como un elemento
de la obra definitiva.
La compactación se realiza de dos maneras


Vibrando y golpeando la masa del suelo, con lo que se consigue que disminuya de
volumen con el consiguiente aumento de densidad; la disminución de volumen
produce asientos superficiales que obligan a ulteriores rellenos con tierra de préstamo.
Introduciendo pilotes en cantidad suficiente para producir la requerida disminución de
volumen y el correlativo aumento de densidad; el menor volumen del suelo es
compensado con el volumen de los pilotes y no hay asientos ni necesidad de
préstamos. Los pilotes son parte de la obra definitiva.
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CONSOLIDACION POR INYECCIONES PETRIFICANTES (JET GROUTING)
Concepto
Las inyecciones genéricamente consisten en un conjunto de operaciones necesarias para
rellenar huecos y fisuras en el terreno. Su objeto fundamental es mejorar las
características mecánicas del suelo (incremento de la resistencia, disminución de la
deformabilidad, etc.) así como la disminución de la permeabilidad.El fluido de inyección es
variable pudiendo ser exclusivamente químico (resinas y mezclas)
Campo de aplicación
La técnica del Jet-Grouting tiene múltiples aplicaciones (mejora del terreno,
impermeabilización, túneles, etc.) siendo el fluido de perforación también variable
(cemento, bentonita, mezclas químicas, etc.)
Métodos de construcción


Perforación hasta la cota final
Inyección del fluido y la recuperación de la tubería simultáneamente. En este caso, las
presiones de perforación son elevadas, entre 350 y 600 bar. Las variables en la
ejecución son, fundamentalmente: presión, velocidad de rotación, velocidad de avance
y consumo de cemento. El radio final de la inyección dependerá de dichas variables y
de las características geotécnicas del terreno
Proceso de ejecución de jetgrouting
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RECALSE DE MUROS (SUBMURACION)
Concepto
Se llama submuracion a la tarea de llevar el nivel de fundación de un cimiento existente a
un nivel inferior.
El trabajo supone excavar por debajo del cimiento, con riesgo de caída para toda la
superestructura y luego ejecutar una nueva base inferior y un muro nuevo bajo el
existente donde se apoyara el mismo.
Campo de aplicación
Se hace necesario realizar estos trabajos cuando


Se construyen sótanos linderos a edificios existentes
Se construyen bases de fundación directa sobre la línea municipal lindera a una
construcción existente.
Método de construcción
El trabajo se desarrollará siguiendo las siguientes etapas:





Apuntalamiento del edificio existente (considerar: sustentación vertical en
correspondencia inmediata con la parte afectada; sustentación vertical de todos los
elementos que apoyen sobre esa parte y toda la zona que sea servida por los mismos;
arriostramiento transversal entre columnas, pilastras, etc. y prevención de eventuales
empujes fuera del plano vertical; se entiende que todas estas medidas dejan
prácticamente sin carga el cimiento a recalzar)
Descalce, es decir, excavación hasta el nivel deseado (eventualmente la excavación
necesitará ser entibada)
Ejecución del cimiento nuevo
Recalce (esta operación y la anterior pueden llegar a ser una sola)
Retiro del andamiaje provisorio.
Submuracion de una medianera para construir un sótano en el predio vecino
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En A) se ve en planta la disposición de la berra de seguridad, cuyo corte A-A muestra la
situación de la obra al comienzo de la submuración, con indicación de N1, nivel actual y
N2, nivel futuro y N3, plano final de asiento de la pared recalzada.



Se corta el terreno perpendicularmente al muro hasta lograr el perfil que muestra la
figura; de estos cortes se hacen varios simultáneamente, anchos de no menos de 1
metro ni más de 1,50; separados entre sí, por lo menos, 5 m, distancia que se
aumentará prudentemente para muros muy cargados.
Esos cortes permiten ejecutar la pared nueva por debajo del cimiento antiguo, y
queda, de ese modo, sostenida como se indica en C), por los pedazos 1 y la berma de
seguridad.
La misma operación se repite como se indica en D) y E), de tal manera que los pilares
de submuración en ejecución simultánea conserven siempre el mismo
distanciamiento. En E) se ve el submural terminado con indicación de las tres
alternancias elegidas en el caso del ejemplo.
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Asentamientos
Esta superestructura sufre el efecto de cuatro asientos

Deformaciones elásticas del apuntalamiento provisorio por la carga del edificio por
sostener.
 Hundimiento del terreno en el plano de apoyo de los puntales.
 Deformaciones elásticas de la submuracion definitiva
 Hundimiento del terreno bajo el nuevo plano de apoyo
Los asientos deben conservarse dentro de las posibilidades de deformación del edificio
existente. De ahí la necesidad de dimensionar con generosidad los apuntalamientos
Recalzar es una operación delicada, costosa y lenta, en ocasiones hecha en condiciones
verdaderamente difíciles, complicadas aun mas por la necesidad de proteger la estructura
por subfundar durante todo el periodo de construcción, vigilar la seguridad de terceros y la
del propio personal.
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RECALCE DE COLUMNAS
Método de construcción
Primer paso
Se construyen las zapatas 2 de hormigón simple o armado, una a cada lado de la
columna 1, tan próximas entre sí como sea posible. Para fijar esta distancia mínima se
tendrá en cuenta que una vez cargadas no transmitan a los paramentos de la futura
excavación un empuje peligroso. Para ello se la dimensionará todo lo grande que sea
necesario, para que la presión unitaria, sobre el terreno sea muy pequeña.
Segundo paso
Se colocan los perfiles 4 sobre los cuales se llevará provisoriamente la carga de la
columna; estos perfiles asientan cómodamente sobre un colchón de madera encuadrada
3 de dimensiones robustas, cuya finalidad es la de repartir las reacciones de los perfiles
sobre las zapatas 2. Si éstas están próximas, los perfiles tendrán menos flecha y serán
menores entonces los movimientos de la superestructura.
Tercer paso
Se ejecuta el dado 5 de hormigón armado; previamente la columna ha sido descarnada
para que el dado se haga totalmente. solidario con ella y transmita por corte su carga a
las vigas metálicas 4. Este dado es el elemento principal de la estructura provisoria: se le
dará una altura grande para que tenga rigidez, llevará armadura fuerte, 8erú hecho con
hormigón de calidad y vaciado muy controlado. Una vez endurecido se puede proceder al
descalce de la base.
Cuarto paso
Se hace la excavación descalzando completamente la base de la columna que queda en
el aire. Las zapatas 2 están recibiendo la totalidad de la carga por intermedio de las vigas
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y el dado. Tal vez la excavación requiera entibación para absorber el empuje de las
zapatas provisorias.
Quinto paso
Se construye la nueva base con su fuste, previa demolición de la base vieja.
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FUNDACIONES SOBRE ARCILLAS EXPANSIVAS
Concepto
Las arcillas llamadas expansivas tienen la particularidad que durante la sequía, la arcilla
pierde agua y se contrae apareciendo grietas más o menos profundas, y durante las
lluvias, absorbe agua y se hincha, las grietas se cierran, pero el volumen aumenta aun
más, apareciendo empujes verticales V y horizontales II, causantes de múltiples lesiones
en el edificio (si la construcción es suficientemente pesada y reforzada, el empuje puede
ser absorbido sin daño). Este fenómeno afecta a numerosas zonas en todo el mundo y en
nuestro país en Salta y Entre Ríos, por ejemplo, y lugares como Castelar, en el gran
Buenos Aires. Fig. A
Formas de construcción

Platea de hormigón armado. No anula el fenómeno alternativo, pero lo resiste. Es una
excelente y generalmente costosa solución. Fig. B

Los cimientos se llevan por debajo de la profundidad alterable; para evitar la fricción
del hinchamiento sobre los fustes, los pozos se rellenan con arena. La solución es
costosa, pero no impide el agrietamiento de los pisos. Eventualmente, la arena puede
retener agua libre y llevar la arcilla a la saturación, lo cual es peligroso. Fig. C

La construcción de veredas perimetrales tiene por objeto conservar inalterado el
contenido de agua del suelo, impidiendo que la lluvia lo aumente o la evaporación lo
seque. Solución tanto más segura cuanto mayor sea la impermeabilidad y el ancho de
las veredas. Fig. D

Los cimientos se llevan por debajo de la profundidad alterable y el piso se construye
elevado; los fustes pueden ser eventualmente protegidos por canto rodado. Excelente
y costosa. Fig. E
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TIERRA ARMADA O TIERRA RETENIDA
Concepto
Los muros de tierra armada son estructuras de contención autoportantes. El sistema
consiste en un panel frontal de hormigón premoldeado conectado al suelo con una malla
galvanizada. La teoría básica de estos muros dice que la presión del material genera un
anclaje de la malla en el suelo que hace que esta evite el deslizamiento.
Campo de aplicación
Se utilizan en obras viales, fundación de estribos de puentes, estabilización de taludes,
estructuras de contención de suelos, etc.
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Método de construcción
Acopio de placas premoldeadas
Montaje de placas premoldeadas
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Posicionamiento de placas premoldeadas
Vista exterior del muro
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Malla atada a las placas premoldeadas
Tapado de una capa
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Compactación de una capa
Obra terminada
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MUROS DE CONTENCION
Concepto
Consiste en la ejecución de un tabique vertical que contiene el suelo que presiona
horizontalmente
Campo de aplicación
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


Para contener rellenos de suelo formando un desnivel en un muelle
Para contener rellenos de un terraplén sin talud
Siempre que se necesite una diferencia de nivel
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ANCLAJES DE TRACCION
Concepto
Se denominan anclajes a elementos similares a pilotes inclinados que se introducen en el
suelo para resistir esfuerzos horizontales evitando el desmoronamiento del mismo.
Campo de aplicación
Los anclajes son utilizados para mantener la estabilidad de taludes, pantallas de
hormigón, tablestacados, etc.
Pueden tener carácter definitivo o provisional, como ocurre normalmente en los
empleados en pantallas para edificación con carácter de arriostramiento hasta la
ejecución de los losas
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Métodos de construcción
En su ejecución se realizan las siguientes tareas
 La perforación con la inclinación y longitudes proyectadas, utilizando los medios
adecuados en función del terreno a perforar (rotación, rotopercusión, con entubación o
sin ella, etc.)
 Se introduce el cableado del anclaje
 Se procede a la inyección de mezclas de cemento (o aditivos si éstos son necesarios).
En ocasiones, el proceso de inyección se realiza en dos etapas: una inyección
primaria y una inyección secundaria.
 Tesado de los anclajes
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Los anclajes habituales suelen ser de cable de acero postensado ó bien de barras de
acero de alto límite elástico.
PANTALLAS
Concepto
Las pantallas son elementos de contención ejecutados previamente a la realización de
excavaciones cuando estas no pueden ser realizadas directamente, debido a la existencia
de terrenos poco estables o a razones de seguridad por proximidad de edificios. Estas
pantallas pueden realizarse de dos formas
 Continua (muros-pantalla) con espesores entre 30 y 100cm de espesor. Con equipos
especiales.
 Discontinua (mediante pilotes) con equipos análogos a los vistos en pilotes.
Pantalla continua
Pantalla discontinua
Campo de aplicación
 Contención de suelo ante desniveles
 Impermeabilización. Se realizan pantallas plásticas, formadas por mezclas de
bentonita-cemento, o bien en los casos de ejecución de elementos portantes
realizados mediante equipos de pantallas.
Método de construcción
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
Pantallas en seco: Se opta por este tipo de pantalla cuando el terreno se mantiene
estable durante la perforación, lograndoce una simplificación en las tareas de
colocación de armaduras y hormigón.

Pantallas con bentonita: Resulta idónea cuando el terreno presenta falta de
estabilidad, empleándose normalmente lodo bentonitico con el fin de evitar posibles
desprendimientos.

Pantallas discontinuas de pilotes: Se suele utilizar cuando las solicitaciones son
menores, ya sea por la existencia de terrenos con características geotécnicas
superiores, por menores cotas de excavación, por mayores arriostramientos, etc.
Estabilidad de las pantallas
Las pantallas normalmente no tienen capacidad de resistir empujes horizontales por si
mismas. Para lograr esta capacidad se las combina con pilotes de tracción o anclajes de
tracción que se introducen en forma horizontal en el suelo a medida que avanza la
excavación.
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