sistemas para el recalce de cimentaciones superficiales

8/9/2019 Sistemas Para El Recalce de Cimentaciones Superficiales

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Sistemas para el Recalce de CimentacionesSuperficiales

1. Descripción

2. Introducción

3. Causas que pueden dar lugar a un recalce4. Fases de un recalce

5. Recalces superficiales

6. Creación de losas

7. Profundización del plano de apoyo

8. Refuerzo o creación de cimientos

9. Recalces profundos

10. Pilotes que atraviesan las cimentaciones existentes

11. Pilotes adosados con cabezales posteriores de unión

12. Pilotes puestos en carga de forma controlada

13. Conclusiones

14. ibliograf!a

15. Referencias bibliogr"ficas

Descripción

Se describen los diferentes Sistemas de Recalces de Cimentaciones Superficiales, dependiendo de las diferentessoluciones que sean posibles realizar, conjugando el tipo de cimentación y los materiales que se dispongan paraesto.

Introducción#

Los recalces superficiales consisten en la transferencia de cargas a elementos de cimentación de mayor superficieque los cimientos originales o apoyados en niveles inferiores; pero sin llegar a profundidades considerables.

ste escrito como el t!tulo indica aborda los diferentes sistemas para el recalce de cimentaciones superficiales, lascausas que pueden dar lugar a acometer un recalce. "eremos tambi#n como no siempre se trabaja en el cimiento

directamente sino que se puede intervenir en el propio suelo, d$ndole al mismo las propiedades necesarias para sufuncionamiento frente a las cargas que se le imponen.

Causas que pueden dar lugar a un recalce#

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% pesar de que cada recalce resulta distinto en parte o en todo a los dem$s, las causas generales que pueden darlugar a este tipo de actuaciones pueden clasificarse en cuatro grandes grupos&

• Las que se derivan de un defecto del proyecto.• Las originadas por un defecto de ejecución.• Las derivadas de una variación en las condiciones del entorno de la estructura.• Las motivadas por variaciones en las 'ipótesis con arreglo a las que se proyectó originalmente la estructura.

Las dos primeras corresponden a actuaciones que 'an de resolver situaciones patológicas, que evidentemente nodeber!an e(istir si la obra se proyectó y construyó correctamente. Sin embargo, resultan 'arto frecuentes en lapr$ctica 'abitual.)e 'ec'o, por poner un ejemplo, las estad!sticas de las compa*!as aseguradoras m$s importantes reflejan que lasiniestralidad asociada a los defectos de cimentación es del orden del triple de la originada por cualquier otra causaen el $mbito de la construcción.+or otra parte, de entre las causas particulares que dan lugar a una obra defectuosa, las mismas estad!sticas reflejancontundentemente cómo una gran parte de los siniestros se producen por ausencia, insuficiencia o malainterpretación de los reconocimientos geot#cnicos.)e los datos anteriores se deriva directamente la gran trascendencia de investigar y analizar con detalle el terreno,algo que, desgraciadamente, a menudo se infravalora en su importancia.n cuanto a las variaciones del entorno de la estructura, tambi#n algunas de estas causas deber!an o podr!an

preverse de antemano, al menos las m$s frecuentes. ntre ellas cabe destacar las alteraciones originadas porconstrucciones y obras pró(imas a la estructura e(cavaciones, vibraciones, rebajamientos del nivel fre$tico porbombeos cercanos, etc-.

inalmente, el cuarto grupo es quiz$s el /nico que no es previsible de antemano, dado que supone un cambiosustancial en la concepción original de la obra& incremento de alturas del edificio, e(cavación de nuevos sótanos,aumento de sobrecargas por cambios de uso, etc.

Los principios para la realización de un recalce con #(ito son los mismos de anta*o& m!nima interferencia con laconstrucción e(istente y transferencia de las cargas a la nueva cimentación de modo adecuado. Sin embargo, 'oye(isten nuevas t#cnicas, por ejemplo, la del 'ormigón pretensado, que 'acen m$s f$cil esta labor.

Fases de un recalce#

n un caso general, el recalce puede tener las siguientes fases&

a. Refuerzo y apoyo provisional de la estructura, si se precisa.b. 0ransferencia de cargas de la cimentación primitiva al apoyo provisional.c. Construcción de la nueva cimentación.d. 0ransferencia de las cargas a la nueva cimentación.

Refuerzo y apoyo provisional de la estructura, si se precisa.

Sólo la prudencia puede dictar normas a este respecto. n edificios antiguos, este trabajo preparatorio puedeconstituir la mayor parte de la operación como ocurre en las grandes catedrales e iglesias. Se refuerzan los muros

con barras de acero, los 'uecos se rellenan mediante inyecciones, etc.

n edificios modernos puede bastar un apuntalamiento e(terior, quiz$s mediante estructuras reticulares o elapuntalamiento de arcos y vigas.

Cuando 'ay que recalzar una serie de cimientos aislados es frecuente unirlos mediante vigas de atado.

Transferencia de cargas de la cimentación primitiva al apoyo provisional.

ste proceso est$ !ntimamente ligado al anterior. Con frecuencia es deseable transmitir la carga del miembroestructural que se va a recalzar a soportes provisionales, antes de proceder al recalce de aquel. sto suele 'acersemediante cu*as y gatos 'idr$ulicos.

n muc'o casos se transfieren las cargas a los soportes provisionalmente mediante una serie de vigas, llamadas 1agujas 2, paralelas y 'orizontales, que atraviesan el muro que se va a recalzar a trav#s de una serie de aberturas.stas agujas apoyan, a veces mediante gatos, en dos apoyos provisionales.


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Cuando se trata de pilares o columnas met$licas, se pueden soldar dos angulares en lados opuestos del pilar, queapoyan sobre estas vigas. +ara cualquier tipo de pilar se puede emplear cepos de fricción.

Las cu*as tienen la ventaja de su econom!a y sencillez, pero tienen el inconveniente de que con ellas no se puedecontrolar la fuerza aplicada.

igura 3.4. %poyo provisional de un pilar de ladrillo, para evitar desplazamientos verticales y 'orizontales durante elrecalce. Cimiento provisional de madera y sistema de cu*as.

Construcción de la nueva cimentación.

n los m#todos cl$sicos de recalce las nuevas cimentaciones se construyen debajo de las e(istentes, para ello secomienza por e(cavar bajo estas.

+ara no tener que transferir las cargas a apoyos provisionales, se puede confiar en el efecto bóveda debajo de unmuro continuo.

5n posible dispositivo para construir la nueva cimentación se indica a continuación.


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n el caso de muros continuos la distancia entre zanjas abiertas simult$neamente debe ser igual, al menos, a 4 6veces su profundidad. Su anc'o suele ser de 4 m y su longitud de 4.7 a 8 m.

5na vez terminado el primer recalzo se e(cavan los pozos 8 y se recalzan.


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5na vez terminado el segundo recalzo, se recalzan los espacios intermedios.


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l material m$s usado 'oy para construir la nueva cimentación es el 'ormigón, el mismo tiene grandes ventajas paraser usado en recalces, puede fluir, puede ser bombeado y desarrolla gran resistencia incluso bajo el agua.

%lgunos autores Sc'ultze y Simmer 49:- y +aterson 49:-- recomiendan e(traer las maderas de la entibaciónuna vez fraguado el 'ormigón. Sin embargo otros


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Ensanche del cimiento en su plano. La trabazón puede conseguirse mediante bulones, resinas, dentado de la juntade contacto o acu*amiento de forma igura 3.8-.

igura 3.8 Soluciones para el ensanc'e de cimientos.

5na variante patentada la constituye el sistema +ynford, que consiste en introducir unos castilletes met$licos en'uecos abiertos en las cimentaciones pasando entre ellos las armaduras y sustituyendo as! los viejos cimientos de

mamposter!a por bloques de 'ormigón armado igura 3.B-. ?8@

Puenteo del cimiento por encima del mismo, transmitiendo las cargas a un anillo que contornea y ensanc'a lacimentación. n el caso de muros el puente puede formarse mediante vigas de acero u 'ormigón needle beams-

que descansan sobre carreras preformadas paralelamente al cimiento igura 3.3-.

igura 3.B Recalce con castilletes +ynford.


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igura 3.3 Soluciones de puenteo y ensanc'e de cimientos corridos.

Si se trata de pilares o columnas aisladas es necesario formar una base armada contorneando el arranque de losmismos, lo cual plantea problemas de espacio. l ensanc'e de los cimientos puede tener una configuración distinta

de la original igura 3.7-.

igura 3.7 nsanc'e de cimientos corridos con mejora local del terreno.

La unión del 'ormigón fresco con el antiguo se efect/a mediante la presión que resulta de la contracción del'ormigón fresco por la retracción. +ara evitar las grietas que podr!an producirse y que perjudicar!an a esta unión, ypara resistir a los esfuerzos resultantes de la descomposición de las fuerzas aplicadas, es necesario armar este'ormigón mediante cercos suficientemente numerosos.

Cuando la losa no es accesible en todas sus caras columnas en medianer!a-; la reconstrucción es muy delicada,siendo necesario constituir una viga completa que envuelva la columna y 'aga cuerpo monol!tico con el mismo.


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l inconveniente de todos estos m#todos proviene de que no es posible efectuar una puesta en carga progresiva.Las cargas iniciales contin/an pasando por la losa primitiva, y las sobrecargas se repartir$n sobre toda la nuevaanc'ura, aumentando as! los esfuerzos en la cimentación inicial.

Creación de losas#

s un caso l!mite del ensanc'e de cimientos y consiste en macizar el espacio e(istente entre los mismos, creandouna especie de losa lógicamente el armado difiere del que corresponder!a a 'aber proyectado de entrada la losa-.Sz#c'y 49=3- cita un caso en el que la losa se construyó por encima de los cimientos, pasando armaduras por losplintos e(istentes sobre los mismos y 'ormigonando posteriormente el conjunto. Con esta solución se consiguióreducir los asientos de las capas de turba subyacentes, pero en otros casos, al formarse un bulbo de presionesmuc'o m$s profundo que el de los cimientos aunque de menor intensidad-, se 'an visto afectados estratos inferioresmuy comprensibles y ello 'a redundado en asientos importantes posteriores al recalce.

n la figura 3.= se indican diversas soluciones constructivas para este tipo de recalces.


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igura 3.=. Soluciones de creación de losas sobre cimientos e(istentes.

Profundización del plano de apoyo#

Suele 'acerse mediante pozos construidos con descalce parcial de la cimentación e(istente batac'es- y bajando'asta un nivel de suficiente resistencia. Aormalmente se consigue tambi#n un aumento del $rea de reparto. % veces

se llega a esta solución para crear sótanos bajo edificios e(istentes.

s un m#todo muy usado para el recalce de muros con cimiento corrido ya que la propia rigidez estructural permitepuentear los sucesivos 'uecos creados igura 3.:-. n el caso de cimientos aislados es de dif!cil ejecución ya que elproceso supone una concentración de esfuerzos desfavorable, recurri#ndose generalmente a la sustitución completadel cimiento, previo apuntalamiento de la columna. Dnicamente cabe utilizar este m#todo sin apuntalamientointermedio cuando se trata de grandes macizos de cimentación.

igura 3.:. Recalce por batac'es de cimentación corrida. Sección t!pica.

5n tipo especial de recalce es el procedimiento Soilcrete de la firma alemana Eeller, que consiste en abrir unacavidad o batac'e de 'asta 4 m. de di$metro bajo un cimiento mediante agua inyectada a presiones de 4 a BFgGcm8 por un peque*o taladro. La cavidad se rellena con mortero de cemento, llegando a 'acer tantos batac'escomo requiera el recalce igura 3.>-.

l procedimiento requiere un control muy cuidadoso y es aplicable preferentemente en suelos finos algo co'esivosFH42= a 42> cmGs-, La puesta en carga del batac'e se consigue por la misma presión de inyección.


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igura 3.>. +rocedimiento Soilcrete.

Refuerzo o creación de cimientos#

n algunos cimientos de mamposter!a de $rea suficiente para las cargas a soportar puede producirse un lavado odegradación del mortero de unión o la disgregación por alteración de los elementos p#treos. n esos casos untratamiento eficaz puede ser la cimentación por inyección de la mamposter!a, dando la co'esión o resistencia atracción y frenando su degradación.

% veces esta operación es inviable por lo somero del elemento de cimentación, siendo necesario crear un aut#nticonuevo cimiento involucrando parte del terreno o introduciendo elementos de soporte au(iliares.

n algunos casos se crea un marco de 'ormigón en torno a la columna o muro o un emparrillado de vigascontorneando un conjunto de pilares- y se inyecta el espacio interior 'asta crear un bloque cementado.

5n ejemplo es la solución de refuerzo propuesta para el recalce de las pilastras que consiste en unos marcos de

'ormigón armado que contornean los antiguos cimientos corridos de mamposter!a, arriostrados por una losa desolera.

l terreno queda as! confinado por arriba y lateralmente, cerr$ndose interiormente con una inyección qu!mica que, almismo tiempo refuerza el terreno. +or /ltimo, se cementa la mamposter!a y el terreno confinado mediante unainyección de cemento m$s barata y con la cual se puede lograr un cierto nivel de puesta en carga regulandoadecuadamente las presiones.

Sin embargo, por problemas de inyectabilidad y ejecución se est$ pensando en otro tipo de confinamiento perif#ricode los cimientos.

% veces el marco de 'ormigón se sustituye por un tablestacado corto 424.7 m- pero es dif!cil que un edificio en

precario estado soporte la 'inca sin problemas. La introducción de las tablestacas a presión puede ser unaalternativa en algunos casos.

Cuando el cimiento est$ muy deteriorado o es claramente insuficiente la solución usual consiste en el apuntalamientolateral de la columna eventualmente con atirantado o refuerzo de la misma- y construcción de un nuevo cimiento.Como variante tambi#n puede puentearse el pilar mediante vigas met$licas transmitiendo a unas carreras au(iliares,e(cavando luego el 'ueco del nuevo cimiento y rellen$ndolo de 'ormigón armado.

n algunos casos estos recalces se ejecutan descargando los muros o columnas; pero normalmente el descalce essólo parcial, construyendo la nueva cimentación por puntos o batac'es. ste tipo de recalces impone ciertaslimitaciones ya que&

•

La cimentación o la superestructura debe ser capaz de puentear el 'ueco creado.• )ebe quedar garantizada la estabilidad de la tierra en las paredes de la e(cavación.• l apoyo sobre los nuevos cimientos debe quedar asegurado con deformaciones m!nimas y sin transmitir

cargas anormales a la estructura.


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Recalces profundos#

Con el desarrollo a lo largo del siglo II de los pilotes in situ como elementos de cimentación resultaba inevitable lae(trapolación a mayores profundidades de los batac'es o pozos de recalces mediante los citados elementos, depeque*o di$metro y elevada resistencia.

5n ejemplo de pilote de recalzo que se 'inca en el terreno por elementos mediante un gato es el que se muestra enla figura 3.9. l di$metro de estos pilotes puede oscilar entre 8B y 87 cm.

% principios el recalce por medio de pilotes 'incados con gato dio resultados mediocres. l irst Aational City JanF,de Kall street, en Aueva orF, resultó da*ado como consecuencia de un asiento de 7 cm durante y tras el recalce poresta v!a.

n 4947, . %. +rentis advirtió que cuando se descargaba un pilote 'incado de una carga de :7 t se produc!a unaelevación de 4 cm pero al volver a aplicar la carga el asiento era de 7 cm.

igura 3.9 +ilote 'incado mediante gatos.

sto dio lugar al concepto de bulbo de presiones que soporta el pilote sin asiento mientras se mantenga la presión. Sise retira la carga es necesario que el pilote asiente de forma importante para reconstruir ese bloque.

Como consecuencia, +rentis y L.


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ste tipo de recalce se 'ac!a antiguamente mediante pozos construidos por batac'es bajo muros o descubriendo porpartes la cimentación antigua. n el recalce del castillo de Oerten en %lemania realizado en los a*os = mediantepozos de 4.8 m de di$metro y 3 m de profundidad, formado por anillos prefabricados y arriostrados en cabeza porcarreras de 'ormigón armado de 4.8 ( 4.B m8, cosidas mediante bulones a los cimientos corridos o aislados.

n la actualidad para este tipo de recalce se recurre casi e(clusivamente a los pilotes con las modalidadessiguientes&

4. %travesando la cimentación e(istente, transmitiendo las cargas por ad'erencia, unión de armaduras, etc.8. %dosando los pilotes a las cimentaciones o intercal$ndolos en la planta y construyendo luego un elementopuente o m#nsula que transmita las cargas.

B. jecutando los pilotes desde batac'es abiertos bajo las cimentaciones y logrando luego la puesta en cargamediante cu*as o gatos.

n el siguiente ep!grafe se comentan con mayor detalle las posibles soluciones.

'#(#$ Pilotes que atraviesan las cimentaciones existentes#

Suele ser de peque*o di$metro, de los denominados micropilotes o pilotes2aguja pali radice en la terminolog!aitaliana de la primera patente-. %ctualmente se dispone de tipos muy diversos de pilotes de peque*o di$metro, como

son&

a- Micropilotes realizados con batería de perforación a rotación que sirve al mismo tiempo de entubación cone(pulsión de los detritus mediante el agua de refrigeración de la corona de corte-. 0erminada la perforación se colocala armadura y se va llenando el taladro con mortero, retirando por tramos la entubación. Suele ayudarse lapenetración y densificación del mortero cerrando la entubación en cabeza y aplicando presión de aire igura 3.44-.

%l poder introducir la entubación por tramos roscados de muy corta longitud este tipo de pilote utiliza maquinaria detama*o muy peque*o, lo cual permite trabajar en espacios muy reducidos. 0ienen el inconveniente de la adición deagua, lo cual puede ser perjudicial en terrenos inestables o flojos, tampoco es f$cil colocar armaduras tubulares.

igura 3.44 ases de ejecución de un pilote convencional.

a) Perforación con extracción del terreno con agua de refrigeración#


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b) Introducción de armaduras#

c) *ormigonado con retirada progresiva de la bater!a de perforación con eventual obturación en bocay aplicación de presión de aire#

b- Micropilotes realizados en seco sin entubación y con barrena helicoidal salvo la perforación del cimiento-.0ambi#n se puede perforar con coronas refrigeradas por aire, 5na vez limpio el taladro se coloca la armadura y seinyecta un mortero fluido o una lec'ada de abajo a arriba mediante una tuber!a au(iliar. n el caso de armadura

tubular la lec'ada se inyecta por la boca del tubo 'aci#ndolo refluir por el fondo y la pared e(terior del mismo 'asta lasuperficie. ventualmente puede taponarse la salida y poner en presión la lec'ada.

stos micropilotes e(igen un terreno no muy duro, y desprovisto de obst$culos, bloques, capas cementadas, etc.,generalmente sin nivel fre$tico y que no se desprenda al perforar. 0ambi#n pueden realizarse con entubación peroentonces la ejecución se complica considerablemente.

c- Micropilotes con bulbo inyectado a presión sistema tubfi(-.

5na vez realizada la perforación por el sistema impuesto por el terreno, se coloca una armadura tubular provista ensu parte inferior de manguitos el$sticos que 'acen de v$lvula anti2retorno, a continuación se 'acen descender por elinterior del tubo con obturadores colocados a la distancia necesaria para aislar cada manguito. n primer lugar, se

inyecta por el manguito m$s profundo y a trav#s del tubo interior una lec'ada fluida que rellena el espaciocomprendido entre la armadura tubular y el terreno, creando una vaina de cierre. Seguidamente y antes de que estalec'ada 'aya fraguado totalmente se inyecta nuevamente por los sucesivos manguitos, de abajo a arriba y conpresión suficiente para romper la vaina y crear un bulbo desplazando el terreno. igura 3.48-.

Los micropilotes tienen la ventaja de ejecutarse con maquinarias de reducidas dimensiones, lo cual permite trabajaren sótanos y lugares de bajo tec'o para problemas concretos, pero en general suele ser complicado introducir lasm$quinas desde el e(terior del edificio y moverlas por lugares tabicados.

igura 3.48 ases de ejecución de un pilote con bulbo inyectado a presión.

a) Perforación#

b) Colocación de la armadura tubular#

c) Inyección de relleno para formación de la vaina#

d) Inyección a presión para formación del bulbo#


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e) Relleno del interior del tubo#

+ara el #(ito de este tipo de recalces se deben dar una serie de condiciones&

+ ,a cimentación a recalzar debe tener suficiente canto y resistencia para transmitir las cargaspor ad&erencia#

+ %l firme de apoyo debe encontrarse a distancia moderada -. /0 m) ya que es dif!cil garantizar

la continuidad estructural1 alineación recta y posición espacial en pilotes muy largos#

+ %l terreno atravesado debe ser relativamente estable para no introducir flexiones1rozamientos negativos1 etc#1 en los micropilotes#

igura 3.4B Secciones t!picas de micropilotes.

La capacidad portante de los micropilotes depende muc'o del sistema constructivo inyección a presión o no-, deltipo de armadura tubo o redondos- igura 3.4B-, la longitud, inclinación, terrenos de apoyo, etc.

)ebe se*alarse que las pruebas de carga en este tipo de pilotes dan valores bastante superiores a los previsibles porlas teor!as usuales de la Pec$nica del Suelo. 0ampoco e(iste riesgo de pandeo, salvo en terrenos e(cepcionalmenteblandos CuQ8 tGm8-. +or otra parte, al formarse grupos numerosos de micropilotes mejora notablemente laresistencia frente a la del micropilote aislado con eficiencias pró(imas a 8.

n el caso de micropilotes de gran longitud con armadura tubular es importante realizar correctamente las uniones delos distintos tramos de tubo, lo que se consigue eficazmente con manguitos roscados. % veces se disponen tambi#ncostillas anulares soldadas para mejorar la ad'erencia entre el tubo y el mortero perif#rico, si bien no es usual contarcon la resistencia de este /ltimo.

Los micropilotes, como otros elementos de recalce plantean el problema de tal transferencia de cargas de laestructura y las deformaciones asociadas con este proceso.

n general se deben adoptar valores muy conservadores para la resistencia por ad'erencia del contacto cimiento 2micropilote, salvo que se adopten precauciones especiales como la inyección a presión, empleo de resinas, etc.


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5na vez encepado el micropilote, se retira la tuerca, con lo cual el tubo libera la energ!a el$stica almacenadacargando contra el encepado y el terreno. +or /ltimo, se inyecta el micropilote.

igura 3.43 Refuerzo de cimiento de mamposter!a mediante inyección.

+or lo que respecta al dise*o del recalce debe procurarse que las cargas concentradas coincidan con el centro degravedad de cada cepa de micropilotes o induzcan esfuerzos comparables en cada uno de ellos de forma que no seproduzcan giros o desplazamientos 'orizontales del apoyo. llo se consigue con grupos de tres o m$s micropilotes,sim#tricamente dispuestos.

La estabilidad del apoyo mejora si se da a los micropilotes, una ligera inclinación 'acia afuera generalmente 47o ó7&4-, abriendo el grupo, pero ello no es absolutamente necesario. e incluso puede dar problemas si los micropilotes

son muy largos y atraviesan capas comprensibles ya que pueden inducirse en los mismos fle(iones importantes. nbastantes casos la inclinación obedece a una mayor facilidad constructiva.

n torres, pilares muy cargados, etc. suele recurrirse a la creación de un ret!culo de micropilotes entrecruzados queconfina un n/cleo importante de terreno, formando as! una gran zapata de recalce que prolonga la cimentación 'astael firme.

'#(#/ Pilotes adosados con cabezales posteriores de unión#

Suele tratarse de pilotes verticales, de di$metros entre B y = cm, adecuados para el recalce de muros o cimientoscorridos con cargas importantes, y cuando la obra permite introducir maquinaria relativamente pesada y de bastantealtura algo superior a la longitud final de los pilotes-.

La unión con la cimentación antigua puede conseguirse de formas diversas&

+ 5ediante vigas pasantes que encepan los pilotes colocados a ambos lados#

+ Construyendo vigas carreras longitudinales1 encepando los pilotes de cada lado1 yatirant"ndolas posteriormente contra el cimiento mediante pernos o pasadores met"licos-Figura '#$()# %s frecuente que el contacto se &aga dentado para me6orar la resistencia de la 6unta#


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igura 3.47 Carreras unidas por pernos tensados.

n el primer caso las vigas pueden ser met$licas, de 'ormigón armado igura 3.4=- o de 'ormigón pretensadoigura 3.4:- en el proyecto debe comprobarse&

+ 7ue las reacciones de la viga sobre el cimiento sean admisibles sobre todo en el caso demamposter!as# %sto se refiere tanto a la compresión de la f"brica como a esfuerzos decortante y flexión#

+ 7ue las flec&as de puesta en carga sean admisibles para la estructura incluyendo en el casodel &ormigón armado los asientos por retracción# Siempre caben correcciones mediantegatos#

Figura '#$8 9igas pasantes de &ormigón armado#


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Figura 3.4: "iga pasante pretensada.

Con las traviesas pretensadas se eliminan los efectos de la retracción y fle(ión, ya que pueden conseguirsecontraflec'as que los compensen. 0ambi#n se consigue un menor canto a la fle(ión en el caso de cimientos muyanc'os.

n algunos casos se 'an utilizado los castilletes +ynford para aligerar la base del muro o columna y construir unencepado pasante.

n el dimensionamiento de los pilotes deben tenerse en cuenta los momentos flectores transmitidos a la cabeza delos mismos por las vigas traviesas.

+or razones constructivas, o mejor aprovec'amiento de los pilotes, #stos pueden disponerse al tresbolillo, con vigaspasantes oblicuas a los paramentos, repartiendo de forma equilibrada la carga de la superestructura.

n Suecia se 'a utilizado bastante este sistema con micropilotes met$licos 'incados a presión a trav#s de 'uecosabiertos en las vigas o losas encajadas bajo los antiguos muros.

Aormalmente la necesidad del recalce se derivaba de la pudrición de los pilotes de madera por descenso del nivelfre$tico.

% continuación se muestran algunos de los diferentes tipos de cone(ión de los micropilotes con la estructura, tanto enrecalces como en nuevas construcciones.


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igura 3.4> ncepado de tres Picropilotes. igura 3.49 "iga en pilar medianero.

igura 3.8 Recalce con perforación de muro. igura 3.84 Recalce con encepado

atirantado.

'#(#:# Pilotes puestos en carga de forma controlada#

n obras delicadas es importante que la transmisión de carga a los nuevos elementos de construcción se 'aga condeformaciones m!nimas, no siendo suficiente con los m#todos antes descritos. Los sistemas m$s utilizados son deltipo siguiente&

a- Pilotes hincados a presión bajo el cimiento.

Son pilotes formados por elementos prefabricados de acero u 'ormigón de 4.8 a 4.= m de longitud, que se

introducen mediante gatos en el terreno e(trayendo el suelo que queda en el interior en el caso de tubos abiertos. notros casos los tubos llevan un azuc'e met$lico que desplaza el terreno. Los di$metros usuales son de 37 a = cm.,y puede soportar de 3 a 7t, o m$s en arena. stos pilotes requieren abrir batac'es bajo el cimiento con una alturadel orden de 4.7 2 4.> m.


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La originalidad del sistema consiste en acu*ar el pilote contra el cimiento mediante una pieza met$lica antes deretirar los gatos con lo cual los asientos adicionales son muy peque*os. igura 3.88-.

igura 3.88 +ilote +retest.


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Oay que tener en cuenta el efecto de grupo para ensayar un grupo de pilotes constituido por una fila, se cargan enprimer lugar los tres primeros simult$neamente. % continuación se acu*a el primer pilote y se transfieren los gatos alcuarto. %l cargar dic'o pilote se producir$ un asiento suplementario en los anteriores, que ser$ un m!nimo en elprimero por ser el m$s alejado. sta operación se va repitiendo sucesivamente.

0ras el acu*ado, las e(tremidades superiores de cada pilote y viga M se 'ormigonan definitivamente. 5n asientoposterior puede precisar el acceso a los pilotes para aplicar nuevas cargas, cosa que no permite el 'ormigonado.)ado que este se realiza para dar estabilidad a la cimentación frente a las cargas laterales, se puede sustituir por

una inmovilización de la cimentación en dos direcciones 'orizontales mediante travesa*os de madera, demamposter!a o met$licos, que proporcionan estabilidad lateral y dejan los pilotes accesibles.

+ara la protección anticorrosiva las vigas M y las cu*as se embuten en la f$brica o se cubren con una capa protectora.Los 'uecos se rellenan con tierra u 'ormigón para evitar la acumulación de gas procedente de las instalacionesvecinas. )e este modo se evitan los desprendimientos que ocurrir!an si cediesen las entibaciones de los pozos deacceso.

5na variante posterior del mismo sistema es el pilote mega, formado por elementos de 'ormigón con un 'uecotubular en el centro.

Recientemente se 'an empezado a utilizar en Suecia pilotes met$licos tubulares de peque*os di$metros = a :=mm-. Los pilotes son de acero galvanizado, a veces con recubrimiento pl$stico y relleno posteriormente con morterode cemento. La 'inca se 'ace mediante gatos por tramos unidos por manguitos especiales.

n la figura 3.8B se muestra un recalce realizado con estos pilotes bajo una cimentación de mamposter!a, la cual fueprecisamente cosida con barras met$licas e inyectada con lec'ada de cemento. % continuación se abrieron en lamisma unos nic'os para dar cabida a la maquinaria especial de 'inca de pilotes, rellen$ndolos con 'ormigóndespu#s de la ejecución de los mismos.

Aormalmente cuando se utilizan micropilotes para este tipo de recalce se agrupan en cepas de un n/mero elevadode micropilotes.

igura 3.8B Oinca a presión de micropilotes met$licos a trav#s de una losa preformada.

b- Pilotes cargando contra macizos adosados contra el cimiento.

+ara evitar e(cavar bajo cimiento suele recurrirse al puenteo o ensanc'e de cimiento estableciendo la unión con lospilotes a trav#s de gatos que se eliminan una vez efectuada la puesta en carga de forma controlada.

n la figura 3.83 se muestra un ejemplo de este tipo de recalce. Aótese el $ngulo de inclinación de los pilotes m$se(ternos con respecto a la vertical.


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igura 3.83 Recalce de la iglesia de Santa Catalina de Oamburgo.

'#8 Conclusiones#

4. )e modo general, se 'an presentado algunas soluciones para la reparación de una cimentación afectada. nla pr$ctica, para la selección del m#todo adecuado, se tendr$n en cuenta las condiciones del lugar y de laobra, y se realizar$ el debido an$lisis puesto que las variantes pueden sufrir cambios, para cada casoespec!fico.

8. l avance de las t#cnicas especializadas de recalce de cimentaciones y refuerzo del terreno permite afrontardif!ciles problemas, tanto derivados de patolog!a geot#cnica como de la necesidad de crear o profundizarsótanos bajo edificios e(istentes. Se dispone actualmente de una multiplicidad de soluciones que,adecuadamente combinadas, permite resolver situaciones complejas con garant!as de #(ito.

B. La elección de uno u otro m#todo de recalce depender$ en gran medida de la e(periencia de losprofesionales encargados del dise*o del mismo, de la calidad de las investigaciones ingeniero 2 geológicasrealizadas para corroborar las 'ipótesis del fallo ocurrido y del equipamiento con que se cuente para llevarloa cabo.

3. Ao deben realizarse aquellos recalces que induzcan vibraciones adicionales que pudieran afectar de formasignificativa a las edificaciones colindantes con la que se est$ recalzando. La e(istencia de una gran cantidadde linderos comunes medianer!a- necesita de que el an$lisis que se realice para la selección del m#todo aemplear sea todav!a m$s cuidadoso que en otros casos que se 'an e(puesto a lo largo de este cap!tulo.

7. Los ejemplos descritos ponen de manifiesto claramente las amplias posibilidades con que se cuenta, paracircunstancias geot#cnicas de cualquier tipo, as! como la especialización que se requiere para acometerproyectos y obras de recalce y refuerzo de cimientos, por lo que casi siempre se conf!an estos trabajos aempresas especializadas a tal efecto.

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5Sc# Ing# Civil; eatriz Romero Dur"n

bettyVcivil.cujae.edu.cu

)epartamento de Mngenier!a Civil , C5T%, La Oabana, C5J%

%JRML 87

Ciudad 5niversitaria

Tos# %ntonio c'everr!a

Mngenier!a Civil.
mailto:[email protected]:[email protected]