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EDITORIAL UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA
Víctor Yepes Piqueras
2016
Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de
contención
Colección Manual de Referencia Los contenidos de esta publicación han sido evaluados mediante el sistema doble ciego, siguiendo el procedimiento que se recoge en: http://www.upv.es/entidades/AEUPV/info/891747normalc.html © Víctor Yepes Piqueras © 2016, Editorial Universitat Politècnica de València distribución: Telf.: 963 877 012 / www.lalibreria.upv.es / Ref.: 0328_09_01_05 Imprime: Byprint Percom, sl ISBN: 978-84-9048-457-9 Impreso bajo demanda La Editorial UPV autoriza la reproducción, traducción y difusión parcial de la presente publicación con fines científicos, educativos y de investigación que no sean comerciales ni de lucro, siempre que se identifique y se reconozca debidamente a la Editorial UPV, la publicación y los autores. La autorización para reproducir, difundir o traducir el presente estudio, o compilar o crear obras derivadas del mismo en cualquier forma, con fines comerciales/lucrativos o sin ánimo de lucro, deberá solicitarse por escrito al correo [email protected]. Impreso en España
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Procedimientosdeconstruccióndecimientosyestructurasdecontención
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Agradecimientos
Un manual de construcción resulta incompleto e incluso incomprensible sin una buenadocumentacióngráficacapazdeapoyareltextoexplicativo.Estelibronohubierasidoposiblesinlacolaboraciónyexperienciademuchosdelosprofesoresqueformanpartedelaunidaddocentedelaasignaturade“ProcedimientosdeConstrucción”delaUniversitatPolitècnicadeValència. Asimismo, me gustaría agradecer de forma expresa a Esther Valiente y a IgnacioSerrano la cesión del uso de sus fotografías para este libro. A este respecto quisierarecomendar tanto el libro de Esther “Manual del Ingeniero de edicificación: guía visual deejecucióndeobras (2010)” comoelblogdegeotecniade Ignacio,www.desdeelmurete.com.Tambiénagradezcoelpermisoqueherecibidoparaelusodealgunasimágenesdearmadodecimentaciones a la empresa CYPE, de su biblioteca de detalles constructivos, así como lasimágenesdeempresasdedicadasa lamaquinariaya laconstrucción.Unapartedelmaterialgráfico se ha referenciado también por su enlace en internet para su acceso por parte deaquellas personas interesadas. El resto de las imágenes, aquellas sin referenciar, secorrespondenconel fondodocumentaldelDepartamentodeIngenieríade laConstrucciónyProyectosdeIngenieríaCivil.
III
VíctorYepesPiqueras
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Procedimientosdeconstruccióndecimientosyestructurasdecontención
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Índice
Contenido1 Conceptoyclasificacióndelascimentaciones.....................................................................9
1.1 Concepto......................................................................................................................9
1.2 Clasificación................................................................................................................10
1.3 Criteriosdeeleccióndeltipodecimentación............................................................12
2 Cimentacionessuperficiales...............................................................................................13
2.1 Zapatas.......................................................................................................................14
2.1.1 Zapataaislada.....................................................................................................14
2.1.2 Zapatacombinada..............................................................................................21
2.1.3 Zapatacontinuabajopilares..............................................................................23
2.1.4 Zapatacontinuabajomuro................................................................................24
2.1.5 Zapataarriostradaoatada.................................................................................25
2.2 Emparrilladosdecimentación....................................................................................28
2.3 Losasdecimentación.................................................................................................29
3 Cimentacionesprofundas...................................................................................................31
3.1 Cimentaciónporpozos...............................................................................................31
3.2 Cimentaciónporcajones............................................................................................33
3.2.1 Cimentaciónporcajonesabiertosocajonesindios...........................................33
3.2.2 Cimentacionesporcajonesneumáticos.............................................................34
3.2.3 Cimentacionessobrecajonesflotantes..............................................................37
3.3 Cimentaciónporpilotes.............................................................................................39
3.3.1 Conceptosfundamentalesyclasificaciones.......................................................39
3.3.2 Pilotesdedesplazamiento..................................................................................41
3.3.3 Pilotesperforadoshormigonados“insitu”........................................................66
3.3.4 Pilotesinyectados...............................................................................................84
3.3.5 Micropilotes........................................................................................................85
4 Estructurasdecontencióndetierras..................................................................................89
4.1 Muros.........................................................................................................................89
4.1.1 Murosdegravedad.............................................................................................91
4.1.2 Murosestructurales...........................................................................................97
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4.1.3 Murosmixtos....................................................................................................103
5 Pantallasdehormigón......................................................................................................107
5.1 Tipologíadepantallas...............................................................................................108
5.2 Murospantallacontinuos.........................................................................................109
5.2.1 Construccióndelosmurosguía........................................................................110
5.2.2 Excavacióndelpanel.........................................................................................111
5.2.3 Rellenoconbentonita......................................................................................115
5.2.4 Colocacióndelosmoldesdejunta...................................................................117
5.2.5 Colocacióndelasarmaduras............................................................................118
5.2.6 Hormigonado....................................................................................................119
5.2.7 Extraccióndelosencofradosdejunta..............................................................121
5.2.8 Construccióndelavigadecoronación.............................................................121
5.3 Murospantallasdiscontinuos...................................................................................122
6 Anclajes............................................................................................................................127
6.1 Clasificacionesdelosanclajes..................................................................................128
6.2 Zonasdeunanclaje..................................................................................................129
6.3 Ejecucióndeunanclaje............................................................................................130
7 Entibaciones.....................................................................................................................133
7.1 Conmadera..............................................................................................................134
7.2 Muroberlinés...........................................................................................................136
7.3 Entibacióndezanjasmediantepanelesmetálicos...................................................138
7.3.1 Entibaciónligeraconpanelesdealuminio.......................................................138
7.3.2 Sistemadeentibaciónmediantepanelesconguíasdeslizantes......................139
7.3.3 Sistemasdeentibaciónconcajonesdeblindajeoescudos.............................141
8 Tablestacas.......................................................................................................................143
8.1 Tipología...................................................................................................................144
8.1.1 Demadera........................................................................................................145
8.1.2 Dehormigón.....................................................................................................146
8.1.3 Metálicas..........................................................................................................146
8.2 Métodosdeinstalación............................................................................................148
8.2.1 Tablestacasautoportantes...............................................................................148
8.2.2 Tablestacasarriostradasconanclajesalterreno..............................................149
8.2.3 Tablestacasarriostradasconpuntales.............................................................150
8.2.4 Tablestacasarriostradascontirantes...............................................................151
9 Procedimientosdehincadepilotesytablestacas............................................................155
9.1 Hincaporpercusiónoimpacto.................................................................................155
Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención
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4.1.3 Murosmixtos....................................................................................................103
5 Pantallasdehormigón......................................................................................................107
5.1 Tipologíadepantallas...............................................................................................108
5.2 Murospantallacontinuos.........................................................................................109
5.2.1 Construccióndelosmurosguía........................................................................110
5.2.2 Excavacióndelpanel.........................................................................................111
5.2.3 Rellenoconbentonita......................................................................................115
5.2.4 Colocacióndelosmoldesdejunta...................................................................117
5.2.5 Colocacióndelasarmaduras............................................................................118
5.2.6 Hormigonado....................................................................................................119
5.2.7 Extraccióndelosencofradosdejunta..............................................................121
5.2.8 Construccióndelavigadecoronación.............................................................121
5.3 Murospantallasdiscontinuos...................................................................................122
6 Anclajes............................................................................................................................127
6.1 Clasificacionesdelosanclajes..................................................................................128
6.2 Zonasdeunanclaje..................................................................................................129
6.3 Ejecucióndeunanclaje............................................................................................130
7 Entibaciones.....................................................................................................................133
7.1 Conmadera..............................................................................................................134
7.2 Muroberlinés...........................................................................................................136
7.3 Entibacióndezanjasmediantepanelesmetálicos...................................................138
7.3.1 Entibaciónligeraconpanelesdealuminio.......................................................138
7.3.2 Sistemadeentibaciónmediantepanelesconguíasdeslizantes......................139
7.3.3 Sistemasdeentibaciónconcajonesdeblindajeoescudos.............................141
8 Tablestacas.......................................................................................................................143
8.1 Tipología...................................................................................................................144
8.1.1 Demadera........................................................................................................145
8.1.2 Dehormigón.....................................................................................................146
8.1.3 Metálicas..........................................................................................................146
8.2 Métodosdeinstalación............................................................................................148
8.2.1 Tablestacasautoportantes...............................................................................148
8.2.2 Tablestacasarriostradasconanclajesalterreno..............................................149
8.2.3 Tablestacasarriostradasconpuntales.............................................................150
8.2.4 Tablestacasarriostradascontirantes...............................................................151
9 Procedimientosdehincadepilotesytablestacas............................................................155
9.1 Hincaporpercusiónoimpacto.................................................................................155
Procedimientosdeconstruccióndecimientosyestructurasdecontención
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9.1.1 Mazasdecaídalibre.........................................................................................156
9.1.2 Martillosneumáticos........................................................................................158
9.1.3 Martilloshidráulicos.........................................................................................159
9.1.4 Martillosdiésel.................................................................................................160
9.2 Vibrohincadores.......................................................................................................161
9.3 Hincaporpresión.....................................................................................................163
9.4 Especialesymixtos...................................................................................................164
9.4.1 Hincaporinyeccióndeagua.............................................................................164
9.4.2 Prebarrenado....................................................................................................165
10 CUESTIONESDEAUTOEVALUACIÓN.............................................................................167
10.1 Planteamientodelascuestiones..............................................................................167
10.2 Respuestasseleccionadas.........................................................................................187
10.3 Vocabulariobásico...................................................................................................200
11 BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................................201
Índice de contenidos
VII
VíctorYepesPiqueras
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Procedimientosdeconstruccióndecimientosyestructurasdecontención
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1 Conceptoyclasificacióndelascimentaciones
1.1 Concepto
La cimentación es aquella parte de la estructura, generalmente enterrada, que transmite alterreno su propio peso y las cargas recibidas, de modo que la estructura que soporta seaestable,lapresióntransmitidaseamenoralaadmisibleylosasientosseencuentrenlimitados(Figura 1). La cimentación debe resistir las cargas y sujetar la estructura frente a accioneshorizontalescomoelvientoyelsismo,conservandosuintegridad.Lainteracciónentreelsueloy la estructura depende de la naturaleza del propio suelo, de la forma y del tamaño de lacimentaciónydelaflexibilidaddelaestructura.
Figura1.Cargassobreunacimentaciónsuperficial
Las cimentaciones se diseñanpara no alcanzar los estados límites últimoso de servicio. Losprimerosllevanalasituaciónderuina(estabilidadglobal,hundimiento,deslizamiento,vuelcooroturadelelementoestructural),mientrasquelossegundoslimitansucapacidadfuncional,estética, etc. (por ejemplo, movimientos excesivos). Se denomina capacidad portante a lamáxima presión que transmite una cimentación sin alcanzar el estado último, mientras lapresión admisible es aquella que no se alcanza en ningún estado límite, ya sea último o deservicio, presentando un coeficiente de seguridad respecto a la capacidad portante.Llamaremos firme al plano horizontal del estrato del terreno sobre el que se apoye lacimentación.
Otrosproblemasaconsiderarsonlaestabilidaddelaexcavación,losproblemasdelosataquesquímicosalhormigón,laposibilidaddeheladas,elcrecimientodevegetaciónquedeteriorelacimentación, los agrietamientos y levantamientos asociados a las arcillas expansivas, ladisolución cárstica, la socavación, losmovimientosdel nivel freático, losdañosproducidosaconstrucciones existentes (Figura 2) o futuras, las vibraciones de maquinaria o los efectossísmicossobreelterreno,especialmentecuandoexisteposibilidaddelicuefacción.
Los procedimientos constructivos influyen notablemente en el comportamiento de unacimentación.Hayquetenerencuentaquelaconstruccióndelacimentaciónalteraelterrenocircundante, locualpuedemodificaralgunasdelashipótesisdecálculo.Amododeejemplo,
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lospilotesperforadosdescomprimenelterrenoinfluyendoenlaresistenciaporfuste.Lahincadepilotesenlimosyarenassueltassaturadasaumentalapresiónintersticial,loquedisminuyetemporalmentelacapacidaddelpiloteeinclusocausarlalicuefaccióndelterreno.
Figura2.Descalcedeunacimentaciónvecinadurantelaexcavación.Imagen:E.Valiente
1.2 Clasificación
Lacimentaciónpuedeclasificarseatendiendoalaprofundidadalaqueserealiza(Figura3).Así,sillamamosDalaprofundidadalaqueseencuentraelcontactoentrelacimentaciónyelterrenoyBladimensiónmenordelacimentación,éstassepuedenclasificaren:
• Cimentaciónsuperficialodirecta:
D/B<4
D<3m
• Cimentaciónsemiprofundaopozos:
4≤D/B≤8
3m≤D≤6m
• Cimentaciónprofundaopilotaje
D/B>8
D>6m
Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención
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lospilotesperforadosdescomprimenelterrenoinfluyendoenlaresistenciaporfuste.Lahincadepilotesenlimosyarenassueltassaturadasaumentalapresiónintersticial,loquedisminuyetemporalmentelacapacidaddelpiloteeinclusocausarlalicuefaccióndelterreno.
Figura2.Descalcedeunacimentaciónvecinadurantelaexcavación.Imagen:E.Valiente
1.2 Clasificación
Lacimentaciónpuedeclasificarseatendiendoalaprofundidadalaqueserealiza(Figura3).Así,sillamamosDalaprofundidadalaqueseencuentraelcontactoentrelacimentaciónyelterrenoyBladimensiónmenordelacimentación,éstassepuedenclasificaren:
• Cimentaciónsuperficialodirecta:
D/B<4
D<3m
• Cimentaciónsemiprofundaopozos:
4≤D/B≤8
3m≤D≤6m
• Cimentaciónprofundaopilotaje
D/B>8
D>6m
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Figura3.Clasificacióndelascimentacionesenfuncióndelaprofundidaddeapoyo
Existendistintostiposdecimentacionessuperficiales,talycomoseapreciaenlaFigura4.
Figura4.Algunostiposdecimentacionessuperficiales.Imagenelaboradaapartirde:http://www.generadordeprecios.info/
En la Tabla 1 seha asignado a cada cimientodirecto el tipode elementoestructural al quesirvedecimentación.
Tabla1.Tipologíadecimientoyelementoestructuralmásusualalquesirvedecimentación
Tipodecimientodirecto Elementosestructuralesmásusualesalosquesirvedecimentación
Zapataaislada Pilaraislado,interior,medianeroodeesquinaZapatacombinada DosomáspilarescontiguosZapatacorrida AlineacionesdetresomáspilaresomurosPozodecimentación PilaraisladoEmparrillado Conjuntodepilaresymurosdistribuidos,engeneral,enretículaLosa Conjuntodepilaresymuros
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Concepto y clasificación de las cimentaciones
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1.3 Criteriosdeeleccióndeltipodecimentación
Eltipodecimentaciónseseleccionaenfuncióndelterreno,delaestructuraydelainteracciónconlosedificiospróximos.Elterrenoinfluyeporsucapacidadportante,porsudeformabilidad,porlaexistenciadenivelfreático,porsuexcavabilidadoalterabilidad,entreotros.Eneltipode estructura son determinantes las cargas, las tolerancias a los asientos y la presencia desótanos.Sonmuysusceptiblesaquellosedificioscercanosantiguosconcimentaciónsomeraocuandolascargasvanasermuydiferentesentrelosedificiospróximos.
La cimentación por zapatas constituye la solución tradicional por economía y facilidad deejecución. Es una buena solución cuando la resistencia del terreno es de media a alta, sinestratos blandos interpuestos. Es la cimentación ideal si el terreno presenta una cohesiónsuficienteparamantenerverticaleslasexcavaciones,noexisteafluenciadeaguayelniveldeapoyoseencuentraamenosde1,5m,sibiensepuederellenarladiferenciaconunhormigónpobreenelcasodemayoresprofundidades.Enedificiosligerosymurosdecargaseutilizabanzapatas de hormigón enmasa, si bien hoy día se realizan con hormigón armado. Cada pilarasientade forma independientesobrecadazapata.Como inconvenientecabecitar laescasaresistencia a giros y a desplazamientos horizontales, que pueden resolverse con riostras,zapatascombinadasovigasdecimentación.
La cimentación por losa se utiliza en terrenos menos resistentes o heterogéneos,especialmenteparatensionesadmisiblesmenoresa0,15N/mm2.Eseconómicasilasuperficiedelacimentaciónsuperalamitaddelaextensiónqueocupaeledificio.Unaventajaadicionales que anula o reduce los asientos diferenciales. Asimismo se aconseja cuando el edificiopresenta un sótano bajo el nivel freático, combinado con muros pantalla. La facilidadconstructivasugierelosasdecantoconstante,salvoenedificiosconzonascargadasdeformadiferenteparagarantizarlacompatibilidaddelasdeformaciones.
Serecurrealacimentaciónporpilotajecuandonoexistefirmeaunaprofundidadalcanzablemediante zapatasopozos,normalmentemásde5m. Lospilotes reducen losasientosde laestructura,cuando lapermeabilidaduotrascondicionesdel terreno impiden laejecucióndecimentaciones superficiales, existen cargas muy fuertes o concentradas o bien se pretendeevitarlainfluenciasobrecimentacionesadyacentes.
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1.3 Criteriosdeeleccióndeltipodecimentación
Eltipodecimentaciónseseleccionaenfuncióndelterreno,delaestructuraydelainteracciónconlosedificiospróximos.Elterrenoinfluyeporsucapacidadportante,porsudeformabilidad,porlaexistenciadenivelfreático,porsuexcavabilidadoalterabilidad,entreotros.Eneltipode estructura son determinantes las cargas, las tolerancias a los asientos y la presencia desótanos.Sonmuysusceptiblesaquellosedificioscercanosantiguosconcimentaciónsomeraocuandolascargasvanasermuydiferentesentrelosedificiospróximos.
La cimentación por zapatas constituye la solución tradicional por economía y facilidad deejecución. Es una buena solución cuando la resistencia del terreno es de media a alta, sinestratos blandos interpuestos. Es la cimentación ideal si el terreno presenta una cohesiónsuficienteparamantenerverticaleslasexcavaciones,noexisteafluenciadeaguayelniveldeapoyoseencuentraamenosde1,5m,sibiensepuederellenarladiferenciaconunhormigónpobreenelcasodemayoresprofundidades.Enedificiosligerosymurosdecargaseutilizabanzapatas de hormigón enmasa, si bien hoy día se realizan con hormigón armado. Cada pilarasientade forma independientesobrecadazapata.Como inconvenientecabecitar laescasaresistencia a giros y a desplazamientos horizontales, que pueden resolverse con riostras,zapatascombinadasovigasdecimentación.
La cimentación por losa se utiliza en terrenos menos resistentes o heterogéneos,especialmenteparatensionesadmisiblesmenoresa0,15N/mm2.Eseconómicasilasuperficiedelacimentaciónsuperalamitaddelaextensiónqueocupaeledificio.Unaventajaadicionales que anula o reduce los asientos diferenciales. Asimismo se aconseja cuando el edificiopresenta un sótano bajo el nivel freático, combinado con muros pantalla. La facilidadconstructivasugierelosasdecantoconstante,salvoenedificiosconzonascargadasdeformadiferenteparagarantizarlacompatibilidaddelasdeformaciones.
Serecurrealacimentaciónporpilotajecuandonoexistefirmeaunaprofundidadalcanzablemediante zapatasopozos,normalmentemásde5m. Lospilotes reducen losasientosde laestructura,cuando lapermeabilidaduotrascondicionesdel terreno impiden laejecucióndecimentaciones superficiales, existen cargas muy fuertes o concentradas o bien se pretendeevitarlainfluenciasobrecimentacionesadyacentes.
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2 Cimentacionessuperficiales
Las cimentaciones superficiales suelen ser las más utilizadas, especialmente en edificación,puespresentanunmenorcosteporcargasoportadayunamayor facilidaddeejecución.Losesfuerzos se transmiten a través de su base de contacto y origina en el terreno unasdistribucionesqueseconsiderannormalmenteplanas.En laFigura5sepuedevercómounaexcentricidaden lacargapuedeprovocarzonasdedespeguede tensionesenelapoyode lazapata.EnlaFigura6seobservacómocambialadistribucióndepresionesenfuncióndetipodesuelo (cohesivo,granularoroca)ydel tipodezapata (rígidao flexible).Sinembargo,concimentaciones corridas o aisladas y con los vuelos de zapata habituales, se acepta unadistribuciónuniformedepresiones.Esimportantelaformaenquesetransmitenlosesfuerzosal terreno,puestoque la carga soportadaporésteesmuchomenorque ladelelementoencontactoconél.
Figura5.Distribucióndelatensióntransmitidaalterreno
Figura6.Distribucióndetensionesenfuncióndelanaturalezadelsuelo
Un aspecto de gran importancia es la presencia de agua, pues su agotamiento supone unincremento en coste y un aumento de plazo que puede hacer inviable una cimentaciónsuperficial.
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2.1 Zapatas
Laszapatassoncimentacionessuperficialesindicadasparacimentarelementosaisladosdeunaestructura,talescomopilaresomuros.Sepuedenclasificarenfuncióndesuformadetrabajo,talycomosedescribeacontinuación.
2.1.1 Zapataaislada
Unazapataaisladaesunacimentaciónpuntualquerecibeunsolosistemadecarga,comosonlospilares(verFigura7).Seempleaenterrenofirmeycompetente,transmitiendounatensiónde media a alta y provocando asientos pequeños o moderados. Es la cimentación máseconómicasobrerocaosueloscontensionesadmisibleshabitualessuperioresa0,15N/mm2.Soncuadradas,aunqueseusanrectangularescuandoexistenlucesdiferentesendossentidosperpendiculares, los momentos flectores se dan en una sola dirección, los pilares son desecciónrectangular,selevantandospilarescontiguosseparadosporunajuntadedilataciónoen casos especiales de geometría difícil. En otros casos pueden ser de formas circulares opoligonales. Si existe una junta de dilatación, se dispone la zapata en diapasón, con dossoportesadosados,talycomoseapreciaenlaFigura8.
Figura7.Zapataaisladacentrada.Fuente:CYPE,Bibliotecadedetallesconstructivos,Regaladoetal.,(2004)
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2.1 Zapatas
Laszapatassoncimentacionessuperficialesindicadasparacimentarelementosaisladosdeunaestructura,talescomopilaresomuros.Sepuedenclasificarenfuncióndesuformadetrabajo,talycomosedescribeacontinuación.
2.1.1 Zapataaislada
Unazapataaisladaesunacimentaciónpuntualquerecibeunsolosistemadecarga,comosonlospilares(verFigura7).Seempleaenterrenofirmeycompetente,transmitiendounatensiónde media a alta y provocando asientos pequeños o moderados. Es la cimentación máseconómicasobrerocaosueloscontensionesadmisibleshabitualessuperioresa0,15N/mm2.Soncuadradas,aunqueseusanrectangularescuandoexistenlucesdiferentesendossentidosperpendiculares, los momentos flectores se dan en una sola dirección, los pilares son desecciónrectangular,selevantandospilarescontiguosseparadosporunajuntadedilataciónoen casos especiales de geometría difícil. En otros casos pueden ser de formas circulares opoligonales. Si existe una junta de dilatación, se dispone la zapata en diapasón, con dossoportesadosados,talycomoseapreciaenlaFigura8.
Figura7.Zapataaisladacentrada.Fuente:CYPE,Bibliotecadedetallesconstructivos,Regaladoetal.,(2004)
Procedimientosdeconstruccióndecimientosyestructurasdecontención
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Figura8.Zapataendiapasón.ImagencortesíadeCYPE,Bibliotecadedetallesconstructivos,Regaladoetal.,(2004)
Laszapatasaisladassepuedenclasificaratendiendoasuforma(Figura9):enrectas(decantoconstante), escalonadas, piramidales y nervadas o aligeradas. La norma de hormigónestructuralEHE,encambio,catalogalaszapatasenrígidasyflexibles(verFigura10).Elcantomínimoenelbordeesde40cmenzapatasdehormigónenmasay30cmsisondehormigónarmado.
Figura9.Tipologíadezapatasatendiendoasuforma
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Cimentaciones superfi ciales
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Figura10.TipologíaestructuraldezapatasatendiendoalaEHE
Las zapatas aisladas pueden ser centradas, medianeras o de esquina, según la columna seencuentre en el centro del cimiento, en el borde o en la esquina. La zapata demedianeríatransmitelacargadesoportesexcéntricossituadosenunadelascarasdelazapata(verFigura11).Lazapatadeesquina,talycomoseilustraenlaFigura12,tienesituadalacolumnaenunadelasesquinas.Amboscasossonhabitualescuandosedisponensoportesjuntoalaslindesdepropiedaddelterrenosobrelasquesevaaconstruirlaestructura.
Figura11.Zapatademedianería.ImagendeJ.Martínez(http://www.soloarquitectura.com/foros)
Laexcentricidaddelacargasobreunazapatademedianeríaprovocaunmomentodevuelcoquetiendealevantarla(verFigura13).Paraevitarlo,talycomomuestralaFigura14,sepuedeatar lacimentaciónalforjadoovigasuperior(a,b),medianteuntirante(c,d)omedianteunaviga centradora (e). La viga centradora une zapatas de medianería o de esquinaredistribuyendolascargasypresionessobreelterreno.
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Figura10.TipologíaestructuraldezapatasatendiendoalaEHE
Las zapatas aisladas pueden ser centradas, medianeras o de esquina, según la columna seencuentre en el centro del cimiento, en el borde o en la esquina. La zapata demedianeríatransmitelacargadesoportesexcéntricossituadosenunadelascarasdelazapata(verFigura11).Lazapatadeesquina,talycomoseilustraenlaFigura12,tienesituadalacolumnaenunadelasesquinas.Amboscasossonhabitualescuandosedisponensoportesjuntoalaslindesdepropiedaddelterrenosobrelasquesevaaconstruirlaestructura.
Figura11.Zapatademedianería.ImagendeJ.Martínez(http://www.soloarquitectura.com/foros)
Laexcentricidaddelacargasobreunazapatademedianeríaprovocaunmomentodevuelcoquetiendealevantarla(verFigura13).Paraevitarlo,talycomomuestralaFigura14,sepuedeatar lacimentaciónalforjadoovigasuperior(a,b),medianteuntirante(c,d)omedianteunaviga centradora (e). La viga centradora une zapatas de medianería o de esquinaredistribuyendolascargasypresionessobreelterreno.
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Figura12.Zapatadeesquina
Figura13.Lacargadelpilarprovocaun
momentodevuelco
Figura14.Problemadelaexcentricidaddelacarga.EsquemabasadoenCalavera(2015)
Lasfasesdeejecucióndeunazapataaisladasepuedenresumirdelasiguienteforma:limpiezaydesbrocedelsolar,comprobacióndemedidasyniveles,replanteodelmovimientodetierras,excavación hasta la cota superior del cimiento y excavación de zapatas y riostras. Acontinuación se vierten unos 10 cm de hormigón de limpieza, se encofran las zapatas yriostras,secolocalaarmadurainferiorconlosseparadores,sedisponelaarmaduradeesperade pilares, se arman las riostras, se vierte, vibra y cura el hormigón. En las siguientesfotografías(Figuras15-32)sepuedenapreciaralgunasdeestasfases.
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Cimentaciones superficiales
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Figura15.Limpiezaydesbrocedelsolar.
Imagen:V.YepesFigura16.Marcadodelacimentación.Fuente:http://www.newjoquesa.net/
Figura17.Replanteodelmovimientodetierras.
Imagen:V.YepesFigura18.Excavaciónhastalacotasuperior
delcimiento.Imagen.V.Yepes
Figura19.Hormigóndelimpieza.
Imagen:V.YepesFigura20.Excavaciónhastalacotasuperior
delcimiento.Imagen:V.Yepes
Figura21.Inestabilidaddelasparedes.Fuente:http://www.elblogdeapa.com/
Figura22.Encofradodezapatas.Fuente:http://constructorinmobilia-
rio.blogspot.com.es/
Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención
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VíctorYepesPiqueras
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Figura15.Limpiezaydesbrocedelsolar.
Imagen:V.YepesFigura16.Marcadodelacimentación.Fuente:http://www.newjoquesa.net/
Figura17.Replanteodelmovimientodetierras.
Imagen:V.YepesFigura18.Excavaciónhastalacotasuperior
delcimiento.Imagen.V.Yepes
Figura19.Hormigóndelimpieza.
Imagen:V.YepesFigura20.Excavaciónhastalacotasuperior
delcimiento.Imagen:V.Yepes
Figura21.Inestabilidaddelasparedes.Fuente:http://www.elblogdeapa.com/
Figura22.Encofradodezapatas.Fuente:http://constructorinmobilia-
rio.blogspot.com.es/
Procedimientosdeconstruccióndecimientosyestructurasdecontención
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Figura23.Replanteosobrehormigónde
limpieza.Imagen:V.YepesFigura24.Colocacióndearmadura.
Imagen:V.Yepes
Figura25.Colocacióndearmadura.
Imagen:V.YepesFigura26.Errorenlacolocación.
Fuente:http://www.elblogdeapa.com
Figura27.Hormigonadocontubo.
Fuente:arq.clarin.comFigura28.Hormigonadoconcubilote.
Fuente:http://emetreseme-estudio.blogspot.com.es/
Figura29.Vibradodelhormigón.
Fuente:http://www.newjoquesa.net/Figura30.Vibradodelhormigón.
Imagen:E.Valiente
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Cimentaciones superficiales
VíctorYepesPiqueras
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Figura31.Curadodelhormigón.Fuente:http://constructoraindustrialyminas.com/
Figura32.Desencofrado.Imagen:I.Serrano(www.desdeelmurete.com)
Además, se deben respetar algunas disposiciones constructivas, entre las que destacan lassiguientes:
• Laexcavacióndeberáestarde0,5a0,8mpordebajodelarasante,inclusoconterrenofirme
• Sedispondrádeunos10cmdehormigóndelimpieza,conuntamañomáximodeáridode 40 mm (ver Figura 33). En su defecto, las armaduras se separarán del suelo unmínimode70mm.Estasoleraderegularizacióncreaunasuperficiedeapoyoyevita,además,quepenetrelalechadaenelterrenoensuelospermeables
• Sedeberánexcavar losúltimos20cmjustoantesdeverterelhormigónde limpieza,especialmenteensueloscohesivosyconposibilidaddelluvias
• Debe guardarse el recubrimiento mínimo prescrito por las normas, usándoseseparadoresparaapoyarlasarmaduras(verFigura34)
• Lasarmadurasverticalesdelospilaresdebenpenetrarenlazapatahastaelniveldelacapainferiordearmaduradeésta.Alasesperasdelpilardehormigónselesdenomina“enanos”
• Sehormigonaráaseccióndeexcavacióncompleta,despuésdelalimpiezadefondoysilasparedessoncoherentes;encasocontrario,sedeberárealizarunencofrado
• Seevitarálacaídalibredehormigón• Nosecircularásobreelhormigónfresco
Figura33.Disposicióndehormigóndelimpieza
Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención
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VíctorYepesPiqueras
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Figura31.Curadodelhormigón.Fuente:http://constructoraindustrialyminas.com/
Figura32.Desencofrado.Imagen:I.Serrano(www.desdeelmurete.com)
Además, se deben respetar algunas disposiciones constructivas, entre las que destacan lassiguientes:
• Laexcavacióndeberáestarde0,5a0,8mpordebajodelarasante,inclusoconterrenofirme
• Sedispondrádeunos10cmdehormigóndelimpieza,conuntamañomáximodeáridode 40 mm (ver Figura 33). En su defecto, las armaduras se separarán del suelo unmínimode70mm.Estasoleraderegularizacióncreaunasuperficiedeapoyoyevita,además,quepenetrelalechadaenelterrenoensuelospermeables
• Sedeberánexcavar losúltimos20cmjustoantesdeverterelhormigónde limpieza,especialmenteensueloscohesivosyconposibilidaddelluvias
• Debe guardarse el recubrimiento mínimo prescrito por las normas, usándoseseparadoresparaapoyarlasarmaduras(verFigura34)
• Lasarmadurasverticalesdelospilaresdebenpenetrarenlazapatahastaelniveldelacapainferiordearmaduradeésta.Alasesperasdelpilardehormigónselesdenomina“enanos”
• Sehormigonaráaseccióndeexcavacióncompleta,despuésdelalimpiezadefondoysilasparedessoncoherentes;encasocontrario,sedeberárealizarunencofrado
• Seevitarálacaídalibredehormigón• Nosecircularásobreelhormigónfresco
Figura33.Disposicióndehormigóndelimpieza
Procedimientosdeconstruccióndecimientosyestructurasdecontención
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Figura34.Separadores.Fuente:http://separadoresatecon.com/
Enelcasodeunazapataconpilardeaceroestructural,deberándejarsepernosenelhormigónfrescoparaluegofijarelpilar,talycomoseobservaenlaFigura35.
Figura35.Zapataconpilarmetálico.Fuente:http://www.alvarocarnicero.com/
2.1.2 Zapatacombinada
Lazapatacombinadaesaquellasobrelaqueseapoyandosomáscolumnas,siemprequelascargas no sean muy grandes. Se utiliza cuando las zapatas están cerca, complicando laexcavación, o bien cuando se buscan asientos uniformes en los pilares, al comportarse deforma rígida. La forma del cimiento debería hacer coincidir el centro de gravedad de lasuperficie con el de las acciones. Además, se recomienda que el canto sea constante pormotivoseconómicos.
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Cimentaciones superficiales
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