TEMA: SUELOSREFER: CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS – MANUAL DE OBRA – H. GALLEGOS - CAPECO

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Año2013

SUELOS1. GENERALIDADES

a) Toda estructura está en contacto con el suelo. Como consecuencia, es indispensable que la interacción entre la estructura y el suelo, definida por los límites impuestos a las presiones de contacto y a los asentamientos, sea claramente entendida.

b) La utilización de valores empíricos de la capacidad portante del suelo, podrá considerarse adecuada y segura solamente cuando estos valores hayan sido establecidos mediante la práctica local y experimentada satisfactoriamente en estructuras similares en esa misma localidad.

c) De otra manera será necesario adoptar, para el caso de estructuras livianas o simples, soluciones muy conservadoras o alternativamente, efectuar estudios elementales de suelos.

d) Para el caso de estructuras importantes siempre será necesario establecer la capacidad portante en base a estudios de suelos, que contemplen una evaluación de la geología del lugar, precisen que contemplen una evaluación de la geología del lugar, precisen niveles de cimentación y presiones admisibles de carga, establecidas tanto en función de la seguridad como de las deformaciones permisibles para el sistema estructural de que se trata.

2. EFECTOS DEL AGUA

a) El agua en el subsuelo es siempre causa de problemas y dificultades.

b) Algunos de los problemas causados por el agua son los siguientes: Dificultades constructivas, tanto en la excavación como en la colocación del concreto. Asentamientos debidos a saturación de suelos compresibles. Reducción en la capacidad portante del suelo al reducirse su resistencia al corte. Remoción del suelo debajo de las cimentaciones debido a acciones de bombeo. En climas muy fríos, fallas debidas a heladas. Problemas de licuefacción, en arenas sucitas, con los asentamientos consecuentes. Hinchazón o expansión en ciertos tipos de arcillas. Efectos de subpresión.

3. EFECTOS DE LA VIBRACIÓN

a) Las vibraciones de cualquier origen tienden a compactar los suelos causando, como consecuencia, asentamientos.

b) En el caso de suelos arenosos o granulares sueltos puede presentarse densificación del suelo a causa de los movimientos sísmicos. La densificación originará asentamientos, intensificándose éstos cuanto mayor sea la presión de contracción. Es recomendable que en este tipo de suelos sueltos se adopten cimentaciones profundas con presiones de contacto bajas o tratamientos de compactación previos.

c) Para el caso de suelos arenosos, finos o granulares con presencia de agua debe de considerarse la posibilidad de licuefacción del suelo al presentarse vibraciones causadas por un movimiento sísmico. La licuefacción implica una reducción sustancial de la capacidad portante del suelo. En estos casos debe contemplarse presiones de contacto muy reducido o alternativamente, pilotaje.

d) En las arenas contempladas en los casos precedentes, debe tenerse especial cuidado con el apoyo de los falsos pisos y otras losas superficiales (tales como veredas y pistas) efectuándose, por lo menos, una enérgica compactación superficial por vibración.

e) Las cimentaciones deben aislarse de maquinarias que transmitan vibración.

4. ARENAS

a) Las arenas pueden presentarse en rangos de densidad muy variables.

b) La densificación de las arenas, cuando se aplica la debida energía de compactación, se realiza con mucha rapidez; sin embargo, en los casos de arenas propensas a licuefacción o muy sueltas, la densificación ocurrirá bajo la presencia de carga al ocurrir un movimiento sísmico interno.

5. LIMOS

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Año2013a) Los suelos limosos no son necesariamente suelos pobres para cimentaciones si están

compactos, sin embargo, puede ocurrir que se presenten como suelos en estado suelto.

Consecuentemente, es imprescindible que el constructor adquiera destreza en la identificación de los limos.

b) En muchos casos los limos son suelos inestables que por ingreso del agua sufren cambios súbitos de volumen.

6. ARCILLA

a) Las arcillas no se consolidan con rapidez normalmente el proceso de asentamiento toma un tiempo muy largo.

b) Consecuentemente es imperativo, en cimentaciones sobre arcilla, salvo que exista experiencia en la zona, que se efectúen estudios relacionados con la probabilidad de asentamientos diferenciales por consolidación.

c) Muchas arcillas se expanden ante la presencia de agua; si no hay experiencia en la zona, es necesario constatar esta posibilidad y tomar las medidas pertinentes, aún en rocas arcillosas.

7. TURBA Y MUSEO

a) No se debe cimentar en suelos constituidos por turba o musgo.

b) En ciertos casos, es necesario remover los bolsones de tuba y reemplazarlos por un relleno compactado o por concreto pobre, lo que permitirá la construcción de la cimentación.

8. RELLENOS

a) No se debe cimentar sobre rellenos de características desconocidas o ejecutados sin control.

b) La cimentación sobre rellenos efectuados con materiales adecuados, compactados a una densidad óptima, construidos bajo control permanente y con un adecuado estudio de drenaje, es perfectamente posible. Sin embargo, este proceso requiere de especialistas en mecánica de suelos.

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SECCION VERTICAL

Suelo o estrato superficial. La parte designada Ao es humus o deshecho orgánico. Las demás zonas de transición pueden tener 60 cms. o más de espesor.La configuración mas marcada bajo el suelo superficial. Varía entre 15 a 2.50 mts. de profundidad. Puede dividirse en zonas de transición B1, B2 etc. como se muestra. Corresponden a estratos formados por suelos alterados o transportados.El material original del suelo que ha sufrido escasa o ninguna intemperización.El estrato de base, tal como roca, conglomerado, arena o arcilla.

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Año2013 GRAVA: Piedras redondeadas o cantos rodados gastados por el agua o pedazos compactos de

roca. Sin cohesión ni plasticidad. Granular y cascajosa. Crujiente bajo el piso.

ARENA: Granos sueltos, comprendidos entre 0.05 y 2mm de tamaño se ve y siente claramente los granos individuales. Sin plasticidad ni cohesión. Cuando está seca no es posible moldearla con las manos cuando se moldea húmeda se desmorona al tocarla. Los granos gruesos son redondos, los finos son visibles y angulares.

LIMO: Granos escasamente visibles, comprendidos entre 0.005 y 0.05mm de tamaño. Sin o con muy escasa plasticidad. Puede tener cohesión. Un molde con las manos en seco es fácilmente aplastado. El movimiento del agua a través de los vacíos ocurre fácilmente y es visible. Cuando es mezclado los granos con agua se asientan en un lapso de 30 minutos a 1 hora. Se siente arenoso con los dientes. No forma cintas al moldearlo. Debe de ponerse cuidado en distinguir arena fina de limo y limo de arcilla.

ARCILLA: Partículas invisibles con menos de 0.005 mm. de tamaño cohesivo. De alta plasticidad cuando es mojada. Cuando es apretada entre los dedos forma una cinta larga, delgada y flexible. Puede ser rolada prácticamente en un hilo. Cuando es mordida no se siente arenosa.

Forma masas o terrones duros cuando está seca, difícil o imposible de romperlos con las manos. Impermeable, sin movimientos de agua aparente a través de los vacíos. Permanece suspendida en agua de 3 horas a tiempo indefinido.

TURBA: Material orgánico descompuesto con considerable suelo mineral usualmente de color negro con presencia de fibras. Tiene mal olor. Se encuentra como depósito en pantanos y ciénegas. Fácilmente identificable. Puede contener algo de arena o limo.

MUSGO: Material parcial de descomposición de plantas. Mayormente orgánico. Muy fibroso. Con rastros visibles de vegetales.

La grava es muy estable. Adecuada para rellenos.

1. La arena gruesa es estable.

2. Las mezclas de grava y arena bien graduadas (con variedad de tamaños) son sumamente estables.

3. La arena fina comienza a parecerse al limo: se vuelve inestable con humedad creciente.

4. El limo es inherentemente inestable, particularmente con humedad.

5. La arcilla es crecientemente cohesiva al reducirse la humedad su estabilidad depende de la forma de sus partículas y de su composición química. Deben estudiarse detalladamente.

VALORES REFERENCIALES

TIPO DE SUELOT

kg/cm2

Roca, dura y sana (granito, basalto)Roca, medio dura y sana (pizarras y esquistos)Roca, blanda o fisuradaConglomerado compacto bien graduadoGravas. Mezcla de arena y gravaArena gruesa. Mezcla de grava y arenaArena fina a media. Arena media a gruesa, mezclada con limo o arcilla.Arena fina. Arena media a fina mezclada con limo o arcilla.Arcilla inorgánica, firme.Arcilla inorgánica, blanda.Limo inorgánico, con o sin arena.

4020742*2*

1.5*1.0*1.50.5

0.25

* Reducir en 50% en el caso de estar bajo el nivel freático.

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ATENCIÓN

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No se proveen estos valores con fines de diseño ya que pueden variar sustancialmente para condiciones locales.

Su propósito es permitir al constructor, conjuntamente con la identificación del suelo, precisar situaciones en que pueda requerirse un estudio de suelos.

VALORES REFERENCIALES

TIPO DE SUELO V/H tg ka

Arena limpiaArena arcillosa o limosaArcilla secaArcilla húmedaGrava limpia

1: 1.51: 1.331: 1.75

1: 31: 33

0.670.750.570.330.75

0.2580.2500.3380.5230.250

Grava y arcillaGrava, arcilla y arenaRoca blanda y descompuestaRoca dura descompuesta

1: 331: 1.51: 11: 1

0.750.671.001.00

0.2500.2850.1710.171

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