Cimentaciones profundas

Cimentaciones profundas en proyectos constructivos

ingeniería
 16-ene-2020 | Structuralia

A la hora de proyectar la cimentación de una estructura, siempre que se cumplan los coeficientes de seguridad y los asientos máximos permitidos, se optará por construir una cimentación superficial debido a su menor coste económico y facilidad de ejecución frente a otras tipologías.

Sin embargo, en las obras de ingeniería civil o edificación en las que nos encontremos con un terreno de baja capacidad portante o de alta deformabilidad en las capas superficiales, será necesario recurrir a otro tipo de cimentación que sea capaz de transmitir las cargas de la estructura a mayor profundidad, donde se encuentran los materiales con la resistencia suficiente para soportarlas.

 

A continuación veremos los diferentes tipos de cimentaciones profundas que existen, en qué casos son necesarias este tipo de cimentaciones y la forma en la que trabajan:

 

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Tipos de cimentaciones profundas 

Aunque existen más tipos de cimentaciones profundas, como es el caso de los cajones, pozos indios o muros de contención, en esta ocasión nos vamos a centrar en la tipología más utilizada, los pilotes.

Su principal característica es la notable diferencia de longitud de una de sus dimensiones respecto a las otras dos. En este caso, podemos considerar un pilote como aquella cimentación cuya longitud es entre 6 y 8 veces su longitud mínima.

En cuanto a los diferentes tipos de pilotes que existe, se pueden clasificar según los siguientes criterios:

 

  • Forma de ejecución

De acuerdo a su forma de ejecución podemos encontrar dos tipos de pilotes: de desplazamiento o de extracción. Los primeros, también conocidos como pilotes hincados,  son aquellos que se introducen en el terreno produciendo un desplazamiento lateral del mismo.

En cambio, en los pilotes de extracción, en primer lugar se realiza una excavación en el terreno para posteriormente rellenar el orificio con hormigón. Cabe destacar que el método de construcción de estas estructuras tales como edificios o de otra tipología elegido condicionará el cálculo de la carga de hundimiento.

 

  • Tamaño

Respecto al tamaño del pilote, y tomando como referencia su diámetro, consideraremos tres categorías: los mayores de un metro, conocidos como pilotes de gran diámetro, los pilotes más utilizados, comprendidos entre 45 y 100 cm y los de pequeño diámetro, entre 30 y 45 cm.

Aquellos pilotes que tengan un diámetro menor a 30 cm, llamados micropilotes, tienen una técnica de construcción y procedimientos de cálculo de los estados límites últimos (ELU) diferente a los anteriores.

 

  • Forma del pilote

En lo que respecta a la forma, tenemos tres tipos principales: los cilíndricos hormigonados in situ, los de diseño prismático prefabricados en hormigón y por último los anulares, que tienen un hueco en su interior.

 

  • Material

Otra forma de clasificar los pilotes es respecto al material del que están construidos. Además de pilotes de hormigón (prefabricado o in situ) y de acero, existen tipos mixtos formados por los dos materiales anteriores y pilotes de madera.

 

  • Forma de transmisión de las cargas 

Finalmente, se puede catalogar a los pilotes en función de cómo transmiten las cargas que le llegan de la estructura. Así, si el pilote apoya en un terreno de alta capacidad portante, la carga se transmite principalmente por la punta y son conocidos como pilotes columna. En cambio, si gran parte de la carga se transmite por rozamiento del fuste con el terreno, son conocidos como pilotes flotantes.

 

 

Situaciones en las que se utilizan cimentaciones profundas 

Una vez hemos visto las diferentes clasificaciones de pilotes que nos podemos encontrar según los diferentes criterios considerados la pregunta que debemos hacernos es, ¿en qué ocasiones son necesarias las cimentaciones profundas? 

A continuación vamos a detallar algunas de las situaciones más comunes en las que se opta por esta solución:

  • Cuando la carga transmitida por la estructura es superior a la carga de hundimiento, que ocurre con cargas elevadas o terrenos de baja resistencia.

 

  • En casos en los que los asientos de la cimentación estén muy limitados, como por ejemplo en las cimentaciones de equipos industriales.

 

  • Para terrenos heterogéneos donde el sustrato resistente se encuentra en diferentes cotas, reduciendo así los asientos diferenciales.

 

  • En zonas donde está presente el agua en superficie, impidiendo la construcción de cimentaciones superficiales, como es en el caso de un cauce de un río.

 

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