Fundaciones especiales

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•SUELOS EN CONDICIONES ESPECIALES
•SUELOS EXPANSIVOS
Metodologia en proyectos de suelos expansivos
Identificación del problema
Estimación de las propiedades de expansión de la arcilla
Causas mas comunes de  daños en suelos expansivos
Esquema de la concentración de humedad bajo un edificio
Soluciones constructivas
•SUELOS COLAPSABLES
•FUNDACIONES EN MEDIOS AGRESIVOS
Indice
• SUELOS  BLANDOS
• SUELOS LICUABLES
• SUELOS  KARSTICOS
• RELLENOS
• ZONAS DE  SUBSIDENCIA
• SUELOS COLAPSABLES
• SUELOS EXPANSIVOS
• SUELOS AGRESIVOS
• HINCHAMIENTO DEL SUELO BAJO EL EDIFICIO POR AUMENTO DE 
HUMEDAD (no existe  evaporación)
• RETRACCION PERIFERICA DEL TERRENO (construido en poca humedad)
• VARIACION DE VOLUMEN DEBIDO A MODIFICACIONES DEL NF (por 
bombeo, drenajes, etc)
• ESCASA PROFUNDIDAD DE FUNDACION (dentro de zona activa)
• DEFECTOS DEBIDO A EFECTOS ESTRUCTURALES (para absorber 
movimientos diferenciales)
• RETRACCION POR DESECACION DEBIDAS A RAICES DE ARBOLES
• HINCHAMIENTOS POR ELIMINACION DE ARBOLES
• ROTURA DE TUBERIAS DE AGUA
• DEFECTOS DE DRENAJES PERIFERICOS
• ETC
CAUSAS MAS COMUNES DE  DAÑOS EN SUELOS EXPANSIVOS
METODOLOGIA DE PROYECTO EN SUELOS EXPANSIVOS
1- IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
2- ESTIMACION DE LOS CAMBIOS PREVISIBLES DE HUMEDAD
3- ESTIMACION DEL ESPESOR DE LA CAPA ACTIVA (AQUELLA QUE SUFRIRA 
VARIACIONES DE VOLUMEN DESPUÉS DE LA CONSTRUCCION)
4- ESTIMACION DE LAS PROPIEDADES DE EXPANSIÓN DE LA ARCILLA
5- PREVISION DE LOS MOVIMIENTOS
6- ELECCION DE LA SOLUCION Y CALCULO DE LA MISMA
SUELOS EXPANSIVOS
IDENTIFICACION DE UN SUELO COMO EXPANSIVO
• COLOR, GRIETAS DE RETRACCION (EN EPOCA SECA) 
O MUY PEGAJOSO  (EN EPOCA HUMEDA)
• ENSAYOS  MINERALOGICOS Y DE IDENTIFICACION.  
EMPLEO DE INDICES.
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
• Indice Lambe
• Indice de Plasticidad
•Limite de Retracción
•Ensayo CBR
•Análisis granulométrico por sedimentación
ESTIMACION DE LAS PROPIEDADES DE EXPANSIÓN DE LA ARCILLA
a)  ENSAYOS DE LABORATORIO
METODO DE INUNDACION
b)  CORRELACIONES EMPIRICAS
• METODO DE LA CURVA DE HINCHAMIENTO  
(HINCHAMIENTO LIBRE Y PRESION DE HINCHAMIENTO)
• METODO DEL DOBLE EDOMETRO
• METODO DEL EDOMETRO UNICO
METODO DE SUCCION CONTROLADA
ESQUEMA DE LA CONCENTRACION DE HUMEDAD BAJO UN EDIFICIO
Pavimentación adecuada disminuirá distorsiones de edificación
Fundamento típico de solución 
Texas
50%
40% 30%
20%
I = ω
ω L
HINCHAMIENTO<1%
σ de hinchamiento <0.3 Kg/cm2
HINCHAMIENTO 4 a 10%
σ de hinchamiento 1.25 a 3 Kg/cm2
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
5040 60 70 80
HINCHAMIENTO 1a 4%
σ de hinchamiento 0.3 a 1.25 Kg/cm2
HINCHAMIENTO>10%
σ de hinchamiento >3 Kg/cm2
In
di
ce
 d
e 
co
rr
el
ac
ió
n 
( I
 )
Limite liquido (ω L)
zona a
zona b
zona c
zona d
SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS PARA FUNDACIONES 
SOBRE SUELOS EXPANSIVOS 
PARA LA ESTRUCTURA
PARA EL SUELO
•PALAFITO
•ESTRUCTURA RIGIDA O SEMI RIGIDA
•ESTRUCTURA FLEXIBLE
• AISLAMIENTO
• SUSTITUCION
• ESTABILIZACION
SUELOS COLAPSABLES
COLAPSO : Asentamiento espontaneo, en general sin variaciones en los esfuerzos 
aplicados acompañado de  un cambio importante en la estructura 
interna.
MECANISMOS DE COLAPSO (F:TIPO DE ESTRUCTURA,ENLACE DE SUS  PARTICULAS, 
DEPOSICION DEL MATERIAL,  W NAT,MINERALOGIA DE “,ETC.
a) SUELOS GRANULARES SEMI 
SATURADOS:
b) SUELOS ARENOSOS-ARCILLOSOS 
d) SUELOS DE TRANSICION CON 
FINOS EN ESTADO FLOCULADO
Agua en 
meniscos
Tensiones capilares 
negativas que 
aumentan presión 
intergranular
Ordenamiento paralelo de 
arcillas a los granos de arena
Puentes o enlaces de 
cementación (solubles)
c) SUELOS CEMENTADOS DE ENLACES 
SUSCEPTIBLES DE SER DISUELTOS
(limos vesiferos o arcillas en medios salinos)
Arcilla 
floculada
Arena
Arena
Arcilla
Arena
Enlaces
solubles
Arena
Arena
Menisco
Funcionamiento normal
NF
Arena
semisat
∆p
tubería
Rotura por tubería, asiento por colapso
NF
∆p
0 - 1      NO HAY PROBLEMAS
1 - 5      PROBLEMAS MODERADOS
5 - 10    PROBLEMAS
10-20    PROBLEMAS GRANDES
>  20    PROBLEMAS MUY GRANDES
∆ep
∆p
lgp lgp
saturación
∆ec
∆ep
∆ep=asiento debido a ∆p
∆ec=asiento debido al colapso
CP =  ∆ec· 100
1+e0
1. ENSAYO C.P.
2.- DOBLE ENSAYO EDOMETRICO
3.- ENSAYO TRIAXIAL
4.- ENSAYO EDOMETRICO ROWE
5.- RELACIONES CON ENSAYOS CONVENCIONALES
C.P % Riesgo de colapso
0 - 1      NO HAY PROBLEMAS
1 - 5      PROBLEMAS MODERADOS
5 - 10    PROBLEMAS
10-20    PROBLEMAS GRANDES
>  20    PROBLEMAS MUY GRANDES
ENSAYOS DE COLAPSO
Log p (kg/cm2) CP = ∆ e  ·100
1+e0eo
e
en seco
saturación
∆e (Jennings y Knigth, 1975 )
FUNDACIONES EN MEDIOS AGRESIVOS
• Ataques por aguas sulfatadas (sulfatos solubles: calcio, magnesio y sodio)
• Ataque por agua de mar (se considera como una solución de cloruro sódico al 3% y sulfato magnesico 
al 0.5%) emplear cementos con bajo % en aluminato tricalcico
• Ataque por aguas puras (no contienen aguas disueltas)
• Ataque por aguas ácidas (hormigón tiene carácter básico con ph 3
• Ataque por aguas residuales (solo algunos casos como ácido sulfúrico, desechos ácidos industriales)
• Oxidación de acero de las armaduras
b) Evaluación de la agresividad del medio
• Condiciones al hormigón (lo mas denso e impermeable posible, que ofrezca protección a las 
armaduras)
• Cemento adecuado (función del tipo de ataque)
• Aridos adecuados
• Protección de la armadura (Dmin: 7,5 cm fundaciones hormigonadas directamente contra el terreno y 
5cm en hormigón incorporado)
c) Precauciones para resistir la agresión
• Determinar el nivel y movimientos del agua subterránea(velocidad y dirección) velocidad < 10 m por día
• Análisis del agua : ph, dureza, ácido carbónico total y combinado con cal, % sulfato, magnesio, cloro, etc
• Análisis del suelo : % materia orgánica, ph, % de iones sulfato y magnesio solubles en agua).
a) Acciones agresivas

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