Patologia de Las Cimentaciones

eI la zona lr¡r nrr.tol¡

de tir¡ f te.

0l

e suClo se nsc¡tó propeso de la eslrLrclura; l,n Isuras rle os rnLrros

relación d-" 5:1 la

Dctal e de grieta cn el muro divisorio.

muros se conservó, las fisuras se taparon por inyección y el encadenado transversal se reforzó en las testas de los muros divisorios.

Alteración de las caracteristicas de los terrenos por la acción del agua

lars

tod¡via r¡iis

¡0 ap¡roció

15.

cir¡enlaoiór) de los

i\

Fisuración sistem¿rtica de muros divisorios

1

F c¡. 1

v ene

14.

Fig.

Si llien los cambios e¡ el contenido de agua tienen una influencia despreciable en el compor tamiento de lerrenos de grano grireso (arenas y gravas), no es lo mismo en suelos de grano muy fino, especialnrente en los arcillosos. No olvide mos que estos terrenos se componen de minúsculas partículas (del orden de 1/1 000 mm) a las clue separan huecos capilares. L¡ va i¿ción d.l conlcnido de flgua es origen de varias clases de fenómenos:

Expansión y contracción de arcillas Cuando un suelo aicilloso sin salLrrirr s.r eñcuentra en presencia de a-c]ua, por elentplo Ltrt terreno al que una capa IreálLca dc rrivrilcrec r)rr te Lraña en profundidad, suc.rde que los oal)rlare!l de la arcilla absorbeir el aalr,a (l!re asi penetr¡ lentamente entre las partic!las solirl¡ar, llfs¡r'o lla una presión intersllclal y (letelmi¡¡ la l)aLll.lti Da expans¡ón de la nrisr¡a. Y, a la inversa, si el aqua(tuu llaña l¡ ¡rcill¿t sc va poco a poco, pot ejerlplo tl,:blclo al (Jesce¡so del nivel freático. el suelo disrn¡nulrá (le vol!nren por desaparición gradLral dc la preslor) rntersticialy aumento de la presiórr e¡ lo:; ¡I¿nos tle la arcilla, es decir, se prodLrcirá tl¡la conlracc (')¡ En definitiva, los carnbios de contcn rlo de aqua en una capa gruesa de arcrlla se traaJucarrl en:

-dilataciones cuan(lo

arrrlrerlt¿l eL conterri(Jo

de agua;

-asentamientos cuarr(lo tJiS lillliy{r. 75

?ñ

Esta situación no es frecuenle en Francia, excepto en años extremadamente secos, como fue el verano de 1976, período del que conocemos numerosos siniestros. Las figuras 1 17 y 1 18 testimonian lasfisuras

de la esqulna de una casa, en este punto la cimentac¡ón estaba sólo a 0,60 m de la cota tereno poco húmedo

natural del terreno (en el resto se encontraba

a

2,00 m), a consecuencia de una pr¡mavera y un

solera de ¿aPalas

verano de sequía fuera de lo común. Toda la zona terreno muy húmedo

TEREENO AAC]LLOSO

afectada se recalzó. Auque este fenómeno es desacostumbrado en Franc¡a. no lo es en otros

cap lares ¿scendentes

países.

Fig. I

16.

Variacióñ en el contenido de agúa en fun-

clón do la profundidad, on torreno arcilloso bañado por

aguas sublorrán6as.

-en las reg¡ones del sur de Argelia, en Túnez o en Marruecos, la construcc¡ón de un ed¡ficio determina variaciones en el contenido de agua; la superficie cubierta por el edif¡cio es obstáculo para la ¡nsolac¡ón directa del suelo y restringe la

Fig.

i

I

9.

Daños debidos a arcillas

.le intenso asol€o pedicial.

Y

en edificios

cr

de gr¿ que desciende un nivelfreático asiste al asiento Progtesivo de es público Y notorio el caso

-en suelos saturados

México, construida a 2300 m c lago, y que descansa en una aluvión que colma un viejo cr¿

F

q

I

1

7.

Fisurrs do as,ento diler6ncial.

La práctica enseña que la dilatac¡ón de las

Fig. 1 18. Detalts da la parte izqu¡erda de la f¡gura 111.

arcillas no admite generalización en magnjtud y que, dejando a un lado algunos daños en Provenra y en la Costa Azu¡, sabemos de pocos siniestros vinculados a este fenómeno. En cualquier punto de un terreno arcilloso bañado poragua subterránea (f¡9. 1 16) se establece un equilibrio entre la que sube por capilaridad y la que se pierde por evaporac¡ón; para que en

evaporación. Si no se toman algunas medidas, los daños que se derivan son ampliamente conocidos: fisuración de muros (fig. 119), levantamiento de pavimentos en terraplenes, rotura de tab¡ques comprimidos entre la solera superior del sótano y el enlosado que se ¡evanta, etc. También son de todos sabidas las precauc¡ones a tomar en las obras de nueva planta: s¡tuar las cimentaciones a la profundidad donde la higro-

un punto determinado se dé una modificación irrportante del contenido de agua es preciso que se produzca o el descenso del nivel freático o e¡ aumento de la evaporación.

zampeado; evitar el enlosado en terraplenes y procurar que los edificios tengan dimensiones .¿,fircid¡! ), r:r; r correctamente zunchados.

76

metria sea constante; no cimentar a base de

Fig-

120.

EmPlazamienlo de

lvl

materiales de aluvión son muY compresillles, tienen 700 m de espesor y comportan, en gran proporción, capas de limo arcilloso de origen volcánico que se alternan con lecllos de arena; el descenso del nivel de las aguas subterráñeas por su aprovechamiento para abastecera una pobla

frecuente en Fr¿ncia, ex Jar¡ente secos, como fue íodo del que conocemos 8

testimonian las fisuras

casa, e¡r este punto la

rlo a 0,60 m de la cota el resto se :ia de una

encontralla

a

primavera y un

solera de zapatas

común. Toda la zona \uque este fenómeno es :rancia, no lo es en otros de lo

TERRENO AECILLOSO

capilares ascendentes

sur de Argelia, en Túnez o

rucción de un edificio deel contenido de agua; la r el edificio es obstáculo 1a del suelo y reslringe la

cióncadavez mayor(en 1 900, 50O00Ohabitantes; hoy en día, cerca de diez millones) provoca un as¡ento del suelo que en los treinta primeros años del presente siglo era de un metro, pero

que entre l 930 y '1969 (fecha delVIl Congreso lnternacional de Mecánica del Suelo celebrado en México) aumentó en 6 m. Los asentamientos difieren según la profundidad de cimentación de las construcciones. nolándose en una misma ca_ lle desnivelqs espectaculares en los ba§amentos de las mismas. Las fotografias de las figuras 1 21

a 123, obtenidas en la ciudad de l\¡éxico' Fio.

11

9.

Darios debidos a arcillas expansivas en áreas

de intenso asoteo y en edificios con cimentación su_ perficial.

-en suelos saturados de granulación fina con un nivelfreático que desciende regularmente, se asiste al asiento progresivo de las edificaciones:

son

gentileza de nuestro búen amigo y cientílico E. Absi, delegado general de C.E.B.T.P. Aunque indudablemente de menor trascen dencia que los daños que se producen en México, estamos informados de los que en Francia causa la desecación del suelo por las raices del arbolado que se planta cerca de los edificios Así, los olmos necesitan una cant¡dad enorme de

agua para su crecimieñlo, agua que sus raíces van a buscar abarcando vastas superficies de

notorio el caso de la ciudad de

terreno. Por regla general, no es aconseiable plan-

México, construida a 23O0 m de altitud sobre un lago, y que descansa en una masa enorme de aluvión que colma un viejo cráter (fig. 120) Los

autores se atreven a dar algunas indicaciones.

es público

y

tar árboles demasiado cerca de los edificios. A falta de una regla fija en esta materia, muchos

parte rzquierda de la figura

toman algunas medidas, 3n son

ampliamente cono-

¡uros (fig. I '19), levanta: en terraplenes, rotura de

¡

enlre la solera suPerior

,iado que se levanta, etc. r sabidas las precauciones ie nueva planta: situar las bfundidad donde Ia higrol; no cimentar a base de lrnlosado en terraPlenes

Y

,icios tengan dimensiones Fig.

iect¿menie zunchados.

120-

Emplazamiento de Méjico.

17

..¿*

aguas !Jn a I)ar¿r lrremedrdblPr crmentacrón (fiq. 125), csPecial no cle la excavación es Permeab

pues es lugar escogido Para vt canteria. La im previsión cle disPositiv( de estas aguas conduce a su e

l:t

la cubeta que forrna la

excav

dos perjuicios: Puede inundar elst o muros los Pasar bajo las zaP

-el agua

-el agua reblandece

I21.

Desplomes en Méjico (plaza de la iglesia de Ntra. Sra. de Goadalupe). Fig.

Fig.

123.

Méjico: dos edificios vecinos inelinados

..

el suelo

cidad portante, Por lo que la cin derá, por desgracia nunca de r ahi los asentamientos dilerenc

pero en disl¡nto señtido.

Primer ejemPlo En páginas precedentes Ya ejemplo sucedido iunto al mar Se construyó una casa en un con fuerte declive Y Próximo a La cimentación era de zaPata c de anchura, transmitía al terr' O,B kg/cm'z, las zaPatas delniv apenas ancladas en la arcilla. Con el tiemPo, el terreno a {más cercano al mar) se cargó ' tes de relleno cL,Yo obleto er¿

Fig.

122.

Desniveles en franjas de fachada en una

Fig.

124.

Distancia minima entre ediiicios y arbolado.

calle Lle Méjico.

coincidiendo en que la separación árbol-edificio ha de estar en relación a una o una vez y media la

altura del primero (fig. 124). Huelga decir que esta norrna se hace inaplicable cuando los árbo, les crecen en la propiedad vecina.

Modif icación de las condiciones de res¡stencia del suelo

. Disminución cte capacidad porta nte de los suelos Con el aumento de conten¡do de agua, las arcillas pierden resistencia; según Terzaghi, pasan de 4 kglcmz. en arcillas coherenles, a 0,25 kg/cm'z, en las arcillas muy blandas. Una cimentación sobre un suelo arcilloso relat¡vamente duro podría descender si la afluenc¡a o venidas de agua lo reblandecen. Las causas de estas afluencias son diversas:

afluencia de agues modjfica sustanc¡almente las aondiciones de resistencia de los suelos arcillosos; si el contenido de agua de una arcilla aumenta, su cohesión y ángulo de rozamiento La

interno se reducen en proporciones a tener en cuenta. La pérdida de resistencia puede adoplar distintos aspectos: 78

Agua de escorrentía Caso tip¡co y característico de las construcc¡ones que se hallan en zonas de abundantes aguas superficiales (terrenos en pendiente, etc.). Las

Fig.

1

26.

El

veñldo del relleno

aguas van a parar irremediablemente al pie de la cimentación {fig. '125), especialmente siel relleno de la excavación es permeable, cosa habitual, pues es Iuqar escogido para verter residuos de

lt i'.jl

cantería. La i'nprevisión dé disposiltvos cle evacuación de estas aguas conduce a su estancamiento en la cubeta que forma la excavación, derivando

dos periuicios:

cios vecinos inclinados

-el agua puede inundar el sótano al atravesar los muros o pasar bajo las zaPatas. -el agua reblandece el suelo y merma su capacidad portante, por lo que la cimentación descenderá, por desgracia nunca de modo uniforme, de ahi los asentamientos diferenciales Pr¡mer e¡emplo En páginas precedentes ya anunciamos este ejemplo sucedido junto al mar, en la Costa Azul. Se construyó una casa en un terreno arcilloso con fuerte declive y próximo al litoral (fig. 1 26). La cimentación era de zapata continua de 70 cm

de anchura, transmitía al terreno una carga de 0,8 kg/cm'?, las zapatas del nivel inferior estaban apenas ancladas en la arcilla.

Coñ el tiempo, el terreno a cotas más bajas (más cercano al mar)se cargó con grandes apor-

tes de relleno cuyo objeto era permitir la cons-

Fig. 125. En los luelos poco permeabfes, el agua se acomula en el relleno de la ciñ¡entación si éste es per' nleable.

trucción de dos carreteras escalonadas en contrapendiente. La presión suplementaria que el relleno supuso para elsuelo que recibia la cimentación alteró la escorrentÍa de las aguas superficiales, elevó asíel contenido de agua delterreno bajo la cons trucción y produjo asientos diferenciales.

La fisuración de los muros de fachada fue prácticamente general.

edifrctos y arbolado.

antiguo pe rfil natural delter¡eno

carretera

t-'

de agua, las según Terzaghi, las coherentes, a muy blandas. Una arcilloso relativa

carretera

si la afluencia o Las causas de

construccioabu¡dantes aguas pendiente, etc.). Las de las

Fig.

126.

El vertido del relleno modificó el discLlrrir natural de Ias aguas provocando ásientos'

128.

1 27. Asiento diferencial provocado por las aguas de escorrenlía sin drenaje en un suelo arcilloso.

Fig.

Los trabajos de reparación cons¡stieron en el recalce de los muros fisurados llevando la cimen-

chos siniestros son fruto de d

lac¡ón a mayor profund¡dad.

memoria descr¡ptiva, su coeficiente admisible de trabajo era de 2 kg/cm'?, valor aceptable en arcilla dura y seca; sin embargo, nad¡e se preocupó en comprobar el dimensionado de ¡as zapatas porque bastaba un cálculo rápido para ver que,

Segundo ejemplo

al alcanzar la sobrecarga de cálculo, la cimenla-

lector interesado en eltema al a 20.1 1, donde se aPuntan los m para impedir o, como mínimo, r€ no de estancamiento de las agt

Fig.

Sección transversal del almacén de trigo.

ción transmitía al terreno una presión de 5.5 Esta pequeña construcción {fig. 127), s¡ta en

cimentación continua de hormigón en masa que reposaba en un suelo arcilloso. El terreno era en pendiente. No se tomó ninguna medida encaminada a alejar ¡as aguas de escorrentía de los muros; el áogulo más en contrapendiente se asentó, precisándose su recalce y la organización de una red una región oriental de Francia, tenía una

de drenale.

Tercer ejemplo La es pectacu la ridad de este caso aconseja su selección. pese al tiempo transcurrido desde que se pn)dujo en una reg¡ón septe ntriona I fra ncesa. El edif¡cio (fig. 128) era un almacén de trigo de

15 x 21,50 m. Las.fachadas eran de fábrica de ladrilio macizo, de 22 cm de espesor por 5 m de altura; la cubierta era una estructura metálica apoyada en los muros. La solera donde se almacenarían los sacos de trigo se resolvió según una losa maciza sosten¡da por vigas que configuraban una trama con distancias interejes de 3 m en ambos sentidos; las vigas descansaban en pilares de 18 x 1 I cm de sección y éstos en zapatas de hormigón armado de 0,60 x 0,60 m, a - 0.80 m del n¡vel delterreno. Elsuelo era de naturaleza arcillosa y, de acuerdo a lo que se ¡ndicaba en la

80

Fig.

129.

Obsérvese la imPotlante

basamento-

kg/cm'?, valor que, aunque exces¡vo, no explicaba razonablemente el siniestro, pues, en opinión

del propietario, elalmacén recibió en años anteriores cargas al menos equivalentes. El accidente se produjo una noche, cuatro años después de la entrada en servicio. El hecho de encontrar agua bajo la solera hizo pensar que todo se debia al punzonamiento de una zapata que estuviera sobre un terreno reblandecido. El hundimiento condujo a desnivelar la solera. aumentando así los esfuerzos a que se sometian las vigas adyacentes, y, por consiguiente, también se incremBntaron las cargas ejercidas en las zapatas vec¡nas, Io que supuso su hund¡miento. Por último, la solera acabó descansando por completo en elterreno;algunos p¡lares se inclinaron totalmente, otros se rompieron por cizalladura, yendo a punzonar la losa en su caída. Este movimiento dio lugar al basculam¡ento parcial y a la fisuración del muro de basamento (fig. '1 29) y al hundimiento de toda la estructura tfig. 130).

.

Medidas a tomar contra las aguas de escorrentía

concepción o eiecución que. co

de func¡onar adecuadamentebuen drenaje no es suficiente rellenarla de cualquier materi

todo buen sistema de

drena

obturándose cuando está

en

terreno, razón Pof la que se rec registros de insPección en Pun de caracteristicas que igualme la norma antes citada. Otra técnica de amPlia acePt' ción. En la Parte inferior del edi un recinto estanco de rig¡dez frente a los asentamientos

originan la fisuración; en

e

bañado en agua durante algú reblandezca el suelo que está b

Esta solución sustituirá al dre do no haya Posibilidad de eva mente las aguas.ecogidas; d

pre es más barato (la

entib

creación de un zampeado) r ordina rio. Una última lndicación:sr n( drenaje, es del todo inÚtil ir muros del basamento; lo úni que el agua que se acumula

tradicional para evitar estos daños es la organización de una red de drenaje que rodee total o parcia¡mente la construcción. MuLa soluc¡ón

es

olvidarse que el edificio corre

tro del edificio Pase bajo el sótano.

la

a

cir

,:: ?ánsversal delalmacén de trigo.

Fig.

129.

Obsérvese la importante grieta del muro de

Fig.

130. 'Vista del edificio hundido.

basamento.

:iva, su coefic¡ente adm isible 2 kg/cm'z, valor aceptable en sin embargo, nadie se preocu, dimensionado de Ias zapatas

cálculo rápido para ver que.

n

ecarga de cálculo, la

cimenta-

I terreno uña presión de 5,5 . aunque excesivo, no explicae el siniestro, pues, en opinión ¿lmacén recibió en años anleenos equivalenles. lrodujo una noche, cuatro años

radá en servicio. Él hecho de ejo la solera hizo pensar que runzonamiento de una zapata re un terreno reblandecido. El lujo a desnivelar la solera, auesfuerzos a que se sometian tes, y, por consigulente, tamrron las cargas ejercidas en las

hundimiento. descansando por com-

) que supuso su 5

acabó

;;

algunos pilares se inclinaron

Ee rompieron por cizalladura, la losa en su caída. Este movirll basculamiento parcial y a la b de basamento (fig. 1 29) y al

ida la estructura (fig. 130). I

f.mar

contra las aguas de

I

I

t-

para evrlar estos danos itcional

ll de una red de drenaie que Plmente I I

l¿

construcción. Mu-

chos siniestros son fruto de drenajes de mala concepción o ejecución que, con los años. dejan de funcionar adecuadamente. Para obtener un buen drenaje no es suficiente abrir una zanja y rellenarla de cualquier material. Remitimos al lector ¡nteresado en eltema al anexo 6 del D.T.U. 20.1 1, donde se apuntan los materiales idóneos para impedir o, como mínimo, retrasar el fénómeno de estancamiento de las aguas No obstante, lodo buen sistema de drenaje puede acabar

obturándose cuando está en ciertas clases de terreno, razón por la que se recomienda habil¡tar registros de inspección en puntos estratégicos y de características que ¡gualmente se indican en la norma antes citada. Otra técn¡ca de amplia aceptac¡ón es la entibación. En la parte inferior del edificio se construye un recinto estanco de rigidez capaz para hacer frenle a los asentamientos diferenciales que

originan Ia fisuración; en este caso no debe

olvidarse que el edificio corre el riesgo de quedar bañado en agua durante algún tiempo y que se reblandezca el suelo que e§tá bajo la cimentación. Esta solución sustituirá al drenaje clásico cuando no haya posibilidad de evacuar satisfactoriamente las aguas recagidas; de no ser así, siem-

Aguas canalizadas Los bajantes de aguas pluviales, las tuberías de evacuación de aguas negras, etc. pueden tener escapes y causar daños-

.

Empalmes defectuosos o inexistentes en los bajantes de aguas Pluv¡ales Los bajantes exter¡ores de aguas pluviales casi

siempre se reúnen al pie del editicio en una ar queta o registro de donde parte un conducto de evacuación de escasa pend¡ente, Esta disposición exige, en terreno arcilloso, una perfecta estanquidad a la altura del reg¡stro, a fin de que la cimentación esté fuera del alcance de las aguas de lluvia. La falta de estanquidad de registros hechos en obra, a pesar de su ejecución correc ta, sobre rellenos que se asientan, son fuente de siniestros al esparcirse el agua portoda la cimentación que. a la larga, también experimentará asentamientos. Estas situaciones se soslayan con facilidad y económ¡camente empleando arquetas o registros prefabricados de hormigón (fig. 131 ) o PVC, que se instalan en un soporte rígido

(por ejemplo, secciones metálicas en ángulo o

pre es más barato (la enlibación requiere la creación de un zampeado) recurrir al sistema

en T empotradas en el muro del sótano).

ordinario. Una última rndicación: si no se ha previsto un drenaje, es del todo inúlil impermeabilizar los muros del basamento; lo Único que se logra es

Ejemplo

que el agua que se acumula a lo largo del perímetro del edificio pase baio la c¡mentación e inunde el sótano.

Caso sucedido en Argelia, donde no se previó

la instalación, al pie de los bajantes de aguas pluviales n¡ de arquetas ni de conductos de evacuación, con lo que elagua se deslizaba gracias a B1

Flg.

132-

Hund miento

de la solera a la altura del

Fig.

134.

lmPortantc !lrleta en

(

bajante.

F

s.

13i.

Regislro prelabricado para aguas pluviales.

la ligera pendiente del pavimento perimetral. La construcción era un grupo escolar ubicado en un terreno arcilloso de escasa pendiente. El ed¡ficio se clesarrollaba en planta baja con seis clases y dimensiones totales de 7,50 x 57 m. En Ia constflrcción de los mrrros de fáchada entraron diversos materiales: el basamento y antepechos de piedra aparejada, entrepaños de fábrica de ladrillo macizo y zona sLrperior de ladrillo hueco. Las paredes divisorias entre clases eran de bloques

revocados cortadas por estanterías de ladrillo lrueco que en modo alguno operaban como e

ncaden ad o. La

cimentación se resolvia por medio de zapa-

ta continua de o,60 m de ancl¡ura. La fachada

I

I

I I

sur (lado patio) estaba bordeada por una acera a la que iban a para r directamente las aguas pluviales (figs. 132-133), pero como aquélla se exten drr por encima del relleno de la zania de cimentación, no es de extrañar que cualquier movimiento de ésle se reflejara en fisu ra s que afectaran negativamente a la estanquidad (fig. 133). De aquí sobrevino una sitL¡ación en la que parte de Ias aguas penetraba por infiltración en el relleño, aceleraba su asentamiento y agravaba la lis!ració r Jel ll"vrmento. Alccbo de u.los años yd era la totalidad de las aguas pluviales la que entraba

en la zanja; cinco años después de acabar

la

p'l¿s

parecle5 drv.sorias surqieron importantes fisuras: inclinadas las unas, siguiendo el

ol¡ra,

perimetro de las estanterías las otras (vista de conjunto fig. 1 34 y detalle f¡9. 135). El aspecto de las fisuras parecia indicar que se estaba ante n2

'

I

l!.

'".

i'

t,,.,...a

i

&.;,l.li L(¿til i Fig.

.t:

133.

i.'.;i,.

Hundimiento del Pavimento.

Fig.

I35.

Grleta en muro dlvr

un doble movimiento del muro de fachada sur: desplazamienlo en sentido vertical (asentamiento) y rotación (bascu la rn iento). La gravedad de los daños hizo pensar en algún

momento en la demolición pura

y simple

del

edificio; pero razones psicológicas hicieron op ta r por su conservación y reparación consistente en encadenamiento exterior, sustitución de los paramentos divisorios por paredes de hormigón armado, creación de una red para colectar las aguas pluviales y otra de drenaje par¿ sanear el terreno.

. le la solera a la a11üra dei

Fig.

134.

Escapes o rotura de conductos de aguas negras

lmportante grieta en el nruro divisorio.

Con glran frecuencia se advierte la rotLlra de conductos subterráneos:

-por incapacidad de sopo¡1ar sin romperse los asentamientos del relleno de la zanla de cimentación. -por lñtolerancia de absorber cualquier movlmiento del horrnigón de las cimentaciones o de la parte de los muros del sótano que están ente rrados, cuando los conductos se embel¡en en unos u otros. Los escapes de agua en terrenos arcillosos, por lo general revisten suma gravedad ya que rebla¡decer el suelo de la cimentación, situación imposible de detectar antes de que sea demasiado tarde Es desaconsejable, pues, instalar los conduc tos en el relleno de suelos arcillosos, embeberlos en el hormigón de las cimentaciones y hacer recorrer a los conductos de evacuación largos trayectos paralelos a los muros de fachada. Las juntas flexibles de caucho son preferibles a las demasiado rígidas {cemento, etc.). La figura 136 explicita, aunque de manera poco agradable, los daños (lisuras y asentamiento de tabiques y de pavimento) que sufrieron los

servicios de un colegio femenino de la Costa A¿ul, por culpa del asiento del relleno sLrbyacente en elpavimento que siguió a los escapes de la red de evacuación.

. Deslizamientos de t erren o y enlodamientos Abundan los casos de deslizamientos de terre

nos arcillosos por aumento del contenido de pávirnento.

Fig.

1

35-

Grieia en muro divisorio. Detallc.

agua. Sitales movimientos a veces se presentan 83

Los enlodamientos son flujos de terrenos finos {arcillas) saturados de agua, habituales en pendientes poco acusadas, cuya amplitud puede alcanzar hasta varios centenares de metros Con asiduidad la prensa se hace eco de movimientos de lerreno que coTtan carreteras o vías férreas {por ejemplo, la carretera Napoleón quedó interrumpida a principios de sept¡embre de 1 977, entre Grasse y Castellane. o, en 1978, la carretera nacional 6, entre Modane y Sa¡ntMichel de l\4aurienne). Estos corr¡mientos ad-

-.1------.-

quieren caracteres más dramáticos cuando afectan a zonas habitadas, con la consiguiente destrucc¡ón de editicios y pérdidas en vidas humanas. En esta categoria inclu¡mos la catástrofe de Plateau d'Assy, en 197O, que afectó al sanatorio de Roc des Fiz (71 muerto§). Otros

*

Zona .]e hundin¡ento Zona de des7lazantento

países vec¡nos, especialmente Italia, padecen he-

chos semejantes, como la catástrofe de Vaiont, en '1963: la oleada de agua que superó la presa después del corrimiento del Monte Toc se cobro 20OO vidas.

36.

Veamos algunos ejemPlos.

ZoDa todavia sit cons¡run

139. Esquema de los muros zonas de derrumbe Fig.

Asiento de tabiques y enlosado en los sanitarios de un ceñtro escolar. Fig.

1

Primer ejemplo espontáneamente, tras un período de lluvias, lo normal es que sean producto de cambios consi-

derables en los esfuerzos que se ejercen en el suelo, sea por aporte masivo de material de relle no (veáse fig. 85), o, por el contrario, debido a una excavación desconsiderada (fig. 137). El deslizamiento, entonces puede asumir la apariencia de un movimiento circular (figs.85 y 137) o plano.

En eltiempo, este caso tuvo lugar poco antes de la independencia de Argelia; geográficamente, se sitúa en Argel, en las laderas que descien-

den camino de la bahía que lleva su nombre, sigu¡endo el curso del rio El Biar. La construcc¡ón de un centro urbano de 560 viviendas comportaba la nivelación de la base de una colina (fig. 138) y la formación de un talud

: ¡,:r

Elr:

37.

Deslizamiento circutar consecuencia de una explanación. Fig. I

84

Fig.

138.

Vista general de la obra.

Fig.

140-

Un derumbe afecló

a

tos son flujos de terrenos fi, ados de agua, habituales en cñ la

rusadas, cuya amplitud puede os centenares de metros. )rensa se hace eco de movir que cortan carfeteras o vias

.^t á¡t^

camino veciñal

o,la carretera Napoleón qLre-

principios de septiembre de

tud defin¡tiva {fig. 139), y los acontecimientos

r y Castellane, o,

en 1 978, la 6, entre lüodane y Saintrne). Estos corrimientos adt más dramáticos cuando bitadas, con la consiguiente ificios y pérdidas en vidas ;ategoría incluimos la catás, \ssy, en 1970, que afectó al jes Fiz (71 muertos). Otros

camiño vecinal

que superó la presa

ento del Monte Toc se

cobro de contención y

ejemplos.

)

caso tuvo lugar poco an{es

r

de Argelia;

,

en las laderas que

políticos hicieron abandonar la empresa, deteniéndose los trabajos durante ocho meses. En la estación de las lluvias se produjeron sucesivos desmoronamientos en la zona no sostenida del talud en una longitud de 80 m y con movilización de 2OO0O m3 de tierra (fig. 140). Los daños resultantes se hicieron notar en las obras en pef¡odo de ejecución, destruidas o enterradas (fig. 1 41 ) y en el camino vecinal que pasaba por la coronación deltalud (fig. 142 a:grieta en el pavimento; fig. 142 b: detalle de la grieta a mayor tamaño), incluidas las viejas construccio, nes que lo flanqueaban (fig- 143).

)cialmente llalia, padecen heomo la catástrofe de Vaiont, de agua

tierras que aguantaría un muro de contención cuya altura máxima seria de 2B m. Las tierras a sostener eran esquistos fracturados con interposición de un aglomerante arcilloso. Los terraplenes se hicieron en todo el ámbito de influencia del futuro muro de contención; eñ aquel entonces, sólo tenía un terc¡o de su longide

Evidentemente, la causa del siniestro fue el reblandec¡miento de las capas arcillosas que se

geográficamendescien-

rahía que lleva su nombre, Jel río El Biar. le un centro urbano de 560 ba la nivelación de la base de

)y

la formación de un

talud

t§ ,§i

§*\,:'.;

L-l alde

Ia obrá-

Fig-

I40.

Un derrumbe afectó a algunas construccio-

Fig. 141. Daños en un muro de contención por de rru¡nbe de tierras-

j r:-'.\ !.l

F-)'

Fig. 1 42

b.

Ampliación de la figur. 142

a.

Segundo eiernplo

a.

lmporlante erieta en la calzada sitL¡ada en la parte supeflor del talLrd. Fi0. 142

Este caso se produjo en una ciudad de Auver nia, durante la construcción de un inmueble de viviendas y garaje sobre un terreno con pendien te entre 10 y 1 5'. El edificio era de planta baja y cuatro plantas tipo (ficr. 144), forma rectangular y dimensiones 1 2,5 x 60 m; dos plantas de garaie rebasaban la superficie ocupada en planta por el edi{icio y cortaban la ladera oesle de la colina. Los sondeos previos se hicieron con cuchara extractora de muestras, permitiendo comprobar

-al menos

e¡'r

los pu¡rtos donde la cuchara no

topó con bloques grandes- que bajo la tierra vegetal habia breclras volcánicas (bloques rocosos de gran ta¡naño envueltos por aglomerante arcilloso: arcilla amarilla y arena arcillosa). Ningúrr sondeo profundizó más allá de 7,50 m Ulteriores sondeos n'rostraron que a cotas inferiores a las que se hallaban las brecltas existía una capa ile 0,70 a 1 m de arenas y gravas que cubria un substrato de arcillas verdes y rojas En el emplazamiento del edificio las arcillas, por efecto de la erosión, formaban una cavidad que inicialmente se llenó (al tÁrmino de ld era lerciatia o princrpios del cuaternario) de aluviones permeables (arenas y.cJravas) y después de residuos volcánicos

Fi!1.

143.

HLr¡dimiento de edificios conslruidos en

1a

cresta del talud

iÍrtercalaban en los llancos de esquistos. La plani ficac¡ón origioal de los trabajos programaba que los trabalos debian realizarse durante la estación seca.

lbrecha s). Cuando la explanación estaba a punto de conclLrir, con un talud de aproximadamente B m de altLrra e inclinación de 45'', en 1a propiedad vecina. junto.r la c,ronució¡r oel talud. ap"recieron las fisuras (fig 145); a los dos días, L¡n desl¡zamiento de tierras afectó el ángulo occideÍltal cle '1 la pla ta forma, ya explana(la por entero (fig. 46), movimieirto que tarnbién irrfluyó en la zania de

Fig. 145. Gr eta abierta en la ProP arnba de la obra.

146. Vlsta genc|alde deslizanriento (le t erlas Fig-

la exPla

(bloques. arcilla arn¿ rilla,

\I arcnas y !ravas .o.l¿.las ARCILLAS VERDES Y RO.]AS

la

ligua 142

144

Fig. Deslizaiiliento de terreno debicJo a exptanaciones en terreno reblandecido por las circulaciones de a0uas. I ) perfilantes de la explanaclón 2) perfil antes

a

deldeslizamiento 3) perfildespuésdeldeslizamienlo. una ciudad de Auver ón d-" un inmueble de

r

n

terreno con pendien-

r baja y cuatro plar¡fas angular y dimensiones de garaje rebasaban la

lanta por el edificio y le la colrfa. : hicieron con cuchara ermitiendo comprobar donde la cuchara no )s- que bajo la tierra ránic¿s (llloqL,es

Fig.

I45.

Grieta abieña en la propiedad vecina más

roco,

eltos por agTomerante , arena arcillosa). Nin is a llá dc 7,50 m. Ulteque a cotas inferiores echas existía una capa ,gravas que cubria un )sy rolas. En el emfrla r.illas, por efecto de la ridad que inicialmente a terciaria o principios '¡es perr¡reables (are 'e residuos volcánicos rslaba a punto de con-

,ximadame¡te I m de . en Ia propiedad veciCel talud, aparecieroñ ; dos dias, un desliza ánqulo occidenlal cJe 3 por entero (fiq 1 46), influyó -"n la zanja de

Fig. 146. Visla ge¡eral de deslizámiento .le ticrras.

1a

€xplanación despoés del

Fig. cle

I47.

l¡

El deslizamiento de ti-"rras arrastró dontro excavación ¿ unas consirucciones ligeras.

B7

cuenca cortada en dos

lirnile superior deldeslizamiento

----7N

631.00 629.10

*ry, muro despuds del

cresla del lalud después del deslizamieñto 622,54

623.06

624.02

lifi

N

m(ttt

ñ{qSr

'tj.,"r\ii"

\iN'ff''),Til\ü¡l

-'-l..tri\r\\-!'-\X\\'.;í --..--t

\ \\-\) 1

'

r)!

talurl

p¡p,anacióñ

.-)r)

.-..--r]l emplazamiento del edifacio eo proyecto

Fig-

148.

A/raár

Esquema del aspecto general del deslizamiento de tierras'

nólese el desnivel entre ambos lados de la grieta superior'

cimentación de algunas construcc¡ones auxiliares {fig. 147).

Los estudios que siguieron al deslizam¡eoto de

tierras establecieron que su área de influenc¡a tenía 50 m de anchura y 30 m de profundidad; una porción del terreno colindante se hundió

,---_-.. f isuras . 623,06 cotas de nivel.

3 m. Las grietas que dejó el

mov¡miento lfig. 148) trazaban una forma similar El punto superior del deslizamiento coincidía con la mitad de un estanque, ¡n¡c¡almente con agua, que una hendedura dividía en dos Dicho eitanque se alimentaba de un Dozo lleno hasta e¡

casi

a un casco

Fig.

149.

Los trazo§ discontin

22.54

1

\)\

ito 3).

lia on ho el

Fig.

I49.

l.os trazos discontinuos señalan la ¿ona de deslizamiento'

B9

150.

Los mur-"tes que contenian arrasLfados.

Fis.

1a

irerra fLleron

b(rde; ur'ra galería de burda fál)rica de ladrillo comunicaba ambos y servia de canal de transporte del líquido. Las aguas subterráneas de la colina abastecian sobradamente al pozo. Lt desli¿a,n,eIltc se e,plic.r (le lo manerd sl quiente: las aguas que se infiltraban en este terreno procecientes cle defectos en la estancluidad de la galeria se acumularon en la capa permeallle (arenas y gravas). tapizando el fondo cie la cavidad arcillosa. Se reblandecieron los niveles superiores de la arcilla verde en un grueso de algunos centimetros por la acción del agua que llañaba la oapa que los recubría. La explanación privó de soporte a las brechas de la cavidad al extraer Lrn volumen considerable de tierras y el lecho jabonoso compuesto por las arcillas ver des reblandecidas facilitó el deslizamiento. La estabilización se logró con un muro de contención anclado por tirantes y embebido en el subslrato arcilloso en varios metros de su longitud. Lógicamente, las aguas tuvieron que captarse co nve

90

n ie n te

men te-

.

Esia casa totalmente apoyada qu()dó i¡1acta.

Fig. 151

e¡ arenlsca

Tercer ejemplo Tras un periodo muy lluvioso, una colina arci-

llosa cle Aquilania se puso en movimiento y se clislocaron total o parcialmente 18 edificios La figLlra 149 indica la zona afectada por el desliza

miento, careciendo de otro documento gráfico,

pues de este siniestro sólo existen los de prensa. por demás inutilizables.

Cuarto ejemplo ALlnqüe cronológicamente este suceso es el

más antiquo de los cuatro, lo exponelnos en último Iúgar por su singular espectacularidad y clramatisr r). Sucedió en la Cosfa Azul, cerca de la fronlera italiana, con el balance de 1 5 edificios completarnente derruidos, 40 dañados, 1 1 per5onas n-Jerlas al se' sorprendid"s en sü vlviea da, otras 35 con lesiones de distinta gravedad y 600 lrabitantes sin aloiamiento.

Fig 152. C¿s¿ que descansabr suelto Darte en e lerleno du El suelo era una arerlisca esPe gran de en urla capa

ila

cuyo horizonte suPerror ienia te (cerca de 45i LaeroslorlY descor¡Pusieron la caPa su müv sueltos de esPesor total sellLrn los PUrlto' A csLas colrnos h¡l)i¿n srJo dr

v 3 r¡.

tes de Piedra manteniarl lar la oendiente !/ creallan te (fi9. '150), Pero el Problenla ción de los Illisl¡os no se a sino en los residLlos suPerli Las viviendas se edlficaror

v.r clu a cias obtLrl'rrrdolas qrado-Y oPonierrrlose a la ltL a(lúas de escorrerltia Tamf cios se cinlentaroo en la ar'

l¡s

lricieron no lo estalran l¡or

t

accldente I uvo ltlg¿lr de lluvias torlerlciales ((iaYeror la región, carrtidacl eq! vale El

relativa a un período de cinco meses en un año norrral) que cerraban cinco meses y meclio de secluía. El agua saturó súbitamente una tierra seca y agrietada, la capa superficial se conviftió en lodo y fue cuesta a bajo arrastra ndo los mu retes de piedra y las construcciol]es que descansa ban en cimentaciones de profundidad insuficiente, resistiendo en cambio aquellas que llegaban o estaban sobre la arenisca. Respecto a aquellos

EE

$

edificios cuya cimentación se repartía entre

la

capa superficial y la arenisca, se abrieron en dos. l

a5 iUurac I51 y I52 ofrécñn

Lrnd evigLra

muestr¿ de los daños: victimas moñales, edifi cios destruidos o dejados en malestado, cultivos arruinados y veqetación arrasada. En resumidas cuentas, se ve clue en r¡uchas ocasiones eslos siniestros se deben a arbitrariedades en la elección cle emplaza miento, rnateria, lr s y soluciones r.nnst,Lct vcc. A consecuen(.ia de este accide¡te el Ayuntarrriento decidió la repobfación forestal intensiva de la zona.

,¡/:i

tiq. 152. Casa que descans¡ba pade parle en el lerrcno slrcllo

y lluvioso,

e¡

la arenisca,

El suelo era una arenlsca dura qLre se presenta ba en una capa de gran espesor (300 ¡ 400 m) cuyo horizonte superiortenia una fuerte pendien te (cerca de 45"). La erosión y las precipitaciones

u¡a colina arci-

puso en n'rovirnlento y se cialmef te l8 edlficios. La ,na afecfada por el desliza? otro clocLrrnenlo !tráfico, só o exislen los de prensa,

descor¡pusieron la capa superior en residuos

Ernpujes hiclrostáticos. Subpresiones. Empujes de Arquímedes Los empujes hidrostáticos pLreden inlluir negativan-r-"nte en el comportar¡iento de ciertas

cimentaciones. En efecto, cuando las aguas subterráneas ba ñan una construcción, la solera que fornra la parte inferior de la entibación se calculará para resistir la subpresión, de lo contrario s-" ag¡etará. Conocemos pocos casos en qLre -"1 olvido de este factor {]n el proceso de cálculo se haya traducido en siniestro; afortunadamente, a Tne

muy sueltos de espesortotal variable entre 0,50

nLrdo se consulta a los especlalistas, que aconse

jan y advierlen cle eslas cLrestio¡es. De todas

idos,40dañados, 11per

y 3 m, según los puntos. A principio de siglo, estas colinas habian sido desrnontadas, muretes de Diedra mantenían las lierras a pesar de a pendiente y creallan terrazas escalorladas {fiq. 150), pero el problerna era que a cimenta ción de los misrnos no se ancló en la arenisca, sino en los residuos superficiales. Las vivie¡das se edificaron sin tener en cuenta las vaguadas, obiurándolas en mayoT o menor grado y oponiéndose a la lillre circulación de las aglras de escorrenlía- Tampoco todos los edificios se cin-rentaron en la arenisca y los c¡ue si lo hicieron no lo estabnn por completo.

rorprendidas en su vivicn 1es de dlstinta gravedad y )jarnienlo.

El accidente tuvo lugar después cle tres dias de lluvias torrenciales (cayeron 277 r¡rn de agua en la rcgión, caf tid¿rd equivalente a la preci¡ritación

arnente este suceso es el

cuatro, lo exponemos crl nq ula r espectacularidad y en la Costa Azul, cerca de r ell¡alance de I 5 edificios

rnaneras ofrecemos estos dos ejemplos.

Primer ejemplo [ ' u .e localiza on pl no.]n Ll.,l I a... Se trataba de un edilicio de viviendas de 8,40 x 9,90 rn en plaDta, cor¡puesto por planta baja, planta piso y granero. Coincidiendo en pade con la superlicie de ocupación en planta se pensaba hacer Lll]a bo.lega cie 4,50 x 5,60 m. El suelo de la bodeoa era un enlosado de I2 cm cle honnigón armado cor¡ un mallazo de re dondos de I rnm rje diámetro, seDaraciones de I5 ¿¡ 20 cm, y recubierto con capa de 3 crn de 91

"d"

Medidas a tomar Diversos siniestros de levanti

ción de enlosados, Pavimentor de la atención Prestada a una t( se halla muY extendida, es fa prever, en las esquinas de las unos agujeros que atraviesen lt longuen, mediante conductos, lo. Al decir de algunos, estos cr

como chimeneas equ¡librantes subpresiones (fig. 156). Es un

Fig.

153.

ñivel del enlosado de la bodega más alto que las cotas superiores de las aguas'

154.

-facilitan el control del

ple observación visual;

deteriorados.

inundado y las Presiones se

ec

Otra faceta de las aguas

sL

+

' \"

Fisuración de la losa de la bodoga.

-reducen

la subPresión bajo t

que en cuanto el agua alcanza

l¿

la embocadura de los tubos,

empuje de Arquímedes: si se d cio no se levante es Preciso qu dicho empuje. Son muY raros l( construcción se levanta Porqu olvidan generalmente los esfl tes que resultan. Recordemos I se adoptan:

-lastrado de la construcción gran peso, o sea fiiándola a profundamente anclados;

nrortero hidrófugo. El edificio estaba cerca de un canal de riego y la cota de Ia losa correspondia a Ia que alcanzaban las aguas en sus niveles culminantes habituales (fig. 153). Por desgracia, las aguas llegaron a alturas excepcionales después de un invierno muy lluv¡oso; la losa se levantó entre 5 y 6 cm en su zona central, fisurándose de acuerdo a un patrón que confirmaba perfectamente la teoría de las lineas de rotura (f¡g. 154). El agua aprovechó las fisuras para invadlr la bodega con niveles de agua de casi 20 cm. Fue necesario demoler la bodega y rehacerla, esta vez con armaduras reforzadas.

1 ll

il

-il"." ec¡uilibno)

Segundo eiemplo Fig.

No siempre suelen tenerse en consideración las subpresiones procedentes del exterior que

nivel

pueden sufrir, en terrenos acu¡fero§. las soleras y, ocasionalmente, los muros de pisc¡na cuando está vacia. Esto es lo que le ocurre a la piscina de la figura 155, que muestra los muros y el fondo

:-1"t

Fig.

teoría no sea cierta, Pues, de se ria hacer sustanciosas econom No obstante, estos conductr aspectos ventajosos:

155.

Fisuración en los muros laterales de una

piscina a causa de los empujes h¡dro§tát¡cos exteriores al estar vacia.

Fig.

1

56.

1

1

I

I

ll

':"

Un error muy extendk

procedimiento, tan inefica¿ com( mir las subpresiones baio la losa

Medidas a lomar D¡versos siniestros de levantamiento y fisuración de enlosados, pavimentos, elc. provienen de la ateñción prestada a una teoría que, s¡ bien se halla muy extendida, es fafsa: se basa en prever, en las esquinas de las construcciones, unos agujeros que atraviesen la solera y se prolonguen, mediante conductos, hasta el subsuelo. Al decir de algunos, estos conductos operan como chimeneas equilibrantes que anulan las subpresiones {fig. 156). Es una pena que esta

t_ == \_ \-:=::=-\___

teoría no sea cierta, pues, de ser exacta, permitiría hacer sustanciosas economias. No obstante, estos conductos encierran dos aspectos ventajosos:

as.

-facililan el control del nivel freálico por sim-

¡cuiferos, las soleras )s de piscina cuando rcurre a la piscina de los muros y elfondo

Fig- 157. Depósito de combustibte q¡re salió por sí mismo de' terreno por ef.clo de las subpresioqes.

ple observación visual; reducen la subpresión bajo elzampeado, porque en cuanto el agua alcanza la cota superior de la embocadura de los tubos, el sótano queda inundado y las presiones se equilibran.

Otra faceta de las aguas subterráneas es el empuje de Arquímedes: sise desea que el edificio no se levante es preciso que su peso supere dicho empuje. Son muy raros los casos en que la construcción se levanta porque los técnicos no

olvidan generalmente los esfuerzos ascenden,

que -esultcn. Recordemos las soluciones que se adoptan:

1es

-lastrado de Ia construcción con una solera de gran peso, o sea fijándola a tirantes verticales prof undamente anclados;

-previsión, a partir de cierto nivel del agua subterránea, de la inundación de los sótanos dotándolos de orificios de desagüe pract¡cados a alturas apropiadas. La excepcionalidad del levantamiento en edificios no es extensiva a los depósitos enterrados de combustible que, en cuanto están parcialmente vacios, se elevan con el agua; para evitarlo se anclarán convenientemente. La figL¡ra 157 es un ejemplo de depósito que acaba de ascender por

efectos de subpres¡ón; se enterró directamente y sin anclaje en un terreno arcilloso, es decir, poco permeable, viéndose sometido al empuje de Arquimedes, porque el relleno que rodeaba por completo al depósilo se anegó de agua de regar el césped.

Ataque de cimentaciones por aguas agresivas

1 56. Un erro. muy extendido: la utilización de un procedimiento, ta¡ ineficaz como original, para suprimir l¿s.Lbprpsio.és b¡jo la os¿ inlérior.

Fig.

1úros laterales de uná ridrosiáii.os exlcriores

Si en casos particulares el agua puede tener influencia saludable sobre la durabilidad de los materiales de címentación (por ejemplo, los pilotes de madera, aunque esté sin tratar, no se pudren m¡entras estén dentro del agua), al contrario, se sabe de casos de ataque de la c¡mentac¡ón por aguas agresivas. Este problema se examinará en el capitulo 5.

t

I

J

---t

.,-_-

4. Cimentat

Conclusión respecto a la acción del agua Hemos visto en este y anteriores capítulos que (]l agua es responsable directa o ¡ndirectamente

de numerosas Perturbaciones' Asi pues, es procedente que cuando se vaya a construir en terrenos sensibles al agua (arc¡llas' previos y marqas, limos, et§.) se hagan estudios medidas. se tomen algunas

edificios: drenaie perimetral' rigidez estructural, elcétera. -respecto a la eiecución de explanaciones: desconfiar de la buena apariencia de un talud practicado en tierra arc¡llosa, pues la afluencia iortuita de aguas podría comprometer su estabiliredad; tal como acostumbraba afirmar nuestro "Un suelto terreno Graux: Daniel amigo cortlado que que conserya la verticalidad es un terreno " En desmoronarse aún no ha tenido tiempo de

-respecto

a

algunos casos la definitiva estabilidad de los

la srielos arcillosos en pendiente puede requerir (lig 'l 5B)' eiecución de drenales subhorizontales pre Correrá e¡clus,vanrente a cargo del esludio

drena_ Fi§. 158. Saneamierlto por perforaciones de subhorizontales. ies

vio determinar la necesidad de drenaie' exten,ión d"l ár"u a sanear, número y separación de los drena¡es. Se ouede [ormular con seguridad que /os terre geotécnicos nos sensibles al agua exigen estudios

previos con naYor urgencia que otros'

Distinguiremos dos casos:

terreno en pendiente, creemos de util¡dad citar el caso siguiente:

Y

-los suelos superf¡cialmente inestab¡es, es decir, aquellos en que la causa de su inestabilidad reside en la superficie: por ejemplo, Ios terrenos

arcillosos sobre base rocosa en pendiente, las pertirrbaciones se exteriorizan en forma de deslizamientos de tierras. -los suelos cuya inestabilidad se debe a causas profundas, es decir, aquellos que se encuenlran balo canteras, explotdciones mineras, zonas de disolución del yeso, etc.

Eiemplo En Su¡za, durante la construcción de un edificio de cinco plantas en un terreno bastante empinado y cuando la obra mayor ya estaba acabada

se produjo este caso. La figura 159 ilustra el hund¡miento lotal. los cinco forjados de hormigón armado cayeron unos sobre otros (en la f¡gura se aprecian las planchas de plomo que estaban destinadas a las recogidas de aguas pluviales de la lerrcza).

.llnestabilidad superficial

-

En páginas anter¡ores, concretamenfe en los capítulos 2 y 3, expusimos ya varios casos de deslizamientos de tierra. No es nuestra ¡nlención retornar a esta materia, salvo para recordar que la te¡.dencia a los desliTamientos no stempre es evide¡le a pr¡ar¡y que sólo el estudio geotécnico minucioso permite establecer si el terreno es o no estable, cometido que corresponde a espe-

cialistas.

La investigación puso de manifiesto que el hundimiento provino del deslizamiento de una zapata de cimentación insuficientemente anclada en el suelo.

+

-óRecordaremos tamhién qre en los teffenos en pend¡ente la vegetac¡ón es lo que ret¡ene las t¡erras y que cualquier tala de la misma encierra el peligro de tener consecuencias catastrófica1| Asi lo rubricá el cuarto ejemplo de la página ? La construcc¡ón en terrenos en pendiente presenta peligros suplementarios; no es prud( nte emprender nada sin antes estudiar la estabilidad del suelo. Aunque en realidad no se trata de un deslizamiento de tierras, sino de una cimentación sobre

Fig. '159. Hund;miento de un hotel en construcción por deslizamiento de Ia cimentación.

97 I,

LOGEA¡S

I

$ ,¡l Fig 160. Zapatas vecinas

a

distinto nivel-

-r

Tengamos presente que, en un terreno en pendiente, cuando las zapata§ de cimentación no están a la misma cota, las precauciones a tomar en evil¡c:ón de intelaccrones entre zapatas veclras y el desli¿arrrier'lto de las superiores se seña-

161. Socavón al descubierto. Hundimientos y desórdenes en la construcción (Documentol Ville de Paris lnspection générale des carri¿'res). Fig.

Frq.

162.

E)tPlolacron Por Pilares e'

nlente entefraclos (Documeñlo u

11l.

laneneldocumentotécnicounificado 13.1,rela'l

tivo a cimentaciones superficiale§. La figura 60 representa el rjesnivel máximo que se respetará a falta de disposiciones especialed

Sin llegar a Ia espectacularidad del caso anterior, el siniestro que ofrece la figura 1 6'l , perteneciente a la región de Paris, tuvo como consecuen-

cias hundimiento y desperfectos en las cons-

lnestabilidad Prof unda Resulta de los vacíos que se forman naturalmente o por obra del hombre, a medias o grandes

profundidades.

Zonas de explotación de canteras Periódicamente, Ia prensa informa del hundim¡ento del suelo de antiguas canteras. Algunos de ellos son mortales: el dia pr¡mero de junio de 1961, en el munic¡pio de Clamart (en el límito de lssy Les Moulineaux) hubo 20 muertos y alredeclor cle 40 heridos. En aquella ocasión se abrieror, importantes cavidades en el suelo, afectando a una ¿ona de 6 Ha; la rotura de unos apoyos de creta que sostenían una capa de tierra de 3O m de espesor supuso el hundimiento, que se tradujo en desnivelaciones de 5 a 6 m, con socavones que en algunos puntos alcanzaron 10 m' La caviclad resultante arrastró 25 casas y una fábrica de tres Plantas. 9¡J

trucciones. e¿oúé medidas se tomarán cuando haya que construir encima de ant¡quas canleras? En primer lugar hay que recabar información lAlgunas ciudades tienen cartografia de las explotaciones de canteras; en la región de Paris,437 hojas a escala 1/1 OOO cubren la ciudad y los tres depar tamentos de la pr¡mera coro¡a (92.93 y 94). Esla zona se conoce bastante bien (los especialis-

tas estiman que en los planos están localizados los Iímites del 90 al 95 o/o de las antiguas cante-

ras), no asi las restantesft muy a menudo es imprescindible hacer perforaciones, al no tener oportunidad de explorar directamente pozos y galerias. La exploración permite valorar el esta Los trabajos de consiiLrcción pueden comportdr la consolida ción de las canleras, sea con pilares de obra (fig.

65), con apuntalamiento mecánico eventualdel ciclo de la galería (fig. 1 65), sea mediante rellenos, especialmente sustancias que rigidificadas 1

tienen un elevado ángulo de rozamiento (figs' 166 y 167fi El lector que desee disponer de mayor información puede consultar, Eccommandat¡o S sut le lrailement des cavilés soulertaines et notamment des carrdret denominadas ,geco,ai-

Fig. 163. ExPlotación Por Pilarer mento B.R.G.M.).

mandat¡ons CS 78, que estableció el Bureau Se_ curitasl. Lasfiguras 1 61 a 167,extraídasdeeste texto, son cortesia de la lnspection Générale des

Carriéres del B.R.G.M. y de Entreprises S.l.F. -Bachy et Botte, a los que estamos rnuy agra_

,t

decidos.

do itr lt"f,

s

)

1- Anales del Instituto Técnico de la Construcción v de Obras púbricas; c/ La Perouse. n" 9, /578a pa.is Ce;cx '16. Serie "Suelos y Cimentaciones , no 162_ marzo de 1979

?scubie¡1o. llundimienios y ,cción {Documento: Ville rJe des c¡rri¿res).

Fig. 162. Explotación por pilares excavados parcial, mente enterrados (Documento B.R.G_M.).

acularidad del caso ante,ce la fiqura'l 61, peñene, is, tuvo como consecuen

sperfectos en las consrn¿rán cuando haya que

figuas canteras? En pri bar

información. Algunas expiotacíones

rafía de las

ón de a

París,437 hoias

a

ciudad y los tres depar-

a corona (92, 93 y 94). ;tante bien (los especialisplanos están localizados o/o

de las antiguas

cante-

tes y muy a menudo es erforaciones, al no tener ar directamente pozos y r permite valorar el esta, rs excavados (figs. 162 y s

(fig. 1 64). Los trabajos

comportar la consolidar con pilares de obra (fig. rto mecánico evenlu6l del r

Fig. 163. Explotación por pilares excavados (Docu mento B.R.G.lü.).

rnediante relle rigidif icadas ulo de rozamiento (figs. que desee disponer de 165), se¿

tancias

1e

cJUe

cansulfar, Recon¡man

t des cavités -es,

souterraines

denominadas,qecom-

Fig. I64. Pilar levantado manualmente en estado de fisuración muy avañzádo (Documento: lnspeclion gé, nérale des carriéres).

99

¿-..

Disoluciones de Yeso El yeso es un sulfato de ci propiedad de ser algo soluble 2 g/l). Cuando las aguas subi por un terreno con Yeso, ademi {orman en agresivas (véase ca dades llamadas bolsas de di cuyas dimensiones llegan a

impresionante (varios miles d' otras se desPliegan longitudit de Paris las haY de varios cien

gran superficie). La figura

1€

Société Solétanche EntrePrist socavón de disolución qLle aÚr tado en Ia suPerficie exterior'

ra 169 representa un caso

t(

vino en la región de París Y c del dia. En lo referente a la constrL disolución de veso, vuelve ¿

y apLlntalamiento mecánico. Derecha: Consolidación del cielo de una cantera con pilares de obra po-rción
165.

r, li

¡i Fig. 166. Pasta rigidificada de elevádo ángulo de ro zamiento (Documento: Entreprise SIF-BACHY)'

'10c

,+i:í i';rl.

,

Fig. 167. lñyección de pasta {Documento: Enlpresa Sif-Bachy).

Fig.

168

Socavón subterrár

yeso (Documentoi Solelanche

Disoluciones de yeso -tEl

gación de reconocer el emplazamiento y estar documentado acerca de la importancia de las cavidades. En función de varios parámetros (profundidad y d¡mensiones de las cavidades, envergadura del edificio qué se va a construir, etc.) cabrá la posibilidad de:

yeso es un sulfato de calcio que tiene la propiedad de ser algo soluble en agua {cerca de 2 g/l). Cuando las aguas subterráneas c¡rculan por un terreno con yeso, además de que se transforman en agresivas (véase cap. 5). forman caviIcimentar pordebajo de las cavidades mediandades llamadas bolsas de disolución de yeso. te cimentaciones profundas; cuyas dimensiones llegan a tener un vo¡umen impresionante (varios miles de metros cúbicos); ¡+rigidificar la estructura para dotarla de capacidad, a fin de soportar sin deterioro hundimienotras se despl¡egan longitudinalmente (al norte tos local¡zados. Esta solución es aplicable cuande París las hay de varios cientos de metros y de do se llenan las cavidades o la apar¡c¡ón de gran superficie). La figura 168, gentileza de la socavones en la superficie es improbable.4s Société Solétanche Entreprise, muestra un gran socavón de d¡solución que aún no se ha manifestado en la superficie exterior. En cambio, la figura 169 representa un caso rec¡ente que sobreZonas de explotación minera vino en la región de Paris y que sí salió a Ia luz del dia. En lo referente a la construcción en zonas de

El estudio de las perturbaciones c¡ue provoca

disolución de yeso, vuelve a repetirse la obli-

la explotación de yacimientos mineros es muy

J

?

lt

.i',

1l

)asla (Documeñto: Empresa

Fig.

168.

Socavón subterráneo por disolución del

yeso (Documento: Soletanche).

Fig. 1 69. Socavón por disolución delyeso ya al exterior (Documento: Botte).

101

)

partrd¿ e irradLarrdo desde ( ciones. No obst¿nte' 1a realid¿\ y ¡o tan simPle.

I

-la explotación minera acor sión a la localización de los Poz riqueza de las caPas incllnacio etc. La exPlotación avanza hacl¿ derado que, Por lo general, sel prirneras Pruebas, cuando estl zona de extensión, al llegar a ! borde de la cubeta. -elfenómeno

.

Fig.

1

70.

Zoná cle influencia cle hundimientos mineros'

Lornl'lcio v \e e:.cJpJ delcuaLllo dc eslJ exposi ción. Nos limitaremos a brindar algunas indicacio¡es de carácter general. - Los daños en superficie se detlen al incorrecto relle o de las galerías. El relleno puede ser neumático, hiclráulico, por derrumbe, etc Esta Últirna técnica consiste en desencadenar el hundi rniento de la galeria por supresión sucesiva de los puntales;debe su aceptación a su bajo coste, aurrque los clanos superiiciales seall más importantes.

L-

Aunque de manera esquemática, cabe decir que la explolación de una mina genera hund¡ rnientos en una zona l¡mitada por un tronco de pirámide cuyo semiángulo en el vértice varía con la inclinación de las vetas y la naturaleza de los

<¡

Representación esquemática de las defor Fig. 1 7'l maciones en los bordes de una cubeta de hundimien to- Nota: sin escala,

terrenos (fig. 170). Fstos l¡undi¡¡tientos t¡enen

for¡na de cubeta \Iig.1 71 ), en cuyos bordes se dan las perturba,liones más graves. S^ise está en pre-

sencia de un terreno de aluvión, caracter¡zado

por la uniformidad de las deformaciones,

las

construcciones que ocupen elfondo de la cubeta sufrirán los asientos más regulares, hasta el punto de que si su encadenado es correcto no padecerán daño algutlo. Otra cosa sucede si el terre no que está en el talud de la depresión es sometido a esfuerzos de compresión o de tracción que puedan dislocar las edificaciones. \r Si se desea preseryar una construcción relevante o un monumento histórico, se recomienda

iniciar la explotación minera exactamente por debajo del edificio, tomándolo como punto de

se comPlica c(

explotaciones antiguas a escas la costa natural del terreno' veces clandestinas, Pueden r

por asentamlentos de difrcultando cualquiet

explote Pronos

evolLrción de los movimieotos suelo. Otro elemento de Perlu nace de la inclinación de las caf -el terreno Puede estar con sas caPas de aluvión El llanc

"obe( ejemPlo donde el suelo que P cia a los movimientos que co¡ Elterreno minera. ción ( sas cle arenisca o esquistos a influido Por exPlotaciones (cle 60O a 800 m), forma bó' resistir varios años la carga dr sobre si, hasta el dia en que s€ nantes fractu ras que crean fal oaña un considerable volume iual. En Posición intermedia extremos se l-lallan terrenos c con tal facilidad al estar en t de estructura geológica sufic gé

nea.

Los daños que se manlfies hacen erl un Periodo de tiemf de la exPlotación de la min¿ naturaleza del sLlelo, ritmo dt ción de la construcción res[ Con relativa aProximación e ños imPortantes otorgamos i -un laPso de seis meses nas Patrimoniales de Potas¿ -un laPso de cuatro a clnc norte Y estrecho de Calais;

-un

Período más extenso'

incluso veinte años Para la Figs. F

172.

gs. 172 y

142

22 enero, 1 962.

173.

Figs.

173.

26 febrero, '1962

(Norte) con un mes de intervalo Fotografi¿ obteoidas en el cementerio del Vieux Condé Fotografias

(

A titulo indicativo, los as' vos de las construcciones P

padida e irradiando desde el mismo las instalaciones- No obstante, la realidad es bien d¡ferente y no tan simple.

'' -la explotación

minera acomoda su progre-

sión a la localización de los pozos de extracción,

I

I

l¡ti esquemá1ica de las delor0¡¡ crl)eta de hundimien

riclueza de las capas, inclinación de las nlismas, etc. La explotación avanza hacia eledificio considerado que, por lo general, será somelido a las primeras pruebas, cuando esté incluido en una zona de extensión, al Ilegar a su cimentación el borde de Ia cubeta. -el fenómeno se complica con,la presencia de explotaciones antiguas a escasa profundidad de

la costa nat!¡ral del terreno Estas galerías,

a

dificultando cualquier pronóstico relalivo a

la

veoes clandestinas, pueden resullar afectadas por asentamientos de explotaciones recientes,

Js hundtnienfos t¡eneo , en cuyos bordes se dan Iraves. Sise está en pre ) aluvión, caracterizado

las deformaciones, Ias len elfondo de la cubeta regulares, hasla el pundo es correcto no pade cosa sucede si elterre) la depresión es so meti 'esió¡ o de tracción que icaciones. uña construcción rele-

ristórico, se recor¡ienda rinera exaclamente por rándolo como pur'rto de

evolución de los movimientos superficiales del suelo. Otro elemento de perturbación es el que nace de la inclinación de las capas en explotación'

-el terreno puede eslar compuesto por gruesas capas de aluvión. El llano de Alsacia es un

gresivamente cifras considerables. En una igle '10 rn y otro as¡enlo sia de Saint-Etienne llegó a la cuenca del Ruhr alcanzó sucedido al nofte de 17 m. Algunas fotograflas que se obtuvieron en la cuenca norte y estrecho de Calais ilustran lo antedicho. Lasfiguras 1 72y 1 73, tomadas con un mes de intervalo, muestran los daños que sufrió el cementerio de Vieux Condé (norte) por efectos del fenómeno de compresión. Las fiquras 174y 115 dar,Ie del desplome de la fachada de una casa de Bruay-en-Artois (la regla blanca, situada delante de la puerta y provista de un nivel de burbuja, marca la horizontal). Nótese el contrafuede que se añadió, apreciable a la derecha de la figura 174. La figura '176 aporta documcntación gráfica de las grietas por deficiencias en el zuncho de una casa en l-ens. La figura 177 muestra los desperfectos en una bodega de un edificio vecino al an.terior, por acción de la< cor'loresio'lf,s.

ejemplo donde el suelo "obecede" con diligencia a los movimientos que provoca la explotación minera. Tl lerrerro que compoia capas giuesas rle arenisca o esquistos {cuenca del Loira), influido por explotaciones a gran profundidad (de 600 a 8OO m), forma bóvedas que pueden

resistir varios años la carga del suelo que tienen sobrc si, hasla el dia en r¡ue se asislo a i'npresionantes fracturas que crean fallas a las que acom paña un considerable volumen de material residual. En posición intermedia a eslos dos casos extrernos se hallan terrenos que sólo se hunden con tal facilidad ¿l estar en un llano de aluvión de estructura geológica suficientemente homo gén ea.

' tds daños que se manifiesten en el edificio

lo

hacen en un periodo cle tiempo variable después

de la explotación de la mina y de acuerdo a la naturaleza del suelo, ritmo de explotación y posición de la construcción respecto a las galerías' Con relativa aproximación en lo referente a daños imPorlantes olorqamos: para mi-un lapso de seis meses a dos años nas patrimoniales de potasas en Alsacia; cuenca -un lapso de cualro a cinco años en la Calais; y de norte estrecho e -un periodo más extenso, superior a los diez incluso veinle años para la cuenca del Loir' )61. on un mes de

rntcñ¡lo.

A título indicativo, los asentamientos sucesivos de las construcciones pueden alcanzar pro-

Fig.174y 115.

Desplomes en Bruay-en Artois (Es

trecho de Calais).

103

NTNZ

Fig. 1 80. Centro n.o 2 de la mina / Calais), sito en una zona de exlen!

Fig. 176 y

177.

Daños en dos casas vecinas en Lens (Estrecho de Calais)

Fig. 178. Casa recién construída en Bruay-en Artois, junto a la falla de Ruitz.

Fig.

Casa en Marles-les-Mines (Estrecho de

Fig. 181. La viga metálica delP del estribo, un notabl€ desPlazar

En la figura 178 se ve una casa en Bruay. construida de 1958, justamente enc¡ma de la falla de Ruitz que lim¡taba el desl¡zamiento. La

n" 2 de Auchel. La testa de los pozos protegidos por un "§tot" se hundió 40-50 cm y el estribo de

Como Punto final, la figur¡ Alemania Y enseña el derrur por asentamientos min€ros Las medidas que se tendr¿ en aquellas zonas, suscepti

falla es, más o menos, perpendicular a la fachada. La figura 1 79 pertenece a una casa de ingenieros en lvlarles afectada por hundim¡entos bastante déhiles {delorden de 'l mm), pero de espectacular extensión, con dirección principal paralela

a la fachada rie Ia edificación.

'180 Las figuras

104

y 181 representan el centro

179.

Calais).

la izquierda de la viga metálica (integrante del

puente) entre 70 y 80 cm Las explotaciones que

se elevaron al borde del "§tot" d¡eron paso

a

extensiones importantes que se traduieron en el movimiento relal ivo del estribo y de la viga, movi miento vis¡ble con claridad en la fotografía 1 81. E¡ hundimiento parcial de una casa se observa en la figura 1 82.

das por movimientos de

lar

de la natu raleza de los terren(

nes de explotación. Dentro cgmunes es Posible adelanti comendaciones generales:

--.4.-

1BO. Centro n." 2 de la mina Auch6l (Estrecho de Calais), sito en una zona de extensión. Fig.

182. Colapso parcial de un edificio por sentamienlos mineros.

Fig.

'

-evitar

las construcciones demasiado largas o

div¡d¡rtas en bloques separados por iuntas d¡mensionadas con largueza y situadas entre dos muras o paredes rígidas. dotadas además de tapaiuntés -evitar las bóvedas yespecialmente las de fábri' rles-les-l\¡ines (Estrecho de

Fig.

.l;l

ta de los pozos Protegidos ió 40-50 cm y el estribo de

a metálica (integrante del cm. Las explotaciones que

del "stot" dieron Paso a Ites que se tradujeron en el elestribo y de la viga, movi'1 r.idad en la fotografia 81 . cialde una casa se observa

viga metálica del puonte sufrió, s causa estribo. un notable desplázamieñto horizontal'

181.

La

Como Dunto final, la figura 183 nos viene de

alemania v enseña el derrumbe de una iglesia oor asentam¡entos mineros'

'

Las medidas que se tendrán en consideración

en aouellas zonas, susceptíbles de ser afecta¿u. oor movimientos de las minas' dependen rle la naturaleza de los ierrenos y de las condiciode explotación. Dentro de los casos más

nes

comunes es posibte adelantar las siguientes recomendaciones generales:

-ev¡tar ventanas y huecos de grandes dimensiones.

-crear, en la estructura exter¡or alterreno, cone' x¡ones ef¡caces que resistan los esfuerzos de trac' ción. Prestar suma atención a los anclaies y apoyos de los forjados y viguería. -evitar, dentro de lo posible, que la cimentación

reciba esfuerzos procedentes del pandeo delterre-

no aislándola del suelo de apoYo med¡ante uns que no ser que venga i m p uesto por dete m in a ntes es pecífica s. -encadenar la cimentac¡ón horizor¡ta lntente para hacer frente a los esfuerzos de tracc¡ón nluy peligrosos, que puedan manifestarse e/) .§t /);'rirr''

junta hor¡zontal de deslizam¡ento, solución proscribe alzampeado general,

a

1i)Lj

En casos concretos como l( de agua, edilicios PÚblicos, mc cos, si se sospecha la presencli tamientos de imPortancia es /7']¿ h e r¡¡os s e ñ

a

la

do reile

ra da me n

t

de rosca que introdL¡zcan las ciones. La figura I84 rePrese Alemania, en que los aPoyos { tos

sistema. La f igura del dispositivo.

'185 da un

Conclusión Los ejemPlos que integran ' pendian los Problemas que Pl ción de edificios encima de c sin conocerse a la Perfección' previsibles. Sin embargo, no hemos t de -felizmente excePcionalregiones siniestradas Por la E bombas que no han hecho ex[ ren idénticas Precauciones qt

capítulo 2, en el norte Y est Champagne, se tropieza co

Fig.

183.

(izquierda)' Colapso de una iglesia porsentamientos mineros sólo resistió elcampanario

-prever afluencia de aguas en las pend¡entes fuertes

y

dotar

de

¡untas elásticas a los conductos.

carreras continuas de elevado momento de inercia. soh-rción que rec¡be la denom¡nación de calsse á oeufs.

vertical de muros y

En cuanto al reforzamiento -estructura estimamos que se diferencian

dos

casos;

*=hn el primero, elterreno se hunde con facilidad sin lormación de hendiduras. Técnicos ale manes aconsejan adoptar estructuras armadas liqer as, susceplioles de sufrir deformaciones sen sibles sin romperse. Esta solución parece operativa para aquellas construcciones que tengan dimensiones importa ntes en Planta. Jen el segundo caso, los terrenos no se deforman sin f ractLrra y sin formación de fallas importantes. Son compatibles con esta clase de terrenos los edilicios de pequeñas dimensiones en planta, con muros en sótano que constituyan auténticas vigas que salven grandes luces o pue

dan trabajar en voladizo. La ¡nfraestructura se compone cle Ltna lrama de zapatas y vigas o 106

Fig. 184. Alemania: gatos de rosca bajo los apoyos de un puente en área minera,

F

rg.

I85.

Detalle

En casos concretos como iglesias, depósitos de agua. edificios públicos, monumentos adisti cos, si se sospecha la p¡esencia de futurls asentamientos de import ancia es muy útilprever, como hpmos \.tialado rci¡erad¿mcnl¡, nrclns pata ga tos de rasca gue htroduzcan /as aportLtnas coffecc¡anes. La figura 184 representa un puente en

Alemania, en que los apoyos se elevan por este sistema. La figura 185 da una visión detallada del dispositivo.

Conclusión Los ejemplos que integran este capítulo compendian los problemas que plantea la construcción de edificios encima de cavidades que, aun sin conocerse a la perfección, son normalmente

previsibles.

Sin embargo, no l]emos traido aquí el caso -felizmenle excepc onal- de conslrucc¡ones en regiones siniestradas por la guerra. Fuera de las bonbas que no han hecho erplosión, que requie ren idénticas precauciones que las que ofrece el capilulo 2, en el norte y esle de Francia. y en Champagne, se tropieza con muchas galerías Fig. 186. Hundimiento parcial de un colegio edifica do sobre una antigua lrinchera de la gLrerra de 1914-

1918.

vado momento de iner denominación de calb-

que datan del período de la querra de trincheras d. los años 1 I I 4 a I 91 B. E slas gclería< apenas se conocen, por Ia inexistencia de planos o, de lo conlrario, por su pérdida o dcstruccrón. Huelga recomendar la máxima pnrdÉr.c,¿ a' edificar en semejantes zonas, la investigación en archivos si los hubiera, la consulta de la l¡istoria local y, ante la duda, practicar reconocimientos

r

en profundidad. La figura 1 B6 muestra un hundimiento parcial, casi cuarenta años después de acabada la obra, de un colegio de Calais, edificado en 1 923 sobre una antigua zapa de la Gran Güerra. Valga añadir que, por foñuna, el hundimiento se produjo en

de rosca bajo los ¿poyos a.

tig.

I85.

Detalle

domingo. El cono de hundimiento tenia un diámetro de 12 ñ y uña profundidad de 5 a 6 m. A modo de anécdota es crrrioso que cuando en 1923 se emprendió la reconstrucción del centro escolar destruido en 1914, el alcalde, a lin de saber si podía construirse sobre el terreno sin miedo, se valió de los servicios de un zahorí. 101

de cimentaciones por el medio circundante

5. Ataque

Las cimentaciones pueden ser obieto de ataques que en un plazo más o menos bfeve causen su ruina, la naturaleza del ataque depende de los maleriales que las compongan. A continuac¡ón

estudiaremos sucesivamente:

dean al pilotaie; el conjunto de lds causds anterio res determina que en Paris, por ejemplo, el agua haya descendido 2 m en sesenta años (en los

treinta últimos se estima en 1,20 m). Cualquier

-cImentaciones de madera. fu ndamentalmen-

te, los pilotes. -cinlentac¡ones metálicas: de nuevo el caso único son los pilotes. -c¡mentac¡ones de hormigór. donde se incluyen las cimentaciones superfic¡ales y profundas, am bas susceptibles de recibir la agresión.

Destrucción de pilotes de madera En Francia. cada vez es más infrecuenle

aparcamientos, etc.) por desgracia no garantiza ninguna constancia en las condiciones que ro-

la

util¡zación de pilotes de madera en las construcciones de nueva planta, r¿zón por Ia que no insis tiremos demasiado en el tema. Ello no es óbice para dar algunas indicac¡ones prácticas que puedan ser de utilidad en obras de restauración con cimentaciones de madera. La madera enterrada se destruye por culpa de un hongo que ataca a sus células;el pilote muere por putrefacción (f¡9. 1 B7). Adviértase que estos hongos necesitan para su desarrollo no sólo hu-

pronóstico resulta arriesgado. En cualquier ca§o es conveniente tratar la madera; el tratamiento preventivo más conoc¡do es la aplicación de creosota, sustancia que envenena el alimento favorito de los hongos. Estadisticas realizadas en Estados Unidos hacen saber que la duración de un pilote adecuadamente tratado puede superar ampliamente el centenar de años.

Entre los casos más sobresalientes de óes trucción de pilotes de madera por putrefacción entresacamos el de Grand Palais, en Paris, y el de Museo de Grenoble.

La porción exterior al suelo puede recibir la agresión de insectos (capricornio, termita). Actualmente existen excelentes insecticidas de efectos preventivos duraderos.

medad, sino también aire, a pesar de que el ataque no se da más que cúando el pilote está por encima del nivel freático o cuando se trabaja cerca del mar, en zonas de margas o sobre éstas. Los pilotes que permanecen inmersos en el agua no corren ningún peligro; la irregularidad de los

niveles freáticos fruto de bombeos industriales, drenajes, redes de saneamiento y el estanca-

miento progresivo de las superf¡cies de alimentac¡ón de las aguas subterráneas (red viaria,

Fiq.

187.

Putrefaccaón de la parte no surnergida de

los p¡lotes. 111

de destrucción del metal. La solución está

en

incrementar la capa de acero conforme al perio, do de utilización del edific¡o y la naturaleza del terreno y/o del agua que envuelve los pilotes. Los valores de corrosión que rigen en Estados Unidos son de 1 mñ cada tréinta años. Eñ Francia el D.T.U. I3.2, referente a cimenfaciones pro-

l .l

'

r: 'I 'I

fundas, mat¡za mucho más al señalar que la desaparición anual de acero varía de 0,01 a 0,1 mm según que el medio que circunda los pilotes

tenga agresividad pequeña, media o alta. Los medios altamente agresivos (terrenos próximos fábricas de productos químicos) serán objeto de estudios especiales. Cuando los p¡lotes metálicos se llenen o envuelvan de hormigón o mortero,..los cementos que se usen resistirán también la agresividad del medio (por ejemplo, y según los casos: cemento de fraguado en agua marina, cemento con elevado contenido de escoria CHF, CLK; consúltese también el apartado siguiente).

I

Fig. 188. Basculamiento de un edificío por destrucción de pilotes por el Teredo navalis.

Señalemos, para acabar, que los pilotes de madera empleados en obras marítimas pueden ser destruidos por ciertos moluscos {por ejemDlo el Teredo navalis). No tenemos conoc¡miento de que en Francia se hayan producido siniestros por esta causa. Remitimos al lector interesado en la maleria al documentado texto noteamericano del profesor Chellis ya citado. La figura 188 muestra el hundimiento de un edi{icio en San Francisco (California) levantado sobre pilotes de madera destruidos por la acción

del Teredo naval¡s.

Desde hace mucho tiempo, sobre todo en Estados Unidos, se vienen utilizando perfiles lam¡nados o soldados metálicos. En Francia se emplean secciones en H. Posteriormente aparecieron pilotes que tienen una camisa tubular exterior por la que se vierte el hormigón. procedimiento antieconómico si no se tiene en cuenta la sección del tubo en cálculo de la carga admisible. En suma,

el tubo desempeña el papel de armadura. La validez de este sistema está en función de la conservación del metal. Si el pilote permanece sumergido en agua no agresiva no habrá que temer ninguna corrosión; al igual que sucedia con los pilotes de madera, también aquíse apela a la prudencia por lo que se refiere a la constancia del nivel freático. En la zona de terreno por encima de las aguas subterráneas, o cuando éstas sean poco agresivas, es la agresividad del medio ambiente la que determina la veloc¡dad

112

.- -

out

Fig. 189. Pilotes d€ )rm cercano a la cimenla !n

Ataque a c¡mentaciones de hormigón El hormigón se descompone por la acción de numerosos productos conten¡dos en las t¡erras o disueltos en las aguas; este tipo de ataques no son raros. En general, y por no emplear el apro-

piado, lo que se descompone es el cemento;

Corrosión de pilotes metálicos

?,..¡.a"o ! . ó r o ó oól

para comenzar pensamos que bien vale traer un caso cur¡oso de ataque a componentes granulares.

Ejemplo de ataque a componentes granulares Este )aso se presentó en una fábrica de productos quím¡cos de la región de Lyon. Esta factoría producía ácido fluorhídrico a partir de la reacción entre el ácido sulfúrico y la fluorina que, como se sabe, es un fluoruro de calcio. De la reacción química resultaba también sulfato de cal. producto del que la fábrica no sabia qué hacer y que finalmente empleó como materialde vertido para rellenar un terreno vecino, parte del cual se iba a edificar. Por lo tanto, el emplazamiento de la futura conslrucción se componía (fig. 189) de lo sigu¡ente: bajo 4 m de sulfato cálcico se encontraba el terreno natural,2 m de

limo poco

permeable,

Ródano y 15 m de espr Cuando el sulfa se { encontraba en esr lo ¿ Iluvia lo disolvió parcialr englobaba cavida,r-s re se prodigaban en ayc

limo. Los pilotes se anclar( de atravesar reller y lil truyó y puso en s( icio un pozo negro donoe ev les que, cargadas de ác mularon a la altur¿ el lir un período muy b ,/e, (

to el hormigón (el ácir silice) dejando in+.rtas armaduras

quefu

rn ir

las el peso de la -cnsl edificio se hundió liger pozo negro y se r ;alzr mentación con v¿ )s p Retomemos de nuevo

sición de cementos por cimentaciones.

leti

La Solución está en Conforme al períordificio y la naturaleza del qu envuelve los pilotes. riór 'ue rigen en Estados )ada treinta años. En Franrent4 a cimentaciones promi al señalar que la dese aLErO

)ro

ria de 0,01 a O,1 mm que cjrcunda los pilotes qu( "r, media o alta. Los esi s (terrenos próximos ls quim¡cos) serán objeto

t.. '

I. I

L. (1..

t_: "l

t.

me

licos se llenen o en-

o

)rtero, los cementos

i

l

.ó-

también la agres¡vidad del sePr')O los CaSOS cemento

lari

ria

,

ssgunda fase pandeo de tas

arñádu.as No(a: para simplificar el dibujo sólo se representan dos a¡ñradura§ en elpilole de la derecha

cemento con eleva-

lF. CLK; consúltese

hormigóñ

FSOUEMA DE LA COffROSIÓN

DETALLE AMPLIADO

iguiente). evacuádas a Ún sumidero demasiado Pilotes de hormigón atacados por aguas con ácido fluerhídrico' cercaño a la cimentacióñ. Fig.

189.

taniones

)omDone por la acción de con nidos en las tierras o

es

tipo de ataques no ; y por no emplear el apro lorr_?ne es el cemento; nos re bien vale trae. un e a -Jmponentes granu,

ue

componentes

tó e^ una fábrica de pro,

egi(

de Lyon. Esta facto'híd..-o a partir de la reac-

lfúrico y la fluorina que,

tlluc ro de calcio. De ¡a lltab también sulfato de la raorica no sabía qué rmpleó como materia¡ de

tei no vecino, parte del )or tanto, el emplazanstrucción se componía rte: hajo 4 m de sulfato It€ )no natural, 2 m de

limo poco permeable, material de aluvión del Ródano y 15 m de espesor de arenas y gravas Cuando el sulfato se extendió en elterreno se encontraba en estado anhidro, pero el agua de lluvia Io disolvió parcialmente; aunque el relleno

englobaba cavidadesrepartidas irregularmente, se prodigaban en mayor número en la capa de limo. Los pilotes se anclaron en el aluv¡ón después de atravesar relleno y limos. El edificio se construyó y puso en servicio. AI poco tiempo se hizo

un pozo neg ro donde evacuar las agÚas residuales que, cargadas de ácido fluorhidrico, se acu mularon a la altura del limo poco permeable y, en un periodo muy breve, destruyeron por comple-

to el hormigón (el ácido fluorhídrico ataca al

silice) dejando intactas (se ignora la causa) las armaduras que fueron incapaces de soportar §olas el peso de la conslrucción, doblándose; el edificio se hundió ligeramente. Su suprimió el pozo negro y se recalzaron los largu('ros de cimentación con varios Pilotes. Retomemos de nuevo eltema de la descomposición de cementos por el medio que rodea las cimentaciones.

Ataque del cemento Por aguas que circulan en distintos suelos naturales Entre las aguas agresivas citamos: (por ejemplo' las -aguas químicamenlepuras que fiuyen en suelos cristalinos: Bretaña, l\¡acizo ientral. aguas que manan en fuentes por el deshielo, aguas de lluvia,.. ) disuelven la cal del cemento, reduciendo la compacidad y, por conslguiente, la resistenc¡a. Este problema se salva utilizando cementos con poca cal libre:cementos de escoria, cementos puzometalúrgicos' cementos aluminosos.

por suelos que cott-aguas que hayan circulado o tengán sulfatos: sulfato de cal yeso (aguas selenitJsas). sulfato magnésico (aguas magnésicas); las primeras se combinan con uno de los compo-

nentes del clinker (principal componente' a su vez. del cemento Port¡and), el aluminato tricálcico, también conocido por sal de Candlot, sustande cia tremendamente expansiva; la formación sal de Candlot en el hormigón provoca tales tensiones que determina su rotura Los sulfatos son y muy coirientes en Francia (terrenos con yeso) '190 y 191 figuras Las Africa de norte en ;l muestran la destrucción, siete u ocho meses después de su ejecución, de basamentos hecho§ por con cemento Portland a los que accedieron 113

sucedieron varios casos de destrucción rápida de cimientos de hormigón por aguas termales que contenían cantidades disueltas de gas carbónico (con los cementos Portland corrientes se forman bicarbonatos solubles que arrastran la caldel cemento). La utilización de estas aguas en ¡a fabr¡cación de hormigones es muy peligrosa, pues desprende burbujas de gas que merman la compacidad del hormigón y lo hacen menos re s¡stente. favoreciendo asíque sea atacado. Aquellos casos en que intervengan aguas ácidas serán objeto de análisis, pero, apíbr¿ puede decirse que los c¡mientos que los superan con éxito son los mismos que se recomendaban para las aguas químicamente puras.

Conclusión

al r:q

migones La enumeración de ; a1 de ser objeto el cem( o € prudencia a que obliga la € pl ciones en terrenos q agresivos- Asisucede rla

cas de productos quin,,uos, barazarse de sus residuo

medios más o menos rco trata de eliminar resir )s medios es el pozo negro

I

razón, a uñ cliente de psta

exigir el análisis

del

'rer

suelo puede estar ya lnt truye un edificio de nueva

Ataque de cementos por medios agresivos existentes junto a fábricas de productos químicos El número de productos químicos que atacan

a los cimientos es muy elevado; sin pretender ofrecer una relación exhaustiva, mencionaremos:

-algunos ác¡dos m¡nerales (ácido nitrico, ácido sulfúrico, etc.); - la m a yo ria d e los áci'dos orgá n icos : itcido lácli-

Figs.

I90y 191. Perlurbaciones e¡

los muros de basa menlo de un edificio prefabricado por causa de la sal de candlot.

capila ridad aguas ricas en sulfatos y cloru ros. En

situaciones análogas debieran emplearse cemen-

tos con bajo contenido de aluminato tricálcico: cementos de escoria de clinker CLK, cementos con elevado contenido de sílice, cementos alumiñosos -aguas que hayan circulado por suelos que contengan cloturos (cloruro sódico, cloruro potásico\ y las aguas de mar. Se emplearán los cementos adecuados a estos medios (su relación se publica anualmente en un boletín del [V]inisterio del Ambiente, Vida y Transportes). -aguas ácidas naturales. De las que entresacamos: . aguas que contengan ácidos húmicos (aguas de turberas); r aguas con ácido carbón¡co en diso¡ución. Tuvimos noticia de que en el Mac¡zo Central se

114

co (habitual en lecherías, queserías, fábr;cas de yogures. porquerizas, curtidurías, etc.), ácido acético (fábricas de vinagre, etc.), ácido fórmico (industrias químicas. farmaceúticas, etc.), ácido málico {fábricas de sidra. conservas,...). -varias sales minerales u orgár¡ibas que se utilizan como abono (nitrato de amonio) o productos alimenticios (cloruro sódico). -los azrca¡es (las sacarosas fabricadas o utilizadas en azucareras, plantas de refinación de azúcar, confiterias).

-los cuerpos g rasos.' aceites animales, vegelales o minerales. Estos productos se manipulan en numerosísimas industrias (almazara de aceite de oliva, colza, grrasol. nuez. etc., pesquerias productoras de aceite de ballena o híoado de bacalao, industrias farmaceúticas; aceite de ricino, de lino, glicerina,...). Aunque estas sustancias no sean solubles en el agua de escorrentia, sí pueden encontrarse en emuls¡ón y desempeñar un papel muy nocivo. Cada uno de estos productos quimicos son un caso particular que debe atenerse a las anleriores sugerencias.

existente) y, en todo so, ción acerca de Ia clas le rr elterreno- La consultb d un ria de cementos permitirá áridos v aditivos a ut :ar. La elección de un me de conseguir un hormigór

sea posible con alta dosi Cuanlo menos por( ) s( superficial será Ia ag siór

de

?strucción rápida

ón p.,r aguas termales disueltas de gas carbó-

Por rnd corrientes se

lubl

que arrastran la

lción de estas aUuas en

lnes es muy peligrosa,

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que sea atacado.

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Por med¡os agre-

nto a fábricas de s )s químicas

que atacan

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mencionaremos:

¡/es 1ácido )s

or

nitrico, ácido

,/'cos. ácido

lácti-

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urtil.l,¡rias, etc.), ácido )re, ).), ácido fórmico nac ticas, etc.). ácido ,

conservas,...).

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)nio)oproductos

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utili-

rnta de refinación E¡tes animales,

de

vegeta-

'odL,.ros se manipulan rias mazara de aceite

-, etc., pesquerias o híg3do de §eú as; aceite de ric¡Au ue estas sustanElagua de escorrentia, r emulsión y desempeInue

B ballena

luctos qr.:irnicos son un a Ias anteno fatenerse I I

Conclusión

al ataque de los

hor-

migones La enumeración de las agresiones de que puede ser objeto e¡ cemento es demostrativa de la prudencia a que obliga la ejecución de cimentaciones en terrenos que puedan convertirse en acrresivos. Asisucede en la mayoría de las fábricas de productos químicos, que tienden a desem-

barazarse de sus residuos contaminantes por medios más o menos ¡nconfesables. Cuando se trata de eliminar residuos liquidos, uno de estos medios es el pozo negro o sumidero. Por esta razón, a un cliente de esta naturaleza se le debe ex¡g¡r el anális¡s del terreno y de las aguas; el suelo puede estar ya contaminado (si se construye un edificio de nueva planta en una fábrica existente) y, en todo caso, se recabará información acerca de la clase de residuos evacuados en elterreno. La consulta a un especialista en materia de cementos permitirá establecer la clase de áridos y aditivos a utilizar. La elección de un cemento apto no dispensa de conseguir un hormigón tan compacto como sea posible con alta dosificación de cemento. Cuanto menos poroso sea el hormigón, más superficial será la agresión.

6.

Errores de ejecución

La destrucción de las cimentaciones por ut¡liza_

ción de un cemento ¡nadecuado ha sido objeto de estudio en las páginas precedentes. Fuera del caso anterior y el que resulta de la falta de precauciones en período de heladas (véa-

se pá9.) no sabemos prácticamente de otros daños deb¡dos a defectos de ejecución de c¡men-

taciones superficiales en obras de nueva p¡anta, no asi en cuanto a equivocaciones en tareas de recalce de cimentac¡ones ex¡stentes que sí djeron lugar a s¡niestros ¡mportantes en número y en coste. En una primera fase analizaremos unos

tanto, nosotros nos c¡rcunscr¡biremos a citar algunos ejemplos.

Primer ejemplo Mues'ira el hundimiento de un muro heterogéneo (f¡9. 192) en un inmueble de par¡s, que se recalzó en su parte infer¡or como paso a la cons-

trucción de un nuevo edificio con dos plantas de sótano.

cuantos para, después, pasar revista a varios defectos de ejecución en materja de cimentac¡ones profundas.

lnsuficiencia o falta de precauc¡ones en obras de recalce A pesar de que actua¡mente en muchos trabajos de envergadura -y más aún si se frata de realizar varios sótanos junto a edific¡os existen-

tes cuyas cimentaciones estén a inferior profundidad- se emplean paredes como muro de contención en sustitución de las trad¡cionales soluciones para recalce, en obras de menor magnitud éstas mantienen su vigencia y constituyen todav¡a una operac¡ón delicada. La enumeración exhaustiva de las precauciones que han de tomarse desborda e¡ ámbito de este texto (conservación de banquetas de tierra, recalce por partes,apeoinsuficiente...). Remitimossenc¡¡lamente al lector a la l¡teratura especializadary, mientras

.

Y principalmente af capitulo 'l 1, escrito por llobert Bertin, do la obra La P¡at¡que des Sols et Fondat¡ons, publ¡cada bajo Ia dirección de Georges Filt¡at, Editions 1

du Moniteur-

Segundo ejemplo Caso que sucedió en una gran ciudad de Aleman¡a (f¡9. 193). Para la construcción de un edificio de nueva

planta se tuvo que recalzar la cimentación de otro que. aunque antiguo, estaba renovado por entero. Se supone que, por desgracia, no se dejó alguna banqueta junto a este último y, antes de

iniciar las pertinentes operaciones, la cimentacion existente descendió llevándose consigo par te de la edif¡cación

Tercer ejemplo Este suceso corresponde a la región BódanoAlpes, y tuvo como consecuencia el derrumbamiento parc¡al de un edificio ex¡stente lfigs. '194 y 195), a lo largo del cual se estaba abriendo ¡a excavac¡ón de la zanja de cimentación que discurría entr.e 1 y 2 m por debajo de la perteneciente

al primer edificio.

Se dejaron banquetas sin hacer (figs. 19b y 97), puntales poco abundantes (f¡gs. 1 94, 196, 197 y 198). las tareas de recalce por partes se eiecutaron de forma bastante curiosa, de la que 1

119

dan una idea las figuras 197 a 199. Los dos pilares que se ven en la figura 198, entre los mechinales que actúan de apeo, no son de hormigón, como podia sospecharse, sino de tierra.

Fig.

192.

Derrumbe parcial de un muro recalzado.

Fig.

196.

Apuntalar¡iento por

c

Fig. 197. Punt¿les bajo ta zap banqueta alguna.

tig.

193.

Colspso parciafde un edilicio existente a lo

lárgo delque se excavó la zanja de cimentación a ñivel inferior á su cimentación, sin dejar banqueta de seguri

dad p6ra el recalce.

Figs. 194y 195. Vist6s delhundim¡ento parcialde un edificiojunto alque se abrió la zanja de cimentación sin banqueta.

'as 97 a 199.

Los dos

la figura 198, entre los de

"ñeo, no son de hormi

)cl

se, sino de

tierra.

Fig.

1

96.

Apuntalamiento por colapso parcial del edifi-

Fig. 197. Puntales baio la zapata existente, peao s¡n banqueta alguna,

Figs.

1

98 y

199-

Detalle del recalce.

hundimlento parcial de un cimentación sin

la zanja do

121

Defectos de ejecución en cimentaciones profundas AI margen de c¡ertos casos de s¡niestros, por

lo demás poco numerosos -pero de elevado

coste-, debidos a la deshonest¡dad de una ínfima minoría de empresas poco escrupulosas, cabe decir que la mayoría de los defectos en materia de cimentaciones profundas proceden de errores involuntaríos porfalta de experiencia del personal de algunas empresas constructoras. No siempre se llega a situaciones críticas porque las anornalias se pueden descubr¡r merced a controles de la ejecución, o ulter¡ores ver¡ficaciones con rnétodos de suficiente fiabil¡dad; no obstante. estas medidas no excluyen que ciertos defectos exijan rehacer nuevas cimentaciones cambiando su ubicación, agregar pilotes, etc.. trabajos que alteran la buena marcha de Ia obra.

penetra ¡a long¡tud de anclaje adecuada, se llena progresivamente de horm¡gón por capas de 2O a 50 cm que se compactan. El tubo se iza poco a poco. según indiquen unas marcas fijas que, en general, lleva el cable del pilón o el de recuperación, con objeto de asegurar la presencia de una altura suficiente de hormigón en el mismo (altura de hormigonado) para que su interior no quede nunca abierto y penetre e¡ agua, o la t¡erra se desmorone. La edición de abril de 1 966, det D.T.U. 13.2, relat¡vo a cimentaciones profundas. indicaba que la altura de hormigonado debería ser como míni-

mo el doble del diámetro del tubo; la reciente edición de 1978.es más libera¡en cas¡todos los casos, establece un valor mínimo de medio diámetro en los pilotes de tubo hincado y'hormigón compactado, y de un metro para el resto de los casos. Para mayores precisiones consúltese el D.T.U. 13.2.

S¡ no se toma esta precaución. se corre el

lncidencias del hormigonado en seco La figura 2O0 muestra la ejecución de un pilo, te de tubo hincado y recuperable. Como se sabe,

en cuanto el tubo alcanza la capa resistente y

riesgo de tener bolsas de tierra en el p¡lote, hormigón con exceso de agua por dntrada de éstas en e¡tubo; la figura 201 , cortesía de M.H. Cambefort, presidente de la Comisión Técnica de Cimentaciones del Bureau Securitas (al igual que las

figuras 203, 2O4,2O8,2O9

y

2'15 a 217 se extrajeron de un texto editado hace diez años),' representa un pilote del que se separó el hormigón defectuoso rascando ligeramente. Estas zonas en mal estado se debían a la disolución del horm¡gón por la circulac¡ón de agua y aire procedentes de un uso incorrecto del aire comprimido.

Fig. 201. Hormigón 10: H. Cambefort).

des

ado

Esto último tamb¡én es lo culpable de los daños que revela la figura 202; estas circunstancias se dieron en una obra que se reali¿aba en una ciudad del nordeste de Franc¡a. Por suerte no hubo que lamentar percance

alguno, porque cuando se ¡nició el encepado pudo advertirse la mala calidad del hormigón. Se trabajaba con pilotes perforados y con extracción del tubo por aire comprimido al ejercer pres¡ón en el hormigón fresco que actúa de pistón. Los pilotes penetraban a través de material de relleno que cubría una antigua cimentación a base de mampostería desligada. Un error en la regulación de la presión del aire hizo que los componentes finos del hormigón (cemento y arena) fueran inyectados al terreno. llenando los huecos entre los mampuestos. En elfuste de los pilotes sólo quedó la grava sin ¡a menor consistencia. La utilización de aire comprimido exige grandes precauciones. Fia.

Fig.200 122

1. Heñri Cambefort: Géotechnique de t'lngénieur. Be Eespetar la altura de hormigonado.

con na issa nce

des Sols. Ediciones Eyroles,

/

97

1

.

203.

La cornDactación (

vertido desde lo alto, sup.ne la: por el trabaio del pilón ( cum

r

:laje adecuada, se llena hormigón por capas de 20 a actan. El tubo se iza poco a rn as marcas fijas que, en pilón o el de recuperae rsegurar la presencia de una ]orñigón en el mismo (altupa que sL¡ interior no que-e 'en. el agua. o la tierra se le

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d

il

1966, del D.T.U. 1 3.2,

ne

rrofundas, indicaba que raou debería ser como mini-

metro del tubo; la reciente

má

va

iberal en casitodos los

minimo de medio diátubo hincado y hormigón n rnctro para el resto de los s tr cisiones consúltese el de

sta precaución, se corre el as r' tierra en el pilote. ho.

a

a por entrada de éstas ,,iortesia de M.H. CambeComisión Técnica de Cimenr S, .rritas (al iaual que las 201 209 y 215 a 217 se lo editado hace diez años).1 ¡ del oue se separó el hornri;anr ligeramente. Estas zoie c )ian a la disolución del ulación de agua y aire procee

01

Fi9.201.

Hormigóndeslavadoporelagua

(Documen-

to: H. Cambefort).

Fig. 202. Mal control de¡ a¡re comprimido con c¿ptación de arena y grava en el exterior del pilote.

:or

to del aire comprim¡do. o culpable de los daños 202, cstas circunstancias se que se realizaba en una c¡u-

5ne )

Fri

cia.

rbo

Je lamentar percance rndo se inició el encepado rala nalidad del hormigón. Se es I _forados y con extrac'e c( rprimido alejercer pre r fresco que actúa de pistón. ban través de material de un¿ Intiqua cimentación a ria ossligada. Un error en la 'esión del aire hizo que los Cel l migón (cemenlo y areios terreno, llenando los impuestos. En elfuste de los a grava sin la menor consi§n d{ rire comprimido exige Fig.

3éot n¡gue de l'lngénieur. . Edt nes Eyrolles, 197 I

Re-

203.

La compactación de un hormigón seco,

vertido desde loalto, suponela segregación acentuada por el trabajo del pilón lDocumento: H. Cambefoñ).

Fig. 204. ¡nterrupción del hormigonado, claramente visible (Documento: H. Cambefort).

123

La puesta en obra de hormigón en capas suce_ . srvas que se compactan requiere que éste sea un

hormigón seco. Pero si el vertido se hace desde

cieda altura hay que temer un alto grado de

seg -egación, incrementado con la compactac¡ón_

Asi ocurrió en el pjlote de la figura 2O3. Si en cambio el hormigón no se compacta en el inte_ rior del tubo (pilote moldeado e hincado y pilote perforado con tubo) no es tan imperioso que el hormigón sea tan seco, so pena de favorecer un exceso de adherencia con la superficie interior del tubo. Por esta razón, la norma D.T.U. 13-2 Dre.oniza para prlotes perJorados el ernpleo de hormigones de consistencia plástica fdescenso minimo en el cono de Abrams de 14 cm, o, preleriblemente, 1 B cm). El uso de un hormigón demasiado seco y la extracción brusca del tubo determinaron los daños que registró una obra en la zona de Toulouse

a base de pilotes perforados de gran diámetro: acusada discontinuidad en el fuslq(fig.2O4) o cavidades importantes en et hormigón (figs. 205, 206,2011. f" eslas tres últimas ilustraciones se observan perfectamente los fragmentos superficiales que se arrancaron al extraer el tubo. En los terrenos muy blando6 la compactación excesivamente violenta puede originar deforma-

ciones sensibles en el fuste del pilote, que dan paso a esfuerzos que el suelo por si mismo es incapaz de absorber. La figura 2Og parec; una caricatura, pero reproduce con fldel¡dad Ios incidentes sucedidos en una obra de un país nórdi, co. En esta figura se contemp¡a el aspecto de un pilote de tubo hincado a través de arcillas limo_ sas después de una total extracc¡ón. Semejante caso, por fortuna. no acostumbra ser corriente. Otra c¡rcunstancia que está Ieios de ser excep_

cional es /a mala calidad det hormigón de los pr'lotes Sólo existe un ¡nforme e¡aborado hace tiempo en que se estudie la resjstencia a rotura en probetas de ensayo y resistencia del hormi_ gón en obra tomada a partir de los pilotes. Se

pecaría de ilusos al querer establecer los esfuer_ zos admisibles del hormigón en el pililte en fun

ción de los resultados de ensayos en cubos o cilindros. La figura 2Og enseña el estado de rrn pilote aplastado al entrar en carga; su ruina se produjo cuando la carga (calculada según la sec_ ción teórica) llegó a 80 kg/cm,. Cuando se compara este valor.con el que mar_

ca la norma D.T.U. 13.2 para hormigonado en lugar seco, cabe preguntarse qué sucedería si el hormigón fuera de mala calidad y el fuste osten_ tara estra ng

u la

Fig.

207.

Nidos de

canti

r'

hu

f0ste de ún pilote perforauu.

mientos locales. Tales considera*

ciones deben incitar ¿ rs F categoría del persona , al más que a empresas cualif¡ Los daños que sufri' un i

reg

ns

de la mala ejecución u"

los

de viviendas en la

ción se componia de pilotÉ que se apoyaban en

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cal

de 16 m de profundir J. D los edificios empezaron a ac lares que se reflejaron en de la estructura. La 21(

figu

estos edificios duranl os I Con toda nitidez se advier junta de dilatación. El J"splc en Ia figura 211. Los abaj se resolvieron con piruies I rosca, formados porelemen

80 cm de longitud

(fi ¡

En las figuras 213

Fig. 205. Desgajes y discontinujdades eñ el fuste de hormigó¡ de un pilote perforado.

124

Fig. 206. Beducción importante de sección en el hor_ migón de un pilote pedorado.

21, 14s

de apoyo de los nuevos lar cimentación y la suieción pr del mismo. Una vez r e se apoyo definitivos, se iarta de hormigón los alveolos d izquierda de la figura " 1 4

pilote.

sr

lfL

e del pilote. que dan el suelo por si mismo es

208 parece una :on fidel¡dad los incilna IJra de un pais nórd¡ontempla el aspecto de un ) a +",¡vés de arcillas limoLa figura

lu(

)tal (tracción.Semejante tco-.!¡mbra seÍ coraiente. ue está lejos de ser excep'ida del horm¡oón de los r ¡r rme elaborado hace ¡die ra resistencia a rotura o y resistencia del hormia É tir de los pilotes. Se e.e rstablecer los esfuer'migón en el pilote en funs d^ ensayos en cubos o l9 € ieña el estado de un tra, -n carga; su ruina se la (calculada según la sec

0

k

;m'?.

esi

/alor con el que mar3.2 para hormigonado en rntarse qué sucedería si el la ldad y elfuste ostens les. Tales considera

Fig.

207.

Nidos de cantos y huecos importantes en el

fuste de un p¡lote pelorado.

( lc

208. Curioso perfil de un pilote de tubo hincado través de arcillas con limo (Documento: H. Ca rn befo rt).

F¡9. a

ciones deben incitar a las empresas a vigilar la categoría del personal y, al resto, a no escoger más que a empresas cualificadas. Los daños que sufrió un ¡mportante conjunto de viviendas en la región sudoesle provinieron de la mala e¡ecución de los pilotes. La c¡mentación se componía de p¡lotes de tipos d¡stintos que se apoyaban en una capa de grava de cerca de 16 m de profundidad. Desde su finalización los edif¡cios empezaron a acusar asientos ¡rregulares que se reflejaron en desplomes y fisuras en la estructura. La figura 21O hace ver a uno de eslos ed¡ficios durante los trabajos de refuerzo-

lpor )rad

rle de sección en el

hor

Con toda nitidez se advierte la abertura de la junta de dilatación. El desplome se aprecia me jor en la f¡gura 21 1. Los trabajos de consolidac¡ón se resolvieron con pilotes hundidos por gato a rosca, formados porelementos prefabr¡cados de 80 cm de long¡tud (fig. 212). En las figuras 2'1 3 y 2'14 se distingue el estribo de apoyo de los nuevos largueros (jácenas) de cimentac¡ón y Ia sujeción provisional en las alas del mismo. Una vez que se realizó la sujec¡ón y apoyo definitivos, se aparta el gato y se rellenan de horm¡gón los alveolos donde se alojaba. A la izquierda de la figurz, 214 se reconoce el antiguo pilote.

Fig.

209.

Pilote de prueba arru¡nado al cntrár en car

ga {Documento: H. Cambeforti.

125

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ntanera, la etnpt-Dsa

0

Desplome de edificio sobre pilotesr junt¿ de dilalaclón aLrierla {DocÚmento: Soletanche).

titl

21

@

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ffiffi -ffiffi __

:,,^

co¡¡portar la dilLrción

del

cler si¡r satisfactoriamente co Un hc¡rmlgon

prcferiblo ! 1ilrz¡ r Lrno de (

§ffi;T,{ I -{. rri H§ @FrF!-É

de

proccclirnionto clLre cns gún cuidado el hor gór desde lo ¡lto está curder

lil

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s,

y, durante el p¡'ace

respetar la alluñ dc )rn La penetración deltub( dos y de alqunos tinos d terreno inmerso en i ra I te la sulll(l¡ clc ,1.ii ;tor que irnpone el lrormigo

ETin

i=?::T

coD:

anfes del honrti¡¡onado,

3.

Rcc¡lce por pilotaje colocado con gato rosca (Docur ento: Soletanche). Fi!1. 2T

a

hor miqonaclo pucda hacr pr actica ble o, co insistiremos sol¡r9 5 p procedimientos requior e

¡¡ej(

lectoralanormaD-U.

1

Fig. 21 Det¡l e ¡mpliado de la aberlura de la jLlnla de dil¿tación (Docu¡nento: Solelanche).

En

todo caso, y

ar

,sdr

apartado, querrian.i d( accidenies que se produ

pozos per{orados, lás clra¡cio son perlor os extractora y cuando el t, ¡¡ateriales que, en sc,co,' cohcre¡cia de la ro , pe dientes de l¡ cuchai / dil rránea se convierten e¡ l( terre¡os estón cier' .! tip

pr

muy comPactas,

ca parisina y

Fig

214

Delalle dolr€rcalce por pilotos

á

gato

a

rosca

lzq!ierda: el antlguo pilote (Documenio: Soletanche).

fio.

21

clre).

126

2.

Sislema de rcca ce lDocumento: Solelan

,ias

algu, os

Central. Los residuos de .los dos no puedcn ex1 Drsc base de la perforación lor te oompresible dificil de

hofi¡igó¡

en el

po

inc

do, sin mediar sao mie {ondo se nla¡lenlla un I casi allsolut¡ ced. ,, se

asenlamicnlos

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o

enr€

fondo de los económicos; el sa-oeamiento del

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lncidencias del hormigonaclo baio er

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'!*:;[::fl:m::;lJ::T:[:1ff:X"ii:

hemos biar er método de ejecución de ra cimentac¡on' En cada uno de ros casos precedentes sentado que se hormigonaba en lugar

dacJo

oor

¿""¡r, que no era posible la minima

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eltubo durante

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"n en el u"rtüo. Lutu-"¡tr""ión se plantea cuando tubo,está del boca la si i;;;;;;" hav agua v ::JLx11,x""

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tncidencias del hormigonado baio od o d e p erroraci ó n

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ón comorimido.,De

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er se recurre a la lécnica de la perroracrón tierra que' recordemos' consiste en que

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iu-n," ",. i."i,? !11!.^,1,1:'::;':"";;ii" :l;:*ik::f:';1",';:'.:1""':1"':,Í:."Í:" entre I 05 '""!:::::.i!:::"';.,',','#Í31ÍÍ?,,",". ,"n".u de un riquiáorixotrópico de densidad ft z otrten'doalaispersarbentonilaenelagua' práctica por vez dos y de algunos tipos de pilole ni"'J" "" '" Este procerJimiento se DUso en terreno ¡nmerso en an'u o'o""u "i"ll]i#*""il*ttt'""iu piirná'" Francia oor el año 1955 (pared mol "n ptesa rte Serre Pon(on)' esra Füesto te la subida de ésta por "' *0"' "in tl deadayeneslauna la que rmpone el hormigonado Uti" "'-"g";' técnica muy segura' con tJlque nin aLdía orocedimiento que consrste "n 'ltt""' ernpr."'u q'" la ponga en idego tengalolaldo¡i i"it'l' oún cuidado el hormigón "^ el equipo aproptauo' "' '"t"'i"r. - nio de Ia misma v ñosea o"t"p'*""i "' p"' " l:l;"i;"";;;;;;"á"""a" es equlvocdl " accidentes " Principal causante de comportar la dilución det ho'rnig#u" un hormisón demasiado seco nJ'secompo.ta

H::,"ffiliJ **:ifi:*:¿';Xll:::':t".";t su pu'u desa-orar upto ;i;;.i:;l-"."r'" "' de por encrma provrsional; ;1:¡Jil['iiilflT#rl"JÍll'1",-,"'13,]l;il Ju fándo labor de contención pued" nu""'"" "-uiá ;;:i,;;;; ;;;: -" :::"on*::Tf ':;*: hormigonado

por pilotale coloiado con gato

a

Sol"3nche)

l'"# :,"11i;:T:;";1":fiil,XT"":1ilfl de borsas se rormen '#::;:I,:il",'::,f;|.L:T::i:':""'"'l:;;;;; iáI"^''* "r,"''o|.o ie quediscontinuidades en el

lodo y' por consiqurenle' iector a la norma D t.u. 13 2' (figs 215y216) Elhuecoenorme de dar por concluido este hormigonado jaLl¿ E n todo caso, y a ntes lo tiuutu 21 6 recuerda d Ia up"u'"t" o'" #';";;;; destacar querriamos que ra "n apartado, ¿" ie ros leones y p,uéba telracienrrmente accidenr.es que se producen "" ,"-nii"ili"ati"o' demasiado "i""r"i"" empresa constructora no dominaba pozos perlorados, m¿" urra ¿"r ' perforados con ayuda de cuchara Iatécnica-

cuando son extractora v cuanclo el

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i-a-tlsu'azl:

'"pi::"#liJ.iltil':lii::'i:

""i" un conlunto oe I tienen prácticamenle la Ief;be el depos'lo ,li"riur". q"", "n teco,'""""" lalso cake (denomrnáción oue el cohefencia de ta ,o"u, o".o or" ,,","o;;i;',"; ¿l tooo q,i" rodea las armaduras) no recibió absototaly dientes de ra cuchar"ro,,r,o* oii"i"J,i, """ii"es Elclefecto J" emPr'rle clel hormioón' loOo r"it"'u"iu rránea se convierten 218' se trata de un luto' En cuanto a la figura "" o"1u"" terrenos están ciertos tipos oe arclriu" 'not.gut prop'"t¿"lu'ot.'li"'áJrut'É"- 'nuromolLjccdo{pod-raLreLirse'conmavordcremuycompactas

".'pa'i"i"" Central.

,de calce PorPilolesa gatoa rosca' guo. ole (DocLLrnento: Soletanche)'

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recalce (Docllrne¡to: Soletan

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a'rsunos

"'0"'''o'

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'v"-'o i;il:"T;'JÍ:i::::1""0;T:J;:.""""'"" de ilustraciones' tomadas al azar

Esta serie elpropoLos residuos de estos suelos así reblandeci rn¿5 5o rorende n tes' no tieneo u¡i¡s1¿5 proced'r'rrento dos no pueden extraerse con l'i"'l"t"l ""1' Lrn silo de ponel-en enlredicho '" segJrr basedelaperforacionro''ununJllfljturn"nque' repelrmos trene probada elrcac a v oet verti¿o elim'nal'-ii de diticil de quc lrabdios te compresible ciaci:tan sólo deberian animar a cualifihormigotr err el pozo empresas a "i" ''i" "*"üesta naturaleza se encarE¡aran q'" '""'"" u*pon""á económicos' do, sin mecliar sane"¡"nto' "'i"r cadas' srn basarse sólo en criterios r""no J'""ioil iu"' a las fondo se mantenga aplrcable "orl únicamente es optnión no ;ti" 'n será'" certeza, casi absolula '']-"*; ni perforaciones en lodo "i""""J"sencillos asentamientos Los remedios ni son 121

levantar el

pilot(

ns

suficiente resistencla (pil te armado, moldeado y ) -provocar el estir 1ie colu mna de

hormig

si

Convendrá, pues,',i?il¿ ción de las cabezas ) pi será preciso repetir -, pr Y en cuanto al segund cautoria es fijar un o ?n en la siguiente regla ,r¿ h¡nca pañiendo del cent bordes, nunca a la invers El segundo caso enr

singula|tipo de piI

215. Mala ejeclrción en u¡ pilote perforado en el lodo: la sección del hormigón se reduce notablemenie. Fíg.

Fig.

216.

Esta cavidad recuerda a la jaula de los leones.

rs

r

se hace dentro de una dilatado por presión "ont te que aigunas capr del sa presentarán res -,,en( pecar de optimista confii

sección del pilote a Yea obtuvo en una obra la r ciones de ejecución río n se tenian que hacer dos I tud media, atraves¿ lo e

de relleno arenos(

..3

r

finalmente anclarlos en a te de prueba, al ent.ár el" descenso tan bruta iue cuantos, tarea que - r de por la presencia de las a! gracias a esto se pr 'o ol estos pilotes pres tab

considerable a una pro

entrely2m.

El inrorme del pr resc hormigonar el alm¿ 3lpl ción ocular del interior d,

Fig 217. Parte sLrperior de una agrupación de pilotes ejecul¿dos en el lodo de peloración (Documentol H. Ca mbefort).

diato pfantearse quó hub

tud de ésta fuera d l0 r sección en dos dir cior uno de los pilotes extraid(

mes que

2l8.

lncidenc¡a varias Este apartado congrega varios defectos de ejecución irnposibles de clasificar mediante una denominación un ita ria. Primeramente veamos dos casos en que se combinan los defectos de ejecución y los errores de concepto. Con el estudio de los informes se llega a comprobar que los defectos que aquejan a muchos pilotes recién ejecutados proceden del hincado 128

Pared moldeada en el lodo de peñoración

Fig. por una empresa que debutaba en esta clase de trabajo,

pudimos

nse'

bajos de reparaciór abr

del pilotaje. Dentro de esta calegor

de un pilote o un tubo próximo. Este hecho puede darse en suelos relativamente plásticos y saturados, donde el hincado genera un movimiento ascendente análogo al que produce la caída de un cuerpo en el agua. La elevación del terreno donde se hincan los pilotes o los tubos puede:

un último ejemplo, r el anecdótico más qr :l ge Para revelar hasta qué

e

imaginación del po.s6¡¡

constructorás.Par :vit¿ inventar el caso di mos en el no¡1e de Francia L eran tan inespera(' j qú tres años inter roq; los(

-levantar el pilofe en su totalidad si éste tiene suficiente resistencia (pilote prefabricado o pi¡o te armado, moldeado y ya endurecidoi; provocar el estira¡niento, o sea la rotura de Ia colu¡rna de hormigón si estuviera aún fresco. Convendrá, pues, vig¡lar atentamente la nivela

ción de las cabezas de p¡lotes. En el primer caso será preciso repetir el proceso de hincado. Y en cuanto al segundo, la única medida pre cautoria es fijar un orden de h¡ncado que se funde en la siguiente regla . una agrupación de pilotes se h¡nca pañiendo del centro para term¡tlat en los bordes, nunca a la inversa. El segundo caso atiende con preterencia a un

rer(

singular tipo de pilotes en que el hormigonado se hace dentro de una "camisa" de hormigón dilatado por presión contra elterreno. Es evidente que algunas capas del terreno que se atraviesa presentarán resistencia a tal dilatac¡ón y es pecar de optimista confiar en la constancia de la sección del pi¡ote asi real¡zado. La figura 219 se obtuvo en una obra de la región par;sina en condiciones de ejecución no muy desfavorables, pues se tenian que hacer dos p¡lotes de 5 m de longitLrd media, atravesando en su recorrido un metro de refleno arenoso,3 m de arcilla arenosa y fina¡mente anclarlos en arenas y gravas. Un pilote de prueba, al entrar en carga, experimentó un descenso tan bruta¡ que se optó por quitar unos cuantos, tarea que se detuvo a la cota -2,50 m

rlajaula de los leones.

por la presencia de las aguas subterráneas, pero gracias a esto se pudo observar que muchos de

estos pilotes presentaban un estrechamiento considerable a una profundidad comprendida

entre'l y 2

Fig. 219. El perfil real de este pilote "dilatado" esiá lelos de corresponder al de proyecto.

dLámetro 1eórico 36 cm

m-

El informe del proceso subraya que antes de hor¡nigonar el alma del pilote se hizo u na inspec,

ción ocular del interior de la "camisa":es inmediato p¡antearse qué hubiera ocurrido sila lonoitud de ésta fuera de 10 m. La figura 220 es una sección en dos direcciones perpendiculares de uno de ¡os pilotes extraidos. Conforme a t)s infor, mes que pudimos conseguir. el coste de los tra-

€

bajos de reparac¡ón habria sobrepasado al in¡c¡al

?l lodo de perloracióñ rtaba en esta clase de trabajo. Ca

del pilotaje. Dentro de esta categoria de siniestro traemos un último ejemplo, en el que domina el carácter anecdótico más que e¡ general, y si Io citamos es para revelar hasta qué extremo puede llegar la imaginación del personal de algunas empresas constructoras. Para evitar que se nos acuse de ¡nventar el caso diremos que sucedió en 1959, en el norte de Francia. Las caLtsas del siniestro eran tan inesperadas que los expertos pasaron tres años ¡nterrogándose sobre las mismas.

próxrmo. Este hecho pue:ivamente plásticos y satulo rera un movimiento

¡

lqu

;:roduce la caída de

renn'Jonde se hinca¡'r los rder

5

Fiú. 220. Secc¡ón po¡ el pi¡ote de ia foloUrafia en clos (lirecciones perpenLiiculares

2l9. 129

LOGEAIS

los¿ de

-'t

_-r

pilotes, lo hacía en ra c de colchón comprensib bían oido acaso lo" ^ons debían descansar bre tuvo que levantar,- cut zapata, y reconstruir la mente a los piloter

aprox. + 1O.90 m

l2 cm

__r

ar"cen¿ . -L -¡".¡s's0".

SECC]ÓN (AUMENTADA) 88,

de lOO m3 (o

=

Este ejemplotier eln basla con concebirclmer

4,OO rn)

SECCIÓN AA

nicamente irreprochable

piloles hircados, 30 x 30 cñr

de35x50cm

O5,70 m,

.L

¡=

tenr

uniones se han

isto

pr

mente a los pilotes todor gan de la estructura Fsto nación entre las dir ntar tidas en la obra, p--s, c ocurre en Ias cimentacio

laprox. + o.9O m

t

fección. Es precis

no

dirige la obra

12 cm

pro

cimentaciones

el nda

haber existido la coordini

cialmente, de existir un conocida por el pe ona

.le 30 x 30 cm VOLUMEN VISTO I]E SDE ABAJO

L

= aprox.

6t_oo.m

'

aprox. -5.40

nr

suceso no

hubiera

nidr

Pozos perfora :s

profundidad

r

Todo lo antedich se ¡ pilotes o pozos perfora, pozos de gran diámetro

?21. Siniestro por falta de unión entre la obra y los pilotes (l) y falta de coordinación entre empresas participa¡ies. Fig.

(

no especializadas, prer cionales, con una pala co se supone ha alcan"rdo

se

ne su labor y Los hechos fueron como sigue: La cuestión era asentar convenientemente en

una fábrica tres cubas cilíndricas idénticas, de 1O m de altura, 4 m de diámetro y 1OO m3 de car,¡cidad (fig. 221). Los sondeos previos indica ron la existencia de una capa de poco más de 5 m cle suelo no coherente, después un banco de aren¿ y grava de 3,1 O m de espesor y bajo éste, unas rnargas compactas. Se decidió que el soporte que recibia la cuba descansara en un dado

macizo de hormigón armado, compuesto por jácenas unidas superiormente por una losa de 1 2 cm de canto (fig. 221, sección BB); esta zapata descansaría en siete pilotes prefabricados de hormigón armado, sección cuadrada de 30 cm

de lado, hincados y anclados en las arenas y gravas. Este proyecto se puso en práct¡ca; se hincaron los pilotes; su longitud. muy regular, 130

correspondia a una penetración de 1,5O m en las arenas y gravas, y los rechazos que se obtenian permitÍan contar con una capacidad portante de Bo Tn, teniendo preseñte el coef¡ciente de seguridad que pecaba por exceso. Una de las lres cubas, justo al entrar en carga, exhibió un desplome de 4 cm y no cayó porque v¡no a apoyarse en un forjado próximo; el dado de hormigón se asentó 1 o 2 cm. Todo el mundo se perdía en conieturas quejustificaran el desplome; muchos edificios vecinos tenían Ia m¡sma clase de cimt,ntación sin que sufrieran perturbación alguna. l.ie avanzó la hipótesis de un asentamiento de los pilotes. consecuencia de la privación de los componentes finos de las arenas y gravas arrebatados por una corriente de agua... hasta que se hizo un sondeo bajo el dado y mostró que éste no descansaba sobre la cabeza de los

!

4 m) es trabajo qu€ -, atr

€

sa i

hormigón en masa,.sta terreno seco y caracterist nada de censurable 'con que sea ligeramenl el n tar descensos accidehtalt es coherente y además la I

baj el a( hormig, enc

ción se efectúa de verter el

o lodo que cubre el fond este último caso la e-pre! rá o reforzará el agt ro a la pala extractora, prac del fondo antes de hormi

pilotes. lo hac¡a en una capa de relleno a manera

de colchón comprensible que los cubria. ¿Ha-

lOO ml o= 4.00 m)

lc

bian oido acaso los constructores que las cubas debian descansar sobre un lecho de arena? Se tuvo que levantar la cuba, demoler el lado y la zapata. y reconstruir la obra l¡gándola directamente a los pilotes. Este ejemplo tiene el mérito de enseñar que no basta con concebir cimentaciones prolundas técnicamente irreprochables y ejecutarlas a la per-

fección. Es preciso tener garantia de que las uniones se han previsto para transmit¡r ef¡cazmente a los pilotes todos los esfuerzos que vengan de Ia estructura. Esto ¡mp¡¡ca la buena coordinación entre las d¡stintas empresas comprometidas en la obra, pues, contrariamento a lo que ocurre en las cimenlaciones superfici,¡les, qu¡en

dirige Ia obra no es el mismo que real¡za

las

cimentaciones profundas. Es indudable que de haber existido la coo¡d¡nación necesaria y, espe-

cialmente, de exislrr una planificación precisa conocida por el personal correspond¡ente. este aprox. 5,+o

'-"a

r":": -r - aprox 8.50 m :_, _rr_ 1_ .. .- , .' malc¡a .-. r. a ,.- compacta

suceso no hubiera tenido lugar.

Pozos perforados de poca profund¡dad

__

Todo lo antedicho se ref¡ere en concreto a los o pozos perforados. La realización de pozos de gran diámetro y poca profundidad (3 a 4 m) es trabajo que se atreven a hacer empresas no especializadas, empresas constructoras trad¡ciona¡es. con una pala con cuchara que, cuando se supone ha alcanzado elterreno idóneo, detiene su labor y se pasa a rellenar el pozo con hormigón en masa. Esta operación real¡zada en terreno seco y característ¡cas favorables no tiene

pilotes

ina

n entre empfesas

'ación de 1,50 m en las hazos que se obtenian

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:idad portanie de ic¡ente de seguri-

so.

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¡ue sufrieran ptrrturbahipólosis de un asenta1se, eñcia de la privGr fir ; de las arenas y na coÍiente de agua... :ob r eldado y mostró sol la cabeza de Ios

Conclusión Para finalizar este capitulo sobre los orrores de e.iecución, nada mejor que tomar prostedss de Henri Cambefort unas cuanlas frases extraldas de la obra ya citada que apuntan expresam€nt6 a los pilotes o pozos moldeados en el terreno.

"Los delectos pueden deberse a las sigui€ntes causaS;

-mala adaptac¡ón del proced¡miento

de horm¡-

gonado;

-empleo de horm¡gón susceptible de dar buenas rcs¡stencia§, pero de mala puesta en obru; -por últ¡mo, dif¡cultades de ejecución que se escamotean para ¡r depzlsa, y no perder din6ro en un contrato mezquino." "Frecuentemente este últ¡mo mot¡vo es elfundamental. Alarma comprobar que en ocasionos sólo deperrde del contratista que creo economi. zar pagando exiguamente trabajos en los que el

contól exige el perfecto conocimiento de un oficio poco excepc¡onal." "No se acierta al opinar que los defectos sean cosa usual. Lo que hacen es desacreditar procedimientos que tienen posit¡vo valor. En contrapartida, gran cant¡dad de cimentac¡ones bien hechas prueba que, a pesar de los obstáculos, todavía hay equ¡pos, dosde sl ingen¡ero hasta el obrero, con dominio de su oficio. en los qu6 se puede confiar. Lo esencial es elegir bien."

nada de censurable, a condición de reforzar, aunque sea ligeramente, el metro superior para evitar descensos accidentales; pero si elterreno no es coherente y además la parte f¡nal de la perforación se efectúa bajo el agua, se corre el pel¡gro de verter el hormigón encima de la capa de tierra o lodo que cubre el fondo de la excavación. En este último caso la empresa constructora entubará o reforzará el agujero a medida que descienda ¡a pala extractora y pract¡cará un saneam¡ento del fondo aotes de hormigonar.

131

7.

¡

Causas varias

T

Hemos traído a este capítulo tipos de daños que no logramos clas¡l¡car en categorías específicas:

cota inicial

-sea porque no son trabajos de c¡mentación prop¡amente d¡chos: sería elcaso de explanaciones a lo largo de cimentaciones ex¡stentes (ajenas a los trabajos de recalce estud¡ados en el

__1

maclzo sin cimenlación

cap.6); -sea por constitu¡r casos especiales con participac¡ón de causas múlt¡ples.

Explanaciones inmoderadas a lo largo de cimentaciones existentes A excepción de si los suelos son de roca en buen eslado, la ejecución de excavaciones a nivel inferior del que tenga la c¡mentación de un edilicio vec¡no sin las pertinentes precauciones siempre es arriesgado. En la mayoria de los casos estas excavaciones ¡nmoderadas inducen el hundimiento parcial o total de la construcc¡ón cuya c¡mentación se descalza. Ofrecemos a continuación tres ejemplos.

Pr¡mer ejemplo Este caso se d¡o en Normandia. Una empresa constructora debia levantar un edificio de nueva planta junto a un hotel. Atr¡buyendo a las cimentac¡ones de este último ¡gual profundidad que las del [uturo inmueble, no se cteyó necesar¡o veriticar en toda ¡a long¡tud del hotel una banqueta o berma de 0,30 m- En realidad, el muro del hotel carecía de c¡mientos; la fábr¡ca de ladr¡llo

Fig-222- Explañación inmoderada de un edificio.

a lo largo

delmLrro

macizo descansaba directamente en el terreno de arena arc¡llosa, a unos 50 cm por debaio del terreno natural {fig. 222); la excavación aún llega ba a un metro más de profundidad. Parte del hotel se hund¡ó \fig.223). Tenemos noticia de muchos casos como el precedente; la figura 224 muestra uno en Languedoc que se tradujo en el hundimiento parcial del edificio, al iniciarse las obras de una clÍnica.

Segundo eiemplo Tuvo lugar en Ia zona oriental francesa, iunto a las Ardenas.

Una familia adquirió un viejo y destartalado edific¡o en p¡edra, ant¡gua granja, con el propós¡-

t Ii

\

i

'¡'

I

II

,"§

t

Fig.223.

Colapso parcial de un hotel por exc.vación inmoderada. Fig.

224.

Hundimient

aberlura de la zanj¿

to de restaurarlo y conve¡1irlo en vivienda.

Se arregla ron los muros y la cubiefta, sólo restaba el

acondicionamiento interior y el suministro de agua. Ellonlanero anunció su visita para hacer la instalación y el propietario, aficionado a la cons1r(rccró'r en suc horas lrbres. eycavó uata 7a\a que corría junto al n'ruro de fachada para el paso de conducciones. Lo que sigue es fácil de adivinar: el muro se hundió (fig. 225 ) llevándose consigo la culrierta y a{ecl¿ndo a los edificios pró"i mos. Se tuvo que desembarazar la calzada repleta de escombros.

Tercer eiemplo Este último caso sucedió en Ia Champagne, en el interior de un castillo del siglo XVlll, comprado

por el municipio para hacer un establecimiento sanitario. El mismo casti!lo también debía funcionar como edificio administrativo, los enfermos serian atendidos en unos pabelloDes de nueva planta que se construirían dentro del extenso pa

rque.

136

d

Je u

rim,

Este ejemplo es un recuerdo personal, pues tuvimos que interven¡r como expertos judiciales por solicitud del Prefecto del Departamento. El castillo es una construcc¡ón de 12 x 55 m, flanqueada por dos alas de 1 0 x l0 m (fig. 226), resuelto en planta baja y dos plantas lipo, además de dos sótanos que coinciden con la totalidad de la supedicie ocupada, pero sobrepasándola por

ambos extremos en una docena de metros.

La

estructura sustentante, algo complicada, está formada por gruesos muros de piedra que se apoyan en bóvedas de ladrillo del sótano (fig. 277).Las bóvedas del segundo sólano lienen sr¡s eies paralelos al lado mayor del edificio, mientras que las que existen en parte del primer sótano los

tienen perpendiculares a los primeros, compor tando estados de cargas nada sencillos. Los muros del sótano eslán c¡mentados sobre una arcilla compacta, de poco contenido acúoso. La obra ¡ncluía también elacondicionamienlo del castillo y la construcción de la instalación de calefacción, en parte enterrada, junto al mismo, pero ubicada en el lado opuesto a los pabellones (fiq. 220). Por esta razón se previó que el conduc-

hacia los

Fig.226.

Planta

esq

nát

,lr

,tr:

\I i'§

por ¡lrertura' a Fiq. 225. Hundimiento de un ed¡ficio d€ aguas traida de zanja de una lo-iarqo de sus muros,

Hundimiento de un edificio p¡rr inlprudente ablertura de la zania de cimentacióñ en la propiedad colindante. Fig.

224.

personal. pues ipertos jud¡ciales

de

)epartamento. El 55 m, flan O x 10 m (fig. 226), re p rtas tipo, además ider on la totalidad de n de 12 x

sobrepasándola Por ámbito de la Planta baia

dor-'ra de metros. La c nplicada, está forprúdra que se aPoYan

sótano (fig.227). Las n( enen sus eies Pa-

conducto de fluidos

t,,. I

ec cio, mientras qL¡e del primer sótano los los orimeros, comPornac enti

,

sencillos. Los rnuos sobre una arc¡ido acuoso.

e' - condicionamiento ciór e la instalación de

terroua, itr¡lto al mismo, o a los pabellones se

1

rvió que el condr.rc-

Fiq.226.

del castilloPlanta esquemática y climensiones aproximadas

131

Poco después de entrar en servicio la ¡nstalación de calefacción aparecieron unas grietas en

los pies derechos de las bóvedas que encuadran la galeria en el segundo sólano. Como las grietas, unas oblicuas, otras horizontales, aumenta-

ban de amplitud, el direclor médico empezó a ¡nquietarse. A titu¡o oficiosos se llamó a consulta a un experto; declaró que las figuras no revestian gravedad, que se debían a as¡entos normales por

Fig.227. Sección esquemática delsótano y tación delcastillo.

la

c¡men-

desecación de la arcilla que había a ambos lados de la galería. Esta arcilla no podía deshidratarse más que por el calor sofocante que reinaba en el mal ventilado conducto; sin embargo. esta conclusión nos pareció poco plausible.

Después de solicitar un sondeo al pie de la to que albergaría las distintas canalizaciones de fluidos a Ios pabellones atravesaría por entero el castillo por debajo del nivel del segundo sótano. Este conducto se representa a trazos discontinuos en la figura 226 y en la sección de la figura 227: en su recorrido forma una galería de 'l ,30 m de anchura interiory una altura que varía entre 1,60 y '1 ,85 m. La figura 228 nos da un detalle de estas caracterist;cas. El techo del conducto, al mismo tiempo sue¡o del pasillo del segundo sótano, es de horm¡gón armado de 20 cm de grueso; en toda la longitud del pasillo hay repart¡das bocas de acceso. En los muros laterales del conducto se empotraron perfiles metálicos que hic¡eron de soporte a la instalac¡ón de agua cal¡ente y vapor de agua a baja presión. Estas tuberias son calorífugas, pero en el interior de la galería no hay suficiente espacio para desplazarse cómo' damente.

l"'"""

losá dD horñioón a¡oado

Fig. 228. Sección del segú¡do sótano, galería y recalces. Elirazo discontinuo delimita Ias zonás de recalce.

138

cimentación, nos fue pos¡ble comprobar que ésta no descendía más allá del suelo del §'ótano (fig. 228), es decir, que había quedado descalzada un promedio de '1,7O m por los trabaios de excavación de Ia galeria. Una visita a esta última posibilitó el examen de sus muros laterales; estaban provistos de una delgada capa de hormigón de hala calidad. armado s¡mból¡camente con una malla soldada; en def ¡nitiva, desempeñaban verdaderamente más un papel de acabado que de muro sustentante. mu ros que, ddemás, no estaban anclados por su base. En estas condiciones era previsible una catástrofe a plazo más o menos breve: bastaba un escape en las tuberías. calorífugas, pero difícilmenle vis¡tables, para que la arcilla de cimentación perdiera su cohesión, haciendo presumible el hundimiento. La galería se apuntaló urgentemente. tarea ardua por culpa de las tuberías. El asunto se llevó a los tribunales; el colectivo de expertos designado coincidieron en seguida

en Ia necesidad de una obra de recalce de las cimentaciones. Tras el cómico intermed¡o que representó la venida de un famoso experto designado por una de las partes, elcual sugirió, para evitar los gastos de un recalce, mantener el empuje de la cimentación med¡ante una red de pilotes hincados (basta observar en la figúrc 228 las dimen siones del pasillo para percatarse del realismo de semejante propuesta), finalmente, el tribunal ordenó la obra del recalce. cosa que se hizo s¡n dilación a cargo de una empresa especializada de gran experiencia, bajo una rigurosa vigilancia y con planos de ejecución muy detallados. Los trabajos fueron sumamente delicados, con una larga duración (a pesar del r¡tmo impuesto), pero se logró salvar el edificio y evitar una catástrofe que podría haber sido mortal, a tenor del número de personas que lo ocupaban.

grsva

Fio.229.

Siniestro

d(

n sil

Caso particula de inadecuadas: hundimiento C ur Este siniestro, sucedidc sudoeste del l\¡acizo Cenl mente a un silo

-cons

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que no hubo más rer,,-dio

¡

lición. Este ejemplo

ilust

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servic¡o la instalaon unas grietas en las que encuadran sótano. Como las griehorizontales, aumenta-

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)ct, os(

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un sondeo al pie de la ;ible comprobar que ésta elo del sótano (figlado descalzada un

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)ria -J apuntaló urgente'culpa de las tuberias.

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antl.-gr el empuje de la un¿ ed de p¡lotes hincar la ..,lura 228 las dimenpercatarse del realismo

ta), alc€

ralmeirte,eltr¡bunal :osa que se hizo sin

ra empresa especializada ljo una rigurosa vigilancia c¡ór nuy detallados. Los

rer

del¡cados, con una 'del ritmo impuesto), Pero cio', evitar una catástrofe mor l, a tenor del número rupa-

S¡nisstro de un silo para cerea¡es a causa fLlndamentalmente del pandeo de pilares'

runales; el colectivo

r¡d¡eron en seguida a obra de recalce de las

1

F¡s.229.

ln-

Gaso particular de cimentaciones inadecuadas: hundimiento de un silo Este sin¡estro, suced¡do en un municipio del sudoeste de, Macizo Central. afe )tó tan gravemente a un s¡lo -constru¡do veint¡dos años antesque no hubo más remedio que ordenar §u demolición. Este ejemplo i¡ustra perfectamente el caso de etección equivocada en materia de c¡mentación. Aunque no se trata de un vicio delterreno n¡ del fallo de una zapata, somos de la opinión que se podría haber soslayado la adopc¡ón de cimentaciones profundas. A fin de liberar de toda ambigLiedad el término "c¡mentac¡ones profundas", pensamos que es aplicable a toda zapata realizada -como fue elcaso delejemplo que sigue- en

Fig.

230.

Planta de las células. La numeración indica 2,3 del hastial

Ios puntos de apoyo. Los pilares 1, oeste se hundieron 3 m.

elfondo de pozos excavados

a

profu¡rdidad ¡nuy

grande.

figura 229 ofrece tenia y longitudinal, transversal las secciones planta en forma rectangular de 8,50 x 1 8,50 m. El s¡lo en cuestión, del que Ia

Disponla de una torre de trabajo, ocho células de 139

ce ser que algunas

p:

ien

corrosión por la aparente migó n.

De nuevo este eje. )lo influencia nefasta de r re narán e¡ pandeo de los pilr

terreno -también de -elle apoyos no podía con trre por pozos o pilotes, s ,)on

de un zampeado, hubiera e

Fig.

231.

zapatas aisladas sobre una capa de arena a - 10,40 m de profundidad. Se ercavaron 17 pozos con dimensiones que correspondian a las que tendrían las zapatas; concluidas éslas, se procedió al hormigonado de los pilares. Tras desencofrarlos se realizó el relleno del lrueco anular. Los pilares quedaban ligados por n'edio de lirantes. La zanja supprror a

estos tirantes también se rellenó para que la plataforma resultante sirviera de andén. Una placa de hormigón armado apoyada en los pilares exteriores hacía las veces de muro de contención del relleno. El accidente se produio una tarde de aqosto, con el silo a mitad de su capacidad: los pilares 1,

haslialoeste lfio.230) se hundieron en

el espacio de algunos minL¡tos. La figura

23'1

mueslra el pilar P2 después de su caída. Todos Ios pilares se lueron rompipndo poco a poco s¡n

140

El extremo oeste del silo se apoyó en el

233.

Vista general del silo inclinado (desnivelde

Vista del pilar P2 del extremo, hundido

hormigón armado capaces para BO00 quintales de cereal lfi9.230), las paredes exteriores de las células estaban revestidas de ladrillo macizo de 11 cm de grueso. Habida cuenta de las características del suelo se decidió cimentar el silo con

2 y 3 del

Fi?.232.

Fig.

3 m).

que el silo sr) volcara; el basculamiento del hastial oeste se detuvo al apoyarse el zuncho en el terreno {fig. 232), mientras el hastialeste, hundido sólo 40 cm, seguía descansando en los pilares. La estructura exterior, s¡n deformarse, asumió una inclinación importante (fig.233). En este siniestro concurrieron diferentes causas, pero la fundamental fue el pandeo de los pilotes. En efecto, estos sufrían considerables esfuerzos a flexión en la zona de los tirantes, deformados por el peso del relleno y la sobrecarga de los sacos de tr¡go depositados en el andén; por sifuera poco, los pilares exteriores rec¡bían los empujes de parte de la placa de contención del andén que en ellos se apoyaba; la armadura de los pilares era de sección insuficiente y pare-

ce ser que algunas presentaban los efectos de la

corros¡ón por la aparente mediocridad del horm¡gón. De nuevo este ejemplo pone de manifiesto Ia influencia nefasta de los re¡lenos que desencadenarán el pandeo de los pilares, fenómeno que el

terreno -tambión de relleno- que envolvía los apoyos no podía contrarrestar. Una cimentación por pozos o p¡lotes, supon¡endo la incoveniencia de un zampeado, hubiera evitado el hundimiento.

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