Estructuras bajo nivel - Fundaciones

Las estructuras bajo nivel refieren básicamente a las fundaciones de todo tipo (directas o indirectas, muros de contención, etc) y a las que conforman espacios de uso bajo nivel (sótanos, piletas de natación, otros)
Es de especial importancia que el proyectista cuente, para realizar el proyecto, con la información proporcionada por el estudio de suelos (perfil edafológico, resistencia del suelo, presencia de napa freática, agresividad del agua y suelo, entre otros datos) y tomar en obra los recaudos que se desprenden de dicho estudio.

Por ejemplo, la presencia de una napa de agua.
En las fundaciones de hormigón armado, la ejecución de encofrados normalmente no es necesaria. No obstante, este rubro cobra importancia en la ejecución de muros de contención o de tabiques de submuración.
La decisión del proyectista de ejecutar estas tareas en hormigón o en mampostería radica normalmente en la
maniobrabilidad o en la escala de la tarea.

Fundaciones directas

Bases centradas y excéntricas de HºAº (Base normal)

Es la fundación adecuada para un sistema de apoyo puntual.
A partir de los cuidados que hemos planteado en la unidad anterior sobre la protección
de la excavación de bases, el procedimiento de ejecución se inicia realizando el contrapiso
de limpieza.

Luego, se materializa el centro de la fundación en el espacio en que se cruzan los hilos de replanteo.
De este modo, se garantiza la exacta ubicación del centro del tronco. Se procede luego a la
colocación de la parrilla inferior, apoyada sobre los separadores (“ravioles”) y sobre la estructura del tronco de columna. Ésta deberá prever pelos no menores a 60 diámetros del hierro utilizado.

La estructura se llena en dos etapas; en primer término, se completa la base, regularmente con Hº170/200 asentamiento:
5 (hormigón resistente y poco pastoso) que permite la conformación de los planos inclinados de la base. En segundo término (al día siguiente), se rellena el encofrado. El tronco deberá ser 25 mm más grande, por lado, que la sección de la columna, para permitir el apoyo de las tablas de encofrado. Estos laterales de tronco se pueden retirar al día siguiente del llenado. La cuantía promedio para una base normal está en el orden de los 40 Kg. Fe x m3Hº. Los controles del DO son los siguientes: Controlar las dimensiones y los ejes de replanteo Controlar la armadura (cantidad, secciones y distancias).

Supervisar el llenado (calidad del Hº y tiempo de vibrado). Realizar el control de relleno de base con suelo
seleccionado compactado.

Las normas de seguridad mínimas son:
Vallado perimetral en cada base.
Iluminación en caso de llenado nocturno.
Las patologías de procedimiento típicas son:
Estructura de hierro sucia que impide la adherencia entre ésta y el hormigón.
Fisuras por llenado con material con alto tenor de agua.
Ataque al hormigón o a la armadura de suelos o aguas agresivas.
Las de la primera línea vertical corresponden a bases de uso en obra dentro del perímetro y separadas de
éste.

La segunda línea vertical son las típicas bases contra una línea del perímetro del terreno.
Las de la tercera línea corresponden a aquéllas que se hallan en contacto con 2 líneas del perímetro del terreno (esquinas).

Zapatas corridas de hormigón armado

Corresponde a un sistema de apoyo lineal, que se utiliza normalmente como soporte de tabiques o de mampuestos.

Tiene el mismo procedimiento de ejecución que las bases precedentes, haciendo la salvedad de que, dado
que es un sistema lineal de fundación, es posible que haya un corte de llenado. Por consiguiente, la continuidad del hormigón deberá garantizarse a partir de la colocación de un puente de adherencia - por ejemplo:
epoxi (tipo SIKADUR 32-GEL) - y ejecutarse el corte a 45º para ampliar la zona de contacto entre lo ejecutado y lo “a ejecutar”.
Los controles del DO, las normas de seguridad y las patologías son similares a las anteriores.

Plateas de hormigón armado

Es un tipo de fundación superficial, dado que trabaja por superficie de apoyo.
Para su ejecución, necesita de la preparación de una sub-base de suelo seleccionado compactado.

Este tipo de fundación se utiliza normalmente en la construcción de edificios de una planta, por su baja capacidad portante.
Las plateas son usadas generalmente para edificios de poca altura cuando la resistencia del suelo es baja, o bien, cuando por su diseño se justifica el uso de este tipo de fundación. Por ejemplo, para sistemas racionalizados del tipo steel frame.
El procedimiento de ejecución de la platea no puede independizarse de tareas complementarias tales como el tendido de instalaciones cloacales. Éstas deberán colocarse previamente al hormigonado, tal como se visualiza en la siguiente imagen:
Los encofrados son de borde y se deberán considerar los pases necesarios para tareas a posteriori.

La armadura suele ser doble de malla soldada, y el llenado es con hormigón similar al de las bases, tal como se visualiza en la siguiente imagen.

Barrera de vapor y armadura

Al tratarse de una losa apoyada en el suelo, el fragüe deberá ser retardado con un regado continuo o con la colocación de un film de polietileno para evitar fisuras de contracción.

Platea terminada

Los controles refieren básicamente a la preparación de la tarea (replanteos, pases, instalaciones,verificación de armadura). El llenado, muy simple, depende del equipo a utilizar (mixer o mezcladora).
Se deberán ejecutar probetas de prueba.
Las tareas de control del DO son los siguientes:
Controlar las dimensiones y los ejes de replanteo.
Controlar la armadura (cantidad, secciones y distancias).
Supervisar el llenado (calidad del Hº y tiempo de vibrado).
Realizar el control de relleno de base con suelo seleccionado compactado.
Las normas de seguridad mínimas son similares a las anteriores.

Las patologías típicas son:
Fisuras por contracción o dilatación.
Disgregación de áridos por mal batido (excesivo o escaso).

De mampostería

Comúnmente conocida como albañilería de cimientos, básicamente está compuesta por una parte inferior, (banquina o zapata) que puede ser ejecutada en mampostería o también en hormigón; y una superior, que llega hasta la primera capa aisladora, 15cm más
ancha que el muro de elevación.
Los controles del DO, las normas de seguridad y las patologías, son similares a las enunciadas en el punto

Fundaciones indirectas

Pilotes de hormigón hincados

Se trata de elementos prefabricados de hormigón (de sección y longitudes diversas) que se hincan en el terreno (en forma vertical o inclinada) utilizando, comúnmente, técnicas de
impacto. Se utilizan sobre todo para transmitir carga axial al terreno.

Las profundidades máximas de hincado son del orden de los 60 metros.
En ocasiones (a requerimiento del proyectista) se combina el hormigón con tubos de acero para su uso como pilotes. Las secciones transversales son generalmente circulares, y se

rellenan con hormigón, quedando el tubo como encamisado
Otra modalidad es hincar el tubo que tiene la punta abierta, llenarlo y retirar el molde.
A medida que se retira el tubo, el hormigón sin fraguar adopta un perfil de fuerte “grip” con el terreno.

Los controles básicos del DO pasan por el posicionamiento, ya que normalmente son estructuras de transición mediante cabezales que deben coincidir baricéntricamente con el elemento de apoyo superior (columna, eje de tabique, otros.) Se deberá ejecutar control en taller, y en el caso de los ejecutados “in situ”, se verificará la calidad del hormigón utilizado, mediante probetas.
Para el caso de la prefabricación, podemos observar - en la figura - que, de acuerdo con la dureza detectada por el análisis de suelos, pueden ser necesarias puntas de distinta dureza en los pilotes.

Pozos romanos

Es de destacar la simplicidad de este tipo de fundación, tanto en su ejecución como en su dimensionado.
La figura 1 representa un pozo romano tronco cónico,

y la figura 2 representa el pozo romano tradicional.

En éste, una masa importante de hormigón trabaja porapoyo en el fondo y la otra, por fricción en los laterales.
La armadura que se coloca en estos pozos se hace con el único fin de que no fisure la masa de hormigón.

La gran masa de hormigón cede calor durante el proceso de fraguado, por lo que si el DO considera que ese efecto expansivo produce algún tipo de patología, se recomienda el uso de agua de baja temperatura.
Se trabaja con un hormigón de baja resistencia H110, ya que no está sometido a flexión (bases) ni a pandeo (pilotes).

Gaviones.

A modo informativo, haremos referencia a los gaviones que se utilizan actualmente como muros de contención en las tareas de consolidación de las zonas costeras de la Ciudad de Buenos Aires
Un gavión consiste en una caja de forma rectangular, elaborada con enrejado metálico de mallas hexagonales, tejida con alambre de acero suave galvanizado reforzado. Esta caja se rellena con canto rodado o piedra de cantera y sirve de muro de contención de tierras.
No precisa cimentación, no requiere mano de obra especializada, es de montaje rápido y de larga durabilidad.