Cálculo de pozos de cimentación (1ª parte)

¿Quien no se ha encontrado alguna vez, al calcular una cimentación superficial, que en el solar donde se emplaza la estructura existe un paquete de rellenos con una potencia de 2-3 m donde no era viable cimentar y había que alcanzar el estrato inferior que es el que poseía la capacidad portante adecuada…

…o tal vez una capa de arcillas expansivas donde interesaba empotrar esos 2-3 m para evitar esas variaciones de humedad superficiales y salvar así esas variaciones de volumen del terreno?

La solución al problema no pueden ser zapatas, ya que habría que darles un canto demasiado elevado, pero tampoco pilotaje, ya que el precio podría dispararse.

Recurrimos entonces a una solución intermedia… ¡pozos de cimentación!

pozo

Perfecto, ya le hemos solucionado la papeleta a nuestro cliente planteando una cimentación semiprofunda. Pasemos a calcularlos. Veamos qué dice la norma…!!!!????

¿Nada?

La ROM cita textualmente: “En la literatura técnica existen procedimientos especiales para evaluar la mejora que la profundidad adicional introduce y su consulta puede ser de interés en algunos casos. El límite de esa mejora se puede estimar asimilando la cimentación semiprofunda a una cimentación profunda”.

Tanto el DB-SE-C como la Guia de cimentaciones en obras de carretera tampoco se pronuncian al respecto.

En general, las normativas nos aportan criterios y formulaciones para el cálculo tanto de cimentaciones superficiales como de profundas, por lo que la siguiente pregunta sería:

¿cómo calculo el pozo?

¿asimilándolo a una zapata de gran canto o a un pilote corto?

¿tengo que montar un modelo de elementos finitos para saber como se comporta, con las consiguientes incertidumbres en cuanto a estimación de propiedades que ello conlleva? ¿y por lo que me están pagando por el cálculo? ¿y con el tiempo que me dan para realizarlo?

En este primer post de pozos (habrá más…) trataremos de responder a estas primeras preguntas en cuanto a criterios de cálculo, que no es poco.

De las dos opciones más extendidas de ejecutar el pozo, a saber:

a)      Hago la excavación hasta alcanzar el firme, hormigono con hormigón ciclópeo la parte inferior hasta llegar a la base de la zapata y luego ejecuto la zapata con su armado y con un hormigón de resistencia mínima 25 MPa.

Dibujo

b)      Hago la excavación hasta alcanzar el firme, hormigono la zapata en la parte inferior y sobre ella, ejecuto un enano hasta la cota de arranque del pilar.

Dibujo2

Hablaremos siempre de la primera, ya que parece ser la más extendida y la que puede crear incertidumbres en el cálculo.

Si llamamos D al diámetro del pozo (o diámetro equivalente en caso de sección cuadrada como se hace con los pilotes) y H a su canto total (zapata + pozo), considerándolo aislado, el criterio para clasificarlo será el siguiente (Broms):

1) Para pozos rodeados de terrenos granulares:

H/D≥5 y H/L≤2 : Pilote corto (El momento y el cortante son resistidos por el pozo contra el terreno que lo envuelve)

H/D<5 y H/L>2 : Zapata de gran canto (El momento y el cortante son resistidos en su mayoría por el estrato de apoyo de la base del pozo)

L es la longitud elástica del sistema suelo-pozo

f1

Siendo:

Ep el módulo de elasticidad del hormigón del pozo

Ip el momento de inercia de la sección del pozo

E0 el módulo de deformación del terreno que envuelve al pozo

2) Para pozos rodeados de terrenos cohesivos:

H/D≥5 y H/L≤1,5 : Pilote corto (El momento y el cortante son resistidos por el pozo contra el terreno que lo envuelve)

H/D<5 y H/L>1,5 : Zapata de gran canto (El momento y el cortante son resistidos en su mayoría por el estrato de apoyo de la base del pozo)

L es la longitud elástica del sistema suelo-pozo

f2

con los mismos significados indicados anteriormente.

Una vez que el pozo está clasificado como zapata de gran canto o bien como pilote corto, se procede a calcularlo.

En siguientes posts veremos la formulación tanto para terrenos cohesivos como para granulares.


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Flecha-roja

8 Responses to Cálculo de pozos de cimentación (1ª parte)

  1. NOMO Concept dice:

    Que os felicite por vuestras entradas se va convirtiendo en una costumbre y es que estáis haciéndolo muy bien. Gracias por vuestro esfuerzo y por recordarnos y compartir conocimiento.
    Ramón Jiménez. Arquitecto , CEO de NOMO Concept

  2. […] post anterior “calculo de pozos de cimentación (1ªparte)” habíamos comenzado a hablar sobre qué criterio se empleaba a la hora de calcular un pozo, si como […]

  3. Alberto dice:

    La nomenclatura no me es familiar, pero propongo otra solución para esas cimentaciones. Se trata de bóvedas invertidas que se apoyen sobre el terreno y soporten los muros de carga de la construcción, la superestructura.

  4. Carlos dice:

    Estoy encantando con este tratamiento del asunto. La introducción y planteamiento del problema es casi de película. Pregunto, no sin cierta emoción: ¿se podría plantear una solución consistente en rellenar una base granular, con un proctor standard digamos que de 100%, en vez del ciclopeo, para el caso de cimentar cargas que provengan de una construcción de vivienda familiar, y losas aligeradas, de dos plantas? La idea que tengo es que las presiones generadas no alcanzaría a actuar con peligro sobre el suelo existente.
    Pregunto, ¿cómo puedo acceder al resto del documento? Gracias.

  5. Luis dice:

    Lo primero me gustaría felicitarte por el buen trabajo.

    ¿Podrías facilitar la fuente de la formulación utilizada para el cálculo? PAra referenciar una nota de cálculo.

    Gracias.

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