Thread by @IGeociencias

Hoy es martes y toca #GeoMOOC
En esta ocasión tenemos al gran @ingeododo que nos va a hablar sobre cimentaciones. Sí, un tema al que también se dedica las geociencias.
#abrohilo 🧵

Con el término “Cimentaciones Especiales” se conoce a un sector que engloba las actuaciones geotécnicas de cimentaciones profundas, estructuras de contención y mejoras del terreno.

Son empresas que se encargan del diseño, cálculo y ejecución de estas técnicas, es decir, empresas constructoras especializadas en ingeniería geoestructural.

La #IngenieríaGeoestructural requiere la experiencia colectiva de varias disciplinas como la #geotecnia, la ingeniería estructural y los procedimientos constructivos para analizar la compleja interacción entre el terreno y la estructura.

Podemos destacar las siguientes técnicas:

1)Cimentaciones profundas como los pilotes de hinca o perforados, micropilotes
2)Estructuras de contención: muros pantalla, tablestacado, pantallas continuas y discontinuas de pilotes, pantallas micropilotes

3)Mejoras del Terreno: consolidación, compactación , inyecciones del terreno

4)Otras técnicas: anclajes de cables o barras al terreno, bulones y "soil nailing" o suelo claveteado

Un poco de historia: los ingenieros del Imperio Romano utilizaron frecuentemente la técnica del pilotaje, y una de las novedades que introducen es la selección del mejor tipo de madera para el pilote, utilizando principalmente como mejora del terreno.

Un caso bien estudiado de cimentación es el puente que mandó construir Julio César sobre el Rhin. Una estructura cimentada con pilotes de madera hincados e inclinados en el lecho del río mediante un artilugio denominado “nave battipalo”

En líneas generales, la cimentación profunda está indicada cuando:
a)No existe firme a una profundidad alcanzable con cimentaciones superficiales. es decir, profundidades mayores de 5,0m.
b)Se quieren reducir o limitar los asientos de la estructura.

c) La permeabilidad, presencia de agua y otros factores, impiden la ejecución de cimentaciones superficiales.
d) Cargas muy elevadas y concentradas
e) Se quiere evitar la afección a edificios próximos

En la ejecución de proyectos de cimentaciónes profundas, los pilotes perforados de extracción y con barrena continua, así como los pilotes hincados prefabricados de hormigón son los más comunes.

Los pilotes de desplazamiento se instalan en el terreno provocando un desplazamiento lateral de mismo por la hinca o por el útil que se utiliza en la excavación, mientras que en los de extracción se realiza una perforación y extracción del terreno mediante diferentes técnicas.

El método de ejecución dependerá de las características del terreno y si no es estable se necesitará algún elemento o fluido para contenerlo.

El pilote de extracción es tipología más utilizada en el mercado ya que abarca todos los terrenos posibles que nos podemos encontrar, es decir, la mayoría de los problemas en cimentaciones se pueden resolver con este tipo de pilote

Las distintas manera de realizar pilotes de extracción o perforados es:

-Pilotes en seco
-Pilotes con fluidos: bentonita o polímeros
-Pilote con entubación recuperable
-Pilote con camisa perdida
-Pilote de barrena continua

Los micropilotes son elementos cilíndricos, de diámetro inferior 300mm, perforados en el terreno, armados con tubería de acero e inyectados con lechada o mortero de cemento en una o varias fases.

Las principales ventajas de los micropilotes son:
-Los equipos son de tamaño reducido y pueden trabajar incluso dentro de un sótano
-Pueden instalarse en cualquier tipo de terreno y atravesar elementos de cimentaciones antiguas de hormigón o mampostería.

Los micropilotes han permitido cambiar el planteamiento en los proyectos de cimentaciones profundas, ya que se puede llegar a zonas inaccesibles y con gálibos muy reducidos.

Se ha generalizado su uso en recalces ya que pueden atravesar cualquier tipo de cimiento, reduciendo al mínimo las alteraciones a la estructura y al terreno, trabajando con mucha más seguridad que con las técnicas tradicionales de ensanchar o profundizar los cimientos.

La técnica del micropilotaje fue introducida en los años 50 del siglo pasado por el Ingeniero italiano Fernando Lizzi para la reparación de edificios históricos en Italia con daños estructurales.

Inicialmente este “Pali Radice” no era un elemento estructural, sino un refuerzo del terreno, y conjuntamente “Pali Radice”-terreno, podían absorber las cargas del edificio que seguía asentándose.

Los muros pantalla son elementos estructurales, muros de contención hormigonados en el interior de una zanja profunda siendo la excavación ejecutada en seco o con ayuda de lodos bentoníticos o polímeros si fuese necesario y hormigonada “in situ” .

Se utilizan para construir sótanos en edificación, galerías y túneles en obras subterráneas, muros de contención y pasos inferiores en obra civil, diques y ataguías en obras hidráulicas, muelles y diques secos en obras portuarias, como elementos de impermeabilización en presas.

Los anclajes y bulones son elementos, ejecutados “in situ”, capaces de transmitir esfuerzos de tracción desde la superficie del terreno hasta una zona interior del mismo ya sea suelo resistente o roca.

Trabajan en combinación de otros elementos estructurales como arriostramiento de estructuras de contención (muros pantalla, pantallas de pilotes o micropilotes, muros descendentes) para conseguir la estabilidad del conjunto.

También se utilizan en la estabilización de taludes, para soportar esfuerzos en cimentaciones como subpresiones en losas, refuerzos de estructuras tipo presas o en el interior de túneles y galerías.

Los anclajes se clasifican de acuerdo a diversas características y podremos hablar de:anclajes activos o pasivos, de cable o de barra, permanentes o provisionales, retesables o no retesables, con sistema de inyección

Las inyecciones para la mejora del terreno consisten en introducir en el terreno un material que es bombeable donde el control de proceso se consigue ajustando las condiciones reológicas del fluido y de la puesta en obra tales como presión, caudal y volumen.

Con esta técnica se consigue la densificación del terreno alrededor de la perforación realizada en distintos niveles, consumiéndose más lechada en aquellos estratos más deformables o que presenten un mayor índice de huecos.

De esta forma se consigue una gradual mejora en la consolidación del terreno y, por tanto, un aumento de la capacidad de carga del terreno bajo los cimientos, consiguiendo una transmisión gradual del peso de la estructura a estratos de terreno más profundos y resistentes

El "Soil Nailing" o “claveteado del suelo” es un refuerzo y consolidación del terreno mediante la ejecución de bulones junto con una capa de hormigón proyectado o gunita reforzada con armadura tipo malla o fibra.

Se utiliza para realizar sótanos en edificaciones, consolidar muros antiguos y para ejecutar taludes verticales o subverticales con seguridad.

Bonus : NORMATIVA GEOTÉCNICA PARA DESCARGAR:
ingeododo.com/2018/11/10/nor…

Bonus 2: RECURSOS ON LINE SOBRE CIMENTACIONES ESPECIALES ingeododo.com/2018/03/07/rec…

Bonus 3: REVISTAS ON LINE ingeododo.com/biblio/revista…

Referencias: Imágenes de @ingeododo menos Puente Rhin By Lo Scaligero - erewhon.ticonuno.it, Public Domain, commons.wikimedia.org/w/index.php?cu… y dibujos de las guías geotécnicas de la FHWA, y Manual de Recalces de Romana

Agradecer de nuevo a @ingeododo este interesantísimo #GeoMOOC y recordaros que si te has perdido alguno los puedes volver a ver aquí wakelet.com/wake/SkxKZNSab…

Volvemos el jueves con @geologiaymapas que nos hablará de la Importancia de integrar información geotécnica en BIM