31/05/2011 1 FUNDACIONES EN FUNDACIONES EN CONDICIONES ESPECIALES CONDICIONES ESPECIALES Contenidos : 1. Suelos en condiciones especiales 2. Suelos expansivos: Metodología en proyectos de suelos expansivos; Identificación del problema; Estimación de las propiedades de expansión de la arcilla; Causas mas comunes de daños en suelos expansivos; Esquema de la 2 comunes de daños en suelos expansivos; Esquema de la concentración de humedad bajo un edificio; Soluciones constructivas. 3. Suelos colapsables
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FUNDACIONES EN FUNDACIONES EN
CONDICIONES ESPECIALESCONDICIONES ESPECIALES
Contenidos:
1. Suelos en condiciones especiales
2. Suelos expansivos: Metodología en proyectos de suelos
expansivos; Identificación del problema; Estimación de las
propiedades de expansión de la arcilla; Causas mas
comunes de daños en suelos expansivos; Esquema de la
2
comunes de daños en suelos expansivos; Esquema de la
concentración de humedad bajo un edificio; Soluciones
constructivas.
3. Suelos colapsables
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FUNDACIONES EN CONDICIONES ESPECIALES
SUELOS BLANDOS
SUELOS LICUABLES
SUELOS KÁRSTICOS
RELLENOS
ZONAS DE SUBSIDENCIA
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SUELOS COLAPSABLES
SUELOS EXPANSIVOS
SUELOS BLANDOS1. Se caracterizan por presentar:
Baja resistencia al corte
Alta deformabilidad
Estabilización lenta de las deformaciones en el tiempo
Peligro de colapso por inundación
2. Análisis de asentamientos instantáneos y por consolidación
Vibrosustitución: Permite reforzar y sustituir el terreno por
SUELOS BLANDOSAlgunas soluciones constructivas: Algunas soluciones constructivas:
columnas de grava u otro material, acelerando elproceso de la consolidación, al conseguir un medio másdenso y permeable que el anterior.
Mechas drenantes:Aceleran el procesod lid ió dde consolidación desuelos para disminuirel tiempo deasentamiento deterraplenes sobresuelos blandos.
Tipo de suelo Arenas finas,
uniformes en estado suelto
SUELOS LICUABLES
uniformes, en estado suelto,
saturadas y sujetas a carga.
Causa vibración, sismo.
Efectos en el terreno Aumento del grado de saturación del
suelo por reacomodo de las partíclas Por lo tanto aumento de μ ysuelo por reacomodo de las partíclas. Por lo tanto, aumento de μ y
pérdidad de τ.
Fallas pérdida de la capacidad portante, falla de las
cimentaciones, inestabilidad de muros de sostenimiento,
inestabilidad de laderas, volcanes o erupciones de arena.
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(1) (2)(2)
Pérdida de la capacidad portante:
(1) Washington, 2000
(2) Kobe
(3) (4)
Pérdida de la capacidad portante:
(3) Venezuela, 1985
(4) Niigata, 1964
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(5) (6)
(5) Terremoto de Golcuk, Turkia, 1999
(4) Kobe, Japón, 1995
(6)
Inestabilidad de laderas:
(6) Perú, 1970
(7)
(6) Perú, 1970
(7) Lower
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SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS:
Compactación dinámica
Compactación por explosivos
Pilotes de compactación
Excavación y reemplazo
Vibrosustitución
Inyección
i l
Vibrosustitución
Inyecciones: se consigue laconsolidación eimpermeabilización de lossuelos, inyectando lechada decemento, productos químicos,mortero o resinas, a través deuna perforación.
Fenómenos kársticos Disolución de la roca por acción del agua
Tipos de terreno:
SUELOS KÁRSTICOS
Tipos de terreno:
Materiales yesíferos y salinos rápida disolución
Materiales calcáreos formación lenta de cavidades
Soluciones constructivas:
Cimentaciones profundas
Inyecciones
Sustitución del material
Limpieza de zona blanda y relleno con hormigón pobre
Losa de cimentación junto con inyección de lechada de cemento
Losa de H.A. y posterior relleno del material excavado
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Material depositado por elhombre como consecuenciade:
RELLENOS
Excavaciones de suelo o roca
Desperdicios de canteras
Escombros de construcción
Desechos domésticos, otros
Este material depositadopdesordenadamente puedeproducir, entre otros, unmaterial:
Suelto
Inestable
Compresible
Soluciones constructivas:Cimentaciones profundas
Inyecciones tradicionales
Jet Grouting
Compactación dinámica
Precarga
Jet Jet GroutingGrouting
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Asentamiento que se produce en la superficie producto de la
ZONAS DE SUBSIDENCIA
alteración o modificación del estado tensional de la masa de
suelo o del macizo rocoso, por alguna de las siguientes causas:
Descenso del N.F.
Excavaciones subterráneas para túneles
Explotación intensiva de acuíferos
Lavado de material
Consolidación en suelos blandos y orgánicos
(1)
(2)
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Subsidencia debida a la construcción
de obras subterráneas
1.- España
2.- Alemania
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EXPANSIVIDAD: Capacidad de cambio de volumen por absorción de agua (retracciónpérdida de agua). Este problema se asocia a los cambios cíclicos del
contenido de humedad de las arcillas, particularmente.
SUELOS EXPANSIVOS
Causas:
Hinchamiento del suelo bajo el edificio por aumento de humedad (no existeevaporación)
Retracción periférica del terreno (construido en poca humedad)
Variación de volumen debido a modificaciones del nivel freático (por bombeo,drenajes, etc)
Reducida profundidad de fundación dentro de la zona activa
Retracción por desecación debidas a raíces de árboles
Hinchamiento por eliminación de árboles
Rotura de tuberías de agua
Defectos de drenajes periféricos
METODOLOGÍA DE PROYECTO EN SUELOS EXPANSIVOSMETODOLOGÍA DE PROYECTO EN SUELOS EXPANSIVOS
1- IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
2- ESTIMACIÓN DE LOS CAMBIOS PREVISIBLES DE HUMEDAD
3- ESTIMACIÓN DEL ESPESOR DE LA CAPA ACTIVA (AQUELLA QUE SUFRIRÁ
VARIACIONES DE VOLUMEN DESPUÉS DE LA CONSTRUCCIÓN)
4- ESTIMACIÓN DE LAS PROPIEDADES DE EXPANSIÓN DE LA
ARCILLA
5- PREVISIÓN DE LOS MOVIMIENTOS
6- ELECCIÓN DE LA SOLUCIÓN Y CÁLCULO DE LA MISMA
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SUELOS EXPANSIVOS
IDENTIFICACIÓN DE UN SUELO COMO EXPANSIVO
1. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA:1. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA:
COLOR, GRIETAS DE RETRACCIÓN (EN ÉPOCASECA) O MUY PEGAJOSO (EN ÉPOCA HÚMEDA)
ENSAYOS MINERALÓGICOS Y DE IDENTIFICACIÓN.EMPLEO DE ÍNDICES.
Í di L b• Índice Lambe• Índice de Plasticidad• Límite de Retracción