ESTUDIOS DE SUELOS Y CIMENTACION

ALVARO ANDRES CORONADO BURGOSCRISTIAN GOMEZ BALDOVINO

JAIME AREVALO

GRUPO: CDI

UNIVERSIDAD DE LA COSTA (CUC)FACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVILCONSTRUCCIONBARRANQUILLA2015INTRUDUCCION3ESTUDIO DE SUELOS4Qu es?4IMPORTANCIA4TIPOS DE SUELOS5CLASES DE CIMENTACION.7CIMENTACIN7 Zapatas.8Cimentaciones semiprofundas:9Cimentaciones Profundas:9Cimentaciones de mquinas:9CONCLUCION11

INTRUDUCCION

El objetivo de este trabajo es conocer y entender los estudios de suelos y tipos de cimentacin, el cual se debe realizar primero el estudio mecnico de suelos y de acuerdo con los resultados se tomara el tipo de cimentacin que se necesita para la construccin. Esta parte de la construccin es muy importante ya que determinara cuanto se va a gastar o cuanto se va a ahorrar en cimentacin; ya que muchos proyectos en los que no se hace estudio de suelos, resulta que cuando estn ya construidos se dan cuenta que tienen hundimientos y eso acarrea ms costos.

ESTUDIO DE SUELOS

Qu es?Un estudio de suelo o estudio de mecnica de suelos consiste en realizar una serie de muestreos y pruebas de un suelo en el cual se pretende realizar una construccin para determinar las caractersticas mecnicas del suelo, como son la capacidad de carga y vulnerabilidad a los asentamientos, obteniendo estos dos parmetros podemos proponer la profundidad de desplante y el tipo de cimentacin ms adecuada de acuerdo al tipo de construccin que se va a llevar acabo, todas las construcciones sin importar si son de uno o dos pisos o de 20 niveles deben de llevar un estudio de mecnica de suelos para evitar sorpresas una vez terminada la construccin.

IMPORTANCIALa importancia del estudio de suelos depende del tipo de proyecto que vas a realizar y de la magnitud de este; con los resultados que te arroje el estudio de suelos puedes tomar decisiones del tipo de cimentacin a utilizar y hasta que profundidad debes de cimentar; dependiendo del tipo de suelo es la capacidad de soporte del suelo (resistencia del suelo) y eso se puede determinar nicamente con el estudio de suelos.Depende del estudio de suelos, determinaras cuanto vas a gastar o cuanto vas a ahorrar en cimentacin; ya que muchos proyectos en los que no se hace estudio de suelos, resulta que cuando estn ya construidos se dan cuenta que tienen hundimientos y eso acarrea mas costos, ya que se debe degastar mucho en reparar o tratar de estabilizar el terreno y todo por ahorrarse unos centavos y no hacer el estudio de suelo.Cuando se trata de edificios, con el estudio de suelos determinas la capacidad mxima de carga que acepta el terreno y si es suficiente por la sobrecarga del edificio.Por otra parte el uso de la tecnologa moderna y actualizada ha fijado como primera exigencia en las normas que rigen la construccin en las distintas municipalidades, la realizacin de estudios de suelos. El argumento de que mi vecino construy de esta o aquella manera ya no es vlido y dira peligroso y antieconmico. La incidencia del estudio de suelos en el costo total de una obra es insignificante por lo que no existen motivos para no realizarlo.

TIPOS DE SUELOS Para entender los tipos de suelo que existen en Colombia hay que hacer relacin a los diferentes elementos biofsicos que conforman las regiones naturales; una regin natural es un rea que presenta dentro de sus lmites condiciones similares en cuanto a clima, geologa, relieve, suelo, flora y fauna. Colombia se encuentra dividido de acuerdo a las caractersticas de su territorio en seis regiones: Caribe, Insular, Pacfico, Orinoqua, Amazona y Andina. Los suelos de la Regin Caribe: pese a que se trata de una planicie, se presentan algunas diferencias en sus paisajes que originan diversos tipos de suelos. En la Pennsula de la Guajira se encuentran suelos de clima seco, superficiales y afectados por la presencia de sales. En las partes bajas de lo valles de los ros hay suelos influenciados por inundaciones permanentes. En las partes altas de los valles de los ros los suelos son frtiles y bien drenados. Cerca de los ros San Jorge, Magdalena y Cesar los suelos son de baja productividad debido al bajo contenido de nutrientes y de la presencia de sales. En algunos sectores del departamento del Atlntico los suelos son arenosos y con fertilidad deficiente y en los sectores cercanos a las playas y algunas zonas del centro el suelo son salinos. Los principales usos del suelo de la regin caribe son: ganadera, turismo, cultivos, minera y conservacin. Los suelos de la Regin Insular: las islas tienen diferentes orgenes y de acuerdo con el clima y el material que las form as es su suelo. En la Isla de San Andrs la mayora de sus suelos son frtiles y bien drenados con excepcin de las playas y suelos inundados a la orilla del mar ocupados por manglares. En las Islas de Providencia y Santa Catalina algunos de sus suelos son frtiles y otros muy superficiales. En la Isla de Malpelo prcticamente no hay suelo pues est constituida por afloramientos rocosos. Los principales usos del suelo de la regin insular son: turismo, comercio, pesca, ganadera y agricultura. Los suelos de la Regin del Pacfico: los suelos del Pacifico tienen caractersticas derivadas de su clima y paisaje. Predominan los suelos cidos y poco evolucionados; no obstante hay dos sectores de clima menos lluvioso en donde hay zonas frtiles aptas para cultivos (de los ros Mira y Pata) y la segunda en el Darin Chocoano. Los principales usos del suelo de la regin del Pacfico son: conservacin de bosques naturales, ganadera, agricultura. Los suelos de la Regin de la Orinoqua: en esta regin se presentan los suelos ms viejos del pas y predomina el ecosistema de sabana tropical que se caracteriza por presentar dos estaciones climticas en el ao muy definidas, una seca y una hmeda, su vegetacin es menos abundante que en la selva. El ro Meta la divide en la Altillanura y la Orinoqua Inundable. Los suelos de la Altillanura son los ms viejos y los de la Orinoqua Inundable se han desarrollado influenciados por la humedad y son menos evolucionados, por lo anterior tienen acidez alta y suelos de baja fertilidad. Los principales usos del suelo de la regin de la Orinoqua son: ganadera, extraccin de petrleo, explotacin agrcola; tambin hay suelos de Conservacin en los PNN Macarena y El Tuparro. Los suelos de la Regin de la Amazona: pese a ser una regin cubierta por vegetacin tupida y abundante presenta suelos viejos aunque en menor grado comparados con los de la Orinoqua. Sus tierras son de baja fertilidad que es una caracterstica en la mayor parte del territorio. Es normal la presencia de suelos que se inundan en zonas bajas como en los valles, tambin existen algunos suelos con buena infiltracin y que no son objeto de inundaciones, debido a que se localizan en colinas y altiplanicies onduladas. Los principales usos del suelo de la regin de la Amazona son: extraccin de madera de bosque natural, agricultura para el autoconsumo, extraccin de minerales; por su riqueza natural se han declarado zonas de reserva como los PNN Chiribiquete, Cahuinar, Amacayacu, Tinigua, La Paya, Ro Pur, Indi Wasi, y las Reservas Nacionales Naturales Puinawuai y Nukak. Los suelos de la Regin Andina: es una regin de climas variados, constituida por paisajes de montaa, lomero, piedemonte, altiplanicie y valle; se presentan diversidad de suelos que en su mayora son jvenes, con buena fertilidad y con acidez ligera a media. Existen zonas donde los suelos se han formado bajo la influencia de cenizas volcnicas, con mucha profundidad y de fertilidad media que se encuentran en Risaralda, Quindo y Caldas. En los paisajes de valle como los de los ros Cauca y Magdalena los suelos tienden a ser neutros que les proporcionan bastante fertilidad, por lo que es una zona de gran produccin agropecuaria. En las montaas a cualquier altura existen sectores muy quebrados donde los suelos son muy superficiales y presentan afloramientos rocosos, hay riesgos de erosin y remocin en masa.

CLASES DE CIMENTACION.

La cimentacin es el conjunto de elementos estructurales cuya misin es transmitir las cargas de la edificacin o elementos apoyados a este al suelo distribuyndolas de forma que no superen su presin admisible ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros que soportar, el rea de contacto entre el suelo y la cimentacin ser proporcionalmente ms grande que los elementos soportados.La cimentacin es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura. Propsitos: Ser suficientemente resistentes para no romper por cortante. Soportar esfuerzos de flexin que produce el terreno, para lo cual se dispondrn armaduras en su cara inferior, que absorbern las tracciones. Acomodarse a posibles movimientos del terreno. Soportar las agresiones del terreno y del agua y su presin, si la hay.

CIMENTACIN

La eleccin del tipo de cimentacin depende especialmente de las caractersticas mecnicas del terreno, como su cohesin, su ngulo de rozamiento interno, posicin del nivel fretico y tambin de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante, que junto con la homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentacin. Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentacin menos costoso y ms simple de ejecutar. Cuando por problemas con la capacidad portante o la homogeneidad del mismo no es posible usar cimentacin superficial se valoran otros tipos de cimentaciones.Hay dos tipos fundamentales de cimentacin: directas y profundas.Cimentaciones directas:Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener ste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas. En este tipo de cimentacin, la carga se reparte en un plano de apoyo horizontal.En estructuras importantes, tales como puentes, las cimentaciones, incluso las superficiales, se apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se produzcan deterioros. Las cimentaciones superficiales se clasifican en: Cimentaciones ciclpeas.En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclpeo (hormign) es sencillo y econmico. El procedimiento para su construccin consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaos al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporcin 1:3:5. El hormign ciclpeo se realiza aadiendo piedras ms o menos grandes a medida que se va hormigonado para economizar material. Zapatas. Zapatas aisladas.Las zapatas aisladas son un tipo de cimentacin superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata ampla la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. El trmino zapata aislada se debe a que se usa para asentar un nico pilar, de ah el nombre de aislada. Es el tipo de zapata ms simple, aunque cuando el momento flector en la base del pilar es excesivo no son adecuadas y en su lugar deben emplearse zapatas combinadas o zapatas corridas en las que se asienten ms de un pilar. Zapatas corridas. Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales o puntuales separadas. Son cimentaciones de gran longitud en comparacin con su seccin transversal. Las zapatas corridas estn indicadas como cimentacin de un elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los asientos en el terreno.

Zapatas combinadas.Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentacin para dos o ms pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares tienen diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un nico elemento de cimentacin, el resultado puede ser un elemento ms estabilizado y sometido a un menor momento resultante. Losas de cimentacin.Una losa de cimentacin es una placa flotante apoyada directamente sobre el terreno. La cimentacin por losa se emplea como un caso extremo de los anteriores cuando la superficie ocupada por las zapatas o por el emparrillado represente un porcentaje elevado de la superficie total. La losa puede ser maciza, aligerada o disponer de refuerzos especiales para mejorar la resistencia a punzonamiento bajo los soportes individualmente (denominados pedestales si estn sobre la losa y refuerzos si estn bajo ella) o por lneas (nervaduras).En particular, tambin cabe emplear este tipo de cimentaciones cuando se disean cimentaciones compensadas. En ellas el diseo de la edificacin incluye la existencia de stanos de forma que el peso de las tierras excavadas equivale aproximadamente al peso total del edificio; la losa distribuye uniformemente las tensiones en toda la superficie y en este caso los asientos que se esperan son reducidos. Si el edificio se distribuye en varias zonas de distinta altura deber preverse la distribucin proporcional de los stanos as como juntas estructurales.

Cimentaciones semiprofundas: Pozos de cimentacin o caissons: Son en realidad soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. Algunas veces estos deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el ro, en ese caso se trabaja en cmaras presurizadas. Arcos de ladrillo sobre machones de hormign o mampostera. Muros de contencin bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno. Micro pilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentacin semiprofunda.

Cimentaciones Profundas:Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentacin para soportar las cargas aplicadas, o ms exactamente en la friccin vertical entre la cimentacin y el terreno. Por eso deben ser ms profundas, para poder proveer sobre una gran rea sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Algunos mtodos utilizados en cimentaciones profundas son: Pilotes: son elementos de cimentacin esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotes de extraccin ejecutados in situ). Antiguamente eran de madera, hasta que en los aos 1940comenz a emplearse el hormign. Pantallas: es necesario anclar el muro al terreno. Pantallas isostticas: con una lnea de anclajes Pantallas hiperestticas: dos o ms lneas de anclajes.

Cimentaciones de mquinas:A diferencia de las cimentaciones de edificacin, que generalmente estn sometidas a cargas estticas o cuasiestticas, las cimentaciones de maquinaria estn sometidas frecuentemente a cargas cclicas. La existencia de cargas cclicas obliga a considerar el estado lmite de servicio de vibraciones y el estado lmite ltimo de fatiga.Algunos tipos de cimentacin usados para maquinaria son: Tipo bloque Tipo celdas De muros Porticadas Con pilotes Sobre apoyos elsticos De soporte

CONCLUCION