Rozamiento negativo
El rozamiento negativo se produce en función del movimiento relativo pilote-terreno. Se produce cuando el asiento del terreno es superior al del pilote. En el argot goetécnico se suele decir que se “cuelga” el terreno del pilote.
Sea cual sea el material que queda al nivel de la punta del pilote, la tensión que transmite el pilote por punta es mayor que las tensiones en el terreno a ese nivel (geostáticas). Se trata de una inclusión rígida que recibe su peso propio (como mínimo igual que la geostática del terreno), la carga de estructura y el rozamiento negativo de los niveles superiores. Por tanto, la punta siempre bajará igual o más que el terreno alrededor de misma (punto de concentración de tensión). Si como suele ser habitual bajo la punta del pilote hubiese quedado terreno removido habrá más asiento del pilote y menos rozamiento negativo.
El rozamiento negativo tiene necesariamente que interrumpirse por encima de la punta, aunque es posible que se desarrolle en la mayor parte de la longitud del pilote, casi hasta la punta. En la Guía de Cimentaciones en Obras de Carretera se indica que en pilotes resistentes por punta (pilotes columna) es suficientemente aproximado y conservador suponer que en todo el fuste se desarrolla rozamiento negativo.
Pero la realidad es todavía algo más complicada. El rozamiento negativo evoluciona, al igual que los asientos, con el tiempo.
En el caso de los pilotes hincados, la hinca de pilotes, debido al remoldeo del terreno y a la generación de sobrepresiones que posteriormente da lugar a un proceso de consolidación, se puede producir rozamiento negativo.
Cuando se espera rozamiento negativo es mejor utilizar un diámetro grande, que tiene menor superficie lateral relativa respecto al área de la punta.
Si se van a construir rellenos alrededor de un pilote que pudiera generar rozamiento negativo, sería mejor ejecutar antes el relleno, esperar a que los asientos se produzcan y, posteriormente, ejecutar los pilotes.
Recomendaciones constructivas en zapatas
A continuación se indican algunas recomendaciones para el proyecto y la construcción de las cimentaciones superficiales.
- Conviene que el material del fondo de las excavaciones de las zapatas quede expuesto el menor tiempo posible.
- Debe efectuarse un seguimiento de la excavación para confirmar que las condiciones del terreno a la cota de cimentación se corresponden con lo previsto a partir de las investigaciones realizadas. En caso contrario, se realizarían las adaptaciones necesarias.
- Debe lograrse un apoyo homogéneo. Es especialmente importante prestar atención a las zonas de esquina por si las condiciones fuesen algo más desfavorables en algún punto.
- Si en una zona localizada al nivel de apoyo se observa que la roca presenta un grado de meteorización mayor, se procedería a sobreexcavar y rellenar con hormigón en masa hasta garantizar unas condiciones homogéneas.
- En aquellas zonas en las que al nivel de apoyo puedan aparecer alternando rocas sanas y rocas alteradas, se procederá a efectuar un saneo de los niveles alterados, al menos, hasta un metro de profundidad y se rellenará esta sobreexcavación con hormigón en masa.
- Donde la excavación pueda dejar un cierto espesor de material suelto se debe proceder a la limpieza del mismo.
- En caso de existir agua se deberá deprimir el nivel mediante bombeo para poder garantizar una correcta limpieza del fondo.
- Las cimentaciones se disponen a media ladera, por lo que se deberá garantizar un resguardo mínimo del orden de la mitad del ancho de la zapata. Debe también garantizarse que, al menos, 2 m de ese resguardo corresponda un material de calidad similar a la del nivel de apoyo.
- En aquellas zonas en las que el resguardo pueda resultar escaso o donde localmente las condiciones de apoyo resulten algo más desfavorables, se podrían disponer pasadores (perforaciones en las que se introduce un redondo y se rellena de lechada) como alternativa a la sobreexcavación y relleno con hormigón en masa.
Pizómetros de cuerda vibrante
En esta entrada quiero resumir algunas ideas sobre lo que es un piezómetro de cuerda vibrante que pueda servir ayuda a los alumnos del Grado en Ingeniería Civil y Territorial
Los piezómetros de cuerda vibrante permiten la posibilidad de centralizar y automatizar sus lecturas, disponiendo de ellas sin necesidad de trasladarse físicamente al punto controlado y con mayor precisión.
Se trata se sensores que tienen buena precisión, poco afectada por cambios térmicos, excelente estabilidad a largo plazo, bajo coste y facilidad de lectura, tanto manual como para ser automatizada posteriormente. Los piezómetros se colocan dentro de sondeos realizados al efecto desde la superficie, verticales y con diámetro mayor de 2”, rodeando el sensor de arena seleccionada, un tapón de bentonita y rellenando o inyectando el taladro con lechada de bentonita-cemento hasta la boca, dejando el cable de señal saliendo del sondeo para llevarlo hasta su caja de centralización y lectura en el interior de tubos de protección dentro de zanjas realizadas al efecto.
El rango de los piezómetros de cuerda vibrante se adaptará a la carga de agua a medir , pero pueden medir hasta 10 kp/cm2 y con precisión del 0,5 % del rango y sensibilidad mayor que 0,01 kp/cm2.
Cada uno de los piezómetros llevará conectado el cable de señal correspondiente, que se llevará, protegido en zanja y tubo, hasta un armario con la caja de centralización y lectura manual. Con el objetivo de disminuir en lo posible el cableado y los empalmes y agrupar los sensores de modo que la distancia entre piezómetro y cajas no superare los 150 m. El cable será de dos conductores, 1 mm2 de sección, apantallado y con recubrimiento de protección.
Aunque estén automatizados es importante disponer de una posibilidad de lectura manual para poder comprobar medidas de los piezómetros y efectuarlas “in situ”..
Finalmente desde estas cajas de centralización se sacará cable multihilo que se llevará hasta la Estación Automática de adquisición de datos
