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Archivos de la categoría: Obras geotécnicas
Relleno estructural
Antes de comenzar a colocar el relleno estructural será necesario retirar la posible capa de tierra vegetal así como la zona de alteración (un mínimo de 50 cm debe ser siempre retirado).
Para incrementar la eficacia de la compactación será necesario limitar el espesor de tongada una vez compactada. No debería superar los 25 cm. Para ello, evidentemente, se deberá limitar el tamaño máximo de las partículas. El criterio podría ser evitar colocar tamaños superiores a los 8 cm.
La compactación exigida a cada tongada sería tal que la densidad fuera del orden del 97-98% la máxima en el Proctor Modificado (PM). Para realizar el control se debería realizar ensayos Proctor. Además del Proctor se debería conocer su granulometría. Para que el control sea adecuado, es importante comprobar que el Proctor tomado como referencia coincide con el tipo de material que se está empleando en obra. Para ello se podría realizar un ensayo granulométrico diario del material colocado. En muchas ocasiones se considera que el material no está bien compactado cuando en realidad el problema es que el valor de referencia es erróneo.
Además, de establecer como procedimiento de control la densidad, sería bueno establecer un procedimiento de compactación (tipo de compactador, numero de pasadas…) ya que es más sencillo de aplicar en obra.
Para mejorar el comportamiento futuro del relleno sería bueno colocar el material ligeramente del lado húmedo (entre la humedad óptima y la humedad óptima+2%). Este pequeño exceso de humedad facilitaría la puesta en obra (se evitaría arrollarlo durante el paso del rodillo) y reduciría los asientos diferidos. Al tratarse de un material granular este exceso de presión no se convertiría en un exceso de presiones en el material.
Para reducir los asientos postconstructivos se podría colocar una pequeña precarga sobre el relleno (por ejemplo de 1 m de altura). También se podría proceder a regar el relleno una vez construido para disminuir los posibles asientos por humectación futuros. En todo caso, siempre sería bueno que se dejará transcurrir el máximo tiempo posible entre la finalización del relleno y la colocación de la estructura.
Si en algún caso la estructura estuviera próxima al borde del relleno sería recomendable realizar el mismo con un sobreancho de al menos 1 m para así asegurar una adecuada compactación del material. Este sobreancho, evidentemente, debería ser posteriormente retirado.
En todo caso, siempre que se pueda se debería realizar un relleno de prueba para confirmar que los criterios adoptados son correctos.
Cimentación de las torres de la Ciudad Deportiva
En los últimos días se ha conocido la noticia de la futura construcción de una quinta torre en la antigua Ciudad Deportiva del Real Madrid. Actualmente, existen cuatro torres que son conocidas con el nombre de Torre Bankia, Torre PwC (antigua torre Sacyr-Vallermoso), Torre de Cristal y Torre Espacio
Con este motivo me ha parecido interesante repasar la tipología de cimentación de las torres ya construidas.
En primer lugar es necesario conocer el terreno natural existente en el área de apoyo. Para ello se dispone de la información de los sondeos que se perforaron hasta alcanzar, en algunos casos, los 60 m de profundidad. El resultado fue que desde la superficie hasta 15-25 m se detectaban arenas tosquizas y a partir de dicha cota se calificaba el terreno como de tosco arenoso.
Antes de realizar los sondeos se podía esperar esta estratigrafía puesto que la misma es bien conocida y está publicada en numerosas publicaciones (ver, por ejemplo, el libro Sintésis Geotécnica de los suelos de Madrid y su Alfoz de Vebtura Escario). En realidad, la arena de miga y el tosco (cuya denominación geológica sería arcosas) pertenecen a la facies detrítica constituida por sedimentos detríticos inmaduros provenientes de la erosión de la Sierra de Guadarrama. Son de la época miocena. Y la diferencia entre una denominación (arena tosquiza) u otra (tosco arenoso) se encuentra en el porcentaje de finos. Normalmente en esta zona de transición entre la arena de miga y el tosco suele presentarse en alternancia de capas de orden métrico de niveles más arenosos con otros más arcillosos.
En Madrid es habitual realizar la cimentación de los edificios en esta zona mediante cimentaciones directas diseñadas con una tensión admisible de 3-4 kp/cm2.
Pero en este caso estamos estudiando edificios de unas 50 plantas de altura (varían entre las 45 plantas de la Torre de Cristal y las 53 de la Torre espacio) que podrían transmitir al terreno tensiones media superiores a 5 kp/cm2. Las Torres Espacio, de Vristal y PwC se diseñaron con un núcleo central de escaleras y ascensores mientras que la Torre Bankia fue realizada con dos núcleos. En dichos núcleos se transmiten al cimiento la mayor parte de las cargas de las torres.
Inicialmente se estudió la posibilidad de realizar una cimentación profunda mediante pilotes. Pero se comprobó que el canto de la losa de encepado que uniría la cabeza de los pilotes sería del mismo orden de magnitud que el de una losa de cimentación. Evidentemente, los asientos mediante la losa resultarían mayores que los de la solución mediante pilotes. Pero el valor estimado del asiento de la losa fue de unos 5 cm, valor que se consideraba admisible. Es importante aclarar que en el caso de las losas no tiene significado el hablar de tensión admisible como en las zapatas.
Por este motivo, en tres de las cuatro torres (Espacio, PwC y Bankia) se adoptó una cimentación mediante losa. En las dos primeras (Espacio y PwC) se adoptó una losa de hormigón armado y postesado según las dos direcciones principales de 4 m de canto. El postesado ayudaba a reducir el volumen y el acero de la losa y, además, se aseguraba una mejor durabilidad. En la Torre Bankia se planteó realizar una losa de cimentación diferente para cada losa pero para evitar posibles asientos diferenciales ente ellas se optó por realizar un única losa conjunta de 5 m de espesor. En todos los casos el área de la losa es superior a la huella de la torre. Debido al gran canto de la losa el hormigonado se hizo en dos fases (cada una de ellas de 2-2,5 m).
¿Y cómo se hizo la cimentación de la torre de Cristal? En este caso si se diseñó una cimentación profunda mediante pantallas de 20 m de longitud y 120 cm de espesor situadas bajo el núcleo central y bajo los pilares. Además, se ejecutó una losa superficial de 150 cm que trabaja de manera conjunta con las pantallas.
Movimientos en la torre del Milenio
Esta mañana he escuchado en la noticia de que el rascacielos más alto de San Francisco (la torre del Milenio/Milenium tower) está teniendo movimientos superiores a los previstos. Estaba previsto que el asiento maximo fuera de 10 cm y ya se han medido 40 cm desde el año 2008 cuando finaliazó su construcción.
A continuación os dejo una serie de enlaces donde se describe el problema detectado:
Además, en el siguiente enlace se pueden consultar algunos datos sobre el Proyecto de la Torre del Milenio.
La lectura de las noticias no permite conocer el detalle de lo que está sucediendo. Pero parece deducirse que la torre está cimentada sobre pilotes cuya punta queda apoyada en suelos (parece que arenas). Este hecho ha producido un asiento que no es uniforme en toda la torre.
Este caso me ha recordado un caso reciente que hemos tenido que estudiar en el cual se analizaba un edificio cimentado mediante pilotes, quedando la punta de los mismos, por encima de de una capa arcillosa. El análisis realizado conluyó que la carga trasnmitda por los pilotes podía producir una deformación en la capa de arcillas produciendo unos movimientos en el edificio no admisibles para la estructura.
Esta noticia nos debe recordar que es necesario estudiar el asiento de los pilotes que quedan apoyados en suelos. Es algo evidente. Pero todavía se escucha la frase: “si el asiento de esa cimentación es despreciable, se han realizado pilotes”. Y como hemos podido comprobar con esta noticia esto no es así siempre.
