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Apoyo de soleras sobre rellenos
En ocasiones la cimentación de una nave se debe realizar sobre un relleno compactado. En esos casos la cimentación de los pilares se suele hacer con cimentación profunda para evitar los asientos diferidos. la pregunta es, ¿cómo se apoya la solera?
Si la solera apoyara directamente sobre el relleno con suelo tolerable podría parecer un problema de asientos diferenciales. Estos asientos serán consecuencia principalmente de las deformaciones diferidas que experimenta cualquier relleno compactado. Dado que dichas deformaciones tienen un carácter reológico (afectadas en gran medida por la variación del grado de saturación, reajustes de partículas, etc.), es muy difícil cuantificar su posible magnitud. Suelen estimarse con criterios empíricos: un material tipo suelo tolerable adecuadamente compactado (≥ 95% PM) puede asentar el 1% de su espesor.
Si el asiento diferencial estimado no fuera asumible habría diferentes alternativas:
- Disponer una solera resistente a flexión.
Dependiendo de la luz entre zapatas de pilares y la sobrecarga actuante sobre la solera, podría resultar una losa/forjado de gran canto y/o armadura. Para reducir la luz de flexión, se podrían disponer apoyos/cimentaciones intermedios (pilotes).
- Utilizar un material tipo suelo con adición de conglomerante (del orden del 2-3% de cemento o cal)
En este caso el asiento postconstructivo será prácticamente nulo.
Para su puesta en obra una práctica frecuente es ejecutar una tongada y, dentro de un plazo de “maduración” (unas 4 horas) extender y compactar la siguiente encima. A continuación, dejar pasar un par de días y volver a proceder del mismo modo.
- Realizar el relleno con un material de mejor calidad.
Si se empleara un material de buena calidad adecuadamente compactado los posibles asientos postconstructivos probablemente serían inferiores al 0,2%.
A continuación se indican las características que debería cumplir este material de calidad:
- Es preferible material de cantera: los fragmentos gruesos tendrán un mayor rozamiento entre sí y la deformabilidad será menor.
- Debe ser un material duro y poco degradable (no evolutivo). Como ensayo rápido de caracterización se podría utilizar el de Los Ángeles: DLA < 40% .
- Colocación por tongadas de pequeño espesor: 25-30 cm después de compactar.
- Limitación del tamaño de la piedra: no superior a 8-10 cm.
- Granulometría lo más continua posible (para evitar posible emigración de finos): conviene que las curvas granulométricas se aproximen a las establecidas en el PG-3 para zahorras artificiales (ZA).
- Extendido con equipo de cadenas (para triturar los bolos más fáciles de fragmentar).
- Cuidar la ejecución para evitar la segregación.
- Buena compactación: posiblemente con un mínimo de 4 pasadas dobles de un rodillo pesado. Abundante riego.
- Control de compactación periódico la verificación de la huella del rodillo (p.ej.: inferior al 1% del espesor de tongada, unos 3 mm, con una pasada doble adicional).
Solera sobre suelos de baja compacidad
En algunas ocasiones la solera de un edificio o parte de ella puede quedar apoyada sobre rellenos antrópicos o materiales de baja compacidad. Si no se toma ninguna precaución puede producirse asientos del apoyo que den lugar a fisuras en las soleras.
Para evitar este problema una solución sería diseñar un forjado autoportante sin considerar la colaboración del relleno inferior.
Otra posibilidad sería apoyar la solera sobre un relleno estructural con adición de conglomerante para evitar las deformaciones diferidas del mismo. Se recomienda en este caso emplear un material con menos del 25% de finos y tamaño máximo inferior a 10 cm, con un CBR superior a 20. Además, se mezclaría el dicho material con una adición de 2-3% de cemento. Para su puesta en obra se recomienda compactarlo en tongadas de menos de 25 cm. Este relleno estructural (sobre el que apoyaría directamente la solera) sustituiría totalmente el espesor de suelo flojo.
Se recomienda ejecutar el relleno en la totalidad de la huella del edificio (o en aquella zona de la huella que sea necesario) y posteriormente realizar la excavación para la ejecución de las cimentaciones (bien cimentaciones directas o pilotes). Con esta solución el relleno se realizaría de una manera sencilla pudiendo llevar a cabo una compactación más adecuada del material.
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RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS PARA CARGADEROS FLOTANTES
Los cargaderos flotantes constituyen una tipología de estribo susceptible de ciertas patologías, que normalmente están relacionadas con los movimientos postconstructivos.
A continuación se indican algunos aspectos que deben tenerse en cuenta en la construcción de los estribos flotantes cuando el apoyo se produce sobre relleno.
- Conviene que las estructuras en las que se utilice esta tipología sean isostáticas, pues admiten un asiento algo mayor. En estas estructuras, con vanos laterales de 15-16 m, podrían resultar admisibles asientos postconstructivos del orden de 3-4 cm o incluso algo mayores.
- Debe garantizarse, al nivel de apoyo del cargadero, un resguardo mínimo con respecto al borde del talud de unos 2 m.
- Los asientos postconstructivos que experimente el relleno dependerán del cimiento, del material que se utilice en el relleno y de las condiciones de puesta en obra.
- Previamente a la construcción del relleno se saneará la tierra vegetal y el nivel superficial de compacidad media-baja. Posteriormente se efectuará una recompactación de ese nivel antes de iniciar la construcción del relleno.
- Para la construcción de estos rellenos, en la zona de influencia de los cargaderos, se recomienda utilizar un material equivalente al de relleno localizado que figura en el PG-3 vigente para trasdosado de obras de fábrica. Se trataría de un suelo adecuado o seleccionado con CBR superior a 20. Podría ser equivalente a un suelo que cumpla las condiciones exigidas para el material de coronación.
- El espesor de tongada debe limitarse a 25 cm después de compactar. El grado de compactación será como mínimo del 97-98% del PM y del 100% del PM en un espesor de un metro bajo el apoyo del cargadero. La humedad de puesta en obra debe quedar en el rango de la humedad óptima ± 1%.
- Conviene construir el relleno con un sobreancho al menos de 1 m para garantizar la compactación adecuada de la zona próxima al talud. Este sobreancho se excavaría al completar el relleno y se dispondría la correspondiente protección del talud.
- Para limitar los asientos postconstructivos que pueden afectar a la estructura conviene ejecutar el relleno en toda su altura y dejar que se estabilicen los asientos. En las estructuras consideradas se cree que la mayor parte del asiento se producirá durante la construcción.
- El cargadero debe construirse mediante excavación en el relleno.
- Debe cuidarse el drenaje y disponer las correspondientes bajantes para evitar que se produzca circulación de agua en la zona de influencia del apoyo.
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Rellenos para apoyo de losas
En ocasiones para mejorar la cimentación de una losa es necesario realizar una sustitución del terreno para mejorar las propiedades del cimiento y para homogeneizar el mismo. Por ejemplo, el apoyo de una losa. A continuación se indican algunas recomendaciones sobre cómo realizar esta sustitución.
En caso de existir un nivel freático, se recomienda que el saneo no profundice por debajo del mismo ya que sería complicado posteriormente poder compactar adecuadamente el terreno bajo el agua.
Una vez efectuado el saneo previsto, se debería asegurar que el fondo presenta una compacidad adecuada para poder compactar bien el terreno superior. Para ello se puede colocar una primera capa de rechazo de cantera (tamaños máximos de 20-25 cm y sin finos (sin tamaños inferiores a 20 mm). De esta manera se densificaría el fondo y se aumentaría su compacidad.
Si no se dispusiera de este material al menos se debería recompactar el fondo de la excavación de saneo (un mínimo de 4 pasadas dobles con un rodillo pesado (>10 t). Además, sería conveniente que la primera tongada tuviera un espesor menor.
El material de relleno será colocado y compactado en sucesivas tongadas de no más de 30 cm de altura hasta alcanzar la cota final prevista. Se optimizará el contenido de humedad y se alcanzarán densidades secas iguales o superiores al 97% de la correspondiente al ensayo Proctor Modificado
¿Qué material se emplea para el relleno?
El material debería cumplir las especificaciones de suelo seleccionado (tamaño máximo de 80 mm y un porcentaje de finos inferior al 25%). Si el porcentaje de finos fuera menor (del orden del 15%) se facilitaría la labor de compactación. No interesaría porcentajes de finos inferiores al 5% ya que al tener poca “cohesión” el material podría presentar dificultades de compactación.
