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PATOLOGÍAS EN EDIFICACIONE SOBRE PENDIENTES DE TERRENO (SUELOS).
En muchas ocasiones la construcción va a estar condicionada por la orografía o topografía existente en la zona donde se va a ubicar la edificación. Por tanto, a la hora de llevar a cabo la ejecución de obras en terrenos con pendiente se ha de tener en cuenta distintos parámetros, que veremos a continuación.
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Se podría definir como suelo al terreno compuesto por material detrítico no cementado (fragmentos de rocas) de diferentes tamaños y que es susceptible de sufrir deformaciones frágiles y dúctiles por presiones relativamente bajas, además de ser susceptible de sufrir disgregaciones a corto plazo. Por su comportamiento podemos diferenciarlos en suelos cohesivos o coherentes (arcillas) y no cohesivos o incoherentes (arenas y gravas). En cuanto a su origen pueden diferenciarse los siguientes materiales:
.- Transportados: colusiones, aluviales, glacis, etc.
.- Desarrollados In Situ: Eluviales.
Para la caracterización geotécnica de un suelo y la previsión de su comportamiento se le considera como un medio continuo homogéneo en cada estrato, pero ya que puede presentar heterogeneidades no previsibles se han de considerar siempre coeficientes de seguridad conservadores para evitar problemas de cara a su comportamiento y por tanto de cara a la estabilidad de la edificación.
Como hemos comentado al principio, los parámetros que intervienen y que hay que tener en cuenta cuando construimos sobre terrenos en pendiente son:
.-🔷 Factores humanos: excavaciones, voladuras, sobrecargas, etc..
1.- ORIGEN DE LOS DAÑOS EN TALUDES.
PÁGINAS RELACIONADAS
4.-Ejercicio AutoCAD
8.-Ejercicio AutoCAD
La desestabilización de los taludes en suelo, tiene su origen en diferentes formas de comportamiento del mismo y podrían dividirse en:
.- Desprendimientos: Por meteorización o extrusión de capas blandas, concentración de presiones en el borde y rotura por flexo tracción.
.- Deslizamientos: al superarse la resistencia al corte del material, pudiendo ser: rotacionales (rotura de talud, rotura de pie y rotura profunda o de base de talud), trasnacionales, extensiones laterales, coladas (reptaciones, colada de derrubios y coladas de barro) o movimientos complejos. También pueden ser producidos a consecuencia de un desmonte.
.- Roturas de tres tipos, en caso de rellenos a media ladera: rotura planar a través de la superficie de contacto entre el relleno y el talud natural, rotura circular incluida totalmente en el relleno y rotura circular pasando por el terreno del talud preexistente.
El origen de los daños que se producen en las construcciones situadas en suelos en pendiente pueden ser:
.- ⏺️Apoyo de la cimentación en estratos de diferente espesor, estando las zapatas afectadas por espesores de suelos compresibles progresivamente crecientes (por ejemplo paleo-relieves cubiertos e inclinados y contactos discordantes). Ya que los asientos que se producen bajo una zapata son proporcionales al espesor de suelo compresible, se producirá entonces una situación en la que cabe esperar asientos diferenciales entre apoyos contiguos, que serán de mayor o menor entidad según las características deformacionales de los suelos sobre los que apoya.
.- ⏺️Inestabilidad de taludes, produciéndose movimientos del terreno, cuando se superan las condiciones de equilibrio que han de mantener los mismos: debido a las características del material que lo constituye (resistencia baja, capas de material blanco incompetente, presencia de discontinuidades orientadas desfavorablemente, características geotécnicas diferentes, etc.…); por fuerzas externas desestabilizadoras que producen la rotura; debido a cambios en la geometría, variación de las condiciones hidrogeológicas, aplicación de cargas estáticas o dinámicas, etc.
.- ⏺️En rellenos a media ladera realizados para conseguir una plataforma horizontal donde se ubique la edificación, partes es desmontada en el talud y parte terraplenada, generalmente, con el mismo material desmontado, por lo que se puede producir:
.- Reptaciones, que constituyen deformaciones continuas, generalmente superficiales y muy lentas que en muchas ocasiones no suponen la rotura del terreno, pero pueden aparecer acompañadas de otros tipos de movimientos de los materiales adyacentes. Van a depender de la granulometría del terreno, contenido en agua, índice de huecos, porosidad y características del movimiento.
.- Deslizamientos como consecuencia de un desmonte: Si para realizar dicha plataforma se desmonta parte del talud, existe riesgo de inestabilidad y deslizamiento de este nuevo talud (más aun si posee una altura considerable y una inclinación vertical).
3.- ORIGEN DE LOS DAÑOS EN EDIFICACIONES (II).
Los daños producidos en las edificaciones que se sitúan en las edificaciones que se sitúan en laderas de montañas o suelos en pendiente dependerán en todo caso de la importancia y magnitud de la inestabilidad del talud. Estos podrían ser:
.- 🔷Rotura de cimentación, giros, trasnacionales.
.- 🔷Daños importantes en las fábricas de ladrillo, e incluso, la estructura, si se producen asientos diferenciales que superan ciertos límites:
.- 🔷En las estructuras, se producirán agrietamientos, empezando a manifestarse por los elementos más flexibles o menos resistentes. Aparecen grietas en la tabiquería, que son consecuencia de la rotura de la fábrica por tracción, ya que la resistencia a tracción de las fábricas y los cerramientos es pequeña.
.- 🔷Si se produce un asiento diferencial entre dos apoyos contiguos que delimitan un tabique, se alargará una de las diagonales de éste, acortándose la otra. Según la diagonal que se alarga, se genera un esfuerzo de tracción y, según la que se acorta, de compresión. Si la resistencia de la fábrica no es suficiente para soportar la tensión de tracción, se produce la típica grieta inclinada a 45º según la perpendicular al esfuerzo de tracción. Esto sucede siempre y cuando el contacto del tabique o cerramiento con los otros elementos estructurales de su perímetro sea capaz de resistir los esfuerzos tangenciales que se originan. En caso contrario, serán estas juntas los planos de debilidad, ya sean los entronques del tabique o cerramiento con una viga o con un pilar, produciéndose grietas horizontales o verticales, respectivamente, en estos contactos.
.- En función de la velocidad y magnitud del deslizamiento o rotura del suelo se podrían presentar desde grietas a colapsos totales.
PÁGINAS RELACIONADAS
4.-Ejercicio AutoCAD
8.-Ejercicio AutoCAD
4.- PREVENCIÓN DE LOS DAÑOS.
Para evitar las patologías típicas de este tipo de edificaciones se han de aplicar MEDIDAS CORRECTORAS como son:
.- Modificar la geometría del talud, para que resulte estable:
· Mediante el descabezamiento de la masa inestable, eliminado material de la parte superior, ya que su peso contribuye más al deslizamiento y menos a la resistencia.
· Construyendo tacones de tierra o escollera: aumentando la resistencia en la parte baja.
· Realizando bermas intermedias.
· Evitar o reducir la erosión o meteorización de la superficie del talud, eliminando los problemas de desprendimientos de piedras superficiales y aumentando la seguridad del talud frente a pequeñas roturas superficiales, mediante la siembra de hierbas, arbustos y árboles, evitándose la erosión superficial, tanto eólica como hídrica y absorbiendo las raíces de las plantas el agua, produciéndose un drenaje de las capas superficiales, así como un aumento de la resistencia a esfuerzo cortante en la zona de suelo que ocupan.
· Reducir las presiones intersticiales que actúan sobre la superficie de deslizamiento, adoptando medidas de drenaje (superficial o profundo).
· Evitar el deslizamiento mediante muros de contención, sostenimiento o revestimiento o muros jaula o muros tierra. También mediante pilotes o muros pantalla empleando anclajes o bulones o pernos de anclaje o cables que son armaduras metálicas alojadas en taladros perforados desde el talud y protegidas contra la corrosión por distintos métodos pero el más utilizado es el de la lechada de cemento, que trabajan a tracción estabilizando el talud, ya que proporcionan una fuerza contraria a la masa deslizante y producen un aumento de resistencia al deslizamiento.
EJERCICIOS DE AUTOCOMPROBACIÓN.
1.-⏺️ Defina dos grandes grupos de terrenos
2.- ⏺️Defina terreno.
3.- ⏺️Defina brevemente el origen de los suelos.
4.- ⏺️Por su comportamiento como podemos definir los suelos.
5.- ⏺️Como se caracteriza un suelo de cara al estudio de su comportamiento estructural.
6.- ⏺️Parámetros que hay que tener en cuenta a la hora de cimentar en un terreno en pendiente.
7.- ⏺️Cuales son los orígenes de los daños en edificaciones sobre taludes.
8.- ⏺️Características fundamentales de las reptaciones.
9.- ⏺️En la implantación de un talud en el terreno, cuales son los principales parámetros que hay que tener en cuenta para estudiar su estabilidad.
10.- ⏺️Clasificación de los daños en una edificación por deslizamiento de taludes.
11.- ⏺️Defina las causas por las cuales en un pórtico de medianera que ha sufrido un asiento diferencial, han aparecido en la fábrica de medianería grietas inclinadas a 45 º.
12.- ⏺️Clasificación de los daños en edificación por deslizamiento de taludes.
13.- ⏺️Medidas correctoras a tomar en construcciones a ejecutar en taludes inestables.
SOLUCIÓN A LOS EJERCICIOS DE AUTOCOMPROBACIÓN.
1.- DEFINA DOS GRANDES GRUPOS DE TERRENOS.
Los dos grandes grupos de terrenos que se pueden distinguir, según el concepto clasico de mecánicas de suelos iniciado por Terzaghi son: Suelos y rocas.
2.- DEFINA TERRENO.
Se puede definir terreno a aquel suelo formado por partículas de rocas de mayor o menor tamaño susceptible de sufrir roturas frágiles y dúctiles y cuyas partículas no se encuentran sometidas a ningún proceso de autogénesis (oxidación, cementación, deshidratación, litología, sustitución de un mineral constituyente por otro, mineralización, recristalización), ni de diagénesis.
3.- DEFINA BREVEMENTE EL ORIGEN DE LOS SUELOS.
Brevemente podemos decir que los suelos provienen de la meteorización de las rocas, esta puede definirse como un proceso de abrasión o erosión de la misma debido a distintos factores como puede ser: viento, agua, gravedad, actividad orgánica, humana, temperatura, etc., para posteriormente sufrir un proceso de transporte, pudiendo ser este medio de transporte el aire, el agua, el viento, el ser humano, etc, según la distancia que haya sido transportada la roca disgregada podemos distinguir entre:
.- Suelo coluvial: Ha sufrido poco transporte, caracterizándose por ser suelo con tamaños muy heterogéneos y con aristas vivas.
.- Suelo aluvial: Ha sufrido una mayo distancia de transporte que el suelo coluvial, caracterizándose por una mayor homogeneidad en al tamaño de sus partículas, siendo estas más uniformes.
.- Glacis: Suelo que ha sufrido el transporte en el plano de contancto entre un glaciar y la roca base.
Existe otro suelo que sólo sufre un proceso de erosión sin haber sufrido ningún proceso de transporte que se denomina eluvial .
4.- POR SU COMPORTAMIENTO COMO PODEMOS DEFINIR LOS SUELOS.
Podemos distinguir los suelos por su comportamiento como suelos cohesivos (arcillas y algunos limos) y suelos no cohesivos (gravas y muchas arenas).
5.- COMO SE CARACTERIZA UN SUELO DE CARA AL ESTUDIO DE SU COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL.
Acorde al criterio clásico de resistencia de un suelo de Mhor-Coulomb, la resistencia de un suelo se caracteriza por :
A) Suelos sin cohesión:
B) Suelos cohesivos
Siendo:
6.- PARAMETROS QUE HAY QUE TENER EN CUENTA A LA HORA DE CIMENTAR EN UN TERRENO EN PENDIENTE.
.- Tipo de terreno y sus características geomecánicas y geológicas.
.- Inclinación o pendiente.
.- Situación: áreas bajo pendientes pronunciadas o en relieves topográficos altos.
.- Características de los estratos: espesores, inclinación, orientación, buzamientos, existencia de fracturas, diaclasas, fallas, niveles intermedios..
.- Contenido en agua del suelo y situación del nivel freático.
.- Otros factores naturales: ríos y oleajes, lluvia, hielo y nieve, sismicidad, vulcanismo.
.- Factores humanos: excavaciones, voladuras, sobrecargas, etc...
7.- CUALES SON LOS ORIGENES DE LOS DAÑOS EN EDIFICACIONES SOBRE TALUDES.
.- Desprendimientos: Por meteorización o extrusión de capas blandas, concentración de presiones en el borde y rotura por flexo tracción.
.- Deslizamientos: al superarse la resistencia al corte del material, pudiendo ser: rotacionales (rotura de talud, rotura de pie y rotura profunda o de base de talud), trasnacionales, extensiones laterales, coladas (reptaciones, colada de derrubios y coladas de barro) o movimientos complejos. También pueden ser producidos a consecuencia de un desmonte.
.- Roturas de tres tipos, en caso de rellenos a media ladera: rotura planar a través de la superficie de contacto entre el relleno y el talud natural, rotura circular incluida totalmente en el relleno y rotura circular pasando por el terreno del talud preexistente.
8.- CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE LAS REPTACIONES.
Las reptaciones del terreno son movimientos superficiales que se producen generalmente en terraplenados, caracterizados por ser movimientos superficiales lentos, donde intervienen para su activación los siguientes parámetros geotécnicos:
.- Tipo de terreno.
.- Contenido de agua.
.- Índice de poros o huecos.
.- Porosidad.
.- Características del movimiento.
9.- EN LA IMPLATACIÓN DE UN TALUD EN EL TERRENO, CUALES SON LOS PRINCIPALES PARÁMETOS QUE HAY QUE TENER EN CUENTA PARA ESTUDIAR SU ESTABILIDAD.
.- Cohesión.
.- Altura del talud.
.- Buzamiento de estratos.
.- Sobrecargas en la cercanía del talud.
.- Factor de estabilidad del fondo de la excavación. (Factor de Jambú)
10.- CLASIFICACIÓN DE LOS DAÑOS EN EDIFICIACIÓN POR DESLIZAMIENTO DE TALUDES.
.- Rotura de cimentación, giros, trasnacionales.
.- Daños importantes en las fábricas de ladrillo, e incluso, la estructura, si se producen asientos diferenciales que superan ciertos límites:
.- En las estructuras, se producirán agrietamientos, empezando a manifestarse por los elementos más flexible o menos resistentes.
11.- DEFINA LAS CAUSAS POR LAS CUALES EN UN PÓRTICO DE MEDIANERA QUE HA SUFRIDO UN ASIENTO DIFERENCIAL, HAN APARECIDO EN LA FÁBRICA DE MEDIANERÍA GRIETAS INCLINADAS A 45 º.
Cuando en un pórtico de medianería sobre el que descansa un cerramiento de fábrica sufre un asiento diferencial, una de las diagonales sufre un alargamiento (tracción) y otra de las diagonales compresión, como es sabido la resistencia de una fábrica a tracción es baja, por lo que se producen grietas perpendiculares a estos esfuerzos de tracción, formando las típicas grietas a 45º. Otro tipo de grietas que pueden aparece acaecen en el encuentro de la fábrica con las vigas o pilares del pórtico, como se producen esfuerzos tangenciales en esos puntos, cuando la fábrica no es capaz de resistirlos se producen grietas horizontales y/o verticales respectivamente.
Es interesante saber también que en función del ancho y longitud de la grieta, según la literatura especializada, es posible conocer el asiento diferencial que haya sufrido el pilar.
12.- CLASIFICACIÓN DE LOS DAÑOS EN EDIFICIACIÓN POR DESLIZAMIENTO DE TALUDES.
.- Fisuras en tabiques.
.- Fisuras en falsos techos.
.- Rotura de canalones.
.- Posible descuadre de puertas y ventanas.
.- Distintos grados de inestabilidad introducidos en la estructura de la edificación.
.- Grietas de mayor o menor longitud y tamaño, colapso o ruina total de la edificación en función de la mayor o menos velocidad del deslizamiento de la ladera.
13.- MEDIDAS CORRECTORAS A TOMAR EN CONSTRUCCIOENS A EJECUTAR EN TALUDES INTESTABLES.
A la hora de plantear una edificación sobre un talud inestable podemos tomar las siguientes medidas correctoras:
· Mediante el descabezamiento de la masa inestable, eliminado material de la parte superior,
· Construyendo tacones de tierra o escollera en la parte inferior del talud, así aumentamos su estabilidad.
· Realizando bermas intermedias.
· Realizando la excavación escalonadamente.
· Disminuyendo la pendiente del talud.
· Mediante la siembra de hierbas, arbustos y árboles, evitándose la erosión superficial, tanto eólica como hídrica y absorbiendo las raíces de las plantas el agua, produciéndose un drenaje de las capas superficiales, así como un aumento de la resistencia a esfuerzo cortante en la zona de suelo que ocupan.
· Reducir las presiones intersticiales que actúan sobre la superficie de deslizamiento, adoptando medidas de drenaje (superficial o profundo).
· Evitar el deslizamiento mediante muros de contención, sostenimiento o revestimiento o muros jaula o muros tierra.
· Ejecución de pantalla de pilotes o muros pantalla empleando anclajes o bulones o pernos de anclaje o cables convenientemente protegidos contra la oxidación.
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Estupendo Post.
ResponderEliminarLes felicito.
Excelente Post. Alto Nivel Didáctico.
ResponderEliminarMas información en: https://www.youtube.com/watch?v=Ftl8c60xxMY&list=PL9sXsIP3u9LViqa3Oo_z1GYc6r_hmV-LW
ResponderEliminarComo tengas una patología en cimentación en tu casa, mejor santíguate.
ResponderEliminarSoy ama de casa, pero siempre es bueno aprender cosas nuevas..
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