capítulo # 5 recalce de cimientos

7/31/2019 Captulo # 5 Recalce de Cimientos.

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REHABILITACI

NDE OBRAS

CODIGO DEASIGNATURA

CAPITULO 5

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II SEMESTRE

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En cuanto a las variaciones del entorno de la estructura, tambin algunas deestas causas deberan o podran preverse de antemano, al menos las msfrecuentes. Entre ellas cabe destacar las alteraciones originadas porconstrucciones y obras prximas a la estructura (excavaciones, vibraciones,rebajamientos del nivel fretico por bombeos cercanos, etc).

Finalmente, el cuarto grupo es quizs el nico que no es previsible de antemano,dado que supone un cambio sustancial en la concepcin original de la obra:incremento de alturas del edificio, excavacin de nuevos stanos, aumento desobrecargas por cambios de uso, etc.

Los principios para la realizacin de un recalce con xito son los mismos deantao: mnima interferencia con la construccin existente y transferencia delas cargas a la nueva cimentacin de modo adecuado. Sin embargo, hoy existennuevas tcnicas, por ejemplo, la del hormign pretensado, que hacen ms fcilesta labor.

5.3 Fases de un recalce.

En un caso general, el recalce puede tener las siguientes fases:

a.Refuerzo y apoyo provisional de la estructura, si se precisa.b. Transferencia de cargas de la cimentacin primitiva al apoyoprovisional.c.Construccin de la nueva cimentacin.d. Transferencia de las cargas a la nueva cimentacin.

Refuerzo y apoyo provisional de la estructura, si se precisa.

Slo la prudencia puede dictar normas a este respecto. En edificios antiguos,este trabajo preparatorio puede constituir la mayor parte de la operacin comoocurre en las grandes catedrales e iglesias. Se refuerzan los muros con barras deacero, los huecos se rellenan mediante inyecciones, etc.

En edificios modernos puede bastar un apuntalamiento exterior, quizsmediante estructuras reticulares o el apuntalamiento de arcos y vigas.

Cuando hay que recalzar una serie de cimientos aislados es frecuente unirlosmediante vigas de atado.

Transferencia de cargas de la cimentacin primitiva al apoyo

provisional.

Este proceso est ntimamente ligado al anterior. Con frecuencia es deseabletransmitir la carga del miembro estructural que se va a recalzar a soportesprovisionales, antes de proceder al recalce de aquel. Esto suele hacersemediante cuas y gatos hidrulicos.

En mucho casos se transfieren las cargas a los soportes provisionalmentemediante una serie de vigas, llamadas agujas -, paralelas y horizontales, queatraviesan el muro que se va a recalzar a travs de una serie de aberturas. Estasagujas apoyan, a veces mediante gatos, en dos apoyos provisionales.

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http://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/etic/etic.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/llave-exito/llave-exito.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/juti/juti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/hidra/hidra.shtml#fahttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/http://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/etic/etic.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/llave-exito/llave-exito.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/juti/juti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/hidra/hidra.shtml#fahttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE


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Cuando se trata de pilares o columnas metlicas, se pueden soldar dos angularesen lados opuestos del pilar, que apoyan sobre estas vigas. Para cualquier tipo depilar se puede emplear cepos de friccin.

Las cuas tienen la ventaja de su economay sencillez, pero tienen elinconveniente de que con ellas no se puede controlar la fuerza aplicada.

Figura 4.1. Apoyo provisional de un pilar de ladrillo, para evitardesplazamientos verticales y horizontales durante el recalce. Cimiento

provisional de maderaysistema de cuas.Construccin de la nueva cimentacin.

En los mtodos clsicos de recalce las nuevas cimentaciones se construyendebajo de las existentes, para ello se comienza por excavar bajo estas.

Para no tener que transferir las cargas a apoyos provisionales, se puede confiaren el efecto bveda debajo de un muro continuo.

Un posible dispositivo para construir la nueva cimentacin se indica acontinuacin.

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http://www.monografias.com/Economia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transformacion-madera/transformacion-madera.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/Economia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transformacion-madera/transformacion-madera.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml


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En el caso de muros continuos la distancia entre zanjas abiertassimultneamente debe ser igual, al menos, a 1 veces su profundidad. Suancho suele ser de 1 m y su longitud de 1.5 a 2 m.

Una vez terminado el primer recalzo se excavan los pozos 2 y se recalzan.

Una vez terminado el segundo recalzo, se recalzan los espacios intermedios.

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El material ms usado hoy para construir la nueva cimentacin es el hormign,el mismo tiene grandes ventajas para ser usado en recalces, puede fluir, puedeser bombeado y desarrolla gran resistencia incluso bajo el agua.

Algunos autores (Schultze y Simmer (1970) y Paterson (1970)) recomiendanextraer las maderas de la entibacin una vez fraguado el hormign. Sin embargootros (White (1968)) indican que ello no es necesario, pues la experienciademuestra que, incluso cuando las maderas se pudren, las fibras de celulosapermanecen in situ y no se forman huecos en el suelo, lo que sera nefasto, puesocasionara deformaciones del terreno. El gasto suplementario que traeraconsigo la utilizacin de madera tratada, hormign o acero, no est justificado[1].

Transferencia de las cargas a la nueva cimentacin.

Tradicionalmente se han empleado, como cuas, lajas de pizarra que sesituaban en el hueco entre la nueva cimentacin y la antigua.

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http://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos37/celulosa-uruguay-argentina/celulosa-uruguay-argentina.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos37/celulosa-uruguay-argentina/celulosa-uruguay-argentina.shtml


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Una desventaja de este mtodo es que la carga transferida no se conoce. No esadecuado para transferir cargas puntuales. Si la transferencia de la carga esinsuficiente ocurrirn asientos al quitar los apuntalamientos.

Las cuas de acero representan un avance. Si se conoce el ngulo de un par decuas se puede calcular cuanto se han separado de las cimentaciones. Sinembargo, slo se puede hacer una estimacin grosera de la carga transferida.

Los gatos de husillo son, en este aspecto, semejantes a las cuas de acero, peroson ms cmodos, permiten un mejor control y mayor separacin cuando serequiere.

Cada vez se usan ms los gatos hidrulicos para transferir cargas, pues con ellosse conoce la carga transferida y el control es adecuado, la bomba puede estarseparada del gato, por ejemplo, en la superficie del terreno, como en general serequiere que este ocupe poco espacio, se usan con frecuencia gatos planos.

Antes de transferir la carga de modo permanente a la nueva cimentacin

deberan terminarse los asientos. Esto puede requerir introducir nuevas cuasde tiempo en tiempo o volver a dar presin a los gatos.

Cuando la nueva cimentacin se lleva hasta un suelo granular, cabe esperar queel asiento sea pequeo, pero si el suelo es arcilloso puede haber asientos deconsolidacin importantes. Ensayos de laboratorio o in situ, anteriores, debenpermitir predecir el asiento lento, y estos resultados deben corregirse con lasprimeras medidas en la obra. El ajuste de los gatos debe continuarse hasta queel asiento remanente pueda ser absorbido por la estructura sin dao.

Para la unin final se rejuntan las lajas de pizarra y se sueldan las cuas. Elespacio no ocupado por cuas o gatos debe rellenarse y acuarse con lajas de

pizarra o mortero seco apisonado. Los gatos pueden retirarse o remplazarfinalmente el fluido hidrulico por uno que se solidifique y proporcione unmedio permanente de transferencia de cargas.

5.4 Recalces superficiales.

Los recalces pueden ser desde el punto de vista tipolgico:

1.Ensanche de cimiento.2. Creacin de losas.3. Profundizacin del plano de apoyo.4. Refuerzo o creacin de cimientos.

Ensanche de cimiento.

Es un caso habitual cuando los cimientos resultan insuficientes por trabajar apresiones muy elevadas o se han degradado, perdiendo parte de su rea efectiva.Tambin se emplea este mtodo cuando se van a aplicar mayores cargas que laspreexistentes y el estrato de apoyo es de resistencia suficiente para la nuevasituacin.

El problema fundamental es la unin de la parte nueva con la antigua y que lapuesta en carga del conjunto se consiga sin asientos apreciables.

En lneas generales puede hacerse la siguiente clasificacin de soluciones:

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http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren2.shtml#TRECEhttp://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos28/dano-derecho/dano-derecho.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren2.shtml#TRECEhttp://www.monografias.com/trabajos15/informe-laboratorio/informe-laboratorio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos28/dano-derecho/dano-derecho.shtml


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Ensanche del cimiento en su plano. La trabazn puede conseguirse mediantebulones, resinas, dentado de la junta de contacto o acuamiento de forma

(Figura 4.2).

Figura 4.2 Soluciones para el ensanche de cimientos.

Una variante patentada la constituye el sistema Pynford, que consiste enintroducir unos castilletes metlicos en huecos abiertos en las cimentaciones

pasando entre ellos las armaduras y sustituyendo as los viejos cimientos demampostera por bloques de hormign armado (Figura 4.3). [2]

Puenteo del cimiento por encima del mismo, transmitiendo las cargas a un anilloque contornea y ensancha la cimentacin. En el caso de muros el puente puedeformarse mediante vigas de acero u hormign ("needle beams") que descansan

sobre carreras preformadas paralelamente al cimiento (Figura 4.4).

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Figura 4.3 Recalce con castilletes Pynford.

Figura 4.4 Soluciones de puenteo y ensanche de cimientos corridos.

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Si se trata de pilares o columnas aisladas es necesario formar una base armadacontorneando el arranque de los mismos, lo cual plantea problemas de espacio.

El ensanche de los cimientos puede tener una configuracin distinta de laoriginal (Figura 4.5).

Figura 4.5 Ensanche de cimientos corridos con mejora local del terreno.

La unin del hormign fresco con el antiguo se efecta mediante la presin queresulta de la contraccin del hormign fresco por la retraccin. Para evitar lasgrietas que podran producirse y que perjudicaran a esta unin, y para resistir alos esfuerzos resultantes de la descomposicin de las fuerzas aplicadas, esnecesario armar este hormign mediante cercos suficientemente numerosos.

Cuando la losa no es accesible en todas sus caras (columnas en medianera); lareconstruccin es muy delicada, siendo necesario constituir una viga completaque envuelva la columna y haga cuerpo monoltico con el mismo.

El inconveniente de todos estos mtodos proviene de que no es posible efectuaruna puesta en carga progresiva. Las cargas iniciales continan pasando por lalosa primitiva, y las sobrecargas se repartirn sobre toda la nueva anchura,aumentando as los esfuerzos en la cimentacin inicial.

Creacin de losas.

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http://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANThttp://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANT


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Es un caso lmite del ensanche de cimientos y consiste en macizar el espacioexistente entre los mismos, creando una especie de losa (lgicamente el armadodifiere del que correspondera a haber proyectado de entrada la losa). Szchy(1964) cita un caso en el que la losa se construy por encima de los cimientos,pasando armaduras por los plintos existentes sobre los mismos y hormigonando

posteriormente el conjunto. Con esta solucin se consigui reducir los asientosde las capas de turba subyacentes, pero en otros casos, al formarse un bulbo depresiones mucho ms profundo que el de los cimientos (aunque de menorintensidad), se han visto afectados estratos inferiores muy comprensibles y elloha redundado en asientos importantes posteriores al recalce.

En la figura 4.6 se indican diversas soluciones constructivas para este tipo derecalces.

Figura 4.6. Soluciones de creacin de losas sobre cimientos existentes.

Profundizacin del plano de apoyo.

Suele hacerse mediante pozos construidos con descalce parcial de lacimentacin existente ("bataches") y bajando hasta un nivel de suficienteresistencia. Normalmente se consigue tambin un aumento del rea de reparto.

A veces se llega a esta solucin para crear stanos bajo edificios existentes.

Es un mtodo muy usado para el recalce de muros con cimiento corrido ya quela propia rigidez estructural permite puentear los sucesivos huecos creados(Figura 4.7). En el caso de cimientos aislados es de difcil ejecucin ya que el

proceso supone una concentracin de esfuerzos desfavorable, recurrindosegeneralmente a la sustitucin completa del cimiento, previo apuntalamiento de

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la columna. nicamente cabe utilizar este mtodo sin apuntalamientointermedio cuando se trata de grandes macizos de cimentacin.

Figura 4.7. Recalce por bataches de cimentacin corrida. Seccin tpica.

Un tipo especial de recalce es el procedimiento "Soilcrete" de la firma alemanaKeller, que consiste en abrir una cavidad o batache de hasta 1 m. de dimetro

bajo un cimiento mediante agua inyectada a presiones de 100 a 300 kg/cm2 porun pequeo taladro. La cavidad se rellena con mortero de cemento, llegando ahacer tantos bataches como requiera el recalce (Figura 4.8).

El procedimiento requiere un control muy cuidadoso y es aplicablepreferentemente en suelos finos algo cohesivos (k=10-6 a 10-8 cm/s), La puestaen carga del batache se consigue por la misma presin de inyeccin.

Figura 4.8. Procedimiento Soilcrete.

Refuerzo o creacin de cimientos.

En algunos cimientos de mampostera de rea suficiente para las cargas asoportar puede producirse un lavado o degradacin del mortero de unin o la

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http://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/concreto/concreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtml


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disgregacin por alteracin de los elementos ptreos. En esos casos untratamiento eficaz puede ser la cimentacin por inyeccin de la mampostera,dando la cohesin o resistencia a traccin y frenando su degradacin.

A veces esta operacin es inviable por lo somero del elemento de cimentacin,siendo necesario crear un autntico nuevo cimiento involucrando parte delterreno o introduciendo elementos de soporte auxiliares.

En algunos casos se crea un marco de hormign en torno a la columna o muro(o un emparrillado de vigas contorneando un conjunto de pilares) y se inyecta elespacio interior hasta crear un bloque cementado.

Un ejemplo es la solucin de refuerzo propuesta para el recalce de las pilastrasque consiste en unos marcos de hormign armado que contornean los antiguoscimientos corridos de mampostera, arriostrados por una losa de solera.

El terreno queda as confinado por arriba y lateralmente, cerrndoseinteriormente con una inyeccin qumica que, al mismo tiempo refuerza el

terreno. Por ltimo, se cementa la mampostera y el terreno confinado medianteuna inyeccin de cemento ms barata y con la cual se puede lograr un ciertonivel de puesta en carga regulando adecuadamente las presiones.

Sin embargo, por problemas de inyectabilidad y ejecucin se est pensando enotro tipo de confinamiento perifrico de los cimientos.

A veces el marco de hormign se sustituye por un tablestacado corto (1-1.50 m)pero es difcil que un edificio en precario estado soporte la hinca sin problemas.La introduccin de las tablestacas a presin puede ser una alternativa enalgunos casos.

Cuando el cimiento est muy deteriorado o es claramente insuficiente lasolucin usual consiste en el apuntalamiento lateral de la columna(eventualmente con atirantado o refuerzo de la misma) y construccin de unnuevo cimiento. Como variante tambin puede puentearse el pilar mediante

vigas metlicas transmitiendo a unas carreras auxiliares, excavando luego elhueco del nuevo cimiento y rellenndolo de hormign armado.

En algunos casos estos recalces se ejecutan descargando los muros o columnas;pero normalmente el descalce es slo parcial, construyendo la nuevacimentacin por puntos o bataches. Este tipo de recalces impone ciertaslimitaciones ya que:

La cimentacin o la superestructura debe ser capaz de puentear el huecocreado. Debe quedar garantizada la estabilidad de la tierra en las paredes de laexcavacin. El apoyo sobre los nuevos cimientos debe quedar asegurado condeformaciones mnimas y sin transmitir cargas anormales a la estructura.

5.5 Recalces profundos.

Con el desarrollo a lo largo del siglo XX de los pilotes in situ como elementos decimentacin resultaba inevitable la extrapolacin a mayores profundidades delos bataches o pozos de recalces mediante los citados elementos, de pequeo

dimetro y elevada resistencia.

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http://www.monografias.com/trabajos14/frenos/frenos.shtmlhttp://www.monografias.com/Quimica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/discurso/discurso.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/frenos/frenos.shtmlhttp://www.monografias.com/Quimica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/discurso/discurso.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtml


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Un ejemplo de pilote de recalzo que se hinca en el terreno por elementosmediante un gato es el que se muestra en la figura 4.9. El dimetro de estospilotes puede oscilar entre 23 y 25 cm.

A principios el recalce por medio de pilotes hincados con gato dio resultadosmediocres. El First National City Bank, de wall street, en Nueva York, resultdaado como consecuencia de un asiento de 5 cm durante y tras el recalce poresta va.

En 1915, E. A. Prentis advirti que cuando se descargaba un pilote hincado deuna carga de 75 t se produca una elevacin de 1 cm pero al volver a aplicar lacarga el asiento era de 5 cm.

Figura 4.9 Pilote hincado mediante gatos.

Esto dio lugar al concepto de bulbo de presiones que soporta el pilote sin asientomientras se mantenga la presin. Si se retira la carga es necesario que el piloteasiente de forma importante para reconstruir ese bloque.

Como consecuencia, Prentis y L. White patentaron el pilote Pretest- en 1917,con el cual los gatos permanecan en carga hasta colocar una viga doble T ycuas de acero entre el extremo superior del pilote y el inferior del cimiento, locual impeda la descarga.

El avance ms considerable se produjo a partir de 1973 con el desarrollo enItalia de los micropilotes, ejecutables con maquinarias de reducidasdimensiones y muy adaptables al trabajo dentro de edificios ya construidos. Enel momento actual cabe admitir que el 90% de los recalces profundos se hacecon este tipo de pilote.

En lneas generales puede decirse que resulta necesario un recalce profundocuando:

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http://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/teca/teca.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/reperc/reperc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/teca/teca.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/reperc/reperc.shtml


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El estrato de apoyo de las cimentaciones tiene una capacidad portanteinsuficiente, ya reflejada en asientos importantes bajo las cargas actuantes, ocon posibles riesgos de los mismos al aplicar nuevas cargas, no siendo viableo econmica la mejora de las cimentaciones existentes o del terrenosubyacente.

La ejecucin de recalces superficiales es muy dificultosa por la presenciade terrenos inestables o la presencia de niveles freticos. Se desea ampliar el edificio bajo los niveles actuales. Se van a realizar obras en el entorno que pueden afectar la estabilidad delas cimentaciones existentes.

Este tipo de recalce se haca antiguamente mediante pozos construidos porbataches bajo muros o descubriendo por partes la cimentacin antigua. En elrecalce del castillo de Herten enAlemania realizado en los aos 60 mediantepozos de 1.20 m de dimetro y 4 m de profundidad, formado por anillosprefabricados y arriostrados en cabeza por carreras de hormign armado de

1.20 x 1.30 m2, cosidas mediante bulones a los cimientos corridos o aislados.En la actualidad para este tipo de recalce se recurre casi exclusivamente a lospilotes con las modalidades siguientes:

1.Atravesando la cimentacin existente, transmitiendo las cargas poradherencia, unin de armaduras, etc.2. Adosando los pilotes a las cimentaciones o intercalndolos en laplanta y construyendo luego un elemento puente o mnsula que transmitalas cargas.3. Ejecutando los pilotes desde bataches abiertos bajo lascimentaciones y logrando luego la puesta en carga mediante cuas o gatos.

En el siguiente epgrafe se comentan con mayor detalle las posibles soluciones.

5.5.1 Pilotes que atraviesan las cimentaciones existentes.

Suele ser de pequeo dimetro, de los denominados micropilotes o pilotes-aguja( "pali radice" en la terminologa italiana de la primera patente). Actualmente sedispone de tipos muy diversos de pilotes de pequeo dimetro, como son:

a)Micropilotes realizados con batera de perforacin a rotacin (que sirve almismo tiempo de entubacin con expulsin de los detritus mediante el agua derefrigeracin de la corona de corte). Terminada la perforacin se coloca la

armadura y se va llenando el taladro con mortero, retirando por tramos laentubacin. Suele ayudarse la penetracin y densificacin del mortero cerrandola entubacin en cabeza y aplicando presin de aire (Figura 4.11).

Al poder introducir la entubacin por tramos roscados de muy corta longitudeste tipo de pilote utiliza maquinaria de tamao muy pequeo, lo cual permitetrabajar en espacios muy reducidos. Tienen el inconveniente de la adicin deagua, lo cual puede ser perjudicial en terrenos inestables o flojos, tampoco esfcil colocar armaduras tubulares.

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http://www.monografias.com/trabajos35/tipos-riesgos/tipos-riesgos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/laerac/laerac.shtml#unificacionhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aireacondi/aireacondi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/tipos-riesgos/tipos-riesgos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/laerac/laerac.shtml#unificacionhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aireacondi/aireacondi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtml


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Figura 4.11 Fases de ejecucin de un pilote convencional.

a) Perforacin con extraccin del terreno con agua de refrigeracin.

b) Introduccin de armaduras.

c) Hormigonado con retirada progresiva de la batera deperforacin con eventual obturacin en boca y aplicacin depresin de aire.

b)Micropilotes realizados en seco sin entubacin y con barrena helicoidal(salvola perforacin del cimiento). Tambin se puede perforar con coronasrefrigeradas por aire, Una vez limpio el taladro se coloca la armadura y seinyecta un mortero fluido o una lechada de abajo a arriba mediante una tuberaauxiliar. En el caso de armadura tubular la lechada se inyecta por la boca deltubo hacindolo refluir por el fondo y la pared exterior del mismo hasta la

superficie. Eventualmente puede taponarse la salida y poner en presin lalechada.

Estos micropilotes exigen un terreno no muy duro, y desprovisto de obstculos,bloques, capas cementadas, etc., generalmente sin nivel fretico y que no sedesprenda al perforar. Tambin pueden realizarse con entubacin pero entoncesla ejecucin se complica considerablemente.

c)Micropilotes con bulbo inyectado a presin (sistema tubfix).

Una vez realizada la perforacin por el sistema impuesto por el terreno, secoloca una armadura tubular provista en su parte inferior de manguitoselsticos que hacen de vlvula anti-retorno, a continuacin se hacen descender

por el interior del tubo con obturadores colocados a la distancia necesaria paraaislar cada manguito. En primer lugar, se inyecta por el manguito ms profundo

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http://www.monografias.com/trabajos7/impu/impu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/impu/impu.shtml


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y a travs del tubo interior una lechada fluida que rellena el espaciocomprendido entre la armadura tubular y el terreno, creando una vaina decierre. Seguidamente y antes de que esta lechada haya fraguado totalmente seinyecta nuevamente por los sucesivos manguitos, de abajo a arriba y con presinsuficiente para romper la vaina y crear un bulbo desplazando el terreno. (Figura

4.12).Los micropilotes tienen la ventaja de ejecutarse con maquinarias de reducidasdimensiones, lo cual permite trabajar en stanos y lugares de bajo techo paraproblemas concretos, pero en general suele ser complicado introducir lasmquinas desde el exterior del edificio y moverlas por lugares tabicados.

Figura 4.12 Fases de ejecucin de un pilote con bulbo inyectado a presin.

a) Perforacin.

b) Colocacin de la armadura tubular.

c) Inyeccin de relleno para formacin de la vaina.

d) Inyeccin a presin para formacin del bulbo.

e) Relleno del interior del tubo.

Para el xito de este tipo de recalces se deben dar una serie de condiciones:

- La cimentacin a recalzar debe tener suficiente canto yresistencia para transmitir las cargas por adherencia.

- El firme de apoyo debe encontrarse a distanciamoderada (< 20 m) ya que es difcil garantizar lacontinuidad estructural, alineacin recta y posicinespacial en pilotes muy largos.

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http://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtml


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- El terreno atravesado debe ser relativamente establepara no introducir flexiones, rozamientos negativos, etc.,en los micropilotes.

Figura 4.13 Secciones tpicas de micropilotes.

La capacidad portante de los micropilotes depende mucho del sistemaconstructivo (inyeccin a presin o no), del tipo de armadura (tubo o redondos)(Figura 4.13), la longitud, inclinacin, terrenos de apoyo, etc.

Debe sealarse que las pruebas de carga en este tipo de pilotes danvaloresbastante superiores a los previsibles por las teoras usuales de la Mecnica delSuelo. Tampoco existe riesgo de pandeo, salvo en terrenos excepcionalmente

blandos (Cu


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En general se deben adoptar valores muy conservadores para la resistencia poradherencia del contacto cimiento - micropilote, salvo que se adoptenprecauciones especiales como la inyeccin a presin, empleo de resinas, etc.

A ttulo indicativo pueden considerarse los valores de la Tabla 4.1.

Tabla 4.1 Tensiones de adherencia admisibles en micropilotes.

Tipo de fbrica. Tensiones admisibles (Kg/cm2 )

Mampostera de rocas de resistencia mediaa baja con mortero pobre.

0.1 - 0.5

Mampostera de rocas resistentes conmortero de buena calidad.

1 - 3

Fbrica de ladrillo de baja calidad conmortero pobre.

0.2 - 0.6

Fbrica de ladrillo de buena calidad. 2 - 4

Hormigones. ( )4 - 6

Si la adherencia es insuficiente o existen problemas de cortante puedeensancharse o acampanarse el entronque con el cimiento, o agrandar la seccinestructural de la misma (Figura 4.13), o bien aumentar su resistencia mediante

bulones, barras resinadas, etc. (Figura 4.14).

En cuanto a los asientos debe contarse con la deformacin elstica delmicropilote y los debidos a la comprensibilidad del terreno. De acuerdo con lasteoras usuales de la Mecnica del Suelo.

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Figura 4.13 Aumento de la seccin estructural de unin con los micropilotes.

Si se quiere que los asientos de puesta en carga no se transmitan a la estructura,se colocarn previamente a la conexin, gatos que cargan con prticosauxiliares, o ms raramente, cargando mediante gatos planos contra la base delencepado y unos salientes metlicos soldados al tubo del micropilote, sellando

despus el contacto cilndrico entre el tubo y el encepado.Una solucin intermedia consiste en formar un tapn en el fondo delmicropilote y anclar all una barra metlica roscable. Tensando esta barramediante un gato hueco que apoye contra la armadura tubular se puedeprovocar la deformacin elstica de la misma (generalmente cargando el 60 -80% de la carga nominal, teniendo en cuenta el pandeo del tubo libre),manteniendo dicha deformacin mediante una tuerca previamente colocada enla base del gato.

Una vez encepado el micropilote, se retira la tuerca, con lo cual el tubo libera laenerga elstica almacenada cargando contra el encepado y el terreno. Por

ltimo, se inyecta el micropilote.

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Figura 4.14 Refuerzo de cimiento de mampostera mediante inyeccin.

Por lo que respecta al diseo del recalce debe procurarse que las cargasconcentradas coincidan con el centro de gravedad de cada cepa de micropiloteso induzcan esfuerzos comparables en cada uno de ellos de forma que no seproduzcan giros o desplazamientos horizontales del apoyo. Ello se consigue congrupos de tres o ms micropilotes, simtricamente dispuestos.

La estabilidad del apoyo mejora si se da a los micropilotes, una ligerainclinacin hacia afuera (generalmente 15o 5:1), abriendo el grupo, pero ello noes absolutamente necesario. e incluso puede dar problemas si los micropilotesson muy largos y atraviesan capas comprensibles ya que pueden inducirse en losmismos flexiones importantes. En bastantes casos la inclinacin obedece a unamayor facilidad constructiva.

En torres, pilares muy cargados, etc. suele recurrirse a la creacin de un retculode micropilotes entrecruzados que confina un ncleo importante de terreno,formando as una gran zapata de recalce que prolonga la cimentacin hasta elfirme.

5.5.2 Pilotes adosados con cabezales posteriores deunin.

Suele tratarse de pilotes verticales, de dimetros entre 30 y 60 cm, adecuadospara el recalce de muros o cimientos corridos con cargas importantes, y cuandola obra permite introducir maquinaria relativamente pesada y de bastante altura(algo superior a la longitud final de los pilotes).

La unin con la cimentacin antigua puede conseguirse de formas diversas:

- Mediante vigas pasantes que encepan los pilotescolocados a ambos lados.

- Construyendo vigas carreras longitudinales, encepandolos pilotes de cada lado, y atirantndolas posteriormente

contra el cimiento mediante pernos o pasadores

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metlicos (Figura 4.15). Es frecuente que el contacto sehaga dentado para mejorar la resistencia de la junta.

Figura 4.15 Carreras unidas por pernos tensados.

En el primer caso las vigas pueden ser metlicas, de hormign armado (Figura4.16) o de hormign pretensado (Figura 4.17) en el proyecto debe comprobarse:

- Que las reacciones de la viga sobre el cimiento seanadmisibles sobre todo en el caso de mamposteras. Estose refiere tanto a la compresin de la fbrica como a

esfuerzos de cortante y flexin.- Que las flechas de puesta en carga sean admisibles parala estructura incluyendo en el caso del hormign armadolos asientos por retraccin. Siempre caben correccionesmediante gatos.

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Figura 4.16 Vigas pasantes de hormign armado.

Figura 4.17 Viga pasante pretensada.

Con las traviesas pretensadas se eliminan los efectos de la retraccin y flexin,ya que pueden conseguirse contraflechas que los compensen. Tambin seconsigue un menor canto a la flexin en el caso de cimientos muy anchos.

En algunos casos se han utilizado los castilletes "Pynford" para aligerar la basedel muro o columna y construir un encepado pasante.

En el dimensionamiento de los pilotes deben tenerse en cuenta los momentosflectores transmitidos a la cabeza de los mismos por las vigas traviesas.

Por razones constructivas, o mejor aprovechamiento de los pilotes, stos puedendisponerse al tresbolillo, con vigas pasantes oblicuas a los paramentos,repartiendo de forma equilibrada la carga de la superestructura.

En Suecia se ha utilizado bastante este sistema con micropilotes metlicoshincados a presin a travs de huecos abiertos en las vigas o losas encajadas

bajo los antiguos muros.Normalmente la necesidad del recalce se derivaba de la pudricin de los pilotesde madera por descenso del nivel fretico.

A continuacin se muestran algunos de los diferentes tipos de conexin de losmicropilotes con la estructura, tanto en recalces como en nuevasconstrucciones.

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Figura 4.18 Encepado de tres Micropilotes. Figura 4.19 Viga en pilar medianero.

Figura 4.20 Recalce con perforacin de muro. Figura 4.21 Recalce con encepadoatirantado.

5.5.3. Pilotes puestos en carga de forma controlada.

En obras delicadas es importante que la transmisin de carga a los nuevoselementos de construccin se haga con deformaciones mnimas, no siendosuficiente con los mtodos antes descritos. Los sistemas ms utilizados son deltipo siguiente:

a)Pilotes hincados a presin bajo el cimiento.

Son pilotes formados por elementos prefabricados de acero u hormign de 1.20a 1.60 m de longitud, que se introducen mediante gatos en el terreno extrayendoel suelo que queda en el interior en el caso de tubos abiertos. En otros casos los

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tubos llevan un azuche metlico que desplaza el terreno. Los dimetros usualesson de 45 a 60 cm., y puede soportar de 40 a 50t, o ms en arena. Estos pilotesrequieren abrir bataches bajo el cimiento con una altura del orden de 1.50 - 1.80m.

La originalidad del sistema consiste en acuar el pilote contra el cimientomediante una pieza metlica antes de retirar los gatos con lo cual los asientosadicionales son muy pequeos. (Figura 4.22).

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Figura 4.22 Pilote Pretest.

Hay que tener en cuenta el efecto de grupo para ensayar un grupo de pilotesconstituido por una fila, se cargan en primer lugar los tres primerossimultneamente. A continuacin se acua el primer pilote y se transfieren losgatos al cuarto. Al cargar dicho pilote se producir un asiento suplementario enlos anteriores, que ser un mnimo en el primero por ser el ms alejado. Estaoperacin se va repitiendo sucesivamente.

Tras el acuado, las extremidades superiores de cada pilote y viga I sehormigonan definitivamente. Un asiento posterior puede precisar el acceso a los

pilotes para aplicar nuevas cargas, cosa que no permite el hormigonado. Dadoque este se realiza para dar estabilidad a la cimentacin frente a las cargaslaterales, se puede sustituir por una inmovilizacin de la cimentacin en dosdirecciones horizontales mediante travesaos de madera, de mampostera ometlicos, que proporcionan estabilidad lateral y dejan los pilotes accesibles.

Para la proteccin anticorrosiva las vigas I y las cuas se embuten en la fbrica ose cubren con una capa protectora. Los huecos se rellenan con tierra u hormignpara evitar la acumulacin de gas procedente de las instalaciones vecinas. Deeste modo se evitan los desprendimientos que ocurriran si cediesen lasentibaciones de los pozos de acceso.

Una variante posterior del mismo sistema es elpilote mega, formado porelementos de hormign con un hueco tubular en el centro.

Recientemente se han empezado a utilizar en Suecia pilotes metlicos tubularesde pequeos dimetros (60 a 76 mm). Los pilotes son de acero galvanizado, a

veces con recubrimiento plstico y relleno posteriormente con mortero decemento. La hinca se hace mediante gatos por tramos unidos por manguitosespeciales.

En la figura 4.23 se muestra un recalce realizado con estos pilotes bajo unacimentacin de mampostera, la cual fue precisamente cosida con barrasmetlicas e inyectada con lechada de cemento. A continuacin se abrieron en la

misma unos nichos para dar cabida a la maquinaria especial de hinca de pilotes,rellenndolos con hormign despus de la ejecucin de los mismos.

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Normalmente cuando se utilizan micropilotes para este tipo de recalce seagrupan en cepas de un nmero elevado de micropilotes.

Figura 4.23 Hinca a presin de micropilotes metlicos a travs de una losapreformada.

b)Pilotes cargando contra macizos adosados contra el cimiento.

Para evitar excavar bajo cimiento suele recurrirse al puenteo o ensanche decimiento estableciendo la unin con los pilotes a travs de gatos que se eliminanuna vez efectuada la puesta en carga de forma controlada.

En la figura 4.24 se muestra un ejemplo de este tipo de recalce. Ntese el ngulode inclinacin de los pilotes ms externos con respecto a la vertical.

Figura 4.24 Recalce de la iglesia de Santa Catalina de Hamburgo.

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5.6 Conclusiones.

1.De modo general, se han presentado algunas soluciones para lareparacin de una cimentacin afectada. En la prctica, para la seleccindel mtodo adecuado, se tendrn en cuenta las condiciones del lugar y de laobra, y se realizar el debido anlisis puesto que las variantes pueden sufrircambios, para cada caso especfico.2. El avance de las tcnicas especializadas de recalce decimentaciones y refuerzo del terreno permite afrontar difciles problemas,tanto derivados de patologa geotcnica como de la necesidad de crear oprofundizar stanos bajo edificios existentes. Se dispone actualmente deuna multiplicidad de soluciones que, adecuadamente combinadas, permiteresolver situaciones complejas con garantas de xito.3.La eleccin de uno u otro mtodo de recalce depender en gran medidade la experiencia de los profesionales encargados del diseo del mismo, dela calidad de las investigaciones ingeniero - geolgicas realizadas paracorroborar las hiptesis del fallo ocurrido y del equipamiento con que secuente para llevarlo a cabo.4. No deben realizarse aquellos recalces que induzcan vibracionesadicionales que pudieran afectar de forma significativa a las edificacionescolindantes con la que se est recalzando. La existencia de una grancantidad de linderos comunes (medianera) necesita de que el anlisis quese realice para la seleccin del mtodo a emplear sea todava mscuidadoso que en otros casos que se han expuesto a lo largo de estecaptulo.5.Los ejemplos descritos ponen de manifiesto claramente las ampliasposibilidades con que se cuenta, para circunstancias geotcnicas de

cualquier tipo, as como la especializacin que se requiere para acometerproyectos y obras de recalce y refuerzo de cimientos, por lo que casisiempre se confan estos trabajos a empresas especializadas a tal efecto.
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capítulo # 5 recalce de cimientos

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