Cimentaciones compensadas

Se entiende por cimentaciones compensadas aquéllas en las cuales el asentamiento de una losa de cimentación se reduce decreciendo el incremento de la presión neta sobre el suelo, esto se logra aumentando la profundidad del nivel de desplante Df.

Este aumento es particularmente importante para losas sobre arcillas blandas, donde grandes asentamientos son de esperarse.

Son adecuadas en suelos de mediana y alta compresibilidad, y baja capacidad de carga.

La presión aplicada neta promedio sobre el suelo se obtiene a partir de

En este tipo de diseño, se hace un sótano más profundo debajo de la parte de la superestructura, de tal forma que el incremento en la presión neta en el suelo a cualquier profundidad es relativamente uniforme.

Para no tener incremento de la presión neta del suelo sobre un suelo bajo una cimentación compensada, q debe ser cero. Por lo tanto,

Esta relación para el Df se denomina usualmente como la profundidad de una cimentación completamente compensada.

Cuando la presión neta transmitida en alguna zona llega a ser positiva, la cimentación se denomina parcialmente compensada.

En este caso, cuando el nivel de aguas freáticas se localiza cerca de la superficie del suelo, es necesario contar con una cimentación impermeable y tener en cuenta el fenómeno de flotación.

En el diseño de las cimentaciones parcialmente compensadas debe tenerse presente que el suelo debe considerarse como una fase liquida y sólida. Por lo que, la compensación se hace teniendo en cuenta dos efectos:

Substitución de peso sumergido del sólido. Efecto de flotación debido al líquido desalojado.

Ambos efectos son utilizados para igualar el peso total del edificio. La cimentación se diseña como una losa de cimentación, resultando una cimentación bastante rígida, por lo que los asentamientos diferenciales son controlados fácilmente.

El factor de seguridad contra la falla por capacidad de carga para cimentaciones parcialmente compensadas se expresa como

Donde qneta(u)= capacidad de carga ultima neta (formula pág. 297 del Das)

Para arcillas saturadas, el factor de seguridad contra la falla por capacidad de carga se obtiene sustituyendo la ecuación del qneta en la ecuación del FS

Se tiene:

Cu= 134KN/m2 , Df= 1.52m , B= 18.3m , L=30.5m , y peso especifico= 18.87KN/m3