suelos colapsables02121

7/30/2019 Suelos colapsables02121

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Suelos colapsables

1.-CONCEPTOS Los suelos colapsables corresponden a algunos

tipos de suelos limo-y esferos o limo-arenosos denaturaleza metaestable. A consecuencia de suestructura metaestable y en determinadas

circunstancias, normalmente relacionadas con lapresencia de agua, esos suelos pueden colapsar.Los efectos de este colapso pueden manifestarse enforma de asientos bruscos del terreno de carctercentimtrico hasta decimtricos. Ms raramentepuede darse asientos de algn metro y en casosextraordinarios de decenas de metros.


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Otros suelos de carcter colapsable

pero de origen distinto origen y

circunstancias son:

algunos rellenos arenosos sin compactar.

las cenizas volcnicas.

Dolinas en zonas krsticas, de evolucinmucho ms lenta que los suelos aqu

tratados.


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La estructura de estos suelos es abierta

y floja, como corresponde a la

naturaleza limosa de sus partculas y a

su origen (depositados por la accin delviento o de aguas tranquilas, que

transportan las partculas finas y las

depositan al dejar de actuar lacorriente). (Figura 1)


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Figura.- 1.- Reordenamiento de partculas y del ndice de poros en funcin

de la presin de consolidacin (Benett y Hulbert, 1986)


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Nada ms ser depositados no tienen

cohesin, pero los espacios entre

huecos de las partculas que los forman

son ocupados, total o parcialmente, porpartculas ms finas y por dbiles

cementos yesferos o carbonticos.

Estos cementos proporcionan ciertacohesin estructural interpartculas y un

mnimo de capacidad resistente.


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En ausencia de agua, estos suelos cementados

se mantienen estables y de modo localizado

pueden alcanzar una dbil a moderadaresistencia. Incluso pueden definir niveles de

encostramiento que proporcionen valores de

hasta 0,3 N/mm. En presencia de agua, el

cemento interpartculas se disuelve y el suelopierde la escasa capacidad portante que tena y

colapsa. Si adems el suelo soporta la carga

correspondiente a una estructura el colapso se

acenta, y dicha estructura tender a colapsar,a asentar bruscamente, produciendo

importantes patologas.


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Los suelos colapsables limo-yesferos son los mshabituales en Espaa, donde se localizan en elValle del Ebro y en algunas zonas de Levante.Presentan ciertas caractersticas geotcnicascomunes, como son los bajos valores de densidadseca (por debajo de 1.4 podemos plantearnos lapresencia de suelos colapsables, y densidades de1,2 son habituales), baja o nula plasticidad yelevados valores de colapso por inundacin.Normalmente presentan caractersticas resistentesbajas, aunque pueden alcanzar valores medios. Enpresencia de agua, el cemento yesfero que dotade cierta resistencia al suelo se disuelve, siendoentonces cuando el suelo colapsa, llegando aperder hasta un 10% de volumen pudiendo producirun asiento brusco de las estructuras.


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Los suelos colapsables limo-arenosos segeneran en climas muy secos (zona de

Levante, Alicante, Murcia, Almera). Su gradode saturacin es muy bajo, 20-30%. Debido aello suelen presentar en su zona superior, msprxima a la superficie niveles encostrados. Sinembargo, por debajo el suelo esta flojo, sincementar.

Un caso especial de suelos colapsables loconstituyen los rellenos arenosos flojos. Suelenser rellenos sin compactar, cuya estructura flojapermite la entrada de agua disminuyendo lasfuerzas de cohesin intergranular y provocandosu colapso.


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Las cimentaciones ms recomendables sobreeste tipo de suelos son las cimentacionesprofundas, que deben tender a sobrepasar los

niveles colapsables. Una alternativa a estatipologa para casos de suelos con potencialbajo o medio de colapso, puede ser lacimentacin mediante losa de suficiente rigidez,incluso apoyada sobre una mejora de terreno,

que reparta cargas lo mximo posible con el finde no concentrar tensiones, y /o trabajar atensiones lo ms bajas posibles, cuidando entodos los casos al mximo la posible afeccindel agua al terreno sobre el que se dispone lacimentacin (saneamientos flexibles, colgados,realizacin de pruebas de estanqueidad, etc.)


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.-COLAPSABILIDAD DE UN

SUELO RECEPTOR DECARGAS. 2.- VALORACIN DE LA COLAPSABILIDAD

DE UN SUELO RECEPTOR DE CARGAS.Se debe establecer una valoracin de lacolapsabilidad teniendo en cuenta losparmetros geotcnicos antes mencionados. A

partir de ellos se puede establecer lacolapsabilidad potencial del suelo. En lasiguiente tabla se exponen uno de los criteriosde ms habituales:


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Tabla 1.- Criterios de colapsabilidad


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A continuacin se muestra una grfica

resultante de la realizacin del ensayo de

potencial de colapso por inundabilidad. Enella se muestra como el ndice de huecos

(expresado en %) disminuye drsticamente

al aadir agua, por efecto de la disolucindel cemento interpartculas, lo cual provoca

el colapso de la estructura. Esto se traduce

en un asiento inmediato:


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Figura 2.- Grfico de potencial de colapso


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La valoracin de riesgo de colapso que afecte a la

estructura a lo largo de su vida til debe tener en cuenta no

slo la valoracin especfica de colapsabilidad potencial delsuelo, sino tambin las condiciones de contorno del mismo

que en un momento determinado pudieran suponer un el

detonante del colapso tales como:

saneamiento y drenaje proyectados.

existencia de jardines.

Existencia de solados perimetrales

proximidad de piscinas.

Tipologa de cimentacin proyectada.

Antecedentes en la zona


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3.- MANIFESTACIN DE PATOLOGAS ENEDIFICACIONES SOBRE SUELOSCOLAPSABLES.

Cuando ocurre el colapso del suelo sobre el

se emplaza un edificio, pueden producirsedaos en su estructura. Estos daos se

manifiestan de modo semejante a los

generados por asientos diferenciales

(fundamentalmente grietas y/o fisuras a 45

(Figura 1.12 o 2.6 Del libro de Serrano).


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Esquema de giro experimentadopor 2 mdulos de viviendas.

Tipologa de lesiones entabiques perpendiculares aprticos.


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Fotografa 1.- Deformacin en vas a consecuencia de un colapso de suelo. Lnea

frrea Madrid-Barcelona. (Foto L. Surez)

En algunos casos los colapsos pueden llegar a producir asientos del terreno que se reflejan

sobre infraestructuras superficiales (lneas frreas, autovas, etc.) de modo evidente, generando

daos importantes (Fotografa 1).


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En algunos casos extraordinarios de colapso de suelos, el

hundimiento de ste puede tragarse literalmente algunasconstrucciones (Fotografa 2)

Fotografa 2.- Colapso del terreno y hundimiento de las viviendas existentes a

consecuencia del mismo


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El hecho de cimentar sobre un suelocolapsable no implica que en todos los casosese suelo vaya a colapsar, sino que han de

darse una serie de condiciones para que esoocurra, tales como: Que no se haya identificado previamente su

existencia en el suelo que servir de apoyo a unaestructura.

Que se produzcan una serie de condiciones decontorno, que constituyan el detonante y permitan eldesarrollo del potencial colapso (lo ms habitualroturas o fugas de la red de saneamiento,abastecimiento, riego de jardines, etc.)

Sistema constructivo no adecuado a lascaractersticas del subsuelo de la parcela(saneamientos, drenaje o tipologa de cimentacininadecuados)


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4.- PREVENCIN DE DAOS

Para que se desencadene el colapso de

un suelo tienen que concurrir dos

circunstancias:

Que el suelo tenga la potencialidad decolapso, determinada mediante los ensayos

y el reconocimiento geotcnico pertinente.

Que se den las condiciones de contorno

adecuadas, tales como cambios dehumedad, inundacin o concentracin de

tensiones.


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Por tanto, para prevenirlo habr que

Realizar una identificacin geotcnica adecuada, quepermita definir si estamos o no en presencia de suelos

colapsables. Para ello es preciso disponer de unestudio geotcnico lo ms completo posible, ya se tratede un estudio geotcnico para un gran edificio o parauna vivienda unifamiliar.

Minimizar la posibilidad de que se desarrollen lascondiciones de contorno a las que antes hacamos

referencia. Adoptar medidas constructivas acordes al riesgo que

representa la presencia del suelo colapsable(saneamiento flexible y colgado, drenajes adecuados,tipologa de cimentacin adecuada, preferentemente

cimentaciones profundas ejecutadas sin agua deperforacin, que superen los niveles colapsables y conconsideracin de rozamiento negativo, aceradosamplios, mejoras de terreno, etc.)


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5.- REPARACIN DE DAOS.


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Qu es un micropilote?

Los micropilotes fueron concebidos en

Italia, a principio de los aos 1.950, en

respuesta a la necesidad de resolver el

recalce de edificios y monumentoshistoricos, con daos en sus cimientos por

el paso del tiempo y en especial por la

segunda guerra mundial. El desarrollo de

esta innovadora solucin se debe al Dr.Fernando Lizzi, director tcnico de una

empresa italiana especializada en el tema.


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Pali-radice, estacas raz, micropilotes son sinnimos que definen a unpilote de pequeo dimetro, que transmite la carga de una estructuraa estratos de suelos ms profundos, principalmente porrozamiento desu fuste con el suelo y en mucha menor medida por su punta, conasentamientos prcticamente nulos.

Actualmente existe gran variedad de tipos micropilotes, pero a grosso

modo se pueden dividir en dos familias, considerando la forma dehormigonado:

Los inyectados a lo largo de todo su fuste mediante la tcnica detubos manguitos a alta presin (generalmente mayor de 20 Kg/cm2).

Los hormigonados a gravedad.

Actualmente en GEOTECNIA y CIMIENTOS, se esta realizando elsegundo tipo de micropilotes.


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Lgicamente en el desarrollo

de las reparaciones de losdaos generados por el

colapso han de acometerse

otras actuaciones especficasde la magnitud y el alcance de

dichos daos, lo cual se

determinar para cada caso.


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