CIMENTACIONES EN TERRENOS PLÁSTICOS Y ELÁSTICOS

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

ESCUELA DE ING. CIVIL

GEOTÉCNIA

PROFESOR: PhD. Msc. Ing. Irene BASTIDAS

ENSAYO

TEMA:

CIMENTACIONES EN TERRENOS PLÁSTICOS Y ELÁSTICOS

NOMBRE:

TIPANTUÑA SISALEMA DARWIN RUBEN

SEMESTRE: SÉPTIMO

PARALELO: PRIMERO

Fecha de ejecución: 2014-04-01

Fecha de entrega: 2014-05-20

SEMESTRE: ABRIL-SEPTIEMBRE 2014

INTRODUCCIÓN

En mi presente tema desarrollaré la importancia que tienen las cimentaciones como base de toda obra en terrenos plásticos y elásticos, toda obra civil aporta una carga adicional en el terreno y esta carga se trasmite a lo largo de éste, desde que implantamos una obra en el terreno en ese instante se va alterando las características naturales del mismo, es importante el diseño de la cimentación como base, la cimentación es el nombre que recibe el conjunto de elementos colocados en el terreno sobre los que se asienta la estructura. Su misión es la de soportar las cargas y asegurar que la estructura reciba iguales presiones y fuerzas en todo su despliegue, transmitiendo las cargas y fuerzas de la tierra para su mejor distribución, pues esta es la encargada de transmitir la carga al terreno de una manera distribuida, previo a esto hay que realizar un estudio que es lo primordial dicho estudio se lo realiza en el terreno en el cual se va implantar la obra o en el cual vamos aplicar una carga, el estudio del suelo es de gran importancia ya que mediante el cual se evalúa su capacidad portante teniendo en cuenta que el suelo no es homogéneo con esta consideración al momento de la excavación nos toparemos con diferentes estratos estos pueden ser estratos porosos arcillas expansivas entre otras, de acurdo a lo mencionado se deben realizar diferentes ensayos ya sea en situ o en laboratorio con ayuda de muestras de suelos representativos, la capacidad portante del suelo dependen de la composición del mismo, su estructura y su granulometría teniendo así suelos aptos y no aptos para la construcción, de acuerdo a su granulometría los suelos pueden ser plásticos y elásticos, tomando en cuenta las características del terreno y su capacidad portante diseñaremos la cimentación para dicha capacidad, pero que pasaría si nuestro suelo no resiste la carga que se le va aplicar, qué pasaría si el terreno es plástico y elástico, que medidas tomaríamos, en el presente tema desarrollaremos una posible solución basándonos en el conocimiento de varios autores y a mi criterio desarrollaré la importancia del mismo, la importancia de la cimentación como base de toda estructura en suelos plásticos y elásticos y así prevenir eventuales asentamientos ocasionados por la falta de conocimiento sobre los diferentes estratos de suelos y los métodos apropiados, técnicas y mejoras, es muy importante conocer previamente algunas de las definiciones, de las características del suelo, de los esfuerzos transmitidos bajo el mismo.

La responsabilidad del buen funcionamiento de una cimentación recae sobre el que la estudia y proyecta. El constructor podrá tener problemas para realizar lo que figura en los planos y especificaciones pero no es responsable del mal criterio que se haya seguido para concebir y diseñar el proyecto. También los que proyectan la estructura y deben tomar las decisiones vitales han de enfrentase a problemas complejos.

Desarrollo

Para hablar de suelos plásticos y elásticos vamos a citar a continuación las características de los mismo como un breve recuento del mismo, la plasticidad es una de las propiedades del suelo que expresa la magnitud de las fuerzas de las películas de agua dentro del mismo ya que estas permitan que el suelo sea moldeado si romperse, produciéndole al mismo una deformación por acción de fuerzas, durante un proceso de deformación, el volumen de una arcilla permanece constante. Por el contrario el volumen de una arena cambia continuamente durante el mismo. Si se intenta deformar una masa de arena húmeda rápidamente, esta se desagrega (la arena es friable). En virtud de esto, puede definirse la plasticidad como la propiedad de un material que permite resistir deformaciones rápidas, sin cambiar de volumen y sin agrietarse ni desagregarse.

Mientras que la elasticidad significa que pequeños incrementos en la tensión de tracción comporta pequeños incrementos en la deformación, si la carga se vuelve cero de nuevo el cuerpo recupera exactamente su forma original, es decir, se tiene una deformación completamente reversible.

Es evidente que para que una estructura ofrezca una seguridad y comportamiento razonable ha de contar con una cimentación adecuada. Aunque la cimentación es algo que no llama la atención y para inadvertida por los usuarios de la estructura, la organización de sus elementos básicos y el estudio de cada una de sus partes suele a veces exigir del ingeniero o proyectista la mayor destreza y el mejor criterio del que normalmente necesita para redactar el proyecto. La construcción de una cimentación es, a veces, el trabajo más difícil de todos los que se presentan al realizar una obra pues antes de elegir el tipo de cimentación tenemos que realizar varios estudios previos vistos en mecánica de suelos o geotecnia ya que ésta es la base de la obra civil, lo primero que tenemos que hacer que tiene que hacer es obtener toda la información posible acerca de los problemas con que se enfrenta, determinar lo procedimientos que puede seguir, estudiar distintas variantes que puede utilizar para soportar la estructura, prever la influencia probable de estas variantes, estimar su costo aproximado, decidir sobre la viabilidad relativa de la construcción, aconsejar sobre lo que él considera como mejor y, finalmente, explicar a sus clientes la naturaleza de los problemas y las razones de sus recomendaciones.

Así pues, las decisiones importantes deben estar fundamentadas en el buen criterio y sentido del ingeniero.

La naturaleza ha dispuesto los materiales en el sitio en que se encuentran en una forma caprichosa, y es difícil averiguar cuál será el comportamiento de estos materiales cuando sean sometidos a la acción de las cargas especial mente en terrenos plásticos y elásticos; las aguas pueden arrastrar el terreno o inundar la estructura, las masas de hielo o los vendavales pueden ejercer presiones de magnitud desconocida; las heladas pueden dar origen a levantamientos y hundimientos. También puede añadirse que a menudo parece como si los que van a ser propietarios estuvieran resueltos a construir estructuras demás importancia en los sitios más inoportunos y además con una sume de dinero excesivamente escasa.

La interacción entre la estructura de cimentación y el suelo consistirá en encontrar un sistema de reacciones que aplicadas simultáneamente a la estructura de cimentación y a la masa del suelo produzcan la misma configuración de desplazamientos diferenciales entre los dos elementos. Para lograr lo anterior, será necesario basarse por un lado en las leyes físicas que rigen el comportamiento de la masa del suelo y por el otro en los procedimientos nominales de cálculo estructural en la determinación de fuerzas y deformaciones, tomando en cuenta las propiedades mecánicas del material del cual será construida la estructura de cimentación.

Es obvio que la masa del subsuelo donde se apoya la estructura de cimentación no se puede simplificar suponiéndola constituida de elementos aislados, si se quiere obtener buena precisión en los cálculo. Así pues, para el cálculo de esfuerzos en la masa del suelo hacemos uso de la Teoría de Elasticidad, o alguna de sus modificaciones; aun cuando sabemos que el suelo no es elástico sino más bien es elástico-plástico y viscoso.

En los terrenos plásticos y elásticos, donde las deformaciones pueden ser grandes, es preciso tener mucho cuidado al proyectar las cimentaciones a efecto de que al hacerlo estas sean adecuadas. Si consideramos dos cargas distintas P y P´ donde P´ es la mayor de estas cargas, las cuales están soportadas por zapatas cuadradas, cuyos lados son L y L´, de tal manera que si se dividen las cargas entre las áreas de contacto respectivas se encuentra el mismo esfuerzo.

A medida que se profundiza dentro del seno del terreno se ve que van siendo mayores las presiones producida por la carga mayor. De esto se deduce que, estando sometidos los diferentes planos a distintas presiones debajo de las dos cargas y siendo mayores las que produce P´, habrá mayores y más rápidos asentamientos debajo de P´ que los que se producen debajo de P. Por lo tanto, puede verse que para conseguir una cimentación estable, de manera que todos sus puntos desciendan cantidades iguales a las mismas velocidades, no tiene sentido alguno el concepto de las presiones de contacto, ya que de todas maneras las cargas distintas se asentarán con diferente rapidez.

Un gran número de factores, y no todos técnicos, influyen en los tipos de cimentación, en el método de diseño y en las prácticas de tratamiento. Algunos de estos factores incluyen las variaciones del clima, de las condiciones del suelo, del estilo de vida presente en la región, de normas jurídicas, de normas ambientales, etc.

Ahora bien, el proyecto de ingeniería debe de considerar el tipo de cimentación o método a implementar, mucho de esto en función del costo, por lo que se debe de tener en cuenta un precio bajo en el sistema lo que en algunos casos resulta ser una viable alternativa

...