Construcción de Cimientos

Construcciónde Cimientos

Introducción

Es indudable que no puede erigirse ningún edificio

si no se construye previamente una buena cimentación.

Es el elemento constructivo que ha de

soportar el peso de todo el edificio y transmitirlo

bien distribuido al terreno. Un cimiento mal construido,

incapaz de cumplir tan importante misión,

provocará la ruina y derrumbamiento de la obra. Es

por lo tanto de primordial importancia para todo

constructor saber cómo ha de proyectar y construir

la cimentación adecuada a un edificio y a un terreno.

En una colección de monografías dedicadas a la

construcción, no podía faltar una dedicada exclusivamente

a los fundamentos de los edificios. Al redactar

ésta, hemos procurado verter en ella la experiencia

adquirida en una larga práctica como encargado general

de obras. Hemos preferido destacar en esta

monografía lo práctico sobre lo teórico, por creer

que ha de ser más útil a quien la maneja. En este sentido

hemos anotado fórmulas de cálculo empíricas

pero que la práctica y experiencia han consagrado, y

hemos descrito los procedimientos constructivos más

utilizados en España, procurando destacar todos los

detalles que pueden contribuir a evitar posibles fracasos.

A pesar de lo expuesto, hemos incluido en esta

monografía, procedimientos de cimentación especiales,

como los pilotajes, que en la práctica suelen ser

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por casas especializadas. Pero un conocimiento

ligero de los mismos es conveniente a todo

constructor, para comprender lo que ejecuta la casa

especializada y poder confiar en la resistencia del cimiento

resultante.

Nuestro deseo es que los lectores de esta monografía:

constructores, encargados de obra, proyectistas,

delineantes, albañiles y aprendices, encuentren

la solución que necesiten para los problemas en que

puedan tropezar en la práctica y los apliquen sin dificultad

en cada caso particular. Con conseguir esta

meta nos damos por satisfechos.

l. El terreno, su reconocimiento y preparación

EL TERRENO

Cimentación, propiamente dicha, es el material que media entre el terreno

y los muros o entre terreno y estructura, según la naturaleza del edificio

a construir. Prácticamente se puede cimentar en cualquier sitio, siempre que

se observen los procedimientos que han señalado las investigaciones para

cada clase de terreno. Lo ideal, por rápido y económico, sería cimentar sobre

roca, pero como la mayoría de las veces esto no es posible, hay que adaptarse

a las circunstancias del terreno, debiendo analizarse el comportamiento

del mismo antes de comenzar una edificación.

El objeto de toda cimentación es transmitir al terreno todas las cargas

y sobrecargas de un edificio. Está claro que si el terreno fuese lo suficientemente

duro y firme, no harían falta cimientos, sino que en la misma rasante

del terreno se podrían construir las paredes o estructuras. Pero como

esto no sucede así generalmente, hay que buscar la manera de que estas

cargas y sobrecargas asienten en una mayor superficie del terreno a fin de

que a cada porción del suelo le correspondan menos kilos que soportar,

consiguiéndose, por tanto, una menor fatiga del terreno.

Efectivamente: el terreno cede bajo la presión de una carga, obligando

a sus moléculas a que modifiquen sus distancias y posiciones produciéndose

entonces una deformación, la cual será menor cuanto mayor sea la cohesión

y dureza del terreno.

Los terrenos pueden clasificarse en dos grandes grupos: los compresibles

y los incompresibles. Es decir que la compresión es su principal característica

y su resistencia vendrá determinada por el esfuerzo con que se

oponga a la citada compresión.

Resolver científicamente un caso de cimentación es siempre difícil. Es

cierto que el estudio de la Mecánica del suelo es de extraordinaria importancia,

pues ella nos permitirá analizar los fenómenos para sus experiencias

emplearlas en la práctica, con cierta aproximación que se considera como

suficiente, pero siempre será de una forma dudosa, pues son muchos l o s

coeficientes y mucha su variabilidad. Por esta razón no es necesario, a nuestro

juicio, resolver un problema de cimentación recurriendo a la rigurosidad

de la alta matemática.

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Cuando un cimiento se apoya, o mejor dicho, tiene como base un terreno

compacto formado por capas de reconocido espesor, resistencia y extensión,

no hay peligro alguno para la estabilidad del edificio. Cuando el

suelo no es compacto, o sea que está constituido por bancos de pequeña

extensión, y pequeña potencia, mientras los estratos o capas tengan un

espesor constante, entonces se podrá cimentar con alguna tranquilidad;

pero si por el contrario el terreno es compresible y está formado por capas

de espesor variable, entonces toda cimentación está expuesta a un verdadero

peligro.

RECONOCIMIENTO Y ENSAYO DEL TERRENO

A veces, a la cimentación de un edificio no se le concede la importancia

que merece. Una obra no sólo se compone de materiales y mano de obra,

sino también de disgustos y la práctica diaria nos enseña que es posible

ahorrarse una gran parte de ellos si realizamos con esmero la cimentación

del edificio encomendado. Es necesario estar alerta y reconocer el terreno

en profundidad, especialmente en aquellos puntos en que se concentran

las mayores cargas, pues a menudo se presentan estratos de terrenos, firmes

por su naturaleza, pero de escaso espesor que cubren bolsas huecas o de

resistencia nula, cuyo desconocimiento nos puede conducir a lamentables

fracasos.

Figura 1

En efecto, si tenemos un terreno de firmeza aparente, pero que en su

interior oculta bolsas como las de la figura 1, forzosamente tendrá que producirse

la catástrofe, o cuando menos grietas y fisuras peligrosas que más

tarde o más temprano darán al traste con la estabilidad de la construcción,

sino se recurre a inyecciones y recalces, operaciones que generalmente podrán

evitarse-si desde el principio se observan las precauciones necesarias.

Para prever esta posible circunstancia, conocemos un sistema que podemos

asegurar nosha dado en la práctica óptimos resultados.

El procedimiento se basa en una propiedad física que trataremos de

explicar:

Si un cuerpo pesado cae en tierra con alguna violencia, la zona inmediata

al choque percibirá una sacudida cuya onda será mayor cuanto menor

sea la capacidad de resistencia del terreno a ensayar. Basándonos en este

principio, un cubo lleno de agua y un pisón corriente nos ayudará a saber

con qué clases de terreno hemos de tratar, si el citado cubo lo depositamos

en el suelo, una vez realizada la excavación o el vaciado, y a su alrededor

apisonamos el terreno repetidas veces con golpes bruscos y secos.

Figura 2 Figura 3

Si se tratara (fig. 2) de terreno compacto y duro, éste permanecería

inalterable y, por lo tanto, el agua continuaría inmóvil; pero si por el contrario

(fig. 3) se trata de un terreno poco consistente y, más aún, si contuviera

concavidades, la onda expansiva se transmitiría al cubo y el agua

se pondría en movimiento, al igual que cuando arrojamos una piedra a un

estanque.

De lo que se deduce que incluso cuando se va a cimentar sobre roca

es preciso identificar el terreno, desenmascarar10 para conseguir seguridad

y firmeza en la construcción.

Reconocido el terreno, es muy conveniente saber su resistencia. Para

lo cual presentamos otro procedimiento práctico y al alcance de cualquier

operario de una obra. Consiste (fig. 4) en colocar sobre el terreno a examinar,

un soporte de sección conocida (por ejemplo, un tablón B) y una carga

determinada A. Este ensayo deberá aplicarse sobre el terreno recientemente

excavado o vaciado y sin apisonar. Para conocer la resistencia aproximada

del terreno a la compresión, dividiremos la carga A, expresada en Kg. por

la sección B del tablón, expresada en cm'. Por ejemplo, si el canto d e l

Figura 4

tablón es de 20 x 5 cm. = 100 cm2 y la carga que se coloca es de 500 Kg,

tendremos:

A =5 00

---- = 5 Kg/cm2

B 1 00

Esta carga no deberá dejar en el terreno más que una ligera huella, del

orden de 1 a 2 mm., del primer asentamiento por cortadura en el suelo, producida

por las aristas del tablón, para que pueda considerarse admisible.

La forma práctica de realizar este ensayo es cargar el tablón primero con

una cierta carga, por ejemplo 200 Kg, dejarlo cargado 24 horas, retirar la

carga y comprobar si el tablón se ha hundido en el suelo; volverlo a cargar

con una carga mayor de 300, 400 Kg, e ir repitiendo la carga y descarga

para ver el comportamiento del terreno. Todas estas operaciones deben

hacerse con el mayor cuidado.

Los Kg por cm que se obtengan en el ensayo

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