El Clima le informará sobre la dureza del invierno para entonces la penetración de las heladas en el suelo. El clima le informará sobre la lluvia y por lo tanto el hacinamiento de las aguas subterráneas.
La naturaleza de la tierra le enseñará que tan profundo tendrá que cavar o excavar en el terreno y sobre la evolución de las del agua en el subsuelo que va arriba y abajo con lluvia a menudo se retiene por capas impermeables.
El tipo de cimentacion depende de las limitaciones técnicas para aplicar al suelo, esencialmente el peso de la construcción, hay que hacer cálculos referentes a asentamiento diferencial, cohesion, su angulo de friccion o rozamiento interno, posicion del nivel freatico y tambien la magnitud de las cargas existentes a partir de estos datos se calcula la capacidad de carga portante, que junto con la homogeneidad del terreno se conocerá las características de la cimentacion que se debera de usar.
CLIMA Y PROFUNDIDAD
Debido a que ciertos suelos, bajo determinadas condiciones, se dilatan al congelarse, el ingeniero se enfrenta con problemas de expansiones por efecto de la helada. Cuando suelos susceptibles a la helada están en contacto con la humectad y experimentan temperaturas de congelación pueden absorber agua y sufrir una expansión muy importante. Este hinchamiento o expansión ejerce fuerzas suficientemente grandes como para desplazar y agrietar estructuras adyacentes, creando serios problemas en época de deshielo, por el exceso de humedad
La profundidad de los cimientos para una pared o muro depende de el clima y el suelo.Cambio climático en el futuro puede influir positivamente o negativamente estos valores, por lo tanto, puede ser interesante incrementarlos. entonces las heladas influyen en el calculo.
Puede suceder (si la profundidad de la congelación de el suelo no es menor que 0, 5 m) ir más allá de esta profundidad para tener una mejor capacidad de carga. Asi que si los calculos no dan la sustentacion necesaria para la construccion,.....cavar un poco mas.
La mayoria de los suelos que contienen una cantidad de 25% de agua se hincha o expande en solo un 2% en el caso de las heladas
Sin embargo, hay tipos de suelo que por acción capilar que va a chupar el agua desde el agua a congelar. Entonces forman lentes de hielo que inflan muy fuertemente al suelo. Es la permeabilidad del material que define si es o no el suelo susceptible. Una muy baja permeabilidad de suelo no son sensibles porque no es lo suficientemente rápido el ascenso capilar. Suelos muy permeables no son susceptibles, ya que limita la altura de ascenso por capilaridad.
La profundidad de la cimentacion depende de la proximidad a la capa freática.Suelos saturados de agua en época de lluvias, luego la sequía, la naturaleza del suelo, esta profundidad está evolucionando. Se debe determinar su altura máxima en un período de 10 años o más. Para una casa, un edificio, es raro que la geotécnica mire más de 10 años.
debe evitarse construir en zona húmeda, y es bueno encontrar un punto de no inundaciones con agua de lluvias. Entonces, si la cimentación está construida bajo el nivel del agua de el subsuelo o si sube con bastante frecuencia el nivel de el agua del subsuelo entonces los edificios, requieren de sellado (asfalto, arcilla montmorillonita) en los cimientos para evitar daños.
Una segunda solución (que no aconsejo) pero que es muy utilizada para edificios, es proporcionar una red de bombas para succionar el agua. Crea un drenaje artificial que localmente reduce el nivel del agua.
ANCHO DE CIMENTACIONES
La solucion del suelo
El ancho de las cimentaciones depende del tipo de suelo, incluyendo la naturaleza más o menos suelta de las capas bajo la casa. Puede empaquetar el suelo bajo la carga de la casa. Este asentamiento es debido a las eliminaciones de los vacíos entre las partículas, la evacuación de agua entre las partículas y la reorganización del grano entre ellos.
-Si la construcción es de madera, sólo los asentamientos diferenciales pueden ser dañinos.
-Suelo granular cancelar casi instantáneamente en la carga.
-Finos suelos reaccionan diferente en funciones de sus proporciones en limos y arcillas.
HUNDIMIENTO:
El suelo tambien puede empezar a resbalar en el caso de una carga excesiva. Las pequeñas particulas no tienen suficiente friccion interna para permanecer en su lugar, asi que se mueven hacia los lados de la cimentacion como la arena movediza.
Fricciones internas entre granos de arena no varían con la presencia de agua.
la proximidad con los cuerpos de agua o con riesgo de inundaciones. Ademas la tierra es blanda o susceptible a la licuefacción , la mayoría de las cimentaciones son grandes para evitar la inclinación progresiva de la pared.
El ancho de la cimentacion depende de los materiales utilizados en la estructura de la obra.
El ancho de las cimentaciones depende principalmente del peso del edificio. Una casa de madera es un promedio de 5 a 7 veces más ligero que casa de concreto o piedra. Este peso no es necesariamente distribuido uniformemente sobre los cimientos. lo mejor es evitar el sobre dimensionamiento para evitar problemas costosos en el futuro. Se requieren calculos precisos de la bajada de cargas.
Éste es un resumen de los problemas causados por un mal diseño de las cimentaciones con sus razones y algunas soluciones a los problemas:
1.- destrucción progresiva de cimentaciones:
Por oxidación (barras de acero( varillas) y concreto en contacto con el agua), descomposición química (madera se puede pudrir), por la acción de las heladas (filtración de agua en la base). Las bases se hacen mal: o bien son demasiado porosas, están agrietados, o bien se llevan a cabo con una mala protección general.
Solución:
-cubrir cimientos al descubierto y proteger a los lados.
-rehacer cimentacion
2.- deslizamiento de tierra:
El peso de la estructura provoca deslizamiento porque el suelo está muy suelto (presencia de agua). Las cimentaciones no son lo suficientemente profundas.
Solución:
-Estabilizar el suelo desde su interior drenando el agua(túnel horizontal, sembrar arboles para que absorban o se tomen el agua ) o por la estabilización (pilotes resistentes a fuertes esfuerzos o árboles con raíces profundas)
3.- elevación de la estructura, la destrucción de las articulaciones de las paredes, grietas en los muros.
Materiales de la estructura permiten cambios dimensionales.Dos razones son posibles.
Causa 1:
-cimentaciones bajo el nivel de las aguas subterráneas son como el casco de un barco, con la subida de las aguas, la flotación es dentro de la estructura.
Soluciones:
-Reducción del nivel de agua subterránea por bombeo
-Aumentar el peso total de la construcción
Causa 2:
-cimentaciones son demasiado profundas o demasiado ajustadas. La humedad se filtraba bajo los cimientos y levanta parcialmente la estructura. Los cimientos estan demasiado cerca de la superficie y el drenaje parece ineficaz.
Soluciones:
-Mejorar el drenaje de la tierra.
-Terraplenes alrededor de la casa para las capas de protección de las heladas profundas.
4.- colapso progresivo:
El terreno sigue siendo demasiado compresible para el peso de la obra o construccion.
Causas:
-El suelo podría ser pre comprimido.
-Fundaciones podrían haber sido más profundas para alcanzar la capa más dura del suelo(con postes o pilotes)
-base podrían haber sido más amplias.
Soluciones:
-Esperar. Si la compactacion es homogenea, hay posibilidades de que estabiliza en 10 o 15 años (depende de la naturaleza del suelo).
5.- asentamiento diferencial:
El suelo es heterogéneo, resistencia sólo en ciertos puntos a la carga aplicada.
Solución:
identificar los puntos mas bajos con un conector de camiones( esto ya se ha realizado sobre edificios enteros: el palacio de justicia de Annecy francia fue levantado con gatos hidraulicos 1220 años despues de su construccion.
no te preocupes demasiado por la verticalidad de las cosas.
6.- cambio gradual de las paredes o muros (inclinación):
Ejemplo de la torre de Pisa. El suelo está demasiado suelto a la superficie de contacto. las bases necesitan mas ancho
solucion: añadir grosor o espesor a la superficie de apoyo
Aumentar el peso en el lado que se levanta para equilibrar las presiones en el suelo
-Inyectar estabilizador en el suelo ( la lechada a presion)
dimensionamiento de cimentaciones
