Investigación_Cimentacion_sobr Investigación_Cimentacion_sobre_ROCA e_ROCA UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN Facuta! !e Ingenier"a # Ar$uitectura Ar$uitectura Escuea Aca!%mico Pro&esiona !e Ingenier"a Civi
INFOR'E 'ONO(R)FICO
Cimentaciones en Roca
Informe presentado como parte de la asignatura de Cimentaciones
Autores 'ic*ae Stiv +ua,a#a -abra .r#an +uan$ui -aacac*i -uis Fernan!o 'amani Catunta Samue Aberto 'arca Arocuti,a Ne!er /anabria S0nc*e1 2uan !e Dios Soncco 3uis,e
Puno4 2unio !e 5678
IN9RODUCCION El tema de las cimentaciones es uno de los más estudiados dentro de la ingeniería geotécnica geotécnica y toma mucha importancia importancia cuando se trata de suelos de poca resistencia, ya que se tienen que hacer consideraciones importantes para el diseño y la construcción de la propia propia ciment cimentació ación. n. El princi principal pal paráme parámetro tro para para la resisten resistencia cia de un terren terreno o de cimentación es la capacidad de carga del mismo y las deformaciones que este tendrá durante la construcción y después de esta. Sin emrago, cuando se hala de una cimentación sore roca, muchas !eces el tema llega a perder importancia al saer que la roca es un material sumamente sumamente competente competente y prácticamente indeformale, lo que en ocasiones pro!oca que los diseños omitan detalles detalles y consideracio consideraciones nes importantes que influyen influyen en las características características constructi!as constructi!as de alg"n proyecto, o peor a"n, se llegan a usar medios de diseño poco adecuados deido a la falta de información o el poco interés en conocer las características resistentes de un maci# maci#o o roco rocoso so.. $demá demáss se carec carecee de una una meto metodo dolo logí gíaa de diseñ diseño o y cons constr truc ucció ción n apropiada para estos casos. $ pesar de que el tema ha sido muy poco estudiado en comparación con el a!ance de la mecánica mecánica de suelos, e%isten e%isten métodos que e!al"an e!al"an la capacidad de carga carga de un maci#o roco rocoso so,, pero pero much muchos os de ellos ellos empí empíric ricos os o carec carecen en de un anál anális isis is prop propio io para para su formulación, tanto para para cimentaciones superficiales como para profundas, profundas, por lo que es importante la in!estigación de estos y una comparación de los mismos para e!aluar el más apropiado actualmente. En este traa&o se hace esta comparación tomando tamién en cuenta los métodos de diseño utili#ados actualmente en 'é%ico por las diferentes instituciones p"licas o pri!adas con el fin de oser!ar qué tan adecuado están siendo las normas o reglamentos en estos casos. Se plantean dos e&emplos prácticos para la e!aluación de las diferencias y dispar disparida idades des en los método métodoss e%isten e%istentes tes para para finalm finalmente ente emitir emitir recomen recomendac dacion iones es generales para el diseño y construcción de una cimentación en roca.
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O.2E9IVOS • • •
$prender del tema de cimentaciones sore rocas. Entender la importancia y metodos sore estas cimentaciones. Conocer los ensayos y tipos de muestreo necesarios para la determinación de las propiedades de la roca sana
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INDICE iseño y consideraciones para la cimentación en roca.....................................................(.
*arámetros de diseño..............................................................................................-
+.
ipos de Cimentación............................................................................................./
0.
Capacidad de carga en rocas...................................................................................1 0.(. Cimentaciones superficiales................................................................................1 0.+.
Cimentaciones profundas..............................................................................(0
-.
2alores y estimación de presiones admisiles.........................................................(1
/.
Consideraciones por discontinuidades en maci#os..................................................(3
Consideraciones y 4ecomendaciones en la construcción...............................................+(
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Dise:o # consi!eraciones ,ara a cimentación en roca
7; Par0metros !e !ise:o 5na cimentación en roca, como cualquier otra, tiene como propósito trasmitir al terreno las cargas que recie de la estructura que soporta. *ara su uen funcionamiento, la trasmisión se dee reali#ar sin alcan#ar la capacidad de carga o rotura del maci#o rocoso. amién, las deformaciones que e%perimenta el maci#o a&o la acción de la carga que recie, dee resultar compatile con las características resistentes de la estructura que soporta y de las funciones que desempeña. El diseño de cimentaciones en roca es diferente al de los suelos como ya se di&o, deido a que tanto las presiones de contacto admisiles como los asentamientos están regidos por su característica fundamental de ser un material discontinuo, es decir, que contiene desde fisuras apenas !isiles hasta grietas y fracturas geológicas mayores. El proyecto de una cimentación consiste primeramente en la elección de un sistema de transmisión de cargas al terreno que se a&uste a su naturale#a y resistencia. Se distinguen así dos tipos esenciales de cimentaciones6 las superficiales o directas, y las indirectas o profundas. Estas serán aordadas posteriormente. 7a elección del tipo de cimentación depende de las características de la ora, de la estratigrafía y la resistencia de los estratos que constituyen el terreno. 5na !e# elegido el tipo de cimentación, se procede a reali#ar el dimensionamiento tomando en cuenta los siguientes parámetros8 •
eterminación de la capacidad de carga de la roca así como de sus propiedades mecánicas y caracteri#ación de la misma
•
Cálculo de asentamientos que e%perimentará la roca deida a las cargas de ser!icio y cargas e%traordinarias si las huiera
•
eterminación de efectos deidos a la presencia de agua
•
'odos y mecanismos de falla así como las condiciones de esfuer#o
•
7as posiles consideraciones a tomar por la presencia de alguna falla o fractura que deiliten el comportamiento mecánico de la cimentación
5na !e# anali#ados estos parámetros, finalmente durante la construcción se reali#an oser!aciones y mediciones para corroorar el comportamiento de la cimentación y si es necesario reali#ar los a&ustes pertinentes.
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5; 9i,os !e Cimentación 7os tipos de cimentación sore roca se di!iden principalmente en superficiales y profundas. En la primera clasificación entran las #apatas, losas y en ocasiones y características especiales los ca&ones. En la segunda clasificación se encuentran las pilas y pilotes. 5na #apata es una ora de ampliación que se reali#a en el apoyo de una columna o muro para reducir o atenuar la presión de contacto con el terreno. Cuando estas estructuras se reali#an sore un muro, generalmente se denominan #apatas corridas por el dimensionamiento de las mismas y las longitudes que aarcan. 7as que se encuentran a&o columnas son denominadas #apatas aisladas y pueden tener diferente geometría. 7as #apatas aisladas son apropiadas en terrenos de a&a compresiilidad y cuando los asentamientos diferenciales entre columnas son incluidos en el diseño estructural del edificio sin incrementar el costo de la estructura misma. 7as #apatas corridas son recomendales cuando los asentamientos diferenciales en #apatas aisladas son inaceptales, ya que aportan una continuidad estructural entre columnas que reduce este tipo de asentamientos. 7as losas de cimentación se emplean cuando se aarca todo el espacio del terreno disponile para trasmitir las cargas, de tal manera que la presión es mínima. Con las losas, se disminuye el riesgo de fallas locales y de asentamientos deidos a la e%istencia de materiales deformales superficiales. *or lo general en estos tipos de cimentaciones se usa concreto hidráulico para las estructuras, refor#ado con acero o en el caso de #apatas corridas, se llega a utili#ar mampostería a ase de rocas más competentes que las propias del maci#o rocoso. Cuando el terreno cercano a la superficie es poco resistente, e%isten estratos de suelo, o cuando las cargas son altas, resulta con!eniente cimentar sore pilas o pilotes para trasmitir las cargas hasta un hori#onte más resistente y menos deformale. amién, cuando e%isten ca!idades en la roca dee re!isarse la estailidad a corto y largo pla#o, a&o las cargas que le serán impuestas. Si la resistencia no es suficiente, el techo será demolido o se perforará para dar paso a pilas o pilotes. 7os pilotes son miemros estructurales de sección trans!ersal pequeña en comparación con su longitud y por lo general son prefaricados para posteriormente ser hincados por medio de un martillo o un !irador. $ diferencia de los pilotes, las pilas son de mayores dimensiones en la sección trans!ersal y son coladas en el sitio de la cimentación, para su construcción se suele e%ca!ar un po#o hasta el ni!el de desplante, para posteriormente introducir el armado y colar. amién se pueden usar ca&ones herméticos que se !an introduciendo en el terreno hasta el ni!el de desplante que ser!irán como acaado de la pila.
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<; Ca,aci!a! !e carga en rocas Como se haía mencionado, los maci#os rocosos son medios discontinuos que estrictamente no pueden ser anali#ados como medios homogéneos y continuos en algunas ocasiones, por lo mismo su comportamiento a&o alguna carga depende esencialmente de las características del mismo, además de la resistencia y deformailidad que se presente en las discontinuidades y en la roca intacta proada en el laoratorio. $ pesar de esto, deido al poco a!ance en la determinación de propiedades de medios propiamente anisótropos, resulta con!eniente adoptar un comportamiento isótropo en determinados casos para el diseño, por lo que muchos de los métodos que se aordan consideran esta propiedad, al igual que en el estudio de suelos o materiales que no son completamente isótropos. 7os resultados de estos métodos han sido aceptados por la IS'4 9International Society of 4oc: 'echanics; y aplicados en diferentes oras de ingeniería. Com"nmente, la capacidad de carga de las rocas sometidas a ciertas cargas es muy grande comprada con la solicitación a la que será impuesta, de modo que no constituye un factor limitante para el dimensionamiento, sin emargo, es necesario reali#ar un cálculo de este factor para así dar más seguridad al diseño de la ora.
<;7; Cimentaciones su,er&iciaes 7as e%presiones y métodos utili#ados para calcular la capacidad de carga en cimentaciones superficiales se puede di!idir primeramente dependiendo de su calidad y estado de fisuración en tres tipos8
(; 4oca homogénea sana y de alta resistencia8 Se tiene un maci#o prácticamente sin fisuras ni discontinuidades y presenta un 4< casi del (==>. *rincipalmente rocas ígneas y algunas metamórficas.
Figura 7 'aci1o sano !e basato
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+; 4oca homogénea fisurada8 E%isten fisuras en el maci#o de de poca persistencia y la orientación de estas no está en contra de la dirección de la carga que le será aplicada. ?eneralmente la separación de las discontinuidades es mayor a 0= cm. En esta clasificación entran tamién aquellas rocas que estén muy fracturadas pero sin grandes depósitos de rellenos o discontinuidades de gran rele!ancia.
Figura 5 Figura =;5 Roca &isura!a
+; 4oca muy alterada y con grandes depósitos de relleno8 el medio está totalmente fisurado y predominan más rellenos que roca, presenta estratificación.
Figura < Roca mu# atera!4 ,re!ominan reenos
Roca homogénea sana y de alta resistencia @)*ágina
Este tipo de medio es frecuentemente más resistente y menos deformale que el concreto y por tanto, el cálculo de su capacidad de carga es en muchas ocasiones innecesario. Sin emargo, se recomienda emplear un porcenta&e de la resistencia a la compresión simple de la roca intacta conser!ador. E%isten en la literatura muchos factores que se proponen para atriuir un !alor a este porcenta&e pero se recomienda que este no sea mayor al cuarenta por ciento. El empleo de solo el cuarenta por ciento se &ustifica por el efecto de escala, y por ser el promedio de todos los factores que se presentan. *or lo tanto la e%presión utili#ada es la siguiente8
onde8
ACapacidad de carga admisile
A4esistencia a la compresión de una muestra en laoratorio Esta e%presión limita el &uicio del ingeniero y las oser!aciones que tenga del maci#o así como la magnitud de la ora, inter!engan para aumentar o disminuir el factor de proporcionalidad y así se pueda tener más certidumre. Se adoptan tamién otros criterios para la e!aluación de maci#os de estas características que se asan en el modelo de Boe: y roDn, que se aordaran en el siguiente apartado, o tamién semiempíricos asados en talas y oser!aciones. Roca homogénea fisurada
$l igual que en la roca sana, con un deido tratamiento y un conocimiento adecuado de las características del maci#o, suele no tener importancia el !alor de la capacidad de carga, si el ancho de la cimentación es más pequeño que la separación de las discontinuidades. Sin emargo, cuando no sucede esto y se tiene cierta incertidumre de los datos con los que se cuentan y la ora a e&ecutar es de gran rele!ancia, se puede utili#a una gran !ariedad de métodos y e%presiones que toman en cuenta diferentes parámetros o prolemáticas y su uso y !eracidad se anali#ará posteriormente. •
De acuerdo al Manual de la Sociedad Canadiense de Geotecnia
Se consideran para el diseño por este método a los maci#os que presenten una resistencia a la compresión mayor a (= :gcm+.
onde8
ACapacidad de carga admisile
ACoeficiente que depende del estacionamiento de las discontinuidades El !alor de :sp se calcula con la siguiente fórmula8
onde8 cAEspaciamiento de las discontinuidades
AEspesor de las discontinuidades A$ncho de la cimentación G tamién con la ayuda de la siguiente gráfica tomando en cuenta las consideraciones que se presentan.
Se puede decir que en este método no podría hacerse un cálculo para maci#os con 4'4 o ?SI inferiores a += y de += a -= se tendría que !erificar tamién deido al espaciamiento permitido entre discontinuidades.
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•
De acuerdo a manuales utilizados en E.U.A ( NAVY, ARMY, ACI
Estos criterios ásicamente se apoyan en los modos de falla de la roca propuestos por SoDers 9(3@3; cuando se le aplican cargas e%ternas, la calidad de roca soportante y las discontinuidades que presenta el maci#o. En las siguientes figuras 9-.-; se muestran los tipos de falla y las consideraciones de cada caso.
(= ) * á g i n a
Figura = 'o!os !e &aa seg>n So?ers # basa!o en De,arment o& t*e Arm# *ara el caso a; donde se tiene roca landa intacta como arenisca alterada, &ares, rocas calcáreas porosas, etc. Se presenta una falla de tipo general por lo que se recomienda el uso de la tradicional fórmula de er#aghi para suelos pero tomando en cuenta las características de la roca.
ACapacidad de carga ultima CACohesion del maci#o rocoso
(( ) * á g i n a
A *rofundidad de desplante A*eso !olumétrico de la roca A$ngulo de friccion interna del maci#o rocoso A$ncho de la cimentación
El caso ; se presenta cuando e%iste un maci#o sedimentario, de comportamiento plástico o d"ctil y el espaciamiento de las discontinuidades es mayor al ancho de cimentación, como argilitas, limonitas, lutitas, etc. Se presenta una falla de tipo local por lo que la profundidad de la e%ca!ación no representa alg"n camio en la estimación de la capacidad de carga, se recomienda el uso de la siguiente e%presión8
odos los términos pre!iamente definidos *ara el caso c;, de falla por compresión de las columnas de roca y comportamiento plástico, el espaciamiento de las discontinuidades hace que pueda tomar la capacidad "ltima por cada loque no confinado mediante la siguiente e%presión8
Si el maci#o tiene espaciamientos a"n menores, se considera que está muy fracturado y la falla no toma en cuenta la cohesión, por lo que se usa la siguiente e%presión8
(+ ) * á g i n a
*ara el caso d; donde se presentan &untas !erticales por dea&o de la #ona de contacto o incluso ca!idades de poca profundidad, se utili#an dependiendo de la geometría de la #apata, las siguientes fórmulas. *ara secciones circulares8
*ara secciones cuadradas8
*ara secciones corridas 97H0+;8
*ara la estimación de los !alores de c y Jcr se utili#an las gráficas
(0 ) * á g i n a
<;5;
Cimentaciones ,ro&un!as
*ara el diseño de una cimentación profunda en roca y la determinación de su capacidad de carga, se deen tomar en cuenta las siguientes condiciones. KS'I?L •
En una hipótesis muy conser!adora, la capacidad de carga se deri!a de la resistencia por punta "nicamente6 sin emargo se dee reali#ar una limpia después de la e%ca!ación para asegurar esta capacidad y e!itar daños en la estructura o asentamientos deidos a la e%pulsión o compresión del a#ol!e
•
7a capacidad de carga se deri!a de la adherencia entre el concreto y la roca a lo largo del área lateral de contacto. Esta resistencia tamién llamada resistencia al fuste, depende en gran medida de la calidad de la superficie de la roca en las paredes del tramo empotrado
•
7a cominación tanto de la capacidad de punta como la de fuste da como resultado la capacidad de carga admisile aunque algunas !eces en la práctica sólo se diseña con la de punta
•
Se deen tomar en cuenta parámetros como la profundidad de desplante, el empotramiento sore la roca además de los que se estale#can en los distintos métodos
•
M!todo Canadiense "ara cimentaciones "ro#undas
Es muy similar al que se usa para cimentaciones superficiales pero tiene una !ariante en el cálculo que incluye la geometría de la pila y de la e%ca!ación.
(- ) * á g i n a
onde8 A *rofundidad de empotramiento de la roca A iametro del pilote odos los demás parámetros son iguales a los que se ocupan para el caso de cimentaciones superficiales y tamién tomando en cuenta las restricciones que se plantean.
M M!todos de ti"o En la literatura e%isten un gran n"mero de teorías que calculan la capacidad de punta de una pila sólo con la multiplicación de un factor empírico N por la resistencia a la compresión simple de una muestra de roca inalterada del maci#o potencia
ele!ado a una
que tamién suele asignarse empíricamente. $lgunos autores asumen
linealidad en la ecuación por lo que . En la tala (, se muestran las !ariaciones a la ecuación de acuerdo al autor asumiendo linealidad.
(/ ) * á g i n a
9aba 7 Resumen m%to!os $ue utii1an un &actor # sin e@,onente en e vaor !e a resistencia a a com,resión unia@ia !e a roca .asa!o en Serrano4 Oaa # 2u0re1 5676
7os !alores de !arían de acuerdo a las características del maci#o rocoso así como de la geometría de la pila en algunos casos. En el caso de GOJeill y 4eese se usa un !alor de + si el empotramiento es menor a un diámetro o +./ si es mayor de (./ diámetros y hay roca sana en + diámetros a&o la punta. En los métodos donde toman el parámetro osea que no se acepta la linealidad, en la mayoría de las !eces este parámetro es igual a =./. e estás podemos ásicamente destacar dos deido a su reciente pulicación y uso que son las siguientes8
(1 ) * á g i n a
9aba 5 Resumen m%to!os $ue utii1an un &actor # con e@,onente en e vaor !e a resistencia a a com,resión unia@ia !e a roca
=; Vaores # estimación !e ,resiones a!misibes *ara cuando se requiere una estimación preliminar de la capacidad de carga o no se reali#a una e%ploración muy elaorada del sitio deido a que las características del proyecto no lo demandan, pueden emplearse !alores predeterminados de presiones admisiles que se han elaorado a lo largo del tiempo de acuerdo a la e%periencia y a prueas reali#adas en algunos otros proyectos. Estos !alores tamién sir!en como comparación de los otenidos por medio de los métodos para calcular la capacidad de carga y así !erificar si se encuentra en el rango de lo permisile. En particular, estos !alores proporcionan un grado de seguridad ra#onale contra la falla al corte y contra asentamientos proales en cimentaciones superficiales. Sin emargo, sólo se recomienda su uso en anteproyectos o construcciones de poca importancia o riesgo. 7a CNE K(3@3L propone una tala de presiones admisiles en su 'anual de iseño que hala sore Cimentaciones en roca y tienen las siguientes consideraciones o limitaciones8 •
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7a má%ima presión transmitida deida a cargas e%céntricas que incluyen cargas !i!as y peso propio más cargas laterales permanentes, no deerá reasar los !alores presentados *uede permitirse un e%ceso de hasta un tercio de la presión admisile para cargas !i!as transitorias, de !iento o sismo 7as #apatas deerán estar desplantadas al menos /=cm a&o la superficie del terreno Se puede incrementar con &uicio prudente en /> la presión mostrada por cada metro de profundidad de la #apata 7os !alores que se presentan en la tala 0, serán tomados como la capacidad admisile por lo que no se dee tomar en cuenta un factor de seguridad
(@ ) * á g i n a
*ara roca de cualquier tipo muy fracturada, desgastada o incluso con rotura a simple !ista, será necesaria una e!aluación en el sitio incluyendo una pruea de carga si es necesario. *ara el "ltimo caso de la tala, se dee considerar que el tipo de roca es propenso a e%pansiones lo que pro!oca lieración de esfuer#os por lo que el uso de la presión admisile dee ser sólo comparati!o.
9aba < Presiones a!misibes CFE 7BB Presiones
E%isten otras formas para la estimación de la presión admisile que toman en cuenta algunas características de la clasificación de maci#os rocosos como el 4<, la < de arton, el 4'4 de ienaDs:i o el ?SI. *ec: en (3@- propuso !alores de presiones admisiles tomando en cuenta el 4< mediante la siguiente tala.
(F ) * á g i n a
9aba = Vaores !e ,resiones a!misibes con R3D
*ara el caso de pilas, se puede usar el siguiente gráfico que toma en cuenta el 4'4 de ienaDs:i y es propuesto por el manual de diseño de Bong Pong.
9aba Vaores !e ,resiones a!misibes con R'R +ong ong
7as presiones admisiles, como ya se di&o, son "nicamente !alores comparati!os y de apoyo. En algunos casos se presenta el !alor de la por lo que se dee emplear un factor de seguridad para así tener la presión admisile a aplicar. En la mayoría de los códigos y manuales, el factor de seguridad es igual o mayor que 0, sólo tomando en cuenta las cargas !i!as y muertas aplicadas, por lo que este factor dee aumentar a medida que se presenten cargas e%traordinarias como sismo o !iento.
(3 ) * á g i n a
/.
Consi!eraciones ,or !iscontinui!a!es en maci1os rocosos;
anto para el diseño como para la construcción de una cimentación sore roca, muchas !eces es necesario además de todas las consideraciones pre!ias, ciertas peculiaridades y recomendaciones dependiendo del tipo de discontinuidad que se trate y su locali#ación. Estas recomendaciones se asan en la e%periencia de proyectos pre!ios o en casos peculiares. 7as &untas !erticales de dos a die# centímetros de aertura y separaciones mayores a la ase de cimentación, con o sin relleno, no afectan a la capacidad de carga de la roca. En este caso, como ya se ha mencionado, se puede considerar como roca intacta y el !alor de su capacidad de carga puede ser igual al cuarenta por ciento de la resistencia a la compresión de la roca sana. Si entre las &untas e%iste alg"n relleno arcilloso o de otro tipo, se deerá tomar en cuenta la presencia de asentamientos diferenciales de la estructura. Cuando se tengan cargas muy altas. En el caso de que la cimentación no tenga una superficie perpendicular a las cargas aplicadas sino que su estailidad está asociada a la falla por desli#amiento de loque de roca, esta dee ser anali#ada a partir del equilirio de fuer#as que act"an sore el loque como se anali#a la estailidad de taludes tradicional Cuando se presenta una falla, se dee !erificar primero la acti!idad de la misma, si es que esta acti!a o no, mediante medidas de instrumentación o registros geológicoQtopográficos. 5na !e# detectada la falla si es que es acti!a y se encuentra en una #ona propensa de la cimentación, se dee considerar la reuicación de la misma o la colocación de pilas o lumreras alrededor de la cimentación que impidan el mo!imiento de la falla, o considerar la posiilidad de si el diseño partía de una cimentación superficial, hacerla profunda, hasta un estrato donde la falla no tenga acti!idad. $"n en este caso, se dee dar un tratamiento de estailidad aledaño que e!ite posiles daños a la cimentación y la estructura. En caso de que se trate de una falla inacti!a, astará con un uen tratamiento a ase de inyecciones o ancla&e para me&orar las características del maci#o. $demás se deerán tomar en cuenta los esfuer#os trans!ersales que pueden afectar a la cimentación. En caso de presencia de pliegues, se dee !erificar la presencia de oquedades o ca!idades por dea&o de los mismos, ya que es muy com"n que se presenten. Si se presenta alguna oquedad a una profundidad mínima, se deerá e%ca!ar y desplantar a partir del punto de la oquedad si se presenta a una profundidad alta, dependerá de las características del proyecto para !alorar la presencia de pilas que lleguen hasta la profundidad de la oquedad o simplemente con la construcción de una delgada losa de cimentación que e!ite transmisión de esfuer#os hasta esta #ona. amién un tema de interés cuando se trata de cimentaciones sore roca, se dee a la presencia de ca!idades las cuales aparecen principalmente en terrenos cársticos o pseudocársticos. Estas ca!idades son producidas por la misma inter!ención humana o por procesos naturales. 7a acti!idad minera es la principal causa de ca!idades de origen humano y el hundimiento o colapso por !ie&as minas es una de las más antiguas formas de alteración superficial causados por el homre.
+= ) * á g i n a
Su presencia tiene una gran implicación en la ingeniería de rocas en general8 •
Se presenta topografía irregular que pro!oca que la roca madre sea de condiciones tamién irregulares y pro!oquen hundimientos diferenciales o totales
•
Se requiere de tratamientos comple&os de inyección y se presentan condiciones difíciles de e%ca!ación
•
*rolemas asociados al flu&o de agua que requieren seguimientos de flu&o y la des!iación de los mismos de la #ona de cimentación
*ara e!itar estas prolemáticas, se recomienda8 • •
•
•
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E!itar el área para el uso de carga si es posile ransferir las cargas a los lados de la ca!idad cuando estas sean de a&a magnitud 4ellenar las ca!idades para minimi#ar el hundimiento, pre!enir un colapso catastrófico y e!itar la ampliación de las mismas Contar con un programa de drena&e pro!isional suterráneo y superficial antes de la construcción de la cimentación y posterior para el control esarrollo de modelos asados en el método del elemento finito para el cálculo de esfuer#os deidos a la estructura sore el maci#o para oser!ar el comportamiento del mismo en la #ona o #onas donde se presente la ca!idad
+( ) * á g i n a
Consi!eraciones # Recomen!aciones en a construcción Como saemos, el proyecto y dimensionamiento de una cimentación en roca, no termina con la reali#ación de planos sino que se pueden presentar modificaciones durante el periodo constructi!o a medida que la e%posición en masa del maci#o rocoso !a re!elando sus características reales con una !isión que en ocasiones no se !en en los estudios pre!ios. *ara ello, se dee inspeccionar cuidadosamente cada acti!idad para que el comportamiento responda realmente a los requerimientos pre!istos en el proyecto. 7a parte principal de la construcción de una cimentación es la e%ca!ación para la cual e%isten !arios métodos aplicales, en los cuales se dee considerar tanto las características del maci#o a e%ca!ar como el dimensionamiento de la cimentación. Entre los métodos e%istentes se encuentran8 •
*erforación y !oladura8 de los más utili#ados para el caso de rocas, aunque se deen pre!er ciertas cuestiones como minimi#ar el daño de la ase a la hora de reali#ar la !oladura para e!itar la presencia de nue!as discontinuidades o la ampliación de las ya e%istentes.
•
*recorte de la #ona de cimentación6 con este método se e!ita en gran medida la propagación de la onda e%pansi!a hacia la roca madre y la inducción de tensiones dinámicas que fisuran el maci#o.
•
*ostcorte8 se aplica a la "ltima línea de la e%ca!ación, en donde estará el perímetro de la misma, detonándola al final de todas las demás líneas de la !oladura. 4equiere de una perforación más cerrada, con menor carga por arreno que el resto de la !oladura, y se pretende dañar menos a la masa de roca que permanecerá in situ.
•
4asgado8 es un método por el cual se deilita el material con maquinarias como e%ca!adoras, tractores, martillos eléctricos a modo de tener material más traa&ale y de fácil despla#amiento con cargadores frontales o camines de carga. 'ediante sierras8 no es una práctica com"n pero es de utilidad en casos donde se requiera cortar una ranura a lo largo de una línea de e%ca!ación antes de la !oladura y de&a una superficie lisa comparada con otro tipo de métodos. Chorros de agua8 pueden ser utili#ado para el corte de ranuras, agu&eros de perforación, el recorte de líneas de e%ca!ación, limpie#a de material suelto de una e%ca!ación superficie etc. Jo es muy recomendale ya que se necesitan altas presiones y gran cantidad de agua.
•
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urante la construcción de la cimentación se dee garanti#ar la estailidad y el uen estado del sitio. 7a estailidad fue tratada en el capítulo anterior. En caso de alguna suspensión temporal de la ora o periodos prolongados donde no se pueda reali#ar alg"n tipo de construcción por inclemencias climáticas, se recomienda proteger el sitio con alg"n material para e!itar la erosión o descomposición del maci#o durante este tiempo. ++ ) * á g i n a
Esto se puede lle!ar a cao con alguna pantalla de concreto pore, un material geote%til o incluso plásticos o madera que curan el terreno.
ConcusionesG 7; Se requiere siempre un detallado y preciso le!antamiento geológico y de la #ona a desarrollar, con los métodos mencionados en el capítulo + para conocer de manera general el estado en que se encuentra el maci#o rocoso. En este sentido, en 'é%ico, en las #onas de roca !olcánica como el sur de la Ciudad de 'é%ico, a pesar de presentar asaltos de gran resistencia, se dee tener cuidado con las ca!idades u oquedades que se presentan en este tipo de roca. En la #ona de la península de Rucatán, tamién se deen detectar las ca!idades persistentes en rocas sedimentarias y no soreestimar la resistencia de la roca ya que es landa y su comportamiento !aría significati!amente
5; Se dee reali#ar la caracteri#ación del maci#o rocoso con alguna de las clasificaciones geomecánicas antes mencionadas, de preferencia el 4'4 o ?SI para el caso de cimentaciones
<; 4eali#ar muestreos y prueas de laoratorio son necesarias para la determinación de las propiedades de la roca sana, principalmente la resistencia a la compresión simple.
=; El tratamiento del maci#o rocoso se dee reali#ar una !e# anali#ado y caracteri#ado tomando en cuenta las solicitudes del proyecto y la escala del mismo
; *ara el cálculo de capacidad de carga de los métodos descritos en el capítulo se recomienda principalmente utili#ar el método de Serrano y Glalla como principal método, y los de Carter y PulhaDy con sus recomendaciones aordadas así como el del manual Canadiense de consulta o !erificación y se recomienda de&ar atrás los métodos que solo toman en cuenta un porcenta&e empírico de la resistencia a la compresión simple.
8; El cálculo de asentamientos aunque pare#ca poco rele!ante, se dee reali#ar siempre y se recomienda el uso de cualquiera de los métodos asados en la teoría elástica.
; 7os !alores de presiones admisiles nunca se deen tomar como "nico medio para el diseño, sólo pueden ser usados como referencia una !e# calculada la capacidad de carga para comparar si es el caso, ya que como se oser!ó, los límites que se mane&an en ocasiones no son los resultantes propiamente y con estos !alores, se llega a hacer un diseño sorado o equí!oco.
H; Se dee traa&ar siempre del lado conser!ador a la hora de asignar parámetros o !alores empíricos, pero con medida, ya que tamién se dee cuidar costoQ eneficio de la ora, por lo cual el criterio del ingeniero es fundamental.
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