ALUMNO: JUAN DANILSON HERRERA VÁSQUEZ
PROBLEMA DE APLICACIÓN La propietaria de un colegio a decidido construir el segundo piso; días después de inaugurada la obra se presentaron fisuras en los muros del primer piso; razón por la cual se solicitó el estudio de suelos y cimentaciones; concluyéndose que dos zapatas estaban cimentadas sobre un suelo blando tal como se muestra en la figura. Se pide hallar la solución así como indicar los procedimientos constructivos constructivos a seguir.
La solución a este problema sería que las dos zapatas sean conectadas con el suelo firme que en este caso sería la grava bien graduada para esto existen diferentes formas de solucionar una de ellas es las inyecciones de cimentación.
ALUMNO: JUAN DANILSON HERRERA VÁSQUEZ Inyecciones de cimentación
Cuando aparecen patologías en muros, cerramientos y tabiquería que se manifiestan con grietas y fisuras de mayor o menor magnitud, es probable que estemos ante un problema de asentamiento del terreno y de la cimentación. Las obras que solucionan estos daños en el apoyo del edificio han evolucionado actualmente hacia sistemas de tratamiento poco invasivos en comparación con los tradicionales métodos de consolidación y recalce que incorporaban procesos de excavación, maquinaria pesada, vibraciones, polvo y diversas molestias a los ocupantes de los edificios. El procedimiento que presentamos, además de evitar estos problemas colaterales a la ejecución de la obra, cuenta con un grado de eficacia y garantía de la intervención para la seguridad de la cimentación que consigue la estabilidad del edificio en el tiempo, mejorando la capacidad del terreno por un lado y a la vez transmitiendo las cargas que llegan al cimiento que ha asentado hasta capas más profundas y de mayor resistencia.
Esta técnica mixta de consolidado, resultado de años de estudio y experiencia aprovecha la potencia consolidante de las resinas expansivas combinándola con la alta capacidad de carga de los micropilotes hincados a presión, obteniendo los siguientes resultados:
Consolidado y aumento de la capacidad de carga del terreno bajo los cimientos. Relleno de cavidades, fisuraciones y microvacios que pudieran existir en el terreno. Consolidado de la superficie de contacto entre terreno y cimientos con la finalidad de unificar la distribución de cargas. Elevación de la estructura. Transferencia en profundidad de parte del peso de la estructura.
ALUMNO: JUAN DANILSON HERRERA VÁSQUEZ
La intervención se realiza en dos fases: Primera fase de ejecución
Consiste en la realización de perforaciones de un diámetro de 18 milímetros que atraviesan verticalmente los cimientos. La distancia entre una perforación y la siguiente puede variar entre 1 y 2 metros según las exigencias de la obra. En cada perforación se introduce un tubo metálico dentro del cual la resina expansiva se inyecta en estado líquido justo debajo del elemento de cimentación; de esta manera la resina penetra en las cavidades, fisuras y microvacíos presentes en el subsuelo.
Por reacción química el producto inyectado expande rápidamente su propio volumen hasta 15-20 veces pasando al mismo tiempo a su estado solido. La expansión de la resina comprime las capas de terreno más débiles. A medida que la resina va consolidando, el terreno irá encontrando una resistencia cada vez mayor, hasta que podrá desarrollar su fuerza de empuje únicamente hacia arriba, provocando el levantamiento de la estructura que se encuentra por encima. En ese momento tenemos la seguridad de que la capacidad portante del terreno es mayor que la carga estática del edificio que se encuentra por encima, con lo que tenemos la certeza de que la intervención ha tenido éxito. Las comprobaciones necesarias se realizan aplicando en los muros una serie de sensores que, mediante un nivel láser, permiten medir con precisión milimétrica los movimientos verticales de la estructura tratada. La expansión de la resina comprime el terreno, produciendo un triple efecto: Reordenación de las partículas, en especial las más finas, como consecuencia del empuje radial originado por los efectos de la fuerte compresión inducida por la resina. Incremento de la presión intersticial, con la correspondiente expulsión del agua existente, puesto que la expansión de la resina tiene el mismo efecto que el generado
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por la aplicación de una sobrecarga en el terreno, con el consiguiente incremento de las presiones que actúan sobre el mismo. Formación del bulbo creado por la resina que, una vez expandida, se consolida formando bulbos y ramificaciones de distintas formas. Es como si se introdujera en el terreno, en los puntos en los que es más necesario un incremento de la capacidad portante, un cuerpo sólido con características de alta resistencia a la compresión y al esfuerzo cortante. Segunda fase de ejecución
Consiste en la ejecución de unas perforaciones de 64 mm de diámetro, alternadas a las inyecciones, que atraviesan verticalmente el elemento de cimentación. La perforación se interrumpe cuanto se alcanza el terreno tratado anteriormente con la resina. Los elementos constitutivos del micropilote, se hincan a presión, silenciosamente, a través del taladro, así realizado, sin extracción de terreno. Dichos elementos se hincan bajo la estructura, previamente tratada con inyección de resinas expansivas, utilizando un pistón hidráulico. De este modo, en presencia de terrenos con características geomecánicas muy bajas, el efecto de consolidado producido por la aplicación de resinas expansivas puede ser aumentado posteriormente por la capacidad portante del micropilote que permite transferir a los estratos más profundos parte del peso de la estructura, disminuyendo de forma sensible la carga que la cimentación transmite al terreno inmediatamente debajo de ella, así como incrementar por medio de las inyecciones de resina, la capacidad portante del bulbo de tensión. Los resultados que se obtienen aplicando conjuntamente las dos técnicas son excelentes.
Consideradas las dimensiones reducidas de los micropilotes, los taladros no debilitan la cimentación y no es necesario realizar un encepado del mismo.
ALUMNO: JUAN DANILSON HERRERA VÁSQUEZ
Son fáciles de ejecutar ya que la maquinaria es de tamaño reducido, lo que permite acceder a sótanos y sitios de reducidas dimensiones.
Cada micropilote está formado por varios tubos de acero normalizado europeo S355 de una longitud de 1 m, que tienen un diámetro exterior de 62 mm, un espesor de 8 mm, uniéndose una pieza a la siguiente mediante una rosca cónica de 5 cm de longitud. El micropilote está corrugado por su parte exterior para mejorar la fricción con el terreno (resistencia por fuste). Para la ejecución de los micropilotes de GeoNovatek es necesaria la presencia en la zona de trabajo de dos máquinas montadas sobre oruga. Las dimensiones de esta maquinaria son reducidas, pudiendo trabajar dentro de viviendas, en sótanos y zonas estrechas. En primer lugar se realiza una perforación de 64 mm de diámetro por cada micropilote, que atraviesa la cimentación que se prevé recalzar. La perforación se realiza a través de la perforación, de forma vertical o ligeramente inclinada, según las características de la cimentación, y se detiene al llegar al terreno bajo la misma. La hinca del micropilote se realiza a presión continua, sin golpeos, mediante un cilindro hidráulico montado sobre una de las orugas y que se ancla a la propia cimentación. El micropilote se hinca hasta alcanzar un terreno firme e indeformable, alcanzando una fuerza máxima de hinca de 26 toneladas. Una vez hincado el micropilote se une a la cimentacion existente, usando un mortero especial de anclaje hormigón-metal, que no sufre retracción y que, una vez fraguado, asegura una unión perfecta de la cimentación con la cabeza del micropilote, llegando a obtener una fuerza de adherencia de 60 MPa.
Los micropilotes MP60 presentan un incremento notable de su resistencia por fuste tras su ejecución en obra. Cuando se les somete a pruebas de carga varios días después de la hinca, se obtienen valores de resistencia muy superiores.
