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Recomendaciones geotécnicas para cimentaciones sobre rellenos controlados

En algunas ocasiones es necesario valorar la posibilidad de realizar cimentaciones sobre rellenos controlados, ya sea por la existencia previa del relleno o como posible técnica de mejora del terreno de cimentación (saneo o sustitución) frente a opciones de cimentación indirectas más costosas.

Evidentemente, hablo de rellenos controlados, nunca debería apoyarse una cimentación sobre un relleno incontrolado o de dudosa procedencia.

A continuación, analizo las consideraciones geotécnicas más importantes para el diseño de cimentaciones sobre rellenos controlados, según las dos situaciones anticipadas más arriba.

Relleno preexistente

Ante la situación de un relleno preexistente sobre el que deba plantearse una cimentación directa, es fundamental tratar de obtener las características del material utilizado y su adecuada puesta en obra.

Esta información puede tratar de obtenerse si se tiene acceso al control de calidad llevado a cabo durante su ejecución.

En caso contrario, es recomendable abordar los siguientes puntos:

  • Verificar la compacidad del relleno mediante ensayos de penetración;
  • Obtener muestra representativa del material, mediante calicata, para someterla en laboratorio a un ensayo Proctor Modificado;
  • Aprovechar la calicata para observar la existencia o no de tongadas y determinar el espesor de las mismas, si es posible.

De este modo, los resultados del Proctor nos permitirán conocer la densidad máxima y la humedad óptima a la que se alcanza esta. Por otro lado, los penetrómetros nos proporcionarán información aproximada de si efectivamente esa compactación se ha llevado a cabo. En este sentido, un material granular correctamente puesto en obra es dificil que no alcance tensiones admisibles de 2,00 kg/cm2.

Relleno de nueva construcción

Esta situación puede plantearse como mejora por sustitución de un material sobre el que no sea posible apoyar la cimentación (relleno antrópico, suelo blando de espesor reducido, etc.).

Puesto que no hay forma de conocer a priori la calidad ni la correcta puesta en obra del material de sustitución, es necesario recomendar el cumplimiento de al menos los siguientes aspectos:

  • El material empleado será granular, con un contenido de arcilla no excesivo y totalmente exento de elementos degradables o agresivos, tales como sales, materia orgánica o yesos, entre otros; puede ser conveniente precisar en este sentido, haciendo referencia a los materiales seleccionados definidos en el PG-3 de carreteras;
  • Será necesario obtener en laboratorio el Proctor Modificado de referencia del material a utilizar;
  • La puesta en obra del relleno será en tongadas de 30 cm de espesor, compactadas al 100% del Proctor de referencia;
  • Deberá comprobarse la compactación real obtenida en cada capa mediante el control de densidades y humedades de puesta en obra.
  • Tras la construcción del relleno, es recomendable efectuar comprobaciones de compacidad mediante ensayos de penetración, al menos en las zonas de apoyo de los elementos de cimentación.

Generalmente, puede asumirse una tensión admisible de 2,00 kg/cm2, sin que deban esperarse asientos superiores a 25 mm, si se cumplen las condiciones de calidad detalladas.

EJEMPLO

En un emplazamiento va a construirse una nave industrial de 40 x 15 m. Los reconocimientos geotécnicos revelan la presencia de un conjunto antrópico de unos 3,50 m de espesor. Bajo este, aparecen arcillas de consistencia media. Finalmente, a estos materiales les subyace un sustrato rocoso detrítico.

En estas condiciones, son posibles diversas opciones de cimentación.

En primer lugar, es necesario descartar el apoyo sobre los rellenos antrópicos, dado que estos son heterogéneos y potencialmente compresibles, por lo que pueden dar problemas de asientos diferenciales.

Por otro lado, su espesor (3,50 m) aún siendo notable, puede ser viable en cuanto a plantear una sustitución total por material adecuado, de forma que después sea posible diseñar una cimentación directa sobre este suelo mejorado.

Alternativamente, cabe la posibilidad de plantear pozos de cimentación que permitan atravesar este relleno antrópico y transferir las cargas de la estructura a la arcilla infrayacente.

Finalmente, si los pozos pueden plantear problemas de ejecución por modulación de apoyos (apoyos muy próximos entre sí), problemas de excavación bajo el nivel freático o de estabilidad de las paredes, sería interesante estudiar el pilotaje de la estructura hasta el sustrato rocoso.

El coste de cada opción será seguramente el factor determinante a la hora de decidir una u otra forma de cimentación.

A pesar de que la sustitución del relleno antrópico pueda parecer más económica, puede ser costosa si no se dispone de material adecuado próximo o si el volumen a reemplazar es elevado. Además, requiere un control de calidad exhaustivo para garantizar una buena capacidad de carga.

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Categorías:Cimentaciones
  1. javier
    21 febrero 2010 en 02:06

    Conociendo el percal y como se las gasta el personal con las obras, yo cuando recomiendo una sustituci´´´on del terreno por un relleno estructural siempre recomiendo losa encima del relleno estructural. Porque ni una sola vez que me han llamado para que comprobar “lo bien que se habia hecho el relleno” , admitir´´ia zapatas aisladas con 2 kp/cm2.

  2. PPeeete
    25 febrero 2010 en 22:18

    Si vas a recomendar un relleno vete a las especificaciones de los pliegos o no recomiendes nada, porque no lo van a hacer, poco conoces tu la obra.

    • jumigopa
      26 febrero 2010 en 09:12

      Un informe geotécnico solicitado para caracterizar un relleno no puede “no recomendar nada”. Para eso, quien lo solicita podría rellenar una quiniela y ahorrarse el coste del reconocimiento, ¿no crees?.

      Pienso que lo expuesto en el post es lo suficientemente claro y prudente como para no ser necesario añadir más.

  3. javier
    26 febrero 2010 en 16:51

    PPeete: Cuando recomiendo hacer un relleno digo” se realizará un relleno de tipo estructural, es decir puesto en obra en tongadas y compactación adecuadas” y punto. a buen entendor pocas palabras, y si se pasan por el “forro” la recomendación, como geológo ese ya no es asunto mio.

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