ASENTAMIENTOS INMEDIATOS — Los asentamientos inmediatos dependen de las propiedades de los
suelos a bajas deformaciones, en cuyo caso puede aceptarse su comportamiento elástico, y de la rigidez y extensión del
cimiento mismo.
ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACIÓN — Los asentamientos por consolidación se producen por la
migración del agua hacia afuera de los suelos saturados, como respuesta a una sobre carga externa. Se define también
como consolidación primaria.
ASENTAMIENTOS SECUNDARIOS — La consolidación secundaria puede definirse como la deformación en
el tiempo que ocurre esencialmente a un esfuerzo efectivo constante. No obstante, las deformaciones propias de la
consolidación primaria pueden coincidir en el tiempo, con las de la consolidación secundaria.
ASENTAMIENTOS TOTALES — Son la suma de asentamientos inmediatos, por consolidación y
secundarios, cuando estos últimos son importantes.
ASENTAMIENTOS EN MACIZOS ROCOSOS — En este caso para el cálculo de asentamientos se deberá
tomar el macizo rocoso como un medio elástico, isotrópico o anisotrópico según sea el caso, si se considera como un
medio continuo o con las deformaciones por las discontinuidades, en el caso de considerar el macizo rocoso como un
medio discontinuo.
EFECTOS DE LOS ASENTAMIENTOS
CLASIFICACIÓN — Se deben calcular los distintos tipos de asentamientos que se especifican a
continuación:
(a) Asentamiento máximo — Definido como el asentamiento total de mayor valor entre todos los
producidos en la cimentación.
(b) Asentamiento diferencial — Definido como la diferencia entre los valores de asentamiento
correspondientes a dos partes diferentes de la estructura.
(c) Giro — Definida como la rotación de la edificación, sobre el plano horizontal, producida por
asentamientos diferenciales de la misma.
LÍMITES DE ASENTAMIENTOS TOTALES — Los asentamientos totales calculados a 20 años se deben
limitar a los siguientes valores:
(a) Para construcciones aisladas 30 cm, siempre y cuando no se afecten la funcionalidad de conducciones
de servicios y accesos a la construcción.
(b) Para construcciones entre medianeros 15 cm, siempre y cuando no se afecten las construcciones e
instalaciones vecinas.
Valores máximos de asentamientos diferenciales calculados, expresados
en función de la distancia entre apoyos o columnas, A
DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA CIMENTACIÓN
Para el diseño estructural de toda cimentación deben calcularse las excentricidades que haya entre el punto de
aplicación de las cargas y resultantes y el centroide geométrico de la cimentación. Dichas excentricidades tienen que
tenerse en cuenta en el cálculo de la capacidad ante falla, capacidad admisible y asentamientos totales, diferenciales
y giros.
Las presiones de contacto calculadas deben ser tales que las deformaciones diferenciales del suelo calculadas con
ellas coincidan aproximadamente con las del sistema subestructura superestructura. En su cálculo se acepta suponer
que el medio es elástico, y se pueden usar las soluciones analíticas existentes o métodos numéricos. Se acepta
cualquier distribución de presiones de contacto que satisfaga las siguientes condiciones:
(a) Que exista equilibrio local y general entre las presiones de contacto y las fuerzas internas en la
subestructura, y las fuerzas y momentos transmitidos a ésta por la superestructura,
(b) Que los asentamientos diferenciales inmediatos más los de consolidación calculados con las presiones de
contacto sean de magnitud admisible (H.4.9).
(c) Que las deformaciones diferenciales instantáneas más las de largo plazo, del sistema subestructurasuperestructura,
sean de magnitud admisible (H.4.9).
CAPÍTULO
H.5
EXCAVACIONES Y ESTABILIDAD DE TALUDES
NOMENCLATURA
hw = altura piezométrica en el lecho inferior de la capa
impermeable;
wγ = peso unitario del agua
γt = peso unitario total del suelo entre el fondo de la
excavación y el estrato permeable
Su = resistencia no drenada (cohesión aparente) del material
bajo el fondo de la excavación, en condiciones no-consolidadas no-drenadas (UU)
Nc =
coeficiente de capacidad de carga que depende de la geometría de la excavación
y puede ser afectado por el procedimiento constructivo;
Pv = presión
vertical total actuante en el suelo, a la profundidad de excavación;
∑q =
sobrecargas superficiales
FSBM = factores de seguridad mínimos
EXCAVACIONES
En el diseño
de las excavaciones se considerarán los siguientes estados límite:
(a)
De falla — colapso de los taludes o de las paredes de la excavación o del
sistema de entibado de las mismas, falla de los cimientos de las construcciones
adyacentes y falla de fondo de la excavación por corte o por sub presión en
estratos subyacentes, y colapso del techo de cavernas o galerías;
(b)
De servicio — movimientos verticales
y horizontales inmediatos y diferidos por descarga en el área de excavación y
en los alrededores. Los valores esperados de tales movimientos deberán
calculados para no causar daños a las construcciones e instalaciones adyacentes
ni a los servicios públicos
Para realizar
la excavación, se podrán usar pozos de bombeo con objeto de reducir las
filtraciones y mejorar la estabilidad. Sin embargo, la duración del bombeo
deberá ser tan corta como sea posible y se tomarán las precauciones necesarias
para que sus efectos queden prácticamente circunscritos al área de trabajo.
ESTADOS LÍMITE DE FALLA — La verificación de la seguridad
respecto a los estados límite de falla incluirá la revisión de la estabilidad
de los taludes o paredes de la excavación con o sin entibado y del fondo de la
misma.
Estabilidad
de taludes de excavación para edificaciones — La seguridad y estabilidad de
excavaciones sin soporte se revisará tomando en cuenta la influencia de las
condiciones de presión del agua en el subsuelo así como la profundidad de
excavación, la inclinación de los taludes, el riesgo de agrietamiento en la
proximidad de la corona y la presencia de grietas u otras discontinuidades. Se
tomará en cuenta que la cohesión de los materiales arcillosos tiende a
disminuir con el tiempo, en una proporción que puede alcanzar 30 por ciento en
un plazo de un mes.
Falla de fondo — En el caso de excavaciones en suelos
en especial aquellos sin cohesión, se analizará la estabilidad del fondo de la
excavación por flujo del agua o por erosión interna.
El espesor
mínimo (hi) del estrato impermeable que debe tenerse para evitar inestabilidad
de fondo se considerará igual a
hw es la
altura piezométrica en el lecho inferior de la capa impermeable;
γw es el peso unitario del agua; y
Yγ es el peso
unitario total del suelo entre el fondo de la excavación y el estrato
permeable.
Estabilidad de estructuras vecinas — De ser necesario, las estructuras
adyacentes a las excavaciones deberán reforzarse o recimentarse. El soporte
requerido dependerá del tipo de suelo y de la magnitud y localización de las
cargas con respecto a la excavación.
ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO — Los valores esperados de los
movimientos verticales y horizontales en el área de excavación y sus
alrededores deberán ser suficientemente pequeños para que no causen daños a las
construcciones e instalaciones adyacentes ni a los servicios públicos.
·
Expansiones instantáneas y diferidas
por descarga — Para
estimar la magnitud de los movimientos verticales inmediatos por descarga en el
área de excavación y en los alrededores, se recurrirá a la teoría de la elasticidad.
·
Asentamiento del terreno natural
adyacente a las excavaciones —
En el caso de cortes entibados en arcillas blandas o firmes, se tomará en
cuenta que los asentamientos superficiales asociados a estas excavaciones
dependen del grado de cedencia lateral que se permita en los elementos de
soporte.
·
ESTABILIDAD DE TALUDES EN LADERAS
NATURALES Ó INTERVENIDAS
·
CONSIDERACIONES GENERALES — Para los análisis de estabilidad de
laderas naturales ó intervenidas y taludes de excavación, se deben tener en
cuenta la geometría del terreno antes y después de cualquier intervención
constructiva, la distribución y características geomecánicas de los materiales
del subsuelo que conforman el talud, las condiciones hidrogeológicas e
hidráulicas, las sobrecargas de las obras vecinas, los sistemas y procesos
constructivos y los movimientos sísmicos.
·
SECCIONES DE ANÁLISIS — Para los análisis de estabilidad se
requiere contar con un modelo geológico-geotécnico que contenga al menos una
sección transversal del terreno que incluyendo la localización y
características de la edificación, represente razonablemente la topografía de
la superficie del talud, en dónde éste sea más alto o más empinado,
·
PRESIONES DE POROS — Para el análisis y diseño de taludes,
se debe evaluar el efecto del agua en la disminución del esfuerzo efectivo del
suelo y de la resistencia al corte, incluyendo los aspectos sísmicos de la
sección
(a) Red de
flujo: necesaria en el caso en que la cabeza piezométrica no corresponde con la
superficie del nivel freático.
(b)
Nivel freático: en el caso en que la cabeza piezométrica corresponde con la
superficie de la tabla de agua, por encontrarse esta última a presión
atmosférica.
(c)
Ru cociente entre la presión de poros y el esfuerzo vertical total. Este valor
puede variar para el mismo material, dependiendo de su posición relativa
respecto a la superficie de agua y a la superficie del terreno.
SISMO DE DISEÑO —Para efectos del análisis y diseño de
taludes, se debe emplear la aceleración máxima del terreno, max a obtenida bien
sea de un espectro (aceleración del espectro de diseño para periodo cero) o por
medio de análisis de amplificación de onda unidimensionales o bidimensionales,
correspondiente a los movimientos sísmicos definidos.
METODOLOGÍA — Debe utilizarse un método de cálculo
y análisis de reconocida validez y aplicación, proporcionado a la magnitud del
problema potencial y a las consecuencias en pérdidas de vidas y económicas en
caso de falla del talud.
CAPÍTULO
H.6
ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN
NOMENCLATURA
H = altura total del muro o estructura de contención
h =
tramo de altura en la estructura de contención
KA =
coeficiente de presión de tierras, estado activo
Kh =
coeficiente de presión de tierras para fuerzas horizontales
Ko = coeficiente de presión de tierras en reposo
Koh = coeficiente de presión de tierras
horizontal, en reposo
Kp =
coeficiente de presión de tierras, estado pasivo
Pex = Empuje lateral debido a cargas
externas
Ph =
empuje lateral, horizontal, como suma de los demás empujes
Pw = empuje debido al agua
Ph ′ = empuje efectivo debido al suelo RSC =
relación de sobre consolidación
β =
ángulo de inclinación del terreno por contener, positivo hacia arriba, negativo
hacia abajo
φ′ = ángulo de fricción interna γt = peso unitario total
h σ′ = esfuerzo efectivo horizontal
v σ′ = esfuerzo efectivo vertical
1 σ′ = esfuerzo efectivo principal
3 σ′ = esfuerzo efectivo secundario o menor
GENERALIDADES
Las
estructuras de contención proporcionan soporte lateral, temporal o permanente,
a taludes verticales o cuasi verticales de suelo, enrocado o macizos rocosos
muy fracturados o con discontinuidades desfavorables.
ESTADOS LÍMITE
·
— ESTADOS LÍMITE DE FALLA — Los estados límite de falla que se
deben considerar para un muro serán la rotura estructural, las deformaciones de
la estructura, el volteo, la falla por capacidad de carga, la pérdida de apoyo
por erosión del terreno, el deslizamiento horizontal de la base del mismo bajo
el efecto del empuje del suelo y, en su caso, la inestabilidad general del
talud en el que se encuentre desplantado el muro.
·
— ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO — Cuando las deformaciones del sistema
de contención afecten el funcionamiento de estructuras vecinas o generen
procesos de falla en otras estructuras, se denomina estado límite de servicio
CONSIDERACIONES DE
DISEÑO En el diseño
de estructuras de contención se deben tener en cuenta las condiciones externas
a que puede estar sometida, tales como las sobrecargas por otras estructuras,
los procesos de construcción, las presiones hidrostáticas, las cargas de
anclaje, las cargas de tráfico, las características del relleno, el sistema de
drenaje, procesos de socavación o de oleaje (en vecindad de cuerpos de agua),
efectos sísmicos y efectos de temperatura. También debe tenerse en cuenta el
tiempo de servicio esperado de la estructura.
PRESIÓN DE TIERRAS La presión que las tierras ejercen
sobre la estructura que las contiene mantiene una estrecha interacción entre
una y otro.
COEFICIENTE DE PRESIÓN
LATERAL DE TIERRAS —
Se define como la relación entre el esfuerzo efectivo horizontal y el esfuerzo
efectivo vertical en cualquier punto dentro de la masa de suelo, así que:
EMPUJE LATERAL DE
TIERRAS — Se define
como la fuerza lateral ejercida por el suelo y se define como:
ESTADO EN REPOSO — El coeficiente de presión de tierras
en reposo está definido como:
·
Suelo normalmente consolidado — En este caso K K oh o = , lo cual
quiere decir que la presión horizontal de tierras es igual a la presión en
reposo.
·
Suelo preconsolidado — cuando el suelo está pre consolidado
este coeficiente debe evaluarse como se indica a continuación:
·
Terreno inclinado — Cuando el terreno por contener no es
horizontal sino que posee una inclinación β , este valor se convierte en:
en la cual β
debe tomarse con su signo (+ hacia arriba y - hacia abajo) y válida para β ≤ φ′
ESTADO ACTIVO — El estado activo se identifica con un
desplazamiento menor del muro en el sentido contrario al del banco de tierra
que contiene.
ESTADO PASIVO — El estado pasivo se identifica con la
resistencia del banco de tierra cuando es empujado por el muro; al contrario
del caso activo, en este caso el desplazamiento es considerablemente mayor. El
valor del coeficiente pasivo de presión de tierras es entonces Kp .
MUROS ATIRANTADOS O APUNTALADOS — Para este caso particular se ha
verificado que la presión de tierras aparente adopta una distribución de tipo
trapezoidal.
Consideración del agua — El análisis precedente es correcto
para un sistema de esfuerzos totales, en una masa de suelo eventualmente
saturado, pero sin agua libre. En caso de presencia de agua libre o nivel
freático, su influencia debe calcularse por separado.
OTROS MÉTODOS — En casos donde se requiera un
estricto control de las deformaciones se permite el empleo, con el mejor
criterio posible, de metodologías tales como elementos finitos, diferencias
finitas o elementos de borde
ESTADO DE CÁLCULO — La selección de los estados activos,
en reposo o pasivos, actuantes sobre la estructura de contención debe quedar
plenamente justificada, teniendo en cuenta los procedimientos constructivos,
posibilidad de deformación de la estructura de contención y las características
propias del suelo por soportar.
EMPUJES DEBIDOS AL AGUA Los empujes debidos al agua
subterránea deben minimizarse en lo posible, mediante el empleo de obras
adecuadas de drenaje y despresurización. Sin embargo, cuando esto no es
posible, deben sumarse a los empujes de tierras
EMPUJES POR CARGAS EXTERNAS- Los empujes resultantes de cargas
externas, tales como sobrecargas en la parte superior del muro, cargas de
compactación, cargas vivas temporales o permanentes, deben considerarse por
separado de acuerdo con la incidencia sobre el muro que se calcula.
CAPACIDAD ANTE FALLA - Debe verificarse la estabilidad al
deslizamiento, la estabilidad al volcamiento, la capacidad portante del suelo
de apoyo, la estabilidad general del conjunto terreno-estructura de contención
y la estabilidad propia intrínseca de la estructura de contención.
En el caso de
muros de gravedad o muros en voladizo
(a) La base del muro deberá desplantarse
cuando menos a 1 m bajo la superficie del terreno enfrente del muro y debajo de
la zona de cambios volumétricos estacionales y de rellenos.
(b) La estabilidad contra deslizamiento deberá ser
garantizada sin tomar en cuenta el empuje pasivo que puede movilizarse frente
al pie del muro. Si no es suficiente la resistencia al desplazamiento, se podrá
emplear uno o varios de los siguientes procedimientos:
(1)
cambiar la inclinación de la base del muro colocándola hacia adentro,
(2) aumentar la rugosidad en el contacto muro-suelo,
(3) colocar dentellones reforzados,
(4) anclar o pilotear el muro,
(5) profundizar la base del muro o
(6) ampliar la base del mismo.
(c) La capacidad de carga en la base del muro se deberá
revisar por los métodos indicados en las presentes Normas para cimentaciones
superficiales.
EMPUJES SÍSMICOS- Se deben incluir los empujes
originados por efectos sísmicos, mediante métodos de reconocida aceptación
técnica y las consideraciones de acuerdo con las zonas de amenaza sísmica
FACTORES DE SEGURIDAD
INDIRECTO
Los
valores del factor de seguridad indirecto para las diversas verificaciones de
comportamiento establecidas.
CAPÍTULO H.7
EVALUACIÓN GEOTÉCNICA DE EFECTOS SÍSMICOS
NOMENLATURA
G = variación de la rigidez
βs = amortiguamiento
Amax = aceleraciones máximas del terreno
ASPECTOS
BÁSICOS
Para realizar
la evaluación geotécnica de efectos sísmicos que deben ser considerados en el
diseño de estructuras se parte de los aspectos básicos que están relacionados
con la modificación del movimiento del terreno (efectos inerciales) y los
cinemáticos.
EFECTO DE LA
LITOLOGÍA Y TIPOS DE SUELOS
(a) La caracterización básica del perfil litológico se establece en
términos de los valores de velocidad de onda de corte ( Vs) con la profundidad
y su variación horizontal, hasta el nivel de de roca (rechazo en el ensayo
SPT), o suelos duros ( V 500 s > m/s) mediante ensayos geofísicos en el
terreno.
(b) Para los diferentes materiales presentes en el perfil se debe
determinar la variación de la rigidez (G) y del amortiguamiento ( ) βs con el
nivel de deformaciones y de esfuerzos (degradación de propiedades dinámicas).
(c) La variación de la rigidez y el amortiguamiento con la deformación
también se debe estimar con base en referencias debidamente sustentadas de
correlaciones o modelos reportados en la literatura técnica internacional.
Estos resultados se deben comparar con los obtenidos de los ensayos dinámicos
de laboratorio.
(d) Se debe dar consideración explícita a la verificación de la
resistencia dinámica de cada material, incluyendo cuando sea aplicable, la
evaluación del potencial de licuación de los suelos granulares y suelos de
grano fino de baja plasticidad, y la degradación progresiva de la resistencia
dinámica de los suelos finos con el número de ciclos de carga equivalente.
EFECTO DEL
TIPO DE SOLICITACIÓN
— Para la evaluación de la respuesta del terreno ante la propagación del sismo
se debe tener presente que cada fuente sismogénica que produce sismos de
diferente magnitud y distancia con respecto al lo cual genera escenarios de
respuesta dinámica del subsuelo NSR-10 – Capítulo H.7– Evaluación geotécnica de
efectos sísmicos H-34 significativamente diferentes, aún si los niveles de
aceleración máxima del terreno son similares para las diferentes fuentes.
EFECTO DE
TOPOGRAFÍA Y DEL TIPO DE ONDAS EN LA RESPUESTA
(a) Componente de ondas de corte que se propaga verticalmente (SH) — Este
es el tipo de ondas son las predominantes en los casos donde la superficie del
terreno y la estratigrafía de todo el perfil geotécnico es horizontal o con
pendientes menores de 10%, o donde los efectos topográficos no son relevantes.
(b) Combinación de ondas superficiales y de corte, y efecto de las
longitudes de onda de la excitación en relación con la respuesta y la
estratigrafía — Estos efectos solo se pueden estudiar mediante modelos de
respuesta dinámica bidimensional (2D) o tridimensional (3D) y son relevantes
cuando las condiciones del terreno son irregulares. En caso de que se tengan
condiciones estratigráficas de suelos y topografía no uniforme ni plana, se
debe considerar el efecto topográfico tanto de la variación de la superficie
del terreno, como de la profundidad del contacto con la roca subyacente.
(c) Empleo de la instrumentación sísmica para
validar los modelos numéricos de respuesta dinámica 1D, 2D o 3D. En las zonas
donde se cuente con redes locales o regionales de acelerómetros, los registros
existentes que resulten representativos de la respuesta del sitio objeto de
estudio, deberán utilizarse para hacer análisis de sensibilidad del
comportamiento dinámico de los materiales del subsuelo o para establecer
análisis comparativos con los modelos teóricos de la respuesta sísmica asociada
a efectos topográficos.
(d) En el rango elástico se puede registrar un fenómeno de triple
resonancia. En primer término, efecto rocasuelo debido a similitudes entre los
periodos predominantes de vibración de los movimientos incidentes de los sismos
y los movimientos de los depósitos de suelos.
ANÁLISIS DE
RESPUESTA DINÁMICA
El tipo de
análisis de respuesta dinámica se debe seleccionar de acuerdo con los criterios
antes indicados, teniendo en cuenta la litología y las condiciones topográficas
y puede ser en una, dos o tres dimensiones.
(a) Señales de entrada — Debe
tenerse en cuenta los tipos de fuentes y eventos representativos de la amenaza
sísmica, incluyendo acelerogramas y espectros de aceleración, velocidad y
desplazamientos.
(b) Extensión del dominio para el modelo de
análisis — Debe llegar hasta el nivel de la roca y para los modelos en dos
y tres dimensiones se debe extender las fronteras laterales lo suficiente para
representar adecuadamente el problema (efectos de variación lateral de la
litología y generación y propagación de ondas superficiales).
(c) Discretización del medio continúo — En modelos numéricos la discretización de la
malla (elementos finitos, diferencias finitas, etc.) debe ser tal que no
produzca efectos numéricos de filtrado de componentes del movimiento.
(d) Relación entre el modelo geotécnico para
análisis de respuesta y los parámetros de caracterización dinámica del subsuelo
— Debe existir
compatibilidad entre el modelo numérico geotécnico, la caracterización
geotécnica dinámica realizada y los niveles de esfuerzos y deformaciones del
problema estudiado. Estos se deben sustentar adecuadamente.
(e) Se debe presentar resultados
de historias de aceleración historias de esfuerzos cortantes generados o
espectros de respuesta tanto de aceleración como de velocidad y desplazamientos
— Deben escogerse los puntos que sean relevantes para el problema
considerado (nivel de cimentación, campo libre, centro de gravedad de masas que
empujan sobre estructuras de contención o talud
(f) Se deben presentar historias de
desplazamientos totales y relativos en puntos relevantes del problema — Por ejemplo desplazamientos relativos a lo
largo de cimentaciones profundas, o entre diferentes puntos a lo largo de
estructuras de cimentación contención o talud, etc.
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
los siguientes aspectos relacionados con la
estabilidad del terreno o de las estructuras en contacto con el suelo:
(a) Empujes dinámicos del terreno para estructuras de contención y
pilotes de punta.
(b) Deformaciones transientes y permanentes impuestas por el movimiento
sísmico a estructuras enterradas.
(c) Deformaciones diferenciales generadas por el sismo (transientes y
permanentes) en estructuras de gran extensión o en casos en que las condiciones
del terreno puedan cambiar sustancialmente en el área del proyecto.
(d) Estabilidad de cimentaciones por efectos de volteo, arrancamiento,
desplazamiento lateral capacidad portante o efectos hidrodinámicos.
(e) Potencial de licuación o desplazamiento (corrimiento) lateral por
movilidad cíclica.
(f) Deformaciones o asentamientos permanentes generados por densificación
del terreno.
(g) Definición del coeficiente seudo-estático de fuerza horizontal y
vertical en taludes naturales o excavaciones, teniendo en cuenta la incidencia
de los efectos topográficos en el análisis de estabilidad durante sismo
(h) Estabilidad dinámica o seudo-estática de taludes naturales o de
excavación de influencia directa para el proyecto, a partir de modelos de
respuesta que involucren relaciones esfuerzo-deformación-tiempo o con métodos
empíricos.
LA LICUACIÓN
Y LOS FENÓMENOS RELACIONADOS
LICUACIÓN DE FLUJO — Se define como un estado de movimiento
catastrófico donde el esfuerzo cortante estático es superior a la resistencia
correlativa del suelo en su condición licuada.
MOVILIDAD CÍCLICA — En contraste con el anterior, el fenómeno
denominado movilidad cíclica tiene lugar cuando el estado de esfuerzos
estáticos es inferior a la resistencia del suelo licuado; durante el movimiento
sísmico el estado de esfuerzos aumenta en forma escalonada hasta que se alcanza
la resistencia del suelo y sobreviene la falla.
VOLCANES DE ARENA — Es un fenómeno que frecuentemente acompaña la
ocurrencia de la licuación; durante el movimiento sísmico, o inmediatamente
después, el exceso de presión de poros es disipado, normalmente hacia arriba
como la dirección más fácil y en puntos localizados, o a lo largo de grietas,
se producen erupciones de arena en estado líquido que conforman pequeños
volcanes.
SUSCEPTIBILIDAD A LA LICUACIÓN
características
del suelo mismo y de su circunstancia, que conducen a que sean susceptibles a
la licuación:
(a) La edad geológica es
determinante: suelos del Holoceno son más susceptibles que los del
Pleistoceno y la licuación de depósitos de edades anteriores no es común.
(b) El depósito de suelo debe estar saturado, o cerca de la saturación,
para que ocurra la licuación.
(c) Depósitos fluviales, coluviales, granulares, eólicos, cuando
saturados, son susceptibles de licuación. (d) Asimismo pueden clasificarse como
licuables los depósitos de abanicos aluviales, planicies aluviales, playas,
terrazas y estuarios.
(e) Son muy susceptibles a la licuación las arenas finas y arenas
limosas, relativamente uniformes, con densidad suelta y media.
(f) Los depósitos bien gradados con tamaños hasta de gravas, gravas
arenosas y gravas areno-limosas, son menos susceptibles a licuación, pero de
todas formas deben verificarse.
(g) Los limos, limos arcillosos y arcillas limosas, de baja plasticidad y
con la humedad natural cercana al límite líquido, también son susceptibles de
presentar licuación o falla cíclica.
(h) Suelos con partículas redondeadas, son más susceptibles que suelos
con partículas angulares. Suelos con partículas micáceas, propios de suelos
volcánicos, son más susceptibles.
(i) Cuando el depósito está en condición seca o con bajo grado de
saturación, se genera un proceso de densificación con las consecuentes
deformaciones permanentes del terreno y estructuras apoyadas en él.
MÉTODOS DE
EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE LICUACIÓN
Para la
evaluación del potencial de licuación y de las deformaciones permanentes, se
deben emplear técnicas de laboratorio y/o ensayos de campo, que correspondan a
metodologías determinísticas o probabilísticas actualizadas reconocidas
internacionalmente.
MÉTODOS DE
MEJORAMIENTO DE LOS DEPÓSITOS DE SUELOS SUCEPTIBLES A LA LICUACIÓN.
(a) Drenajes — Drenajes y sub
drenajes de grava, gravilla, drenajes tipo "Mecha” (Wick) y pozos para
mantener baja la presión del agua y disipar eventuales excesos.
(b) Vibro-densificación — Es una densificación por vibración que opera
por medio de una licuación moderada que produce densificación del depósito.
(c) Vibro-compactación — Vibración bajo agua que produce la
densificación de material; las aberturas son rellenadas luego con material
compactado.
(d)
Vibro-reemplazo — Huecos perforados
a golpes, son luego rellenados con grava arena y piedra, con o sin agentes
cementantes.
(e) Pilotes de compactación — Procede mediante el hincado con vibración de
pilotes de desplazamiento.
(f) Compactación dinámica — Mediante una repetida aplicación del impacto
de un gran peso dejado caer desde cierta altura con una guía preparada para el
efecto.
(g) Inyecciones de compactación — Inyecciones de una mezcla gruesa y viscosa de
material que produce el desplazamiento y la compactación del depósito.
(h) Estribos de sobrecarga — Que consiste en aumentar la resistencia a la
licuación aumentando, con sobrecarga, la presión afectiva de confinamiento
(i) Pilotes Radicales — A veces llamados banderillas, con diámetro
reducido, perforados e inyectados, pueden reducir el potencial de licuación.
(j) Inyección de elementos químicos — Inyección a presión de elementos químicos
cementantes del depósito arenoso grueso
(k) Jet grouting — Que excava, mezcla y rellena materiales
adicionales, incluso cementantes mediante chorros de agua a alta presión
(l) Pilotes y pantallas pre excavadas — La colocación de pilotes y pantallas -a
presión o sin ella- rellenos en cemento, cal, o asfalto reducen el potencial de
licuación.
(m) Vitrificación in-situ — Consiste en la fundición del suelo mediante
chorros de fuego que transforman el material en roca.
(n) Explosiones y voladuras — Con un patrón determinado y a una profundidad
relacionada con la magnitud del problema, pueden inducir licuación limitada y
producir la densificación del material en profundidad.
CAPÍTULO H.8
SISTEMA CONSTRUCTIVO DE CIMENTACIONES, EXCAVACIONES Y
MUROS DE CONTENCIÓN
NOMENCLATURA
D = diámetro del pilote
E = módulo de elasticidad del pilote
l = momento de inercia del pilote
K = coeficiente de reacción horizontal del suelo
L = longitud del pilote
N = número entero, determinado por tanteo, que genere el menor valor de Pc.
SISTEMA GEOTÉCNICO CONSTRUCTIVO
El Sistema Geotécnico Constructivo definido como el sistema constructivo de cimentaciones, excavaciones y muros
de contención es un documento complementario o integrado al estudio geotécnico definitivo, de obligatoria
elaboración. Debe incluir el escenario más probable del proceso constructivo, considerando aspectos como
secuencia de excavación, métodos de perforación, tratamientos estabilizadores previos, aplicación de pre-cargas,
cambios en las trayectorias de drenaje u otros que puedan alterar o modificar en forma importante el comportamiento
de los geomateriales que conforman el suelo de fundación, procedimientos constructivos de la cimentación y planes
de contingencia, de acuerdo con los numerales que apliquen de este Capítulo H.8.
(a) Escenario antes de la construcción — Se describen las condiciones de los geomateriales in-situ
determinadas mediante los procedimientos y prácticas convencionales y aquellas de que tratan estas
normas, haciendo especial énfasis en condiciones inalteradas y con cambios menores respecto de la
variación de propiedades esfuerzo–deformación con relación a las determinadas en ensayos de
laboratorio.
(b) Escenario durante la construcción — Se describen las condiciones que cambian o modifican las
propiedades de los geomateriales como cambios en el estado de esfuerzos (descargas–recargas,
humedecimiento–secado, etc.), efectos debidos a operaciones de perforación, vibraciones, ruidos,
emisión y manejo de lodos y en general cualquier fuente de contaminación o cualquier tipo de alteración
del subsuelo de apoyo, incluyendo variaciones en resistencia y rigidez debidas a la aplicación de las
cargas de trabajo o cargas incidentales, de naturaleza estática o dinámica.
(c) Escenario después de la construcción — Se describen las condiciones en las que se espera que
permanezcan los geomateriales durante la vida útil de la estructura, para lo cual se debe prever la
necesidad de construcción de sistemas especiales de mantenimiento de la estructura y si fuere del caso
de los elementos de cimentación y el suelo que los rodea, así como la instrumentación y monitoreo de la
posible variación de propiedades esfuerzo–deformación de los suelos de apoyo, debidas a modificación
de las trayectorias de drenaje o inducción de presiones adicionales que aceleren o modifiquen las tasas
de deformación de los materiales involucrados.
EXCAVACIONES
CONSIDERACIONES GENERALES — Cuando las separaciones con las colindancias lo permitan, las
excavaciones podrán delimitarse con taludes perimetrales cuya pendiente se evaluará a partir de un análisis de estabilidad de acuerdo con el Capítulo H.6.
CONTROL DEL FLUJO DE AGUA — Cuando la construcción de la cimentación lo requiera, se controlará
el flujo del agua en el subsuelo del predio mediante bombeo, tomando precauciones para limitar los efectos
indeseables del mismo en el propio predio y en los colindantes.
Se escogerá el sistema de bombeo más adecuado de acuerdo con el tipo de suelo. El gasto y el abatimiento
provocado por el bombeo se calcularán mediante la teoría del flujo de agua transitorio en el suelo.
En suelos de muy baja permeabilidad, abatir el nivel freático, el bombeo tendrá como objetivo:
(a) Dar a las fuerzas de filtración una dirección favorable a la estabilidad de la excavación;
(b) Preservar el estado de esfuerzos del suelo; e
(c) Interceptar las filtraciones provenientes de lentes permeables.
TABLESTACAS Y MUROS FUNDIDOS EN EL SITIO — Cuando se utilicen tablestacas hincadas en la
periferia de la excavación o muros fundidos in situ o prefabricados, deberán prolongarse hasta una profundidad
suficiente para interceptar el flujo debido a los principales estratos permeables que pueden dificultar la realización de
la excavación.
SECUENCIA DE EXCAVACIÓN — El procedimiento de excavación deberá asegurar que no se rebasen
los estados límite de servicio (movimientos verticales y horizontales inmediatos y diferidos por descarga en el área de
excavación y en la zona circundante).
PROTECCIÓN DE TALUDES PERMANENTES — En el diseño de los sistemas de protección de taludes
naturales o cortes artificiales permanentes, se tomará en cuenta que las deformaciones del suelo protegido deben ser
compatibles con las del sistema de protección empleado. Se tomará asimismo en cuenta el efecto del peso del
sistema de protección sobre la estabilidad general o local del talud durante y después de la construcción. Por otra
parte, los sistemas de protección deberán incluir elementos que garanticen un drenaje adecuado y eviten el desarrollo
de presiones hidrostáticas que puedan comprometer la estabilidad del sistema de protección y del propio talud.
PLAN DE CONTINGENCIA PARA EXCAVACIONES — Cuando se proyecten excavaciones de más de 3
m de profundidad o en la base de laderas, se debe contar con un plan de contingencia, donde se determinen los
elementos vulnerables, los riesgos potenciales, el área de influencia, las posibles personas involucradas, los
mecanismos de aviso a las autoridades, las rutas de evacuación, los mecanismos de capacitación al personal, el
diseño de sistemas de control de la contingencia, el listado de elementos que pueden requerirse para afrontar una
contingencia y los sitios y procedimientos para adquirir dichos elementos de control.
ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN
Durante los procesos constructivos que involucran estructuras de contención, independientemente del tipo de
estructura del cual se trate (cantiliver, de gravedad, con contrafuertes, apuntalada, etc.), se deberá prever los
cuidados necesarios para no inducir sobreesfuerzos que conlleven deformaciones sobre estas y que posteriormente
puedan reducir la capacidad de soporte para la cual fueron diseñadas, bajo la condición de carga final de trabajo.
Los sistemas de drenaje preventivo deberán diseñarse e instalarse en la forma adecuada para buscar tanto la
estabilidad de la estructura de contención como del material contenido y la menor variación posible de las trayectorias
de drenaje naturales.
PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS PARA CIMENTACIONES
CIMENTACIONES SUPERFICIALES — El desplante de la cimentación se hará a la profundidad señalada
en el estudio geotécnico. Sin embargo, deberá tenerse en cuenta cualquier discrepancia entre las características del
suelo encontradas a esta profundidad y las consideradas en el proyecto, para que, de ser necesario, se hagan los ajustes correspondientes.
Se debe incluir la secuencia en la que se deben realizar las excavaciones superficiales, disposición de sobrantes de
excavación, incidencia por posibles cambios o alteraciones en las trayectorias de drenaje y variaciones del nivel
freático, tiempo máximo de exposición de los geomateriales ante cambios en las condiciones ambientales, efectos por
ciclos de humedecimiento–secado que puedan conllevar variaciones en las propiedades mecánicas e hidráulicas de
los materiales de apoyo, efectos por ciclos de carga–descarga a los que se puedan ver sometidos los materiales del
perfil, hasta la profundidad de influencia previamente determinada.
CIMENTACIONES CON PILOTES O PILAS — La colocación de pilotes y pilas se ajustará al proyecto
correspondiente, verificando que la profundidad de desplante, el número y el espaciamiento de estos elementos
correspondan a lo señalado en los planos estructurales. Los procedimientos para la instalación de pilotes y pilas
deberán garantizar la integridad de estos elementos y que no se ocasione daños a las estructuras e instalaciones
vecinas por vibraciones o desplazamiento vertical y horizontal del suelo.
Pilas o pilotes fundidos en el sitio — Para este tipo de cimentaciones profundas, el estudio
geotécnico deberá definir si la perforación previa será estable en forma natural o si por el contrario se
requerirá estabilizarla con lodo bentonítico o polimérico, con entibado ó encamisado. Antes de la fundida, se
procederá a la inspección directa o indirecta del fondo de la perforación para verificar que las características
del estrato de apoyo son satisfactorias y que todos los materiales derrumbados han sido removidos.
Cuando se usen pilas con ampliación de base (campana), la perforación de la misma se hará verticalmente
en los primeros 20 cm para después formar con la horizontal un ángulo no menor de 60º: el peralte de la
campana en el fondo será por lo menos de 20 cm o lo indicado en los planos estructurales. En general no se
recomienda construir campanas bajo agua o lodos, a menos que se garantice explícitamente mediante
pruebas de integridad.
En el caso de pilas excavadas manualmente y fundidas en seco, la longitud adicional podrá ser hasta de 50%
del diámetro de las mismas, evitando remover el concreto de esta parte en estado fresco con el propósito de
que el curado del concreto se efectúe en dicha zona. Esta parte se demolerá siguiendo los lineamientos
indicados en el punto anterior.
Respecto a la localización en planta de las pilas se aceptará una tolerancia del 10% de su diámetro. La
tolerancia en la verticalidad de una pila será del 2% de su longitud hasta 25 m de profundidad y del 3% para
una mayor profundidad.
Los métodos usados para hincar los pilotes deberán ser tales que no reduzcan la capacidad estructural de
éstos. Si un pilote de punta se rompe o daña estructuralmente durante su hincado, o si por excesiva
resistencia a la penetración, queda a una profundidad menor que la especificada y en ella no se pueda
garantizar la capacidad de carga requerida, se extraerá la parte superior del mismo, de modo que la distancia
entre el nivel de desplante de la subestructura y el nivel superior del pilote abandonado sea por lo menos de 3
m. En tal caso, se revisará el diseño de la subestructura y se instalarán pilotes sustitutos.
Pruebas de carga en pilotes o pilas — En caso de realizarse pruebas de carga, se llevará
registro por lo menos de los datos siguientes:
(a) Condiciones del subsuelo en el lugar de la prueba;
(b) Descripción del pilote o pila y datos obtenidos durante la instalación;
(c) Descripción del sistema de carga y del método de prueba;
(d) Tabla de cargas y deformaciones durante las etapas de carga y descarga del pilote o pila;
(e) Representación gráfica de la curva asentamientos–tiempo para cada incremento de carga; y
(f) Observaciones e incidentes durante la instalación del pilote o pila y la prueba.
En este caso se deberá hacer énfasis en la secuencia como se espera que los elementos de cimentación
asuman las cargas, para evitar que algunos de ellos queden sobrecargados o que colapsen antes de la
aplicación completa de la carga de trabajo; los procedimientos de inyección y posterior evacuación de lodos,
así como su disposición final también deberán ser materia de análisis previo al desarrollo de procesos
constructivos en cimentaciones profundas.
CIMENTACIONES COMBINADAS — Este tipo de cimentación hace referencia en forma particular a los
sistemas denominados placa–pilote. Debido a las incertidumbres asociadas al diseño y construcción de este tipo de
cimentación, se requiere mayor análisis de las implicaciones que los procesos constructivos puedan conllevar sobre la
estabilidad de los suelos de cimentación.
Otros tipos de cimentaciones combinadas como: estructura de contención–pilotes, muros de cortante–vigas de
cimentación, vigas de reacción–losa de cimentación, etc., implican cambios importantes en la rigidez de los materiales
que requieren una atención especial para la definición de las secuencias constructivas, de manera que se induzca la
menor cantidad de daño al suelo de fundación ó se prevea la necesidad de cambiar dicho suelo por un material más
competente.
CIMENTACIONES ESPECIALES — Aquí se consideran aquellas cimentaciones que se deben ejecutar en
condiciones especiales del suelo de fundación, por ejemplo las que se realizan en una ladera y que requieren algún
tratamiento especial como terraceo previo, estabilización o alteración importante de todo o parte del suelo de apoyo.
Cuando los geomateriales están conformados por suelos excesivamente blandos o excesivamente duros, rocas con
características especiales por su composición químico–mineralógica, materiales fuertemente alterados o
meteorizados y los suelos contenidos en el Capitulo H-9 (suelos con características especiales), se deben considerar
los cimientos que sobre ellos se apoyen como especiales, y en consecuencia deberán ser objeto de un Proyecto de
Construcción.
CAPÍTULO
H.9
CONDICIONES
GEOTÉCNICAS ESPECIALES
SUELOS EXPANSIVOS
GENERALIDADES —son suelos arcillosos inestables en
presencia de humedad cuando un suelo está compuesto de materiales muy
susceptibles a desmoronarse con la presencia de agua y en caso de que hubiera
una edificación sobre esta zona se produciría que esta tendiera a generar
grietas y fracturas en la estructura.
PROFUNDIDAD DE LA ZONA ACTIVA Es la máxima profundidad a la que se
observan corrientes estacionales de humedad.
IDENTIFICACIÓN DE LOS SUELOS
EXPANSIVOS —Se debe
observar el comportamiento de edificaciones vecinas, en cuanto a señales de
asentamientos diferenciales.
Se debe
evaluar el régimen de las aguas subterráneas, el nivel freático y las probables
fluctuaciones durante la vida útil del proyecto
HUMEDAD DE EQUILIBRIO —Se ha definido la humedad de
equilibrio como aquella que corresponde a la avidez natural del suelo por el
agua; si la humedad natural es inferior, el suelo buscará satisfacerla, proceso
en el cual tiene lugar la expansión.
MODELOS GEOTECNICOS -- Las investigaciones actuales están
encaminadas a encontrar métodos indirectos que permitan obtener la curva
característica suelo-agua a partir de las propiedades básicas del suelo, como
la relación de vacíos, saturación, gravedad específica, límite líquido,
granulometría y densidad seca.
MEDIDAS PREVENTIVAS:
·
(a) Cubrir el terreno sobre el cual se proyectan las
edificaciones
·
(b) Barreras de humedad
·
(c) Drenaje de las aguas de escorrentía
· (d)
Sub-drenajes para interceptar los flujos
de aguas subterráneas
· (e)
Alcantarillados y rellenos
· (f) Paisajismo e irrigación — Separar convenientemente las
actividades de paisajismo, relacionadas con irrigación de plantas y jardines,
de las estructuras adyacentes.
ALTERACIÓN DEL SUELO EXPANSIVO
(a) Reemplazo — Consiste en la excavación y el
reemplazo de la capa expansiva
(b) Tratamiento con cal — La mezcla superficial de cal con el
suelo potencialmente expansivo o su inyección a presión es benéfica
(c) Pre humedecimiento — El pre humedecimiento supone la
expansión previa a la colocación de la estructura.
ELUSIÓN
DE LOS SUELOS EXPANSIVOS:
(a) Profundizar los cimientos.
(b) Pilotes pre excavados — A la profundidad necesaria para
desarrollar la carga.
(c) Placas aéreas — Para evitar el contacto de los pisos
con el suelo potencialmente expansivo.
MITIGACIÓN DE TIPO ESTRUCTURAL
(a) Cimentación rígida —Los métodos convencionales de diseño
de estas losas consideran las condiciones del clima, los parámetros del
suelo, las condiciones de carga de la
estructura, y las dimensiones y rigidez de la losa.
(b) Construcción flexible — Que permita el movimiento sin daño de
ciertos elementos de la estructura.
SUELOS DISPERSIVOS O ERODABLES
GENERALIDADES — Se identifican como suelos erodables,
las arenas muy finas o los limos no cohesivos que exhiben una manifiesta
vulnerabilidad ante la presencia de agua.
TIPOS DE SUELOS ERODABLES
(a) Suelos dispersivos — Arcillas cuya concentración de sales
de sodio en el agua pasa de40% o 60% del total de sales disueltas.
(b) Suelos erodables — Arenas finas, polvo de roca, limos no
cohesivos y depósitos eólicos
SUELOS COLAPSABLES
GENERALIDADES —Se identifican como suelos colapsables
aquellos depósitos formados por arenas y limos
TIPOS DE SUELOS COLAPSABLES
(a) Suelos aluviales y coluviales — Depositados en ambientes
semi-desérticos por flujos más o menos torrenciales, tienen una estructura
inestable.
(b) Suelos eólicos — Depositados por el viento, son arenas
y limos arenosos con escaso cemento arcilloso en una estructura suelta o
inestable
(c) Cenizas volcánicas — Provenientes de cenizas arrojadas al
aire por eventos recientes de actividad volcánica explosiva.
(d) Suelos residuales — Derivados de la descomposición de
minerales de rocas.
EFECTOS DE LA VEGETACIÓN
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA —— Las raíces de la vegetación pueden
extraer agua del suelo para su supervivencia. En consecuencia, la humedad del
mismo se altera en relación con el estado que tendría si no existieran tales
raíces; la alteración de la humedad causa cambios en el volumen del suelo en
relación inversa con su permeabilidad, por lo cual son afectados mayormente los
suelos de carácter arcilloso, Así, las cimentaciones apoyadas sobre los suelos
afectados, pueden sufrir movimientos verticales y también horizontales.
RELACIÓN CON LAS EDIFICACIONES
Acción de la vegetación — Deben considerarse los siguientes
aspectos:
(a) Asentamientos — Producidos por los árboles
individualmente o en conjunto, cuando son sembrados en las cercanías de
edificaciones y el suministro de agua es deficiente ya sea por el clima o por
reducción excesiva del área descubierta expuesta a la lluvia.
(b) Levantamientos — Producidos cuando un sistema de
suelo-vegetación, previamente equilibrado, es súbitamente desprovisto de su
cobertura vegetal; al cesar la succión, aumenta la humedad hasta aproximarse a
su nuevo punto de equilibrio con la consiguiente expansión.
(c) Especies agresivas — Especies particularmente agresivas
buscan el agua bajo la cubierta propicia de la edificación y en algunos casos
invaden con sus raíces las tuberías de los alcantarillados.
(d) Cambios estacionales — Los cambios estacionales del clima y,
aún alteraciones más
Substanciales
como el Fenómeno del Niño, producen un desequilibrio puntual del sistema.
RELACIÓN DE LA VEGETACIÓN CON LAS
LADERAS — en las
laderas el efecto de las especies de plantas puede ser muy benéfico, pues:
(a) Con la interceptación de la lluvia con el follaje
reducen la energía de las gotas y regulan la escorrentía reduciendo la erosión
en la ladera
(b)
El sistema radicular provee refuerzo al suelo, minimizando la posibilidad de
deslizamientos someros
(c) La
extracción del agua subterránea reduce las presiones de poros incrementando la
estabilidad de la ladera.
CAPÍTULO H.10
REHABILITACIÓN SÍSMICA DE EDIFICIOS:
AMENAZAS DE ORIGEN SISMO GEOTÉCNICO Y REFORZAMIENTO DE CIMENTACIONES.
ALCANCE
En este
Capítulo se presentan las medidas para la rehabilitación de cimentaciones, así
como los requisitos geotécnicos mínimos.
CARACTERIZACIÓN DEL SITIO
Se requiere
recopilar la información de las condiciones del subsuelo del sitio, la
configuración y cargas de la cimentación del edificio, y las amenazas
potenciales sismo- geotécnicas.
INFORMACIÓN DEL SUELO DE CIMENTACIÓN
Se requiere
información que describa la cimentación del edificio que va ha ser
rehabilitado. También es importante Información de las cimentaciones de
edificios adyacentes o cercanos. La información de la cimentación debe incluir
datos del subsuelo y nivel freático, configuración del sistema de cimentación,
cargas de diseño de los cimientos, y características de la relación
carga-deformación del subsuelo de cimentación.
AMENAZAS SÍSMICAS DEL SITIO —. El potencial de amenazas por
desplazamiento del terreno en un sitio debe evaluarse. La evaluación debe
incluir un estimativo de las amenazas en términos del movimiento del terreno.
Si las amenazas no son aceptables, entonces deben ser mitigadas.
MITIGACIÓN DE LAS AMENAZAS SÍSMICAS DEL SITIO
La siguiente
discusión está basada en el concepto de que las amenazas del sitio se
determinan después de haber decidido la rehabilitación sísmica del edificio.
MITIGACIÓN PARA RUPTURA DE FALLA
ACTIVA —Técnicas de mitigación
incluyen modificaciones de la estructura o su cimentación para distribuir los
efectos de los movimientos verticales diferenciales sobre una mayor distancia
horizontal, para reducir la distorsión angular.
LICUACIÓN —Si se ha determinado que la licuación
es de probable ocurrencia, y las consecuencias en términos de desplazamientos
horizontales y verticales no son aceptables, entonces tres tipos generales de
medidas de mitigación deberán considerarse:
·
Modificar
la estructura
·
Modificar
la cimentación
·
Modificar
las condiciones del suelo
MITIGACIÓN PARA COMPACTACIÓN
DIFERENCIAL: los
casos en los cuales se predice asentamientos diferenciales significantes de la
cimentación del edificio, las opciones de mitigación son similares a las
descritas para mitigar la amenaza de licuación: mejorar la resistencia de la
estructura para los movimientos del terreno, aumentar la resistencia del
sistema de cimentación, y mejorar las condiciones del suelo.
DESLIZAMIENTOS —Un número de esquemas son disponibles
para reducir el potencial impacto de deslizamientos inducidos por sismo,
incluyendo:
(a) Re-conformación topográfica
(b) Drenaje
(c) Defensas
(d) Mejoramiento estructural
(e) Modificación del suelo
AVALANCHA O INUNDACIÓNEl - daño potencial causado por
avalancha o inundación inducida por sismo puede ser mitigado por los siguientes
esquemas:
(a) Mejoramiento o rehabilitación de la obra cercana.
(b)
Obras de desvío del flujo que se estima inundará el edificio.
(c) Pavimentos alrededor del edificio para minimizar la
erosión en los cimientos.
(d)
Construcción de muro o rompeolas para protección de tsunami.
REFORZAMIENTO Y RIGIDEZ DE LA
CIMENTACIÓN: los
siguientes párrafos proporcionan una perspectiva de los requisitos y
procedimientos para evaluar la habilidad de las cimentaciones para resistir las
cargas impuestas por el sismo sin deformaciones excesivas.
CAPACIDADES ÚLTIMAS Y CAPACIDADES DE
CARGA —La capacidad
última y de trabajo de los componentes de la cimentación la debe determinar el
ingeniero geotecnista según los requisitos del Capítulo H.4.
CARACTERÍSTICAS CARGA-DEFORMACIÓN PARA
CIMENTACIONES —Los
parámetros del comportamiento carga-deformación, caracterizados tanto por
rigidez como capacidad, pueden tener un efecto significativo tanto en la
respuesta estructural como en la distribución de la carga en los elementos de
la estructura.
CRITERIO DE ACEPTABILIDAD DE LA
CIMENTACIÓN —Los
componentes geotécnicos incluyen las partes del suelo de cimientos
superficiales de fricción y de soporte en la punta. Estos criterios aplican a
todas las acciones de cargas verticales, momentos y fuerzas laterales aplicadas
al suelo.
REHABILITACIÓN DEL SUELO Y CIMIENTOS
Este artículo
contiene guías para modificar las cimentaciones y mejorar el comportamiento
sísmico anticipado.
MEJORAMIENTO DEL SUELO —Opciones que pueden ser consideradas
para incrementar la resistencia pasiva de los suelos adyacentes a las
cimentaciones incluyen remoción y reemplazo de los suelos con suelos más
resistentes, o con suelos estabilizados con inyecciones químicas, o “jet
grouting”, o suelos densificados por impacto o compactación vibratoria.
CIMIENTOS SUPERFICIALES (ZAPATAS Y
LOSAS) —Zapatas
existentes pueden ser agrandadas para incrementar su capacidad o resistencia a
la tracción.
Las zapatas y
losas pueden ser sub-muradas para incrementar su capacidad o resistencia a
tracción.
Cuando existe
potencial para el desplazamiento diferencial lateral de las cimentaciones del
edificio, se debe suministrar interconexión adecuada con vigas de equilibrio, o
una losa de cimentación bien reforzada puede proporcionar buena mitigación de
estos efectos. Un sistema de anclajes también proporciona soporte al
desplazamiento diferencial lateral cuando el análisis rotacional lo exige, y
debe considerarse la recomendación del ingeniero geotecnista.
http://www.idrd.gov.co/sitio/idrd/sites/default/files/imagenes/8titulo-h-nsr-100.pdf.
MAPA CONCEPTUAL.
