Las cimentaciones superficiales son las que se apoyan en las capas del suelo poco profundas o superficiales, esto es posible gracias a que el suelo cuenta con una gran capacidad portante o porque las construcciones que se van a realizar son relativamente livianas o tienen una importancia secundaria.

En otras palabras, las cimentaciones superficiales son aquellas que se encargan de repartir la fuerza que le transmite una estructura, utilizando y a través de todos sus elementos de apoyo, sobre la superficie de un terreno de gran tamaño que soporta dichas cargas.

Aspectos básicos de las cimentaciones superficiales

Para poder catalogar una cimentación como superficial es importante que cumplan con las siguientes características. Que tengan entre 0,50 m o hasta los 4 m. de profundidad, y en el momento que las tensiones admisibles con que cuentan las diferentes capas del suelo que se encuentran hasta esa cota facilitan el apoyo del edificio de forma directa sin que este presente asientos excesivos en su estructura que puedan llegar a afectar la función adecuada de la estructura; en el caso que no se presenten esta condición, se debe implementar en el proyecto una cimentación profunda.

Tipos de cimentaciones superficiales

Actualmente se cuenta con diferentes tipos de cimentaciones superficiales que se usan en distintos proyectos, su uso depende de las características del suelo y del tipo de estructura que se va a construir. A continuación, nombramos los diferentes tipos de cimentaciones superficiales que puedes usar en tus proyectos.

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11 pasos para diseñar una cimentación superficial

 Cómo bien sabemos existen diferentes tipos de cimentaciones superficiales pero su realización cumple con ciertos pasos generales que se usan en todos. A continuación, te vamos a contar cuáles son los 11 pasos que debes tener en cuenta al momento de diseñar una cimentación superficial.

  • Ten la información básica del proyecto

Es importante que cuentes con la información básica de tu proyecto entre esta esta la localización, el diseño del proyecto, la información estructural (su localización y la magnitud de las cargas)

  • Explora el suelo

Ten presente explorar el suelo, es decir, la geología y la estabilidad, sus condiciones geotécnicas, los perfiles estratigráficos, su caracterización física, la mecánica e hidráulica del suelo, la ubicación del nivel freático y roca y el suelo de difícil comportamiento.

  • Determina las propiedades del diseño

 Para este paso es importante que se determinen las propiedades de diseño de la roca y/o suelo.

  • Identifica cuál debe ser la profundidad mínima de tu proyecto

Determina la profundidad mínima que debe tener la cimentación de tu proyecto, teniendo en cuenta la resistencia, el nivel de agua expansión, la socavación, la licuación y otras consideraciones.

  • Identifica las dimensiones B y L

El encargado o el especialista en geotecnia teniendo en cuenta los elementos estructurales y geotécnicos debe determinar cuales van a ser las dimensiones B y L, con el fin de abordar un diseño, estas dimensiones deben ser reevaluadas luego de que se verifiquen las condiciones de excentricidad con que cuenta la cimentación.

  • Sigue los lineamientos para la capacidad de carga

Es importante que sigas los lineamientos acerca de la estimación de la capacidad de carga admisible o última en las rocas y suelos. El  Ingeniero Geotecnista, según su experiencia y su buen juicio, será quien elige el o los lineamientos más acordes para el tipo de construcción dependiendo de las condiciones que tenga el diseño.

  • Evalúa la magnitud y el tiempo del asentamiento

De la misma forma que en la determinación de la capacidad de carga, es muy importante que evalúes cuál va a ser la magnitud y el tiempo del asentamiento diferencial y total, teniendo en cuenta el tipo de suelo.

  • Compara los asentamientos

En el momento que compares los asentamientos diferenciales calculados con los tolerables y los asentamientos diferenciales calculados resultan ser menores o iguales a los tolerables, quiere decir que la capacidad de carga es permisible, esto gracias a que cumple con los lineamientos y criterios para ser estable, pero si resulta ser lo contrario es necesario que reevalúes los aspectos geométricos, que tomes alguna medida para solucionarlo o incluso que tengas en cuenta la solución de cambiar el tipo de cimentación.

  • Efectúa un análisis de estabilidad global

Independiente de la metodología que uses ya sea LRFD o ASD, es importante que efectúes el análisis de estabilidad global a las cimentaciones que están sobre o cerca de un talud, o a las cimentaciones de terraplenes que están construidas sobre suelos blandos, para esto puedes utilizar métodos de calculo como los del equilibrio limite.

Para aquellas cimentaciones superficiales que estén sometidas a cargas horizontales como, por ejemplo, las cimentaciones de las estructuras de contención o las de los estribos de los puentes o cualquier otro tipo de construcción que se encuentre sometida a las cargas horizontales, es indispensable que se compruebe su estabilidad por desplazamiento.

  • Comprueba la subpresión, medidas de drenaje, protecciones y excavaciones

A parte del análisis de estabilidad, es de gran importancia que dentro del diseño de la cimentación superficial el Ingeniero geotecnista ejecute las verificaciones y los diseños complementarios que sean necesarios, estos por obligación deben formar parte del estudio geotécnico que se realice, al igual que tener en cuenta las actividades del siguiente paso.

  • Recomendaciones para las medidas de constructivas, especificaciones y de los planos

A pesar de que las cimentaciones superficiales se usan con frecuencia para soportar obras de drenaje, estructuras de contención y puentes, estas no se deben utilizar en los casos que te vamos a relacionar a continuación.

  • Cuando estén afectadas por la socavación
  • En los terraplenes
  • En los suelos que son susceptibles de licuación
  • Bajo los muros de tierra armada

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Condiciones que debe cumplir la cimentación superficial

Las cimentaciones superficiales deben cumplir ciertas condiciones como son la estabilidad global, la estabilidad frente al hundimiento, la estabilidad frente al deslizamiento, la estabilidad frente al vuelco y con la capacidad estructural del cimiento. A continuación, te vamos a explicar cada una de forma más detallada.

La estabilidad global

Las estructuras y sus cimentaciones pueden tener fallas globales sin que se generen, antes, otras fallas locales. Este tipo de fallas son típicas en medias laderas o en los taludes.

Estabilidad frente a los hundimientos

Este tipo de falla se puede presentar en el momento que la carga actuante sobre el terreno, que se encuentra bajo la acción de cualquier elemento de cimentación, supera su carga de hundimiento.

Estabilidad frente a los deslizamientos

Cuando una cimentación entra en contacto con un terreno se puede someter a tensiones de corte. Si estas tensiones son mayores a la resistencia que la resistencia del contacto es posible que se generen deslizamientos entre los dos elementos, terreno y cimentación.

Estabilidad frente al vuelco

Los vuelcos son típicos de las estructuras que se encuentran cimentadas sobre los terrenos que su capacidad portante es mayor que la que se necesita para sostener la cimentación, si se presenta de otra manera, antes de que se produzca el vuelco se generaría el hundimiento de la cimentación.

Capacidad estructural de la cimentación

Los esfuerzos que se presentan en los elementos estructurales que forman parte de la cimentación, al igual que cualquier otro tipo de elemento estructural, pueden ser capaces de sobrepasar la capacidad resistente con que cuentan. El estado límite último que, en ese sentido, tienen que ser considerado es el mismo que se considera con los demás elementos estructurales.

Cimentaciones superficiales en Bogotá y Colombia

Como pudiste ver las cimentaciones superficiales son un tema que debe cumplir con varios pasos para su instalación, por esta razón en CortEquipos nos tecnificamos cada día de una mejor manera para realizarlas de la mejor forma posible teniendo en cuenta el tipo de construcción y los terrenos con los que cuentan los proyectos de nuestros clientes. No olvides lo que debes tener en cuenta a la hora de realizar o planear una cimentación superficial.