3. SUELOS & FUNDACIONES

Como se mencionó en el punto anterior, las fundaciones son el soporte de las estructuras y el medio a través del cual éstas transmiten sus cargas al terreno. Por lo tanto enumeraremos las cargas a transmitir al suelo donde habrá de fundarse:

· El peso propio de la estructura, paredes, losas, tabiques y en general todo el peso muerto de la construcción

· Las sobrecargas de uso funcional, es decir las cargas vivas por metro cuadrado, que para el caso de edificios existen normas que estipulan el caso si son almacenes, depósitos, fábricas, departamentos, etc.

· Cargas accidentales procedentes de vientos, nieve o cualquier otra acción que actúen en forma esporádica, pero cuya magnitud se deberá tener en cuenta.

3.1- Consideraciones a tener en cuenta

Diferentes y muchas son las patologías que pueden presentar las fundaciones y no siempre la solución de las mismas es fácil. El suelo, fin último de las estructuras y al cual van a transmitir sus cargas, es un material complejo que presenta una variación muy amplia de características de acuerdo con su naturaleza. Es por ello que resulta imprescindible la intervención de especialistas en mecánica de suelos y en cimentaciones especiales a los cuales habrá que recurrir cuando se presentan problemas difíciles en el terreno.

La estabilidad de un edificio (cuerpo rígido), se relaciona con el peligro de movimientos inaceptables en su totalidad. Cuando un viento del tipo huracanado actúa sobre un edificio alto y éste no se halla adecuadamente arraigado al suelo o equilibrado por su propio peso, puede volcarse sin desintegrarse.

El edificio es inestable desde el punto de vista rotatorio. Esto se aplica sobre todo a edificios altos y angostos; es decir, no se encuentra bien equilibrado y apoya sobre un suelo de resistencia no uniforme. Si el suelo sufre asentamientos diferenciales la estructura puede inclinarse, como lo hace todavía la torre de Pisa, (ver foto1) y que en algún momento, caerá.

Todos los casos de inestabilidad se relacionan con el suelo y con las fundaciones del edificio. Así por ejemplo, las fundaciones de una estructura pesada construida sobre arcilla o arena con gran contenido de agua, deben permitir que la construcción “flote” sobre ese suelo, es decir, las arenas se van a compactar en la medida que yo las pueda encajonar, retener, mantener quietas. Ahí estoy trabajando ya con una resistencia de suelo relativamente confiable, pese que son arenas y están compactadas.

Los suelos mas traicioneros son los suelos aluvionales, son los sedimentarios que se van formando por arrastre fluvial o sedimento natural. Cuando existe esta clase de suelo que no esta muy consolidado puede pasar que nos encontremos por ejemplo con un antiguo cangrejal (hay mas agua que materia orgánica o arena). Algo similar a lo mencionado anteriormente, es un ojo de barro que quedo emblocado porque hubo una colonia orgánica que vivió allí y la capa sedimentaria la sepulto. Si realizamos un estudio de suelo (es de vital importancia), puede suceder que nos encontremos en un punto determinado con una tensión de terreno de 2kg/cm² y en otro punto mas cercano se tenga tensiones de terreno muy bajas. Esto sucede porque estamos pisando sobre terrenos con agua “emblocada”. (Ver esquema 1)

Las raíces de ciertos árboles pueden producir alteraciones, especialmente en estructuras poco y medianamente importantes. (Ver fotos 2 y 3), donde se deberá evitar la plantaciones de especies de hojas caducas y de ribera (sauces, olmos, etc.), próximo a las construcciones.

Una de las patologías frecuentes es la que genera el agua, que puede llegar al terreno desde el exterior o bien del interior, es decir, del subsuelo.

Las aguas del exterior pueden proceder de lluvias o inundaciones. En este caso, la colocación de un pavimento perimetral alrededor del edificio y que posea pendiente suficiente para llevar las aguas a sumideros que comuniquen con canalizaciones adecuadas, puede ser una solución para mantener seco al terreno situado debajo de la fundación.

Las aguas que preceden del subsuelo debido a variaciones en el nivel freático es un ejemplo, como así también las variaciones de nivel debidas a las subidas de ríos o mareas en el caso de estructuras próximos a ríos o al mar; debe agregarse también a aguas que escurren sobre capas impermeables en estructuras situadas en terrenos a media ladera, a rotura de canalizaciones, etc. Para estos casos es necesario disponer de una red de drenaje bien proyectado e incluso de pozos de recogida de aguas y bombeo de las mismas, esta solución logra, como se menciono anteriormente, que el terreno permanezca secos y no afecte la compacidad del suelo.

Otro factor a tener en cuenta son los pozos negros, cercanos a las fundaciones y que muchas veces no son detectables en la tarea de excavación. Estos pozos pueden dar lugar a un desplazamiento importante del edificio y por lo tanto a afectar a la estructura mediante aparición de síntomas como pueden ser fisuras, agrietamientos, llegando a su vez al colapso.

Otras patologías producidas por movimientos del suelo, es por la acción de superposición de cargas y así, el suelo situado debajo de la estructura, puede asentarse mas o menos de acuerdo a la compresibilidad de los estratos del suelo, dándose el caso de que haya puntos de la estructura que asientan mas que otros y aparezcan, como consecuencia de esto, esfuerzos adicionales sobre los elementos, columnas y vigas. Que pueden fisurarse y/o agrietarse.

Los asientos pueden ser de diferentes características según se trate de terrenos uniformes o no uniformes. En los terrenos uniformes pueden darse asientos por superposición de cargas en el terreno transmitidas por zapatas próximas. Si partimos de la suposición que la transmisión de cargas se hace a 45º, nos encontraremos con que los conos de influencia empiezan a superponerse a una profundidad que será igual a la separación entre los bordes mas próximos de las bases adyacentes, con esto, la parte central del suelo situado debajo de la estructura, estará sometida a tensiones superiores a las zonas extremas y es posible que se produzcan asientos en los elementos centrales del edificio. (Ver esquema 2).

Cuando por el contrario, se construye un edificio junto a otro existente, puede darse el caso de que el terreno situado debajo del primero esté consolidado por la acción de las cargas de éste y el paso del tiempo, mientras que el suelo situado debajo del nuevo edificio no lo esté, con lo cual éste se inclinará tratando de separarse del existente. (Ver esquema 4).

Como hemos visto anteriormente, si el terreno no es uniforme, el problema de los asentamientos se agrava. La existencia de “bolsones” de arena en terrenos areno-arcillosos, las vetas de arcilla blanda, la presencia de rocas en terrenos arcillosos, etc., pueden dar lugar, si éstas irregularidades afectan a una parte del suelo situado bajo la estructura, a asientos diferenciales importantes que se traducirán en fisuración de la estructura.