PROFUNDIDAD MÍNIMA DE EMPOTRAMIENTO EN EL TERRENO PARA CIMENTACIONES SUPERFICIALES Y POZOS DE CIMENTACIÓN
GENERALIDADES
A la hora de diseñar y ejecutar una cimentación superficial surge la necesidad de determinar la profundidad que habrá de empotrarse la misma en el terreno firme en aras de garantizar la estabilidad frente a hundimiento, deformaciones y en ocasiones otros condicionantes como lo son una potencial socavación y descalce del cimiento.
En los estudios geotécnicos no siempre se resuelve con detalle esta cuestión por lo que como mínimo habremos de tener claras algunas ideas al respecto como veremos en este post de RRG INGENIEROS.
¿QUÉ INDICA LA NORMATIVA AL RESPECTO?
Si nos ceñimos a la normativa española tanto en materia de edificación (DB SE C del CTE), como en obras de carreteras (GCOC) o marítimas (Normas ROM), no encontramos en general un criterio férreo al respecto, limitándose a ciertas recomendaciones y criterios orientativos que veremos a continuación junto a otros criterios aplicables.
CRITERIOS GENERALES PARA DETERMINAR LA PROFUNIDAD DE EMPOTRAMIENTO
- Un primer criterio bastante recomendable
En general es recomendable empotrar el cimiento en el estrato de terreno firme al menos un cuarto del ancho del cimiento, D>B/4.
Con ello conseguimos los siguientes efectos favorables:
-La altura de terreno firme por encima de la cota de apoyo de la cimentación y alrededor de la misma “D”, contribuye aumentando el valor de la sobrecarga “q” en proporción al peso específico del terreno y a “D”, de la fórmula de Brinch-Hansen de lo que se deduce que disponer de un valor mínimo para “D” garantiza al menos cierto resguardo en la presión de hundimiento: qh=k1xC+K2xq+K3xB (expresión simplificada, siendo Ki factores que dependen de las condiciones de carga y propiedades geotécnicas del terreno)
-Un empotramiento mínimo “D” ofrece un confinamiento de la zapata en el terreno firme que aporta cierta estabilidad a deslizamiento y vuelco frente a cargas horizontales como el caso de sismo o viento, al aumentar el rozamiento cimiento-terreno, reduciendo el riesgo de desplazamiento lateral.
-Un empotramiento adecuado ayuda a distribuir las cargas de manera más uniforme en el terreno, minimizando asientos diferenciales que podrían afectar la integridad estructural
-En terrenos susceptibles a variaciones de humedad o saturación, un buen empotramiento puede ofrecer una mayor estabilidad mecánica frente a cambios en las propiedades del suelo superficial.
-Un empotramiento mínimo “D” ofrece un resguardo frente a la erosión del terreno y descalce del cimiento por causa de agentes climáticos como corrientes de agua u otros como proximidad a taludes erosionables
- Criterio constructivo según 4.5.1.3.2 del DB SE C
En el epígrafe 4.5.1.3.2 del DB SEC referente a las dimensiones de las excavaciones se indica que aunque el terreno firme se encuentre muy superficial, es conveniente profundizar de 0,5 a 0,8 m por debajo de la rasante.
Este criterio no condiciona directamente el empotramiento mínimo en terreno firme aunque en general supone una forma de salvar los espesores usuales de tierra vegetal y para los cantos de la cimentación usuales.
- Excavaciones a diferentes niveles (4.5.1.3.2 del DB SE C)
En el epígrafe 4.5.1.3.3. 2 del DB SEC referente a excavaciones para zapatas a diferentes niveles, se indica que, la ejecución de los trabajos debe hacerse de modo que se evite todo deslizamiento de las tierras comprendidas entre los dos niveles distintos y tal efecto la inclinación de los taludes de separación entre zapatas a diferentes niveles debe ajustarse a las características del terreno y a efectos indicativos la línea de unión de los bordes inferiores entre dos zapatas situadas a diferente nivel no debe superar una inclinación 1H:1V en el caso de rocas y suelos duros, debiendo reducirse dicha inclinación a 2H:1V para suelos flojos a medios.
Este criterio igualmente no condiciona directamente el empotramiento mínimo en terreno firme aunque sí indirectamente.
- Posibilidad de descalces por socavación del terreno bajo la cimentación
En el epígrafe 8.2.6 de la Guía de cimentación de obras para carreteras se sugieren varias formas de proteger los cimientos frente a descalce por socavación de los cimientos como el empleo de escolleras de protección y otros.
En general para cualquier tipo de obra, el mejor procedimiento para evitarlas es la profundización de los cimientos hasta cotas donde no se produzcan ya estos fenómenos, bien por la gran profundidad alcanzada, bien por apoyar sobre rocas competentes no erosionables.
Este tema ha sido tratado con detalle en otro post de este blog por invitamos desde aquí a su lectura.
- Proximidad de la cimentación a taludes
En el epígrafe 6.2.4 de la Guía de cimentación de obras para carreteras se recomienda dejar un resguardo horizontal mínimo entre la zapata y el talud igual al ancho de la misma. Esto no condiciona directamente el empotramiento en zapatas en ladera aunque sí indirectamente.
- Prescripciones de los Estudios Geotécnicos
Por supuesto en todo momento respetaremos las profundidades mínimas de apoyo de la cimentación indicadas en el Estudio Geotécnico de cada obra, las cuales podremos matizar junto con los criterios anteriores.
CONCLUSIONES
Como vemos la profundidad mínima de empotramiento no se encuentra determinada de manera férrea por la normativa, si bien siempre que sea posible intentaremos aplicar unos mínimos siguiendo los criterios apuntados, pudiendo matizar los mismo de forma más o menos conservadora en función de las características concretas de cada obra, tales como la existencia o no de cargas horizontales por sismo y viento, posibilidades de erosión, proximidad de otras cimentaciones y otras.
Si desea un asesoramiento al respecto, puede ponerse en contacto RRG INGENIEROS a través de:
