El apuntalamiento es un proceso de fortalecer los cimientos de una estructura existente, que puede ser un edificio u otro tipo de estructura.
Esta es una buena técnica utilizada durante y después de la construcción para mejorar los cimientos. Generalmente, los cimientos existentes y las condiciones del suelo se mejoran para soportar más carga. Este es un método que se puede utilizar para mejorar la base.
El soporte es una técnica que debe realizarse con mucho cuidado y un cuidadoso seguimiento del trabajo. Enfoques, procedimientos, métodos, etc. incorrectos. puede llevar a la falla de la estructura.
Esto generalmente se hace en la estructura existente. Si no se hace correctamente, puede provocar fallos estructurales, daños graves a la estructura, etc.
Propósito del apoyo: por qué apoyamos
Hay muchas razones por las que podemos discutir este tema. Algunas de las razones más importantes se enumeran a continuación.
- La base original no es fuerte ni estable.
Si la base original no es lo suficientemente fuerte para soportar la carga de la superestructura, se debe mejorar para evitar fallas. Además, si se produce un asentamiento diferencial debido a cimientos inadecuados, se pueden realizar mejoras debajo de los cimientos para aumentar la capacidad de carga del suelo.
- Cuando cambia el uso de un framework
Es posible cambiar el uso de los edificios. Si las cargas aumentan debido a estos cambios, se realiza un apuntalamiento como mejora de la cimentación.
- Cambiar las propiedades del suelo debajo de los cimientos.
Para suelos compresibles, suelos en descomposición, etc., sus propiedades cambian con el tiempo. Como resultado, los cimientos pueden asentarse. En estas condiciones se realizan mejoras en las condiciones del suelo.
- Teniendo en cuenta las propiedades incorrectas del suelo.
Tener en cuenta propiedades incorrectas del suelo o una clasificación incorrecta de los suelos conduce a una evaluación incorrecta de los parámetros de diseño del suelo, como la capacidad de carga, la fricción superficial (fricción positiva y fricción negativa), etc.
Esto puede provocar un asentamiento excesivo del edificio durante la fase de construcción.
- Trabajos de excavación de estructuras adyacentes.
Las excavaciones tuvieron un impacto significativo en la estructura existente. Un apoyo adecuado podría evitar/minimizar estos efectos. Sin embargo, se debe elegir el método de soporte más adecuado.
- Aumentar la capacidad de carga de la base.
Si es necesario aumentar las cargas que actúan sobre la base, se utilizan métodos de soporte adecuados.
Por ejemplo, si necesitamos agregar un piso nuevo a la estructura existente en lugar de construirlo por separado, la mejora de los cimientos se logrará utilizando los métodos descritos en este artículo.
- Una mejora es más rentable que construir una nueva estructura
Como se explicó anteriormente, construir una nueva estructura siempre costará más dinero y otros recursos.
Por ejemplo, cuando construimos un edificio nuevo, necesitamos utilizar el espacio disponible. Sin embargo, esto no supone un problema si añadimos una planta al edificio existente.
Analicemos ahora los métodos básicos disponibles para abordar los desafíos anteriores.
Básicamente, existen dos métodos.
- Métodos de apoyo temporal
- Métodos de apoyo permanente
Los métodos temporales incluyen la congelación del suelo, que se lleva a cabo en la construcción de túneles cuando se realizan excavaciones por debajo del nivel freático, y el control de aguas subterráneas, que se lleva a cabo para controlar el movimiento del agua subterránea cuando la construcción presenta mayores dificultades.
Ahora pasemos a la parte más importante de este artículo.
La siguiente figura muestra los métodos disponibles y comúnmente utilizados.
Como se indica en la tabla anterior, existen tres tipos principales de métodos de soporte.
- base geométrica
- Soporte de inyección
- Apoyo con apuestas
Analicemos en detalle algunos de los métodos importantes.
Soporte mediante lechada
Los métodos de inyección se utilizan a menudo para mejorar los cimientos y son particularmente populares en la mejora gradual del suelo.
Si el suelo tiene huecos, el mortero podrá penetrar más fácilmente.
Lechada de cemento
La lechada de cemento es eficaz para rellenar huecos en suelos granulares donde hay huecos a los que se puede transportar mortero de cemento. Esta es una técnica útil en las mejoras de cimientos.
Sin embargo, ahora existen muchos otros métodos que pueden hacer que este proceso sea mucho más efectivo. Por lo tanto, la lechada de cemento no se utiliza con tanta frecuencia en comparación con otros métodos.
En el proceso de inyección de cemento se pueden observar las siguientes ventajas y mejoras:
- Reduce la permeabilidad del suelo ya que los huecos se rellenan con mortero de cemento.
- Apoya las bases
- Estabiliza el suelo bajo la cimentación y mejora su resistencia.
- Este método se puede utilizar como soporte de excavación.
prensado químico
La lechada química convierte el suelo granular en una forma muy dura con una resistencia muy alta.
Este tipo de inyección se suele utilizar para mejorar suelos granulares. Cuando se inyectan en el suelo, unen las partículas, mejorando la capacidad de soporte del suelo.
Para la lechada química se utilizan comúnmente productos químicos como acrilamidas, poliuretanos, acrilatos, epoxis y silicatos de sodio.
Además, estos métodos son idénticos a la lechada de cemento y se pueden observar beneficios similares.
Proceso de voladura
La inyección por chorro también se denomina método de columna de suelo-cemento in situ.
Analicemos los pasos a seguir en el jet grouting como se muestra en la figura anterior.
- Se perfora un hoyo a una profundidad que requiere mejora (estabilización y refuerzo) del suelo.
- La perforación se puede realizar con un dispositivo giratorio o con un chorro de agua.
- Luego corte el suelo con un chorro de alta presión (20-70 MPa) utilizando una boquilla giratoria con un diámetro de 2-3 mm.
- Durante este proceso, el líquido del mortero se mezcla con la tierra.
- Luego, se crea gradualmente una columna de suelo-cemento, que solidifica el suelo a medida que se endurece.
Básicamente existen tres técnicas de rejuntado diferentes.
- Varilla única
- doble varilla
- barra triple
La siguiente figura muestra el proceso de voladura realizado para un proyecto.
Como podemos ver en la imagen superior, la lechada se puede utilizar de manera muy eficaz en la construcción; Además, sirve como método de apoyo.
A continuación se detallan algunos de los beneficios del chorro de chorro.
- Reduce el asentamiento de la estructura.
- Esto es posible hasta una profundidad de 80 m.
- Este método se puede utilizar como soporte de excavación.
- Ahorro de costes razonable
- También se puede utilizar en espacios reducidos.
- Alta seguridad
Inyecciones de compactación
Este es un método de mejora del suelo que aumenta la densidad y rigidez del suelo. Esto es posible en suelos sueltos, densos y granulares.
Generalmente, se inyecta un mortero de bajo asentamiento en la capa de suelo a alta presión. La presión de inyección está en el rango de 1 a 4 MPa .
La inyección a presión desplaza el suelo circundante y lo llena con el mortero inyectado. La profundidad de la mejora puede ser superior a 10m dependiendo del equipamiento disponible.
La velocidad de inyección puede rondar los 4-6 m3 por hora. Sin embargo, esto puede variar según la naturaleza del suelo.
Se pueden destacar los siguientes posibles usos y ventajas:
- Adecuado para suelos sueltos, suelos flexibles, suelos licuados, etc.
- La lechada de compactación reduce el asentamiento de los cimientos
- La resistencia del suelo aumenta y, como resultado, aumenta su capacidad de carga.
- Aumentar la densidad del suelo.
Soporte geométrico
Estos métodos se utilizaron cuando era necesario ampliar los cimientos, aumentar la capacidad de carga del suelo debajo de los cimientos o aumentar la rigidez/densidad del suelo debajo de los cimientos.
Hay cinco métodos principales que se analizan en este artículo, como se indica en la tabla que se muestra al principio.
- Soporte continuo de cimentaciones en tiras.
- Soporte de haz de aguja
- Apoyo y soporte
- Fundamentos de Pynford
- Elevar
Analicemos cada uno de estos métodos en detalle.
Soporte continuo de cimentaciones en tiras – método de pozo
Este proceso también se conoce como soporte de pilar, soporte de foso o pilar de foso.
A veces también se le llama método de soporte de hormigón en masa.
Estos son métodos muy antiguos para mejorar los cimientos cuando fallan o comienzan a asentarse. Este método se utiliza a menudo para mejorar los cimientos debajo de paredes de ladrillo.
En este caso la ruina no es un derrumbe, sino la formación de grietas en el edificio o estructura en cuestión debido al asentamiento.
Este método procede de la siguiente manera:
- Primero, se cavan hoyos debajo de los cimientos a intervalos regulares.
- La distancia entre los hoyos puede ser de 1 a 2 m, dependiendo del tipo de pared de ladrillos. Si la calidad de los ladrillos es muy mala, esta distancia no puede exceder de 1,0 m.
- La separación de los pozos también está determinada por la curvatura de la pared de ladrillos sobre el pozo.
- Las paredes del foso se pueden apoyar con madera si es necesario.
- La profundidad de excavación se puede ajustar según las condiciones del suelo. Los trabajos de excavación generalmente se completan con una capa de suelo que tiene la capacidad de carga requerida.
- A continuación, el foso se rellena con hormigón macizo.
- Si se utilizan otros materiales como mampostería de ladrillo, mampostería o bloques prefabricados de hormigón, etc., se deberá utilizar con mortero de cemento.
- El espacio final entre el relleno y la base (50-100 mm) se puede rellenar con una mezcla fuerte como cemento:arena en una proporción de 1:3.
Soporte de haz de aguja
Este método se utiliza para mejorar los cimientos, especialmente cuando las cargas no están distribuidas uniformemente.
Hay dos métodos principales en los que podemos utilizar el método de punción.
- Viga simplemente apoyada
- viga en voladizo
En estos otros métodos, cortamos un agujero en la pared para sostenerlo a través de la viga que atraviesa la pared.
El tipo de viga puede ser de hormigón armado, madera o acero. Se prefieren las vigas de acero porque son más fáciles de construir/reparar en comparación con las vigas de hormigón armado.
- Viga de aguja en voladizo
- Vigas de agujas apoyadas sobre pilotes.
- Poca profundidad, soporte de viga de aguja
Los soportes de las vigas agujas pueden ser pilotes prefabricados, pilotes hincados u otros soportes apoyados en el suelo como se indica en las figuras anteriores. La elección del tipo de soporte depende del tamaño de las cargas que debe soportar cada soporte.
Apoyo y soporte
Para soportar la base, se debe liberar la tensión o carga sobre la base. Por lo tanto, los muros se apoyan de diferentes maneras para reducir la fuerza axial sobre los cimientos.
La siguiente ilustración muestra uno de esos métodos que se pueden utilizar en mejoras de cimientos.
Fundamentos de Pynfored
Este es un método muy antiguo para mejorar los cimientos.
Se utiliza principalmente para soportar paredes de ladrillo.
Los soportes colocados a poca distancia sirven para soportar la carga ejercida por las paredes. La base de la columna se refuerza con mortero fuerte para evitar asentamientos.
La siguiente imagen muestra una pared apoyada de manera similar.
Métodos de avance
Este método se utiliza a menudo en estructuras de hormigón armado. La operación de elevación se realiza no solo para mejorar la base, sino también para corregir los pilares.
Los pilares se apoyan en gatos colocados sobre la capa de hormigón o losa de hormigón colocada al efecto. Sobre el soporte se ejerce una fuerza hacia arriba igual a su fuerza axial.
Esto podría hacerse elevando las vigas alrededor de la columna. Para cargas axiales elevadas, elevar la planta baja no es suficiente ya que la viga puede fallar debido al cortante. En estas situaciones se debe verificar mediante cálculo el número de pisos a soportar.
Apoyo con apuestas
Como se indica en la tabla anterior, existen muchos métodos que se pueden utilizar para respaldar el trabajo.
Enumeremos todos estos métodos.
- pilotes hincados
- Presione las baterías
- Baterías con fugas
- Pila perforada continua
- Esquejes de pequeño diámetro
- Esquejes de raíz y esquejes de raíz en forma de red.
- Micropilotes
Analicemos brevemente cada método.
pilotes hincados
Los pilotes hincados son más útiles para soportar la obra ya que son fáciles de instalar y la instalación lleva menos tiempo.
Sin embargo, también hay importantes desventajas a considerar.
- La instalación sólo se puede realizar en el exterior del edificio o estructura.
- Excesiva vibración durante la instalación y problemas como asentamientos, grietas, etc. en estructuras existentes.
- Las construcciones antiguas pueden resultar dañadas por las vibraciones.
- Se requiere suficiente espacio para la instalación.
Presione las baterías
Los pilotes prensados son una buena alternativa a los pilotes hincados ya que resuelven algunos de los problemas.
Principalmente esto evita las vibraciones del suelo que se producen durante la instalación.
Los pilotes prensados son pilotes segmentados de hormigón o acero.
A medida que aumentan las cargas de las columnas, resulta muy difícil realizar mejoras en los cimientos.
Baterías con fugas
Las vibraciones y ruidos relacionados con la construcción son comparativamente bajos en cimentaciones con pilotes perforados. Por lo tanto, este método también se puede utilizar en zonas sensibles.
Sin embargo, la instalación también requiere espacio libre y una altura de techo mayor.
Por lo tanto, los pilotes perforados también se erigen fuera de la estructura cuando se apoyan los cimientos. Sin embargo, existen métodos mediante los cuales la instalación se puede realizar a bajas alturas. Se puede utilizar un trípode para instalar los postes de señalización.
Para obtener más información sobre fundaciones, puede consultar la siguiente lista de artículos.
- Cómo determinar el tipo de base.
- Tipos de cimentaciones (un estudio detallado)
- Cimentaciones cargadas excéntricamente
- Fallo de cimentación poco profunda
- Cimientos de losa de pilotes
- Tipos, diseño y construcción de cimientos de losa.
- Cimentaciones sobre pilotes: guía de diseño, construcción y pruebas
- Problemas y soluciones en la construcción de cimentaciones sobre pilotes.
- Diseño y construcción de cimentaciones mediante pilotes hincados.
- Colocar cimientos poco profundos
