Tipo de cimentación y sus problemas
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Tipo de cimentación y sus problemas

375540 • 05/08/2019

¿Cuáles son los problemas comunes de los diferentes tipos de cimentación de las casas?

No existe un tipo de cimentación único y perfecto. Cada tipo de cimentación es elegido por el arquitecto o constructor en base a la topografía y el suelo de un sitio en particular, junto con el tipo de estructura que la fundación soportará.

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Además, cada región tiene un tipo de fundación local habitual. El tipo de cimentación de pilotes costeros, por ejemplo, son muy adecuados y se utilizan con frecuencia para ubicaciones frente al mar que requieren un nivel de suelo elevado debido al sitio propenso a las inundaciones. Las pilas son a menudo troncos de árboles fresados que dependen de la fricción entre el suelo y la superficie enterrada de la pila para su estabilidad.

Ciertos tipos de madera, como el ciprés, tienen una vida útil sorprendentemente larga cuando se colocan en el suelo formando parte de un tipo de cimentación y pueden permanecer estructuralmente sanos durante 100 años o más. Pero a veces la podredumbre se instala temprano, con un resultado curioso.

Cuando estábamos trabajando en los Cayos de la Florida hace años, ocasionalmente nos encontramos con casas construidas enteramente de madera de ciprés, llamadas Moody Mansions por su constructor durante la década de 1980. Luego de 25 años, la capa exterior de montones de troncos de ciprés enterrados se había podrido y aflojado, aunque la madera interior seguía siendo sólida. Así que los montones tenían un poco de margen de maniobra a su alrededor y, cuando se cruzaba a la casa de un lado, había una sensación definida de estar en un barco en el mar. El suelo se movía muy ligeramente debajo de ti, una sensación perturbadora. Muchas de las Mansiones Moody terminaron con un tipo de cimentación de muelles de hormigón, el siguiente tipo revisado, mientras que algunos propietarios de viviendas simplemente lo encontraron una idiosincrasia divertida. Sin embargo, el defecto afectó negativamente el valor de las viviendas, por este tipo de cimentación.

Los pilares de obra de ladrillo o bloques, con refuerzo de hormigón y acero en el centro, o de hormigón reforzado sólido son otra opción popular de tipo de cimentación en áreas costeras o propensas a inundaciones. Este tipo de cimentación también se denomina muelle y viga, y se utilizó con frecuencia para viviendas en el siglo XX, cuando se construyó con vigas de madera y marcos sobre un espacio de acceso y utilizando ladrillo para los muelles. Los muelles se construyen sobre una plataforma de hormigón bajo tierra, por lo que cualquier movimiento del suelo debajo de las plataformas causará la inclinación de los muelles y el asentamiento de la estructura por encima. Una combinación de tipo de cimentación de pilotes de hormigón y vigas de nivelación o vigas de encadenado, o vigas riostras, a veces se utiliza como alternativa cuando se determina que el suelo tiene una capacidad de carga inadecuada para las placas de hormigón.

El tipo de cimentación de muelles de albañilería es robusto y resistente a los huracanes, pero puede sufrir por el astillamiento del hormigón si se permite que la humedad llegue a las barras de refuerzo de acero de la estructura en el centro de los pilares, lo que provoca que el acero comience a corroerse. El óxido genera una lenta, pero poderosa expansión de la superficie del acero, que hace estallar en grietas en el hormigón. Esto, a su vez, permite que entre más humedad y que el desconchado se acelere. Las viviendas cercanas a la costa que están expuestas a rocío continuo de niebla salina son especialmente propensos a desarrollar este problema con el tiempo.

El tipo de cimentación de muro de obra, de mampostería, es ideal para un sitio inclinado porque el área dentro de la pared puede rellenarse con tierra para crear una superficie nivelada para verter una losa de planta, de hormigón, o la parte superior de la pared de obra, proporcionará una superficie de soporte para un suelo de madera elevado con un espacio de arrastre por debajo.  El movimiento del suelo bajo una pared puede hacer que la parte inferior gire ligeramente y/o se asiente de forma irregular, con grietas en la base de la pared que cuentan la historia de la angustia que hay debajo. Muchas casas de mediados de siglo combinaron un tipo de cimentación perimetral de muro de obra o mampostería con hileras centrales de pilares de mampostería y vigas de madera.

Un cimiento de sótano es esencialmente un tipo de cimentación de pared de obra extendido más abajo del suelo, con excavación en el centro. Aunque se tienen problemas particulares con el tipo de cimentación, como la intrusión de agua.

El tipo de cimentación de losa monolítica sustituyeron en gran medida a los muros de sostenimiento en la década de 1960, debido a la facilidad y sencillez de su construcción. También se le llama a este tipo de cimentación, cimiento de losa de borde engrosado. Las losas de hormigón ya se habían convertido en una alternativa popular a las plantas de suelo de madera, por lo que espesar el borde de la losa y añadir algo de acero de refuerzo para crear soporte para las paredes tenía sentido económico para los constructores. Sigue siendo el tipo de cimentación muy popular hoy en día en la mayoría de las zonas.

El movimiento del suelo bajo los cimientos de una losa monolítica produce patrones de grietas similares a los de las paredes, pero se observan con mayor frecuencia en la pared por encima de la losa. Algunos constructores  han comenzado a usar acero postensado que atraviesa toda la losa de la planta para ayudarlo a resistir el agrietamiento de la losa de hormigón, debido a un asentamiento menor o a la contracción del concreto.

La erosión del suelo puede ser causada por el drenaje de las aguas pluviales superficiales o por el flujo de agua subterránea. Lo vemos más a menudo en casas construidas en la ladera de una colina o en el suelo inclinado hacia un río o lago. Una base de hormigón puede quedar expuesta a la intemperie debido a que el agua de lluvia corre cuesta abajo alrededor de la casa y limpia el suelo, y una escalera de hormigón que se inclina hacia afuera de la casa con un desagüe de aguas pluviales debajo de ella. Un sistema de canalones que deposita el agua de manera segura lejos de los cimientos de la casa es una solución a este problema.

El suelo arcilloso corre en vetas debajo de algunos vecindarios, se expande cuando está mojado, luego se encoge al secarse, haciendo que la casa se levante y baje. Las viviendas pueden autodestruirse lentamente con los ciclos repetidos de mojado/seco, y una larga sequía causa los peores problemas.

Otros casos son la disolución de bolsas de roca kárstica en el suelo, por el acuífero subterráneo que fluye a través.

Por otro lado se tiene el casos de los árboles cerca de una casa que pueden levantar una cimentación con sus raíces. Sin embargo, con la misma frecuencia, un árbol junto a una casa puede causar problemas en la cimentación por asentamiento del suelo al eliminar demasiada humedad en el suelo de la zona. Los árboles cerca de una casa proporcionan sombra, una cortina cortaviento y vistas agradables; pero demasiado cerca y pueden ser destructivos.

Patología del tipo de cimentación

Una de las causas más frecuentes que ocasiona fallos en el tipo de cimentación, es el diseño de cimentaciones inadecuadas, debido a la falta de informe geotécnico, estar éste mal interpretado o ser inadecuado e insuficiente para el tipo de terreno y edificio que se va a construir.

El informe geotécnico debe de encargarse, facilitando, si es posible, el tipo de edificación a realizar: alturas, cargas a nivel del tipo de cimentación, indicando todos los antecedentes posibles que permitan elegir el número de sondeos, ensayos y pruebas de laboratorio que sean necesarias realizar con el objeto de que el informe nos determine; el tipo de cimentación con sus alternativas adecuadas, profundidad del estrato resistente, asientos, precauciones a tener en cuenta en la ejecución de la cimentación, agresividad del terreno y el agua freática, cota del nivel freático si existe, propiedades geotécnicas, así como la formación geológica y estratigrafía del terreno.

La patología del tipo de cimentación se produce por causas imputables a la propia cimentación y al suelo sobre el que se asienta y también como consecuencia de efectos o causas inducidas de edificaciones próximas.

Tanto en unas causas como en otras se produce una deformación del suelo, que produce movimientos horizontales, verticales, giros y hundimientos que se transmiten a los elementos estructurales, y en función de estos movimientos, así como del estado de conservación y rigidez del sistema estructural del edificio, puede producir desde una fisuración inapreciable en tabiquería hasta la ruina estructural del edificio afectado.

Las causas inducidas por las edificaciones próximas, provienen de que el terreno es un medio continuo, de manera que cualquier alteración de tensiones producidas por el edificio no solo afectan los límites del terreno donde se ejecuta la obra, sino que afecta a una zona de influencia situada alrededor de la misma, y a veces bastante lejana como es el caso de apertura de túneles y galerías de servicios.

Según el tipo de cimentación, los efectos pueden provenir por transmisión directa de cargas debidas a cimentaciones próximas, como ocurre en suelos arcillosos blandos, granulares flojos, rellenos o terrenos aún no consolidados a los que se transmitan las cargas de la cimentación directamente. O bien por mecanismos más complejos como puede ser las variaciones en el nivel freático, que pueden producir socavaciones, colapsos en terrenos permeables y variaciones de los límites de Atterberg en suelos arcillosos, disminuyendo su capacidad portante y facilitando la expansividad en terrenos arcillosos.

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