martes, 23 de agosto de 2011

Erosión en pilas de puente - ¿hidráulica o geotecnia?

Una de las causas de daños a la estructura de puentes, es la erosión del lecho de sus pilas y estribos; lo cual incide directamente en la seguridad de las cimentaciones.


Erosión de Pilas de Puente por crecida

Los procesos erosivos que tienen lugar, en los estribos o en la pilas de puentes, atraviesan zonas inundables o lechos de río. 

De forma general, las variables que influyen tendrán la forma de parámetros del terreno, agua (velocidad) y geometría

Erosión de pilas de puente en cauce de río - Venezuela

Erosión de pilas y estribo de puente estrecho - Ecuador

Los problemas relacionados con los procesos de erosión local en pilas, pilotes y cabezales de cimentación de puentes resultan de gran importancia en la ingeniería. Los criterios de diseño, para el control de la erosión local en pilas, tiene una base empírica, estando las fórmulas disponibles basadas en experiencias de laboratorio, sin verificaciones extendidas a escala natural.

Los cálculos justificativos son realizados generalmente por especialistas en hidráulica, empleando simplificaciones y correlaciones, como por ejemplo Computing Scour del USACE, aplicando procedimentos como los indicados en: Scour Calculations, tal y como lo muestra el siguiente ejemplo Bridge Scour

Seguidamente se presenta un vínculo para acceder al Webminario Briaud ISSMGE Webinar bridge scour depth prediction and levee topping erosion que desarrolla, en detalle, los conceptos fundamentales de la erosión que se produce en pilas de puentes o presas. Nótese la importancia de la geometría y el tipo de terreno en la evolución del proceso de erosión. 

Visto lo anterior, se puede inferir que los modelos hidráulicos, son limitados; ya que no toman en cuenta el tipo de terreno de la cimentación. Frente a esta problemática,  proponemos una forma más eficaz, que toma en consideración el tipo de terreno de apoyo de la cimentación; basado en el método del Prof. Briaud. El metodo se encuentra resumido en la manual y programa Simple Scour que se presenta en el post. OJO está adaptado para el Estado de Texas, USA, por lo que para emplearlo en otros régimenes hidráulicos o cuencas hidrográficas es necesario hacer una calibración del modelo y adaptarlo a las condiciones del problema.  

Gráfico de ratio de erosión vs. velocidad del agua (en función del tipo de terreno)


El método emplea cuatro pasos, para determinar la profundidad máxima de erosión:

Paso Nº 1: Observar in-situ la máxima profundidad de erosión Zmo
  1. Observar in-situ la máxima profundidad de erosión Zmo
  2. Determinar la avenida máxima a la que estará sometido el puente: Vmo
  3. Extrapole las medidas de campo para predecir la profundidad de erosión Zuf/Zmo=Vfut/Vmo
  4. Compare la profundidad máxima de erosión con la profundidad de la cimentación Zuf<Zfounf/2
Paso Nº 3: Extrapolar las medidas de campo para predecir la profundidad de erosión

Empleando este método simplificado, se pueden reducir riesgos y costes; tomando en cuenta una serie de parámetros que no se emplean en los análisis puramente hidráulicos. El modelo y la metodología presentada considera, además de la hidráulica, parámetros geotécnicos que son fundamentales; tal y como muestran los videos del post.

No es lo mismo si la cimentación está en arena, grava, roca o arcilla....

AMIGO LECTOR: Si algún día usas el método simplificado y obtienes resultados que desees compartir, por favor regresen al post y coméntalos.

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Este artículo del ICE o Institution of Civil Engineers sobre socavación de pilas de puentes con casos reales analizados amplia lo expuesto en este post: Scour Failure of Bridges

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Lectura Sugerida

Simplified Method for Estimating Scour at Bridges
Abutment Scour in Cohesive Materials
Complex Pier Scour and Contraction Scour in Cohesive Soil

martes, 9 de agosto de 2011

El hormigonado de muros pantalla..... o ¿cómo evitar las Caras de Belmez?*

El hormigonado de muros pantalla (o pilotes), por sus condiciones especiales de ejecución tales como: profundidades de hormigonado elevadas, largos tiempos para la puesta en obra, uso de fluidos de excavación (lodos, polímeros), colocación por debajo del nivel freático, y cuantías de armadura considerables; obligan a exigir al hormigón una serie de características especiales.

Cosas que pueden pasar al hormigonar un muro pantalla
Imagen cortesía de  http://geojuanjo.blogspot.com/

El hormigón que se emplea en muros pantalla debe tener: elevada plasticidad, excelente cohesión, gran fluidez e importante capacidad de compactación sin ayuda de vibradores, además de ser muy trabajable y de difícil segregación.

Es conocido que la normativa española, que aplica a este tipo a los muros pantallas (CTE, EHE, PG-3, etc.), trata de forma general el tema. No cubriéndose algunos aspectos particulares que se refieren a las características que debe tener el hormigón, o las precauciones que se deben de tomar durante la ejecución de muros pantalla.

Presentamos, en este post, algunos "secretos" de la puesta en obra del hormigón, con el objeto de contribuir a evitar inconvenientes que se puedan presentar. De la misma forma, planteamos algunas recomendaciones que contribuyen a evitar que se cometen errores, a la hora de hormigonar. 

Tubo Tremie - cortesía de http://www.soilmec.com/

Cemento: Se pueden utilizar todos los cementos normalizados. Sin embargo se consideran especialmente adecuados los cementos tipo II, ya que contienen adiciones minerales (escorias o cenizas volantes). Dentro de este grupo es recomendable utilizar los de subclase B, que admiten hasta un 35% de adiciones. Las adiciones proporcionan mejoras en las propiedades del hormigón tales como: durabilidad, retraso en el fraguado, trabajabilidad, y muy especialmente una reducción importante en el calor de hidratación. Los cementos tipo III, se pueden emplear cuando se hormigone en períodos de calor o en grandes volúmenes. En este último caso es recomendable que sean de bajo calor de hidratación (LH). Con relación a su resistencia, es aconsejable usar las clases 32,5 (N y R) ya que su utilización implica una cuantía de cemento más elevada, lo que resulta favorable para el hormigón. También es recomendable la clase 42,5 N.


Cemento normalizado 42,5 R en sacos - 
es recomendable emplear 32,5 (N o R)

Agua: El agua para el amasado del hormigón debe cumplir con lo señalado en la Instrucción EHE. Es aconsejable realizar una comprobación del pH del agua, que debería de situarse entre 6 y 8.


Agua para el amasado del hormigón - medir el pH (6-8)

Aridos: De la misma forma, los áridos deben cumplir con la Instrucción EHE, siendo preferible que sean del tipo "rodado" por la mejora que se obtiene en la "ductibilidad" del hormigón. Es recomendable que se empleen áridos de granulometría contínua, para evitar la segregación en el mezclado y vaciado. El tamaño del árido está condicionado por la separación de la armadura, el método de puesta en obra (tubería Tremie). La recomendación de la práctica es que el tamaño máximo del árido no debe exceder 32 mm o 1/4 la separación mínima entre barras, eligiéndose la menor de ambas dimensiones. Es aconsejable utilizar árido de 25 mm si es rodado o 20 mm si es de machaqueo. 


Aridos redondeados, tamaño máximo 25mm
20mm para el árido por machaqueo

Aditivos: En muros pantalla, los aditivos se emplean para mejorar la plasticidad y cohesión del hormigón, de forma evitar la exudación, la segregación, y prolongar la trabajabilidad en la medida que requiere el vertido. Es común utilizar aditivos para: reducir el agua, plastificantes, retardador de fraguado, etc. La proporción de aditivos no puede ser superior al 5% de la masa de cemento. Es recomendable al utilización de aditivos plastificantes y superplastificantes para conseguir la consistencia deseada, se reduce el riesgo a la segregación y se disminuye la exudación. Lo acostumbrado es utilizar aditivos superplastificantes. De la misma forma, en la práctica, se emplean retardadores de fraguado para disponer de hormigón fluido durante el proceso de colocación del hormigón con tubo Tremie. De la misma forma, cuando se hormigona con temperaturas elevadas se emplean retardadores de fraguado. Como efecto negativo, el hormigón tiene a disminuir su resistencia a edades prematuras y el exceso de retardador puede mantener el hormigón fluido mucho tiempo y afectar la resistencia a largo plazo. En todo caso, es necesario hacer ensayos previos cuando se empleen aditivos.


Aditivo Superplastificante - antes de usar hay que hacer ensayos
previos para comprobar el comportamiento del hormigón a largo plazo

Adiciones minerales: Para hormigón de muros pantallas es especialmente ventajoso emplear cenizas volantes, ya que: retrasan el fraguado, reducen el calor de hidratación, proporciona resistencias mayores a largo plazo, disminuyen la permeabilidad del hormigón, mejora el comportamiento en ambientes químicos, aportan finos (mejorando la docilidad y cohesión). Como efecto negativo, se obtienen menores resistencias a corto plazo y reducen la alcalinidad y por ende la protección a las armaduras.

Cenizas Volantes vistas en el microscopia electrónico

Dosificación del Hormigón: La Instrucción EHE establece como resistencia mínima en aplicaciones de hormigón armado la categoría HA-25. En lo que se refiere a la consistencia, en la práctica el cono debe ser superior a 150mm, lo que obliga a utilizar aditivos superplastificantes.

La dosificación es la "receta" de preparación -
este hormigón no se podría utilizar en un muro pantalla




Granulometría: Es necesario que la granulometría sea continua, que se empleen gravas de 25 mm (si son rodadas) o 20 mm (si son de machaqueo), y un contenido en masa de arena superior al 40%. Se pueden hacer ajustes, aplicando los métodos convencionales que se usan en los hormigones estructurales.

Granulometría - contenido en masa de arena superior al 40%

Contenido de cemento: Para obtener las propiedades deseadas en el hormigón de muros pantalla (elevado contenido de finos, docilidad, cohesión elevada, alta densidad), se debe incorporar una dosificación alta de cemento. Emplear un elevado contenido de cemento consiente introducir una mayor cantidad de agua sin aumentar en exceso la relación a/c, ayudando en la mejora de la fluidez. En el caso de hormigonar bajo agua o lodos, el contenido alto de cemento permite compensar efectos locales de lavado o contaminación con lodos. El contenido de cemento debe ser superior a los 350 kg/m3, incrementándose este valor para áridos menores de 32 mm, llegando a 400 kg/m3 si se utiliza árido de 16 mm. Es importante destacar que contenidos elevados de cemento pueden generar un mayor calor de hidratación y una elevada retracción con riesgos de fisuración. Es aconsejable no pasarse de 450 kg/m3 de cemento.

Contenido de cemento -
"niña es aconsejable no pasarse de 450 kg/m3"

Relación agua/cemento: El hormigón de muros pantalla se debe fabricar con una relación a/c máxima de 0,6. Siendo los valores habituales entre 0,4 y 0,6. En todo caso, se debe de comprobar los requisitos de durabilidad de la Instrucción EHE para el ambiente en el que se encuentra el muro pantalla.

Relación a/c entre 0,4 y 0,6 - como máximo 0,6

Contenido de finos: En es tipo de hormigones, debe de emplear un elevado contenido de finos para mejorar la docilidad y cohesión. Es aconsejable que el contenido de finos (partículas inferiores a 0,125 mm) - incluido el cemento, sea igual o superior a 450 kg/m3 para tamaños máximos de árido inferiores o iguales a 8 mm, y 400 kg/m3 para tamaños superiores. La Instrucción EHE señala que el contenido máximo de finos menores de 63 micras, aportados por los áridos y la componente caliza, en su caso, del cemento (filler calizo) debe ser menor o igual a 175 kg/m3.

Contenido de finos elevado -
igual o superior a 450 kg/m3 (incluído el cemento)

Hormigonado: El hormigonado, es quizás el proceso más importante, una vez cumplidas las exigencias normativas y recomendaciones anteriores. La colocación exige seleccionar el equipo adecuado según las condiciones y exigencias de la obra, así como tomar precauciones en el manejo del material para evitar la segregación. El conocido que el riesgo a la segregación es mayor en las siguientes instancias:

  • Cuando se utilicen consistencias extremas (fluidas o secas). Las consistencias fluidas, en especial si se han obtenido con un exceso de agua, originan una decantación de las partículas gruesas al fondo de la masa. Con consistencias secas, los movimientos hacen que se despeguen los granos de mayor tamaño.
  • Cuando se empleen granulometrías discontinuas, que son especialmente susceptibles de segregar al faltar la "trabazón" en la matriz del hormigón por presentarse diferencias grandes entre las partículas de mayor tamaño y las siguientes.
  • Cuando se utilice un tamaño máximo de árido elevado porque los elementos mayores se despegan con facilidad de la masa, con pequeños movimientos.
  • Cuando se emplean arenas con muy pocos finos, o bajos contenidos de cemento ya que la mezcla resulta poco dócil para la colocación.

Colocación de hormigón con tubo Tremie
Seguidamente, presentamos algunas instrucciones que se deben llevar a cabo para garantizar una correcta puesta en obra del hormigón de muros pantalla. 
  1. Amasado: Se deben cumplir los preceptos de la Instrucción EHE, siendo necesario la fabricación del hormigón en central. Se recomienda que el amasado se complete en la planta con una amasadora fija.
  2. Transporte: Se recomienda realizar el transporte del hormigón en camiones de cuba cerrada y provistos de capacidad de agitación vigorosa. El tiempo que transcurre entre la adición de agua y la colocación del hormigón no debe ser mayor de una hora y media, a menos que se adopten medidas especiales, como el uso de aditivos retardadores. Si se tiene previsto añadir aditivo en obra se deben establecer las medidas necesarias para que se cumpla con la dosificación de proyecto. Es muy importante que el camión tenga un dispositivo dosificador con controles y que una vez añadido se proceda a reamasar el hormigón para dispersar el aditivo en forma homogénea.
  3. Puesta en obra: La puesta en obra del hormigón, en un muro pantalla, se debe realizar mediante una tubería Tremie, siguiendo los pasos siguientes:
    • Operaciones previas: Antes de iniciar el proceso de hormigado debe comprobarse que el fondo de la excavación está limpio, para ello se deben emplear útiles apropiados. Cuando se utilizan lodos de excavación el hormigonado no debe comenzar hasta comprobar que las propiedades de los lodos, en el interior de la excavación, son acordes con la puesta en obra del hormigón. Es especialmente importante limitar el contenido de arena del lodo, en volúmen, al 3%, y en todo caso respetar lo establecido en la normativa técnica de aplicación como por el ejemplo el Artículo 672 del PG3. El tiempo entre el final de la excavación y el inicio del hormigonado deb ser breve. Si el hormigonado se prolonga en el tiempo, hay que tomar medidas para garantizar que las propiedades del lodo establecidas se mantienen. En cuanto a la colocación de jaulas de armadura, éstas no deben apoyar en el fondo, quedado a unos 20 cm. Para permitir el flujo adecuado del hormigón, la separación de las armaduras debe ser superior a 100 mm. La separación máxima entre barras debe ser inferior a 300 mm.
    • Colocación del hormigón: Durante la colocación se pondrá el mayor cuidado en conseguir que el hormigón rellene todo el volúmen del elemento sin huecos, coqueras, bolsas de aire, etc. La trabajabilidad del hormigón permitirá su puesta en obra sin que sea necesario el vibrado. Es una buen práctica controlar el volúmen de hormigón y compararlo con el volúmen teórico para conocer si la excavación ha experimentado estrechamientos, colapso de las paredes laterales o contaminación.
    • La tubería Tremie: 
        • Es recomendable que la tubería sea de acero (no debe utilizarse aluminio), lisa, rígida y contrapesada, con uniones estancas en los tramos. El diámetro interior debe ser uniforme, con un mínimo de 6 veces el tamaño del máximo árido. La dimensión externa, incluidas la uniones, no debe ser superior a: 0,5 veces la anchura de la pantalla y 0,8 veces la anchura interior de la jaula de armadura.

Tubo Tremie liso, rígido, contrapesado y uniones estancas
(diámetro interior 235 mm - exterior de  275mm)

        • Cuando se utilizan varios tubos Tremie es preciso realizar el vertido de modo que el hormigón se distribuya de una manera uniforme, limitando el recorrido horizontal del hormigón de cada tubo a 2,50 m. De la misma forma, se recomienda utilizar al menos un tubo de vertido por jaula de armadura cuando hay varias jaulas por panel. Para el caso particular de paneles de formas complicadas (por ejemplo en L), debe utilizarse al menos un tubo de vertido por alineación.
        • La tubería Tremie debe sellarse con un tapón al comienzo del vertido, en caso de hormigonar bajo agua o lodos de excavación, para evitar el lavado del material. Inicialmente, la tubería debe mantenerse a una distancia máxima de 150 mm del fondo para permitir que el agua o lodo fluya.
        • Durante el hormigonado la inmersión de la tubería no debe ser inferior a 3,0 m. Pudiéndose reducir cuando el hormigón llegue a la superficie, para facilitar el vertido de la fase final. En todo caso la tubería debe estar inmersa 2,0 m.
        • Hay que controlar el volúmen de hormigón que se ha colocado y compararlo con el volúmen teórico de llenado.
        • El ritmo de vaciado debe ser superior a 30 m3/h. En grandes elementos, con volúmen superior a 150 m3, el ritmo debe de incrementarse hasta los 40 ó 50 m3/h.
Tubería Tremie de 2,5 m -
nótese la rejilla de seguridad y cono de descarga

  • Los "secretos" del sistema de vertido: En la colocación del hormigón con tubo Tremie, para evitar  la contaminación y el lavado durante la puesta en obra, para ello existen dos procedimientos conocidos:
    • Sellado del fondo del tubo con algún tipo de placa, antes que se introduzca en la excavación. Cuando se utiliza esta técnica, con tubería vacía, las tuberías deben llenarse de hormigón antes de comenzar a elevarlas, apoyadas en el fondo y elevando la tubería una vez llena a una distancia máxima de 150 mm para comenzar a fluir, dejando que el hormigón se amontone alrededor de la boca. A continuación se realiza la elevación del tubo lentamente para mantener la profundidad de inmersión señalada anteriormente.
Método de sellado inferior para tubería Tremie - AETESS
    Sellado Inferior de tubería Tremie - FWHA

    • Colocación de un tapón o bola en la boca del tubo, una vez que se ha introducido en la excavación, pero antes de cargarlo con hormigón, se vierte lentamente para forzar que la bola baje, lo cual permite mantener siempre separado el hormigón del agua o lodos. La tubería debe mantenerse a una distancia máxima de 10 y 15 cm del fondo para permitir que el agua y lodo fluyan, hasta que la bola alcance la boca mediante el empuje del hormigón. No debe elevarse otra vez hasta que el hormigón se amontone alrededor de la boca del tubo. 
Método de tapón o bola deslizante para tubería Tremie - AETESS
Tapón de tubería Tremie - pelota de playa
    • Lubricación: Para lubricar el tubo Tremie, se emplea una mezcla rica en cemento o una carga de mortero de cemento. Esto facilitará que el hormigón fluya dentro del tubo. Evitando que el hormigón se segregue y la pierda cemento al bajar por un tubería: seca o llena de lodos. Este trabajo previo es indispensable para lograr un buen resultado en el hormigonado. Para permitir que el hormigón fluya fuera del tubo Tremie, se levantará el tubo ligeramente, sin exceder un valor equivalente al diámetro interior del mismo. El vertido debe realizarse rápidamente para rellenar toda la base del elemento, con el fin de que no queden inclusiones de aire en el hormigón o que pueda segregarse al inicio del vertido.
    • ....alternativamente: Se puede emplear el método de la "pala y el plástico", llenándose el cono del tubo Tremie con una lechada rica en cemento (a/c=0,5) quitándose el "dispositivo" en el momento en que se inicia la colocación del hormigón, tal y como se muestra en el video siguiente.


      • Velocidad de ascenso del tubo: A medida que el nivel de hormigón asciende en la excavación durante el vertido, el tubo Tremie se irá retirando progresivamente. De forma pausada asegurándose en todo momento que el tubo está sumergido en el hormigón fresco. Una vez finalizado el vertido, no debe extraerse el tubo Tremie con demasiada rapidez, ya que el efecto succión resultante podría producir imperfecciones en el hormigonado.




      • Después del hormigonado: Por los condicionantes de obra, es corriente que el hormigón de la parte superior de la pantalla sea de una calidad inferior a la exigible. Para reducir este efecto negativo, es recomendable que el hormigonado se prolongue al menos 30 cm por encima de la cota de proyecto. Esta zona se demolerá posteriormente, en la operación que se denomina descabezado. Si al efectuar el descabezado se observa que 30 cm no han sido suficientes para eliminar el hormigón de mala calidad, prosiguiendo con la demolición hasta sanear completamente la parte superior, reemplazando el hormigón demolido por hormigón nuevo, bien adherido al anterior. El descabezado debe hacerse con ayuda de utiles que no sean susceptibles de perjudicar al hormigón, las armaduras o instrumentos de auscultación instalados.
      Ejecución de muro pantalla al abrigo de lodos





      *como complemento a lo escrito en:
      http://geojuanjo.blogspot.com/2011/07/que-hace-el-hormigon-al-ser-vertido-en.htm
      en referencia a:
      http://geojuanjo.blogspot.com/2011/05/todo-lo-que-siempre-quisiste-saber.html
      http://geojuanjo.blogspot.com/2011/06/todo-lo-que-siempre-quisiste-saber.html




      Dpto. Técnico de Ingeosolum




      Lectura Sugerida
      AETESS - Comité Técnico
      Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08)
      Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes
      UNE-EN 1538-2000 - Muros Pantalla

      miércoles, 3 de agosto de 2011

      Equipo para Ensayo de Respuesta Térmica - Geotermia

      Versión Nº 2 del Equipo para Ensayos de Respuesta Térmica

      Estamos muy orgullosos de presentar la nueva versión mejorada de nuestro Equipo de Ensayos de Respuesta Térmica (EERT). Este instrumento se emplea en los estudios y la optimización de instalaciones de geotermia.

      El Ensayo de Respuesta Térmica (ERT) es una prueba que se realiza sobre el terreno para conocer con exactitud cual es el aprovechamiento térmico del mismo. El ensayo se realiza sobre la primera perforación geotérmica, una vez que se han introducido las sondas y se ha estabilizado el terreno a nivel térmico, después del fraguado de la lechada de inyección.

      El ERT es un procedimiento experimental, in-situ, que permite determinar tanto la conductividad térmica  del terreno (lambda), como la respuesta térmica del sondeo (Rb). 


                            

      El ensayo, consiste en hacer circular durante varios días un fluido portador de calor (o frío) a través  un sondeo intercambiador y monitorear la temperatura de entrada y salida del sistema.

      Este ensayo es indispensable para grandes instalaciones tales como: hoteles, comunidades de vecinos, oficinas e instalaciones deportivas, etc.

      Para realizarlo, utilizamos este equipo automático de alta precisión, diseñado específicamente para aplicar el procedimiento.

      Las sondas de temperatura obtienen datos de manera constante, así como otros datos con los que controlar la prueba. Con la información obtenida durante un periodo no menor de 72 horas, podemos caracterizar con exactitud la respuesta térmica del terreno.

      Remotamente, a través de una línea telefónica, podemos ver en nuestras oficinas como se está desarrollando la prueba, si hay alguna incidencia que precise de nuestra atención, o si podemos dar la prueba por finalizada al tener todos los datos necesarios.

      Los datos obtenidos durante el ensayo, se guardan en el datalogger con acceso remoto, y se procesan con para obtener la respuesta térmica del terreno. Esto nos permite optimizar el diseño teórico y ahorrar costes, a la vez que se proporciona seguridad en la instalación.


      Dpto. Técnico de Ingeosolum

      martes, 2 de agosto de 2011

      La reutilización de cimentaciones en zonas urbanas.... o ¿cómo podemos ahorrar costes en la rehabilitación?

      La remodelación y regeneración de las zonas urbanas han dejado un legado cimentaciones antiguas, espacios subterráneos congestionados, alcantarillados, conductos, artefactos arqueológicos, etc. La evolución rápida de nuestro mundo empuja a nuestros ingenieros a desarrollar métodos para construir más rápido adaptándose a la necesidades cambiantes de los clientes.

      En el pasado, la reutilización de las cimentaciones era la norma en lugar de la excepción. Estructuras importantes, como por ejemplo los castillos, se reconstruyeron sobre las fundaciones de sus predecesores.

      Reutilización de Cimentación
      .....de Templo Romano a Carcel Medieval

      A medida que las edificaciones se hacen mayores y las expectativas de su desempeño aumentan, se reduce la aceptación a daños estructurales. De la misma forma, las estructuras modernas son menos tolerantes a los asientos diferenciales; mientras que las técnicas de investigación del terreno y los ensayos de laboratorio proporcionan datos que nos permiten calcular cimentaciones de forma fiable. Todos estos factores han resultado en la ejecución de cimentaciones nuevas, para cada nueva construcción, con el fin de evitar daños estéticos y estructurales que pueden ser causados por asientos.

      La reutilización de cimentaciones puede tomar muchas formas y no siempre significa la construcción de una nueva edificación sobre una cimentación antigua. Por ejemplo cuando las fachadas de una edificación (por razones arquitectónicas o de conservación) se preservan así como las partes internas del edificio, se están reutilizando las cimentaciones antiguas para la construcción de una nueva edificación que soporta las cargas de la nueva estructura.

      Reutilización de Cimentación
      Preservación de fachada en edificio antiguo a ser rehabilitado

      De la misma forma, creo que en España tenemos un caso reciente; nos referimos a la Torre Windsor. Este edificio, se incendió en febrero del 2005. Posteriormente, se decidió derribar el edificio para construir uno nuevo, que actualmente está en ejecución, bajo una nueva denominación Torre El Corte Inglés. El nuevo edificio podría emplear la cimentación del antiguo, tal y como se reutilizan pilotes en obras de infraestructura, como por ejemplo en los ferrocarriles que continuamente emplean las cimentaciones antiguas para la rehabilitación o reconstrucción de las vías.

      Incendio de la Torre Windsor
      Oportunidad para reutilizar la cimentación en la nueva edificación


      La cimentación de cualquier estructura deben de ser fiable, reflejado ello por un factor de seguridad al fallo adecuado a la estructura y su uso. De la misma forma, para una cimentación que ya sido probada, y demostrada su capacidad por el buen funcionamiento frente a las cargas de la primera edificación, debería de ser admisible un factor de seguridad menor que para una cimentación nueva. Siempre y cuando las cargas tengan una magnitud comparable y se conozcan detalles suficientes para hacer tal alegato.

      Es importante destacar que, si bien no se hace de forma consciente, las cimentaciones están diseñadas para limitar los asientos. El "comportamiento" frente a los asientos de un sistema de cimentación debe ser aceptable frente a las cargas de servicio, proporcionando un factor de seguridad adecuado contra daños en la superestructura que puedan afectar su capacidad o funcionamiento.

      Catas de investigación en cimentaciones existentes
      para conocer sus características y poder reutilizarlas


      De la misma forma, las cimentaciones existentes, que van a ser reutilizadas, deben ser adecuadas para el fin previsto en la nueva edificación. Por lo que el diseño de las cimentaciones necesita ser lo suficientemente robusta para que no genere más problemas que la instalación de nuevas cimentaciones. Los requisitos de las cimentaciones reutilizadas no difieren mucho de los establecidos para una cimentación nueva, siendo indispensable investigar los detalles, diseñarlas adecuadamente e incorporarlas a la nueva estructura de una forma eficiente.

      En los casos donde está prevista la reutilización, y además la prestación de la cimentación es fundamental (tal vez en obras donde hace falta gran capacidad o donde se requiere compatibilidad entre las fundaciones nuevas y las antiguas), el método de observación se pueden adoptar para garantizar y la construcción. Verificación el rendimiento durante y después de la construcción llevando a cabo un control exaustivo, a la vez que se tienen preparadas acciones correctivas si algún criterio de diseño es superado.

      Roda - Ejemplo de reutilizacion de cimentación para puente


      Es conveniente que el proceso del estudio de la reutilización de cimentaciones se lleve en paralelo con investigaciones completas y con la alternativa de instalar nuevas cimentaciones. De esta forma se maximiza la oportunidad de lograr una reutilización efectiva a la vez que se reducen los riegos; por si las circunstancias hacen más efectivo construir una nueva cimentación en lugar de reutilizarla.

      La reutilización de las cimentaciones promete un ahorro potencial en costes y tiempo, a la vez que presentan un reto técnico, así como posibles trabas por temas de seguro, licencias de obra y desconfianza.

      Finalmente mencionar que si bien la reutilización de las cimentaciones no se menciona expresamente en la normativa vigente; espero que este escrito les anime a aplicar conceptos (señalados en las normas)  junto con investigación detallada para aprovechar la oportunidad de ahorrar enormes recursos.




      Dpto. Técnico de Ingeosolum



      Lectura Sugerida
      Código Técnico de la Edificación
      Chapman T. et al. Reuse of Foundations, CIRIA, 2006
      Reuse of Foundations for Urban Sites: A Best Practice Handbook