Cálculo de las expansiones, recompresiones y compresiones generadas en el suelo de apoyo por las cargas de un edificio y su cimentación

C. Zea-Constantino, G. López-Rincón, R. Rivera-Constantino

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Other General

ABSTRACT: A Procedure of calculus of expansions, re-compressions and compressions generated in the support subsoil by loads transmitted by some levels building, which could be constructed on soft subsoil of Mexico City, is presented. The foundation behaviour is analyzed with the methodology developed by the authors based on Zeevaert™s point of view about deformability and compressibility modules, as expansion as re-load phenomena which are generated in the subsoil when a partially compensated foundation is constructed, which are related each other. The load phenomenon is studied with the Zeevaert™s methodology. The results interpretation of laboratory tests mean adjust of curves with the proposed models and the methodology of analysis of the foundation is presented, in order to this be of utility for designers of this type of foundations in professional practice.

RESUMEN: Se presentan el procedimiento de cálculo de las expansiones, recompresiones y compresiones generadas en el suelo de apoyo por las cargas que le transmitirá un edificio de varios niveles que podría ser construido sobre el suelo blando de la Ciudad de México. El comportamiento de la cimentación se analiza con una metodología ideada por los autores con base en los criterios de Zeevaert sobre los módulos de deformabilidad y compresibilidad tanto para el fenómeno de expansión como para el de recarga, respectivamente, que tienen lugar en campo cuando se construye una cimentación parcialmente compensada y que se relacionan entre sí. El Fenómeno de carga se estudia con la metodología propuesta por Zeevaert. Se presenta la de interpretación de los resultados de los ensayes de laboratorio mediante el ajuste de curvas con los modelos propuestos y la metodología de análisis de la cimentación con el fin de que sea de utilidad a los diseñadores de este tipo de cimentaciones en la práctica profesional. 1 INTRODUCCIÓN Una solución al problema de las cimentaciones de edificios desplantados sobre el subsuelo de la Ciudad de México, caracterizado por la presencia de arcillas (CH) y limos arcillosos de muy alta compresibilidad (MH), es el uso de Cajones de Cimentación que requieren una excavación previa a una cierta profundidad donde se alojarán. La idea es tratar de compensar todo a parte del peso del edificio y su cimentación con el peso del suelo excavado para reducir el incremento de esfuerzos sobre el suelo de apoyo a valores que permitan limitar los asentamientos de la obra a valores permisibles. Se ha observado sin embargo, que el proceso no es tan simple como parece; esto es, no se trata sólo de quitar peso de suelo para compensar todo o parte del peso del edificio (lo que nos llevaría al concepto de carga neta), sino que depende de múltiples factores algunos de los cuales se derivan del Proceso Constructivo, el cuál en general obedece a acciones tendientes a limitar las posibles expansiones de los estratos de suelo por debajo del nivel máximo de excavación, entre los que se pueden contar: a) El abatimiento previo del nivel de aguas freáticas y como consecuencia la red de flujo. b) La profundidad de excavación. c) La superficie del terreno por excavar y consecuentemente la conveniencia de excavar por etapas. d) El uso de precargas. e) El uso de pilotes de tensión. f) Etc. 2 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS Actualmente existen muchos modelos de comportamiento que se pueden usar para interpretar los resultados de las pruebas de laboratorio tendientes a conocer las propiedades de deformabilidad y compresibilidad de suelos, desde los más simples a los más complejos se pueden mencionar: a) El modelo elástico (Elasticidad) b) Terzaghi (Consolidación Primaria) c) Terzaghi y Fröhlich (Primeras etapas de consolidación primaria). d) Zeevaert (Deformabilidad de suelos gruesos, expansibilidad de suelos finos y consolidación secundaria) e) Cam Clay de estado crítico (Elasto-plasticidad) f) Juárez Badillo (Consolidación a largo plazo después que se ha disipado la presión de poro) g) Fractales (Creep) h) Etc. En el caso de la fiArcilla de la Ciudad de Méxicofl, la propuesta de Zeevaert para la determinación de

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