Cimentaciones en Roca

 

CIMENTACIONES EN ROCA:

Capacidad Portante

La roca constituye en general un excelente terreno de cimentación, pero puede dar lugar a problemas de excavación y no todos los tipos de rocas presentan características igualmente favorables. Para los edificios normales casi todas las rocas aseguran una presión de trabajo suficiente (>= 3 kp/cm2), pero para edificios altos o fuertes cargas concentradas se requiere un análisis de resistencia y deformabilidad en la mayor parte de las rocas. Para un diseño correcto debe partirse de la identificación de la roca y del conocimiento de la estructura del macizo rocoso. En casos de carga sencillos sobre macizos homogéneos y potentes pueden emplearse directamente valores normativos como los de los Cuadros 2.15 y 2.16. Este método no es aplicable cuando la roca está alterada, existen buzamientos de más de 30º o las condiciones geológicas son poco claras.  A título orientativo señalemos que los códigos americanos adoptan

siendo qu la resistencia a compresión simple de la roca (definida de forma parecida a la resistencia característica de los hormigones). Este criterio es bastante más conservador que el inglés (Cuadro 2.16), que llega a 0,5 q. Debe señalarse que, incluso en las rocas de mejor calidad, el área de las zapatas no debe ser inferior a unas 4 veces el área del pilar o 1 x 1 m2, para prever  excentricidades, concentración de tensiones, defectos constructivos, etc. CUADRO 2.15 PRESIONES ADMISIBLES EN ROCA (DIN 1054)

CUADRO 2.16 PRESIONES ADMISIBLES EN ROCA (CODIGO INGLES CP 2004/1972)

 

  Cuando la roca está estratificada o diaclasada, o se trata de combinaciones de capas rocosas y otros materiales más blandos pueden darse formas de rotura muy diversas (fig. 2.33). Los casos a) y b) pueden estudiarse como las zapatas sobre terrenos cohesivos o granulares, introduciendo los parámetros de resistencia al corte de la roca blanda o alterada.

 

Fig. 2.33 Formas de rotura de cimentaciones sobre roca.

 

 

 

Fig. 2.36 Valores del factor de corrección J.

Los casos g) y h) corresponden a cimentaciones sobre costras o capas rocosas delgadas. Es un caso frecuente en el Levante español donde las condiciones climáticas favorecieron en épocas pasadas la deposición de carbonatos en capas porosas próximas a la superficie. El problema de las costras es su gran variabilidad en resistencia y espesor. Sin embargo, no resulta arriesgado apoyar sobre ellas cuando debajo de las mismas existen capas duras y competentes. El hundimiento de las cimentaciones puede producirse por:

—Rotura a flexión de la costra al asentar los estratos blandos subyacentes (caso g). —Rotura por punzonamiento de la costra (caso h). El segundo caso es el más frecuente y peligroso, y suele ocurrir al apoyar sobre costras delgadas que se toman como un substrato firme de gran espesor al no haberse realizado un reconocimiento geotécnico apropiado.

 

  El cálculo se hace considerando el perímetro vertical de punzonamiento con la resistencia al corte de la roca.  Ademas de los casos mencionados pueden darse problemas muy mu y diversos por el buzamiento o anisotropia de las capas (figs. 2.37 y 2.38) o por condiciones diferenciales de apoyo (fig. 2.39). En las figuras indicadas se señalan algunas posibles medidas correctoras.

Fig. 2.37 Fallo de zapata de medianeria por excavación en un aroca con estratos inclinados desfavorablemente.

Figura 2.38 Problemas de apoyo de cimentaciones en roca.

 

 

Fig. 2.39 Mejora de las condiciones de apoyo sobre una roca con alteración diferencial.