Parece existir un principio general respecto al coste aceptable en la
cimentación de un determinado edificio, manejándose como valores usuales los
del 3 a 8% del coste de ejecución material.
En edificios singulares o en aquellos cuya finalidad o
ubicación en terrenos problemáticos exigen una sofisticada infraestructura
puede llegarse a porcentajes de hasta el 20% pero estos casos no pueden
considerarse significativos.
Dentro de estos planteamientos la deducción inmediata es que los edificios de
escasa importancia, ligeros, de pocas plantas, etc., deben intentarse cimentar
de forma barata, es decir, superficial, mediante zapatas o, como mucho, pozos.
Los edificios de altura admiten con relativa facilidad la repercusión de
cimentaciones más costosas como losas o pilotajes, soluciones que, por otra
parte, se hacen inevitables en cuanto el terreno es de resistencia media a
baja.
Los edificios muy esbeltos y de gran altura como torres o rascacielos están
sometidos a fuertes empujes horizontales de viento y en muchos casos deben
también proyectarse para resistir acciones sísmicas. Los momentos de vuelco
transmitidos a la base del edificio dan lugar a fuertes tensiones de borde,
unas de tracción y otras de compresión que, en terrenos deformables pueden
producir giros o inclinaciones irreversibles. Las soluciones usuales consisten
en:
— Reducir la deformabilidad del terreno, consolidándolo o inyectándolo.
— Transmitir las cargas a pilotajes profundos, con niveles de asientos muy
reducidos.
— Reducir las tensiones de apoyo recurriendo a grandes losas de cimentación,
cuyo peso sirve también para centrar la resultante de las cargas.
— Construir cimentaciones profundamente empotradas en el terreno de forma que
los esfuerzos horizontales y los momentos sean contrarrestados por la
resistencia pasiva de! terreno en la superficie latera! y en el fondo.
Es importante comprobar que no existen zonas de diferente
compresibilidad que puedan inducir asientos diferenciales en Las losas de
cimentación de estos edificios.
Si La resistencia del terreno es baja, una solución habitual consiste en
recurrir a una cimentación compensada, intentando que el peso de las tierras
excavadas para la ejecución de sótanos equivalga al peso del edificio,
resultando por tanto una carga neta muy pequeña o nula. Si las cargas del
edificio no son homogéneas, por existir cuerpos de distintas alturas, los
sótanos suelen escalonarse para conseguir la misma carga neta en toda la superficie.
En casos de resistencia muy baja y terrenos compresibles en profundidad y
cuando rio es posible una reducción importante de la carga neta por razones
funcionales, posición de nivel freático, etc., la solución anterior suele
combinarse con un pilotaje flotante.
En el caso de edificios muy altos y esbeltos (por ejemplo torres de televisión)
deben tenerse en cuenta los fenómenos de inestabilidad derivados de la ligera
excentricidad de cargas inducida por defectos constructivos, distribución interna,
o acciones exteriores, como el viento, dando lugar a giros de la cimentación
que pueden llegar a ser irreversibles y de rotura o vuelco (1).
Cuando se trata de construir gran número de edificios de altura moderada y
existen fuertes limitaciones de coste debe considerarse la posibilidad de prefabricar
las cimentaciones (se entiende de tipo superficial ya que los pilotes de hinca
también se prefabrican).
Las soluciones más usuales son:
— Colocación de zapatas monolíticas prefabricadas (generalmente bloques cúbicos
o en tronco de pirámide) en huecos previamente abiertos en el terreno. El
contacto puede asegurarse con inyección de un mortero, arena compactada, etc.
Los pilares, si son metálicos se sueldan o atornillan a placas previamente
colocadas en las zapatas y sin son de hormigón se encofran sobre los hierros de
espera previstos en las mismas.
— Construcción de zapatas con un plinto hueco (fig. 8.1) en el que se encaja el
pilar, genralmente también prefabricado, sellando la unión con un mortero de
cemento, eventualmente con resma.
Fig. 8.1 Zapata prefabricada.