Cimentaciones en roca

Cimentaciones en roca

Las cimentaciones en roca no suelen presentar muchos problemas derivados de la capacidad portante puesto que, en general, suelen soportar elevadas cargas con deformaciones mínimas o nulas, pero no todos los tipos de rocas presentan características igualmente favorables.

En algunos casos pueden presentarse problemas asociados a la capacidad portante debido a debilidades de las rocas o lo que es más común, se requieran unas tensiones admisibles muy elevadas debido a estructuras muy pesadas.

Requieren un estudio especial todas aquellas rocas con problemas de karstificación o presencia de cavidades, rocas solubles (evaporitas), rocas que pueden experimentar cambios de volumen, zonas falladas o rocas volcánicas entre otras.

Cavidad en yesos triásicos

Igualmente, una cimentación en roca puede suponer problemas de ejecución severos ya que al ser terrenos muy resistentes requieren el uso de ripper o voladuras para excavar los cimientos.

Como hemos comentado anteriormente, casi todas las rocas suelen admitir tensiones admisibles superiores a los 3 kp/cm² pero para grandes cargas como grandes puentes, o edificios altos hay que estudiar con detenimiento la resistencia y deformabilidad de la mayor parte de las rocas.

Primeramente deber realizarse un estudio detallado de la roca matriz, macizo rocoso y la red de diaclasado.

Es muy importante caracterizar geotécnicamente bien el área rocosa sobre la que se cimentará para poder prevér irregularidades o anomalías. Para ello, debería realizarse cartografías geológicas, estudios fotogeológicos, levantamientos geomecánicos, e incluso sondeos y ensayos in situ como presiómetros o cargas en placa. También es muy importante su ensayo en laboratorio mediante ensayos de compresiones simples, trixiales, brasileños o, por ejemplo, láminas delgadas.

Es muy interesante caracterizar el macizo rocoso mediante la clasificación RMR o la Q de Barton. También es importante establecer el RQD de la roca ya sea mediante sondeos o sobre el afloramiento.

Cuanta más información tengamos y mejor esté caracterizado el macizo rocoso más fácil nos resultará adoptar soluciones y sobre todo menor será el riesgo.

En los casos sencillos, sobre macizos rocosos bien estudiados, donde la roca es homogénea y continua, la roca no está alterada y el buzamiento es inferior a 30º, pueden emplearse los siguientes métodos para la determinación de la capacidad portante (Rodriguez Ortiz, 1983):

• Los códigos americanos adoptan que la tensión admisible es igual a:

          q_adm≈0,2·q_u

donde q_adm es la tensión admisile de la roca y q_u la resistencia a compresión simple de la roca.

• Los códigos ingleses, en cambio, son ligeramente menos conservadores llegando a:

          q_adm≈0,5·q_u

Como puede verse, en los dos casos, la tensión admisible de la roca es independientemente del la red de fracturación y diaclasado o grado de meteorización pero si es cierto que, en general, suelen aportar resultados conservadores.

Otros valores de capacidad portante son los recomendados en los siguientes cuadros:

Estado del macizo	Roca sana o poco alterada	Roca quebradiza o con huellas de alteración
Homogéneo	40 Kp/cm2	15 Kp/cm2
Estratificado o diaclasado	20 Kp/cm2	10 Kp/cm2

Presiones admisibles en roca (DIN 1054)

Tipo de roca	Qadm (Kp/cm2)
Rocas ígneas (granitos y gneiss), sanas	100
Calizas y areniscas duras	40
Esquistos y pizarras	30
Argilitas y limolitas duras y areniscas blandas	20
Arenas cementadas	10
Argilitas y limolitas blandas	6-10
Calizas blandas y porosas	6

Presiones admisibles en roca (Código ingles CP 2004/1972)

En los casos en los que la roca se encuentra meteorizada, estratificada, diaclasada o interestratificados con niveles más blandos, las roturas pueden ser muy diversas por lo que es recomendable estudiarlas en detalle y no utilizar las simplificaciones anteriores.

Igualmente, según el Código Técnico de la Edificación CTE, en edificios sencillos y de cargas bajas podría aproximarse una tensión admisible y unos asientos admisibles con la tabla expuesta a continuación:

Presiones admisibles en roca (Código Técnico de la Edificación Español CTE-SEC)

(1) Estos valores pueden ser aplicables siempre que la estratificación o foliación sea horizontal o subhorizontal. En el caso de discontinuidades inclinadas y más en las proximidades a taludes, debe realizarse un estudio detallado.

(2) Puede admitirse pequeñas discontinuidades de espaciamiento superior a 1 m.

(3) Deben estudiarse “in situ”

(4) Debe realizarse un estudio detallado pues estas rocas pueden experimentar hinchamiento por efecto de la relajación de tensiones debido a las excavaciones. También pueden reblandecerse o alterarse por la presencia de agua.

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