Capítulo I
Introducción a la Ingeniería de
Fundaciones
, Introducción a la Ingeniería de Fundaciones
1 INTRODUCCION A LA INGENIERIA DE FUNDACIONES.
Este libro está escrito fundamentalmente para servir de texto en un curso de
“FUNDACIONES Y MUROS” para la carrera de INGENIERIA CIVIL y también es
dirigido a los profesionales que se dedican a la rama de GEOTECNIA –
ESTRUCTURAL, para que sirva como material de apoyo en la elaboración de
proyectos de cimentaciones que se estudian y se construyen en el campo de la
INGENIERIA DE FUNDACIONES.
Más que entrenar al profesional o al estudiante de ingeniería, se pretende
proporcionarle una nueva visión de los procedimientos del diseño de las fundaciones
o cimientos de una edificación y también una explicación detallada de los criterios de
diseño y normas actuales, para desarrollar en él la intuición y el criterio en problemas
simples y complejos de las fundaciones desde el punto de vista de suelo y estructural.
El tema de “FUNDACIONES Y MUROS” esta necesariamente ligado a reglamentos
y normas, estos documentos cambian frecuentemente a medida que se incorporan
nuevos conocimientos y nuevas técnicas. Se buscó el tratamiento de cada tema
desligarse de los requisitos específicos de una norma en particular y poner énfasis en
los conceptos básicos que es de esperarse se mantengan validos durante largo
tiempo. La ilustración a través de ejemplos analíticos y computarizados se llevará a
cabo por las normas venezolanas de concreto armado y American Concrete Institute
(ACI), en sus últimas versiones.
La ingeniería de fundaciones que se viene aplicando en los cursos de pregrado y
postgrado de ingeniería civil se fundamenta y se concentra en los estudios de suelos,
debido a que los suelos representan uno de los principales materiales de construcción
para cualquier obra de ingeniería, por lo que se hace necesario conocer y entender el
comportamiento de los mismo en obras donde se involucra el suelo como cimiento.
El propósito principal es capacitar al ingeniero para la práctica profesional de la
Ingeniería de fundaciones: para la definición de programas de exploración, ensayos
de campo y laboratorio necesarios para la caracterización geomecánica del subsuelo,
para concebir el sistema de fundación más idóneo desde el doble punto de vista
técnico y económico y para el manejo de los principales métodos y procedimientos de
análisis, diseño geotécnico y construcción de fundaciones.
Entre los objetivos que se persiguen con la ingeniería de fundaciones es resaltar la
importancia de la misma y su relación con la geotecnia, identificar las diferencias entre
las fundaciones directas o poco profundas y las profundas, sus tipologías, ventajas,
limitaciones, capacidades de carga del sistema suelo - fundación y asentamientos
producidos en cada una de ellas, analizar la problemática general de las fundaciones
sobre arcillas expansivas y los criterios que se utilizan para la elección de un sistema
de fundación sobre este tipo de suelos, identificar la naturaleza de los suelos
colapsables, los problemas que origina la construcción sobre ellos y los procedimientos
realizar una estructura sobre ellos, identificar los factores que influyen en la ocurrencia
de los fenómenos de licuefacción y movilidad cíclica, identificar los aspectos éticos,
legales y económicos que rigen la práctica profesional de la ingeniería de fundaciones.
Sebastián José Loyo Lugo 12
, Introducción a la Ingeniería de Fundaciones
1.1 COMO SE FORMAN LOS SUELO.
Empezaremos estudiando cómo se forman los suelos, este proceso ocurre cuando
se fracturan o rompen varios tipos de rocas en pequeñas partículas mediante procesos
mecánicos y químicos, los primeros se dan por meteorización mecánica originados por
agentes como el agua en movimiento que genera erosión y arrastre, el viento que
transporta partículas (médanos y dunas), el sol que produce variaciones en la
temperatura (contracciones y expansiones) y glaciales acciones abrasivas y
transporte de partículas, y la meteorización química originados por agentes como la
oxidación, carbonatación y la hidratación.
1.1.1 CLASIFICACION DE LOS SUELOS SEGÚN SU FORMACION.
Se clasifican de acuerdo su formación en suelos residuales (figura 01) que son los
que permanecen en su formación y cubre la superficie rocosa de la que se deriva
(poseen formas angulares) y los suelos transportados (figura 02) los que son
desplazados por procesos físicos (viento y agua) a otros lugares y depositados (formas
redondeadas), según el agente de transporte los suelos se dividen en (03) tres
categorías:
a.- Suelos Aluviales: depositados por el agua en movimiento. Figura 03.
b.- Glaciales: depositados por la acción glaciar (hielo). Figura 04.
c.- Eólicos: depositados por la acción del viento. Figura 05.
Sebastián José Loyo Lugo 13
, Introducción a la Ingeniería de Fundaciones
La forma como está constituido los suelos en la ciencia de la mecánica de suelos
se establecen tres grandes fases que son la sólida, liquida y gaseosa, esto quiere decir
que en una muestra de suelo siempre están presente la fase solida compuesta por
partículas de suelo, la fase liquida compuesta por poros con agua y la fase gaseosa
poros con aire. Figura 06.
Sebastián José Loyo Lugo 14
Introducción a la Ingeniería de
Fundaciones
, Introducción a la Ingeniería de Fundaciones
1 INTRODUCCION A LA INGENIERIA DE FUNDACIONES.
Este libro está escrito fundamentalmente para servir de texto en un curso de
“FUNDACIONES Y MUROS” para la carrera de INGENIERIA CIVIL y también es
dirigido a los profesionales que se dedican a la rama de GEOTECNIA –
ESTRUCTURAL, para que sirva como material de apoyo en la elaboración de
proyectos de cimentaciones que se estudian y se construyen en el campo de la
INGENIERIA DE FUNDACIONES.
Más que entrenar al profesional o al estudiante de ingeniería, se pretende
proporcionarle una nueva visión de los procedimientos del diseño de las fundaciones
o cimientos de una edificación y también una explicación detallada de los criterios de
diseño y normas actuales, para desarrollar en él la intuición y el criterio en problemas
simples y complejos de las fundaciones desde el punto de vista de suelo y estructural.
El tema de “FUNDACIONES Y MUROS” esta necesariamente ligado a reglamentos
y normas, estos documentos cambian frecuentemente a medida que se incorporan
nuevos conocimientos y nuevas técnicas. Se buscó el tratamiento de cada tema
desligarse de los requisitos específicos de una norma en particular y poner énfasis en
los conceptos básicos que es de esperarse se mantengan validos durante largo
tiempo. La ilustración a través de ejemplos analíticos y computarizados se llevará a
cabo por las normas venezolanas de concreto armado y American Concrete Institute
(ACI), en sus últimas versiones.
La ingeniería de fundaciones que se viene aplicando en los cursos de pregrado y
postgrado de ingeniería civil se fundamenta y se concentra en los estudios de suelos,
debido a que los suelos representan uno de los principales materiales de construcción
para cualquier obra de ingeniería, por lo que se hace necesario conocer y entender el
comportamiento de los mismo en obras donde se involucra el suelo como cimiento.
El propósito principal es capacitar al ingeniero para la práctica profesional de la
Ingeniería de fundaciones: para la definición de programas de exploración, ensayos
de campo y laboratorio necesarios para la caracterización geomecánica del subsuelo,
para concebir el sistema de fundación más idóneo desde el doble punto de vista
técnico y económico y para el manejo de los principales métodos y procedimientos de
análisis, diseño geotécnico y construcción de fundaciones.
Entre los objetivos que se persiguen con la ingeniería de fundaciones es resaltar la
importancia de la misma y su relación con la geotecnia, identificar las diferencias entre
las fundaciones directas o poco profundas y las profundas, sus tipologías, ventajas,
limitaciones, capacidades de carga del sistema suelo - fundación y asentamientos
producidos en cada una de ellas, analizar la problemática general de las fundaciones
sobre arcillas expansivas y los criterios que se utilizan para la elección de un sistema
de fundación sobre este tipo de suelos, identificar la naturaleza de los suelos
colapsables, los problemas que origina la construcción sobre ellos y los procedimientos
realizar una estructura sobre ellos, identificar los factores que influyen en la ocurrencia
de los fenómenos de licuefacción y movilidad cíclica, identificar los aspectos éticos,
legales y económicos que rigen la práctica profesional de la ingeniería de fundaciones.
Sebastián José Loyo Lugo 12
, Introducción a la Ingeniería de Fundaciones
1.1 COMO SE FORMAN LOS SUELO.
Empezaremos estudiando cómo se forman los suelos, este proceso ocurre cuando
se fracturan o rompen varios tipos de rocas en pequeñas partículas mediante procesos
mecánicos y químicos, los primeros se dan por meteorización mecánica originados por
agentes como el agua en movimiento que genera erosión y arrastre, el viento que
transporta partículas (médanos y dunas), el sol que produce variaciones en la
temperatura (contracciones y expansiones) y glaciales acciones abrasivas y
transporte de partículas, y la meteorización química originados por agentes como la
oxidación, carbonatación y la hidratación.
1.1.1 CLASIFICACION DE LOS SUELOS SEGÚN SU FORMACION.
Se clasifican de acuerdo su formación en suelos residuales (figura 01) que son los
que permanecen en su formación y cubre la superficie rocosa de la que se deriva
(poseen formas angulares) y los suelos transportados (figura 02) los que son
desplazados por procesos físicos (viento y agua) a otros lugares y depositados (formas
redondeadas), según el agente de transporte los suelos se dividen en (03) tres
categorías:
a.- Suelos Aluviales: depositados por el agua en movimiento. Figura 03.
b.- Glaciales: depositados por la acción glaciar (hielo). Figura 04.
c.- Eólicos: depositados por la acción del viento. Figura 05.
Sebastián José Loyo Lugo 13
, Introducción a la Ingeniería de Fundaciones
La forma como está constituido los suelos en la ciencia de la mecánica de suelos
se establecen tres grandes fases que son la sólida, liquida y gaseosa, esto quiere decir
que en una muestra de suelo siempre están presente la fase solida compuesta por
partículas de suelo, la fase liquida compuesta por poros con agua y la fase gaseosa
poros con aire. Figura 06.
Sebastián José Loyo Lugo 14
