Cimentación
La cimentación más conocida es la mampostería de piedra pegada con mortero de cemento.
En terrenos arcillosos como el de la ciudad de México resultan mejores las cimentaciones rígidas de concreto armado.
El cuerpo humano es sustentado por las piernas, y transmite la carga (su peso) a través de las plantas, al terreno que lo recibe.
A semejanza del cuerpo humano, la construcción transmite la carga al terreno por la cimentación. Al transmitirse la carga al terreno, hay que considerar la capacidad de éste para soportarla.
Pongamos de ejemplo un suelo blando; recargamos el cuerpo sobre una vara, y ésta se va a hundir.
Llevemos el ejemplo anterior, a la construcción. En terrenos blandos es más fácil que se hunda un poste o columna que un cimiento o la losa de cimentación. La explicación técnica es la siguiente:
La construcción transmite la carga al terreno por la cimentación.
– La carga que se ejerza sobre el terreno tenderá a penetrar.
– El terreno contrarrestará el peso en sentido contrario, es decir, impedirá la penetración (resistencia o capacidad de carga del suelo).
– Carga y suelo constituyen un equilibrio de fuerzas; si la carga es mayor que la resistencia del suelo, se hundirá el peso (objeto, persona, cimentación, etc.). Por el contrario, si el peso es menor que la resistencia del suelo, no habrá hundimiento.
– Si el peso que tiende a penetrar en el suelo se reparte en una superficie mayor, el hundimiento será menor, o se equilibrará.
Técnicamente, se están distribuyendo o repartiendo cargas en el terreno. A mayor superficie de cimentación, mayor distribución de carga (menos hundimiento).
Para reforzar el concepto: si una persona camina en la playa, sus pies se hundirán, sin embargo, al acostarse el hundimiento de su cuerpo es menor, es decir, esta distribuyendo su peso en el suelo en una mayor superficie.
– Técnicamente, se dice que la resistencia de un terreno se mide en kg/cm2 (kilogramos por centímetro cuadrado) o ton/m2 (toneladas por metro cuadrado), es decir, la carga que puede resistir el terreno por la unidad de superficie sin que se hunda o peligre la construcción: de aquí la clasificación de suelos en blandos, medianos o duros.
– Los suelos blandos requieren o requerirán mayor cuidado porque tienen menor resistencia a la penetración; obviamente, los suelos duros tienen mucha resistencia a la misma.
Si decimos que un terreno tiene una resistencia de 5 ton/m2 (cinco toneladas por metro cuadrado), indicamos que soportará una carga máxima de cinco toneladas por cada metro cuadrado. Al sobrepasarse las 5 toneladas, el terreno tenderá a hundirse.
Clasificación granulométrica del terreno
Limos 1 mm
Arenas 1 a 3.5 mm
Gravilla o granzón 3.5 a 10 mm
Grava tamaño máximo 10 a 38 mm
Cantos rodados 38 mm
Clasificación del terreno por su cohesión
Terrenos suaves
Resistencia
Terrenos del valle de México 2 a 5 ton/m2
Terreno de aluvión (depósito arcilloso-arena) 5 a 10 ton/m2
Tierra firme y seca natural 10 ton/m2
Arcillas blandas (sustancia mineral impermeable y 10 a 15 ton/m2
plástica, barro)
Arena limpia y seca en lechos naturales confinados 20 ton/m2
Arena compacta 40 ton/m2
Arena compacta confinada conglutinada 40 ton/m2
Terrenos duros
Resistencia
Gravas y arenas mezcladas con arcilla seca 40 a 60 ton/m2
Esquistos o rocas compuestas o conglomerados 80 a 100 ton/m2
Piedra arenisca en lechos compactos 200 ton/m2
Piedra caliza en lechos compactos 250 ton/m2
Roca granítica 300 ton/m2
Los coeficientes dados son de trabajo. Si el terreno es de clasificación suave y además se ubica en zona de muy alta o alta sismicidad, lo aconsejable es apoyarse en las autoridades locales de obras públicas, o en un profesionista en materia de construcción (arquitecto o ingeniero civil), a fin de obtener una solución segura para la vivienda que se va a construir.
La cimentación es el elemento estructural que soporta el peso de la construcción y transmite las cargas al terreno en que se encuentra, en una forma estable y segura.
El tipo de cimentación depende del tipo de terreno (resistencia), la pendiente del mismo, las cargas a transmitir, los materiales y los sistemas constructivos. Los tipos de cimentación superficial más comunes son :
