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¿Qué es una base flotante?
Una cimentación flotante es una cimentación construida excavando el suelo de manera que el peso de la estructura que se construirá sobre el suelo sea aproximadamente igual al peso total del suelo excavado del suelo, incluida la humedad del suelo antes de la construcción. de estructura Los cimientos flotantes, también conocidos como balsas de equilibrio, provocan que las estructuras no se asienten.
Principio de cimentación flotante
El principio principal de los cimientos flotantes es equilibrar el peso del suelo removido por una estructura de igual peso, lo que resulta en un hundimiento cero de la estructura. Es por eso que esta base también se llama base de balsa de equilibrio.
Considere una superficie del suelo con un nivel freático en la parte superior, como se muestra en el diagrama de arriba. El suelo se excava a cierta profundidad por debajo del nivel freático. En el siguiente paso, se construye un edificio con el mismo peso que el suelo y el agua removidos. Incluso si la profundidad de excavación está por debajo de la mesa, la presión vertical total del suelo debajo de los cimientos no cambia debido a su peso de equilibrio. Sin embargo, cabe señalar que las estructuras no se pueden construir inmediatamente después de la excavación. Durante la construcción, la presión vertical efectiva por debajo de la profundidad de excavación puede aumentar ligeramente debido al desequilibrio de peso. Por lo tanto, este tipo de cimentación a veces se denomina cimentación parcialmente compensada en lugar de cimentación totalmente flotante o compensada.
Idoneidad de cimientos flotantes
Los cimientos flotantes son adecuados para los siguientes tipos de suelo:
- Suelo con buena resistencia al corte, pero un gran hundimiento y la diferencia de hundimiento bajo cargas elevadas es un problema. En ese caso, la base flotante puede reducir en gran medida el valor de asentamiento.
- Suelos con baja resistencia al corte y sin capa sólida de profundidad moderada. Una vez más, los cimientos flotantes ayudan a reducir el esfuerzo cortante a un nivel suficiente para evitar el hundimiento.
Dificultad en la construcción de cimientos flotantes.
Pueden ocurrir varios problemas durante la construcción de cimientos flotantes que pueden prevenirse tomando las precauciones adecuadas. Surge un problema durante
- Excavación
- deshidración
- profundidad critica
- levantamiento inferior
Excavación
La excavación de cimientos flotantes debe hacerse con cuidado. Los muros excavados deben sostenerse con tablestacas, pilotes de madera o pilotes soldados.
deshidración
La deshidratación es esencial si la profundidad de perforación está por debajo del nivel freático. Es mejor verificar el nivel del agua subterránea antes de la excavación. La deshidratación debe hacerse con cuidado. El no hacerlo puede causar una disminución del nivel freático que perturbe las estructuras adyacentes.
profundidad crítica
Cuando la resistencia al corte del suelo es baja, como se describió anteriormente, existe un límite para la profundidad de excavación denominada profundidad crítica. Hay dos fórmulas disponibles para determinar la profundidad crítica de perforación dadas por Terzaghi y Skempton respectivamente. 1) La ecuación de Terzaghi para la profundidad crítica es:
donde DC = profundidad crítica s = resistencia al corte del suelo B = ancho de la cimentación (si el ancho es menor que la longitud de la cimentación “L”)
= peso unitario del suelo 2) La fórmula de Skempton para la profundidad crítica es
donde NC = Coeficiente de capacidad portante de Skempton. Cualquiera de las dos fórmulas anteriores se puede utilizar para determinar la profundidad crítica o máxima de excavación.
levantamiento inferior
Cavar el suelo a cierta profundidad reduce la presión del suelo por debajo de esa profundidad y forma una cresta. Las crestas que se forman provocan el hundimiento de la estructura o los cimientos. No se puede prevenir la formación de olas, pero hay formas de minimizarlas.
Minimice la formación de protuberancias excavando zanjas estrechas y rellenando con hormigón inmediatamente después de la excavación. Además, las marejadas se pueden evitar instalando pilotes de fricción antes o después de la excavación. También se puede minimizar bajando el nivel freático. Se debe proporcionar soporte lateral para evitar la formación de crestas en las paredes laterales de las zanjas excavadas.