La cuestión de si un edificio necesita una base es retórica, ya que sin ella es imposible garantizar la estabilidad de las paredes y otros elementos portantes de cualquier estructura.
Pero con respecto a la profundidad de sentar las bases, la gente suele guiarse por un principio simple: "cuanto más profundo, mejor".
Las regulaciones de construcción que gobiernan este tema no son tan categóricas. Se basan en una base científica y le permiten construir cimientos de máxima resistencia con dimensiones y profundidad mínimas. Esto le permite ahorrar mucho dinero y tiempo al erigir una estructura tan intensiva en material, que es la base.
Para estar seguros de que la base resultará fuerte, duradera y estable, consideraremos los principales factores que afectan su funcionamiento. Dado que cualquier cimiento descansa sobre el suelo, transfiriendo el peso de todo el edificio, es obvio que es él quien tiene la principal influencia en la estabilidad e integridad de una estructura determinada.
Por lo tanto, la profundidad de la base y su estructura están determinadas por la capacidad de carga del suelo, que a su vez depende de su estructura, saturación de agua y factores estacionales: congelación y descongelación.
En este sentido, los mejores tipos de suelos son los rocosos. No requieren cimentación, ya que tienen alta rigidez e invariabilidad de propiedades mecánicas. La base sobre suelo rocoso juega con mayor frecuencia el papel de una base niveladora debajo de las paredes.
Todos los demás tipos de suelos, en mayor o menor medida, cambian su capacidad de carga según la estación del año y las fluctuaciones en el nivel de las aguas subterráneas. Para determinar con precisión la profundidad de la cimentación, se requieren estudios geotécnicos. Sobre su base, se determina el tipo de cimentación y se calculan sus dimensiones y profundidad.
En general, la respuesta a la pregunta de qué tan profunda debe ser la base depende de cuatro factores principales: el peso del edificio, la capacidad de carga del suelo, la profundidad de su congelación y el nivel del agua subterránea.
El peso del edificio y la capacidad de carga del suelo son cantidades interrelacionadas. Cuanto mayor sea el peso del edificio, más sólido debe ser el suelo debajo de los cimientos, para que no haya hundimientos ni deformaciones.
La influencia del peso del edificio sobre el suelo se regula calculando la estructura y las dimensiones de la cimentación. Por lo tanto, para una casa de dos pisos, los cimientos se hacen más anchos que durante la construcción de un edificio de un piso.
Esto no se puede decir sobre la profundidad de la base, ya que su aumento en sí mismo no aumenta la estabilidad y la resistencia de la base. Dado que el suelo consta de capas de diferente resistencia, la zanja se excava hasta la capa más fuerte. Esto determina la profundidad de la base de la tira.
Para una cimentación de pilotes, la situación es algo diferente y depende del tipo de pilotes . Si hay suelo fuerte (rocoso o de grano grueso) debajo de las capas débiles, se utilizan postes de pilotes, que le transfieren el peso del edificio. Si el suelo rocoso es muy profundo, se utilizan pilotes colgantes. Transfieren la carga a las capas laterales del suelo, por lo que su capacidad de carga está determinada por la fuerza de fricción.
La profundidad de la congelación juega un papel importante en la respuesta a la pregunta de a qué profundidad excavar los cimientos en suelos agitados que, cuando se congelan, aumentan su volumen. En este caso, enormes fuerzas de presión de las heladas comienzan a actuar sobre los cimientos, capaces no solo de levantar la casa, sino también de destruir sus cimientos.
En suelos agitados, la profundidad de la base columnar y de tiras siempre se hace 30-40 cm más que la profundidad de la congelación estacional de suelos . En este caso, la base de la base no experimenta presión desde abajo del suelo expandido y la base no se deforma. La profundidad de la congelación estacional se da en las tablas SNIP y depende de la ubicación geográfica del área del edificio.
Puede determinar la profundidad de la excavación de los cimientos basándose en los datos de otras tablas de referencia, una de las cuales brindamos a continuación.
La profundidad de la base, teniendo en cuenta el levantamiento de los suelos durante la congelación.
Tipo de suelo
Profundidad de colocación de cimientos
1. Suelos gruesos y rocosos, arenas gruesas, pedregosas y de tamaño mediano No depende de la profundidad de congelación (calculada) 2. Las arenas son franco arenosas finas, limosas y duras. también 3. Las arenas son finas y limosas, además de franco arenosas. No menos que la profundidad de congelación (calculada) 4. Franco arenoso líquido y plástico también 5. Margas y arcillas duras No depende de la profundidad de congelación. 6. Margas y arcillas plásticas blandas Puede tomarse menos que la profundidad de congelación calculada siempre que el suelo base esté protegido de la humedad por las aguas superficiales, así como de la congelación. 7. Margas y arcillas de consistencia fluida y plástica fluida No menos que la profundidad de congelación estimada
Dado que la mayoría de los suelos se agitan, durante la construcción de un baño, garaje y cualquier otra estructura, la profundidad de su base debe ser mayor que la profundidad de congelación del suelo.
Cualquiera que construya una cerca sobre una base de tira poco profunda, esperando que su peso sea demasiado bajo, está cometiendo un grave error. Después de un invierno helado, puede resultar que algunas secciones de la cerca se hayan hundido, otras se hayan levantado del suelo y toda la estructura se haya tirado y torcido.
El nivel freático también influye fuertemente en el comportamiento del suelo . Es mejor cuando la profundidad de congelación es menor que la profundidad del nivel del agua subterránea en invierno. Si la profundidad de congelación es mayor que la profundidad del agua subterránea, es necesario realizar un conjunto de trabajos sobre el drenaje del sitio o diseñar una base con un margen de seguridad de 2-3 veces.
Para una nueva construcción, calcular la profundidad de la base es una tarea para los especialistas de la organización de diseño . Sin embargo, la experiencia práctica aquí le ayudará a encontrar la solución adecuada. Si los edificios cercanos se encuentran sin grietas en las paredes y hundimientos visibles, preguntar a los vecinos sobre la profundidad de los cimientos, sus dimensiones y material le dará información muy útil para su propia construcción.
El mejor material para la construcción de cimientos de tiras y columnas es el hormigón armado monolítico. Sin embargo, la alta intensidad de mano de obra y el costo de tales obras obliga a los desarrolladores a buscar una alternativa razonable. Esto puede considerarse una estructura de cimentación combinada.
En este caso, la suela está hecha de hormigón armado monolítico (cinturón blindado), la parte media está hecha de mampostería de hormigón de escombros o bloques de hormigón prefabricado. La parte superior de la reja también está hecha de hormigón armado. Tal estructura soporta bien la presión del suelo y no se agrieta con un pequeño hundimiento.
Para estructuras livianas, como una glorieta o una cabaña de verano, puede usar una base de pilotes o una losa monolítica poco profunda. Son buenos para resistir el ascenso y la caída del suelo y son óptimos para suelos blandos que no pueden soportar cimientos de tiras pesadas.