La cimentación es un elemento arquitectónico que tienen como propósito darle soporte y estabilidad a las construcciones. Habitualmente, su ejecución no requiere una excavación muy profunda, pues el peso que soportan suele ser liviano. Sin embargo, las estructuras de mayor tamaño, y consecuentemente de mayor peso, requerirán cimentaciones profundas para que tengan el soporte necesario.
Como su nombre lo indica, las cimentaciones profundas tienen la característica que se realizan perforaciones o excavaciones profundas, hasta alcanzar la resistencia deseada en el suelo. Existen dos circunstancias básicas que condicionan el uso que este tipo de cimentación, a saber, la inestabilidad del terreno y el peso de la estructura. A continuación, explicaremos cada una de ellas.
En qué circunstancias son útiles las cimentaciones profundas.
Por un lado, un suelo inestable o poco resistente será inadecuado para sostener construcciones de gran tamaño. Sin embargo, aún tratándose de una construcción pequeña, algunos tipos de suelos ofrece muy poca resistencia. Un ejemplo lo encontramos en los terrenos que anteriormente estuvieron anegados de agua y que actualmente aparentan ser suelos firmes. Sin embargo, lo más probable es que debajo de la superficie se encuentre una capa fangosa, que restaría soporte a la construcción final. Por supuesto, mientras más blando sea el suelo, soportara una menor cantidad de peso, haciendo más necesaria la ejecución de cimentaciones profundas. De lo contrario, podría el terreno podría sufrir una deformación que dañe el edificio.
El otro supuesto que puede requerir la ejecución de cimentaciones profundas es cuando la construcción final presentará un peso superior al habitual. En este caso, aunque el suelo sea adecuado para las construcciones de menor tamaño, no podrá soportar un edificio más grande, pues no cuenta con las características de resistencia requeridas.
Un factor adicional que condiciona la construcción de cimentaciones profundas es la altura de la estructura final. Aunque un edificio no tenga un peso considerablemente alto, el hecho que sea una construcción elevada hará que se requiera un mejor soporte. De otra forma, las condiciones atmosféricas y los movimientos naturales del suelo podrían causar que la estructura se derrumbe al no contar con la resistencia necesaria.
Diferentes tipos de cimentaciones profundas.
Debido a los distintos tipos de suelos que existen, además de la enorme variedad de construcciones que pueden realizarse actualmente, existen varias formas de ejecutar las cimentaciones profundas. Entre estas destacan la cimentación por sustitución, la cimentación por pilotes y los muros pantalla.
Cimentación por sustitución: esta técnica consiste en realizar una excavación en un diámetro mayor al espacio que ocupará el edificio. Posteriormente, el material retirado se mejora y se reutiliza para rellenar la excavación. El material resultante debe tener un peso igual o mayor al que tendrá el edificio ya terminado.
Pilotaje: este es un tipo de cimentaciones profundas en el que se usan pilotes como elemento de carga. Existe una gran variedad de pilotes, pero podemos dividirlos en dos grupos, a saber, in situ y prefabricados. Sin importar de qué tipo se trate, comparten la característica que se alojan en una capa subterránea que tenga las características de retención adecuada. De esta forma, el edificio descansará sobre los soportes que transmitirán su peso hasta el estrato más sólido. Este sistema de cimentación es una de las más utilizadas a nivel mundial.
Muros pantallas: por sus características, estos elementos de construcción se utilizan especialmente en edificios que cuentan con pisos subterráneos. También suelen utilizarse en zonas donde existen corrientes acuáticas subterráneas, pues realizan una función similar al muro de contención. Sin embargo, aunque presentan algunas características similares, también tienen diferencias significativas los muros pantalla y los muros de contención. De hecho, el uso de muros pantalla para las cimentaciones profundas no sólo tienen el efecto de contención, sino que además proporcionan soporte al edificio.
La cimentación en obras existentes.
Aunque habitualmente los trabajos de cimentación se relacionan con construcciones nuevas, en algunos casos es necesario realizarla en obras existentes. Este puede ser el caso si se presenta algún problema relacionado con la resistencia del suelo. Otra posibilidad es que se desee aumentar el peso del edificio, quizá debido a una ampliación de la construcción. En cualquier caso, con el fin de evitar algún daño mayor, se debe ejecutar el proceso de cimentaciones profundas en obras existentes.
Aunque existen diferentes formas de realizarla, es probable que se utilicen micropilotes, principalmente por las ventajas que aporta este sistema. En primer lugar, no se requiere de maquinaria extremadamente grande, facilitando su ejecución en zonas urbanas. Además, debido a su diámetro, pueden usarse en conjunto con las demás técnicas que se hayan utilizado anteriormente en la cimentación profunda del edificio.
La elección adecuada del sistema de cimentación que se utilizará debe basarse en una serie de estudios, tanto de ingeniería como de arquitectura. La cimentación adecuada contribuirá de forma positiva en la vida útil del edificio.
