Para la verificación del estado límite último frente al hundimiento en suelos será necesario contar con una estimación fiable de la resistencia al corte característica de las unidades geotécnicas relevantes. Dicha resistencia vendrá expresada, en términos de tensiones efectivas, por el ángulo de rozamiento interno (φ’) y la cohesión (c’), preferiblemente obtenidos mediante ensayos de corte triaxiales (CU ó CD). No obstante, se podrá recurrir a las siguientes simplificaciones:
a) En suelos granulares limpios y sin cohesión que no contengan más de un 30% en peso de partículas de más de 20 mm. de diámetro, se podrá estimar el ángulo de rozamiento interno a partir de métodos indirectos tales como el golpeo del ensayo SPT o la resistencia por la punta del penetrómetro estático, qc según la tabla 4.1 (Figura D.1).
Figura D.1 Correlación entre los Ensayos SPT y CPT con el ángulo de Rozamiento interno efectivo en suelos granulares.
Para la verificación directa del estado límite último de hundimiento se podrá recurrir asimismo a los métodos simplificados descritos en el apartado 4.3.3, basados en ensayos de penetración. Si se dispone de resultados de ensayos de penetración estática, la resistencia por la punta medida, qc, se podrá correlacionar con el golpeo del ensayo SPT de acuerdo con la tabla 4.2 (Figura D.2) en función de la granulometría del terreno.
Figura D.2 correlación entre los Ensayos SPT y CPT.
b) En suelos granulares limpios sin cohesión cuyo contenido en partículas de tamaño mayor que 20 mm. supere el 30% en peso, los ensayos SPT, de penetración dinámica o estática pueden proporcionar resultados en exceso elevados a consecuencia del gran tamaño de las partículas más gruesas del suelo. Para estas situaciones se recomienda recurrir al empleo de ensayos tipo cross-hole o down-hole para la estimación de los parámetros de deformabilidad.
c) En suelos finos sin cohesión (limos no cohesivos) podrán ser de aplicación los criterios apuntados en el párrafo a) anterior.
d) En suelos finos (limos y arcillas), saturados y de baja permeabilidad, habrá que comprobar las situaciones de dimensionado transitorias de carga sin drenaje. Bajo esta hipótesis se supone que los incrementos de presión intersticial generados por las cargas del edificio no se disipan tras su aplicación. En términos generales y salvo justificación expresa en contra, se supondrá que puede darse esta situación de dimensionado si el coeficiente de permeabilidad del terreno saturado resulta inferior a k=0,001 mm/s. En este caso la resistencia al corte del terreno podrá expresarse en términos de tensiones totales, representada mediante un ángulo de rozamiento interno φ=0 y una cohesión c=cu, ésta última denominada resistencia al corte sin drenaje. El valor de dicha resistencia provendrá de ensayos triaxiales UU o CU, o en su caso, de compresión simple. Asimismo podrá haber sido obtenida de forma indirecta a partir de ensayos in situ (molinete,penetrómetro estático, presiómetro). Salvo que se cuente con una dilatada experiencia local, para la selección final de la resistencia al corte sin drenaje a emplear en cálculo será recomendable que el estudio geotécnico cuente, para casos importantes, con diferentes tipos de ensayo, tanto de campo como de laboratorio, con el fin de comparar resultados y seleccionar su valor característico.
Si bien la verificación del estado límite de hundimiento depende de numerosos factores que han de ser analizados en cada situación particular, a efectos de predimensionado la tabla D.25 recoge algunas cifras orientativas del valor de cálculo de la resistencia del terreno (Rd), tradicionalmente denominada presión admisible (qadm), en función del tipo de terreno.
Para la verificación del estado límite último frente a la estabilidad global será necesario contar con los parámetros de resistencia al corte de las unidades geotécnicas implicadas (ángulo de rozamiento interno y cohesión), en términos de tensiones efectivas (c’,φ’) para situaciones drenadas o en tensiones totales (c=cu, φ=0) para situaciones transitorias sin drenaje.
Para la verificación del estado límite último de deslizamiento a lo largo de superficies de contacto terreno-cimiento, será necesario establecer la resistencia al corte de dicho contacto. Si, el modelo empleado para el terreno es un modelo de rotura del tipo Mohr-Coulomb (τ = a’+ σ tgδ’), como valores para cimentaciones convencionales de hormigón armado ejecutadas sobre suelo se pueden adoptar para la adherencia (a’) (componente cohesiva) y el ángulo de rozamiento terreno-cimiento (δ’) (componente friccional), los siguientes valores:
a) en términos de tensiones efectivas y para un terreno de resistencia al corte definida por parámetros efectivos (c’,φ’): a’= 0; δ’= 3/4 φ';
b) en términos de tensiones totales para situaciones transitorias en las que el proyectista considere necesario emplear cálculos en condiciones sin drenaje: δ’= 0; a' = cu.
En cimientos sobre terrenos expansivos en la zona susceptible de alteración de humedad, se recomienda que las presiones transmitidas al terreno no sean significativamente inferiores a la de hinchamiento.
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