Para casos sencillos y habituales, se podrán emplear métodos basados en el modelado del terreno por medio de coeficientes de balasto, sistema éste que, aunque sujeto a limitaciones, cuenta con una amplia experiencia práctica.
El módulo de balasto ks se define como el cociente entre la presión vertical, q, aplicada sobre un determinado punto de una cimentación directa y el asiento, s, experimentado por dicho punto:
El módulo de balasto así definido, tiene unidades de densidad, lo que indica que la hipótesis efectuada equivale a suponer que el terreno es un líquido de densidad ks, sobre el que “flota” la cimentación.
La estimación del módulo de balasto podrá realizarse:
a) A partir de ensayos de carga con placa. De acuerdo con la profundidad de influencia correspondiente al bulbo de presiones de una cimentación, y dado que las placas de ensayo son necesariamente de pequeño tamaño, se debe prestar especial atención a la conversión del módulo obtenido en el ensayo, ksp, al módulo de cálculo representativo de la anchura, B, real del cimiento, ksB. A este respecto se recomienda emplear placas de diámetro equivalente igual o superior a 60 cm.
b) A partir de la determinación de parámetros de deformabilidad representativos del terreno bajo la zona de influencia de la cimentación, ya sea mediante ensayos in situ o de laboratorio, y el posterior cálculo geotécnico de asientos.
La conversión del módulo para placa de 30 cm, ks30 (véase tabla adjunta), al coeficiente de referencia, ksB, se puede obtener mediante las siguientes expresiones:
• Para zapata cuadrada de ancho B:
a) Para terrenos cohesivos:
b) Para terrenos granulares:
• Para zapata rectangular de ancho B, en cualquier tipo de terreno:
La conversión del módulo para placa de 60 cm (ks60) al coeficiente de referencia
ksB se puede obtener mediante las siguientes expresiones:
-Para zapata cuadrada de ancho B:
a) Para terrenos cohesivos:
b) Para terrenos granulares:
Para la cimentación de losas y emparrillados la fiabilidad de los módulos de balasto obtenidos a partir de ensayos de carga puede resultar insuficiente, dados los efectos de escala implicados. En estas circunstancias, se recomienda recurrir a la comprobación de dichos módulos a partir de la determinación de parámetros
de deformabilidad bajo la zona de influencia de la cimentación, mediante ensayos in situ o de laboratorio o, alternativamente, recurrir al empleo de métodos y modelos del terreno más avanzados.
La observación anterior puede cobrar especial importancia en el caso de existir terrenos heterogéneos en la vertical (terrenos estratificados), cuando bajo un estrato rígido existe otro más deformable. En estas circunstancias (véase la Figura E.8) el reducido bulbo de tensiones de la placa de ensayo puede quedar limitado a las zonas más competentes del terreno, y no reflejar la deformabilidad del conjunto terreno
cimentación.
Figura E.8 Limitaciones del Ensayo de Carga con placa en Terrenos Estratificados.
Para aquellas situaciones en las que las características del terreno o la estructura resulten especialmente complejas (en el sentido de no ajustarse a la práctica habitual), será preferible emplear métodos avanzados que incorporen modelos de comportamiento del terreno más acordes con la realidad.
Para situaciones en las que el terreno resulte heterogéneo en sentido horizontal, será recomendable emplear herramientas de cálculo que permitan introducir módulos de balasto variables capaces de reproducir dicha heterogeneidad.
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