Profundidad de la cimentación: estándares y normas

Una cimentación adecuada y confiable es uno de los elementos clave de la construcción y una garantía de la seguridad del edificio durante su operación. Realiza tanto la función de distribuir la carga y la presión del edificio, como la función de una base de apoyo en el suelo. Un paso importante para todo desarrollador al instalar una base es determinar la profundidad de la base, según los estándares y normas requeridos.

Determinar la profundidad de los cimientos es una especie de obstáculo para muchos constructores inexpertos. Se creía que para la construcción confiable de cualquier edificio, se debía usar la mayor profundidad posible. A menudo, al construir casas de campo, baños u otras estructuras de tipo mediano y pequeño, puede encontrar huecos o agujeros para pilotes con una profundidad de más de 2,5 m.

En algunas situaciones, esta técnica funciona, pero estar inequívocamente seguro de que cuanto mayor es la profundidad, más confiable es la estructura, es inaceptable para el desarrollador.

Otra opinión errónea en el cálculo de la cimentación es la confianza del técnico en la dependencia proporcional de la profundidad de la colocación en el nivel de congelación del suelo.

Hasta cierto punto, esta conclusión es lógica, el levantamiento excesivo del suelo (o la propiedad de una roca de cambiar sus características dependiendo de la temperatura del ambiente externo) amenaza con el desplazamiento o deformación del suelo. Esto puede conducir, en el mejor de los casos, a un hundimiento de los cimientos y un aumento de la carga desde la estructura a su otra parte, y en el peor de los casos, a deslizamientos de tierra, partes sobresalientes del edificio, grietas y destrucción del material (si el edificio se basa en piedra, ladrillo u hormigón armado).

Vale la pena recordar que la determinación de la profundidad de la base depende de varios otros factores:

• Variedad y características compuestas del suelo. Hay tres tipos de suelo: franco arenoso, arcilloso y franco. Cada uno de los tipos necesita un diseño de base especial. La instalación en suelo franco arenoso, por ejemplo, puede requerir una impermeabilización adicional con fieltro para techos y betún debido a la permeabilidad significativa del suelo a la humedad.

• Carga estimada en la base de la cimentación. Este matiz es fundamental en muchos sentidos. Cada edificio, independientemente de su tamaño y altura, tiene su propio peso específico. Depende del material utilizado en la construcción del edificio y el diseño de piezas de refuerzo adicionales, el posible revestimiento del edificio y la instalación de elementos auxiliares. No se olvide de factores como el peso de los equipos, artículos del hogar, estructuras y otros objetos que estarán dentro del edificio después de su construcción. Por separado, estos objetos no ejercen mucha presión sobre la base, sin embargo, un cálculo incorrecto de su carga total puede tener consecuencias desastrosas.

• La profundidad de la congelación del suelo. El levantamiento del suelo generalmente lo determina el técnico solo durante las estaciones más cálidas o más frías. Esto tiene su propia lógica: es mucho más fácil realizar mediciones durante estos períodos.Puede calcular los parámetros del suelo en condiciones extremas de temperatura, pero esto no le da total confianza, ya que la profundidad de congelación del suelo no siempre es un valor constante y su indicador puede variar ligeramente de un año a otro. Como resultado, después de otro invierno con temperaturas inesperadamente altas, puede encontrar un hundimiento significativo del edificio.

• Características individuales del propio edificio. Cada edificio tiene sus propias características, si un desarrollador tiene este edificio ordinario de un piso (casa de baños, tienda pequeña, mirador cubierto), entonces el otro tiene un edificio de dos pisos e incluso más alto con un sótano, un ático o ático, una terraza. o un garaje subterráneo. Cada una de las superestructuras lleva su propia carga sobre la cimentación del edificio, por lo tanto, el cálculo de la presión total debe tenerlas en cuenta. Al hacerlo, preste atención a la presión en partes individuales de la estructura sobre la base. Trate de no colocar varios elementos / objetos grandes y pesados ​​a la vez en una sección de la base. Cada uno de los tipos de cimientos asume una gran carga en ciertas áreas, pero es mejor asegurar adicionalmente su estructura.

• Nivel del agua subterránea - un punto muy importante en la construcción de incluso los objetos más pequeños. Las mediciones precisas de este indicador lo ayudarán a descubrir: si es necesaria la impermeabilización de los elementos de la base; si se necesita una capa adicional de compactación con piedra triturada o arena; la necesidad de instalar sistemas de drenaje - tuberías / zanjas para eliminar la humedad del suelo. Debe comprender que el nivel de agua subterránea es un valor relativamente fijo, pero si desea garantizar una mayor seguridad de su edificio y puede pagar costos financieros adicionales, es necesaria la instalación de los sistemas adicionales anteriores.

• Tipo de cimentación utilizada. Solo unos pocos tipos de cimentaciones son comunes en el mercado de la construcción, cuyo uso nuevamente difiere según los factores descritos anteriormente. Existen los siguientes tipos de cimentaciones: pilote, losa, cinta. Además, dependiendo de la profundidad, distinguen una cimentación enterrada, no enterrada y poco profunda. Al usar una base monolítica, preste atención a la seguridad de sus suelas (partes inferiores en contacto con el suelo), pueden necesitar una impermeabilización adicional.

• La presencia de otras comunicaciones cercanas al edificio. No hace falta decir que la construcción se lleva a cabo a menudo en un territorio ya equipado. En un entorno urbano con una gran cantidad de estructuras sobre el suelo, estas son alcantarillado, líneas eléctricas subterráneas, tuberías de gas y agua. Asegúrese de que los elementos de su edificio no interfieran con otros objetos económicos o culturales.

Además, la construcción de nuevos edificios en tales lugares requiere un permiso por separado de las autoridades. En las condiciones de las fincas privadas fuera de la ciudad, estos requisitos no son tan estrictos, sin embargo, no olvide aquí que las acciones para instalar los cimientos en un lugar pueden dañar las estructuras de soporte en los edificios cercanos.

No hay necesidad de preocuparse por estos factores. Recuerde siempre que estos consejos ya han sido probados por muchos técnicos y están diseñados para su propia seguridad. Además, el cumplimiento de estos factores es una medida obligatoria a la hora de construir edificios públicos. Si usted, el propietario de un territorio privado, decide sentar las bases de forma independiente sin tener en cuenta estos factores y el consejo de un especialista calificado, entonces la responsabilidad de esta decisión recae completamente en usted.

A veces, incluso la base más sólida y confiable, con cálculos incorrectos, no puede soportar toda la carga del edificio. Por lo tanto, las reclamaciones contra el fabricante de cemento o piezas de refuerzo en este caso serán completamente inapropiadas.

Como habrá notado por lo anterior, la instalación de la base es un proceso complejo que requiere mediciones precisas y tener en cuenta una gran cantidad de factores externos en el territorio del edificio.

Estas normas significan los requisitos de la documentación normativa de SP 22.13330.2011, es decir, SNiP con el número 2.02.01-83. Algunas de estas normas ya han sido señaladas en el texto, ya que representan información que ha sido difundida y verificada a lo largo de los años. Entonces, la profundidad de la base se calcula en función de:

• el propósito real y las características de diseño del edificio o estructura que se está erigiendo, las cargas y el impacto en la base de los cimientos (edificio de 1, 2 pisos o más);
• la profundidad de la instalación de cimientos para edificios ubicados en las inmediaciones del nuevo edificio, la profundidad del tendido de comunicaciones de terceros (tuberías, cables y otros elementos);
• características del relieve del territorio (la presencia de elevaciones, tierras bajas);

• parámetros geológicos del sitio de construcción (variedades de roca y sus propiedades, características del lecho, la presencia de elementos tales como bolsas de intemperie o cavidades de tipo kárstico);
• condiciones del sitio de tipo hidrogeológico y la modernización propuesta del área de desarrollo durante la construcción de la instalación;
• características del sitio, teniendo en cuenta fenómenos tales como: erosión del suelo, deslizamientos de tierra (tales fenómenos se encuentran a menudo en la construcción de puentes y tendido de tuberías subterráneas);
• congelación del suelo en diferentes épocas del año y la profundidad de esta congelación.

Se debe tener en cuenta el cálculo del último punto, basado en el cálculo de las profundidades máximas medias anuales de congelación del suelo en el tiempo estacional. El período de observación en este caso es de al menos 10 años. Al mismo tiempo, el sitio debe estar abierto, sin estancamiento de humedad y nieve, y el nivel del agua subterránea debe ubicarse por debajo del nivel de congelación del suelo en una temporada determinada.

Por supuesto, para evitar costos adicionales para los especialistas profesionales en el cálculo de la profundidad recomendada para un territorio en particular, los desarrolladores buscan información para determinar estos factores de forma independiente. Y esto es comprensible. Estos servicios son costosos y requieren importantes aumentos presupuestarios.

Hay documentos separados con mapas y datos reales sobre la profundidad normativa de congelación del suelo: en algunas áreas varía de 50 a 80 cm, en otras la distancia varía de 170 a 260.

Para calcular y aclarar este valor, se ha desarrollado una fórmula técnica separada: dfn = d0 * Mt, df = kh * dfn

• dfn en este caso, es la profundidad estándar de congelación del suelo, su cálculo es necesario para calcular la profundidad estimada.
• df - profundidad estimada de congelación de rocas.
• Monte es el coeficiente total de temperaturas mínimas en función de SNiP 2.01.1-82. Utilizando la información específicamente para su territorio, puede calcular el valor sumado mensual promedio. Calcule este parámetro sin tener en cuenta el menos en los valores.
• d0 - un factor calculado en función de las características individuales de su suelo. Para franco, es de 0.23 m, para franco arenoso - 0.28 m, para rocas francas de un tipo más grande - 0.30 m, para algunas rocas de suelo disperso (suelo obtenido en el proceso de meteorización de suelos rocosos) - 0.34 m ...
• kh - coeficiente térmico, que depende de las características de temperatura de la construcción del edificio.Por ejemplo, si no va a calentar el edificio, se toma el valor de 1.1, sin embargo, en presencia de calentamiento constante, vale la pena elegir un valor adecuado para su territorio, según las tablas en SNiP 2.02.01- 83

Además, no olvide que los datos sobre congelación de suelos deben estar presentes en el servicio geológico de su zona, y alguna información sobre las condiciones climáticas medias debe estar en el servicio meteorológico.

El uso de todas las características presentadas es útil, sin embargo, como ya hemos descubierto, la profundidad de congelación está lejos de ser el único factor que afecta la profundidad de la base. Uno de los factores de importancia única en el cálculo de la profundidad de la cimentación es su tipo, que se determina en función del diseño y los elementos utilizados y la ocurrencia sobre el nivel del suelo.

La base del tipo columnar es más susceptible a la influencia negativa de los procesos de levantamiento del suelo. La excavación en este caso es al menos 200-300 mm por debajo del nivel de congelación en suelos de tipo levantamiento, las rocas de tipo no levantamiento son menos exigentes y aquí la profundidad se calcula en función del tipo de suelo. El ancho y el diámetro de los soportes de los pilares se calculan en función de las categorías de peso de la estructura.

Los cimientos de tipo baldosas rara vez se entierran hasta el nivel de congelación, sin embargo, a menudo están sujetos a impermeabilización y el tipo no enterrado, como su nombre lo indica, se instala no más bajo que el nivel del suelo.

Desafortunadamente, muchos desarrolladores descuidan los cálculos anteriores debido al tiempo y los costos financieros y, como resultado, toman la decisión incorrecta. Antes de instalar la base, no será superfluo consultar con personas que ya han pasado por este proceso. Pero recuerde que la instalación de un edificio grande es un asunto a largo plazo, y muchos problemas (que pueden aparecer simplemente debido al incumplimiento de las reglas) a menudo se notan más de una docena de años después. En cualquier caso, vale la pena protegerse a sí mismo y a su propiedad ahora, para no tener que lidiar con consecuencias desagradables en el futuro.

Para obtener información sobre los errores al sentar las bases, vea el siguiente video.