Métodos Constructivos de Cimentaciones y Sistemas de Saneamiento: Pasos y Consideraciones

Tipos de Cimentaciones: Procedimientos Constructivos

Zapata Aislada

Las zapatas aisladas se emplean para cimentar un solo pilar. Básicamente, consisten en un dado de hormigón con una parrilla de acero en la cara inferior. Suelen ser de planta cuadrada o rectangular.

1. Preparación del Terreno

• Limpieza del área: Eliminar la vegetación, escombros, etc.
• Nivelación inicial del terreno: Conseguir un terreno uniforme que facilite el trazado y replanteo.
• Trazado y replanteo: Marcar las dimensiones y ubicaciones de las zapatas en el terreno, siguiendo los planos.

2. Excavación

• Manual o mecánica: Realizar la excavación hasta la profundidad adecuada.
• Dimensiones y nivel: Medir constantemente para asegurar que todo esté correcto.
• Inspección del suelo: Verificar que el estrato tenga la resistencia adecuada. Si no es así, hay que mejorar el suelo.

3. Preparación de la Base

• Compactación del fondo: Para garantizar la estabilidad y evitar asentamientos.
• Capa de mejoramiento: Colocar una capa de grava (limpieza) con un espesor de 10 cm para proteger la armadura contra la humedad del suelo.

4. Colocación del Refuerzo

• Armado de varillas y colocación de separadores: Cortar y ensamblar las varillas para formar la armadura de la zapata y utilizar separadores de plástico o mortero para el recubrimiento entre el refuerzo y la superficie exterior del concreto.

5. Colado de Concreto

• Preparación de la mezcla.
• Vertido y compactación: Utilizar un vibrador mecánico para eliminar burbujas de aire.
• Nivelado y acabado.

6. Curado del Concreto

• Mantenimiento de humedad: El concreto debe mantenerse húmedo entre 7 y 14 días para evitar fisuras.

7. Relleno y Compactación Alrededor de la Zapata

• Relleno: Utilizar tierra o grava para rellenar los espacios alrededor de la zapata.
• Compactación por capas: El relleno se compacta en capas de 20 cm para garantizar que no haya asentamientos.

8. Colocación de la Columna

• Preparación de la superficie: Limpiar la superficie de la zapata.
• Anclaje: La columna se fija con anclajes embebidos en el concreto.
• Nivelación: Asegurarse de que la columna esté nivelada y alineada.

Losa de Cimentación

Se emplean losas de cimentación cuando las zapatas aisladas cubrirían más del 50% del solar, recomendándose una losa que ocupe la totalidad o gran parte del terreno, especialmente en suelos con baja capacidad portante. Las losas de cimentación con dos parrillas colocan la parrilla superior sobre "pates" que apoyan en la parrilla inferior.

1. Preparación del Terreno

• Limpieza del área: Eliminar la vegetación, escombros, etc.
• Nivelación del terreno: Nivelar el área donde se instalará la losa.
• Trazado y replanteo: Marcar los límites de la losa, incluyendo muros y columnas.

2. Excavación

• Excavación superficial: Realizar la excavación hasta la profundidad adecuada.
• Dimensiones y nivelación del fondo: Medir constantemente para asegurar que todo esté correcto.
• Inspección del suelo: Verificar que el estrato tenga la resistencia adecuada. Si no es así, hay que mejorar el suelo.

3. Preparación de la Base

• Compactación del fondo: Para garantizar la estabilidad y evitar asentamientos.
• Capa de mejoramiento: Colocar una capa de grava con un espesor de 10 cm para mejorar la capacidad de soporte.
• Concreto de limpieza: Una capa de 10 cm de concreto pobre se extiende sobre la base compactada para proteger la armadura y facilitar el trabajo posterior.

4. Colocación del Sistema de Drenaje

• Instalación de tuberías: Aplicar capas de geotextil y grava alrededor para proteger las tuberías.

5. Colocación del Refuerzo

• Corte y armado de varillas, utilizar separadores y, en las áreas de mayor carga, reforzar con varillas adicionales.

6. Instalación de Tuberías y Ductos

• Asegurarse de que estén correctamente fijadas para evitar desplazamientos.

7. Colocación de la Cimbra y Sellado del Perímetro

8. Colado del Concreto

• Se prepara la mezcla del concreto, se vierte en capas uniformes y se distribuye.
• Se emplea un vibrado mecánico para eliminar burbujas de aire.
• Una vez compactado, se nivela la superficie con reglas y se realiza el acabado deseado.

9. Curado del Concreto

• Mantenimiento de humedad: El concreto debe mantenerse húmedo entre 7 y 14 días para evitar fisuras.

10. Retiro de Cimbra y, si es Necesario, Relleno y Compactación del Terreno Alrededor de la Losa

11. Revisión Final y Colocación de Columnas o Muros

Pilotes

Los pilotes son elementos de cimentación profunda de hormigón armado, con forma cilíndrica o prismática. Se emplean cuando el firme está a gran profundidad o al construir sótanos entre medianerías.

1. Estudio del Terreno

• Investigación geotécnica: Realizar un estudio geotécnico para determinar las características del subsuelo, identificar estratos portantes y definir la longitud, tipo y diseño del pilote.
• Revisión de planos: Verificar los planos estructurales y geotécnicos para entender el diseño de la cimentación y las ubicaciones de los pilotes.

2. Preparación del Área

• Limpieza y nivelación: Eliminar la vegetación, escombros, etc.
• Trazado y replanteo: Marcar las posiciones de los pilotes en el terreno.
• Acceso y plataformas: Asegurar caminos y plataformas estables para la maquinaria.

3. Selección del Método de Instalación

• Tipo de pilote: Pilotes prefabricados (hincados o vibrados) o pilotes colados in situ (barrenados o excavados).

4. Perforación o Hincado

• Pilotes in situ: Se realiza la excavación con una máquina perforadora alcanzando la profundidad especificada. En terrenos blandos o con agua, se utilizan entibados para estabilizar las paredes del barreno.
• Pilotes prefabricados: En el hincado, utilizar un vibrador para clavar el pilote en el suelo hasta alcanzar la profundidad especificada.

5. Colocación de Refuerzo y Colado en In Situ

• Pilotes in situ: Introducir la jaula de acero dentro del barreno antes de colar el concreto. Mezclar el concreto con la resistencia especificada, colocar el concreto usando una tubería tremie (si hay presencia de agua) o directamente si está seco, y vibrar el concreto para eliminar burbujas de aire.
• Pilotes prefabricados: Asegurarse de que tenga los refuerzos internos necesarios según el diseño.

6. Corte y Nivelación de la Cabeza del Pilote

• Preparación de conexión: Se prepara la cabeza del pilote para permitir la conexión con zapatas, dados o vigas.

7. Pruebas de Carga y Verificación

• Pilotes in situ: Pruebas sónicas para identificar posibles fisuras o vacíos en el concreto.
• Pilotes prefabricados: Registro del número de golpes o vibraciones por metro durante la instalación para confirmar que se alcanzó la resistencia adecuada.

8. Conexión a Elementos Estructurales

• Preparación de anclajes: Instalar armaduras que conecten los pilotes con la estructura superior.
• Revisión de alineación: Verificar que estén alineadas correctamente.

Muros Pantalla

Se utilizan muros pantalla para realizar excavaciones verticales cuando el terreno, edificios o estructuras cercanas a la excavación no serían estables sin soporte, o para evitar filtraciones de agua. Se construyen desde la superficie del terreno antes de comenzar la excavación. Se emplean en la construcción de sótanos en áreas urbanas con medianerías. Primero, se construye el muro perimetral y luego se realiza el vaciado, evitando afectar los cimientos colindantes. Requiere refuerzos temporales y debe ser prolongado para quedar bien empotrado en el terreno, ya que no se cimenta sobre zapatas.

1. Estudio y Planificación

• Análisis geotécnicos: Estudios del subsuelo para identificar las características del terreno y posibles riesgos.
• Diseño estructural: Revisar planos estructurales para definir el espesor, profundidad y refuerzo.

2. Preparación del Terreno

• Limpieza del área: Eliminar la vegetación, escombros, etc., y marcar la zona de trabajo.
• Replanteo: Definir las ubicaciones del muro pantalla mediante estacas o pintura.

3. Colocación de Guías

• Se instalan guías superiores e inferiores que sirven para asegurar la alineación de las excavaciones.
• Asegurar que las guías estén perfectamente niveladas y alineadas para evitar desviaciones.

4. Excavación de Paneles o Pilotes

• Paneles: Se excavan segmentos rectangulares del muro de manera secuencial.
• Pilotes: Se perforan pilotes que se solapan o tocan.

5. Colocación del Refuerzo

• Jaulas de acero: Se colocan jaulas de acero, deben ser continuas y permitir el recubrimiento necesario.
• Solape: Asegurar el correcto solape entre las jaulas de refuerzo.

6. Colado del Concreto

• Método de colocación: Se utiliza la tubería tremie.
• Control de calidad: Verificar la consistencia y calidad del concreto durante el colado y vigilar que se distribuya sin dejar vacíos o defectos.

7. Repetición de Paneles o Pilotes

• Paneles: Se alterna la excavación de los paneles.
• Pilotes: Se avanza respetando el solapamiento necesario.

8. Juntas de Construcción e Impermeabilización

• Colocar sellos de juntas y asegurarse de que cumplen con el diseño.

9. Pruebas y Control de Calidad

• Paneles: Realizar pruebas sónicas para verificar la calidad del concreto.
• Pilotes: Usar eco de impacto para identificar defectos.

10. Impermeabilización y Acabado

• Impermeabilización: Se aplica una membrana impermeabilizante en la cara interna o externa del muro.
• Acabado final para integrarlo al resto de la estructura.

Sistemas de Contención y Drenaje

Muro de Sótano por el Exterior

Un muro de sótano por el exterior es una barrera vertical de concreto armado diseñada para contener el terreno, resistir la presión del suelo y agua, y estabilizar la edificación. Cumple funciones estructurales, de impermeabilización y durabilidad frente a condiciones adversas del suelo y humedad. Incluye sistemas de drenaje externos como tubos perforados, grava filtrante y geomembranas para prevenir filtraciones y gestionar el flujo de agua subterránea.

1. Estudio y Planificación

• Revisión del diseño estructural: Estudios del subsuelo para identificar las características del terreno y posibles riesgos.
• Diseño estructural: Revisar planos estructurales para definir el espesor, profundidad y refuerzo.

2. Excavación del Terreno

• Trazado y replanteo: Marcar las dimensiones del muro y el área de trabajo.
• Excavación: Realizar la excavación hasta la cota base del muro y hacer un entibado en suelos inestables o profundos.

3. Preparación de la Base

• Compactar el terreno para garantizar una superficie estable.
• Extender una capa de concreto (10 cm) para una base limpia y uniforme.

4. Construcción del Muro

• Cimbrado: En el exterior e interior del muro.
• Colocación del refuerzo: Colocar varillas de acero según los planos estructurales.
• Colocar tuberías o accesorios que atravesarán el muro antes del colado.

5. Colado del Concreto

• Utilizar mezcla de concreto con la resistencia especificada, verter el concreto en capas, vibrándolo para evitar burbujas de aire y realizar un acabado liso en la cara exterior si será impermeabilizada posteriormente.

6. Curado del Concreto

• Mantener la humedad durante al menos 7 días para prevenir fisuras.

7. Impermeabilización

• Limpiar y alisar la cara exterior del muro.
• Aplicar una membrana impermeabilizante.
• Colocar una capa protectora para evitar daños durante el relleno.

8. Sistema de Drenaje Externo

• Colocación de tuberías: Instalar un tubo perforado.
• Capa de grava: Colocar grava filtrante alrededor del tubo drenante y cubrirla.

9. Relleno y Compactación

• Usar material selecto para rellenar el espacio entre el muro y el terreno excavado.

10. Acabados Finales

• Protección interior: Aplicar un acabado en la cara interna del muro.
• Conexión estructural: Asegurar que el muro esté conectado con los elementos estructurales.

Muro de Sótano por el Interior (Cámara Bufa)

Un muro de sótano por el interior (cámara bufa) es una solución constructiva entre el muro estructural externo y un muro interno no estructural. Esta cámara actúa como una barrera para controlar la humedad y filtrar el agua, incorporando sistemas de drenaje como tubos perforados. El diseño mejora la impermeabilización del sótano, facilita la evacuación de agua y reduce la acumulación de humedad. El muro interno, que no es estructural, protege el espacio y permite acabados interiores.

1. Estudio y Planificación

• Análisis geotécnico: Estudios del subsuelo para identificar las características del terreno y posibles riesgos.
• Diseño estructural: Revisar planos estructurales para definir el espesor, profundidad y refuerzo.

2. Excavación y Preparación del Terreno

• Excavar el área correspondiente al sótano.
• Compactar el terreno de la base del muro para garantizar estabilidad.
• Colocar entibados temporales para evitar el colapso en excavaciones profundas.

3. Construcción del Muro Exterior

• Cimbrado: Para dar forma al muro de sótano.
• Colocación de refuerzos: Colocar las varillas de acero dentro del molde.
• Colado de concreto: Verter el concreto armado en las cimbras, asegurándose de que esté correctamente vibrado para evitar burbujas de aire.
• Curado del concreto: Mantener la humedad del concreto durante el proceso de fraguado para asegurar su resistencia.

4. Construcción de la Cámara Bufa

• Colocar tubos perforados a lo largo de la base del muro exterior para permitir la evacuación de agua.
• Instalar una capa de membrana en la cara externa del muro para mejorar la impermeabilidad.
• Rellenar el espacio entre el muro exterior y el muro interior con material filtrante.

5. Construcción del Muro Interior No Estructural

• Levantar el muro interior no estructural sobre el muro exterior, dejando un espacio para la cámara bufa.
• Asegurar que el muro interior esté alineado correctamente con el exterior para permitir un funcionamiento adecuado de la cámara bufa.

6. Impermeabilización

• Aplicar productos impermeabilizantes adicionales en el muro exterior o en la cara interna del muro para mejorar la protección contra la humedad.
• Verificar que el sistema de drenaje esté funcionando correctamente para evitar acumulación de agua.

7. Relleno y Compactación del Espacio entre Muros

• Relleno: Colocar material de relleno entre el muro exterior y el muro interior, asegurando que quede compactado y que permita el flujo del agua hacia el sistema de drenaje.
• Compactación: Asegurar que el material se compacte correctamente.

8. Acabados Finales

• Revestimientos interiores: Colocar acabados o revestimientos en el muro.
• Instalaciones: Colocar los sistemas de ventilación, conexiones eléctricas, etc.

9. Inspección

• Realizar pruebas para asegurarse de que no haya filtraciones de agua en el muro.

Sistemas de Saneamiento

Saneamiento Enterrado

El saneamiento enterrado es un sistema subterráneo de tuberías y elementos destinados a evacuar aguas residuales o pluviales. Incluye pozos de registro y cámaras de inspección, y se utiliza para evitar la acumulación de agua y mantener la salubridad en áreas urbanas o rurales.

1. Estudio y Planificación

• Análisis del terreno: Estudios del subsuelo para identificar las características del terreno y posibles riesgos.
• Diseño del sistema: Definir las dimensiones y la ubicación de las tuberías, pozos, etc.

2. Excavación del Terreno

• Replanteo de obra: Marcar sobre el terreno la ubicación exacta de las tuberías y demás elementos del sistema de saneamiento.
• Excavación de zanjas.
• Entibado si es necesario: En zanjas profundas o suelos inestables, se pueden usar entibados para prevenir derrumbes durante la excavación.

3. Colocación de Bases y Nivelación

• Nivelación del fondo de zanja: Para garantizar un buen asentamiento de las tuberías.
• Colocación de capa de grava: Sobre el fondo para proporcionar una base firme y mejorar el drenaje.

4. Instalaciones de Tuberías y Saneamiento

5. Pruebas y Control de Calidad

• Realizar pruebas de presión y de flujo para asegurarse de que las conexiones estén bien selladas y no haya fugas.
• Verificar que las tuberías estén correctamente alineadas, sin deformaciones, y que las pendientes sean las adecuadas para el drenaje.

6. Relleno y Compactación

• Rellenar cuidadosamente la zanja con material de calidad para cubrir las tuberías.
• Asegurarse de que el material de relleno esté compactado en capas para evitar hundimientos o asentamientos posteriores.

7. Revestimiento y Acabado

• Se puede revestir el interior de las cámaras de inspección y pozos con concreto o materiales adecuados para reforzar la estructura.
• Realizar el acabado de la superficie en áreas afectadas por la excavación.

8. Inspección Final

• Inspeccionar el sistema completo de drenaje para asegurarse de que funcione correctamente.
• Limpiar la zona de trabajo, retirar cualquier material sobrante y asegurarse de que la instalación esté lista para su uso.

Saneamiento Colgado

El saneamiento colgado es un sistema de drenaje donde las tuberías se instalan sobre el suelo, generalmente en paredes o estructuras elevadas, para transportar aguas residuales o pluviales sin necesidad de excavar.

1. Estudio y Planificación

• Análisis del proyecto: Definir las necesidades de drenaje, el tipo de tuberías y la ubicación de los puntos de conexión.
• Diseño de la instalación.

2. Preparación del Sitio

• Verificar las condiciones del terreno o estructuras donde se instalarán las tuberías.
• Asegurarse de que las paredes o estructuras donde se fijarán las tuberías sean capaces de soportar su peso.

3. Instalación de Soportes

• Instalar soportes en las paredes, techos o estructuras elevadas donde se montarán las tuberías.
• Asegurar que los soportes estén alineados correctamente y permitan el drenaje adecuado de las aguas.

4. Colocación de Tuberías

• Colocar las tuberías en los soportes, asegurándose de que estén firmemente sujetas y alineadas.
• Unir las secciones de tuberías utilizando los accesorios adecuados.

5. Verificar Conexiones

• Revisar que todas las uniones estén bien selladas para evitar filtraciones o fugas.
• Verificar que las tuberías tengan la pendiente adecuada para el flujo correcto de las aguas.

6. Pruebas de Funcionamiento

• Realizar pruebas de flujo para asegurarse de que las tuberías funcionan correctamente sin obstrucciones.
• Asegurarse de que las tuberías estén bien fijadas y que no haya fugas en las conexiones.

7. Acabado y Limpieza

• Realizar los acabados necesarios en las zonas de instalación.
• Limpiar cualquier escombro.

8. Inspección Final

• Verificar que el sistema de saneamiento colgado esté funcionando correctamente y que todas las instalaciones estén seguras y accesibles para mantenimiento.