Una cimentación puede estar correctamente ejecutada y, aun así, presentar problemas con el paso del tiempo si las condiciones del terreno no son las adecuadas.
Cuando aparecen grietas, fisuras o aperturas de juntas en un edificio, es fundamental determinar si detrás de estas lesiones existe un problema de asentamiento o de comportamiento del terreno.
Este fue el reto al que se enfrentó GeoNovatek en una promoción de viviendas situada en Málaga, promovida por el Instituto Municipal de la Vivienda del Ayuntamiento de Málaga.
La intervención requirió el recalce y consolidación de la cimentación mediante 299 micropilotes MP/60, instalados principalmente en las zonas de garajes, trasteros y patios del edificio.
El objetivo: estabilizar la cimentación y mejorar la transmisión de las cargas hacia estratos del terreno con mayor capacidad resistente.
El proyecto: una promoción residencial con diferentes usos
La actuación se desarrolló en una promoción formada por:
• 23 viviendas.
• 6 viviendas de protección oficial (VPO).
• 3 locales comerciales.
• 76 plazas de aparcamiento.
• 37 trasteros.
• 2 locales destinados a actividades vecinales.
El edificio estaba distribuido en cinco módulos de viviendas de dos alturas, con una planta bajo rasante común destinada principalmente a aparcamientos y trasteros.
La estructura estaba formada por muros de sótano, pilares de sección rectangular y forjados reticulares de hormigón armado.
La cimentación estaba constituida por losas macizas de hormigón armado de 65 cm de espesor.
A pesar de tratarse de una construcción reciente, después de la entrega del edificio comenzaron a detectarse diferentes lesiones.
El problema: aparición de grietas y fisuras en el edificio
Los propietarios detectaron diferentes patologías en distintas zonas de la promoción.
Entre ellas se encontraban:
• Fisuras generalizadas en fachadas interiores.
• Fisuras en los paramentos de los sótanos.
• Aperturas de juntas.
• Grietas en paramentos verticales.
• Grietas en paramentos horizontales del interior de las viviendas.
La aparición de estas lesiones hizo necesario estudiar el comportamiento del edificio y determinar si existía una relación entre los daños observados y el terreno sobre el que se apoyaba la cimentación.
Este punto es especialmente importante en las patologías de cimentación.
Una grieta es una manifestación del problema, pero no necesariamente su causa.
Por eso, antes de plantear una reparación, es necesario estudiar qué está provocando el movimiento.
El diagnóstico: estudiar la interacción entre terreno y cimentación
GeoNovatek realizó un estudio técnico de la patología para analizar las posibles causas de los movimientos detectados.
Los resultados apuntaron a dos circunstancias que podían estar relacionadas con el comportamiento de la cimentación.
Posibles rellenos de nivelación no controlados
Durante la investigación se detectó la posible existencia localizada de rellenos de nivelación no controlados bajo la cimentación.
Este tipo de rellenos puede presentar un comportamiento diferente al de un terreno natural adecuadamente caracterizado y compactado.
Si su capacidad portante o deformabilidad no resulta adecuada para las cargas transmitidas por la estructura, pueden producirse movimientos que terminen manifestándose en forma de fisuras y grietas.
En este caso, esta circunstancia únicamente se detectó en uno de los sondeos realizados.
Posibles fenómenos de expansividad
El estudio también contempló la posibilidad de que se produjeran fenómenos de expansividad del terreno si este había estado sometido a variaciones de humedad después de la construcción.
Los terrenos expansivos pueden experimentar cambios de volumen asociados a modificaciones de su contenido de agua.
Estos movimientos pueden afectar a la cimentación y generar deformaciones diferenciales en la estructura.
¿Por qué fue necesario realizar un recalce de cimentación?
Una vez estudiada la patología, se consideró necesario intervenir sobre la cimentación.
El objetivo no era simplemente reparar las grietas visibles.
Era necesario actuar sobre el sistema que transmite las cargas del edificio al terreno.
Cuando el terreno superficial no ofrece las condiciones necesarias para garantizar un comportamiento estable de la cimentación, una de las alternativas consiste en transferir parte de las cargas hacia niveles más profundos y resistentes mediante elementos de recalce.
En este proyecto se optó por una solución basada en micropilotes hincados MP/60.
La solución GeoNovatek: recalce mediante micropilotes MP/60
La intervención consistió en ejecutar un recalce de la cimentación mediante micropilotes colocados alrededor de los pilares.
Los micropilotes se llevaron hasta alcanzar un estrato del terreno con las condiciones geotécnicas necesarias para soportar la carga transmitida.
Una de las particularidades del proyecto era que gran parte de los trabajos debían realizarse en el interior del edificio.
Los trabajos se concentraron fundamentalmente en:
• Garajes.
• Trasteros.
• Patios.
Esto condicionaba tanto los equipos como el procedimiento de ejecución.
El espacio disponible era limitado y el gálibo libre para realizar las perforaciones era de aproximadamente 2,60 metros de altura.
Por ello, fue necesario utilizar equipos de reducidas dimensiones capaces de trabajar en estas condiciones.
299 micropilotes instalados
La intervención alcanzó una dimensión considerable.
En total se instalaron 299 micropilotes MP/60 para el recalce de la cimentación.
Los micropilotes se ejecutaron alrededor de los pilares, manteniendo una distancia aproximada de entre 0,30 y 0,40 metros desde la cara del pilar.
Esta configuración permitió trabajar sobre la cimentación existente y adaptar la solución a las características estructurales y constructivas del edificio.
¿Cómo se ejecutó el recalce de la cimentación?
La ejecución del recalce mediante micropilotes se desarrolló en diferentes fases.
1. Perforación de la cimentación
En primer lugar se realizaron perforaciones de aproximadamente 65 mm de diámetro.
Estas perforaciones atravesaron completamente la cimentación para permitir posteriormente la introducción de los elementos del micropilote.
La ejecución de estas perforaciones debía realizarse con precisión para garantizar la correcta posición del sistema respecto a la cimentación existente.
2. Preparación de los anclajes
Una vez realizada la perforación se prepararon los elementos necesarios para conectar el sistema de hinca con la cimentación.
Los anclajes podían ejecutarse mediante:
• Pernos fijados directamente a la cimentación.
• Una camisa metálica embebida en un recrecido de la cimentación.
El sistema de conexión permite transmitir posteriormente los esfuerzos entre el micropilote y la cimentación existente.
3. Hinca de los micropilotes
Una vez preparado el punto de trabajo, comenzó la instalación del micropilote.
Los módulos del MP/60 tienen aproximadamente 1 metro de longitud y se van introduciendo progresivamente en el terreno.
La hinca se realiza mediante un pistón hidráulico, que aplica la presión necesaria para introducir cada módulo.
A medida que se alcanza la profundidad necesaria, se van incorporando nuevos módulos.
La conexión entre ellos se realiza mediante un sistema roscado fabricado en acero de alta resistencia.
Esto permite prolongar el micropilote hasta alcanzar el nivel de terreno previsto en el proyecto.
El efecto de compactación durante la hinca
Una de las características del sistema es que durante la hinca del micropilote se produce un desplazamiento del terreno que rodea al elemento.
El volumen ocupado por el micropilote comprime el terreno, generando un efecto de compactación radial.
Este comportamiento es diferente al de otros sistemas de micropilotaje que requieren extraer material del terreno para crear el espacio donde posteriormente se instala el elemento.
En una actuación de recalce, este comportamiento resulta especialmente interesante porque permite intervenir directamente sobre el terreno situado bajo la cimentación.
Control de la capacidad resistente durante la instalación
La instalación del micropilote continúa hasta encontrar una formación geotécnica capaz de proporcionar la resistencia necesaria.
La fuerza de hinca se establece previamente en el proyecto.
En esta intervención podía alcanzar hasta 25.000 kg.
Este control durante la ejecución permite verificar el comportamiento del micropilote y determinar cuándo se ha alcanzado la condición prevista para el elemento.
No se trata simplemente de instalar un micropilote hasta una profundidad determinada.
La capacidad de resistencia del terreno es un factor fundamental para definir la correcta ejecución del recalce.
Unión del micropilote con la cimentación
Una vez alcanzada la resistencia de hinca especificada, se procede a desconectar el pistón hidráulico.
El micropilote MP/60 se solidariza entonces con la cimentación mediante un mortero especial de anclaje.
Esta unión permite que el sistema de recalce trabaje conjuntamente con la cimentación existente.
El objetivo es mejorar la capacidad de transmisión de las cargas hacia el terreno competente alcanzado mediante los micropilotes.
Una solución adaptada a las condiciones de una obra existente
Uno de los principales condicionantes de este proyecto era que no se trataba de una cimentación nueva.
El edificio ya estaba construido y en funcionamiento.
Por tanto, la solución debía adaptarse a:
• La estructura existente.
• La cimentación existente.
• La distribución de garajes y trasteros.
• Los patios del edificio.
• El espacio disponible para los equipos.
• El gálibo de aproximadamente 2,60 metros.
• Las condiciones geotécnicas detectadas durante el estudio.
Este tipo de actuaciones requiere plantear una solución que no solo sea técnicamente adecuada, sino también ejecutable en las condiciones reales del edificio.
Recalzar una cimentación: actuar sobre la causa, no solo sobre el síntoma
Cuando aparecen grietas en un edificio, una de las primeras preguntas suele ser si basta con repararlas.
En determinadas situaciones, esta actuación puede ser insuficiente.
Si las grietas están relacionadas con movimientos de la cimentación, reparar únicamente el revestimiento o el elemento constructivo afectado no elimina necesariamente el origen del problema.
Por eso, ante una patología de este tipo es necesario analizar:
Terreno → cimentación → estructura → daños observados
La relación entre estos cuatro elementos permite determinar si existe un problema de asentamiento, pérdida de capacidad portante, cambios volumétricos del terreno u otra causa.
En el caso de esta promoción de Málaga, el estudio técnico llevó a plantear una intervención de recalce y consolidación de la cimentación.
Resultados de la intervención
La actuación permitió ejecutar el recalce de la cimentación mediante 299 micropilotes MP/60, trabajando principalmente desde las zonas interiores del edificio.
La solución permitió reforzar el sistema de cimentación existente y transmitir las cargas hacia niveles del terreno con mayor capacidad resistente.
Datos principales del proyecto
Característica | Datos |
Ubicación | Málaga |
Tipo de edificio | Promoción residencial |
Promotor | Instituto Municipal de la Vivienda del Ayuntamiento de Málaga |
Viviendas | 23 |
VPO | 6 |
Aparcamientos | 76 |
Trasteros | 37 |
Locales comerciales | 3 |
Tipo de cimentación | Losa maciza de hormigón armado |
Espesor de la losa | 65 cm |
Solución | Recalce de cimentación mediante micropilotes |
Sistema | MP/60 |
Micropilotes instalados | 299 |
Diámetro de perforación | 65 mm |
Gálibo disponible | 2,60 m aprox. |
Fuerza máxima de hinca prevista | 25.000 kg |
Zona de actuación | Garajes, trasteros y patios |
¿Cuándo puede ser necesario recalzar una cimentación?
El recalce de cimentaciones puede plantearse cuando una estructura presenta problemas relacionados con el comportamiento de su cimentación o del terreno.
Algunas señales que pueden justificar una investigación técnica son:
• Grietas que aparecen o aumentan con el tiempo.
• Fisuras generalizadas en diferentes zonas del edificio.
• Apertura de juntas.
• Desniveles o deformaciones.
• Puertas o ventanas que dejan de cerrar correctamente.
• Grietas en encuentros entre elementos constructivos.
• Asentamientos diferenciales.
• Movimientos asociados a cambios en las condiciones del terreno.
Sin embargo, la presencia de una grieta no significa automáticamente que sea necesario realizar un recalce.
La solución debe definirse después de estudiar la patología y determinar su origen.
¿Por qué utilizar micropilotes para recalzar una cimentación?
Los micropilotes pueden utilizarse en actuaciones de recalce cuando es necesario transferir las cargas de una cimentación hacia terrenos situados a mayor profundidad.
Una de sus ventajas en determinadas obras de rehabilitación es la posibilidad de trabajar con equipos de dimensiones reducidas, algo especialmente relevante cuando existen limitaciones de acceso o de altura.
En este proyecto, por ejemplo, los trabajos se realizaron en zonas interiores con un gálibo disponible de aproximadamente 2,60 metros.
Esto permitió plantear una solución de recalce sin necesidad de disponer de los espacios propios de una obra de nueva construcción.
La importancia del estudio geotécnico en un recalce
No existe una única solución válida para todas las patologías de cimentación.
El tipo de terreno, la profundidad de los estratos resistentes, las cargas del edificio, el tipo de cimentación existente y el origen de los movimientos condicionan la solución.
Por eso, antes de definir un sistema de recalce es necesario conocer:
• Qué tipo de terreno existe bajo la cimentación.
• Cómo se comporta frente a las cargas.
• Qué estratos presentan mayor resistencia.
• Si existen rellenos.
• Si pueden producirse cambios volumétricos.
• Cómo está trabajando actualmente la cimentación.
• Qué daños presenta la estructura.
En este proyecto, el análisis permitió identificar posibles condiciones del terreno relacionadas con rellenos localizados y fenómenos de expansividad.
Con esta información se pudo plantear una solución específica para las necesidades del edificio.
Un caso de éxito de recalce de cimentación en Málaga
La intervención realizada por GeoNovatek en esta promoción residencial demuestra que los problemas de cimentación requieren un análisis específico de cada edificio.
Las grietas y fisuras fueron el indicio visible de una problemática que debía estudiarse desde una perspectiva más amplia: la interacción entre el terreno y la cimentación.
Tras el estudio técnico, se planteó el recalce y consolidación de la cimentación mediante 299 micropilotes MP/60, ejecutados en las condiciones particulares de una edificación existente.
El proyecto combinó:
Diagnóstico de la patología + análisis geotécnico + diseño de la solución + ejecución del recalce.
Una metodología necesaria cuando el objetivo no es únicamente reparar una grieta, sino actuar sobre el origen del problema y mejorar el comportamiento de la cimentación.
