Restringir los cambios de humedad en el terreno

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4.3.4.1 Humedecimiento del suelo antes de la construcción.

La teoría de humedecer el suelo antes de una construcción, puede ser factible en la construcción de losas de cimentación, veredas, canchas deportivas, contra pisos en estructuras, o en la construcción de pavimentos rígidos o flexibles, debido a que este tipo de estructura cubre grandes superficies del terreno, manteniendo prácticamente la humedad estable bajo este tipo de estructuras, por lo que no se produce el fenómeno de expansión con cambios de volumen considerables, lo que no ocasionaría daños a la obra civil, debido a que la expansión libre del terreno ya se ha ejecutado durante el humedecimiento del suelo antes de la construcción.

Generalmente los suelos expansivos, se constituyen por materiales arcillosos en su gran mayoría, es por ello, que al humedecer el suelo antes de la construcción, no se podría garantizar un cambio de humedad parejo en toda la superficie del terreno, debido a las propiedades impermeables que poseen las arcillas, generando que el agua de pre humectación se concentre únicamente por las grietas o fisuras del terreno. El tiempo para que las arcillas expansivas se saturen se constituyen en un factor importante para el uso de esta metodología, ya que se necesitaría, un tiempo considerable para que la humectación del terreno sea uniforme.

Cabe mencionar que este proceso de protección contra la acción de los suelos expansivos, no resultaría factible emplearlo en la construcción de zapatas aisladas o corridas, por la razón de que la capacidad de carga del suelo, se vería afectada por la humectación del mismo, ocasionando una reducción de esta propiedad. Este proceso será no apto en las cimentaciones, porque también se podrían ejecutar asentamientos diferenciales considerables, al permitir que el suelo se expanda en toda su magnitud y después cargarlo.

4.3.4.2 Aislamiento para prevenir los cambios de humedad.

Este proceso, se considera como una acción ejercida sobre el suelo de cimentación. Al tener un material expansivo como superficie de cimentación, las variaciones de humedad en este tipo de terrenos, ocasionan cambios volumétricos y severos daños en las estructuras que estarán fundadas sobre ellos, por ende, los mecanismos utilizados para aislar la estructura de posibles infiltraciones de agua, que sería lo más probable en ocurrir, se convierte en un procedimiento de alta aceptación, en cuanto a su ejecución y presupuesto empleado.

Las variaciones de humedad, principalmente provienen de la variación del nivel freático y de la infiltración de agua, por la escorrentía superficial debido a las precipitaciones en el sector.

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Algunos de los mecanismos existentes para prevenir la saturación del suelo expansivo de cimentación, se mencionan a continuación.

4.3.4.2.1 Protección contra la infiltración de aguas provenientes de escorrentías superficiales.

Protección horizontal.

Este tipo de protección principalmente se constituye en una vereda o pavimento, ya sea asfaltico o rígido, que posea la facultad de ser impermeable, el mismo que deberá ser ubicado alrededor de todo el perímetro de construcción, protegiendo un ancho aproximado de 1.5 metros.

El uso de materiales, como membranas, emulsiones o aditivos que garanticen la impermeabilidad de este tipo de protección es recomendable, ya que el éxito de este mecanismo es evitar la infiltración del agua hacia la cimentación de la estructura.

Es necesario diseñar la protección horizontal con una pendiente para que la evacuación del agua lluvia que entre en contacto con ella sea eficaz y desemboque en algún tipo de colector ubicado al final de este mecanismo, lo que se conoce como protección vertical, en algunos casos se ubican ambos tipos de protección, para garantizar una mejor recolección de aguas superficiales.

Figura 21. Barrera horizontal de tipo acera.

Fuente: (Ayuso Muñoz, Caballero Repullo, & Otros, 2010).

Cuando la topografía del terreno garantiza que el escurrimiento del agua superficial será alrededor de la estructura no es necesario la construcción de este tipo de protección combinada, será necesario únicamente la protección horizontal.

55 Protección vertical.

Una protección de tipo vertical, también es conocida en obras de vialidad como cuneta, en este caso se podría utilizar también en la protección de estructuras , ya que serían de gran utilidad en la recolección de aguas lluvias, evitando la infiltración del agua a estratos inferiores de suelo, generalmente este tipo de mecanismos se lo coloca cuando una protección horizontal no satisface por completo la necesidad evitar la infiltración del agua a través de la recolección y evacuación de las mismas.

Este tipo de protección resulta de mayor costo económico, por lo que su implantación sería necesaria, prácticamente en casos donde las variaciones de humedad sean constantes, y puedan producir daños significativos, tanto estructurales como económicos.

4.3.4.2.2 Protección contra la infiltración de aguas subterráneas.

La variación de humedad producida por el efecto de aguas subterránea, implicaría un estudio hidrológico de la zona, para poder determinar las épocas y nivel en las que varían, de esta manera poder diseñar la profundidad adecuada de cada metodología de evacuación de aguas sub superficiales.

Figura 22. Protección combinada. Barrera horizontal y drenes de intercepción. Fuente: (Ayuso Muñoz, Caballero Repullo, & Otros, 2010).

La solución más adecuada es la implantación de drenes alrededor de la estructura, y en lugares estratégicos donde se podría producir la infiltración de aguas subterráneas, con la finalidad de que intercepten estas variaciones de agua sub superficial y las evacuen de manera eficiente.

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