Cimentaciones profundas en muros de contención

La estabilidad de taludes y los muros de contención son fundamentales para prevenir desastres naturales y proteger infraestructuras. Sin ellos, los deslizamientos de tierra podrían causar daños significativos a las carreteras, edificios y otras construcciones. De allí la importancia de las cimentaciones.

Los taludes estables evitan que grandes masas de tierra se desplacen, protegiendo vidas y propiedades. En zonas montañosas, los taludes estables mantienen las carreteras seguras, evitando que el suelo se desplace sobre ellas. Como protección medio ambiental, un talud bien estabilizado minimiza la erosión y la pérdida de suelo.

Cimentaciones profundas

Cuando se requieren intervenciones con estructuras tipo muros de contención, su principal característica es que soportan y contienen el suelo detrás de ellos, impidiendo deslizamientos, así mismo permiten la creación de niveles planos en terrenos inclinados, haciendo posible la construcción en áreas difíciles; ayudando a su vez a prevenir la erosión del suelo en áreas propensas a fuertes lluvias.

En casos como estos, los muros de contención pueden requerir cimentaciones profundas:

• Suelo inestable o blando: En suelos como arcillas, limos o terrenos saturados tienen baja capacidad portante y pueden ser susceptibles a asentamientos o deslizamientos. La cimentación profunda, como pilotes, puede llegar a capas de suelo más firmes, distribuyendo mejor las cargas y evitando fallas estructurales.
• Altura del muro : Una mayor altura implica cargas más significativas, lo que aumenta el riesgo de vuelco o deslizamiento.  Una cimentación profunda proporciona un anclaje más sólido y estabilidad, resistiendo mejor las fuerzas laterales ejercidas por el suelo o el agua.
• Presión del agua: La presión hidrostática puede ser considerable en muros que retienen agua, especialmente si hay cambios de nivel o condiciones de lluvia intensa.  Por ello, una cimentación profunda puede ayudar a soportar la carga adicional y a minimizar el riesgo de fallas en el muro debido a la presión del agua.

Otras estructuras

• Cargas externas : La proximidad de tráfico pesado, edificios o estructuras puede generar cargas adicionales que afectan la estabilidad del muro, así mismo las condiciones sísmicas pueden incrementar las presiones soportadas por la estructura.  Las cimentaciones profundas pueden ayudar a distribuir estas cargas, garantizando que el muro no se vea comprometido por estas fuerzas externas.
• Espacios reducidos: En entornos urbanos donde el espacio es limitado, puede ser difícil construir cimentaciones extensas.  Las cimentaciones profundas, como pilotes o micropilotes, ocupan menos superficie de contacto y pueden instalarse de manera más eficiente en espacios reducidos.
• Requisitos de diseño geotécnico: Se puede dar el caso que la superficie de falla crítica del talud a estabilizar sea profunda, pasando por debajo de la zarpa del muro, por ello puede ser necesario prolongar la profundidad de la cimentación para reducir costos y garantizar la estabilidad del conjunto muro – suelo.

Algunos tipos de cimentaciones profundas son:

1. Pilotes: Ideales para suelos blandos, alcanzan capas profundas y firmes.
2. Micropilotes: Perfectos para espacios restringidos y refuerzo de cimentaciones existentes.
3. Pozos de cimentación: Excavaciones profundas que proporcionan una base sólida.

Los muros de contención con cimentación profunda juegan un papel vital en la estabilidad de infraestructuras viales, especialmente en terrenos difíciles. Estos muros son esenciales para prevenir deslizamientos y mantener la integridad de carreteras y puentes.

Referencias bibliográficas:

• Das, B.M. (2013) Fundamentals of Geotechnical Engineering. Stamford, CT: Cengage Learning.
• Bowles, J.E. (2007) Foundation analysis and design Joseph E. Bowles. Norwich, NY: Knovel.
• Day, R.W. (2010) Foundation Engineering Handbook: Design and construction with the 2009 International Building Code. New York: McGraw-Hill.

Autor: Ing. Ms. Esp. Luis Alberto Cervera Terán profesor del Máster en Geotecnia y cimentaciones – EADIC.