¿Por qué se nos cambia la cara
cuando nos dicen que nuestra obra se encuentra sobre un terreno de arcillas
expansivas?
A pesar de que presentan muy
buena resistencia, son muchos los problemas que nos pueden ocasionar este tipo
de terrenos en nuestras obras, para ello vamos a intentar responder a las
siguientes preguntas:
¿Qué son las arcillas expansivas?
Son un tipo de arcillas que se
caracterizan por tener partículas capaces de absorber grandes cantidades de
agua, por lo tanto, experimentan grandes cambios de volumen cuando cambia su
contenido de humedad. Al aumentar la humedad del terreno se producirán
hinchamientos, mientras que si disminuye la humedad (desecación) se producirán
retracciones.
Consideramos zona activa de un
terreno de arcilla expansiva a la capa en la que se observan fluctuaciones
estacionales de humedad y, que por lo tanto, genera mayores problemas por
cambios de volumen.
Y… ¿cómo considera el CTE este
tipo de terreno? La respuesta la encontramos en el CTE-DB-SE-C en la “tabla 3.2. Grupo de terreno”:
¿Dónde se encuentran?
En España, encontramos que un 32%
de las formaciones geológicas contienen arcillas expansivas y un 67% del
territorio se encuentra bajo climas en los que pueden producirse cambios de
humedad representativos en el suelo, con periodos de sequía que van de dos a
ocho meses. Una de las zonas más extensas donde abundan estos suelos es en el
Valle del Guadalquivir.
En la “Figura 1” podemos observar dónde se encuentran
riesgos por expansividad de arcillas según el Instituto Geológico y Minero de
España (IGME):
 |
Figura
1. Mapa previsor de riesgos por expansividad de
arcillas en España. IGME.
|
Podéis visualizar mejor el mapa pinchando aquí.
¿Qué problemas ocasionan?
Cuando nos encontramos con un
terreno arcilloso potencialmente expansivo y se produce una variación de la
humedad se producen cambios de volumen que generan los siguientes problemas
principalmente:
- Grietas verticales e inclinadas en ambos sentidos ocasionados por la variación de tensiones en la cimentación ocasionadas por la expansividad del terreno (ejemplo figura 2).
 |
Figura 2.
Grietas generadas en la fachada por variación tensional del terreno
|
- Fisuración y rotura de elementos estructurales.
- Rotura de la cimentación. Es conveniente recordar que estos cambios de volumen no solo afectan verticalmente, sino que también horizontalmente (por ejemplo, a los muros de sótano).
- Deformación de pavimentos.
- Rotura de conducciones, ya sea de la red de abastecimiento de agua como de saneamiento.
Controlar las
variaciones de humedad del terreno:
Sistemas
constructivos que soporten o amortigüen los cambios de volumen:
- Red de saneamiento:
- Siempre que sea posible mediante colectores colgados.
- Utilizar arquetas prefabricadas y registrables.
- Tubos de saneamiento de PVC preferiblemente y con uniones pegadas o con junta tórica.
- Cuanto menor sea la longitud enterrada mejor.
- Aceras más anchas, impermeables y con pendiente hacia el exterior para evacuar el agua lo más lejos posible.
- Evitar el riego excesivo de zonas ajardinadas.
- Evitar la construcción de piscinas debido a las posibles pérdidas de agua.
- Los árboles quedan excluidos ya que varían la humedad del terreno. Por lo general, extienden sus raíces hasta un radio de su altura en estado adulto (aproximadamente). Podemos clasificarlos del siguiente modo:
- Poco peligroso: Hoja perenne.
- Peligroso: Hoja caduca de bosque.
- Muy peligroso: Hoja caduca de ribera.
- Utilizar forjados sanitarios muy bien ventilados.
- Utilizar un sistema de drenaje perimetral efectivo.
- Empujes horizontales:
- Si tenemos un sótano, no rellenar el trasdós con arcillas expansivas.
- Es recomendable forrar la cimentación con un material compresible (por ejemplo, poliestireno expandido) con un espesor entre 6 y 9 cm que absorba gran parte de los esfuerzos laterales del suelo al deformarse (ejemplo figura 3).
 |
| Figura 3. Solución para evitar los empujes laterales en cimentaciones superficiales |
- Empujes verticales:
- Cimentación por debajo de la zona activa.
- Emplear cimentaciones profundas. Por ejemplo, pilotes que atraviesen el estrato del suelo expansivo. Esta solución debe considerar el rozamiento entre el pilote y el suelo expansivo como rozamiento negativo.
- En el caso de cimentaciones superficiales, tenemos que transmitirle al terreno presiones mayores que las de hinchamiento del suelo. Por este motivo evitaremos el empleo de losas de cimentación, ya que estas generan menores presiones al repartir las cargas. Por lo tanto utilizaremos zapatas siempre y cuando el terreno nos lo permita.
- Plantearemos una estructura más rígida que en condiciones normales, con zuncho de coronación.
Otra opción, podría ser la sustitución del terreno en el
caso de que sea viable.
Conclusiones:
Las arcillas expansivas son
terrenos muy resistentes, pero que ocasionan muchos problemas con las
variaciones de humedad.
Podremos construir sobre arcillas
expansivas siempre y cuando se cuantifique el grado de expansividad y se tomen
las medidas oportunas para que en cada caso nos ayuden a controlar o eliminar
las variaciones de humedad del terreno y que soporten los posibles cambios de
volumen.
Realizaremos un estudio
geotécnico completo para determinar las características del terreno
(composición del terreno, presión admisible, grado de expansividad, nivel
freático,…). Una vez se verifique que nos encontramos sobre arcillas
expansivas, plantearemos nuestras soluciones.
Por último, me gustaría recordar
la importancia que tiene abordar las soluciones desde la fase de proyecto ya
que toda intervención que se realice una vez ejecutada nuestra obra o tras
observar los daños ocasionados tendrá una mayor repercusión económica y riesgo
de seguridad para los usuarios.
