Cimentaciones superficiales sobre macizos rocosos con cavernas de tamaño limitado

Resumo

En aquellos medios naturales en los que, por su origen o constitución geomorfológica, presentan cavidades en su interior, se plantea un problema cuando se va a situar una cimentación sobre su superficie, como es el caso de un edificio, un puente o cualquier otra estructura. Son habituales en todo el mundo los terrenos naturales donde aparece este fenómeno, requiriendo una prospección más intensa del subsuelo en profundidad si se va a situar una cimentación superficial. En particular en toda la Península Ibérica (en medios karstificados, calizos, dolomíticos, yesíferos, etcétera), y en especial en las Islas Canarias, por su origen volcánico, este riesgo está presente. Partiendo de los rasgos geomorfológicos y geométricos de las cavidades que se presentan en la naturaleza, el objetivo fundamental de éste trabajo es la obtención de la carga de hundimiento en un terreno rocoso, con el criterio de rotura de Hoek y Brown modificado, cuando bajo la superficie existe una caverna con unas determinadas dimensiones. Así pues se trata de correlacionar la carga de hundimiento obtenida, con las dimensiones y proximidad de la caverna, para distintas configuraciones geométricas y diferentes tipos de terreno rocoso. Así, tomando una de las geometrías de cavidad más representativas en la naturaleza, la forma horizontal elipsoidal, el objetivo principal de este estudio es obtener la carga de hundimiento de la cimentación con cavidades de diferentes tamaños y posiciones, sobre masas rocosas con diferentes resistencias y características de deformación. El estudio se centra en rocas naturales de origen kárstico (en calizas, dolomías o yesos) y de origen volcánico. La carga de hundimiento se determina en relación con una situación sin la existencia de la cavidad, para diferentes posiciones y tamaños de cavernas, tipos de rocas (mi), resistencias (UCS) y estados (GSI) del macizo rocoso. El estudio deberá permitir, además, definir el alcance de la prospección necesaria del subsuelo para minimizar riesgos. Los resultados mostraron que el parámetro más decisivo es la excentricidad relativa. La influencia del tipo de roca (parámetro mi de Hoek) es, a efectos prácticos, insignificante (inferior al 10%). La resistencia y el estado del macizo rocoso (parámetros UCS y GSI) tienen relativamente poca influencia en los resultados obtenidos. Este estudio tiene como objetivo proporcionar criterios de diseño simples para el uso universal, con diferentes configuraciones geométricas y cualidades de macizos rocosos que pueden ser utilizadas directamente sin la necesidad de cálculos sofisticados por parte del diseñador.