Suelos expansivos de la ciudad de limóN, costa rica: caso urbanización quiribrí



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Servicios Especializados de Laboratorio de Suelos y Rocas (SELSyR), Proyecto 0960

Fundación de la Universidad de Costa Rica para la Investigación, FUNDEVI

Tel: 207-3553, Fax: 234-2347, E mail: rmorach@geologia.ucr.ac.cr



SUELOS EXPANSIVOS DE LA CIUDAD DE LIMÓN, COSTA RICA:

CASO URBANIZACIÓN QUIRIBRÍ.

M. Sc. Rolando Mora Chinchilla


E-mail: rmorach@geologia.ucr.ac.cr


PROYECTO FUNDEVI 0960

SERVICIOS ESPECIALIZADOS DE LABORATORIO DE SUELOS Y ROCAS (SELSyR)

FUNDACIÓN DE LA UNIVERSIDAD DE COSTA RICA PARA LA INVERSTIGACIÓN



ABRIL 2007


DOCUMENTO DE RESPONSABILIDAD PROFESIONAL

Rolando Mora Chinchilla, Ingeniero Geólogo, número de cédula 1-0538-0698, número de registro profesional CGCR-145, doy fe de que el presente informe se realizó siguiendo criterios profesionales adecuados y que los resultados y conclusiones aquí escritos son válidos únicamente para el sector estudiado.


M. Sc. Rolando Mora Chinchilla
Información sobre el profesional responsable.

Nombre: Rolando Mora Chinchilla.

Nacionalidad: Costarricense.

Estado civil: Casado.

Fecha de nacimiento: 5 de agosto de 1960.

Cédula de identidad: 1-538-698.

N° de asegurado: 1-60-02501.

Apartado postal: 2-14-2060-UCR

Teléfono: (506) 207-3553(oficina), (506) 225-7941/(506) 207-5625

(506) 430-7694 (residencia)

(506) 396-5546 (celular)

Fax: (506) 234 –2347

E-mail: rmorach@geologia.ucr.ac.cr

Dirección: 50 m norte y 300 m este de la Escuela, Canoas, Alajuela.

Lugar de trabajo: Universidad de Costa Rica, Escuela Centroamericana de Geología.

Membresías: Colegio de Geólogos de Costa Rica N° 145

SETENA 12-98

American Society of Civil Engineers N° 368564



Títulos: Ingeniero de Minas, Master of Sciences con especialidad en Geotecnia e Hidrogeología, Universidad Técnica para la Industria Pesada, Miskolc, Hungría.

Master of Sciences con especialidad en Geomorfología e Ingeniería Geológica, ITC, Enschede, Holanda.

Catedrático de la Universidad de Costa Rica.

  1. INTRODUCCIÓN.

El sector estudiado se localiza entre las coordenadas (218000-223000)N y (638000-644000) E (Fig. 1), según la cuadrícula Lambert Costa Rica Norte. Este sector es parte del Distrito Limón, Cantón de Limón, Provincia de Limón y dentro de él se encuentra la Urbanización Quiribrí, a la cual se le presta atención especial en este estudio.



Quiribrí


Fig. 1 Localización del área de studio.
En la urbanización Quiribrí se han presentado daños en viviendas de construcción reciente, principalmente en el Bloque B. Los daños incluyen grietas en paredes, buques de puertas y ventanas, grietas en pisos y asentamientos diferenciales. El presente estudio tiene como objetivo establecer las causas del deterioro de las viviendas, considerando una perspectiva regional que incluya consideraciones geológicas, geomorfológicas, mecánica de suelos y rocas, así como, los estudios e informes realizados anteriormente.


  1. GEOLOGÍA LOCAL.

En el área de estudio afloran únicamente materiales de origen sedimentario, cuya secuencia estratigráfica ha sido descrita de lo más antiguo a los más reciente por Ramos (2005) (Fig. 2):


Quiribrí


Fig. 2 Geología del área de estudio (modificado de Ramos, 2005)
Unidad Finca Islas: Corales de masivos a fragmentados, color de blanquecino a beige, muy porosos y fracturados (Fig. 3), se correlaciona con la Formación Limón de edad Plio-Pleistoceno al Reciente (Ramos 2005). Desde un punto de vista geotécnico puede considerarse como un macizo rocoso fracturado.


Fig. 3 Unidad Finca Islas aflorando en las cercanías de Punta Piuta, Limón.
Unidad Pueblo Nuevo: Areniscas finas, medias (Fig. 4) y gruesas, lutitas (Fig. 5) y conglomerados, que sobreyacen discordantemente a la Unidad Finca Islas, se correlaciona con la Formación Limón de edad Plio-Pleistoceno al Reciente (Ramos 2005). Desde un punto de vista geotécnico puede considerarse con una secuencia de rocas blandas y suelos cohesivos.


Fig. 4 Facies de areniscas medias y finas de la Unidad Pueblo Nuevo, Limón



Fig. 5 Facies de lutitas de la Unidad Pueblo Nuevo, Limón.
Unidad de Depósitos Recientes: Depósitos arenosos de playa, corales recientes y materiales aluviales transportados por ríos, de edad Cuaternario (Ramos 2005). Desde un punto de vista geotécnico puede considerarse como depósitos sueltos de litoral.
Esta secuencia estratigráfica es parte de una tendencia general regresiva que se ha desarrollado desde el Mioceno Superior al reciente (Ramos, 2005), la cual es interpretada por Campos (1987) como una secuencia de sedimentos de plataforma de carácter progradante. De lo anterior se desprende que en el área de estudio se puede encontrar un basamento, compuesto por rocas coralinas, fracturadas y carstificadas, de buena condición mecánica; sobre la cuales se encuentran depósitos de rocas (suelos) blandas a muy blandas (Fig. 6).


Fig. 6 Esquema sobre la disposición de las

unidades geológicas del área de estudio.

  1. GEOMORFOLOGÍA.

La Geomorfología del área de estudio se ha descrito siguiendo las recomendaciones de van Zuidam (1986), según las cuales se han identificado cinco formas o unidades del terreno (Fig. 7) de acuerdo con su morfogénesis:


(F3) Llanuras de inundación y cauces abandonados sin agua: Topografía casi plana, un poco irregular, expuesta a inundaciones esporádicas; básicamente sujeta a procesos fluviales de depositación (Fig. 8).
(K1) Planicie cárstica: Topografía ondulada, con depresiones por disolución menores y valles orientados en la dirección del fracturamiento del basamento rocoso (Fig. 9).
(K2) Pendientes y colinas cársticas-denudacionales: Topografía de pendientes moderadas a fuertes, de ondulada a colinada, superficie irregular con lapiés, depresiones de disolución y valles menores (Figs. 10 y 11).
(M10) Llanuras de inundación marinas: Topografía plana o con pendiente muy suave, levemente disectada por canales fluviales y marinos, con inundaciones esporádicas.
(M14) Plataformas coralinas: Topografía plana, terraceada, compuesta por corales muertos, ubicada sobre la zona intermareal (Fig. 12).
El sector comprendido por la Unidad de Pendientes y Colinas Cársticas-Denudacionales presenta procesos de deterioro de viviendas, en esta unidad se encuentra la Urbanización Quiribrí. Esta unidad se caracteriza porque las depresiones y valles menores están rellenos por terrarosa (facies de areniscas de la Unidad Pueblo Nuevo) hacia el suroeste del área de estudio. En el sector noreste, donde se encuentra la Urbanización Quiribrí, las depresiones y los valles menores se encuentran rellenos por los materiales de las facies de lutitas (arcillas) de la Unidad Pueblo Nuevo.

Quiribrí

Limón

Portete
Cangrejos

Piuta

Empalme Moín

Pueblo Nuevo

Limoncito

Quinto

Cieneguita


Fig. 7 Geomorfología del área de estudio.

Fig. 8 Llanura de inundación y cauces abandonados en Pueblo Nuevo, Limón





Fig. 9 Planicie cárstica en las cercanías de la Urbanización Quiribrí, Limón.




Fig. 10 Pendientes y colinas cársticas-denudacionales

en las cercanías de la Urbanización Quiribrí, Limón.




Fig. 11 Lapies y depósitos de terrarosa en la

Unidad de Pendientes y Colinas Cársticas-Denudacionales.


Fig. 12 Plataformas coralinas cerca de Limón Centro




  1. CONSIDERACIONES GEOTÉCNICAS




    1. Suelos.

El mapa de suelos del área de estudio (Fig. 13) se ha confeccionado utilizando la información de 10 muestreos realizados por Ramos (2005), 17 pozos del archivo del Servicio Nacional de Riego y Avenamiento (SENARA) (Ramos, 2005), estudios de suelos realizados en la urbanización Quirbrí (Molina, 2002 y 2004; Rodríguez & López, 2005) y los datos obtenidos por el autor a través de interpretación de fotografías aéreas, visitas de campo y ensayos de laboratorio. Las siguientes son unidades de suelos se establecido para el área de estudio:




Fig. 13 Mapa de suelos del área de estudio.
Unidad de Suelos Empalme Moín: Compuesta principalmente por limos elásticos con arena (MH), de plasticidad alta. También pueden encontrarse arcillas grasas con arena (CH) de plasticidad alta. El espesor máximo conocido de esta unidad es de 28 m.
Unidad de Suelos Los Corales: Compuesta principalmente por limos elásticos (MV, ME) con plasticidad de muy alta a extremadamente alta, también se presentan limos elásticos arenosos (MV) de plasticidad muy alta, limos arenosos (MI) de plasticidad intermedia y arcillas grasas (CH) de plasticidad alta. El espesor máximo conocido de esta unidad es de 38 m.
Unidad de Suelos Limoncito: Compuesta por arcillas delgadas (CI) de plasticidad intermedia, limos con arena, arenas medias a finas y gravas. En los registros de pozos se ha detectado un espesor máximo de 81 m para esta unidad.
En el resto del área de estudio afloran rocas coralinas. Es importante destacar que en los últimos años se ha presentado un proceso de urbanización muy acelerado del sector donde se encuentra la Unidad de Suelos Los Corales. Esta unidad cuenta con suelos con plasticidades de muy altas a extremadamente altas, lo cual conduce a establecer que son materiales expansivos y que pueden significar un problema geotécnico muy importante a la hora de planificar el desarrollo de asentamientos humanos.
Considerando que la Urbanización Quiribrí se localiza en la Unidad de Suelos Los Corales y que los estudios de suelos realizados por Molina (2002 y 2004) y Rodríguez & López (2005) estudian este sector, en los siguientes apartados se le dará énfasis a la caracterización geotécnica de los suelos sobre los que se asienta este proyecto habitacional.


    1. Propiedades físicas y mecánicas de los suelos en la Urbanización Quiribrí.

El espesor de suelos en la Urbanización Quiribrí determinado por Molina (2002) es de 4.5 m. Posteriormente Molina (2004) establece que el espesor de los suelos oscila de 1.5 a 4.5 m. Finalmente, Rodríguez & López (2005) mencionan que el espesor de suelos oscila entre 4.05 y 7.20 m. Desafortunadamente, los tres estudios de suelos no cuentan con una figura de ubicación apropiada de las perforaciones, tampoco se mencionan las coordenadas de los sitios donde se realizaron los sondeos, por lo cual, esta información se torna inutilizable en la medida en que no puede ser georeferenciada.


Los materiales encontrados en los sondeos son clasificados como arcillas (CH) de plasticidad alta y se han caracterizado como de potencial expansivo alto por Molina (2002 y 2004) y de potencial expansivo medio por Rodríguez & López (2005).
El autor del presente informe localizó un afloramiento de este material en uno de los márgenes de la quebrada que fluye hacia el sur de la urbanización. De este sitio se han extraído muestras inalteradas y alteradas para su caracterización geotécnica. Las propiedades físicas, los límites de consistencia y las características granulométricas establecidas para el material se presentan en el cuadro 1.
Cuadro 1 Propiedades físicas de los suelos, Urbanización Quiribrí, Limón.

Propiedad

Valor

Gravedad Específica de los sólidos (Gs)

2.75

Contenido de humedad ( w) [%]

47.4

Peso unitario húmedo [kN/m3]

16.8

Peso unitario seco [kN/m3]

11.4

Peso unitario saturado [kN/m3]

17.1

Peso unitario de los sólidos [kN/m3]

27.0

Relación de vacío (e)

1.36

Porosidad (n) [%]

58

Grado de saturación (Sr) [%]

95.9

Contenido de arena [%]

7

Contenido de finos [%]

93

Límite líquido (wl) [%]

100

Límite plástico [(wp) %]

38

Límite de contracción (ws) [%]

19

Índice de plasticidad (IP) [%]

62

Clasificación

Limo elástico (ME), de plasticidad extremadamente alta

En la figura 14 se han graficado los resultados de las determinaciones de límites de consistencia de los estudios de suelos consultados y de los ensayos realizados por el autor de este trabajo, se aprecia que todos los resultados se ubican en el ámbito de los limos de plasticidad extremadamente alta, lo cual es un indicio muy claro de que se trata de suelos con un potencial de expansión muy alto y que para construir en ellos se deben de tener cuidados especiales. Estos suelos geotécnicamente se pueden clasificar como limos elásticos de plasticidad extremadamente alta, sin embargo, mineralógicamente y de acuerdo con su tamaño de grano, se trata de arcillas expansivas.
En lo que respecta a las propiedades mecánicas del material, se procedió a ejecutar un ensayo de corte directo consolidado no drenado (CU), mediante el cual se establecieron los parámetros que se presentan en el cuadro 2.

Cuadro 2 Propiedades mecánicas de los suelos, Urbanización Quiribrí, Limón.

Propiedad

Valor

Cohesión no drenada ccu [kPa]

28

Ángulo de fricción interna no drenado Φcu

0

Con la información de los cuadros 1 y 2, se puede establecer cual es la capacidad de carga admisible para diferentes anchos de zapatas corridas infinitas, en función de la profundidad de desplante (Fig. 15), en esta ocasión se han obtenido los mismos resultados para las teorías de Meyerhof, Hansen y Vesic (ASCE; 1993), lo cuales indican que, independientemente del ancho de la zapata, la capacidad de carga oscila de 48 kPa en superficie, a casi 53 kPa a dos metros de profundidad. Esta capacidad de carga admisible puede considerarse como baja.

Fig. 14 Capacidad de carga admisible, Urbanización Quiribrí, Limón




    1. Determinación del grado de expansividad del material.

González de Vallejo et al. (2002) presentan un cuadro sobre grados de expansividad y valores medios de parámetros geotécnicos, el cual se reproduce en el cuadro 3. Según este cuadro, el material sobre el que se encuentra la Urbanización Quiribrí presenta una expansividad muy alta, una presión de hinchamiento superior a 300 kPa y un hinchamiento libre superior al 10%, todo lo cual lo ubica con un suelo con el grado de expansividad más alto (IV)


Cuadro 3 Grados de expansividad y valores medios de parámetros geotécnicos (González de Vallejo et al., 2002)

Grado

Expansividad

Finos [%]

Límite líquido [%]

Índice Lambe [kPa]

Presión de hinchamiento [kPa]

Hinchamiento libre

[%]

I

Baja

< 30

< 35

< 80

< 25

< 1

II

Baja a media

30-60

35-50

80-150

25-125

1-4

III

Media a alta

60-95

50-65

150-230

125-300

4-10

IV

Muy alta

> 95

> 65

> 230

> 300

> 10

Otro criterio utilizado es el de Oteo (1986) (Fig. 15), el cual establece que la muestra tomada por Rodríguez & López (2005) presenta una expansividad de media a alta, mientras que la muestra tomada por el autor de este trabajo presenta una expansividad de alta a muy alta




Fig. 15 Criterio de peligrosidad a partir de la expansividad (Oteo, 1986)
Entonces, queda establecido que el suelo sobre el que se localiza la Urbanización Quiribrí es de expansividad alta.

    1. Construcciones existentes en suelos expansivos.

Los suelos expansivos pueden crear movimientos perjudiciales de expansión y contracción para las fundaciones y otras estructuras. Estos movimientos provienen de cambios en la humedad del suelo. Asegurar un contenido de humedad uniforme en el suelo, al lado y bajo las fundaciones, es lo mejor que se puede hacer para reducir o minimizar el efecto que los movimientos de expansión tienen sobre las estructuras.


Los indicadores abajo descritos (cuadros 4 y 5) son indicios que se pueden buscar para determinar una relación entre el suelo expansivo y los daños de las estructuras. La probabilidad de que una fundación haya experimentado movimientos por expansión y contracción de suelos, aumenta con el número de indicadores observados, su frecuencia y su ubicación en la estructura.
En la Urbanización Quiribrí la humedad se mueve desde afuera hacia debajo de las fundaciones, por una propiedad de los suelos conocida como succión. La succión del suelo es similar a la colocación de una esquina de una esponja seca, comprimida, en contacto con un charco de agua. Después de un tiempo, la esponja habrá absorbido agua y crecido en volumen. Mientras la fuente agua esté presente, la esponja seguirá absorbiendo agua hasta que esté saturada. Si la fuente se elimina, entonces el agua en la esponja se distribuirá uniformemente, sin que la esponja alcance la saturación.
El agua puede moverse horizontalmente y verticalmente a través de los suelos, bajo las fundaciones delas viviendas, de una manera similar. Cuando los suelos absorben agua, crecen en volumen (expansión), lo que hace que la fundación se mueva. El secado fuera de la fundación invierte el proceso. Los suelos húmedos pierden volumen (contracción) cuando la humedad se mueve hacia fuera, desde debajo de la fundación, lo produce el asentamiento de la misma. Los movimientos de contracción y expansión del suelo conducen al deterioro de las fundaciones y estructuras. Los cambios uniformes en la humedad del suelo son menos perjudiciales para la estructura que los cambios localizados.

Cuadro 4 Indicadores externos.



Grietas diagonales (en escalera) en paredes de mampostería. Las grietas pueden atravesar los bloques o el mortero y variar de ancho

Urbanización Siglo XXI, Limón



Hileras de bloques hundidas a lo largo de una pared.

Tapias dobladas o desaplomadas.



Urbanización Quiribrí, Limón



Separaciones en esquinas y muretes

Urbanización Quiribrí, Limón



Separación de calzadas de concreto, patios o aceras

Urbanización Quiribrí, Limón



Inclinación muros de retención

Urbanización Siglo XXI, Limón


Cuadro 5 Indicadores internos.



Grietas en las paredes y en las esquinas

Urbanización Siglo XXI, Limón



Paredes dobladas o desaplomadas.

Urbanización Siglo XXI, Limón



Bases de paredes separadas del piso

Urbanización Siglo XXI, Limón



Grietas arriba de puertas y ventanas

Urbanización Quiribrí, Limón



Puertas y ventanas atoradas




Pisos basculados




Grietas en pisos de concreto de 1/16 de pulgada de ancho o mayores



En el cuadro 6 se presentan varias causas de cambios en la humedad del suelo en la Urbanización Quiribrí. Se incluyen las posibles acciones para controlar o para reducir al mínimo su efecto. Estas acciones deben practicarse cuanto antes en las viviendas construidas para mejorar el funcionamiento de sus fundaciones y estructuras. Muchas de estas acciones deben convertirse en una rutina de actividades de mantenimiento del dueño del inmueble. Constantemente se debe examinar una distancia de 1.5 m a todos los lados de la fundación, después de las lluvias, para determinar si el drenaje es apropiado y mantiene el agua lejos de la estructura.


Se deben supervisar las grietas existentes para así monitorear movimientos progresivos o estacionales. Algunas de las acciones sugeridas en el cuadro 6, requerirán la participación de profesionales.
El proceso de deterioro de viviendas existentes se ha observado en tres proyectos diferentes, todos localizados en el mismo sector, estos son: Urbanización Siglo XXI, Urbanización Los Corales, Urbanización Quiribrí (Fig. 16). Los problemas en Los Corales y Siglo XXI han evolucionado hasta crear una condición de inestabilidad sumamente preocupante, algo similar a una reptación del terreno donde se localizan las viviendas. El problema de inestabilidad es una manifestación a mayor plazo de la deformación de los suelos expansivos y, si no se emprenden medidas correctivas, no se descarta su manifestación en la Urbanización Quiribrí.
Esta situación debe llamar la atención de la Municipalidad de Limón, del Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos (CFIA), de la Comisión Nacional de Emergencias (CNE) y del público en general. Se requiere la realización de un estudio de microzonifcación geotécnica, que contribuya en la toma de decisiones a la hora de otorgar permisos de construcción, así como, la implementación de medidas correctivas en los proyectos existentes.

Fig. 16 Proyectos de vivienda afectados, Limón.




    1. Soluciones de cimentación en suelos expansivos.

A continuación se enumeran algunas soluciones de cimentación en caso de nuevas construcciones, la cuales deben ser consideradas a la hora de diseñar las fundaciones. En todo caso el diseño y supervisión debe ser realizado por un profesional en Ingeniería Civil o Geotecnia.


Pozos: Se trata de pozos rellenos de concreto pobre, que atraviesen la capa activa, alcanzando profundidades mínimas de 4 m; la estructura de cimentación se coloca encima del relleno, sobre esta estructura se apoya el forjado estructural de la planta baja, aislándolo del terreno (González de Vallejo, 2002)(Fig. 17).
Cuadro 6 Plan de acción para contrarrestar los efectos de suelos expansivos, Urbanización Quiribrí, Limón.

Fuentes de humedad

Posibles problemas

Posibles acciones

Lluvia

Escorrentía no uniforme del techo puede dar lugar a expansiones localizadas

Mantener el suelo con inclinación hacia afuera desde todos los lados de la fundación, por una distancia de por lo menos de 1.5 m, utilizar canoas con bajantes que descarguen por lo menos a 1 m de la fundación.

Descargas de los bajantes en forma de chorro

Las fuentes concentradas del agua pueden conducir a movimientos no uniformes de las fundaciones

Extender las descargas por lo menos a 1 m de las fundaciones, usar disipadores para evitar la erosión o utilizar tubos flexibles para la descarga.

Drenaje deficiente

Fuentes localizadas de aguas de lluvia que fluyen o se acumulan al lado de las fundaciones pueden conducir a expansión localizada

Mantener una pendiente hacia fuera desde todos los lados de las fundaciones para una distancia de por lo menos 1.5 m, construir cunetas de drenaje para conducir el agua de las cercanías de las fundaciones, utilizar rellenos arcillosos para crear la pendiente positiva hacia fuera de las fundaciones. No utilizar suelos arenosos como relleno al lado de las fundaciones. Compacte el relleno para que vierta el agua, para que no la absorba.

Jardineras

Fuentes localizadas de agua en no todos los lados de la fundación, puede dar lugar a movimientos no uniformes

No inundar ni formar charcos por riego, no mantener humedad cerca de las fundaciones con el uso de ribetes, utilizar virutas de madera para retardar la evaporación

Válvulas de sistemas de riego

Las válvulas y los empalmes presentan fugas con frecuencia, dando lugar a fuentes localizadas de agua que pueden causar movimientos no uniformes de la fundación

Ubíquelas a 1.5 m de las fundaciones y examine las válvulas con frecuencia


Riego excesivo

Brinda un exceso de agua que es succionado bajo las fundaciones, induciendo a un área estable a expandirse y a dañar la estructura

Regar apenas lo suficiente para mantener el césped y las plantas vivas y creciendo, sin saturar el suelo

Condensación de aire acondicionado

Fuente concentrada de agua que puede dar lugar a movimientos no uniformes de la fundación

Direccionar la descarga para que gotee en una superficie de concreto, que se encuentre inclinada correctamente y lejos de la fundación

Temporada seca y cálida

La pérdida de humedad del suelo desde los bordes inferiores de las fundaciones puede causar el asentamiento de las mismas

Regar las áreas verdes uniformemente a todos los lados de las fundaciones, instalar sistemas de riego automáticos, utilizar aceras adyacentes a las fundaciones










Secado excesivo, perdida no uniforme de humedad

La pérdida no uniforme de humedad en todos los lados de la fundación por el sol o por la falta de proporcionar riego, puede causar los movimientos no uniformes de la fundación

Aplicar más agua de riego en lados más secos de las fundaciones, usar virutas de madera para evitar la evaporación, plantar árboles para sombra cuyas raíces formen una barrera vertical contra la humedad

Árboles

Las raíces de los árboles crecen bajo las fundaciones y desecan los suelos, lo que causa asentamientos no uniformes de las mismas

Plante árboles a una distancia de las fundaciones mayor que su altura madura. Si los árboles existentes están a menor distancia, plantar árboles, creando una barrera vertical de raíces contra la humedad hasta aproximadamente 1.25 m de profundidad, cerca de la fundación y pode los árboles para limitar la presión por la humedad si la barrera está bajo línea de goteo del árbol. Riegue las raíces del árbol alejado de la fundación

Actividades paisajísticas

Desecación por raíces, transpiración y succión del suelo pueden causar movimientos no uniformes de las fundaciones

Plantar arbustos y plantas lejos de las fundaciones, regar uniformemente las plantas, no inundar, ni formar charcas al lado de las fundaciones.

Muros de contención

Desecación no uniforme en todos los lados de la fundación puede dar lugar a asentamientos no uniformes

Aplicar más agua que en otros lados de la fundación, utilizan virutas de madera para retardar la evaporación

Fugas de tuberías

Las fugas en el alcantarillado o tuberías de agua potable son una fuente localizada de agua que puede conducir a movimientos localizados de las fundaciones

Supervisar los recibos del agua, consiga a un fontanero para la detección, aislamiento y reparación de las fugas, verifique las reparaciones con pruebas de presión

Flujo subterráneo somero

Una fuente concentrada de agua en los suelos de las fundaciones puede dar lugar expansiones no uniformes

Instalar trincheras de drenaje pendiente arriba, para recoger y desviar el flujo de agua alrededor de las fundaciones y para descargarla en un colector pendiente abajo

Vapor de la humedad que asciende de un suelo más húmedo bajo la fundación


El ascenso gradual y uniforme de humedad del suelo bajo fundación puede conducir al deterioro gradual de la estructura

De ocurrencia normal, la rigidez de la fundación se debe diseñar y construir para esta condición a largo plazo



Pilotes y micropilotes construidos en el sitio: Deben atravesar la capa activa y anclarse en material que no experimente cambios de volumen; deben trabajar por tracción, ya que los cambios de volumen del terreno superior tiende a levantarlos; también debe construirse un forjado resistente en la planta baja (González de Vallejo, 2002) (Fig. 17).
Sustitución del terreno expansivo: El material superficial (en la capa activa) debe sustituirse por un material de aportación, grueso e inactivo, colocando una lámina impermeable entre el terreno y el material, de forma que no se produzcan entradas de agua de sectores profundos; esta solución se usa para el apoyo de estructuras de gran superficie y poca carga (Fig. 17). El terreno de aportación puede ser el mismo suelo compactado adecuadamente (con rodillo pata de cabra y del lado húmedo) y con la adición de cal (González de Vallejo, 2002).


Fig. 17 Soluciones posibles de cimentación

en suelos expansivos (González de Vallejo et al. 2002)

  1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

El área de estudio está caracterizada por la presencia un basamento, compuesto por rocas coralinas, fracturadas y carstificadas, de buena condición mecánica; sobre la cuales se encuentran depósitos de rocas (suelos) blandas a muy blandas.


La Urbanización Quiribrí se encuentra en el sector comprendido por la Unidad Geomorfológica de Pendientes y Colinas Cársticas-Denudacionales, la cual presenta procesos de deterioro de viviendas, En el sector noreste de esta unidad, las depresiones y los valles menores se encuentran rellenos por los materiales de las facies de lutitas (arcillas) de la Unidad Pueblo Nuevo.
La Unidad de Suelos Los Corales está compuesta por materiales con plasticidades de muy altas a extremadamente altas, lo cual conduce a establecer que son materiales expansivos y que pueden significar un problema geotécnico muy importante a la hora de planificar el desarrollo de asentamientos humanos.
Los suelos donde se ha construido la Urbanización Quiribrí son limos de plasticidad extremadamente alta, lo cual es un indicio muy claro de que se trata de suelos con un potencial de expansión muy alto y que para construir en ellos se deben de tener cuidados especiales.
Las posibles acciones para controlar o para reducir al mínimo el efecto de las expansiones y contracciones del suelo deben practicarse cuanto antes en las viviendas construidas, para mejorar el funcionamiento de sus fundaciones y estructuras. Muchas de estas acciones deben convertirse en una rutina de actividades de mantenimiento del dueño del inmueble.
Los problemas en los proyectos Los Corales y Siglo XXI han evolucionado hasta crear una condición de inestabilidad sumamente preocupante, algo similar a una reptación del terreno donde se localizan las viviendas. El problema de inestabilidad es una manifestación a mayor plazo de la deformación de los suelos expansivos y, si no se emprenden medidas correctivas, no se descarta su manifestación en la Urbanización Quiribrí.
Se debe ejecutar un estudio de microzonifcación geotécnica, que contribuya en la toma de decisiones a la hora de otorgar permisos de construcción, así como, la implementación de medidas correctivas en los proyectos existentes.
Las soluciones de cimentación sugeridas deben ser consideradas a la hora de diseñar las fundaciones de edificaciones nuevas. El diseño y supervisión de estas obras debe ser realizado por un profesional en Ingeniería Civil o Geotecnia.


  1. BIBLIOGRAFÍA.

Asce, 1993: Bearing Capacity of Soils. American Society of Civil Engineers. ASCE Pess, Reston, Virginia. 142 p.p
Campos, L., 1987: Geología de la Fila Asunción y zonas aledañas, Atlántico Central, Costa Rica. Tesis de Grado, Universidad de Costa Rica, Escuela Centroamericana de Geología. 83 p.p.
González de Vallejo, L.I., Ferrer, M., Ortuño, L. & Oteo, C., 2002: Ingeniería Geológica. Prentice Hall, Madrid. 744 p.p.
Molina, A., 2002: Estudio de Suelos, Limón. TechniSoil S.A. (Informe inédito).
Molina, A., 2004: Estudio de Mecánica de Suelos para finca en la Ciudad de Limón donde se desarrolla proyecto urbanístico. (Informe inédito).
Oteo, C., 1986: Cimentaciones sobre arcillas expansivas. Curso de mecánica de Suelos para Ingenieros Iberoamericanos. CEDES, Madrid.
Ramos, V., 2005: estudio hidrogeológico y vulnerabilidad del acuífero Moín, Limón. Tesis de Licenciatura, Universidad de Costa Rica, Escuela Centroamericana de Geología. 97 p.p.
Rodríguez, J.A. & López, J.R., 2005: Estudio Geotécnico, lotes en el bloque C, Urbanización Quiribrí, Bella Vista, Ciudad de limón, Provincia de Limón. INSUMA S.A., Ingenieros & Geólogos Consultores (Informe inédito)
van Zuidam, R.A., 1986: Aerial Photo-Interpretation in Terrain analysis and Geomorphologic Mapping. Smits Publishers, The Hague, The Netherlands. 442 p.p.

ANEXO





M. Sc. Rolando Mora Chinchilla, CGCR 145, SETENA 12-98


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