CIMENTACIONES SOBRE TALUDES

Durante la acción de eventos sísmicos  ocurren con frecuencia  daños importantes de edificaciones colocadas sobre  o cerca de taludes.

Los sismos son fuentes vibratorias que tienen los siguientes efectos adversos sobre los taludes:

• Amplifican las aceleraciones del sismo debido al efecto de borde libre.
• Producen fuerzas inestabilizadoras que tienden a movilizar la masa de suelos.
• Reducen el factor de seguridad.
• Producen grietas de tracción en las cercanías del talud

En las siguientes fotografías se muestran algunas de estas manifestaciones.

En Costa Rica existen dos códigos de diseño que tienen que ver con este tema: el Código de Cimentaciones de Costa Rica y  el Código Geotécnico de Taludes y Laderas de Costa Rica.

Algunos diseñadores tienen dudas sobre  los factores de seguridad que deben utilizarse en cimentaciones cercanas a taludes. Las mismas provienen de la interacción de dos áreas diferentes de la ingeniería geotécnica: cimentaciones y estabilidad de taludes.

Los  factores de seguridad utilizados en estabilidad de taludes  son muy diferentes a los utilizados en cimentaciones. Es común por ejemplo trabajar con  un factor de seguridad comprendido entre 2.5 y 3.0 en problemas de cimentaciones (según el Código de Cimentaciones de Costa Rica) y entre 1.10 y 1.40 en problemas de taludes (según Código Geotécnico  de Taludes y Laderas de Costa Rica).

Algunos profesionales errónea y peligrosamente utilizan los factores de seguridad estipulados por el Código Geotécnico  de Taludes y Laderas de Costa Rica para el diseño de cimentaciones cercanas a taludes.

En nuestro país el autor tiene conocimiento de una cantidad importante de edificaciones cercanas a taludes, dañadas durante sismos.  Algunas de estas fallas fueron catastróficas y produjeron  la destrucción de las obras. Otras (la mayoría) ocasionaron agrietamientos en las edificaciones ,inseguridad de los propietarios y consecuentemente pérdida de valor del inmueble.

Los factores de seguridad que deberán utilizarse en  cimentaciones sobre taludes son claramente definidos en la página 61 del Código de Cimentaciones de Costa Rica  y oscilan como ya se mencionó entre  2.5 y 3.0 . Destaca además este Código que los factores de seguridad que deben utilizarse para cimentaciones sobre taludes son los mismos factores que se utilizan para cimentaciones sobre terreno plano. Lo anterior garantiza que no ocurran agrietamientos de las edificaciones localizadas cerca de taludes. El diseñador deberá adoptar, en caso necesario y a fin de cumplir con esa disposición,  los sistemas de reforzamiento de taludes que se requieran para llevar el factor de seguridad a valores aceptables. Alternativamente deberá dejar el retiro suficiente para que la cimentación no sea afectada por la presencia del talud.

Lo anteriormente expresado es también reforzado por el Código Geotécnico  de Taludes y Laderas de Costa Rica que al respecto indica lo siguiente:

Cuando se coloque una estructura en un talud o ladera, se deben garantizar también los factores de seguridad para la cimentación, mencionada en el artículo 4.2.6.2 del Código de Cimentaciones de Costa Rica.

Estos factores son precisamente los ya mencionados (2.5 a 3.0).

De lo anterior  queda claro que  factores de seguridad que deberán utilizarse para analizar la capacidad soportante de cimentaciones colocadas sobre laderas son las que estipula el Código de Cimentaciones de Costa Rica y no las que estipula el Código Geotécnico  de Taludes y Laderas de Costa Rica; documento último que fue creado para taludes que no soportan edificaciones.

Para cumplir con el requisito anterior es usual que sea necesario el diseño y construcción de obras de reforzamiento de taludes , a fin de cumplir con los factores de seguridad que se especifican. Tales obras pueden ser por ejemplo: muros de retención rígidos o flexibles , pantallas de pilotes ancladas , suelo cosido (soil nailing) , pantallas con anclajes activos, etc. Este es el precio que deberá pagarse por construir edificaciones cercanas a taludes en forma segura.