Hidráulica de Pozos y Estabilidad de Cimentaciones: Conceptos Clave

Hidráulica de Pozos: Conceptos Fundamentales

Se parte de una serie de hipótesis de partida para el estudio de la hidráulica de pozos:

• Acuíferos homogéneos e isótropos de capacidad indefinida.
• Se supone bombeo en régimen permanente, es decir, la red de filtración está estabilizada mientras dura el bombeo.
• La extensión del acuífero se considera mayor que el radio de influencia del pozo, y con capacidad inagotable.
• Se considera el radio de influencia fijo durante todo el proceso.
• Se suponen pozos completos, esto es, que atraviesan todo el estrato permeable.

Ensayos de Bombeo en Acuíferos

Los ensayos de bombeo consisten en establecer un bombeo con un caudal bien definido y medir el descenso en el pozo. No obstante, es más práctico establecer una serie de puntos piezométricos de control suficientemente alejados del pozo. El problema principal es que no siempre se alcanza el régimen permanente. Existen diversos procedimientos para tener en cuenta esta situación:

• Método de Glover: Es una solución en serie que depende de la altura del nivel piezométrico, de la distancia r del punto de control, del caudal extraído durante el ensayo y de un parámetro u.
• Método de Jacob: Indica que para valores pequeños de u, los términos en serie son pequeños, por lo que la expresión puede reducirse. Es el método propuesto en la ROM 0-5.

Tipos de Rotura en Cimentaciones

La estabilidad de las cimentaciones es crucial en ingeniería geotécnica. A continuación, se describen los principales tipos de rotura que pueden presentarse:

• Rotura general: La superficie de rotura es continua, comenzando en la base de la cimentación y aflorando a cierta distancia de esta. Teóricamente, la rotura es simétrica; no obstante, pequeños desequilibrios hacen que el fallo se manifieste de modo asimétrico. Se pueden distinguir tres zonas: bajo la cimentación se produce una cuña rígida activa; a continuación, una zona de transición formada por una espiral logarítmica; y finalmente, una cuña pasiva. Esta forma de rotura se suele producir en cimentaciones sobre arenas compactas y arcillas rígidas.
• Rotura por punzonamiento: La cimentación se hunde, cortando el terreno en vertical debido a la disminución de volumen que se produce al aplicar la carga, afectando poco al terreno adyacente. Se suele producir en materiales muy compresibles y poco resistentes, o en zapatas sobre capas delgadas apoyadas en estratos blandos.
• Rotura local: Se trata de una rotura intermedia entre la general y la de punzonamiento. El terreno plastifica en los bordes de la zapata, pero no se forman líneas de rotura continuas que alcancen la superficie. Se suele producir en arcillas y limos blandos.
• Rotura por extrusión: Se produce un desplazamiento lateral del terreno situado bajo la cimentación. Se suele producir en zapatas apoyadas sobre capas de poco espesor muy compresibles.
• Rotura por colapso: Se produce el hundimiento repentino debido a la saturación natural o artificial.