Tipos de cimentaciones: superficiales, profundas y cómo elegir

Durante los años que trabajé presupuestando obras, la partida de cimentación era siempre la que más me hacía dudar.

No porque fuera la más cara, sino porque era la que con más frecuencia llegaba con un esquema sencillo en los planos o detalles constructivos de las cimentaciones, por lo que siempre me gustaba tener las recomendaciones del estudio geotécnico.

Recuerdo un edificio de cuatro plantas con sótano en el que el proyecto definía zapatas aisladas con vigas centradoras, bien acotadas y con su cuadro de armados.

Todo correcto sobre el papel. Pero al leer el estudio geotécnico, que venía como anejo en el proyecto, aparecía un nivel freático a menos de dos metros de la cota de sótano y una recomendación muy clara: losa de cimentación con impermeabilización y drenaje perimetral.

Aquel presupuesto hubo que rehacerlo entero, y la diferencia en hormigón, acero, agotamiento de agua y plazo no fue precisamente pequeña.

Desde entonces tengo claro que la elección del tipo de cimentación no es una decisión que se toma por costumbre («aquí siempre se hacen zapatas») ni por precio, sino el resultado de cruzar tres datos: lo que pesa y cómo se comporta la estructura, lo que es capaz de soportar el terreno y lo que dice el estudio geotécnico.

Este post no pretende ser un resumen del CTE, sino una guía práctica para arquitectos, arquitectos técnicos e ingenieros que necesitan repasar los tipos de cimentaciones, entender cuándo tiene sentido cada uno y detectar a tiempo las incoherencias entre proyecto, geotecnia y obra.

¿Qué es una cimentación y cuál es su función?

Sí ya se que es obvio, pero a veces conviene recordar las cosas más sencillas, también para poder explicarlas a tu cliente.

La cimentación es el conjunto de elementos estructurales que recoge las cargas del edificio y las transmite al terreno de forma que este las pueda soportar sin romperse y sin deformarse más de lo que la estructura tolera.

Dicho así parece sencillo, pero esa última parte, la de las deformaciones, es la que genera la mayoría de las patologías que he visto en obra.

Cómo transmite las cargas al terreno

Los pilares y muros concentran las cargas en puntos o líneas muy concretas, y el terreno, en cambio, solo es capaz de resistir tensiones relativamente bajas.

La cimentación hace de «traductor» entre ambos: reparte una carga concentrada sobre una superficie mayor (cimentaciones superficiales) o la lleva en profundidad hasta un estrato más competente, ya sea por la punta del elemento, por el rozamiento de su fuste con el terreno o por una combinación de ambos (cimentaciones profundas).

En los dos casos se trata de cumplir dos condiciones: que el terreno no llegue a la rotura (hundimiento) y que los asientos, sobre todo los diferenciales entre apoyos, sean compatibles con la estructura, la tabiquería, las carpinterías y las instalaciones.

Relación entre estructura, cimentación y estudio geotécnico

Siempre digo que la cimentación es el punto donde se encuentran dos disciplinas que muchas veces trabajan de espaldas: el cálculo estructural y la geotecnia.

El estructurista aporta las cargas y la sensibilidad de la estructura a los movimientos; el geotécnico aporta la tensión admisible, la previsión de asientos, el nivel freático y la agresividad del terreno.

Si alguno de los dos trabaja con datos del otro que no son los reales, el resultado es una cimentación mal dimensionada, ya sea por exceso (más cara de lo necesario) o por defecto (con riesgo de patología).

Si quieres profundizar en esa segunda pata, te dejo el post donde explicamos qué es un estudio geotécnico, cuándo es obligatorio y qué debe incluir.

Factores que condicionan la elección del sistema

En la práctica, la elección del tipo de cimentación depende de:

• Las características del terreno: capacidad portante, deformabilidad, homogeneidad, presencia de rellenos o de suelos expansivos o colapsables.
• El nivel freático: su profundidad y sus oscilaciones estacionales.
• La estructura: magnitud de las cargas, luces entre pilares, existencia de sótanos y sensibilidad a los asientos diferenciales.
• Las construcciones colindantes: medianeras, cimentaciones vecinas y excavaciones que puedan afectarlas.
• La ejecución y el coste: accesibilidad de la maquinaria, plazos y disponibilidad de medios en la zona.

Clasificación de los tipos de cimentaciones

El Documento Básico de Seguridad Estructural – Cimientos del Código Técnico de la Edificación (CTE DB SE-C) distingue fundamentalmente entre cimentaciones directas o superficiales y cimentaciones profundas.

En la práctica profesional se habla también de un tercer grupo intermedio, el de las semi profundas.

Cimentaciones superficiales

Son aquellas que apoyan a poca profundidad y transmiten la carga al terreno principalmente por la base. El DB SE-C considera cimentación superficial o directa la que tiene una profundidad de empotramiento reducida en relación con su anchura; como referencia práctica, se habla de cimentación profunda cuando esa relación supera aproximadamente las 8–10 veces el ancho o diámetro del elemento. Aquí entran las zapatas, las losas y las vigas de cimentación. Son la solución más habitual en edificación residencial cuando el terreno competente está cerca de la superficie.

Cimentaciones profundas

Transmiten las cargas a estratos situados a mayor profundidad, bien por punta, bien por fuste, bien por ambos mecanismos. Se recurre a ellas cuando el terreno superficial no tiene capacidad suficiente, cuando los asientos previstos con una solución superficial serían inadmisibles o cuando hay que atravesar rellenos, suelos blandos o niveles de agua. Los pilotes y los micropilotes, junto con los encepados que los unen a la estructura, son los elementos característicos.

Cimentaciones semi profundas

Es la solución intermedia: pozos de cimentación, zapatas sobre pozos de hormigón pobre o pilas cortas que bajan unos metros hasta encontrar el firme sin llegar a la entidad de un pilotaje. En obra la he visto muchísimo en viviendas unifamiliares donde el firme aparece a 2,5 o 3 metros y resulta más económico rellenar el pozo con hormigón en masa que sobre excavar todo el solar o pasar a pilotes.

Tipos de cimentaciones superficiales

Zapatas aisladas

Son el elemento más común: un bloque de hormigón, generalmente armado, bajo cada pilar, que reparte su carga sobre una superficie suficiente para no superar la tensión admisible del terreno. Funcionan bien en terrenos de buena capacidad portante y homogéneos, con cargas moderadas y pilares suficientemente separados.

Dos detalles que conviene no olvidar en proyecto: el hormigón de limpieza bajo la zapata (habitualmente 10 cm) y las vigas de atado o centradoras que unen las zapatas entre sí. Estas últimas son obligatorias en zonas sísmicas según la NCSE-02 y, en zapatas de medianera o esquina con carga excéntrica, son las que equilibran el momento que la excentricidad genera.

Cuando presupuestaba, era muy habitual encontrar zapatas de medianera dibujadas como si fueran centradas, sin viga centradora. Ese es un error de concepto, no de delineación.

Zapatas combinadas

Se usan cuando dos o más pilares están tan próximos que sus zapatas aisladas se solaparían, o cuando un pilar de medianera no puede tener zapata centrada y se combina con el pilar interior contiguo para equilibrar la excentricidad. El diseño busca que el centro de gravedad de la zapata coincida con la resultante de las cargas, para que la tensión sobre el terreno sea lo más uniforme posible.

Zapatas corridas

Son zapatas continuas bajo muros de carga o bajo alineaciones de pilares muy próximos. Son la solución natural en edificación con muros de fábrica portante, en muros de sótano y en muros de contención. También se emplean bajo alineaciones de pilares para reducir los asientos diferenciales entre ellos cuando el terreno es algo heterogéneo.

Losas de cimentación

La losa es una placa continua de hormigón armado que ocupa toda la superficie del edificio (o gran parte de ella) y recoge todos los pilares y muros. Se recurre a ella cuando:

• El terreno tiene una capacidad portante baja y las zapatas necesarias acabarían ocupando más de la mitad de la planta.
• Existe riesgo de asientos diferenciales por heterogeneidad del terreno.
• Hay sótanos bajo el nivel freático y se necesita un elemento continuo que resista la subpresión y facilite la impermeabilización.

Es exactamente la solución que recomendaba el geotécnico en el caso que contaba al principio. La losa trabaja como un conjunto rígido que reparte y homogeneiza los asientos, algo que un conjunto de zapatas independientes no puede hacer. Puedes ver cómo se resuelve constructivamente en este detalle constructivo de losa de cimentación.

Vigas de cimentación

Son elementos lineales de hormigón armado que apoyan sobre el terreno y reciben varios pilares, trabajando a flexión como una viga invertida. Se sitúan a medio camino entre la zapata corrida y la losa: permiten repartir cargas y reducir asientos diferenciales sin llegar a cubrir toda la planta. Conviene no confundirlas con las vigas de atado, que no transmiten carga al terreno y cuya función es solo unir y arriostrar las zapatas.

Tipos de cimentaciones profundas

Pilotes

Son elementos esbeltos, normalmente de hormigón armado, que transmiten las cargas a estratos profundos. Se clasifican de varias formas, pero las que más aparecen en proyecto son:

• Por su forma de trabajo: pilotes por punta (apoyan en un estrato resistente) y pilotes por fuste o flotantes (resisten por rozamiento lateral a lo largo de su longitud).
• Por su ejecución: prefabricados hincados o hormigonados in situ (perforados con entubación, con lodos, con barrena continua, etc.).

La elección del tipo de pilote depende del terreno, del nivel freático y, algo que en obra pesa mucho, de las vibraciones y el ruido admisibles en el entorno. En ciudad, junto a medianeras antiguas, hincar pilotes prefabricados puede ser directamente inviable.

Micropilotes

Son pilotes de pequeño diámetro (en general, 300 mm o menos) formados por una armadura tubular de acero y lechada o mortero de cemento inyectado.

Su gran ventaja es que se ejecutan con maquinaria pequeña, en espacios reducidos y con muy pocas vibraciones. Por eso son la solución estrella en rehabilitación y recalces: permiten reforzar la cimentación de un edificio existente desde el interior de un sótano o un bajo comercial. También se usan en obra nueva en solares de difícil acceso o en terrenos con bolos y rellenos heterogéneos donde un pilote convencional tendría problemas de ejecución.

Encepados

El encepado es el bloque de hormigón armado que une la cabeza de uno o varios pilotes o micropilotes y recibe el pilar. Su función es repartir la carga del pilar entre los pilotes del grupo. Al igual que las zapatas, los encepados deben atarse entre sí en las dos direcciones, especialmente cuando son de uno o dos pilotes, que no tienen capacidad para absorber por sí solos momentos en todas las direcciones.

Pantallas y elementos de contención profunda

Aunque su función principal es contener el terreno durante y después de la excavación, las pantallas (de hormigón armado, de pilotes o de micropilotes) también pueden funcionar como elemento de cimentación, recibiendo cargas verticales de la estructura perimetral. Son habituales en edificios con varios sótanos entre medianeras o con nivel freático alto, donde permiten excavar con seguridad sin afectar a los edificios vecinos. El DB SE-C les dedica un capítulo específico dentro de los elementos de contención.

¿Qué tipo de cimentación elegir según el terreno?

Terrenos con buena capacidad portante

Gravas, arenas compactas, rocas y suelos cohesivos firmes y homogéneos permiten, en la mayoría de los casos, cimentaciones superficiales mediante zapatas aisladas o corridas. Es el escenario más favorable y más económico. Aun así, conviene comprobar que el estrato resistente tiene espesor suficiente bajo la cota de apoyo y que no esconde niveles blandos debajo.

Suelos blandos o compresibles

Arcillas blandas, limos, fangos o suelos orgánicos presentan poca resistencia y asientos elevados, a menudo diferidos en el tiempo. Si el espesor de estos suelos es moderado y las cargas no son muy altas, una losa puede ser suficiente; si son profundos o las cargas son importantes, hay que ir a pilotes que atraviesen el suelo blando.

Mención aparte merecen las arcillas expansivas, muy presentes en buena parte de la meseta y del sur peninsular, y los yesos y terrenos kársticos de zonas del valle del Ebro, Madrid o el Levante, que exigen soluciones específicas que el estudio geotécnico debe identificar.

Terrenos con nivel freático elevado

El agua complica tanto la ejecución (agotamientos, inestabilidad de las excavaciones) como el diseño (sub presión, impermeabilización, agresividad química). Con sótanos bajo el nivel freático, la solución más habitual es la losa, combinada con pantallas perimetrales si hay medianeras o la excavación es profunda.

En pilotes, el agua condiciona el sistema de ejecución: entubación recuperable, lodos o barrena continua.

Parcelas con desniveles o rellenos

En parcelas en pendiente es frecuente combinar zapatas a distintas cotas, escalonadas, con muros de contención, y cuidar especialmente los asientos diferenciales entre la parte excavada y la parte que apoya sobre terreno más superficial. Con rellenos antrópicos (antiguos vertederos, escombros o terraplenes sin compactar), la regla es clara: no se cimenta sobre relleno. O se excava hasta el terreno natural, o se atraviesa con pozos o pilotes. He visto más de un presupuesto de «vaciado» que se disparaba en obra porque nadie había comprobado el espesor real del relleno.

Tipos de cimentaciones según el edificio o estructura

Cimentación para vivienda unifamiliar

Lo más habitual son zapatas aisladas bajo pilares con vigas de atado, o zapatas corridas si hay muros de carga. Si el firme está algo más profundo, pozos de cimentación. La losa aparece cuando hay sótano, terreno expansivo o poca capacidad portante. Es el tipo de proyecto donde más se tiende a recortar en los sondeos que propone el estudio geotécnico, y precisamente donde una mala elección se paga más cara en proporción al presupuesto total.

Cimentación para edificios de varias plantas

Las cargas son mayores y suele haber uno o varios sótanos, así que las soluciones más frecuentes son losa, zapatas de gran tamaño con vigas centradoras o, si el terreno no acompaña, pilotes con encepados. Entre medianeras, la contención perimetral (muros de sótano o pantallas) forma parte de la solución de cimentación y se diseña conjuntamente con ella.

Cimentación para naves industriales

Las naves tienen pocas cargas verticales, pero concentradas en pilares muy separados y, a menudo, con momentos importantes en la base por el viento o los puentes grúa. La solución más común son zapatas aisladas de gran tamaño con vigas riostras perimetrales. No hay que olvidar que la solera también es un elemento que apoya en el terreno y que, con estanterías altas o tráfico de carretillas, tiene exigencias propias que a veces se tratan como un elemento menor.

Cimentación para muros y estructuras auxiliares

Muros de contención, muros de cerramiento de parcela, depósitos, piscinas o marquesinas se cimientan normalmente con zapatas corridas o losas. En los muros de contención la zapata no solo transmite cargas verticales: tiene que garantizar la estabilidad frente al vuelco y al deslizamiento, lo que obliga a comprobar talón y puntera con los empujes del terreno y del agua.

Cómo influye el estudio geotécnico en la elección de la cimentación

El CTE DB SE-C exige estudio geotécnico para toda edificación de nueva planta, y su alcance (número de puntos de reconocimiento y profundidad) depende del tipo de construcción (C-0 a C-4) y del grupo de terreno (T-1 a T-3). Estos son los datos del informe que deciden la cimentación.

Capacidad portante del terreno

Es la tensión que puede transmitir la cimentación al terreno con un margen de seguridad suficiente frente al hundimiento. Con ella se dimensionan las zapatas o la losa, y es el primer dato que dice si una solución superficial es viable: si las zapatas necesarias empiezan a tocarse entre sí, es momento de pensar en una losa o en pasar a profundas.

Asentamientos admisibles

La tensión admisible no depende solo de la resistencia, sino también de los asientos que la estructura puede tolerar. El DB SE-C fija valores límite de distorsión angular según el tipo de estructura; por ejemplo, 1/500 para estructuras reticuladas con tabiquería de separación, y valores más exigentes para muros de carga de fábrica o estructuras prefabricadas. En la práctica, muchos informes limitan la tensión admisible por asientos y no por hundimiento, y eso es lo que acaba decidiendo entre zapatas y losa.

Nivel freático y agresividad del suelo

El informe debe indicar la cota del nivel freático y su posible variación estacional, lo que condiciona la cota de cimentación, la necesidad de agotamiento durante la ejecución, la impermeabilización de sótanos y la comprobación frente a subpresión.

Además, los ensayos químicos del terreno y del agua (sulfatos, acidez, etc.) determinan la clase de exposición química del hormigón (XA1, XA2 o XA3 según el Código Estructural) y, con ella, el tipo de cemento, la resistencia mínima y los recubrimientos.

Recomendaciones geotécnicas para el cálculo estructural

Un buen informe no se queda en los datos: recomienda el tipo de cimentación, la cota de apoyo, la tensión admisible, el coeficiente de balasto (necesario para calcular losas y vigas de cimentación), los parámetros de empuje para muros y, si procede, la solución de pilotaje con su tope estructural y su longitud estimada. Si el proyecto se aparta de esas recomendaciones, esa desviación debe estar justificada técnicamente en la memoria, no sólo en el presupuesto.

Errores más frecuentes al elegir y proyectar la cimentación

Error 1: Elegir la cimentación antes de tener el estudio geotécnico. Es muy habitual predimensionar con una tensión «de costumbre» y no revisar el cálculo cuando llega el informe. Solución: el cálculo definitivo de cimentación solo se cierra con el informe geotécnico completo delante.
Error 2: Zapatas de medianera sin viga centradora. Se dibujan como zapatas centradas y se ignora la excentricidad de la carga. Solución: disponer viga centradora o zapata combinada, y reflejarlo en planos y en el cuadro de armados.
Error 3: No atar las zapatas o los encepados. Especialmente en zona sísmica o en encepados de uno o dos pilotes. Solución: vigas de atado en ambas direcciones según la NCSE-02 y el cálculo.
Error 4: Cimentar sobre rellenos. Se apoya la cimentación en la cota de proyecto sin comprobar que el terreno es natural. Solución: verificar en obra el terreno de apoyo y profundizar hasta el firme, dejándolo documentado en el libro de órdenes.
Error 5: No coordinar el coeficiente de balasto. Se calcula la losa con un balasto genérico que no corresponde al terreno ni al tamaño de la losa. Solución: usar el valor que facilite el geotécnico, corregido por las dimensiones reales de la losa.

Error 6: Documentación gráfica de cimentación insuficiente. Planta sin cotas de apoyo, sin cuadro de zapatas o sin detalles de encuentros. Solución: planta acotada, cuadro de elementos, secciones y detalles constructivos de cada tipo de apoyo y de la impermeabilización. Como presupuestista, te aseguro que es lo primero que se nota al medir.

Ejemplos de proyectos de cimentaciones en Ficherotecnia

Cuando empecé a preparar mis propios proyectos, lo que más me ayudaba no era volver a leer el DB SE-C, sino tener delante cómo otros técnicos habían resuelto la cimentación en proyectos reales: cómo organizaban la planta, cómo presentaban el cuadro de zapatas, cómo detallaban la impermeabilización de una losa bajo nivel freático.

En Ficherotecnia encontrarás proyectos de construcción reales y ejecutados en formato editable (DWG, DOCX y PDF), con su documentación de cimentación completa, lista para adaptar a tu terreno y a tu estudio geotécnico. Si lo que necesitas es resolver un encuentro concreto, puedes empezar por el detalle constructivo de losa de cimentación y el resto de detalles de zapatas de hormigón disponibles en la web.

Y si eres técnico y tienes proyectos con soluciones de cimentación bien resueltas (una losa bajo freático, un recalce con micropilotes, una nave con zapatas de puente grúa), en Ficherotecnia puedes subirlos y ayudar a otros compañeros que se enfrentan a lo mismo.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el tipo de cimentación más económico?

En terrenos con buena capacidad portante, las zapatas aisladas con vigas de atado suelen ser la solución más económica. Pero «económica» hay que medirlo en el conjunto: si el terreno obliga a zapatas enormes o hay riesgo de asientos diferenciales, una losa puede salir más barata en ejecución y, sobre todo, en patologías evitadas.

¿Cuándo se pasa de zapatas a losa de cimentación?

Como regla práctica, cuando la superficie de zapatas supera aproximadamente la mitad de la superficie en planta, cuando el terreno es heterogéneo y hay riesgo de asientos diferenciales, o cuando hay sótano bajo el nivel freático.

¿Qué diferencia hay entre pilotes y micropilotes?

Principalmente el diámetro, la armadura y la forma de ejecución. Los micropilotes (en general, de 300 mm de diámetro o menos) llevan armadura tubular de acero y se ejecutan con maquinaria pequeña, por lo que son ideales para recalces y espacios reducidos. Los pilotes tienen más capacidad individual y se usan en obra nueva con cargas importantes.

¿Es obligatorio el estudio geotécnico para elegir la cimentación?

Sí. El CTE DB SE-C lo exige para cualquier edificación de nueva planta, y es la base para definir el tipo, la cota y las dimensiones de la cimentación.

¿Qué profundidad mínima debe tener una zapata?

Depende del terreno y de la cota del firme que indique el estudio geotécnico. Como referencia, el DB SE-C recomienda que, salvo en roca, la cota de apoyo esté al menos a 0,80 m bajo la superficie, para quedar por debajo de la capa afectada por la helada, los cambios de humedad y la vegetación.

Recursos y fuentes de referencia

Código Técnico de la Edificación. Documento Básico SE-C, Seguridad Estructural – Cimientos. codigotecnico.org.
Real Decreto 470/2021, por el que se aprueba el Código Estructural. BOE.
Real Decreto 997/2002, Norma de Construcción Sismorresistente: parte general y edificación (NCSE-02). BOE.
Eurocódigo 7 (UNE-EN 1997), Proyecto geotécnico.
Ministerio de Fomento. Guía para el proyecto y la ejecución de micropilotes en obras de carretera.
Estudio geotécnico: qué es, cuándo es obligatorio y qué incluye. Ficherotecnia.es.

Consejo final

Si me quedo con una sola idea de todo este post es esta: la cimentación no se elige, se deduce. Se deduce del terreno, de la estructura y del estudio geotécnico, y cuando alguno de esos tres datos falta o no se ha leído con atención, la obra acaba pasando la factura. Lee el informe geotécnico antes de calcular, no después, y documenta la cimentación con el mismo detalle que el resto del proyecto.