CIMENTACIONES PROFUNDAS

Documentos relacionados
CIMENTACIONES PROFUNDAS

Abelardo Rodriguez González

KARL TERZAGHI Y LA MECANICA DE SUELOS

Análisis de las actitudes hacia la actividad minera en la comunidad de Combayo, Región Cajamarca. Jorge L. Vásquez Pacheco

TRATAMIENTO COMUNITARIO ASERTIVO

EMPLEO CON APOYO Y SALUD MENTAL. Miguel Ángel Verdugo. Borja Jordán de Urríes

Trabajo en equipo y desarrollo del pensamiento crítico en la formación docente en la Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión, Pasco, Perú

UNIDADES DE HOSPITALIZACIÓN BREVE: UN NUEVO MODELO DE ATENCIÓN PSIQUIÁTRICA HOSPITALARIA?

NÚMEROS DE CICLOS EQUIVALENTES DE LAS ONDAS SÍSMICAS PERUANAS

NAZCA EARTHQUAKE JORGE E. ALVA HURTADO DAVID VÁSQUEZ LÓPEZ

Efecto de la temperatura en la capacidad de retención de agua y PH en carne de res, cerdo, pollo, ovino, conejo y pescado paco

Jhenny Isabel Pinedo F. Elizabeth Susana Ordóñez G.

PROTOCOLO DE ADAPTACIÓN DE ALEVINOS DE PAICHE ARAPAIMA GIGAS AL CONSUMO DE ALIMENTO ARTIFICIAL EN CAUTIVERIO

TERREMOTO DE RIOJA, 29 DE MAYO DE INFORME PRELIMINAR DE LAS MISIONES DE EVALUACIÓN

Herramientas Geomáticas para la Simulación de Tsunamis

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

PILOTAJE EN PROYECTOS DE INGENIERÍA

Electrificación rural sostenible mediante energía solar fotovoltaica. Marcelo Alvarez

DISPOSITIVOS DE CONTROL DEL ENTORNO Y APLICACIONES DOMÓTICAS EN PERSONAS CON LESIÓN MEDULAR DE ALTO NIVEL. Gutiérrez Fayos, Ricardo

Experiencias en la Transferencia de Tecnología

CIMENTACIONES PROFUNDAS

Tecnología de colectores solares de concentración

Gustavo Pinares C. Yofre Jácome D.

ACTIVIDAD SISMICA EN LOS ULTIMOS AÑOS EN EL PERU

1 er. Matemática. Demostrando lo que aprendimos. Mi nombre: Mi numero de orden: Cuadernillo 2. Segundo grado. periodo

Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico de Edificaciones Esenciales en el Distrito de Ventanilla

Consideraciones de electrificacion rural con energia solar fotovoltaica y derivaciones sociales en Ecuador GUILLERMO VERDESOTO B.

Matemática. Demostrando lo que aprendimos. Mi nombre: Mi numero de orden: Cuadernillo 2. Segundo grado. periodo

Reporte Preliminar de Daños en Estructuras debido al Sismo del 15/8/2003 (Grupo 2)

Proyecto Multilateral OEA - Argentina, Paraguay y Uruguay Energización de Centros Comunitarios Rurales

Jorge Aguilera Tejero

Demostrando lo que aprendimos

Estudio Geotécnico para Edificaciones

EDUCACIÓN TODOS 1er periodo

Mejora de la movilidad y correción articular en artritis aplicando taping neuromuscular

Estimaciones mundiales de la OIT sobre los trabajadores y las trabajadoras migrantes. Resultados y metodología RESUMEN

Curso Taller Estudio Geotécnico para Edificaciones. Cimentación Profunda. Aspectos de Calculo

APLICACIÓN DE VENDAJE PARA LA ABDUCCIÓN Y FLEXIÓN DEL HOMBRO EN PACIENTES CON ESCLEROSIS LATERAL AMIOTRÓFICA (ELA) Carlos Villarón Casales

DISEÑO O Y VERIFICACIÓN N DE CARGA AXIAL EN PILOTES

Taquile, un ejemplo de electrificación fotovoltaica exitosa. Rafael Espinoza Paredes

DISEÑO Y VERIFICACIÓN DE CARGA AXIAL DE PILOTES

2 periodo. Registro de Matemática. Demostrando lo que aprendimos. Segundo grado. Todos podemos aprender, nadie se queda atrás.

Registro de los Plaguicidas Químicos de uso Agrícola

Plan de acción mundial sobre vacunas

CONSTRUCCION Y EVALUACION DE UN BIODIGESTOR CHINO MEJORADO, PARA ZONAS ANDINAS

DISEÑO Y VERIFICACIÓN DE CARGA AXIAL DE PILOTES

LA AURICULOTERAPIA COMO HERRAMIENTA ÚTIL Y EFICAZ PARA LOS FISIOTERAPEUTAS

Acción de Coordinación

TRABAJANDO POR EL DESARROLLO RURAL DEL PERÚ. Primera edición digital. Julio, Lima - Perú. Grupo PUCP PROYECTO LIBRO DIGITAL PLD 0253

La industria y el desarrollo tecnológico de colectores solares planos para calentamiento de agua. César Rivasplata Cabanillas

Las aplicaciones fotovoltaicas conectadas a la red en España. Estefanía Caamaño Martín Instituto de Energía Solar Universidad Politécnica de Madrid

Tecnologías de cocción solar

4 Cualquiera cualquiera M1

Caracterización de inversores CC/CA para conexión a la red

XIII SIMPOSIO SOBRE PREVENCIÓN DE DESASTRES SISMOS Y SISTEMAS NO CONVENCIONALES EN LA CONSTRUCCIÓN

TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS

DISEÑO O Y CONSTRUCCION DE CALZADURAS

CAPITULO 1 ESTUDIO DEL SUELO DE CIMENTACION

PROTEGER LA SALUD FRENTE AL CAMBIO CLIMÁTICO DIEZ ACCIONES PRIORITARIAS SUGERIDAS A LOS PROFESIONALES DE LA SALUD

Primera edición digital. Enero, Lima - Perú. Huiman Cruz, Alberto PLD ditor: Víctor López Guzmán

REFLOTAMIENTO DE LA RED ACELEROGRÁFICA DEL CISMID

Qué es la fibromialgia?

APLICACIONES DEL VENDAJE NEUROMUSCULAR EN LOS PROBLEMAS DEL APARATO SURO AQUILEO CALCANEO PLANTAR

Introducción a IPv6 Edwin Salazar Vega

PRUEBAS DE CARGA ESTATICA EN PILOTES

TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS

Procedimiento de Simulación virtual. Introducción

Hoja Geotécnica Nº 2 Pilotes excavados y hormigonados in situ en suelos cohesivos Resistencia friccional

MAREMOTOS NOTABLES DEL PERU

Hoja Geotécnica Nº 3 Pilotes excavados y hormigonados in situ en suelos granulares Resistencia Friccional y Resistencia de Punta

Algunas Reflexiones sobre Mitigacion de Desastres

Experiencia organizada y dirigida a resolver tu problema geotécnico. Muros Berlín.

ENSAYOS DE ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON EL ADITIVO RBI-81

SEMINARIO DISEÑO Y CONSTRUCCION DE CALZADURAS

Si piensa que no hay forma de prevenir el cáncer

FUNDACIONES PROFUNDAS

Fundaciones superficiales

REG.12 DE INFANT Nº 2475-SANTA FE - TE CEL /9

FUNDACIONES PROFUNDAS

Cimentaciones Superficiales. M. Diaz. P 11/06/2016

CIMENTACIONES PROFUNDAS

Pilotes de cimentación Introducción

ESTUDIO GEOTÉCNICO EN EDIFICACIONES

CRITERIO DE ROTURA ENSAYOS DE RESISTENCIA AL CORTE CONDUCTA ESFUERZO-DEFORMACION RELACIÓN MOHR - COULOMB DIAGRAMAS

Resumen de orientación

Curso Taller Estabilidad de Taludes Resistencia Cortante en suelos Aspectos Teóricos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CENTRO DE EDUCACIÓN CONTINUA

Actividad normativa en el sector eléctrico peruano. Evaluación y diagnóstico

13 IMPLEMENTACIÓN DEL MÓDULO "CARGA DE HUNDIMIENTO"

GESTIÓN DE CALIDAD EN CENTROS MÉDICOS OCUPACIONALES

Lima, 22 y 23 Junio del 2012

UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

Opciones de uso de la energía solar concentrada

Fundaciones profundas. (84.07) Mecánica de Suelos y Geología Alejo O. Sfriso: Juan M. Fernández V:

El empleo de las nuevas tecnologías en el tratamiento de aguas residuales en zonas de bajos recursos. Moises Rebollar

Oportunidad para las energias renovables en Bolivia Miguel Fernández F.

Fundaciones Directas. Fundaciones Indirectas. El Estudio Geotécnico permite establecer: Una Fundación debe cumplir 2 premisas fundamentales: Plateas

Transcripción:

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CIMENTACIONES PROFUNDAS Jorge E. Alva Hurtado, PhD Profesor Principal

Cimentaciones Profundas Introducción Capacidad de Carga de Pilotes y Grupos Asentamientos de Pilotes y Grupos Formulas de Hinca Ensayos de Carga en Pilotes Referencias Anexo Programa FEPC Casos Estudiados

Cimentaciones Profundas 1.0 INTRODUCCION 1.1 Generalidades 1.2 Funciones y Usos de los Pilotes 1.3 Alcance 2.0 CAPACIDAD DE CARGA DE PILOTES Y GRUPOS DE PILOTES 2.1 Capacidad de Carga Ultima de un Pilote en Suelo Cohesivo 2.2 Capacidad de Carga Ultima de un Pilote en Suelo Granular 2.3 Capacidad de Carga Admisible de un Pilote 2.4 Fricción Negativa 2.5 Capacidad de Carga de Grupos de Pilotes

Cimentaciones Profundas 3.0 Asentamiento de Pilotes y Grupos de Pilotes 3.1 Asentamiento de un Pilote Individual en Arcilla 3.2 Asentamiento de Pilotes dentro de un Grupo en Arcilla 3.3 Asentamiento de un Pilote Individual en Arena o Grava 3.4 Asentamiento de un Grupo de Pilotes en Arena o Grava 3.5 Un Método Simple para Estimar el Asentamiento de un Grupo de Pilotes 3.6 Compresión del Pilote. 4.0 Formulas de Hinca

Cimentaciones Profundas 5.0 Ensayo de Carga en Pilotes 5.1 Generalidades 5.2 Formas y Tipos de Aplicación de Carga 5.3 Procedimiento de Carga 5.4 Criterios de Carga de Falla REFERENCIAS ANEXO PROGRAMA DE COMPUTO PARA EL CALCULO DE CAPACIDAD ULTIMA DE PILOTES BAJO CARGA AXIAL

Introducción Generalidades Funciones y usos de los pilotes Alcance

Generalidades - Técnica antigua para cimentar en suelo blando - Diseño basado en experiencia o divina providencia - Inicialmente hincado de madera, luego de concreto hincado y vaciado in-situ, luego de acero - Desarrollo de fórmulas de hinca - Desarrollo de ensayos de carga - Cálculo de capacidad portante y asentamiento - Cálculo del efecto de grupo - Criterio de ingeniero

Funciones y Usos de los Pilotes - Transferir carga a través de estratos blandos - Repartir carga por fricción lateral - Tomar carga de tracción por fricción negativa - Proporcionar anclaje y carga horizontal - Evitar socavación - Proteger cimentación por excavaciones futuras - Cimentación en suelos expansivos y colapsables - Proteger estructuras marinas - Soportar muros de contención - Compactar el suelo

Alcance - El diseño de pilotes es muy amplio - Se presentará los principales tipos de pilotes - Se evaluará la capacidad portante y asentamientos de pilotes y grupos bajo carga axial - Fórmulas de hinca y ensayos de carga - Programa de cómputo para carga axial por fórmulas empíricas - Ejemplos de aplicación de formulas empíricas

Figura 1.1: Casos Donde Pueden Necesitarse Pilotes

Capacidad de Carga de Pilotes y Grupos - Capacidad de carga última de un pilote en suelo cohesivo - Capacidad de carga última de un pilote en suelo granular - Capacidad de carga admisible de un pilote - Fricción negativa - Capacidad de carga de grupos de pilotes

Capacidad de Carga de Pilotes y Grupos Eficiencia de grupo Suelos granulares Suelos cohesivos Pilotes de punta hincados al rechazo Suelos que contienen estratos blandos Longitudes de pilotes cercano

Capacidad de Carga Ultima de un Pilotes en Suelo Cohesivo Q u = Q s + Q b Donde: Q s = α c A s As = superficial lateral empotrada del pilote. c = resistencia cortante no-drenada promedio de la arcilla a lo largo de los lados del pilote. α = factor de adhesión

Capacidad de Carga Ultima de un Pilotes en Suelo Cohesivo Q b = c N c A b Donde: c = resistencia cortante inalterada del pilote. A b N c = área de la base del pilote = factor de capacidad de carga de Meyerhof, generalmente se toma 9.

Factor de Adhesion para Pilotes Hincados (Nordlund) L < 10B Factores de Adhesion para Pilotes Excavados (Tomlinson) L = 20B L > 40B RESISTENCIA CORTANTE NO-DRENADA, (Cu (kn/m 2 ) L > 20B L = 10B RESISTENCIA CORTANTE NO-DRENADA, (Cu (kn/m 2 ) L > 40B B B B ARENA O GRAVA ARENOSA L ARCILLA RIGIDA ARCILLA BLANDA L ARCILLA RIGIDA L ARCILLA RIGIDA Se usa un factor de adhesión α de 0.45 para pilotes excavados en muchas arcillas aunque para pilotes cortos en arcilla muy fisurada, un valor de 0.3 es más usual. Se han reportado valores de 0.49 a 0.52 para arcillas de California. Para arcillas dura α puede ser tan bajo como 0.1. Tomlinson recomienda utilizar un valor de 0.45 si no se tiene experiencia previa con la arcilla, hasta un valor máximo de 100 KN/m 2. Esto puede ser conservador para arcillas blandas y optimista para arcillas muy rígidas y fisuradas. L - 10B RESISTENCIA CORTANTE NO-DRENADA, (Cu (kn/m 2 )

SUELTA MEDIA DENSA RELACION LONGITUD/ANCHO 2.1: Factor de Capacidad Portante de Berezantsev, Nq

Capacidad de Carga Ultima de un Pilote en Suelo Granular Q u = Q s + Q b f = K s p d tgδ Donde: K s = coeficiente lateral de tierra, la relación de la presión lateral a vertical en los lados del pilote. p d = esfuerzo efectivo vertical a la profundidad z. δ = ángulo de fricción entre el pilote y el suelo.

Capacidad de Carga Ultima de un Pilote en Suelo Granular Donde: Q s = 1 K s γ (Z 1 + Z 2 ) tgδ A s 2 Q b = p b (N q -1) A b p b A b = esfuerzo efectivo de sobrecarga en la base del pilote. = área de la base del pilote.

Tabla 2.1 Valores de Ks y δ para pilotes hincados Ks Material del Pilote δ Densidad relativa baja (φ 35 ) Densidad relativa alta (φ > 35 ) Acero Concreto Madera 20 3/4φ 2/3φ 0.5 1.0 1.5 1.0 2.0 4.0

Capacidad de Carga Admisible de un Pilote y Q s + Q b 2.5 Q s 1.5 + Q b 3.0

Fricción Negativa - Pilote hincado a través de una arcilla blanda, hasta estrato incompresible - Sobrecarga en el terreno genera fricción negativa - Pilote hincado sobre el relleno recién colocado

Fricción Negativa Fuerza = 0.45 H α (C p + C r ) S Donde: H = altura de relleno o suelo compresible α = factor de adhesión, generalmente 1.0 C p = resistencia cortante pico C r = resistencia cortante residual S = circunferencia del pilote

B O.I.H U RESIDUAL RELLENO O SUELO COMPREIBLE PICO O.I.H ESTRATO PORTANTE Figura 2.2: Distribución Asumida de la Fricción Negativa

Capacidad de Carga de Grupos de Pilotes Eficiencia de Grupo E f = Carga promedio del pilote en grupo en la falla carga de falla en pilote individual Suelos Granulares E f = 1.0 S > 3 d Suelos Cohesivos Q u = B 1 B 2 c N c λ

Capacidad de Carga de Grupos de Pilotes Donde: B 1 = altura de relleno o suelo compresible B 2 = factor de adhesión, generalmente 1.0 D = resistencia cortante pico N c = resistencia cortante residual λ = circunferencia del pilote c = cohesión promedio

Capacidad de Carga de Grupos de Pilotes También se utiliza la Figura 2.3 Q u = n Q u E f n = número de pilotes en el grupo E f = eficiencia de grupo

Figura 2.3: Eficiencias de Grupo de Pilotes en Suelo Cohesivo

Formulas de Eficiencia para Grupos de Pilotes 1. Metódo de Converse - Lambe (Bolin 1941). η g = 1 ξ.[(n 1).m+(m 1).n] 90 m.n η g = Eficiencia de un grupo de pilotes m = Número de filas n = Número de pilotes d ζ = arctg (en grados) s d = Diámetro de pilote

Formulas de Eficiencia para Grupos de Pilotes 2. Metódo de Poulos y Davis (1980). 1 η2 g (m.n)2. Q2 = B Q2 B Q B Q O = Capacidad de carga última del grupo de pilotes = Capacidad de carga última del pilote individual

Formulas de Eficiencia para Grupos de Pilotes 3. Metódo de Sayed y Clemente (1990). η2 g η ' s = 1 (1 η ' k)ρ η s = Eficiencia geométrica de un grupo de pilotes circulares ρ = Factor de fricción K = Factor de interacción de grupo S = 2 x{ [(n 1) x s+ d] + [( m-1) s+ d] } ππ x m x n x d Para pilotes de sección cuadrada π se reemplaza por 4 d se reemplaza por b (ancho del pilote)

Suelos que Contienen Estratos Blandos a) Pilotes de fricción en arcilla b) Pilotes de punta en arena o grava Donde: (B Q + 1.15 H) (L + 1.15 H) Q = carga del grupo B = ancho del grupo L = longitud del grupo H = del gráfico correspondiente

RELLENO RECIENTE O ARCILLA BLANDA (PUEDE ESTAR AUSENTE) 2 3 D D ESTRATO PORTANTE (ARCILLA) B 60 CAPA DEBEIL Figura 2.4: Distribución de Carga para Pilotes de Fricción

ESTRATO PORTANTE (ARCILLA O GRAVA) B H 60 CAPA DEBEIL Figura 2.5: Distribución de Carga para Pilotes de Punta

ν = 0.2 Figura 3.1: Valores del Factor de Influencia Ip para un Pilote en un Estrato Compresible de Profundidad Finita, ν = 0.2

ν = 0.4 Figura 3.2: Valores del Factor de Influencia Ip para un Pilote en un Estrato Compresible de Profundidad Finita, ν = 0.4

ν = 0.4 Figura 3.3: Valores del Factor de Interacción para Pilotes en un Estrato Compresible de Profundidad Finita, ν = 0.5

Figura 3. 4: Relación del Asentamiento del Grupo de Pilotes al Asentamiento de un Pilote

Figura 3. 5: Método Simplificado para Estimar el Asentamiento del Grupo de Pilotes Mediante la Cimentación Profunda Equivalente

Asentamientos de Pilotes y Grupos - Asentamiento de un pilote en arcilla - Asentamiento de un grupo de pilotes en arcilla - Asentamiento de un pilote en arena o grava - Asentamiento de un grupo de pilotes en arena o grava - Método simple para estimar el asentamiento de un grupo - Compresión del pilote

Asentamiento de un Pilote Individual en Arcilla Donde: ρ = Q Iρ L E s Q = carga en el pilote. L = longitud del pilote. E s = módulo de Young del suelo para asentamiento a largo plazo. E s = (1 + ν )(1-2ν ) m ( 1 -ν ) m v es el valor promedio de cada capa y ν es la relación de Poisson: 0.4 arcilla SC, arcilla NC rígida y 0.2 arcilla NC blanda firme. Iρ = factor de influencia, obtenido de las Figuras 3.1 y 3.2 v

Asentamiento de Pilotes Dentro de un Grupo en Arcilla Donde: ρ = i k ρ1(qi + Qj αij) j= 1 j i ρ 1 = asentamiento del pilote i bajo carga unitaria. Q i = carga del pilote i. Q j = carga en el pilote j, donde j es cada uno de lo otros pilotes en el grupo, en turno. α ij = es el factor de interacción entre los pilotes i y j. El valor de α de pende del espaciamiento de los pilotes y se obtienen de la Figura 3.3.

Asentamiento de un Grupo de Pilote Individual en Arena o Grava Unico método confiable es ejecutar un ensayo de carga. Asentamiento de un Grupo de Pilotes en Arena o Grava α = (asentamiento del grupo de pilotes (asentamiento del pilote individual bajo la misma carga de trabajo)

Formula de Hinca Las fórmulas de hinca de pilotes tratan de relacionar la capacidad portante de un pilote con su resistencia al hincado. Aunque desacreditadas por muchos ingenieros, las fórmulas de hinca todavía se utilizan en el sitio, como una verificación de las predicciones de diseño utilizando la mecánica de suelos. No se recomienda el empleo de las fórmulas de hinca en el diseño de pilotes; sin embargo, a pesar de sus limitaciones puede utilizarse para ayudar al ingeniero a evaluar las condiciones del terreno en un pilotaje, revelando probablemente variaciones que no fueron aparentes durante la investigación de campo.

Formula de Hinca Las capacidades de carga de pilotes determinadas en base a las fórmulas de hincado no son siempre confiables. Deben estar apoyadas por experiencia local y ensayos; se recomienda precaución en su utilización. Existe un gran número de fórmulas de hincado, tal como la muy conocida fórmula del Engineering News Record. La Tabla 4.1 de US Navy (1982) recomienda el empleo de fórmulas de hinca según el martillo a ser utilizado. Estas fórmulas pueden utilizarse como una guía para estimar las capacidades admisibles de los pilotes y como control de construcción cuando están complementadas por ensayos de carga.

Para martillos en caída libre Para martillos de acción simple Para martillos de doble acción diferencial (Q v ) c ad = 2 WH S+1 (Q v ) a,c ad = 2 WH S+ 0.1 (Q v ) a ad = 2 E S+ 0.1 (Q v ) b,c ad = 2 WH S+ 0.1 W W D (Q v ) b ad = 2 E S+ 0.1 W W D Tabla 4.1: Fórmulas Básicas de Hincado de Pilotes (Design Manual DM 7.2, 1982)

Formula de Hinca a b c = usar cuando los pesos hincados son menores que los pesos de martillo = usar cuando los pesos hincados son mayores que los pesos del martillo = fórmula de hincado de pilotes basada en la fórmula de Engineering News (Q v ) ad = carga admisible del pilote en libras H E S W D = altura efectiva de caída en pies. = energía real liberada por el martillo por golpe en pie-libra = promedio neto de penetración en pulgadas por golpe para las últimas 6 pulgadas del hincado. = pesos hincados incluyendo el pilote. Nota : la relación de pesos (WD/W) debe ser < 3

Ensayo de Carga en Pilotes Generalidades Formas y tipos de aplicación de carga Procedimientos de carga Criterios de carga de falla

Generalidades - Unica manera de saber si el pilote es capaz de soportar la carga - Mide características de carga-deformación - Permite verificar el método de diseño - Predice asentamiento

Formas y Tipos de Aplicación de Carga - Carga aplicada contra marco de reacción Pilotes de anclaje Anclaje enterrado - Carga aplicada contra plataforma cargada - Carga aplicada directamente

Viga de Prueba Plancha de acero Gata hidráulica Micrómetro Plancha de prueba Viga referencia Pilote de prueba Pilote de anclaje a) Pilotes simple

Viga de acero Viga de prueba Micrómetro Plancha de prueba Gata hidraúlica Viga de referencia Cabezal de concreto de pilotes Pilotes de anclaje b) Grupo de pilotes Figura 5.1: Sistema de Marco de Reacción para Pilotes de Anclaje

Vigas de referencia 3.60 10 Micrómetros 50 1.20 1.20 50 1.45 10 1.45 3.40.60 3.60.73 2.14 CORTE A-A ESC. 1:50 Figura 5.2: Espacio Libre Plancha.90.60.60 variable de 10 a 20 Vigas de referencia Primera Carga con Anclajes Enterrados Micrómetros Bloque de concreto Pilote de prueba Espacio anclado

Caja ó plataforma cargada Viga transversal Diamantes de madera Plancha de acero Plancha de prueba Viga de referencia Vigas de prueba Gata hidraúlica Micrómetros Pilote de prueba Figura 5.3: Sistema de Aplicación de Carga por Gata Hidráulica Actuando frente a Plataforma Cargada

Pesos Viga transversal Cuñas Vigas de prueba Plancha de acero Durmientes Viga de referencia Pilote de prueba Figura 5.4: Sistema de Aplicación de Carga Directamente al Pilote Usando una Plataforma Cargada

Reglas para Determinar la Carga de Ruptura 1. Limitado el asentamiento total a) Absoluto: 1.0 pulgada (Holanda, Código de New York) b) Relativo: 10% de diámetro de pilote (Inglaterra) 2. Limitado el asentamiento plástico 0.25 pulg. (6.35 mm) (AASHTO) 0.33 pulg. (8.40 mm) (Magnel) 0.50 pulg. (12.7 mm) (Código de Boston) 3. Limitando la resolución asentamiento plástico/asentamiento elástico 1.5 (Christiani y Nielsen) 4. Relación máxima Incremento asentamiento elástico Incremento asentamiento plástico (Szechy)

Reglas para Determinar la Carga de Ruptura 5. Limitando la relación asentamiento plástico/carga a) Total: 0.01 pulg/ton (California, Chicago) b) Incremento: 0.03 pulg/ton (Ohio) 0.05 pulg/ton (Raymond Co.) 6. Limitando la relación asentamiento plástico/carga a) Total: 0.01 pulg/ton (Código de New York) b) Incremento: 0.03 pulg/ton (Raymond Co.) 7. Relación máxima Incremento asentamiento (Vesic, 1963) Incremento carga 8. Curvatura máxima de la curva log W/log Q (De Beer, 1967) 9. Postulado de Van der Veen (1953) W = β ln 1 Q Q max

a) Método de Davisson.- donde: La carga límite propuesta es definida como la cargaque corresponde a un asentamiento que excede la compresión elástica del pilote por un valor X dado por: D = diámetro (mm) X = en (mm) X = 3.8 + D 120 El método de Davisson se aplica a ensayos de velocidad de penetración constante, si se aplica a ensayos con carga mantenida, resulta conservador.

b) Método de Chin Se admite que la curva carga-asentamiento cerca a la rotura es hiperbólica. En este método el asentamiento es dividido por su correspondiente carga y el gráfico pasa a ser una curva de asentamiento/carga vs. asentamiento. Los puntos obtenidos tienden a formar una recta y la inversa de la pendiente es la carga de rotura. Este método se aplica a pruebas rápidas o lentas, ya que el tiempo de aplicación de los estados de carga es constante. c) Método de De Beer La curva carga vs. asentamiento es llevada a un gráfico log-log. Para los valores de carga mayores, los puntos tienden a caer en dos rectas y su intersección es la carga de rotura.

d) Criterio de 90% de Brinch-Hansen La carga de rotura será aquella cuyo asentamiento es el doble del asentamiento medido para una carga que corresponde al 90% de la carga de rotura. e) Método de Fuller y Hoy De acuerdo a este criterio, la carga de rotura es aquella que corresponde al punto en la curva carga-asentamiento tangente a una recta de inclinación 0.05 in/ton. f) Método de Butler y Hoy La carga de rotura es definida como aquella corresponente al punto de intersección de dos rectas tangentes, la primera corresponde a la tangente a la curva y que tenga una inclinación de 0.05 in/ton. y la segunda recta tangente es aquella paralela a la línea de compresión elástica del pilote y tangente a la curva.

1000 Carga, tons 200 100 (Q v ) ult C A x B x = 0.15 + D/120 Q va = (AE/L) 1 pulg = 25.4 mm 1 ton = 8.9 kn 0 0 1 2 3 Carga, tons 100 10 (Q v ) ult 0.01 0.10 1.00 10.00 5 1 pulg = 25.4 mm 1 ton = 8.9 kn Deformación, pulg. (a) Deformación, pulg. (c) /Q va pulg/ tons 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 Deformación, pulg. (b) 1 Q v ) ult /Q va = C 1 C 2 (Q v ) ult = 1/ C 1 Q va ((Q v ) ult ) / ( + (Q v ) ult C 2 ) 1 pulg = 25.4 mm 1 ton = 8.9 kn 0 1 2 3 200 100 90% x (Q v ) ult (Q v ) ult 1 pulg = 25.4 mm 1 ton = 8.9 kn 50% x u u 0 0 1 2 Deformación, pulg. (d) Figura 5.5: Evaluación de Ensayos de Carga: a) método de Davvisson b) método de Chin c) método De Beer d) método al 90%.

Figura 5.6 Evaluación de Ensayos de Carga: a) método de Hansen al 80% b) método de Mazurkiewicz c) método de Fuller y Hoy d) método de Vander Veen

ANEXO PROGRAMA DE COMPUTO PARA EL CALCULO DE LA CAPACIDAD ULTIMA DE PILOTES BAJO CARGA AXIAL Introducción El programa está basado en la utilización de fórmulas empíricas para el cálculo de la capacidad última de pilotes individuales. Estas fórmulas se aplican a tipos de suelos agrupados de acuerdo a la clasificación propuesta por Aoki-Velloso (1975). P.P. Velloso (1982) establece correlaciones sólo para suelos de dos clases y Meyerhof (1976) sólo se aplica a suelos no cohesivos y limos no plásticos. Los factores de seguridad los proporciona el usuario y se usan en todas las fórmulas con excepción de la de Decourt-Quaresma, donde el FS es 1.3 para carga por fricción y 4.0 para carga por punta. El programa fue presentado originalmente por Bortolucci et al (1988) y modificado por Guillén (1993).

(3) En la transición de estratos se adoptan los parámetros del estrato superior, si la transición ocurre después de 0.5 m.; en caso contrario, los parámetros que se adoptan son del estrato inferior y el valor del SPT será el que corresponde al metro subsiguiente. Con relación a la última simplificación, es importante un análisis más cuidadoso de los resultados en los niveles de transición y también evitar la introducción de estratos menores que un metro de espesor. Simplificaciones Adoptadas Se adoptan en el programa las siguientes simplificaciones: (1) El valor del ensayo SPT en el primer metro del sondaje siempre se considera igual a cero : SPT (0) = 0. (2) El valor de SPT se relaciona al metro inmediatamente inferior, es decir SPT (1) corresponde a un intervalo entre 1.0 y 2.0 m. de profundidad del sondaje.

cada estrato, valores del ensayo SPT para cada metro y el factor de seguridad, (no se aplica a la fórmula de Decourt Quaresma, la que fija 1.3 para carga lateral y 4.0 para carga puntual) Los factores de correlación indicados en la Tabla A-1, son definidos por el propio programa, en función al tipo de suelo. Con relación a las características del pilote se establecen los siguientes datos: cota superficial del pilote, diámetro del fuste ( o dimensión del lado en el caso de una sección cuadrada) y el diámetro de la base, en caso de un alargamiento de la misma.

AOKI-VELLOSO DECORT- QUARESMA P.P. VELLOSO (*) TIPO DE SUELO CODIGO Kp (kpa) α (%) Kl (KPa) K (Pa) a (KPa) b a Arena 100 1000 1.4 14.00 400 600 1.00 5.0 Arena Limosa 120 800 2.0 16.00 400 500 1.00 8.5 Arena Limosa- Arcillosa 123 700 2.4 16.80 400 500 1.00 8.5 Arena Arcillosa 130 600 3.0 18.00 400 500 1.00 8.5 Arena Arcillosa- Limosa 132 500 2.8 14.00 400 500 1.00 8.5 Limo 200 400 3.0 12.00 200 430 1.00 10.0 Limo Arenoso 210 550 2.2 12.10 250 430 0.87 10.0 Limo Arenoso- Arcilloso 213 450 2.8 12.60 250 430 0.87 10.0 Limo Arcilloso 230 230 3.4 7.82 200 430 1.00 10.0 Limo Arenoso- Arcilloso 231 250 3.0 7.50 200 430 1.00 10.0 Arcilla 300 200 6.0 12.00 120 250 1.00 6.3 Arcilla Arenosa 310 350 2.4 8.40 120 250 1.00 6.3 Arcilla Arenosa- Limosa 312 300 2.8 8.40 120 250 1.00 6.3 Arcilla Limosa 320 220 4.0 8.80 120 250 1.00 6.3 Arcilla Limosa- Arenosa 321 330 3.0 9.90 120 250 1.00 6.3 Tabla A-1: Factores de Correlación

Los método usados son los siguientes: (1) Método de Aoki-Velloso La entrada de datos para el cálculo basado en el método de Aoki Velloso se empieza a través de los parámetros relativos al tipo de pilote F1 F2. Estos valores son proporcionados por el usuario y se indican en la Tabla A-2 TIPO DE PILOTE F1 F2 FRANKI 2.50 5.0 ACERO 1.75 3.5 CONCRETO 1.75 3.5 STRAUSS 1.70 3.0 PREMOLDEADO 1+ D (cm) 80 2F1 EXCAVADO 3.00 6.0 Tabla A-2: Parámetros Relativos al Tipo de Pilote: Aoki-Velloso

Los resultados son proporcionados desde 1.00 a 2.00 m. de longitud del pilote hasta la profundidad final del sondaje. Las fórmulas son las siguientes: Donde: R l = AI1 F2 R p x = A l i = CA p x ( K N p i x K x N F1 R l = resistencia lateral A l1 = área lateral por metro lineal de pilote N i = SPT en el punto i K li = αi x Kl (factor de correlación) CA = cota superficial del pilote L = penetración del pilote R p = resistencia por punta A p = área de la punta K p = factor de correlación N p = SPT de la punta p Ii )

(2) Método de Decourt-Quaresma No existe entrada de datos específicos y los resultados se presentan para longitudes del pilote desde 1.00 m. Hasta la profundidad final del sondaje. Las fórmulas usadas son las siguientes: Donde: R R l P =10 x p x L x = Ap x K x N P+1 P-1 N 3 L CA +1 N L CA SPT promedio a lo largo del fuste p = perímetro del pilote K = factor de correlación N P+ 1 SPT promedio en la longitud de 3.0. Próximos a la P-1 punta (1.0 m. encima de la punta, en la punta y 1.0 m. debajo de la punta).

(2) Método de Pedro Paulo Velloso Se empieza la entrada de datos con los valores de lamba y theta, que son los factores relativos de carga del pilote y el tipo de pilote. Los valores propuestos son: PILOTE EN TRACCION λ = 0.7 PILOTE EN COMPRESION λ = 1.0 PILOTE HINCADO θ = 1.0 PILOTE EXCAVADO θ = 0.5 El programa genera el valor de " ß " : β = 1.016-0.016 * D 0.035 e

El valor de ß es menor que 0.2 y D e es el diámetro efectivo del pilote. Los resultados se presentan desde una profundidad de " 8D e " hasta una profundidad de " 3.5D e " por encima de la profundidad final del sondaje. Las fórmulas usadas son las siguientes: N N D e Donde: b i b i a a i i P P-8De P+ 3.5 D P R l = R p = A A l1 p x θ x λ x x β x θ L i = CA N b i a i ( a P, i P-8 D x N e + 2 i b, i N ) b i a i P+3.5 D = promedio de los productos N b.a desde 8D e por encima de la punta del pilote hasta la punta del pilote (b se adopta igual a 1). e = idem, desde la punta hasta 3.5 D e por debajo de la punta del pilote. = diámetro efectivo del fuste del pilote P e

Los resultados se presentan para longitudes de pilote de 1.0 m. hasta una profundidad de 2.0 m. por encima de la profundidad final del sondaje. Las fórmulas usadas son las siguientes: Donde: R l = M n x A l1 x L i= CA R p = Nm x Ap x Q N i Q = es el valor menor entre Q 1 y Q 2 Q 1 = 10 x T s x N P+ D P+ 1 Q 2 = es el valor mayor entre Q 3 y Q 4 Q 3 = Z Ts x D T s x D e Q 4 = N b e x N p P-1 P-Z b e

con: T s = 40 KPa para suelos no cohesivos y T s = 30 KPa para suelos limosos no plásticos y por extensión a todos los demás suelos Z b = longitud del pilote limitada a 10 D e El método de Meyerhof se presenta sin ó corrección de los valores de SPT, en el último caso se emplean las siguientes fórmulas: Donde: N c = N c =, N para σ <100 KPa 2000, 0.77 x log10 x N para > 100 KPa, σ σ N c = SPT corregido σ = esfuerzo efectivo al inicio del metro considerado

CIMENTACIONES PROFUNDAS (a) Primera edición digital Julio, 2011 Lima - Perú Jorge E. Alva Hurtado PROYECTO LIBRO DIGITAL PLD 0106 Editor: Víctor López Guzmán http:/ / www.guzlop-editoras.com/ guzlopster@ gmail.com guzlopnano@ gmail.com facebook.com/ guzlopster twitter.com/ guzlopster (51 1)428 4071 - (51 1)999 921 348 Lima - Perú

PROYECTO LIBRO DIGITAL (PLD) El proyecto libro digital propone que los apuntes de clases, las tesis y los avances en investigación (papers) de las profesoras y profesores de las universidades peruanas sean convertidos en libro digital y difundidos por internet en forma gratuita a través de nuestra página web. Los recursos económicos disponibles para este proyecto provienen de las utilidades nuestras por los trabajos de edición y publicación a terceros, por lo tanto, son limitados. Un libro digital, también conocido como e-book, ebook, ecolibro o libro electrónico, es una versión electrónica de la digitalización y diagramación de un libro que originariamente es editado para ser impreso en papel y que puede encontrarse en internet o en CD-ROM. Por, lo tanto, no reemplaza al libro impreso. Entre las ventajas del libro digital se tienen: su accesibilidad (se puede leer en cualquier parte que tenga electricidad), su difusión globalizada (mediante internet nos da una gran independencia geográfica), su incorporación a la carrera tecnológica y la posibilidad de disminuir la brecha digital (inseparable de la competición por la influencia cultural), su aprovechamiento a los cambios de hábitos de los estudiantes asociados al internet y a las redes sociales (siendo la oportunidad de difundir, de una forma diferente, el conocimiento), su realización permitirá disminuir o anular la percepción de nuestras élites políticas frente a la supuesta incompetencia de nuestras profesoras y profesores de producir libros de alta calidad en los contenidos, y, que su existencia no está circunscrita solo a las letras. Algunos objetivos que esperamos alcanzar: Que el estudiante, como usuario final, tenga el curso que está llevando desarrollado como un libro (con todas las características de un libro impreso) en formato digital. Que las profesoras y profesores actualicen la información dada a los estudiantes, mejorando sus contenidos, aplicaciones y ejemplos; pudiendo evaluar sus aportes y coherencia en los cursos que dicta. Que las profesoras y profesores, y estudiantes logren una familiaridad con el uso de estas nuevas tecnologías. El libro digital bien elaborado, permitirá dar un buen nivel de conocimientos a las alumnas y alumnos de las universidades nacionales y, especialmente, a los del interior del país donde la calidad de la educación actualmente es muy deficiente tanto por la infraest ructura física como por el personal docente. Elpersonal docente jugará un rol de tutor, facilitador y conductor de proyectos de investigación de las alumnas y alumnos tomando como base el libro digital y las direcciones electrónicas recomendadas. Que este proyecto ayude a las universidades nacionales en las acreditaciones internacionales y mejorar la sustentación de sus presupuestos anuales en el Congreso. En el aspecto legal: Las autoras o autores ceden sus derechos para esa edición digital, sin perder su autoría, permitiendo que su obra sea puesta en internet como descarga gratuita. Las autoras o autores pueden hacer nuevas ediciones basadas o no en esta versión digital. Lima - Perú, enero del 2011 El conoc imiento es útil solo si se difunde y aplica Víctor López Guzmán Editor