Fundaciones Profundas
Fundaciones Profundas Tipos y usos Tipos de pilotes Métodos constructivos Capacidad de soporte de pilotes sometidos a cargas axiales: Fórmulas teóricas Fórmula general de hinca para estimar la capacidad de soporte de un pilote. Aplicación del PDA como elemento de control de hinca Pilotes sometidos a solicitaciones horizontales. Concepto del marco equivalente Pruebas de carga Efecto de la fricción negativa
Por qué se necesitan? Magnitud de las cargas aplicadas Disminución de asentamientos Tipo de carga (carga lateral) Propiedades del suelo Ubicación de la napa de agua Estructuras vecinas (socavación)
Cuando el estrato o estratos superiores del suelo son altamente compresibles y demasiado débiles para soportar la carga transmitida por la superestructura se usan pilotes para trasmitir la carga al lecho rocoso o una capa mas dura. Cuando no se encuentra un lecho rocoso a una profundidad razonable, los pilotes se usan para transmitir la carga estructural gradualmente al suelo. En este caso, la resistencia a la carga estructural aplicada se deriva principalmente de la resistencia a fricción desarrollada en la interfaz suelopilote.
Pilotes sometidos a fuerzas horizontales, resisten por flexión al mismo tiempo que transmiten las cargas verticales transmitida por la superestructura. Diseño y construcción de estructuras de contención de suelo, y fundaciones de estructuras altas sometidas a grandes cargas de viento y/o sismo. Fundaciones en suelos expansivos o colapsables que se extienden a gran profundidad por debajo de la superficie del terreno. Estos suelos se hinchan y contraen conforme al contenido de humedad y su presión de expansión es considerable. Fundación de torres de transmisión, plataformas marinas, losas de sótanos debajo del nivel freático son sometidas a cargas de levantamiento (uplift) Estribos de pilas de puentes, evitando posible perdida de capacidad de soporte por erosión del suelo
Tipos y uso de Pilotes
Según material (depende del tipo de carga, condiciones del subsuelo, nivel freático) Pilotes de acero (perfiles metálicos) Tubos Secciones H Pilotes de hormigón Prefabricados Pretensados Prefabricados Corrientes In situ Pilotes de madera
Según material Material Ventajas Desventajas Acero Fácil de manipular respecto al corte y extensión a la longitud deseada Resiste altos esfuerzos de hincado Penetra estratos duros como gravas densas y roca blanda (puntas y zapatas de hincado) Alta capacidad de carga Hormigón Prefabricado Hormigón In situ Resiste altos esfuerzos de hincado Resistente a la corrosión Combinable fácilmente con una superestructura de hormigón Relativamente barato Posibilidad de inspección antes de verter el concreto Madera Económico Fácil de manipular Pilotes permanentemente sumergidos son bastante resistente al deterioro Material relativamente caro Alto nivel de ruido durante hincado Susceptible a la corrosión Los pilotes H se dañan o deflexionan respecto a la vertical durante el hincado a través de estratos duros u obstrucciones mayores Difícil lograr un corte apropiado Difícil de transportar Pueden generarse vacíos si el concreto se cuela rápidamente En suelos blandos, los lados del agujero pueden desplomarse, comprometiendo el concreto Deterioro arriba del nivel freático Pueden dañarse durante el hincado fuerte Baja capacidad de carga Baja resistencia a cara de tensión
Según método de instalación Pilotes Hincados Desplazamiento del suelo Pilotes Pre excavados Reemplazo del suelo
Pilotes Hincados Ventajas Relativamente fácil de instalar Capacidad por punta especificada por penetración del pilote en cada golpe Compactación de material granular suelto durante la penetración Desventajas Ruido, vibraciones en estructuras vecinas Aumento de presión de poros en arcillas Asentamientos inducidos Disminución de resistencia en suelos sensitivos.
Pilotes Pre excavados Ventajas Variedad de métodos de construcción Desventajas Derrumbe de excavación (casing, fluidos viscosos)
Longitud del pilote?? Resistencia por punta Resistencia por fuste Pilotes de compactación Dependiendo de la fuerza o carga necesaria se estima la longitud del pilote
Instalación de pilotes Pilotes hincados Por peso muerto, martinete de acción simple, martinete de acción doble, martinete vibratorio In situ
Mecanismos de transmisión de carga