Cimentaciones sobre pilotes en Roca. Pruebas de hinca. Autor: Eliezer Castillo Martínez. Estudiante 5to año Ingeniería Civil. Tutor: Dr. Ing. Luis O. Ibañez. Dpto Ingeniería Civil. Universidad Central de Las Villas. Villa Clara. Cuba Resumen En este trabajo se realizara un estudio y crítica de las expresiones para determinar la capacidad de carga de pilotes en roca así como también de las expresiones dinámicas para la determinación de la capacidad de carga en pilotes. También se hará un estudio y critica de los métodos para la realización de ensayos de carga in-situ en pilotes. Para esto es necesario desarrollar una búsqueda bibliográfica con el fin de que nos permita realizar un análisis adecuado para el desarrollo de la tesis. Introducción La capacidad de una cimentación sobre pilotes para soportar cargas o asentamientos, depende de forma general de la resistencia por el fuste del pilote y de la resistencia por la punta del mismo. Para el caso que analizaremos es específico ya que son pilotes hincados en roca, y esto lo diferencia de la capacidad de carga de los pilotes no hincado en roca. En casos de responsabilidad donde se requieran garantías excepcionales es recomendable realizar pruebas de carga sobre los pilotes construidos. Éstas pueden ser destructivas y no destructivas. Los cálculos asociados al estudio de las cimentaciones profundas son poco precisos, y por ello, la realización de pruebas de carga “in situ” resulta especialmente recomendable. Las pruebas de carga deben realizarse sobre pilotes de tamaño semejante (longitud y diámetro) a aquéllos a cuyo estudio vayan a aplicarse los resultados; de esa forma no será necesario introducir imprecisiones importantes a la hora de considerar el efecto escala. Las pruebas de carga deben realizarse sobre pilotes construidos en terrenos semejantes (preferiblemente, en la propia obra) al caso en estudio y, sobre todo, deben ser construidos con técnicas análogas. La máxima utilidad de los ensayos de carga “in situ”, se obtiene cuando los pilotes ensayados son los propios pilotes cuyo comportamiento se quiere conocer, pero el ensayo sobre los propios pilotes de obra, sin embargo, impide alcanzar la carga de rotura, ya que si esta se alcanza sería destructiva. La medida de cargas y movimientos, debidamente interpretada, conduce a un conocimiento bastante preciso de la resistencia por punta y fuste. 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. 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. 1.1Capacidad de carga de pilotes en roca 1.1.1Resistencia por fuste de pilotes empotrados en roca 1.1.1.1Teorías existentes Se distinguen, en principio, dos grandes grupos para la evaluación de la resistencia por fuste de pilotes empotrados en roca. En uno se calcula su valor como función lineal de la resistencia a compresión simple; mientras que en el otro grupo si obtiene a partir de la raíz cuadrada de dicha resistencia a compresión simple (sc). Además, y como casos particulares, se consideran otras teorías cuyas expresiones no responden a ninguna de las dos formas de cálculo de la resistencia última por fuste indicadas anteriormente: Normativa DIN 4014 (1980). Williams y Pells (1981). Serrano y Olalla (2004; 2006). Por último, completando a los distintos modelos existentes que permiten obtener la resistencia por fuste como función lineal de la resistencia a compresión simple, se estudia la formulación propuesta por Jiménez Salas et al. (1981) para el cálculo de dicha resistencia por fuste. 1.1.1.1.1 Resistencia por fuste como función lineal de la resistencia a compresión simple Torne (1977) propone los siguientes valores mínimo y máximo para el cálculo de la resistencia por fuste: exp. 1.1 Poulos y Davis (1980) establecen una resistencia admisible por fuste de 0.05 sc. Suponiendo un coeficiente de seguridad de 3, se obtiene una resistencia última de 0.15 sc, proporcionándose además una resistencia última de 0.45 MPa para el caso de rocas que no estén meteorizadas: exp. 1.2
Tanto en esta teoría como en las formuladas a continuación, se considera un coeficiente de seguridad de 3. Aunque se trata de un valor elevado respecto del coeficiente de seguridad de 2.5 usado tradicionalmente para la evaluación de la resistencia por fuste, en el análisis comparativo la resistencia última por fuste se ha obtenido siempre multiplicando el valor de la carga admisible por 3. La formulación ofrecida por Hooley y Lefroy (1993) solamente es aplicable para ocas fuertemente meteorizadas, con una resistencia a compresión simple muy baja, inferior a 0.25 MPa: exp. 1.3
Resistencia por fuste de pilotes empotrados en roca como función lineal de la resistencia a compresión simple: f(sc) tult = a·sc Autores
Thorne Fecha
1977 Coeficiente a
0,05 ? 0.1 Limitaciones
– Observaciones
Propone un valor
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