PILOTES Y FUNDACIONES

OMAR F. GEHTAI F. C.I: 20.141.512Concreto II

PROF: MARY LUJANO

fundaciones

FUNDACION• FUNDACIONES

• La cimentación o fundación es la parte de la construcción que se apoya sobre el terreno, constituye así la base del edificio y por tanto debe satisfacer la función estática de soportar los pesos de la superestructura en las peores condiciones de carga y repartirlos sobre el terreno en la profundidad necesaria.

Consideraciones y Normativas

EXPLORACION DEL SUELO Se deberán realizar estudios de suelos para cada

elemento de la subestructura, a fin de obtener la información necesaria para el diseño y la construcción de las fundaciones. La extensión de los estudios se deberá basar en las condiciones subsuperficiales, el tipo de estructura y los requisitos del proyecto. El programa de exploración deberá ser lo suficientemente exhaustivo como para revelar la naturaleza y los tipos de depósitos de suelo y/o formaciones rocosas encontrados, las propiedades de lo suelos y/o rocas, el potencial de licuefacción y las condiciones del agua freática.

MANUAL AASHTO SOBREINVESTIGACIONES SUBSUPERFICIALES (1988)

Como mínimo, el programa de exploración de suelos debe permitir obtener información suficiente para analizar la estabilidad y el asentamiento de las fundaciones con respecto a:

• Formaciones geológicas• Ubicación y espesor de las unidades de suelo y roca• Propiedades mecánicas de las unidades de suelo y roca, incluyendo su densidad, resistencia al corte y compresibilidad• Condiciones del agua freática• Topografía del terreno • Consideraciones locales, por ejemplo, la presencia dedepósitos de suelos licuables, vacíos subterráneosdebidos a la meteorización o actividad minera, opotencial de inestabilidad de taludes.

ENSAYOS PARA EL SUELO• Contenido de agua - ASTM D 4643• Gravedad específica - AASHTO T 100 (ASTM D 854)• Distribución granulométrica - AASHTO T 88 (ASTM D 422)

• Límite líquido y límite plástico - AASHTO T 90 (ASTMD 4318)

• Ensayo de corte directo - AASHTO T 236 (ASTM D 3080)

• Ensayo de compresión no confinado - AASHTO T 208 (ASTM D 2166)

• Ensayo triaxial no consolidado no drenado - ASTM D 2850

• Ensayo triaxial consolidado no drenado – AASHTO T297 (ASTM D 4767)

• Ensayo de consolidación - AASHTO T 216 (ASTM D 2435 o D 4186) Ensayo de permeabilidad - AASHTO T 215 (ASTM D 2434)

PILOTES

PILOTESComo ya sabemos, los pilotes de concreto

armado se utilizan en aquellas obras donde los cimientos son débiles. Para obtener una buena base para cimentar, se clavan en el terreno cierto número de pilotes y sobre sus cabezas, o sobre una losa de concreto que se asienta sobre aquéllas, se procede a levantar la construcción proyectada.

Se utilizan, pues, en obras en el mar o en los puertos, en terrenos arenosos muy sueltos, en terrenos fangosos, etc. Van constituidos por un pilar de concreto generalmente de sección circular, con una punta metálica, utilizada para que no sufra deformaciones durante la hinca y facilitar ésta.

Consideraciones y Normativas

Condiciones del suelo que requiere la cimentación profunda• El estrato o estratos superiores del suelo son

altamente compresibles y demasiado débiles para soportar la carga transmitida por la superestructura.

• Se quieren reducir o limitar los asientos del edificio.

• Existe peligro inminente de licuación de suelos, es decir, presencia de arenas sueltas y nivel freático alto.

• Presencia de suelos colapsables.

• La permeabilidad u otras condiciones del terreno impiden la ejecución de cimentaciones superficiales.

• Las cargas son muy fuertes y concentradas.

• Hay presencia de suelos expansivos, las cimentaciones con pilotes se consideran como una alternativa cuando éstos se extienden más allá de la zona activa de expansión y contracción.

• Las cimentaciones de algunas estructuras están sometidas a fuerzas delevantamiento.

• Hay presencia de fuerzas horizontales, las cimentaciones con pilotes resisten por flexión mientras soportan aún la carga vertical transmitida por la superestructura.

Consideraciones a tener en cuenta en la elección del tipo de

pilote

Pilotes Hincados• Ventajas• El material del pilote puede ser

inspeccionado antes de introducirlo en el suelo.

• Es estable en suelo exprimible.• No se daña con el

levantamiento del terreno ocasionado por el hundimiento de pilotes adyacentes.

• El procedimiento de construcción no se ve afectado por el agua subterránea.

• Pueden ser llevados fácilmente por encima del nivel del terreno, especialmente en estructuras marítimas

• Desventajas• Se pueden romper durante

hundimientos difíciles, o peor aún pueden sufrir daños mayores no visibles en condiciones difíciles de hundimiento.

• No son económicos si la cantidad de material en el pilote depende de los esfuerzos de manejo y hundimiento más que de los esfuerzos de la carga permanente.

• El ruido y la vibración durante el hundimiento pueden causar molestias o daños.

Pilotes Perforados• Ventajas• La longitud puede ser variada

fácilmente para adaptarse a las diversas condiciones del suelo.

• El suelo removido durante la perforación puede ser inspeccionado, de ser necesario, se puede muestrear o realizar pruebas in situ.

• Se pueden instalar en diámetros muy grandes.

• Son posibles alargamientos de hasta dos o tres diámetros en arcillas.

• El material del pilote no depende de las condiciones de manejo o hundimiento.

• Se pueden instalar en grandes longitudes

• Desventajas• Son susceptibles a desgaste o

“estrechamiento” en tierra “exprimible”.

• El concreto no se instala en condiciones ideales y no puede ser inspeccionado luego.

• El agua bajo presión artesiana puede empujar el cuerpo del pilote lavando el cemento.

• No se pueden formar extremos alargados en materiales no cohesivos.

RecomendacionesEs preciso mencionar que se debe investigar a profundidad el

comportamiento dinámico, las diferentes condiciones en los cabezales, las conexiones con otros elementos, el comportamiento carga deformación. No debemos olvidarnos también que la incertidumbre existente en el comportamiento de muchos suelos exige una mayor dedicación y profundización.

• Siempre pensar en utilizar concretos durables, pues la cimentaciones son las que están mas expuestas al ataque de la humedad, agentes químicos etc.

• Previo al diseño se debe exigir un estudio serio de suelos, no olvidemos que mientras mayor sea la confiabilidad de los parámetros utilizados, menor será el factor de seguridad.

Bibliografía• - Guía para el diseño de Pilotes, Rodrigo Urbina, Febrero del 2004,

Facultad de Ingeniería, departamento de Ingeniería Civil.

• - Consideraciones especiales en el diseño de fundaciones, Carlos Rodríguez, PhD, PE GEO Engineering.