CAUSAS HUNDIMIENTO PILOTES

1. © Jorge Franco (2002 – jorge.franco@terra.es //
Lo suyo es tantear dos valores más o menos extremos, uno que no me cumpla y
otro que sí lo haga. Luego interpolamos entre estos dos y sacamos la Ze.
http://www.terra.es/personal/jorge_f )
1.- HUNDIMIENTO PILOTE AISLADO
1.1.- Datos del terreno
Hago una tabla con los datos de cada uno de los estratos del terreno.
Estrato
CU
(T/m2)
φ
( º )
E
(T/m2)
ν apγ
(T/m3)
'γ
(T/m3)
NSPT
qa
(T/m2)
1
2
3
1.2.- Resists. unitarias por punta y fuste de cada estrato
Hago otra tabla. Calculo cada resist. unit. Con HP o tablas
siguientes.
Resists. units. por punta
(T/m2)
Resists. units. por fuste
(T/m2)
1pr 2pr 3pr 1fr 2fr 3fr pA
(m2)
fA
(m2)
2
4
D
π ⋅ D hπ ⋅ ⋅
1.3.- Tabla de resultados
Ilustración 1: Esquema resistencia por punta (SUELO GRANULAR). En suelo
COHERENTE es 4D / 2D / 2D
Ze
(m)
suppr
(T/m2)
inf1pr
(T/m2)
segpr
(T/m2)
infpr
(T/m2)
pr
(T/m2)
pA
(m2)
pR
(T)
fR
(T)
admQ
(T)
De estas dos saco
r infp
La saco
con las 2
anteriores
r r 2
D
4
π p pr A⋅ f fr A⋅
3 2
p fR R
+
1
4
sup inf
2
p p+
3 2
p f
adm
R R
= +Q
º
s
N
Q
n pilotes
= adm sQ Q>
TANTEO CON LA HP49::
Entro con: Ze – rp – D – L1 – rf1 – rf2
Siendo:
Ze profundidad de empotramiento (ver dibujo anterior)
rp Resist. unitaria punta ponderada (OJO calcular a mano)
rf1 y rf2 Resist. uitarias por fuste de los estratos 1 y 2.
L1 espesor del estrato 1 (según dibujo anterior)
D diámetro del pilote (m)
1.4.- Cálculo resistencia por punta
Siguiendo el ejemplo del gráfico anterior:
1 2
sup
(8 )
8
p e p e
p
r D z r z
r
D
− + ⋅
=
2
inf1
3
3
p
p
D r
r
D
⋅
= inf1 seg inf inf1p p p pr r r r< ⇒ =
2
seg
3
3
p
p
D r
r
D
⋅
=
inf1 seg
inf1 seg inf
2
p p
p p p
r r
r r r
+
> ⇒ =
sup inf
2
p p
p
r r
r
+
=
p p pR r A= ⋅
TERRENO ESTRATIFICADO: Delimitación de zonas que intervienen en la
resistencia por punta Hacemos una ponderación:
Zona activa
superior
Zona activa
inferior
Zona de
seguridad
Suelos granulares
(arenas) 8⋅ D 3⋅ D 3 D⋅
Suelos cohesivos
(arcillas, fangos) 4 D⋅ 2 D⋅ 2 D⋅
1.5.- Cálculo resistencia por fuste
Siguiendo el ejemplo del gráfico anterior:
1 1 2 2f f f f f fi ifR r A r A r A= ⋅ + ⋅ = ⋅∑
1 ( ) (8 )f eA D D zπ= ⋅ ⋅ − 2 ( ) ( )f eA D zπ= ⋅ ⋅
1.6.- Carga de hundimiento, Carga admisible y Carga de
servicio
h
h p f adm
Q
Q R R Q
F
= + → =
Tomamos un F=3 para la resistencia por punta, por ser más
indeterminada, y un F=2 para la resistencia por fuste:
3 2
p f
adm
R R
Q = +
La Carga de Servicio es el esfuerzo vertical total (N) entre el número
de pilotes del encepado:
º
s
N
Q
n pilotes
= es la carga por cada pilote
Debe cumplirse que la Carga de Servicio sea inferior a la Carga
admisible:
s admQ Q<
Si no se cumple, tengo que aumentar el empotramiento (ze) hasta que
se cumpla.
1.7.- Resistencia por PUNTA UNITARIA según materiales
ARENAS
HINCADOS 4Pr N= ⋅ (Kg/cm2)
EXCAVADOS 2Pr N= ⋅ (Kg/cm2)
GRAVAS
HINCADO EXCAVADO (x0,5)
GRAVAS LIMPIAS rp = 200 (Kg/cm2) 100 (Kg/cm2)
GRAVAS ARENOSAS 120 60
GRAVAS ARCILLOSAS 60 30
ARCILLAS
9 4,5p ur c qu= ⋅ = ⋅ (Kg/cm2) Siendo
1
2
u uc q=
NOTA: Según esta ecuación, la resistencia unitaria por punta en una arcilla es muy
inferior a la de una arena.
ROCAS
PILOTE PERFORADO APOYADO pA ar qρ= ⋅
PILOTE PERFORADO EMPOTRADO
EN LA ROCA pE f pAr d r= ⋅
ρ
Roca sana 0,6 a 0,4
Roca fracturada 0,4 a 0,2
Roca mal estado 0,2 a 0,1
1 0,4f
e
d 3
D
= + ⋅ ≤
e = long. De empotramiento en roca
D = diámetro pilote
1.8.- Resistencia por FUSTE UNITARIA según materiales
ARENAS
HINCADOS
2
0,02 1( / )fr N Kg m= ⋅ ≤ c
EXCAVADOS
2
0,75 0,02 0,75( / )fr N K cm= ⋅ ⋅ ≤ g
GRAVAS
HINCADO EXCAVADO (x0,75)
GRAVAS LIMPIAS rf = 1 (Kg/cm2) 0,75 (Kg/cm2)
GRAVAS ARENOSAS 0,8 0,6
GRAVAS ARCILLOSAS 0,6 0,45
ARCILLAS
PILOTE DE HORMIGÓN
2
1( / )
1
u
f
u
c
r Kg cm
c
= ≤
+
PILOTE DE ACERO
2
0,8 1( / )
1
u
f
u
c
r Kg cm
c
= ⋅ ≤
+
ROCAS
2
0,5 5(Kg/cm )f ur q= ⋅ ≤
OJO 5 Kg/cm2 es el límite de resistencia estructural del hormigón
CÁLCULO DE PILOTES I – (HUNDIMIENTO) 2.- HUNDIMIENTO GRUPO DE PILOTES
Dos métodos:
a) Sumar las cargas de hundimento de cada pilote aislado y multiplicar por
un coeficiente.
b) Tratar el grupo de pilotes como un gran pozo POZO EQUIVALENTE
2.1.- Método A
OJO Todas las Qg se refieren a Qadm ya directamente, y NO a la Qh, previa a
la aplicación de los coeficientes de seguridad.
MATERIALES INCOHERENTES (ARENAS Y GRAVAS)
. .adm G adm iQ Qα= ⋅∑ gQ N>
PILOTES HINCADOS 1α ≥
PILOTES PERFORADOS 0,7 1aα =
En ambos casos suelo
coger 1α =
ROCAS
No se suele considerar el efecto grupo para separaciones mayores que 2D, lo cual
es casi siempre. Por tanto 1α = y la carga admisible de grupo será:
. .adm G adm iQ Q= ∑ gQ N>
ARCILLAS
Se utiliza la FÓRMULA DE LOS ÁNGELES (LAngeles en HP49)
. .adm G adm iQ Qη= ⋅∑
( 1) ( 1) 2 ( 1)( 1)
1
m n n m m n
m n
φ
η
π
 − + − + ⋅ − − = − ⋅
⋅
φ en radianes
2
D
arctg
S
φ
 
=  
⋅ 
m = número de pilotes por fila D = diámetro de los pilotes (m)
n = número de pilotes por columna S = separación entre pilotes (m)
2.1.- Método B
Dimensiones del POZO EQUIVALENTE:
B L H
S2+D S1+D Lpilote
Por tanto el PLANO DE CIMENTACIÓN está a una profundidad igual a Lpilote
Cálculo:
Qh Qs F (coef. Seguridad)
Brinch-Hansen N / (B*L) Qh/Qs > 3
Hago todos los cálculos como en zapatas y losas