SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 17
INTRODUCCION
Los pilotes tienen sus inicios desde la antigüedad ya que hombres prehistóricos
los utilizaban para asentar cimentaciones de sus poblados lacustres. Los romanos era
bien conocida esta práctica. en Holanda y Venecia en la edad media se empleaban en
gran manera pilotes de madera.
En el desarrollo al tema a abordar hemos de dar las características que rodean y
las condiciones que se presentan en la ejecución de pilotajes debido a ciertos
parámetros a considerar para resolver de una forma en que cumpla los requisitos que
se necesitan para el proyecto.
En estas páginas veremos cómo clasifican los pilotes, para entender sus
características y su comportamiento al desenvolverse en su medio, mostraremos los
pilotes in situ, deteniéndonos en sus métodos de construcción y colocación.
Atendiendo una característica que presentan los pilotes es la integridad
estructural la que intentaremos desarrollar involucrando los ensayos que la
determinan.
Esperamos ser claros en nuestra descripción y para ello nos hemos ayudado de
ilustraciones que nos darán más comprensión a los procesos que se indican.
PILOTAJES
Una de las características de los pilotes es que pueden ser de diferente formas;
cilíndricas, largas o prismáticas, y estas penetran a través del suelo que tiene baja
capacidad de soporte, con el fin de transmitir cargas a una parte del suelo de mayor
capacidad.
Pueden ser construidos de madera, hormigón armado, acero; el estrato del suelo
determina las dimensiones, para ser construido en terreno está dada por condiciones
económicas y prácticas. Un costo mayor garantiza seguridad estructural
Algunas condiciones para pilotajes
Los estratos superiores son altamente compresibles ósea débiles para soportar
la carga de la superestructura, para ello los pilotes transmiten la carga al lecho
rocoso a una profundidad que resista las cargas y esto en forma gradual.
Cuando están sometidas a fuerzas horizontales, en este caso los pilotes
resisten por flexión aun las cargas verticales por ejemplo cuando hay
estructuras que retienen tierra y también en estructuras que soportan grandes
vientos o sismos.
También se da el caso del empleo de pilotes en suelos expansivos y
colapsables que están presente en el sitio de la estructura de propuesta y se
extiende a gran profundidad, los suelos expansivos se hinchan y se contraen
conforme el contenido de agua crece, por lo que la presión es considerable, al
usar cimentaciones superficiales se sufrirán daños considerables; los pilotes
entregan una alternativa cuando se extienden mas allá de la zona expansiva o de
contracción. La disminución repentina de la relación de vacios induce a grandes
asentamientos para ello una buena opción que tiene bastante éxito es la
cimentación con pilotes.
En casos como estructuras altas, plataformas y lozas de sótanos debajo del nivel
freático, estas están sometidas a fuerzas de levantamiento lo cual los piotes
ayudan a resistir esta fuerza.
En los estribos y pilas de puentes es muy útil el pilote lo cual ayuda a evitar
pérdida de capacidad de carga que otra cimentación superficial sufrirá erosión
PILOTES IN SITU
Actualmente los pilotes utilizados en las obras son de hormigo armado, ya que el uso de
los de madera ha quedado como referencia histórica, ya sea por su durabilidad y por
materiales que cumplen mejor los requerimientos, con el desarrollo de la mecánica de
suelos y la existencia de cementos más resistentes en ambientes agresivos a
favorecido al empleo del pilote de hormigón.
Los pilotes in situ son los que se realizan directamente en obra y esto queda en función
del tipo de tierra, el entorno y la magnitud de las cargas, a diferencia de los
prefabricados se construyen en planta y se clavan en la obra.
En la ejecución de los pilotes in situ se debe prestar especial atención, además de las
consideraciones de diseño como son su profundidad y diámetro ya que el moldeado se
realiza en la misma obra y a veces en las condiciones que no son las más adecuadas
que den garantía de lo propuesto, no debieran producirse huecos, bolsas de aire, nidos,
cortes o estrangulaciones, y evitando la segregación del hormigón.
Se ha de garantizar la inexistencia de sedimentos en el fondo de la excavación ya que
de lo contrario, considerando la naturaleza y altura excavación, provocarían asientos al
entrar el pilote en carga.
FACTORES A CONTROLAR : material R>175 kp/cm2 , cono abrams 10 a 15 cm ,
consistencia fluida , dosificación cemento 350 a 450 kgs /m2 cono <15 cm, bajo agua
400 kgc/m3, cuidar desprendimiento paredes y limpieza fondo , control de los lodos( si
se usa) , cuidar geometría , disposición , diámetro y longitudes de armaduras.
METODOS DE CONSTRUCCION (colocación pilotes de hormigón, prefabricados y
colados in situ)
La mayoría de los casos, son hincados con martinetes o dispositivos vibratorios. En
casos especiales , los pilotes son hincados por medio de chorro de agua o barrenado
parcial . Algunos tipos de martillo son el martinete por gravedad, el martinete de aire o
vapor (simple acción) y el de doble acción y diferencial, el martinete diesel, en estas
operaciones se emplea una almohadilla para reducir impacto que es de uso opcional.
para penetrar un estrato delgado de suelo duro como grava y arena que esta sobre un
suelo más blando se usa el chorro de agua, es descargada en la punta del pilote por un
tubo de 50 a 75 mm de diámetro con el fin de lavar y aflojar la arena y la grava
Para realizar el proceso constructivo de un pilote se deben hacer algunas tareas
previas.
Obtener un estudio geotécnico que darán los cortes estratigráficos como el nivel de
capa freática, características mecánicas del suelo y la profundidad a proyectar la
cimentación. Una vez obtenido los datos y diseño del pilote se procede a decidir el
método y técnica que mejor favorezca la ejecución.
Se debe limpiar y nivelar el área de trabajo, suficiente para el uso de equipos.
Como por ejemplo
1.-gruas: maquinas que ayudan en el levantamiento y manejo de objetos
2.-perforadoras: maquinas que sirven para hacer perforaciones , por medio de una
barra en cuyo extremo inferior lleva una broca o hélice , y la barra se hace rotar o bien
se deja caer sobre el fondo lo cual da lugar a las perforaciones sean rotatorias o de
percusión.
3.- osciladores de ademes: equipos para hincar ademes, con movimiento rotatorio
alterno y fuerza vertical, se utilizan combinados con perforación rotatoria y extracción de
material.
4.-vibrohincador: otro equipo empleado para el hincado y extracción de tubos o
perfiles de acero en el suelo. También llamado martillo vibratorio.
5.-desarenadores: se emplean para remover partículas de suelo de perforación se
compone de una malla vibratoria para captar partículas mayores 5mm y de
hidrociclones , que mueven las partículas finas en suspensión; el lodo circula a través
del conjunto por medio de bombas y tanques de almacenamiento temporal,
6.-martillos para hincados : son los que generan impactos en serie para hincado de
pilotes , los más comunes de diesel para levantar la masa golpeadora y se aprovecha
su explosión para incrementar el impacto.
Uno de los elementos más importante a considerar en la construcción de pilotes
concreto in situ es la calidad de los materiales que se utilicen en su fabricación que se
adaptarse a las condiciones especiales de cada pilote, humedad , profundidad ,etc.
Una vez se realizan las tareas previas se procede a :
1.- trazo. Es necesario hacer un replanteo de la zona con aparatos topográficos
ubicando el centro de cada pilote.
2.-perforacion: está dada por las características que presentan los suelos
2. a en seco: en general se usa sobre el nivel freático donde no hay peligro de
derrumbe al perforar el pozo hasta el fondo y cuando la permeabilidad es tal que la
filtración es mínima, se emplea perforación rotatoria con barretón o brocas de hélices
(sencillas o dobles).
En estratos duros inclinados es recomendado usar una punta más larga a fin de
tener una perforación guía de menos diámetro, cuyos diámetros 40 cm a 1.6
mt.(brocas).
El Trepano manual es un método en realizar perforaciones atraves de una sencilla
herramienta manipulada por uno o dos hombres, estos tubos metálicos que conexionan
hasta profundidades de 10 mts.
2. b. con agentes fluidos (lodos, agua,)
En situaciones en que no se protege la instalación con tuberías y las paredes son
inestables ya sea por agua freática como propiedades del suelo se utilizan lodos
bentoniticos. Estos ejercen presiones hidrostáticas que ayudan a sostener las paredes,
y las propiedades de los lodos se controlan por su viscosidad, densidad, pH, contenido
de áridos. Para ello es importante la carga hidráulica. Por lo que es necesaria una
planta productora de lodos que trabaje al ritmo del proyecto equipos de bombeo, para
que recirculen los lodos.
3.-los entubados son para evitar socavaciones, se colocar un entubado protector
temporal. La idea es que debe resistir la presión del suelo, presión hidrostática y
efectos dinámicos.
3.1. La técnicas de entubado vibratorio, se conecta al ademe un par de mordazas, y
las vibraciones verticales de alta frecuencia reducen la fricción entre el ademe y el suelo
por peso propio mas el del vibrador. En arcillas y limos blandos el uso de vibradores es
predominante. Este procedimiento esta en 2 mts de diámetro y profundidades 20 mts.
En secciones de 6mts para trabajo pesado espesores 40 y 60mm.
Con tubos recuperables: que son pilotes de desplazamiento, donde hay tubos
metálicos que se introducen al suelo por rotación o hincado evitando que penetre agua
en al entibación, luego de construir el pilote y verter el concreto se extrae el tubo o
molde. Algunos más comunes son los pilotes: simplex, exprés, vibro, franki.
Con tubos no recuperables, son aquellos que fabricados en el lugar de la obra el tubo
empleado por el ademe, forma parte del pilote, dicho tubo se hinca con su punto interior
tapada. Los más comunes tenemos los pilotes cobi de mandril neumático y pilotes
Raymond.
Los pilotes sin molde (perforados), resultan más favorables donde la cohesión deberá
ser suficiente para que el suelo permanezca abierto durante la perforación, inspección y
colocado el hormigón estos suelos no debieran tener filtraciones de agua.
Entre las ventajas que tenemos sin ademe: son económicos, si los pilotes son
reducidos, espacio para trabajar y maquinaria de menor costo, mediante la perforación
se conoce los estratos, este llega hasta los 30 mts y no hay peligro de vibraciones en
edificaciones aledañas.
La armadura: el acero de refuerzo se debe proteger contra la oxidación y corrosión
antes de colocar el concreto, libre de suciedad , grasa, aceite y lubricantes que impidan
la adherencia al hormigón. Los pilotes generalmente se trabajan a compresión, la
armadura es similar a las columnas o pilares, sin embargo es necesario que sea capaz
de soportar la flexión, tanto en el transporte del izado del pilote. Esta armadura se
compone de barras longitudinales en la periferia y de estribos transversales o espirales
en algún caso.se marcan los espacios y se realiza el amarre.
En casos de las dimensiones del pilote sean muy grandes, se le amarran a su diámetro
dos ganchos en el extremo superior ósea donde ira la cabeza del pilote, donde ese
busca que la armadura permanezca rígida sin deformaciones. Una vez listo se conectan
los ganchos con los de la grúa.
La armadura queda retirada 20 cm del fondo escavado, por lo que es necesario colocar
varillas que puedan soportarla. Una vez colocada la estructura, se ratificara el
alineamiento horizontal atreves de la topografía y previas referencias del diseño.
Cuando son pilotes pequeños, el manejo y transportación se realiza por personas, sin
embargo hay que tomar la precaución de evitar deformaciones.
PARAMETROS DE DISEÑO
Seleccionar un pilote a usar y estimar su longitud requiere de buen juicio, dependiendo
de su longitud y los mecanismos de transferencia de carga al suelo (punta y fricción).
Una de Las función del pilote es resistir fuerzas por capacidad axial a compresión, se le
llama pilotes portantes, como pilotes de punta, fricción, compactación, tensión, anclaje,
defensa. Hay un criterio en relación a las acciones sobre el suelo vecino durante la
instalación y por ende el comportamiento de los pilotes bajo cargas.
El hormigón se coloca en la estructura libre de sedimentaciones, una limpieza
cuidadosa, evitar elementos que segreguen el hormigón. En la actualidad se han
desarrollado mezclas especiales en cimentaciones profundas, alta trabajabilidad y
aditivos. Es importante que el agregado pase libremente entre los refuerzos del acero
para ocupar todo el volumen. Para colocar hormigón en seco se hace con ayuda de
recipientes como por ejemplo las trompas de elefante o bien bombas de concreto en
operación continua.
Durante el vaciado del hormigón, se extrae poco a poco el ademe metálico (en caso de
usarlo), la idea de mantener siempre una carga de concreto dentro del ademe.
Cuando es necesario colocar concreto bajo agua, el método es el “tremie” aunque
también se usa en seco. Este tubo es de acero de 1 a 6 m con uniones herméticas.
Colocado hasta el fondo y mediante una especie de embudo el volumen de hormigón se
desliza desplazando el agua y posibles impurezas.
El sistema de hélice continua consiste perforar con una barrera helicoidal continua
hasta la profundidad en una sola maniobra, al llegar se bombea hormigón atreves de la
barrena cuyo centro es hueco al tiempo que la barrena se retira y al tener llena la
perforación se introduce la armadura de refuerzo auxiliar mediante un vibrador
hidráulico.
1.-perforacion con hélice continúa hasta
la profundidad requerida
2.-bombeado del concreto atreves de la
broca
3. extracción de la hélice sin rotación
4.- vibración o colocación acero de
refuerzo.
Proceso general de la construcción de pilote comprende: Confección de la
armadura, ubicación topográfica, perforación, hormigonado del pilote. Introducción de la
armadura, limpieza de materiales y protección del pilote. Esto requiere coordinación
sobretodo en el caso del hormigón .el sistema permite sostener la excavación ya que la
barrena sirve de ademe temporal, la velocidad de 80m3/hora y a su altura considerable.
Ventajas del método de barrena: evita la utilización de lodos, evita la entubación
temporal, rendimientos elevados, se ejecuta en suelos blandos y se puede realizar bajo
nivel freático.
COMO SE DETERINA EN EL PILOTE CONSTRUIDO LA INTEGRIDAD
ESTRUCTURAL
Son tres los métodos utilizados en nuestro país para comprobar la integridad estructural
de pilotes mediante sistemas no destructivos:
1.- método sónico mediante un martillo de mano que genera una onda sónica que baja
por el fuste, este rebota en la punta y es captada por un acelerómetro como
consecuencia de la onda de tensión generada, se aplica a cualquier tipo de pilote no
requiere preparación especial ni necesita equipo pesado por lo que es económico y
gran rendimiento (también conoce como impedancia mecánica). Pilotes in situ, el
hormigón no tendrá, menos de una semanal momento del ensayo (5 días con aditivos),
descabezado y libre de agua. Basado en la teoría de la propagación de ondas de
choques a través de los mismos.
2.-metodo cross-hole ultrasónico, que consiste en hacer decender un emisor y un
receptor ultrasónico por dos conductos huecos paralelos en el interior del fuste del pilote
, donde se registra el tiempo que tarda en recorrer la distancia entre ambos , conocido
como sondeo sónico o ensayo transparencia sónica. Induce una baja deformación en el
pilote, se conoce también ensayo sísmico paralelo, y requiere que se dejen dos o más
tubos embebidos en el hormigón, una vez hecho esto el ensayo es rápido, ya que no
precisa equipo pesado. Es un método utilizado en muros pantallas de hormigón
armado.
1.- tubos de acero, con agua
2.- transmisor ultrasónico
3.- receptor ultrasónico.
4.- rodillos
5.-ordenador: receptor de datos
6.- representación grafica.
3.- el tercer método es el ensayo dinámico ( de más tradición) mediante impacto
sobre la cabeza del pilote, protegida por una sufridera , instrumentándose la cabeza
a fin de obtener la fuerza y velocidad en función del tiempo , hechos en pilotes
prefabricados, empleando el mismo martillo de hinca , siendo a la vez un ensayo de
integridad estructural y un ensayo rápido de carga, utilizado en pilotes hormigonados
in situ en pilotes hincados , ya que aprovecha la misma energía proporcionada por el
martillo de hinca, se denomina ensayo de respuesta dinámica (algunos autores no lo
incluyen en ensayo de integridad )en otros tipos de pilotes se requieren medios
pesados, ajenos a la ejecuciones del pilote, disponiendo una masa considerable a
una cierta altura , hoy en día se han desarrollados equipos más sencillos y
transportables para la energía necesaria.
Los ensayos de integridad son una potente herramienta para determinar
experimentalmente la existencia de defectos en los pilotes. Información de
dimensiones físicas, continuidad o consistencia de materiales con rapidez y
economía, mas no entregan información directa del comportamiento en condiciones
de carga. Por lo que son básicamente utilizados como control de calidad
generalizado de los pilotes. El cual nos indica si el pilote es apto para el uso que se
pretende. En caso de que los ensayos de integridad detecten anomalías se recurren
a otros métodos como sondeos y toma de muestra del testigo.
Los resultados de ensayos de integridad necesitan ser interpretados y realizados en
campo por personal experimentado. El avance tecnológico ha permitido el
procesamiento y tratamiento de señales que permiten mayor comprensión de
resultados, aunque no se puede esperar que los ensayos de integridad identifiquen
defectos menores que no dañen gravemente el pilote por lo que la experiencia del
técnico es fundamental.
El método sónico con martillo de mano, que no interfiere en la obra por su sencillez
y rapidez y economía. El método ultrasónico “cross-hole”, para pilotes de gran
diámetro, siendo la única preparación dejar tubos embebidos en el hormigón del
pilote.
PILOTES INCADOS
TIPOS DE PILOTE
Se pueden aplicar varios criterios para clasificar los pilotes los más usados:
Material constitutivo del pilote
Función del pilote
Procedimiento de instalación en condición del suelo vecino al pilote
Teniendo en cuenta su colocación podemos ver que hay pilotes con desplazamiento
y sin desplazamiento, por ejemplo los pilotes hincados son con desplazamiento
porque mueven el suelo o parte del suelo y por ello se cambia la densificación del
suelo a su alrededor, los pilotes de concreto y los de tubo de extremos cerrado son
de gran desplazamiento, las pilas perforadas son sin desplazamiento porque su
colocación causa poco cambio en los esfuerzos del suelo.
Tenemos las siguientes clases
Gran desplazamiento
Pequeño desplazamiento
Sin desplazamiento
Cada una de estas clases tiene varias subdivisiones que obedecen al detalle
constructivo la configuración y tipo de material.
Pilotes de desplazamiento: el espacio que se va a ocupar el pilote por los
esfuerzos de penetración puede generarse una densificación, posiblemente benéfica
en suelos granulares sueltos , e otros medios tiende a levantar el terreno , empujes
sobre elementos vecinos y consecuencias nocivas para estructuras.
Tenemos pilotes prefabricados, hincados por el impacto de martillos
Pilotes hincados por impacto y fundido en el sitio
Pilotes atornillados
Pilotes penetrados mediante presión continua ( producida por gatos)
Según su material de construcción, dependiendo del tipo de carga por soportar, las
condiciones del subsuelo y el nivel de agua freática, tenemos la siguiente
clasificación:
Pilotes de acero: son hechos a base de tubos o perfiles H laminados estos se
hincan en terreno con sus extremos abiertos o cerrados y en muchos caso son
rellenados con concreto una vez hincados, cuando es necesario son empalmados
con soldadura; en condiciones de suelo como grava densa, pizarras y rocas blanda,
los pilotes de acero se adaptan con puntas de hincado. Estos llegan a estar
sometidos a la corrosión es recomendable considerar un espesor adicional de acero
y se puede recubrir con materiales expoxicos que en los pilotes funciona
satisfactoriamente aunque el hormigón también lo protege.
Pilotes de concreto : existen dos tipos los prefabricados y los colados in situ, los
primeros se preparan con un refuerzo ordinario, ya sean cuadrados u octogonales
en la parte transversal y este refuerzo ayuda en los momentos flexionantes y las
cargas verticales , fabricados en longitudes deseadas y curados antes de
transportarlos a la obra. Los colados in situ, se hace un agujero en terreno ,
llenándola con concreto aquí encontramos dos categorías los ademados y no
ademados , los ademados se hacen hincando un tubo de acero en terreno con
ayuda de un mandril cuando el pilote alcanza la profundidad se retira el mandril y el
tubo se llena con concreto. Los pilotes no ademados se hacen hincando primero el
tubo ala profundidad, se llena con concreto fresco y el tubo se retira gradualmente.
Pilotes de madera no pueden resistir grandes esfuerzos de hincado: por lo tanto la
capacidad del pilote es limitada valor aprox. De 220 a 270 KN. Para evitar dañar la
parte superior del pilote se una banda metálica, y el agrietamiento por el impacto se
llama astillado. Se evita el empalme de los pilotes de madera, si es necesario, se
emplea una camisa metálica (5 veces diam. Pilote) en ambientes marinos están
sometidos a varios ataques, cuando están sometidos por arriba del agua freática, los
pilotes están sometidos ataques de insectos, se incrementa la vida de los pilotes
tratándolos con preservantes.
Pilotes compuestos las partes superior e inferior del pilote son hechos de distinto
material , ej., acero–concreto o madera-concreto, estos se usan cuando la longitud
del pilote requerido excede la capacidad de los pilotes de hormigón simple, en estos
casos la juntas de material distintos no es fácil por lo que no son muy utilizados.
Se usa una almohadilla entre el pilote y el cabezal y esta reduce la fuerza de
impacto y la dispersa en mayor tiempo este uso es opcional,
La hinca se realiza con equipos de caída libre con una maza entre 4 y 6 tonelada
que se eleva por unos cables o medios hidráulicos, equipos autónomos, de fácil
movimiento montados en grúas orugas.los pilotes de prueba servirán como
referencia para definir profundidades optimas confirmando lo del proyecto.
Proceso de hincado de pilote se verifica en el terreno este colocados los puntos
donde realiza el hincado, tazado topográficamente. El arte de hincar pilotes depende
de la habilidad e ingenio de los ejecutores , aunque si se cuentan con avances
tecnológicos más eficiente que entreguen tolerancias, si sufrir daños y el tiempo de
hincado sea menor.
Los elementos para el hincado tenemos una grúa, una guía, martillo , amortiguador
el martillo , y tener en cuenta perforaciones previas.
Cuando el pilote deba atravesar capas superiores de arcillas compactas o roca
blanda, se puede ahorrar tiempo y dinero haciendo una perforación previa, que son
guías y facilitan el hincado para alcanzar estratos resistente y evitar movimientos
del suelo adyacente. En suelos no cohesivos se puede usar el chiflón de agua para
hincar pilotes con cargas ligeras y pesadas, chorro de 10 a 20 kg por cm2 en tubo de
5cm de diámetro.
La instalación de pilotes de hormigón debe efectuarse de tal manera que se
garantice la integridad estructural y se alcance la integración deseada con el suelo
cumpliendo su cometido. Evitando la expansión del suelo y posibles levantamientos
de pilotes ya hincados
El comportamiento del pilote durante el hincado, en suelos muy blandos los primeros
golpes del martillo pueden hincar varios metros, sin embargo en suelos más duros
cada golpe está acompañado de una deformación del pilote que se mueve en
dirección horizontal. El golpe produce un movimiento hacia abajo y este es seguido
por un rebote que es la representación de la compresión elástica temporal del pilote
y del suelo que lo rodea. De la penetración promedio se hallar la resistencia a la
hinca que es el numero de golpes para hincar el pilote a una distancia determinada (
15 o 30 cm).
Las juntas son elementos que permiten la unión de diferentes tramos de pilotes ,
alcanzando profundidades necesarias ,con materiales de alta calidad, calculados
para resistir esfuerzos, todos los elemento son cubiertos de hormigón y protegidos.
INTERACCCION CON EL SUELO PARA DETERMINAR LA CAPACIDAD DE
CARGA
Para la transferencia de carga de un pilote al suelo es un poco difícil de entenderlo.
Cuando los pilotes son hincados hasta un estrato subyacente la roca , el ingeniero
evalúa la capacitad de carga de la roca , y esta se determina por pruebas de
laboratorio, durante investigación de campo, se debe tener cuidado con la carga
ultimad de la roca , ya que en laboratorio la roca es de menor diámetro.
El terreno recibe cargas y este tiende a deformarse en uno a varias capas según la
compresión o propiedades que posea, las que varían en el tiempo ,algunos factores
como : variación del volumen de vacios por la compactación del suelo, el
desplazamiento y deformación al irse acumulando , son los que generan
asentamientos entre la cimentación y el terreno.
CONCLUSIÓN
Una de las soluciones constructivas cuando nos encontramos con suelos que tienen
condiciones de baja capacidad de carga es el sistema de pilotajes ; una gran opción
en donde como hemos visto hay aspectos que se deben consideran:
El diseño adecuado que se ajuste a la naturaleza del terreno, en donde el
profesional debe tomar las decisiones que mejor ayuden a un desarrollo
eficaz del proyecto. Para ello la experiencia del profesional es fundamental.
Una vez ejecutado los pilotes los ensayos que se realizan de integridad
estructural sirven a la vez de un control de calidad que entregan más
seguridad a las fundaciones.
Bibliografía
Pilotes y cimentaciones sobre pilotes escrito por zaven davidian, 3 edición
española.
Fundamentos de ingeniería, Braja M. Bass.
La obra gruesa. Unos apuntes de construcción, escrito por fructuos Maña
reixach
MyP fundaciones especiales s.a. ensayos con métodos no destructivos
Procesos constructivos de pilotes de concreto , prefabricados y colados in
situ.

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Diseño de Cimentaciones Carlos Magdaleno
Diseño de Cimentaciones  Carlos MagdalenoDiseño de Cimentaciones  Carlos Magdaleno
Diseño de Cimentaciones Carlos MagdalenoAdan Vazquez Rodriguez
 
Predimensionamiento de Losas
Predimensionamiento de LosasPredimensionamiento de Losas
Predimensionamiento de Losaslaraditzel
 
Losas de cimentacion final ok (1)
Losas de cimentacion final ok (1)Losas de cimentacion final ok (1)
Losas de cimentacion final ok (1)oscar rios
 
Consolidación de los suelos
Consolidación de los  suelosConsolidación de los  suelos
Consolidación de los suelos7300311
 
Informe triaxial geotecnia-VIII- ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO NO DRENADO
Informe triaxial  geotecnia-VIII- ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO NO DRENADOInforme triaxial  geotecnia-VIII- ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO NO DRENADO
Informe triaxial geotecnia-VIII- ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO NO DRENADOSANDYSANTOSARRIERTA
 
Losa de cimentacion
Losa de cimentacionLosa de cimentacion
Losa de cimentacionlisaarteagam
 
168418175 calculo-de-cargas-muertas-y-vivas
168418175 calculo-de-cargas-muertas-y-vivas168418175 calculo-de-cargas-muertas-y-vivas
168418175 calculo-de-cargas-muertas-y-vivasGus Renan
 
2. metrado de cargas
2. metrado de cargas2. metrado de cargas
2. metrado de cargasJuan Soto
 

La actualidad más candente (20)

Diseño de Cimentaciones Carlos Magdaleno
Diseño de Cimentaciones  Carlos MagdalenoDiseño de Cimentaciones  Carlos Magdaleno
Diseño de Cimentaciones Carlos Magdaleno
 
Placas de cimentacion
Placas de cimentacionPlacas de cimentacion
Placas de cimentacion
 
EJERCICIOS DE CIMENTACIÓN
EJERCICIOS DE CIMENTACIÓNEJERCICIOS DE CIMENTACIÓN
EJERCICIOS DE CIMENTACIÓN
 
Predimensionamiento de Losas
Predimensionamiento de LosasPredimensionamiento de Losas
Predimensionamiento de Losas
 
Disipadores de energia
Disipadores de energiaDisipadores de energia
Disipadores de energia
 
Losas macizas unidireccionales
Losas macizas unidireccionalesLosas macizas unidireccionales
Losas macizas unidireccionales
 
Losas de cimentacion final ok (1)
Losas de cimentacion final ok (1)Losas de cimentacion final ok (1)
Losas de cimentacion final ok (1)
 
Cimentaciones profundas
Cimentaciones profundasCimentaciones profundas
Cimentaciones profundas
 
Procedimiento constructivo muro anclado
Procedimiento constructivo muro ancladoProcedimiento constructivo muro anclado
Procedimiento constructivo muro anclado
 
Consolidación de los suelos
Consolidación de los  suelosConsolidación de los  suelos
Consolidación de los suelos
 
Informe triaxial geotecnia-VIII- ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO NO DRENADO
Informe triaxial  geotecnia-VIII- ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO NO DRENADOInforme triaxial  geotecnia-VIII- ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO NO DRENADO
Informe triaxial geotecnia-VIII- ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO NO DRENADO
 
EJERCICIO DE CONCRETO ARMADO
EJERCICIO DE CONCRETO ARMADOEJERCICIO DE CONCRETO ARMADO
EJERCICIO DE CONCRETO ARMADO
 
Resistencia al corte de suelos
Resistencia al corte de suelosResistencia al corte de suelos
Resistencia al corte de suelos
 
Unidades de-albañearía pdf
Unidades de-albañearía pdfUnidades de-albañearía pdf
Unidades de-albañearía pdf
 
Asentamiento elastico.docx resumen
Asentamiento elastico.docx resumenAsentamiento elastico.docx resumen
Asentamiento elastico.docx resumen
 
Losa de cimentacion
Losa de cimentacionLosa de cimentacion
Losa de cimentacion
 
168418175 calculo-de-cargas-muertas-y-vivas
168418175 calculo-de-cargas-muertas-y-vivas168418175 calculo-de-cargas-muertas-y-vivas
168418175 calculo-de-cargas-muertas-y-vivas
 
Diseño de mezclas
Diseño de mezclasDiseño de mezclas
Diseño de mezclas
 
2. metrado de cargas
2. metrado de cargas2. metrado de cargas
2. metrado de cargas
 
Calzaduras en edificaciones
Calzaduras en edificacionesCalzaduras en edificaciones
Calzaduras en edificaciones
 

Similar a Introduccion

Similar a Introduccion (20)

Cimentaciones
Cimentaciones Cimentaciones
Cimentaciones
 
Cimentaciones Profundas con Pilotes
Cimentaciones Profundas con PilotesCimentaciones Profundas con Pilotes
Cimentaciones Profundas con Pilotes
 
Manejodelaguasubterráneaenlasconstruccionesciviles
ManejodelaguasubterráneaenlasconstruccionescivilesManejodelaguasubterráneaenlasconstruccionesciviles
Manejodelaguasubterráneaenlasconstruccionesciviles
 
Consideraciones y normativas, fundaciones y pilotes
Consideraciones y normativas, fundaciones y pilotesConsideraciones y normativas, fundaciones y pilotes
Consideraciones y normativas, fundaciones y pilotes
 
Presentación Ing Cimentaciones (1).pptx
Presentación Ing Cimentaciones (1).pptxPresentación Ing Cimentaciones (1).pptx
Presentación Ing Cimentaciones (1).pptx
 
cimentaciones-pilas-pilotes-cajones-ppt
cimentaciones-pilas-pilotes-cajones-pptcimentaciones-pilas-pilotes-cajones-ppt
cimentaciones-pilas-pilotes-cajones-ppt
 
Fundaciones profundas
Fundaciones profundasFundaciones profundas
Fundaciones profundas
 
Estudio de suelos
Estudio de suelosEstudio de suelos
Estudio de suelos
 
Zapatas de cimentaciòn
Zapatas de cimentaciònZapatas de cimentaciòn
Zapatas de cimentaciòn
 
Jet grouting
Jet grouting Jet grouting
Jet grouting
 
Pilotes
PilotesPilotes
Pilotes
 
Pilote (cimentación)
Pilote (cimentación)Pilote (cimentación)
Pilote (cimentación)
 
Cimientaciones Profundas
Cimientaciones ProfundasCimientaciones Profundas
Cimientaciones Profundas
 
Esp. gral. uso de geotextiles
Esp. gral. uso de geotextilesEsp. gral. uso de geotextiles
Esp. gral. uso de geotextiles
 
Cimentacion profunda
Cimentacion profundaCimentacion profunda
Cimentacion profunda
 
Shotcrete
ShotcreteShotcrete
Shotcrete
 
Cementaciones
CementacionesCementaciones
Cementaciones
 
Expo de cimentaciones
Expo de cimentacionesExpo de cimentaciones
Expo de cimentaciones
 
PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION DE CARRETERAS.ppt.pdf
PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION DE CARRETERAS.ppt.pdfPROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION DE CARRETERAS.ppt.pdf
PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION DE CARRETERAS.ppt.pdf
 
Cimentaciones...
Cimentaciones...Cimentaciones...
Cimentaciones...
 

Introduccion

  • 1. INTRODUCCION Los pilotes tienen sus inicios desde la antigüedad ya que hombres prehistóricos los utilizaban para asentar cimentaciones de sus poblados lacustres. Los romanos era bien conocida esta práctica. en Holanda y Venecia en la edad media se empleaban en gran manera pilotes de madera. En el desarrollo al tema a abordar hemos de dar las características que rodean y las condiciones que se presentan en la ejecución de pilotajes debido a ciertos parámetros a considerar para resolver de una forma en que cumpla los requisitos que se necesitan para el proyecto. En estas páginas veremos cómo clasifican los pilotes, para entender sus características y su comportamiento al desenvolverse en su medio, mostraremos los pilotes in situ, deteniéndonos en sus métodos de construcción y colocación. Atendiendo una característica que presentan los pilotes es la integridad estructural la que intentaremos desarrollar involucrando los ensayos que la determinan. Esperamos ser claros en nuestra descripción y para ello nos hemos ayudado de ilustraciones que nos darán más comprensión a los procesos que se indican.
  • 2. PILOTAJES Una de las características de los pilotes es que pueden ser de diferente formas; cilíndricas, largas o prismáticas, y estas penetran a través del suelo que tiene baja capacidad de soporte, con el fin de transmitir cargas a una parte del suelo de mayor capacidad. Pueden ser construidos de madera, hormigón armado, acero; el estrato del suelo determina las dimensiones, para ser construido en terreno está dada por condiciones económicas y prácticas. Un costo mayor garantiza seguridad estructural Algunas condiciones para pilotajes Los estratos superiores son altamente compresibles ósea débiles para soportar la carga de la superestructura, para ello los pilotes transmiten la carga al lecho rocoso a una profundidad que resista las cargas y esto en forma gradual. Cuando están sometidas a fuerzas horizontales, en este caso los pilotes resisten por flexión aun las cargas verticales por ejemplo cuando hay estructuras que retienen tierra y también en estructuras que soportan grandes vientos o sismos. También se da el caso del empleo de pilotes en suelos expansivos y colapsables que están presente en el sitio de la estructura de propuesta y se extiende a gran profundidad, los suelos expansivos se hinchan y se contraen conforme el contenido de agua crece, por lo que la presión es considerable, al usar cimentaciones superficiales se sufrirán daños considerables; los pilotes entregan una alternativa cuando se extienden mas allá de la zona expansiva o de contracción. La disminución repentina de la relación de vacios induce a grandes asentamientos para ello una buena opción que tiene bastante éxito es la cimentación con pilotes. En casos como estructuras altas, plataformas y lozas de sótanos debajo del nivel freático, estas están sometidas a fuerzas de levantamiento lo cual los piotes ayudan a resistir esta fuerza. En los estribos y pilas de puentes es muy útil el pilote lo cual ayuda a evitar pérdida de capacidad de carga que otra cimentación superficial sufrirá erosión
  • 3. PILOTES IN SITU Actualmente los pilotes utilizados en las obras son de hormigo armado, ya que el uso de los de madera ha quedado como referencia histórica, ya sea por su durabilidad y por materiales que cumplen mejor los requerimientos, con el desarrollo de la mecánica de suelos y la existencia de cementos más resistentes en ambientes agresivos a favorecido al empleo del pilote de hormigón. Los pilotes in situ son los que se realizan directamente en obra y esto queda en función del tipo de tierra, el entorno y la magnitud de las cargas, a diferencia de los prefabricados se construyen en planta y se clavan en la obra. En la ejecución de los pilotes in situ se debe prestar especial atención, además de las consideraciones de diseño como son su profundidad y diámetro ya que el moldeado se realiza en la misma obra y a veces en las condiciones que no son las más adecuadas que den garantía de lo propuesto, no debieran producirse huecos, bolsas de aire, nidos, cortes o estrangulaciones, y evitando la segregación del hormigón. Se ha de garantizar la inexistencia de sedimentos en el fondo de la excavación ya que de lo contrario, considerando la naturaleza y altura excavación, provocarían asientos al entrar el pilote en carga. FACTORES A CONTROLAR : material R>175 kp/cm2 , cono abrams 10 a 15 cm , consistencia fluida , dosificación cemento 350 a 450 kgs /m2 cono <15 cm, bajo agua 400 kgc/m3, cuidar desprendimiento paredes y limpieza fondo , control de los lodos( si se usa) , cuidar geometría , disposición , diámetro y longitudes de armaduras. METODOS DE CONSTRUCCION (colocación pilotes de hormigón, prefabricados y colados in situ) La mayoría de los casos, son hincados con martinetes o dispositivos vibratorios. En casos especiales , los pilotes son hincados por medio de chorro de agua o barrenado parcial . Algunos tipos de martillo son el martinete por gravedad, el martinete de aire o vapor (simple acción) y el de doble acción y diferencial, el martinete diesel, en estas operaciones se emplea una almohadilla para reducir impacto que es de uso opcional. para penetrar un estrato delgado de suelo duro como grava y arena que esta sobre un suelo más blando se usa el chorro de agua, es descargada en la punta del pilote por un tubo de 50 a 75 mm de diámetro con el fin de lavar y aflojar la arena y la grava Para realizar el proceso constructivo de un pilote se deben hacer algunas tareas previas. Obtener un estudio geotécnico que darán los cortes estratigráficos como el nivel de capa freática, características mecánicas del suelo y la profundidad a proyectar la cimentación. Una vez obtenido los datos y diseño del pilote se procede a decidir el método y técnica que mejor favorezca la ejecución. Se debe limpiar y nivelar el área de trabajo, suficiente para el uso de equipos.
  • 4. Como por ejemplo 1.-gruas: maquinas que ayudan en el levantamiento y manejo de objetos 2.-perforadoras: maquinas que sirven para hacer perforaciones , por medio de una barra en cuyo extremo inferior lleva una broca o hélice , y la barra se hace rotar o bien se deja caer sobre el fondo lo cual da lugar a las perforaciones sean rotatorias o de percusión. 3.- osciladores de ademes: equipos para hincar ademes, con movimiento rotatorio alterno y fuerza vertical, se utilizan combinados con perforación rotatoria y extracción de material. 4.-vibrohincador: otro equipo empleado para el hincado y extracción de tubos o perfiles de acero en el suelo. También llamado martillo vibratorio. 5.-desarenadores: se emplean para remover partículas de suelo de perforación se compone de una malla vibratoria para captar partículas mayores 5mm y de hidrociclones , que mueven las partículas finas en suspensión; el lodo circula a través del conjunto por medio de bombas y tanques de almacenamiento temporal, 6.-martillos para hincados : son los que generan impactos en serie para hincado de pilotes , los más comunes de diesel para levantar la masa golpeadora y se aprovecha su explosión para incrementar el impacto.
  • 5. Uno de los elementos más importante a considerar en la construcción de pilotes concreto in situ es la calidad de los materiales que se utilicen en su fabricación que se adaptarse a las condiciones especiales de cada pilote, humedad , profundidad ,etc. Una vez se realizan las tareas previas se procede a : 1.- trazo. Es necesario hacer un replanteo de la zona con aparatos topográficos ubicando el centro de cada pilote. 2.-perforacion: está dada por las características que presentan los suelos 2. a en seco: en general se usa sobre el nivel freático donde no hay peligro de derrumbe al perforar el pozo hasta el fondo y cuando la permeabilidad es tal que la filtración es mínima, se emplea perforación rotatoria con barretón o brocas de hélices (sencillas o dobles). En estratos duros inclinados es recomendado usar una punta más larga a fin de tener una perforación guía de menos diámetro, cuyos diámetros 40 cm a 1.6 mt.(brocas). El Trepano manual es un método en realizar perforaciones atraves de una sencilla herramienta manipulada por uno o dos hombres, estos tubos metálicos que conexionan hasta profundidades de 10 mts. 2. b. con agentes fluidos (lodos, agua,) En situaciones en que no se protege la instalación con tuberías y las paredes son inestables ya sea por agua freática como propiedades del suelo se utilizan lodos bentoniticos. Estos ejercen presiones hidrostáticas que ayudan a sostener las paredes, y las propiedades de los lodos se controlan por su viscosidad, densidad, pH, contenido
  • 6. de áridos. Para ello es importante la carga hidráulica. Por lo que es necesaria una planta productora de lodos que trabaje al ritmo del proyecto equipos de bombeo, para que recirculen los lodos. 3.-los entubados son para evitar socavaciones, se colocar un entubado protector temporal. La idea es que debe resistir la presión del suelo, presión hidrostática y efectos dinámicos. 3.1. La técnicas de entubado vibratorio, se conecta al ademe un par de mordazas, y las vibraciones verticales de alta frecuencia reducen la fricción entre el ademe y el suelo por peso propio mas el del vibrador. En arcillas y limos blandos el uso de vibradores es predominante. Este procedimiento esta en 2 mts de diámetro y profundidades 20 mts. En secciones de 6mts para trabajo pesado espesores 40 y 60mm. Con tubos recuperables: que son pilotes de desplazamiento, donde hay tubos metálicos que se introducen al suelo por rotación o hincado evitando que penetre agua en al entibación, luego de construir el pilote y verter el concreto se extrae el tubo o molde. Algunos más comunes son los pilotes: simplex, exprés, vibro, franki. Con tubos no recuperables, son aquellos que fabricados en el lugar de la obra el tubo empleado por el ademe, forma parte del pilote, dicho tubo se hinca con su punto interior tapada. Los más comunes tenemos los pilotes cobi de mandril neumático y pilotes Raymond. Los pilotes sin molde (perforados), resultan más favorables donde la cohesión deberá ser suficiente para que el suelo permanezca abierto durante la perforación, inspección y colocado el hormigón estos suelos no debieran tener filtraciones de agua. Entre las ventajas que tenemos sin ademe: son económicos, si los pilotes son reducidos, espacio para trabajar y maquinaria de menor costo, mediante la perforación se conoce los estratos, este llega hasta los 30 mts y no hay peligro de vibraciones en edificaciones aledañas.
  • 7. La armadura: el acero de refuerzo se debe proteger contra la oxidación y corrosión antes de colocar el concreto, libre de suciedad , grasa, aceite y lubricantes que impidan la adherencia al hormigón. Los pilotes generalmente se trabajan a compresión, la armadura es similar a las columnas o pilares, sin embargo es necesario que sea capaz de soportar la flexión, tanto en el transporte del izado del pilote. Esta armadura se compone de barras longitudinales en la periferia y de estribos transversales o espirales en algún caso.se marcan los espacios y se realiza el amarre. En casos de las dimensiones del pilote sean muy grandes, se le amarran a su diámetro dos ganchos en el extremo superior ósea donde ira la cabeza del pilote, donde ese busca que la armadura permanezca rígida sin deformaciones. Una vez listo se conectan los ganchos con los de la grúa. La armadura queda retirada 20 cm del fondo escavado, por lo que es necesario colocar varillas que puedan soportarla. Una vez colocada la estructura, se ratificara el alineamiento horizontal atreves de la topografía y previas referencias del diseño. Cuando son pilotes pequeños, el manejo y transportación se realiza por personas, sin embargo hay que tomar la precaución de evitar deformaciones. PARAMETROS DE DISEÑO Seleccionar un pilote a usar y estimar su longitud requiere de buen juicio, dependiendo de su longitud y los mecanismos de transferencia de carga al suelo (punta y fricción). Una de Las función del pilote es resistir fuerzas por capacidad axial a compresión, se le llama pilotes portantes, como pilotes de punta, fricción, compactación, tensión, anclaje,
  • 8. defensa. Hay un criterio en relación a las acciones sobre el suelo vecino durante la instalación y por ende el comportamiento de los pilotes bajo cargas. El hormigón se coloca en la estructura libre de sedimentaciones, una limpieza cuidadosa, evitar elementos que segreguen el hormigón. En la actualidad se han desarrollado mezclas especiales en cimentaciones profundas, alta trabajabilidad y aditivos. Es importante que el agregado pase libremente entre los refuerzos del acero para ocupar todo el volumen. Para colocar hormigón en seco se hace con ayuda de recipientes como por ejemplo las trompas de elefante o bien bombas de concreto en operación continua. Durante el vaciado del hormigón, se extrae poco a poco el ademe metálico (en caso de usarlo), la idea de mantener siempre una carga de concreto dentro del ademe. Cuando es necesario colocar concreto bajo agua, el método es el “tremie” aunque también se usa en seco. Este tubo es de acero de 1 a 6 m con uniones herméticas. Colocado hasta el fondo y mediante una especie de embudo el volumen de hormigón se desliza desplazando el agua y posibles impurezas.
  • 9. El sistema de hélice continua consiste perforar con una barrera helicoidal continua hasta la profundidad en una sola maniobra, al llegar se bombea hormigón atreves de la barrena cuyo centro es hueco al tiempo que la barrena se retira y al tener llena la perforación se introduce la armadura de refuerzo auxiliar mediante un vibrador hidráulico. 1.-perforacion con hélice continúa hasta la profundidad requerida 2.-bombeado del concreto atreves de la broca 3. extracción de la hélice sin rotación 4.- vibración o colocación acero de refuerzo. Proceso general de la construcción de pilote comprende: Confección de la armadura, ubicación topográfica, perforación, hormigonado del pilote. Introducción de la armadura, limpieza de materiales y protección del pilote. Esto requiere coordinación sobretodo en el caso del hormigón .el sistema permite sostener la excavación ya que la barrena sirve de ademe temporal, la velocidad de 80m3/hora y a su altura considerable. Ventajas del método de barrena: evita la utilización de lodos, evita la entubación temporal, rendimientos elevados, se ejecuta en suelos blandos y se puede realizar bajo nivel freático.
  • 10. COMO SE DETERINA EN EL PILOTE CONSTRUIDO LA INTEGRIDAD ESTRUCTURAL Son tres los métodos utilizados en nuestro país para comprobar la integridad estructural de pilotes mediante sistemas no destructivos: 1.- método sónico mediante un martillo de mano que genera una onda sónica que baja por el fuste, este rebota en la punta y es captada por un acelerómetro como consecuencia de la onda de tensión generada, se aplica a cualquier tipo de pilote no requiere preparación especial ni necesita equipo pesado por lo que es económico y gran rendimiento (también conoce como impedancia mecánica). Pilotes in situ, el hormigón no tendrá, menos de una semanal momento del ensayo (5 días con aditivos), descabezado y libre de agua. Basado en la teoría de la propagación de ondas de choques a través de los mismos. 2.-metodo cross-hole ultrasónico, que consiste en hacer decender un emisor y un receptor ultrasónico por dos conductos huecos paralelos en el interior del fuste del pilote , donde se registra el tiempo que tarda en recorrer la distancia entre ambos , conocido como sondeo sónico o ensayo transparencia sónica. Induce una baja deformación en el pilote, se conoce también ensayo sísmico paralelo, y requiere que se dejen dos o más tubos embebidos en el hormigón, una vez hecho esto el ensayo es rápido, ya que no precisa equipo pesado. Es un método utilizado en muros pantallas de hormigón armado. 1.- tubos de acero, con agua 2.- transmisor ultrasónico 3.- receptor ultrasónico. 4.- rodillos 5.-ordenador: receptor de datos 6.- representación grafica.
  • 11. 3.- el tercer método es el ensayo dinámico ( de más tradición) mediante impacto sobre la cabeza del pilote, protegida por una sufridera , instrumentándose la cabeza a fin de obtener la fuerza y velocidad en función del tiempo , hechos en pilotes prefabricados, empleando el mismo martillo de hinca , siendo a la vez un ensayo de integridad estructural y un ensayo rápido de carga, utilizado en pilotes hormigonados in situ en pilotes hincados , ya que aprovecha la misma energía proporcionada por el martillo de hinca, se denomina ensayo de respuesta dinámica (algunos autores no lo incluyen en ensayo de integridad )en otros tipos de pilotes se requieren medios pesados, ajenos a la ejecuciones del pilote, disponiendo una masa considerable a una cierta altura , hoy en día se han desarrollados equipos más sencillos y transportables para la energía necesaria. Los ensayos de integridad son una potente herramienta para determinar experimentalmente la existencia de defectos en los pilotes. Información de dimensiones físicas, continuidad o consistencia de materiales con rapidez y economía, mas no entregan información directa del comportamiento en condiciones de carga. Por lo que son básicamente utilizados como control de calidad generalizado de los pilotes. El cual nos indica si el pilote es apto para el uso que se pretende. En caso de que los ensayos de integridad detecten anomalías se recurren a otros métodos como sondeos y toma de muestra del testigo. Los resultados de ensayos de integridad necesitan ser interpretados y realizados en campo por personal experimentado. El avance tecnológico ha permitido el procesamiento y tratamiento de señales que permiten mayor comprensión de resultados, aunque no se puede esperar que los ensayos de integridad identifiquen defectos menores que no dañen gravemente el pilote por lo que la experiencia del técnico es fundamental. El método sónico con martillo de mano, que no interfiere en la obra por su sencillez y rapidez y economía. El método ultrasónico “cross-hole”, para pilotes de gran diámetro, siendo la única preparación dejar tubos embebidos en el hormigón del pilote.
  • 12. PILOTES INCADOS TIPOS DE PILOTE Se pueden aplicar varios criterios para clasificar los pilotes los más usados: Material constitutivo del pilote Función del pilote Procedimiento de instalación en condición del suelo vecino al pilote Teniendo en cuenta su colocación podemos ver que hay pilotes con desplazamiento y sin desplazamiento, por ejemplo los pilotes hincados son con desplazamiento porque mueven el suelo o parte del suelo y por ello se cambia la densificación del suelo a su alrededor, los pilotes de concreto y los de tubo de extremos cerrado son de gran desplazamiento, las pilas perforadas son sin desplazamiento porque su colocación causa poco cambio en los esfuerzos del suelo. Tenemos las siguientes clases Gran desplazamiento Pequeño desplazamiento Sin desplazamiento Cada una de estas clases tiene varias subdivisiones que obedecen al detalle constructivo la configuración y tipo de material. Pilotes de desplazamiento: el espacio que se va a ocupar el pilote por los esfuerzos de penetración puede generarse una densificación, posiblemente benéfica en suelos granulares sueltos , e otros medios tiende a levantar el terreno , empujes sobre elementos vecinos y consecuencias nocivas para estructuras. Tenemos pilotes prefabricados, hincados por el impacto de martillos Pilotes hincados por impacto y fundido en el sitio Pilotes atornillados Pilotes penetrados mediante presión continua ( producida por gatos) Según su material de construcción, dependiendo del tipo de carga por soportar, las condiciones del subsuelo y el nivel de agua freática, tenemos la siguiente clasificación: Pilotes de acero: son hechos a base de tubos o perfiles H laminados estos se hincan en terreno con sus extremos abiertos o cerrados y en muchos caso son rellenados con concreto una vez hincados, cuando es necesario son empalmados con soldadura; en condiciones de suelo como grava densa, pizarras y rocas blanda, los pilotes de acero se adaptan con puntas de hincado. Estos llegan a estar
  • 13. sometidos a la corrosión es recomendable considerar un espesor adicional de acero y se puede recubrir con materiales expoxicos que en los pilotes funciona satisfactoriamente aunque el hormigón también lo protege. Pilotes de concreto : existen dos tipos los prefabricados y los colados in situ, los primeros se preparan con un refuerzo ordinario, ya sean cuadrados u octogonales en la parte transversal y este refuerzo ayuda en los momentos flexionantes y las cargas verticales , fabricados en longitudes deseadas y curados antes de transportarlos a la obra. Los colados in situ, se hace un agujero en terreno , llenándola con concreto aquí encontramos dos categorías los ademados y no ademados , los ademados se hacen hincando un tubo de acero en terreno con ayuda de un mandril cuando el pilote alcanza la profundidad se retira el mandril y el tubo se llena con concreto. Los pilotes no ademados se hacen hincando primero el tubo ala profundidad, se llena con concreto fresco y el tubo se retira gradualmente. Pilotes de madera no pueden resistir grandes esfuerzos de hincado: por lo tanto la capacidad del pilote es limitada valor aprox. De 220 a 270 KN. Para evitar dañar la parte superior del pilote se una banda metálica, y el agrietamiento por el impacto se llama astillado. Se evita el empalme de los pilotes de madera, si es necesario, se emplea una camisa metálica (5 veces diam. Pilote) en ambientes marinos están sometidos a varios ataques, cuando están sometidos por arriba del agua freática, los pilotes están sometidos ataques de insectos, se incrementa la vida de los pilotes tratándolos con preservantes. Pilotes compuestos las partes superior e inferior del pilote son hechos de distinto material , ej., acero–concreto o madera-concreto, estos se usan cuando la longitud del pilote requerido excede la capacidad de los pilotes de hormigón simple, en estos casos la juntas de material distintos no es fácil por lo que no son muy utilizados. Se usa una almohadilla entre el pilote y el cabezal y esta reduce la fuerza de impacto y la dispersa en mayor tiempo este uso es opcional, La hinca se realiza con equipos de caída libre con una maza entre 4 y 6 tonelada que se eleva por unos cables o medios hidráulicos, equipos autónomos, de fácil movimiento montados en grúas orugas.los pilotes de prueba servirán como referencia para definir profundidades optimas confirmando lo del proyecto. Proceso de hincado de pilote se verifica en el terreno este colocados los puntos donde realiza el hincado, tazado topográficamente. El arte de hincar pilotes depende de la habilidad e ingenio de los ejecutores , aunque si se cuentan con avances tecnológicos más eficiente que entreguen tolerancias, si sufrir daños y el tiempo de hincado sea menor. Los elementos para el hincado tenemos una grúa, una guía, martillo , amortiguador el martillo , y tener en cuenta perforaciones previas.
  • 14. Cuando el pilote deba atravesar capas superiores de arcillas compactas o roca blanda, se puede ahorrar tiempo y dinero haciendo una perforación previa, que son guías y facilitan el hincado para alcanzar estratos resistente y evitar movimientos del suelo adyacente. En suelos no cohesivos se puede usar el chiflón de agua para hincar pilotes con cargas ligeras y pesadas, chorro de 10 a 20 kg por cm2 en tubo de 5cm de diámetro. La instalación de pilotes de hormigón debe efectuarse de tal manera que se garantice la integridad estructural y se alcance la integración deseada con el suelo cumpliendo su cometido. Evitando la expansión del suelo y posibles levantamientos de pilotes ya hincados El comportamiento del pilote durante el hincado, en suelos muy blandos los primeros golpes del martillo pueden hincar varios metros, sin embargo en suelos más duros cada golpe está acompañado de una deformación del pilote que se mueve en dirección horizontal. El golpe produce un movimiento hacia abajo y este es seguido por un rebote que es la representación de la compresión elástica temporal del pilote y del suelo que lo rodea. De la penetración promedio se hallar la resistencia a la hinca que es el numero de golpes para hincar el pilote a una distancia determinada ( 15 o 30 cm). Las juntas son elementos que permiten la unión de diferentes tramos de pilotes , alcanzando profundidades necesarias ,con materiales de alta calidad, calculados para resistir esfuerzos, todos los elemento son cubiertos de hormigón y protegidos.
  • 15. INTERACCCION CON EL SUELO PARA DETERMINAR LA CAPACIDAD DE CARGA Para la transferencia de carga de un pilote al suelo es un poco difícil de entenderlo. Cuando los pilotes son hincados hasta un estrato subyacente la roca , el ingeniero evalúa la capacitad de carga de la roca , y esta se determina por pruebas de laboratorio, durante investigación de campo, se debe tener cuidado con la carga ultimad de la roca , ya que en laboratorio la roca es de menor diámetro. El terreno recibe cargas y este tiende a deformarse en uno a varias capas según la compresión o propiedades que posea, las que varían en el tiempo ,algunos factores como : variación del volumen de vacios por la compactación del suelo, el desplazamiento y deformación al irse acumulando , son los que generan asentamientos entre la cimentación y el terreno.
  • 16. CONCLUSIÓN Una de las soluciones constructivas cuando nos encontramos con suelos que tienen condiciones de baja capacidad de carga es el sistema de pilotajes ; una gran opción en donde como hemos visto hay aspectos que se deben consideran: El diseño adecuado que se ajuste a la naturaleza del terreno, en donde el profesional debe tomar las decisiones que mejor ayuden a un desarrollo eficaz del proyecto. Para ello la experiencia del profesional es fundamental. Una vez ejecutado los pilotes los ensayos que se realizan de integridad estructural sirven a la vez de un control de calidad que entregan más seguridad a las fundaciones.
  • 17. Bibliografía Pilotes y cimentaciones sobre pilotes escrito por zaven davidian, 3 edición española. Fundamentos de ingeniería, Braja M. Bass. La obra gruesa. Unos apuntes de construcción, escrito por fructuos Maña reixach MyP fundaciones especiales s.a. ensayos con métodos no destructivos Procesos constructivos de pilotes de concreto , prefabricados y colados in situ.