SESION 11 SUPERVISOR SSOMA SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL
Pilotes bajo cargas
1. RESISTENCIA Y SOSTENIBILIDAD
DEL PILOTE PREFABRICADO
HUECO PROLONGADO CON UN
MICROPILOTE BAJO CARGAS
VERTICALES Y HORIZONTALES
CONTRATO DE SERVICIOS DE
PROYECTOS DE I+D+i RELATIVOS AL
ÁMBITO COMPETENCIAL DE LA
CONSEJERÍA DE FOMENTO Y VIVIENDA
PARA LOS AÑOS 2012 Y 2013
GRUPO DE INVESTIGACIÓN
TEP-107 ESTRUCTURAS Y GEOTECNIA
Universidad de Sevilla
2. PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
La propuesta se plantea por parte
del Grupo de Estructuras y
Geotecnia (TEP-107)
Grupo investigador liderado por el
Dr. Ingeniero Percy Durand Neyra
Adscrito al Departamento de
Estructuras de la Edificación e
Ingeniería del Terreno de la
Universidad de Sevilla
Con la participación de la empresa
privada RODIO-KRONSA
3. EQUIPO
INVESTIGADOR
Percy Durand Neyra
Dr. Ingeniero de Caminos
José Luis de Justo Alpañés
Dr. Ingeniero de Caminos
Juan Diego Bauzá Castelló
Ingeniero de Caminos
Enrique de Justo Moscardó
Ingeniero Industrial
Antonio Morales Esteban
Dr. Arquitecto
Manuel Vázquez Boza
Ingeniero Industrial
José Castilla Freire
Arquitecto
Jose Luis Arcos Álvarez
Ingeniero de Caminos
Carlos Cano Barreiro
Ingeniero de Caminos
Rafael Gil Lablanca
Ingeniero de Caminos
Francisco Martín Gil
Ingeniero Técnico Obras Públicas
Rafael Veguilla Arteaga
Ingeniero Técnico de Minas
4. Los pilotes son elementos de
cimentación empleados bajo cargas
importantes o cuando el estrato
resistente de suelo se encuentra a
gran profundidad
Transmiten al terreno las cargas
mediante una combinación de
resistencia por el fuste y la punta
Los pilotes de hormigón suelen ser de
dos tipos:
Pilotes ejecutados in situ o
perforados
Pilotes prefabricados o hincados
5. VENTAJAS PILOTES
PREFABRICADOS
Mejoras medioambientales por reducción
de residuos (lodos, tierras, etc.)
Mayor aprovechamiento del hormigón:
Perforado 800 mm Ø
≈
Prefabricado HA-40 400 mm
Mejor trasmisión de cargas al terreno:
Aumentan las resistencias unitarias por fuste y punta
Su puesta en obra permite validar su capacidad portante
6. INCONVENIENTES PILOTES
PREFABRICADOS
Para grandes cargas los pilotes
se hacen muy pesados
La hinca se hace muy difícil por
la alta energía (maza) precisa
Pueden producirse rechazos
prematuros en niveles densos
intermedios
No permiten empotramientos
en rocas para resistir cargas
laterales
8. PRECEDENTES
CERCANOS
Pilotes in situ reforzados
en la punta con
micropilotes – Puerto de
Vigo (Rodio-Kronsa)
“Pilote prefabricado hueco
empalmable para
cimentación” (patente
Rodio-Kronsa)
9. OBJETIVOS
Revisión del estado del
conocimiento
Preparación de los equipos
experimentales
Ensayos de carga
Modelización mediante
elementos finitos
(Elastoplásticos, Plaxis 3D
Foundation)
Validación bajo pruebas de
carga a escala real: carga
vertical, horizontal y lateral
Extrapolación de resultados
a otros terrenos y tipos de
pilote
Transferencia de resultados
Modelización y posterior
validación de resultados con
pruebas de carga a escala real
de un nuevo tipo de pilote
prefabricado consistente en un
pilote hueco de grandes
dimensiones prolongado con un
micropilote.
10. BLOQUE 1. TRABAJOS DE
INVESTIGACIÓN
Revisión del estado del
conocimiento sobre el
comportamiento de
pilotes hincados y
micropilotes
Revisión de las
ecuaciones básicas,
teorías y técnicas de
cálculo de pilotes
hincados
Puesta a punto de los
equipos de ensayo y
software
11. BLOQUE 2. SONDEO Y
ENSAYOS DE CARGA
Pruebas a escala real en las
instalaciones de Rodio-Kronsa en la
provincia de Sevilla
Litología adecuada para el objetivo
Reconocimiento geotécnico previo
mediante sondeo y ensayos tanto “in
situ” (presiómetros) como en el
laboratorio (triaxiales)
Construcción del modelo real
Ensayos de carga:
Estáticos:
Carga axial vertical de compresión y
tracción
Carga lateral horizontal
Dinámicos
12. BLOQUE 3. MODELOS DE
COMPORTAMIENTO
Asociar el comportamiento mecánico con
las deformaciones
Modelos elásticos y el programa
tridimensional de elementos finitos Plaxis
3D Foundation (Plaxis, 2007)
Las líneas generales del programa 3D
Foundation son:
Elementos de comportamiento y modelos
de cálculo avanzados (Hardening soils, soft
soil creep)
Características de los materiales en base a
los ensayos realizados
Modelización mediante planos horizontales
de trabajo, que sirven para establecer los
límites de la discretización, las cargas y las
estructuras
13. BLOQUE 4. VALIDACIÓN
DE MODELOS
Validación del modelo pilote-micropilote-terreno mediante la
comparación de los resultados obtenidos con los resultados
experimentales obtenidos (pruebas de carga estáticas y
dinámicas)
Aplicación a otros problemas geotécnicos de interés
relacionados con las infraestructuras
Posibles empleos en los suelos blandos existentes en terreno
andaluz (marismas), cimentaciones de grandes viaductos, pilas y
estribos
14. BLOQUE 5. CONCLUSIONES Y
EXTRAPOLACIÓN DE
RESULTADOS
Interpretación de los resultados obtenidos experimental y
numéricamente
Representación gráfica en 3D de las variables que influyen
en el comportamiento del pilote en estos suelos
En base a teorías de elasto-plasticidad, se plantea un
modelo mecánico donde las deformaciones estén
acopladas a los cambios de tensión u otras variables
Divulgación de los resultados en congresos internacionales
y artículos publicados en revistas de alto índice de impacto
(patentes)
15. CRONOGRAMA
BLOQUE 1 BLOQUE 2 BLOQUE 3 BLOQUE 4 BLOQUE 5
15/11/2013 Noviembre T1.11 T1.21 T2.11 T2.21 T3.11
2013 Diciembre T1.12 T1.22 T2.12 T2.22 T3.12
2014 Enero
T1.13 - T1.14 T1.23 T2.12 T2.22 T3.12
2014 Febrero T1.24 T2.13 T2.23 T3.13
2014 Marzo T2.14 T2.24 T3.14 T3.21
2014 Abril T2.24 T3.22
2014 Mayo T2.25 T3.23
2014 Junio
T2.25 T3.31
2014 Julio
T3.32
2014 Agosto
T3.33 T4.11
2014 Septiembre T4.12
2014 Octubre T4.13 T4.21
2014 Noviembre T4.22
2014 Diciembre T4.23 T5.11
2015 Enero T5.12 T5.21
2015 Febrero T5.22 T5.31
2015 Marzo T5.31
2015 Abril T5.32 T5.41
2015 Mayo T5.42
16. IMPACTO SOCIOECONÓMICO DEL
PROYECTO
La adición del micropilote en la punta de un pilote
prefabricado permite resolver los inconvenientes
de su empotramiento
Supone una optimización de recursos por un
mejor aprovechamiento de los elementos
estructurales empleados
Menor repercusión ambiental tanto directa
durante la ejecución como indirecta por la
reducción de recursos consumidos
Mejor comportamiento estructural en
cimentaciones especiales sometidas a altas
solicitaciones, momentos y cargas laterales
