El documento describe diferentes tipos de pilotes, incluyendo pilotes in situ, pilotes hincados, pilotes flotantes y pilotes de punta. Explica que los pilotes se usan para transmitir cargas estructurales a capas de suelo más profundas cuando el suelo superficial no es lo suficientemente resistente. También cubre maquinaria para instalar pilotes e incluye ejemplos de aplicaciones comunes de pilotes.

1. UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMA
CAMPUS VICTOS LEVI SASSO
FACULTAD DE ING CIVIL
LICENCIATURA EN EDIFICACIONES
GRUPO 1EF331
TEMA “PILOTES”

2. PILOTES

4. Casos en que
se usan Pilotes
• Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se
pueden distribuir adecuadamente en una cimentación
superficial excediendo la capacidad portante del suelo.
Puede darse que los estratos inmediatos a los cimientos
produzcan asientos imprevistos y que el suelo resistente
esté a cierta profundidad; es el caso de edificios que
apoyan en terrenos de baja calidad.
• Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de
temperatura por hinchamientos y retracciones producidos
con arcillas expansivas. Cuando la edificación está
situada sobre agua o con la capa freática muy cerca del
nivel de suelo.
• Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de
tracción. Aquí tenemos varios casos: En edificios de
altura expuestos a fuertes vientos. En construcciones que
requieren de elementos que trabajen a la tracción, como
estructuras de cables, o cualquier estructura anclada en el
suelo.
• Cuando se necesita resistir cargas inclinadas; como en
los muros de contención de los muelles. Cuando se deben
recalzar cimientos existentes.

5. Pilotes in situ
• Los pilotes in situ son elementos de
construcción muy efectivos y con una gran
variedad de usos en cimentación e ingeniería
civil. Son elementos estructurales formados por
hormigón armado de gran longitud comparada
con su sección transversal y que transmiten las
cargas a niveles profundos del terreno.
Además, los pilotes pueden utilizarse como
estructuras de contención y estabilización de
laderas y taludes inestables.

6. Usos frecuentes
• Cimentaciones profundas, transmitiendo
las cargas en profundidad
• En gran variedad de proyectos de
infraestructura como construcción de
túneles, carreteras y puentes
• Contenciones, para resguardar
excavaciones profundas, especialmente
cerca de construcciones existentes; en
general se combina esta solución con
otras técnicas como anclajes al terrenos u
otros sistemas de arriostramiento
• Estabilización de taludes para prevenir
deslizamientos o proteger construcciones
existentes
Ventajas
• Puede soportar cargas elevadas
• Gran variedad de diámetros disponibles a
partir de los 450 mm
• Se puede realizar en una gran variedad
de condiciones de suelo, incluso sobre
suelos de canto rodado y rocas
• Mínimo asiento y deformación
• Baja vibración

7. PILOTES HINCADOS
Consiste en introducir elementos prefabricados de
hormigón o secciones metálicas por medio de
piloteadoras en el suelo.
Dichos elementos se colocan verticalmente sobre la
superficie del terreno y posteriormente «hincados» en el
piso a base de golpes de "martinete", esto hace que el
elemento descienda, penetrando el terreno, tarea que se
prolonga hasta que se alcanza la profundidad del estrato
resistente y se produzca el «rechazo» del suelo en caso de
ser un pilote que trabaje por «punta», o de llegar a la
profundidad de diseño, en caso de ser un pilote que
trabaje por «fuste» (pilote flotante)
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• Calidad de los pilotes hincados
Los pilotes hincados se construyen para tolerancias
precisas gracias a los materiales que se usan que son de
alta resistencia y necesitan de un buen control de calidad.

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• Instalación de los pilotes hincados
La instalación de los pilotes hincados se realiza por medio
de un martillo que se encarga de conducir los pilotes en el
suelo, este compacta el suelo alrededor y conduce a la
densificación de la masa y aumenta su capacidad de carga.
A pesar de esto, con tipos de suelos limosos o cohesivos,
saturados, en comparación con los tipos de suelo
granulares, la mala calidad del drenaje no facilita la misma
densificación. La presencia del agua en el suelo genera
una disminución en la capacidad de carga general y por tal
razón el diseño del pilote debe corregir estos factores.
• Algunas Ventajas y Desventajas que
tienen los pilotes hincados
V- Los pilotes hincados pueden ser fabricados fuera del
sitio donde se va a realizar el proyecto, esto hace que se
pueda realizar una instalación eficiente una vez se
encuentre en el lugar de la construcción.
D- Necesitan de una planificación anticipada para su
manejo y conducción; su instalación pueden generar
mucho ruido en el momento de instalarlos.

9. MAQUINAS PILOTEADORAS
Las piloteadoras o pilas de cimentación son
elementos constructivos de tipo puntual,
usados para la cimentación profunda en obras
de construcción, que permiten transmitir las
cargas de la estructura hasta capas de suelo
más profundas que tengan la capacidad de
carga suficiente para soportarlas.
Se denominan pilas de cimentación a aquellas
cuyo método constructivo consiste en una
excavación o perforación en el terreno, en la
cual, una vez terminada se coloca una
armadura y se rellena su interior con
hormigón.

10. USO DE LAS PILAS DE
CIMENTACIÓN
• Cuando las cargas transmitidas por la edificación no se pueden
distribuir adecuadamente en una cimentación superficial, excediendo la
capacidad de soporte del suelo.
• Cuando el suelo inmediato a los cimientos produce asientos
imprevistos, y que el estrato resistente esté a cierta profundidad; tal es
el caso de edificios que apoyan en terrenos de baja calidad.
• Cuando el terreno se encuentre sometido a considerables variaciones
de temperatura por hinchamientos y retracciones producidos con
arcillas expansivas.
• Si la construcción está situada sobre el agua o en los que la capa
freática se encuentre muy cerca del nivel de suelo.
• En edificios de gran altura, que se encuentran expuestos a fuertes
vientos.
• En construcciones que requieren de elementos que trabajen bajo la
fuerza de tracción, como estructuras de cables, o cualquier estructura
anclada en el suelo.
• Cuando se requiere resistir cargas inclinadas, como en el caso
de los muros de contención de los muelles.
• Cuando se deben recalzar cimientos existentes.
• Los estribos y pilas de puentes son usualmente construidos
sobre cimentaciones de pilotes, con el fin de evitar la posible
pérdida de capacidad de carga que una cimentación superficial
sufrirá por erosión del suelo en la superficie del terreno.
• Las cimentaciones de algunas estructuras, como torres de
transmisión y losas de sótanos debajo del nivel freático, están
sometidas a fuerzas de levantamiento. Algunas veces se usan
pilotes para esas cimentaciones y así resistir la fuerza de
levantamiento.
• En edificios de gran altura, que se encuentran expuestos a
fuertes vientos.

11. CARACTERÍSTICAS
Las perforadoras hidráulicas, comúnmente
conocidas como piloteadoras, pueden
ofrecer una mayor productividad,
versatilidad y multi-funcionalidad. Tiene
par fuerte y alta eficiencia de la
perforación debido a su capacidad para
perforar con precisión a través de un
sistema de monitoreo en cuanto a la
verticalidad de la perforación. El rango de
su velocidad de rotación es bastante
amplio. La máquina perforadora para
pilotaje puede ser hidráulicamente
presurizada o despresurizada para realizar
la perforación. El equipo de perforación es
fácil de transportar, tiene excepcional
estabilidad y la seguridad operacional.

12. PARTES DE UNA
PILOTEADORA

13. Profundidad de los Pilotes
El pilotaje se utiliza cuando no es posible realizar una
cimentación superficial; por ejemplo, cuando se
deben transmitir cargas a gran profundidad (más de 6
m o bien más de 8 diámetros del pilote).
En efecto, los pilotes son piezas largas, a modo de
pilares enclavados en el terreno, que alcanzan una
profundidad suficiente para trasmitir las cargas de la
estructura. Se denomina fuste a la parte del pilote en
contacto con el suelo, mientras que altura libre es la
longitud de la parte que emerge del suelo.

14. Para hincar el pilote siempre se busca el apoyo sobre una
capa resistente que soporte las cargas transmitidas.
Frecuentemente la capa firme está a mucha profundidad,
entonces el rozamiento lateral puede ser de importancia
según el caso.
• Hay presencia de fuerzas horizontales, las cimentaciones
con pilotes resisten por flexión mientras soportan aún la
carga vertical transmitida por la superestructura.
• Se quiere evitar los daños que puede sufrir una futura
excavación a la cimentación de una edificación adyacente;
en este caso el pilote lleva la carga de la cimentación
debajo del nivel de excavación esperado.
• Se desea proteger estructuras marinas como muelles,
atracaderos contra impactos de barcos u objetos flotantes.
• En edificios de altura expuestos a fuertes vientos.

15. FUNCIONAMIENTO
Los pilotes son miembros
estructurales con un área de sección
transversal pequeña, comparada con
su longitud, y usualmente se instalan
utilizando una piloteadora que tiene
un martinete o un vibrador. A
menudo se hincan en grupos o en
filas, conteniendo cada uno
suficientes pilotes para soportar la
carga de una sola columna o muro.

16. Los Pilotes son usados como método constructivo el cual
consiste en realizar una perforación en el suelo a la cual, una
vez terminada, se le colocará un armado en su interior y
posteriormente se rellenará con hormigón.
Cuando el suelo situado al nivel en que se desplantaría
normalmente una zapata o una losa de cimentación, es
demasiado débil o compresible para proporcionar un soporte
adecuado, las cargas se transmiten a material más adecuado
a mayor profundidad por medio de pilotes.
Por la forma de ejecución del vaciado, se distinguen
básicamente dos tipos de pilotes: los de extracción y los de
desplazamiento. Un pilote de extracción se realiza
extrayendo el terreno, mientras que el de desplazamiento se
ejecuta compactándolo. En ambos casos se utilizan diferentes
técnicas para mantener la estabilidad.

17. PILOTES FLOTANTES
Transmiten su carga al terreno
fundamentalmente por
rozamiento lateral a través del
fuste y se emplean en
terrenos sin un nivel
claramente más resistente.

18. Pilotes de Punta
Constituyen los pilotes elementos de fundación apreciablemente versátiles, por
motivo de que pueden realizar gran variedad de funciones. Los pilotes de punta
transmiten cargas a través de agua o suelos blandos hasta estratos con suficiente
capacidad portante, por medio del soporte en la punta del pilote.
Los pilotes se clasifican comúnmente en pilotes de punta y de fricción. Los pilotes de
punta obtiene casi toda su capacidad de carga de la roca o suelo que está cerca de la
punta, y muy poca del suelo que rodea su fuste.
A los pilotes de punta rodeados de suelo, algunas veces se les considera erróneamente
columnas libremente apoyadas sin que el suelo que las rodea les dé apoyo lateral. Sin
embargo, tanto la experiencia como la teoría han demostrado ampliamente que no
existe peligro de flexión transversal en un pilote de punta, de las dimensiones
convencionales, cargado axialmente por soporte lateral inadecuado, aunque esté
rodeado por los suelos más blandos. Por lo tanto, los esfuerzos en esos pilotes, bajo
las cargas de trabajo, pueden tomarse como las de los materiales de que están hechos
cuando se sujetan a compresión directa. En los pilotes cuya sección disminuye con la
profundidad, la sección crítica está en la punta. Los esfuerzos de trabajo en el concreto
colado en el lugar, no deben exceder de 0.25 a 0.33 f’c, siendo f’c la resistencia a la
compresión simple del concreto a los 28 días, medida en cilindros.
Los pilotes de punta acampanada son más útiles en los materiales granulares sueltos;
son también adecuados, si el estrato resistente es muy firme pero tan delgado que los
pilotes de pequeño diámetro pueden atravesarlo.

19. Ejemplos de pilotes de punta

20. Barrenas
Son un tipo de pilote hormigonado in situ. Se
perforan y se hormigonan en una única
operación continua y así el tiempo de
instalación es menor comparado con otros
pilotes de este tipo.
Se coloca el refuerzo de acero en el
hormigón fresco tras su hormigonado y así el
pilote resiste la totalidad de la carga
estructural.
Esta técnica permite la producción de pilotes
con diámetros que varían desde 300 hasta
1000 mm, para una profundidad máxima de
30 metros.

21. Sus
aplicaciones
Uno de los beneficios de los pilotes de
barrena continua es que no se necesitan
camisas ni lodos tixotrópicos para contener
el terreno. También ayudan a mantener al
mínimo las vibraciones y se puede utilizar en
grandes proyectos, por lo tanto es una
buena solución de pilotaje para unos
determinados proyectos.
Los pilotes de barrena continua son un tipo
de pilotaje especialmente útil para el uso en
obras de edificación, donde hay una
necesidad de mantener el ruido al mínimo.

22. Usos frecuentes
• Cimentación de Estructuras
• Contención de tierras
• Prevenir deslizamientos o protección de
estructuras existentes; en general esta solución
se combina con otras técnicas como anclajes al
terreno o bulones
• Proyectos de infraestructura como construcción
de túneles, carreteras, puentes así como
protección contra la inundación

23. Pilotes de madera
• Se encargan de transmitir
indirectamente o de forma
directa la carga de la estructura
al terreno subterráneo.
• Se encargaban de compactar el
terreno, lo que mejoraba su
capacidad portante.
• Resistían cargas laterales y
verticales que eran transmitidas
a los estratos más resistentes.

24. Costo y calidad
• Los pilotes de madera tienen un
costo más bajo en comparación
a los pilotes de hormigón o los
pilotes de acero.
• no se ven afectados por las
corrientes eléctricas
• no necesitan protecciones para
evitar ser corroídos

25. Pilotes de acero
LOS PILOTES DE ACERO SON
PILOTES PREFABRICADOS O SON
PIEZAS QUE SE FUNDEN CON EL
FIN DE SER HINCADOS.

26. Ventajas y desventajas de los
pilotes de acero

27. PILOTE MIXTO