Cimentaciones profundas

1 Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Cimentaciones profundas Se utilizan cuando se tienen circunstancias especiales: Cuando el terreno firme para cimentar se halla a mucha profundidad. (m s de 5 m) Cuando la obra vaya a tener cargas muy fuertes o concentradas y el terreno no tenga suficiente resistencia. Se justifica su utilizaci n luego de evaluar y concluir que el terreno no permite cumplir econ micamente con los requisitos mec nicos fundamentales, utilizando Cimentaciones superficiales, como en los casos de la existencia de suelos blandos, sueltos, y/o expuestos a socavaci n, t pica de los cauces de los r os. Se utiliza nicamente cuando resulta m s barato que retirar el terreno de poca capacidad portante y sustituirlo por otro m s resistente. Evita asientos e incremento de tensiones sobre edificios vecinos. Usos: Para naves industriales, almacenes, gimnasios, etc. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Cimentaciones profundas Se pueden clasificar en los siguientes tipos: a)pilote aislado: aqu l que est a una distancia lo suficientemente alejada de otros pilotes como para que no tenga interacci n geot cnica con ellos.

2 B) grupo de pilotes: son aquellos que por su proximidad interaccionan entre s o est n unidos mediante elementos estructurales lo suficientemente r gidos, como para que trabajen conjuntamente. c) zonas pilotadas: son aquellas en las que los pilotes est n dispuestos con el fin de reducir asientos o mejorar la seguridad frente a hundimiento de las Cimentaciones . Suelen ser pilotes de escasa capacidad portante individual y estar regularmente espaciados o situados en puntos estrat gicos. d) micropilotes: compuestos por una armadura met lica formada por tubos, barras o perfiles introducidos dentro de un taladro de peque o di metro, pudiendo estar o no inyectados con lechada de mortero a presi n m s o menos elevada. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas C lculo de pilotes Factores que se toman en cuenta: a) Su construcci n. Se calcula la secci n del hormig n y del hierro de que est compuesta su armadura; as como tambi n la transmisi n de fuerzas por frotamiento con el terreno y presi n de la punta.

3 B) El transporte del taller a la obra por las vibraciones que sufre el material. c) Su levantamiento por gr a. d) Su hinca. e) Las cargas a soportar. Como regla general, el c lculo se basa principalmente, en los esfuerzos que sufre durante su transporte y la tensi n producida al ser izado por la gr a para prepararlo a la hinca. Se determina el n mero de pilotes, coloc ndolos seg n la forma de la losa sobre la que ir la construcci n, as como los momentos y la reacci n que el pilote ejerce en su eje, pues es necesario tener muy en cuenta el esfuerzo cortante a que est sometida la losa. Se obtienen las medidas de las losas para Cimentaciones con pilotes. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de Cimentaciones profundas en funci n de la maquinar a utilizada: Con entubaci n y tr pano Formaci n de pilotes hincados por percusi n sin extracci n de tierras Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de Cimentaciones profundas en funci n de la maquinar a utilizada: Con cuchara bivalva Excavaci n, entubaci n, armadura, colado y extracci n de entubaci n.

4 Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de Cimentaciones profundas en funci n de la maquinar a utilizada: Con barrena helicoidal Excavaci n, armado con separadores y colado. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de pilotes seg n la forma de trabajo a)pilotes por fuste: en aquellos terrenos en los que al no existir un nivel claramente m s resistente, al que transmitir la carga del pilotaje, ste transmitir su carga al terreno fundamentalmente a trav s del fuste. Se suelen denominar pilotes flotantes b) pilotes por punta: en aquellos terrenos en los que al existir, a cierta profundidad, un estrato claramente m s resistente, las cargas del pilotaje se transmitir n fundamentalmente por punta. Se suelen denominar pilotes columna . Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de pilotes seg n su perfil longitudinal -De secci n uniforme.

5 Son los m s comunes. -Troncos c nicos. permiten un f cil hincado pero tienen la tendencia a hundirse con el paso del tiempo, debido a su forma de cu a. Son pilotes que trabajan por fricci n. -Escalonados. llamados tambi n telesc picos, pueden construirse por tramos, para una m s f cil ejecuci n. -De bulbo. presentan un ensanchamiento en la base, que mejora notablemente su resistencia por punta. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de pilotes por el tipo de material a)hormig n in situ : se ejecutar n mediante excavaci n previa, aunque tambi n podr n realizarse mediante desplazamiento del terreno o con t cnicas mixtas (excavaci n y desplazamiento parcial). b) hormig n prefabricado: podr ser hormig n armado (hormigones de alta resistencia) u hormig n pretensado o postensado. c) acero: de secciones tubulares o perfiles en doble U o en H. Los pilotes de acero se deben hincar con azuches (protecciones en la punta) adecuados.

6 D) madera: se usan para pilotar zonas blandas amplias, como apoyo de estructuras con losa o terraplenes. e) mixtos, como los de acero tubular rodeados y rellenos de mortero. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de pilotes por el tipo de material Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de pilotes por el tipo de material - Nuevos materiales Fibra de vidrio: Tubos de fibra de vidrio de alta resistencia que se rellenan de concreto despu s del hincado. Su uso m s com n es para estructuras marinas (diques, atraco de embarcaciones, muelles) Tablestaca SuperLoc: De pol mero reforzado con fibras. Resiste impactos, deformaci n a largo plazo, rayos ultravioleta e intemperismo mejor que las tablestacas de PVC. Su instalaci n es similar a las tablestacas met licas. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de pilotes por el tipo de material - Nuevos materiales Pilotes t rmicos: Consiste en extraer energ a t rmica del suelo a trav s de la cimentaci n profunda y proveer los sistemas apropiados (sondas) que permitan que sea utilizada en las edificaciones.

7 Puede ser usado para calefacci n o enfriamiento. En Alemania se ha usado por m s de 20 a os. Las condiciones de dise o involucran las propiedades de conductividad t rmica del suelo estratificado, la geometr a de la cimentaci n y la distribuci n en planta de los elementos. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de pilotes por el tipo de material Nuevos materiales Pilote Soilex: Utiliza una bolsa expandible que funciona como una ampliaci n de la base despu s de instalar el pilote, inyectando concreto o mortero. De esta manera, se forma un bulbo, 5 a 10 veces m s grande que el di metro original. Dado que es capaz de tomar esfuerzos de compresi n y tensi n, se puede utilizar como pilote de punta, o como ancla. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de pilotes por el tipo de proceso constructivo: a)pilotes prefabricados hincados: la caracter stica fundamental de estos pilotes estriba en el desplazamiento del terreno que su ejecuci n puede inducir, ya que el pilote se introduce en el terreno sin hacer excavaciones previas que faciliten su alojamiento en el terreno.

8 B) pilotes hormigonados in situ : son aquellos que se ejecutan en excavaciones previas realizadas en el terreno. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de pilotes por el tipo de proceso constructivo: Pilotes prefabricados hincados Las formas de hincar pilotes pueden ser: por vibraci n percusi n con golpes de maza Los pilotes hincados podr n estar constituidos por un nico tramo, o por la uni n de varios tramos, usando juntas. La resistencia a flexi n, compresi n y tracci n del pilote nunca ser superior a la de las juntas que unan sus tramos. Se pueden construir aislados siempre que se realice un arriostramiento (rigidizar o poner soportes) en dos direcciones ortogonales y que se demuestre que los momentos resultantes en dichas direcciones son nulos o bien absorbidos por la armadura del pilote o por las vigas riostras. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Tipos de pilotes por el tipo de proceso constructivo: Pilotes hormigonados in situ Se diferencian los siguientes tipos: pilotes de desplazamiento con azuche, pilotes de desplazamiento con tap n de gravas, pilotes de extracci n con entubaci n recuperable, pilotes de extracci n con camisa perdida, pilotes de extracci n sin entubaci n con lodos tixotr picos, pilotes barrenados sin entubaci n, pilotes barrenados, hormigonados por el tubo central de la barrena y pilotes de desplazamiento por rotaci n.

9 Consideraciones: a) di metro < 0,45 m: no se deben ejecutar pilotes aislados, salvo en elementos de poca responsabilidad en los que un posible fallo del elemento de cimentaci n no tenga una repercusi n significativa; b) 0,45 m < di metro < 1,00 m; se podr n realizar pilotes aislados siempre que se realice un arriostramiento en dos direcciones ortogonales y se asegure la integridad del pilote en toda su longitud. c) di metro > 1,00 m; se podr n realizar pilotes aislados sin necesidad de arriostramiento siempre y cuando se asegure la integridad del pilote en toda su longitud y el pilote se arme para las excentricidades permitidas y momentos resultantes. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Pilotes hormigonados in situ Pilotes de Concreto Vaciado en Camisas No Recuperables Se coloca en el terreno de forma permanente, un tubo de pared delgada ondulada y reforzada, de forma cil ndrica o troncoc nica, y se llena de concreto armado o sin armar.

10 Deben ser llenados inmediatamente luego de colocados, cuando se retira el mandril o n cleo central que se inserta dentro del tubo para mantener su forma durante la puesta en obra pues si no, la presi n lateral del suelo puede deformar o abollar el tubo delgado, obstruy ndolo, especialmente en suelos arenosos densos. El tubo que sirve de molde no cumple funciones estructurales o resistentes, sino que evita que el suelo est en contacto directo con el concreto del pilote. Entre 13 pilotes de este tipo se pueden mencionar los siguientes: Pilotes Raymond Escalonados Normales, Pilotes Punta de Bot n, Pilotes Cobi , Pilotes Urilon Monotube. Se usan en caso de suelos con agua subterr nea, o suelos agresivos, para evitar que las sustancias corrosivas entren en contacto con el concreto fresco. Su costo generalmente es m s elevado que el de los pilotes con camisa recuperable. Procedimientos Constructivos Unidad 2: Cimentaciones Cimentaciones profundas Pilotes hormigonados in situ Pilotes de Concreto Vaciado Puesto en Obra con Tubo Recuperable Son los pilotes que son vaciados dentro de un tubo forma o camisa met lica que se hinca en el terreno por percusi n y luego se va extrayendo a medida que se vac a el concreto dentro.