FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA CIVIL ESTRUCTURAS Y CARGAS “CIMENTACION CON PILOTES” Estudiantes: Cary Quisquiche Vasquez Erick Arteaga Cabrera Walther Hernández Román
Cic!: IV D!cente:
Ing Erlyn !alazar Huamán
Ca"amarca # $er% &'()
2
INDICE I"
RESUMEN 2
II"
A#STRACT OR SUMMARY3 SUMMARY3
III"
$EY %ORDS )
IV"
INTRODUCCION4 INTRODUCCION4
V"
O#&ETIVOS 4 O'(eti)! *ene+a4 *ene+a 4
O'(eti)! es,eci-ic! 4 VI"
MARCO TEORICO4 TEORICO4
."
De-inici/n4 De-inici/n 4
0"
P+inci,i! de -unci!na1ient! -unci!na1ient! 4
2"
Casi-icaci/n 5 2"."
Se*3n su -!+1a de t+a'a(!5 t+a'a(!5
2"."."
Pi!tes +4*id!s de ,+i1e+ !+den" 5
2"."0"
Pi!tes +4*id!s de Se*und! O+den" 6
2"."2"
Pi!tes -!tantes" ('
2"0"
Se*3n e siste1a c!nst+ucti)!: ((
2"0"."
Pi!tes ,+e-a'+icad!s ,+e-a'+icad!s ((
2"0"0"
Pi!tes de Des,a5a1ient! Des,a5a1ient! (&
2"0"0"."
Pi!tes de Des,a5a1ient! c!n A5uc6e (&
2"0"0"0"
Pi!tes de Des,a5a1ient! c!n Ta,/n de G+a)as(7 G+a)as (7
2"0"2"
Pi!tes c!n E7t+acci/n de Tie++a (2
2"0"8"
Pi!tes )aciad!s in situ (2
2"0"8"."
Pi!ta(e 9in situ9 en sec!" (3
2"0"8"0"
Pi!ta(e 9in situ9 c!n ca1isa +ecu,e+a'e ! ,e+dida"() ,e+dida" ()
2"0"8"2"
Pi!ta(e 9in situ9 c!n auda de !d!s 'ent!n4tic!s" 'ent!n4tic!s" ()
2"0"8"8"
Pantaa de ,i!tes secantes 9in situ9" ()
2"2" 8"
Se*3n e di;1et+! de ,i!te: (4
A+1adu+as A+1adu+as de Pi!tes (4
="
8"."
Vaciad! de Pi!tes (4
8"."."
Desca'e5ad! Ence,ad! (5
8"."0"
Vaciad! c!n e 1
Mate+iaes Utii5ad!s &' ="."
Made+a &'
="0"
Ace+! &&
="2"
C!nc+et! &3
>"
Cas!s en ?ue se usan Pi!tes &5
@"
Pi!tes F+ani: &6
VII"
ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS 7(
VIII"
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7(
IB"
REFERENCIAS #I#LIOGRAFICAS 77
B"
ANEBOS E++!+ Ma+cad!+ n! de-inid!"
CI*E+,ACI-+ C-+ $I.-,E!
E!,R/C,/RA! 0 CAR1A!
2
INDICE I"
RESUMEN 2
II"
A#STRACT OR SUMMARY3 SUMMARY3
III"
$EY %ORDS )
IV"
INTRODUCCION4 INTRODUCCION4
V"
O#&ETIVOS 4 O'(eti)! *ene+a4 *ene+a 4
O'(eti)! es,eci-ic! 4 VI"
MARCO TEORICO4 TEORICO4
."
De-inici/n4 De-inici/n 4
0"
P+inci,i! de -unci!na1ient! -unci!na1ient! 4
2"
Casi-icaci/n 5 2"."
Se*3n su -!+1a de t+a'a(!5 t+a'a(!5
2"."."
Pi!tes +4*id!s de ,+i1e+ !+den" 5
2"."0"
Pi!tes +4*id!s de Se*und! O+den" 6
2"."2"
Pi!tes -!tantes" ('
2"0"
Se*3n e siste1a c!nst+ucti)!: ((
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Pi!tes ,+e-a'+icad!s ,+e-a'+icad!s ((
2"0"0"
Pi!tes de Des,a5a1ient! Des,a5a1ient! (&
2"0"0"."
Pi!tes de Des,a5a1ient! c!n A5uc6e (&
2"0"0"0"
Pi!tes de Des,a5a1ient! c!n Ta,/n de G+a)as(7 G+a)as (7
2"0"2"
Pi!tes c!n E7t+acci/n de Tie++a (2
2"0"8"
Pi!tes )aciad!s in situ (2
2"0"8"."
Pi!ta(e 9in situ9 en sec!" (3
2"0"8"0"
Pi!ta(e 9in situ9 c!n ca1isa +ecu,e+a'e ! ,e+dida"() ,e+dida" ()
2"0"8"2"
Pi!ta(e 9in situ9 c!n auda de !d!s 'ent!n4tic!s" 'ent!n4tic!s" ()
2"0"8"8"
Pantaa de ,i!tes secantes 9in situ9" ()
2"2" 8"
Se*3n e di;1et+! de ,i!te: (4
A+1adu+as A+1adu+as de Pi!tes (4
="
8"."
Vaciad! de Pi!tes (4
8"."."
Desca'e5ad! Ence,ad! (5
8"."0"
Vaciad! c!n e 1
Mate+iaes Utii5ad!s &' ="."
Made+a &'
="0"
Ace+! &&
="2"
C!nc+et! &3
>"
Cas!s en ?ue se usan Pi!tes &5
@"
Pi!tes F+ani: &6
VII"
ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS 7(
VIII"
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7(
IB"
REFERENCIAS #I#LIOGRAFICAS 77
B"
ANEBOS E++!+ Ma+cad!+ n! de-inid!"
CI*E+,ACI-+ C-+ $I.-,E!
E!,R/C,/RA! 0 CAR1A!
7
I"
RESUMEN
Cuando comenzamos a realizar las e8ca9aciones :ara la e"ecuci;n de una obra< :odemos to:ar con di9ersas di=icultades :ara encontrar el estrato resistente o =irme donde queremos cimentar En este :roceso se nos :resenta la necesidad de a:oyar una carga aislada sobre un terreno no =irme< o di=>cilmente accesible :or m?todos habituales $ara solucionar estos ti:os de di=icultades usamos los :ilotes !e denomina :ilote al elemento constructi9o de cimentaci;n :ro=unda de ti:o :untual utilizado en obras< que :ermite transmitir las cargas de la su:erestructura e in=raestructura a tra9?s de estratos =lo"os e inconsistentes< hasta estratos más :ro=undos con la ca:acidad de carga su=iciente :ara so:ortarlas@ o bien< :ara re:artir estas en un suelo relati9amente blando de tal manera que atra9iesen lo su=iciente :ara que :ermita so:ortar la estructura con seguridad
II"
INTRODUCCION
III"
O#&ETIVOS
O'(eti)! *ene+a •
,i:os de construcci;n :royecto
O'(eti)! es,eci-ic!
de
una
cimentaci;n
con :ilotes en un
8
•
Estudiar los di=erentes ti:os de cimentaci;n con :ilotes e8istentes en el $er% y el :orqu? de su construcci;n
•
IV.
*?todos de diseo y su clasi=icaci;n de la cimentaci;n con :ilotes
MARCO TEORICO
1. Definición Se denomina pilote al elemento const!cti"o de cimentación pof!nda de tipo p!nt!al !tili#ado en o$as% &!e pemite tansmiti las ca'as de la s!peest!ct!a e infaest!ct!a a ta"(s de estatos flo)os e inconsistentes% *asta estatos m+s pof!ndos con la capacidad de ca'a s!ficiente paa sopotalas, o $ien% paa epati estas en !n s!elo elati"amente $lando de tal manea &!e ata"iesen lo s!ficiente paa &!e pemita sopota la est!ct!a con se'!idad.
P+inci,i! 2. -unci!na1ient!
de
-
.os :ilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura mediante una combinaci;n de rozamiento lateral o Resistencia :or =uste y resistencia a la :enetraci;n o resistencia :or :unta Ambas de:enden
de las caracter>sticas del :ilote y del terreno< y la combinaci;n id;nea es el ob"eto del :royecto Cabe sealar que< como en todo traba"o relacionado con la ingenier> a geot?cnica< e8iste cierto grado de incertidumbre en la ca:acidad =inal de un :ilote Es :or esto que buena :arte de la in9estigaci;n que se 9iene desarrollando en este cam:o tiene que 9er con m?todos que :ermitan hacer un control de calidad a ba"o costo del :ilota"e antes de a:licar las cargas El m?todo más ob9io aunque el más costoso es hacer una :rueba de carga
Como
m?todos
alternati9os
:odemos
mencionarB
:ruebas
de
resonancia< :rensa hidráulica de -sterberg< :ruebas de análisis de ondas< :ruebas s>smicas En muchos casos las teor>as que :ermiten es timar la Resistencia de =uste y la Resistencia de :unta son de ti:o em:>rico Es decir< son el resultado de un análisis estad>stico del com:ortamiento de ciertos :ilotes en determinadas condiciones de terreno $or lo tanto< es sumamente im:ortante conocer el -rigen y las condiciones ba "o las cuales determinadas =;rmulas de cálculo son 9álidas
3. Casi-icaci/n 2"." Se*3n su -!+1a de t+a'a(! 3.1.1.
Pi!tes +4*id!s de ,+i1e+ !+den"
uncionan :rinci:almente como una columna que al so:ortar una carga sobre su e8tremo su:erior< desarrollan su ca:acidad de carga con a:oyo directo sobre un estrato resistente El :ilote traba"a :or :unta< cla9ado a gran :ro=undidad .as :untas de los :ilotes se cla9an en terreno =irme@ de manera que se con=>a en el a:oyo en ese estrato< a%n si hubiere una :equea descarga :or rozamiento del =uste al atra9esar estratos menos resistentes .o cual denota que las =uerzas de sustentaci;n act%an sobre la :unta del :ilote< y en menor medida mediante el rozamiento de la su:er=icie lateral del :ilote Esta acci;n lateral del terreno elimina el riesgo de :andeo
-
.os :ilotes r>gidos de :rimer orden son el me"or a:oyo y el más seguro< :orque se a:oya en un terreno de gran Resistencia
Pi!te +4*id! de ,+i1e+ !+den uenteB CRE!$- VI..A.A! C *ecanica de !uelos y Cimentaciones 3.1.2.
Pi!tes +4*id!s de Se*und! O+den" !on aquellos que al estar so:ortando una carga sobre su cabeza dentro de un estrato :ro=undo de suelos menos =irmes como un estrato :ro=undo de suelo granular o coherente En este caso se debe utilizar un :ilote r>gido de segundo orden y ?ste se debe :ro=undizar hasta que la :unta llegue a encontrar terreno =irme de mayor es:esor
Este ti:o de :ilote transmite su carga al terreno :or :unta< :ero tambi?n descarga gran :arte de los es=uerzos de las ca:as de terreno que ha atra9esado :or rozamiento lateral .a :unta al :er=orar
la
:rimera
ca:a
di=erenciales considerables
=irme<
:uede
su=rir
asientos
Pi!te +4*id! de Se*und! O+den uenteB CRE!$- VI..A.A! C *ecanica de !uelos y Cimentaciones 3.1.3.
Pi!tes -!tantes"
Cuando el terreno donde se construye :osee el estrato a gran :ro=undidad@ en este caso los :ilotes están sumergidos en una ca:a blanda y no a:oyan en ning%n estrato de terreno =irme< :or lo que la carga que transmite al terreno lo hace %nicamente :or e=ecto de rozamiento del =uste del :ilote< su 9alor resistente es en =unci;n de la :ro=undidad< diámetro y naturaleza del terreno
!e calcula la longitud del :ilote en =unci;n de su resistencia En =orma em:>rica sabemos que los :ilotes cuya longitud es menor que la anchura de obra< no :ueden so:ortar su carga
Pi!te -!tante uenteB CRE!$- VI..A.A! C *ecanica de !uelos y Cimentaciones
2"0" Se*3n e siste1a c!nst+ucti)!: 3.2.1.
Pi!tes ,+e-a'+icad!s
.os :ilotes :re=abricados tambi?n se los conoce :or el nombre de :ilotes :re moldeados< estos :ertenecen a la categor>a de cimentaciones :ro=undas@ :ueden estar construidos con concreto armado ordinario o con concreto :retensados similares a :ostes de luz o secciones metálicas
Estos :ilotes se hincan o cla9an 9erticalmente sobre la su:er=ic ie del terreno :or medio de gol:es< esto mediante un martinete< :ala metálica equi:ada< maquinas a gol:e de masas o con martillo neumático esto hace que el elemento descienda< :enetrando el terreno< tarea que se :rolonga hasta que se alcanza la :ro=undidad del estrato resistente y se :roduzca el DrechazoD del suelo en caso de ser un :ilote que traba"e :or D:untaD< o de llegar a la :ro=undidad de diseo< en caso de ser un :ilote que traba"e :or D=ricci;nD
/na 9ez hincado o cla9ado en el terreno < este e"er ce sobre el :ilote y en toda su su:er=icie lateral< una =uerza de adherencia que aumenta al continuar cla9ando mas :ilotes en las :ro8imidades< :udiendo conseguir mediante este :rocedimiento< una consolidaci;n del terreno
Es im:ortante indicar que la o:eraci;n de hincado o cla9ado del :ilote debe de realizarse siem:re de dentro hacia =uera
Están constituidos en toda su longitud mediante
tramos
ensamblables !on relati9amente caros ya que están =uertemente armados :ara resistir los es=uerzos durante el trans:orte y el cla9ado en el terreno .a :unta 9a re=orzada con una :ieza metálica es:ecial :ara :ermitir la hinca o el c la9ado .a com:uesta :or estribos de 9arilla de secci;n 5 mm como m>nimo
.a cabeza del :ilote se re=uerza uniendo los cercos con una se:araci;n de 3 cm en una longitud que oscila en ( m
3.2.2.
Pi!tes de Des,a5a1ient!
.os $ilotes de es:lazamiento son los $ilotes que se construyen sin e8traer las tierras del terreno y tienen dos sistemas de e"ecuci;n di=erentes
3.2.2.1.
Pi!tes de Des,a5a1ient! c!n A5uc6e
!e utilizan cuando los :ilotes :oseen diámetros :equeos Fse considera entre 7' y )3 cm a:ro8imadosG y el terreno es resistente :ero :oco estable
!e e"ecuta la hinca con una entubaci;n que :osee un a zuc he de :unta c;nica o :lana en su e8tremo in=erior< la entubaci;n :uede ser metálica o de conc reto
1
El
azuche
:osee
un
diámetro
e8terior
mayor
en
a:ro8imadamente 3 cm que el :ilote< con la :arte su:e rior cil>ndrica ya :re:arada :ara introducir en el e8tremo in=erior de la entubaci;n Con gol:es de maza o martillo se hinca desde la :arte su:erior de la entubaci;n y se enca"a hasta la :ro=undidad que se requiere :ara el :ilota"e
.uego se e8trae la entubaci;n con la :recauci;n de que quede un m>nimo de concreto igual a & 9eces el diámetro interior@ de esta manera se im:ide la entrada de agua :or la :arte in=erior .a =orma de e8traer la entubaci;n es con un gol:e en la cabeza< logrando
el e=ecto de 9ibrado del
concreto
3.2.2.2.
Pi!tes de Des,a5a1ient! c!n Ta,/n de G+a)as
Este sistema se realiza :or una hinca y entubaci;n :or gol:e sobre un ta:;n de gra9as u concreto< introducido antes en la entubaci;n El concreto se coloca en :equeas tongadas y se 9a com:actando hasta obtener un ta:;n que debe tener como m>nimo tres 9eces el diámetro del :ilote Con la :resi;n e"ercida :or las :aredes del tubo se 9a :rogresi9amente e=ectuando un des:lazamiento lateral del terreno< llegando con el tubo hasta la :ro=undidad calculada :ara el :ilota"e El gol:e de maza desalo"a el ta:;n del tubo y queda ensanchada la :unta de los :ilotes
.uego se coloca la armadura< se quita la camisa y se realiza la hormigonada :or tongadas inalmente se a:isona o se 9ibra :ara garantizar la continuidad del cuer:o del :ilote !e :rocede a e8traer el tubo cuidando que quede un m>nimo de concreto que deberá ser el doble de su diámetro interno< :ara im:edir el ingreso de agua :or la :arte in=erior de entubaci;n
la
3.2.3.
Pi!tes c!n E7t+acci/n de Tie++a
Este sistema de $ilota"e :or E8tracci;n de ,ierras requiere que las tierras de la e8ca9aci;n sean e8tra>das antes de la e"ecuci;n del hormigonado de :ilotes
.a e8ca9aci;n se :uede realizar de di=erentes modos< de acuerdo a las caracter>sticas del terreno $ara lo cual se utilizan maquinarias di=erentes como cucharas< tr?:anos< barrenas y otros En terrenos :oco cohesi9os o cuando el terreno resistente queda
deba"o
del
+i9 el
reá tico<
se
:ueden
:roducir
desmoronamientos o =iltraciones de la na:a $ara e9itar estos :roblemas se recurre a una
camisa metálica <
es un tubo que
tiene la misma =unci;n de un enco=rado@ esta c amisa se 9a cla9ando al tiem:o que se e=ect%a la e8ca9aci;n Estas camisas :ueden ser recu:erables o :erdidas si se de"an en el terreno@ en este caso< el tubo metálico ha sido tratado en su cara e8terna con :inturas adecuadas :ara e9itar la corrosi;n E8isten otras soluciones que utilizan lodos ti8otr;:icos :ara garantizar la estabilidad de las :aredes de la e8ca9aci;n@ o :or e8tracci;n de tierras con
barrena helicoidal< en terrenos
coherentes donde no ocurran desmoronamientos
entro de la clasi=icaci;n de :ilotes con e8tracci;n de tierras< :odemos mencionarB
$ilotes de E8tracci;n con Entubaci;n Recu:erableB :or lo general son :ilotes de grandes dimensiones< con diámetros entre 23 y (&3 cm
3.2.4.
Pi!tes )aciad!s in situ
.os $ilotes 9aciados in situ son un ti:o de :ilotes e "ecutados en obra< tal como su nombre lo indica< en el sitio< en el lugar .a denominaci;n se a:lica cuando el m?todo constructi9o consiste en realizar una :er=oraci;n en el suelo a la cual se le
colocará un armado en su interior y :osteriormente se rellenará con concreto
En ocasiones< el material en el que se está cimentando< es un suelo =riccionante Fcomo son arenas< materiales gruesos y limos< los
cuales
:ueden
ser
considerados
como
materiales
=riccionantes ya que al :oseer una estructura cohesi9a tan =rágil< cualquier mo9imiento como el que :roduce la broca al :er=orar< hace que se rom:a dicha cohesi;n y el material traba"e como un suelo
=riccionantesG<
es
:or
ello
que
se
:resentan
desmoronamientos en el interior de las :aredes de la :e r=oraci;n@ a este =en;meno se le denomina Dca>dosD< es :or ello que se recurre a di9ersos m?todos :ara e9itar que se :resente
/no de los :rinci:ales m?todos de e9itar Dca>dosD< consiste en 9aciar Dlodo benton>ticoD en el interior de la :er=oraci;n< y al 9aciar :osteriormente el concreto dentro< el lodo saldrá :or di=erencia de densidades -tro m?todo menos em:leado< es el uso de DcamisasD o DademesD de acero recu:erables< los cuales no son más que secciones metálicas que se introducen en la e8ca9aci;n y e9itan que el material de las :aredes caiga
uenteB CRE!$Cimentaciones
3.2.4.1.
VI..A.A!
C
*ecanica
de
!uelos
y
Pi!ta(e 9in situ9 en sec!"
Este ti:o de :ilota"e com:rende di=erentes =ases como son la :er=oraci;n del subsuelo con h?lice o cazo< colocaci;n de armadura de acero y 9ertido de concreto mediante tubo tremie que se realiza de aba"o a arriba
3.2.4.2.
Pi!ta(e 9in situ9 c!n ca1isa +ecu,e+a'e ! ,e+dida"
En terrenos =angosos o cercanos al ni9el del mar o cuencas de r>os Este :ilota"e com:rende la introducci;n de camisas :ara su"eci;n de las :aredes a :er=orar< :er=oraci;n del terreno< colocaci;n de armaduras y 9ertido de concreto
3.2.4.3.
Pi!ta(e 9in situ9 c!n auda de !d!s 'ent!n4tic!s"
Esta :er=oraci;n no se realiza en seco ya que hay que suministrar el lodo benton>tico a la :er=oraci;n< el cual :enetra en las =isuras del terreno :ara crear una :equea DcostraD que im:ida la ca>da de las :aredes :er=oradas As> estos lodos se recu:eran en un tanque en el cual se =iltra y se 9uel9e a reutilizar en la siguiente :er=oraci;n es:u?s de este :roceso se coloca la armadura y se 9ierte el conc reto
3.2.4.4.
Pantaa de ,i!tes secantes 9in situ9"
Este es el m?todo más utilizado ya que :erm ite hacer una e8ca9aci;n del terreno a gran :ro=undidad< sin :reocu:aci;n de que se :uedan deteriora cimentaciones de 9i9iendas contiguas como tambi?n del acerado de la calle< as> im:ide el :aso del ni9el =reático a los s;tanos Con este m?todo se :ueden construir di=erentes :lantas de :arking que< como anteriormente hemos indicado< es soluci;n inminente :or el gran :roblema de a:arcamiento que e8iste en nuestras ciudades Esta :antalla traba"a tambi?n como cimentaci;n de la estructura u obteni?ndose as> un doble a:ro9echamiento de este ti:o de cimentaci;n es:ecial
2"2" Se*3n e di;1et+! de ,i!te:
a *icro:ilotesB iámetro menor de &'' mm !e em:lean en obras de recalce
' $ilotes con9encionales e 7'' a )'' mm c $ilotes de gran diámetro iámetro mayor de 5'' mm d $ilotes :antallaB e secci;n :seudo rectangular e $ilotes de secci;n en =orma de cruz 4. A+1adu+as de Pi!tes .as armaduras se con=orman como si =uesen "aulas@ las armaduras longitudinales están constituidas :or barras colocadas uni=ormemente en el :er>metro de la secci;n< y el armado trans9ersal lo constituyen un zuncho en es:iral o cercos de redondos de ) mm de secci;n< con una se:araci;n de &' cm
El diámetro e8terior del zuncho será igual al diámetro de :ilote< restándole 5 cm@ as> se obtiene un recubrimiento m>nimo de 2 cm
.a cantidad de barras y el diámetro de las mismas< se calcula en =unci;n de la carga que deba so:ortar el :ilote
8"." Vaciad! de Pi!tes El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia consultar con la norma res:ecti9a de cada :a>s Con una consistencia medida en cono de Abrams de (' a (3 cm
uenteB CRE!$- VI..A.A! C *ecanica de !uelos y Ci mentaciones 4.1.1. Desca'e5ad! Ence,ad!
.os :ilotes se descabezan< :or ello< siem:re se elimina el concreto de ba"a calidad que queda en la :arte su:erior As> quedan las armaduras al descubierto que se entrelazan al ence:ado .a longitud de la armadura debe :ermitir que :osterior al descabezado< queden sobresaliendo del :ilote alrededor de 3' cm .as armaduras longitudinales del :ilote se em:alman :or un sola:e m>nimo de 2' cm< 9an soldadas o atadas con alambre en toda su longitud
!i se utilizare cercos a modo de armadura trans9ersal< los cierres se hacen :or sola:e de 5 cm como m>nimo< y 9an soldados o atados con alambre El sola:ado se hace alternado :ara cercos sucesi9os !e atan =irmemente las armaduras =ormando una "aula que so:orte la hormigonada
Cada :ilote se 9ac>a de una 9ez sin interrum:ir la o:eraci;n< no se admiten "untas de hormigonado Al =inalizar el :ilote< debe quedar hormigonado a una altura su:erior a la de=initi9a@ lo que e8cede de concreto se demuele cuando ha =raguado +o se debe e=ectuar la hincada con des:lazamiento de :ilotes o
entibar en un área menor de 7 m alrededor del :ilote< hasta que el concreto tenga una resistencia m>nima de 7' kgcm&< de acuerdo a ensayos :re9ios $osterior al descabezado los :ilotes deben sobresalir del terreno lo su=iciente :ara :ermitir el em:otramiento del concreto de 3 cm m>nimo :ara el ence:ado 4.1.2. Vaciad! c!n e 1
El m?todo tremie< de llenado :or =lu"o in9erso< se usa :ara 9erter concreto a tra9?s de agua< cuando la :er=oraci;n queda inundada El concreto se carga :or tol9a o es bombeado< en =orma continua< dentro de una tuber>a llamada tremie< deslizándose hacia el =ondo y des:lazando el agua e im:u rezas hacia la su:er=icie El =ondo del tremie se debe cerrar con una 9ál9ula :ara :re9enir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie llega hasta el =ondo de la :er=oraci;n antes de iniciarse el 9ertido del concreto Al :rinci:io< se debe ele9ar algunos cent>metros :ara iniciar el =lu"o del concreto y asegurar un buen contacto entre en concreto y el =ondo de la :er=oraci;n
Como el tremie es ele9ado durante el 9aciado< se debe mantener dentro del 9olumen del concreto< e9itando el contacto con el agua Antes de retirar el tremie com:letamente< se debe 9erter su=iciente concreto :ara des:lazar toda el agua y el concreto diluido
5. Mate+iaes Utii5ad!s Indicamos los materiales utilizados en :il ota "eB
="." Made+a
.a madera se em:lea desde la :rehistoria@ en ese entonces los habitantes lacustres constru>an sus chozas a:oyándolas sobre troncos hincados en el lecho del lago Estos troncos lograron conser9arse mientras las aguas que los rodeaban eran ácidas< es decir de :antanos turbosos
.os rollizos de madera se conser9an más tiem:o si se los mantiene :ermanentemente mo"ados o secos< :ero si se alternan estas condiciones de humedad< se destruyen rá:idamente
Antes de colocar los :ilotes se aconse"a im:regnarlos a :resi;n con una sustancia :rotectora :ara e9itar el ataque de hongos o insectos que destruyen sus =ibras
.as maderas más usadas< :or ser más econ;micas< son :ino y abeto !i se requiere de mayor resistencia :or el ataque de aguas de mar o :or im:actos< se debe recurrir a maderas más costosas :ero de mayor dureza< como :or e"em:lo la haya o la teca .os rollizos naturales son más econ;micos< :ero si :oseen secci;n cuadrada< son me"ores :ara sus :osibles em:almes
El hincado debe realizarse con gol:eteo sua9e sobre la :arte más gruesa del tronco En :ilotes más grandes la carga de traba"o no ha de su:erar las &3 , Esta clase de :il ota "e se em:lea donde el tronco de árbol es un material habitual =ácil de encontrar en ese lugar< o cuando se trata de cimentaciones en zonas lacustres
•
.os :ilotes de madera son troncos de árboles< cuyas ramas y corteza =ueron recortadas
•
.a madera debe ser recta< sana y sin de=ectos
•
.a longitud má8ima usual esta entre (' y &' m etros
•
El *anual o= :ractice del A!CE< los di9ide en tres categor>as
$ilotes clase AB $ara cargas :esadas Fdiámetro m>nimo de 73) cm o (2G
$ilotes clase JB $ara cargas medias Fdiámetro m>nimo de 7' cm o (&G
$ilotes clase cB $ara -bras :ro9isionales Fdiámetro m>nimo de 7' cmG
="."." CARACTERISTICAS •
.os :ilotes de madera no resisten altos es=uerzos al hincarse< :or lo que su ca:acidad es limitada
•
!e usan za:atas de acero :ara e9itar daos en la :unta del :ilote
•
En la :arte su:erior del :ilote se usan ca:uchones o cabezales :ara e9itar daos durante el hincado
•
ebe e9itarse el em:alme de :ilotes< sobre todo en cargas de tensi;n o laterales< :ero si es necesario
uenteB CRE!$- VI..A.A! C *ecanica de !uelos y Cimentaciones
•
.os :ilotes de madera :ermanecen inde=inidamente sin dao si están rodeados :or agua o suelo saturado
•
!in embargo< en ambiente marino< son atacados :or di=erentes organismos< siendo se9eramente daados en :ocos meses
•
Cuando se localizan :or arriba del ni9el =reático< es tán su"etos al ataque de insectos
•
.a 9ida %til de los :ilotes de madera se increm enta tratándolos con creosota
•
.ongitud usualB 3 a (3m
22
.ongitud má8imaB 7' a 3' toneladas
•
•
Venta(as
!on econ;micos
!on =áciles de mani:ular
!i :ermanecen sumergidos :ermanentemente son resistentes al deterioro
•
Des)enta(as
!i se encuentran arriba de + F+i9el reáticoG o en zonas donde cambios de marea =ácilmente se :ueden deteriorar
="0"
!e :ueden daar durante un :roceso de hincado =uerte
,iene ba"a ca:acidad de carga
,ienen ba"a resistencia a carga de tensi;n al estar em:almados
$ueden ser atacados :or organismos
Ace+!
!e utilizan con secciones en H o en Ca";n En ti:o ca";n :ueden rellenarse de concreto des:u?s de haberse colocado A 9eces se constituye el :ilota"e con :er=iles :lanos em:almables< es el
tablestacado <
que se consiguen con secciones de acero laminado
en caliente !e los utiliza como contenci;n de tierras y como barrera del agua en caso de e8ca9aciones :ara cimentaciones< s;tanos En muelles y zonas ribereas tambi?n suele usarse
$ara e9itar la corrosi;n< el acero :uede contener una cantidad im:ortante de cobre < se lo llama
acero de oxidación controlada
o estar im:regnado con :intura bituminosa
uenteB KAVI+ $ilotes y Cimentaci;n sobre $ilotes .os hincados en :ilotes de acero son más =uertes y 9 igorosos
!i es necesario< :ueden recu:erarse y se les :uede hacer 9 ariar su longitud :or corte o :or soldadura •
1eneralmente son tubos Fcon e8tremos abiertos o cerradosG o :er=iles H laminados
CARACTERISTICAS •
Em:almes con soldadura< remaches o tornillos
uenteB CRE!$- VI..A.A! C *ecanica de !uelos y Cimentaciones
•
En condiciones di=>ciles de Hincado F1ra9as o Rocas JlandasG< se usan :untas o za:atas de hincado
uenteB CRE!$- VI..A.A! C *ecanica de !uelos y Ci mentaciones
•
E=ectos de corrosi;nB 1eneralmente se considera un es:esor
o
adicional< 9igente en la 9ida %til del :ilo te o
,ambi?n se utiliza recubrimientos e:;8icos
PROPIEDADES •
.ongitud usualB (3 a )' cm
•
Carga usualB 7' a (&' toneladas
Venta(as o
áciles de mane"ar con cortes y e8tensiones
o
Resisten altos es=uerzos de hincado
o
$ueden :enetrar estratos duros< como gra9as densas y roca blanda
Des)enta (as o
o
Relati9amente costosos Alto ni9el de ruido durante el hincado
o
!u"etos a corrosi;n
o
.os :ilotes en H :ueden daarse o des9iarse de la 9ertical al encontrarse con obtrucciones
&3
="2"
C!nc+et!
.os :ilotes =abricados de este material se di9iden enB
•
$ilotes $re=abricados
•
$ilotes 9aciados in ! itu
="2"." PILOTES DE CONCRETO PREFRA#RICADOS
CARACTERISTICAS •
.ongitud usualB (' a (3 m
•
Carga usualB 7' a 7'' toneladas
•
Venta"asB o
Resisten hincado en?rgico
o
Resistentes a la corrosi;n
o
•
Adecuada uni;n con su:erestructura de concreto
es9enta"as o
i=>ciles de cortarse a la medida :recisa
o
i=>ciles de trans:ortar
="2"."."
PILOTES PRECOLADOS DE CONCRETO PREREFORADO
CARACTERISTICAS •
!e usan cables de acero de :rees=uerzo de alta resistencia F(5''' kg cmLG
&)
uenteB CRE!$- VI..A.A! C *ecanica de !uelos y Cimentaciones
•
.ongitud usualB (' a (3m
•
Carga má8imaB 43' a 53' toneladas
•
Venta"as y des9enta"as similares a las de los :ilotes de concreto re=orzado
="2"0" PILOTES DE CONCRETO IN SITU •
!e construyen haciendo una :er=oraci;n en el terreno y llenándola con concreto
•
E8isten dos am:lias categor>as F :atentados :or sus =abricantesG o
$ilotes ademados
o
$ilotes no ademados
&4
CARACTERISTICAS DE PILOTES COLOCADOS IN SITU CON ADEME •
.ongitud usualB 3 a (3m
•
.ongitud má8imaB 7' a 2'm
•
Carga usualB &' a 3' toneladas
•
Carga má8ima a:ro8B 5' toneladas
Venta(as o
Relati9amente baratos
o
$osible ins:ecci;n antes de colar
o
ácil de e8tender
Des)enta (as o
$osible di=icultad en las "untas des:u?s del =raguado del concreto
o
.os ademes delgados :ueden daarse durante el hincado
28
CARACTERISTICAS ADEME
DE
PILOTES
•
.ongitud usualB 3 a (3m
•
.ongitud má8imaB 7' a 2'm
•
Carga usualB 7' a 3' toneladas
•
Carga má8ima a:ro8B 4' toneladas
COLOCADOS IN
SITU SIN
Venta(as o
Inicialmente econ;micos
o
$ueden ser terminados a cualquier ele9aci;n
Des)enta (as o
!e :ueden crear 9ac>os al 9aciar el concreto en =orm a rá:ida
o
i=>ciles de em:almar des:u?s del =raguado
o
En suelos blandos los lados de la e8ca9aci;n :ueden derrumbarse< o:rimiendo al concreto
>" Cas!s en ?ue se usan Pi!tes Cuando las cargas transmitidas :or el edi=icio no se :ueden distribuir adecuadamente en una cimentaci;n su:er=icial e8cediendo la ca:acidad :ortante del suelo $uede darse asientos
que
los
estratos
inmediatos
a
los
cimientos
:roduzcan
im:re9istos y que el suelo resistente est? a cierta :ro=undidad@ es el caso de edi=icios que a:oyan en terrenos de ba"a calidad Cuando el terreno está sometido a grandes 9ariaciones de tem:eratura :or hinchamientos y retracciones :roducidos con arcillas e8:ansi9as Cuando la edi=icaci;n está situada sobre agua o con la ca:a =reática m uy cerca del ni9el de suelo Cuando los cimientos están sometidos a es=uerzos de tracci;n
Aqu> tenemos 9arios casosB
En edi=icios de altura e8:uestos a =uertes 9ientos
2-
En construcciones que requieren de elementos que traba"en a la tracci;n< como estructuras de cables< o cualquier estructura anclada en el suelo Cuando se necesita resistir cargas inclinadas@ como en los muros de contenci;n
de los muelles Cuando se e8istentes
deben
recalzar
cimientos
En la cimentaci;n :or :ilota"e deben obser9arse los siguientes =actores de incidenciaB
( El rozamiento y adherencia entre suelo y cuer:o del :ilote & .a resistencia :or :unta< en caso de transmitir com:resiones< :ara absorber es=uerzos de tracci;n :uede ensancharse la :arte in=erior del :ilote< :ara que traba"e el suelo su:erior 7 .a combinaci;n de ambos
$ara hincar el :ilote siem:re se busca el a:oyo sobre una ca:a resistente que so:orte las cargas transmitidas
recuentemente la ca:a =irme está a mucha :ro=undidad< entonces el rozamiento lateral :uede ser de im:ortancia seg%n el caso
Con un terreno mediocre en su:er=icie y =uertes cargas< el rozamiento lateral será menos im:ortante cuanto más d?biles sean las c a:as del terreno atra9esadas@ :or ello con9iene em:lear este sistema
@" Pi!tes F+ani: a HistoriaB el :ilote =ranki =ue idealizado y utilizado :ro :rimera 9ez en (6'6< en Jelgica :or E rankignoui ' 1eneralidadesB se inca en el suelo un tubo metalico Fobturado en su :arte in=erior :or un macizo de hormig;n secoG de =orma que constituya una ca9idad que se llena de hormig;n@ en tanto que este ultimo se a:isona en?rgicamente< se retira :rogresi9amente el tubo c E"ecucionB se requiere las siguientes o:eracionesB
uenteB =rank i
htt :B :rocedimientosconstruccionblogsu:9est ag:il ote M
Hinca de tu'! El :ilote ranki di=iere del :ilote sim:le :or el sistema de hincado del tubo *ientras que el :ilote sin:le8 9a :ro9isto de una :unta amo9ible o caimán< el :ilote ranki utiliza un ta:on de hormig;n seco que obtura herm?ticamente la :arte in=erior del tubo $ara ello se 9ierte en el tubo una cierta cantidad de hormig;n bastante seco< que se a:isona en?rgicamente con un mazo de & a 2 toneladas< cayendo desde 9arios metros de altura Ja"o la acci;n continua de gol:es re:etidos de mazo< el hormig;n =orma al :ie del tubo un ta:on cuya base :enetra en el terreno y cuya :arte su:erior< =uertemente com:rimida contra las :aredes de la 9aina< la arrastra :or rozamiento hasta la :ro=undidad deseada
H!+1i*!nad! de a 'ase ensanc6ada 'u'! /na 9ez el tubo hincado< se e8trae un :oco y se le mantiene =i"o mediante cables de e8tracci;n !e regula la ca>da y la =recuencia del mazo :ara conseguir hundir el macizo de hormig;n mediante gol:es 9iolentos@ es necesario 9igilar que siem:re quede dentro del tubo una cierta cantidad de hormig;n :ara e9itar cualquier introducci;n de agua
7(
uenteB KAVI+ $ilotes y Cimentaci;n sobre $ilotes
VII"
ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS As:ectos a consideras en el diseo de cimientos :ro=undos N
Caracteristicas del subsuelo
N
*?todos de e8:loraci;n y muestreo del subsuelo
N
Asignaci;n de los :arámetros de resistencia de los suelos
N
*?todos te;ricos yo em:>ricos de :redicci;n de ca:acidad de carga y asentamientos
VIII"
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
C!ncusi!nes
•
$ara
:oder
determinar
el
ti:o
de
cimentaci;n
a
utilizar<
es
necesario conocer las :ro:iedades y caracter>sticas de cada uno de los suelos encontrados As> como su granulometr>a< :lasticidad< ángulo de =ricci;n interna del suelo< cohesi;n< :eso es:ec>=ico y otros
•
.os :ilotes se utilizan en casos tales comoB en edi=icios donde las cargas transmitidas no :ueden ser distribuidas totalmente :or una
CI*E+,ACI-+ C-+ $I.-,E!
E!,R/C,/RA! 0 CAR1A!
cimentaci;n su:er=icial< cuando el terreno tiende a su=rir grandes 9ariaciones
CI*E+,ACI-+ C-+ $I.-,E!
E!,R/C,/RA! 0 CAR1A!
2
estacionales Fhinchamientos y retraccionesG< en construcciones sobre aguas< en recalces de cimientos e8istentes< además se utilizan :ara resistir
cargas
inclinadas
generadas
:or
im:actos< 9ientos
y
cargas laterales
•
.as t?cnicas :ara el :roceso constructi9o de :ilotes de concreto< 9ar>an de acuerdo :rimeramente a las condiciones que :resente el suelo<
el
rendimiento de los m?todos de construcci;n< además de:ende del costo que re:resente cada una de las alternati9as dis:onibles :ara un :royecto es:ec>=ico< es decir< se elige la alternati9a más =a9orable econ;micamente< e9itándose gastos que :ueden ser innecesarios :ara la e"ecuci;n de un :royecto
Rec!1endaci!nes •
$ara e9aluar la ca:acidad resistente :or
:unta y
=ricci;n de los
:ilotes< e8isten di=erentes m?todos te;ricos que de:enden de las condiciones =>sicas y mecánicas de los suelos< teniendo en cuenta :arámetros im:ortantes como el ángulo de =ricci;n interna y la cohesi;n de los suelos< obtenidas a tra9?s de las :ro:iedades >ndices< utilizando el m?todo de !$, y C$, !e recomienda :ara cimentaciones :ro=undas realizar la :rueba tria8ial< ya que se obtienen datos más con=iables :ara e9aluar la ca:acidad ultima del suelo
•
El m?todo más seguro :ara determinar la ca:acidad de carga de un :ilote< es la :rueba de carga .os ensayos de carga se recomienda hacerlos :ara determinar la carga má8ima de =alla de un :ilote o gru:o de :ilotes o :ara determinar si un :ilote o gru:o de :ilotes es ca:az de so:ortar una carga sin asentamiento e8cesi9o o contin%o
