Fundaciones Profundas (Pilotes). Ingeniería Civil

Fundaciones Profundas (Pilotes). Ingeniería Civil

Cuando los estratos superficiales del suelo de fundación no son lo suficientemente resistentes para soportar las cargas impuestas por las bases directas de la superestructura, se pueden producir:

* Asentamientos locales excesivos e inadmisibles

* Falla del suelo, al superar su capacidad portante

Para solucionar este problema, se deben buscar estratos profundos más firmes, de modo de transmitir a ellos las cargas actuantes, mediante fundaciones indirectas o profundas, las cuales se pueden clasificar en:

a) Pilotines (10 cm <= D <= 20 cm)

b) Pilotes (20 cm < D <=80 cm) D es el diámetro de su sección transversal

c) Pilas (80 cm < D <= 220 cm)

Entra las funciones básicas que cumplen las fundaciones indirectas se pueden mencionar:

1) Transmitir, trabajando por punta, como una columna, las cargas de la superestructura, hasta un estrato firme del subsuelo.

2) Distribuir cargas concentradas de gran magnitud, por adherencia o fricción, en suelos homogéneos de espesor considerable.

3) Densificar y compactar suelos sueltos sin cohesión, incrementando su resistencia

4) Resistir cargas horizontales o inclinadas, debidas al viento, sismo, o empujes actuando sobre la superestructura.

5) Anclar estructuras, evitando que se inclinen o vuelquen

6) Controlar los asentamientos, cuando los suelos son compresibles o expansivos

7) Transmitir las cargas de las estructuras marítimas o fluviales hasta el suelo firme, por debajo del nivel de las aguas.

8) Proteger la cimentación de los daños producidos por la socavaci6n en el lecho de lagos, nos o mares

9) Formar pantallas impermeables, colocarlos en fila, en contacto entre sí, o tablestacas - para resistir el empuje lateral de tierras o del agua, actuando como muros de contención o presas temporales

10) Estabilizar taludes, evitando el deslizamiento de laderas y controlar los movimientos del terreno

11) Drenar los suelos arcillosos, para consolidarlo, e incrementar su capacidad portante.

El análisis y diseño de las fundaciones profundas debe cumplir con los siguientes requisitos:

-Asegurar la estabilidad y funcionalidad de las fundaciones durante toda la vida útil de -la superestructura.

-Obtener una soluci6n razonablemente económica.

-Lograr una forma sencilla de ejecución, en un plazo lo mas breve posible.

Cuando las condiciones del suelo son tales que es necesario el uso de pilotes, la elección más adecuada de los mismos involucra tomar en consideración diversos factores, tales como las características del subsuelo, las profundidad necesaria, la magnitud de las cargas impuestas, el espaciamiento, métodos de ejecución, dimensiones, etc.

Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el análisis de las fundaciones, conjuntamente con los principios de la mecánica e suelos, no se ajusta a reglas fijas ni ecuaciones matemáticas exactas, sino aproximadas, y que el terreno es un medio elástico heterogéneo, del cual se obtienen sólo datos cercanos a la realidad y variables con el tiempo.

La cimentación profunda es un tipo de cimentación. Las cimentaciones profundas se diferencian de las cimentaciones superficiales básicamente por la profundidad a la que están depositadas en el terreno.

Hay muchas razones para que el ingeniero geotécnico recomiende una cimentación profunda en v es de una superficial, entre las principales esta:

Poca resistencia mecánica del suelo

Grandes cargas de diseño

Sitio con limitaciones para extender la cimentación hacia los lados, por ejemplo construcciones colindantes.

Tipos de cimentaciones profundas:

Existen diferentes términos utilizados para describir los diferentes tipos de fundaciones profundas incluyendo pilas, pilotes, micropilotes, pantallas etc. Las convenciones de nombres pueden variar entre las disciplinas de ingeniería y empresas debido a que actualmente algunos de los nuevos tipos son patentados y llamados por su propietario de diferente manera.

Las cimentaciones profundas pueden ser hechas de madera, acero, hormigón armado, hormigón pretensazo etc.

Quizás una de las cimentaciones profundas más famosas son los pilotes de madera sobre los que están construidos muchos edificios de Venecia

El pilote recibe la carga y la trasmite al suelo de dos maneras: de punta, como si fuese una columna apoyada sobre un plano resistente, y por frotamiento lateral contra el suelo. En algunas ocasiones este frotamiento puede resultar suficientemente intenso como para que toda la carga sea absorbida por fricción: la cimentación recibe entonces el nombre de flotante.

Se distinguen dos tipos: pilotes prefabricados y pilotes moldeados in situ.

Para los prefabricados se usan la madera, el hierro y el hormigón armado. Con una maquina se levanta cada unidad, se la apoya de punta sobre el suelo y se la fuerza a golpes hasta enterrarla en la longitud requerida.

Los de madera y hormigón llevan una protección en la punta llamada azuche. Para no dañar el extremo superior se intercala otra pieza metálica entre la cabeza y el martillo.

Los pilotes de madera y los de hierro necesitan ser protegidos en toda la zona de fluctuación de las aguas superficiales o de napa, para lo cual se los embebe en macizos de hormigón en toda la altura necesaria.

Estos inconvenientes desaparecen con el empleo de pilotes moldeados en su propio agujero.

Premoldeado o en situ, el pilote no recibe de un modo directo la carga, sino por la interposición de un elemento llamado cabezal, el cabezal correspondiente a un grupo de pilotes puede llegar a ser una estructura muy importante.

El pilotaje no está libre de inconvenientes. Los más frecuentes accidentes son: desviación o rotura por la presencia de bloques erráticos, viejas fundaciones, etc.; roturas por falla del material durante la hinca.

Cimentaciones semiprofundas

• Pozos de cimentación o caissons: Son en realidad soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. Algunas veces estos deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el río, en ese caso se trabaja en cámaras presurizadas.

• Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería.

• Muros de contención bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno.

• Micropilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.

Cimentaciones

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