19 - cimentaciones profundas
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Cimentaciones ProfundasCimentaciones Profundas
Mecánica de Suelos 64.08
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Clasificación fundaciones
A) Superficial ó Directa D/B < 5
ofun
das
B) Semiprofunda D/B < 5 a D/B <10
cion
es P
roC
imen
tac
C) Profunda ó Indirecta D/B > 10
C
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Tipos de pilotes - Método constructivo
A) PILOTES DE DESPLAZAMIENTO
• DIN 4026: Driven Piles (Manufacture dimensioning and permissible• DIN 4026: Driven Piles (Manufacture, dimensioning and permissible loading) (Agosto 1976)
• UNE-EN 12699: Ejecución de trabajos geotécnicos especiales: Pilotes de desplazamiento (2001)of
unda
s
Pilotes de desplazamiento (2001)
cion
es P
ro
B) PILOTES DE EXTRACCION
• DIN 4014: Bored cast-in-place Piles (Formation, design and bearing Cim
enta
c
p ( g gcapacity) (Marzo 1990, reemplaza 1977)
• UNE-EN 1536: Ejecución de trabajos geotécnicos especiales: Pilotes Perforados (2000)
C
( )
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Consideraciones de diseñoof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Capacidad de carga de pilotesof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Capacidad de carga de pilotesof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Capacidad de carga de pilotes
Componentes de la capacidad de carga = Punta y Fuste
ofun
das
cion
es P
roC
imen
tac
C
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Capacidad de carga de pilotesCapacidad de carga por punta
Qp = Ap . (C . Nc + q . Nq ) sc.dc - Brinch Hansen
ofun
das
p p ( c q ) c c
cion
es P
roC
imen
tac
C
Qp = 9 . Su . Ap - Suelos cohesivos – No drenado (φ=0)
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Capacidad de carga de pilotesCapacidad de carga por fuste
ofun
das
σ’hi = K . σ’vif = c + K σ’ tan(δ)
cion
es P
ro fs = ca + K . σ v . tan(δ)
ca = 0,5 a 1,0 . suδ = 0 5 a 0 75 φ
Cim
enta
c δ = 0,5 a 0,75 . φ
Qs = Σ fsi . (π . D . Li)
C
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Capacidad de carga de pilotes
Coeficiente K (presion lateral)
ofun
das Termina siendo el factor de ajuste
dependiendo de método de ejecución:
cion
es P
ro
K= 1 perforadoK= 3 hincado
Cim
enta
cC
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Capacidad de carga de pilotesEJEMPLO 1
ofun
das Suelo 1 – Cohesivo - γ = 20 kN/m3
φu = 0° Su = 80 kN/m2
cion
es P
ro φu uNq= 1 Nc= 5,14
Cim
enta
c φ’ = 25° C’ = 10 kN/m2Nq= 20,7 Nc = 10,7
C
Suelo 2 = Suelo 1
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Capacidad de carga de pilotesEJEMPLO 2
ofun
das Suelo 1 – Cohesivo - γ = 20 kN/m3
φu = 0° Su = 80 kN/m2
cion
es P
ro φu uNq= 1 Nc= 5,14
φ’ = 25° C’ = 10 kN/m2
Cim
enta
c Nq= 20,7 Nc = 10,7
S l 2 G l 20 kN/ 3C Suelo 2 – Granular - γ = 20 kN/m3
φ’ = 35° C’ = 0 kN/m2Nq= 33 3Nq= 33,3
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Capacidad de carga de pilotes
s uf sα=Metodo “α “(condición no drenado)
ofun
das
cion
es P
roC
imen
tac
C
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Capacidad de carga de pilotes
Metodo “β “(condición drenado) ´qf ⋅= β
ofun
das
• Arenas• Arenas
cion
es P
ro – con desplazamiento
sin despla amiento
– con desplazamiento
sin despla amiento0.18 0.65 rDβ = +
Cim
enta
c – sin desplazamiento
• Gravas
– sin desplazamiento
• Gravas[ ]1.5 0.245 z mβ = −
C • Gravas– gruesas– finas
• Gravas– gruesas– finas [ ]0.752 0 0 15 mzβ =
[ ]0.0853.4 z meβ −=finasfinas 2.0 0.15zβ = −
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Capacidad de carga de pilotesCarga admisible
Q d = Q lt / FS
ofun
das
Qadm Qult / FS ó
Qadm = Qp / FS1 + Qs / FS2
cion
es P
ro
Factor de seguridad (NO es único)
Cim
enta
cC
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Transferencia de cargaof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Deformaciones de pilotesMovilización de la carga por fuste
ofun
das
cion
es P
roC
imen
tac
C
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Deformaciones de pilotesMovilización de la de punta
ofun
das
cion
es P
roC
imen
tac
C
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Curva carga-deformación de pilotesof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Solicitaciones especiales of
unda
sci
ones
Pro
Cargas horizontales Fricción negativa
Cim
enta
cC
Empujes laterales Esfuerzos de corte
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Carga Horizontalof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Fricción negativaEl suelo “se agarra” del pilote
ofun
das
cion
es P
roC
imen
tac
C
)(−+= FCARGASDISEÑO QPP
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Procedimientos de ejecuciónPerforados por rotación con entubación recuperable
ofun
das
cion
es P
roC
imen
tac
C
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Procedimientos de ejecuciónPerforados por rotación bajo lodo bentonítico
ofun
das
cion
es P
roC
imen
tac
C
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Procedimiento de ejecuciónof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Procedimiento de ejecuciónof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Fotos de obras - Puentesof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Fotos de obras - Puentesof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Fotos de obras – Puenteof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Fotos de obras – Paso Superiorof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 31: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/31.jpg)
Fotos de obras – Cimentación-contenciónof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 32: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/32.jpg)
Fotos de obras – Cimentación-contenciónof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 33: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/33.jpg)
Control in situ – limpieza perforaciónof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 34: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/34.jpg)
Pilote de desplazamientoof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 35: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/35.jpg)
Pilote de desplazamientoof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 36: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/36.jpg)
Pilote de desplazamiento - Hincados
Energía entregada = Trabajo del pilote
ofun
das Energía entregada = Trabajo del pilote
Wm . h = Qpult . sW h = Q ν s
cion
es P
ro Wm . h = Qpadm . ν . s
para s10:10 golpes y ν: 5
Cim
enta
c
10 . Wm. h = Qpadm . 5 . s10
10 W h (W + W )C ⇒ s10 = 10 . Wm. h . (Wm + Wp)5 . Qpadm . Wm
W 50% d l d l il tWm > 50% del peso del piloteh = 1 a 2 m para evitar daño del elemento
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Pilote de desplazamiento - Hincados
Fórmula de Gates (FHWA)
ofun
das
( )[ ] 55010log7 −⋅⋅⋅= bru NER
cion
es P
ro
Ru resistencia última del pilote (kN)Er energía nominal entregada por el martillo utilizado (Joules)
Cim
enta
c Er energía nominal entregada por el martillo utilizado (Joules)Nb número de golpes para los últimos 25mm de penetración
Uso limitado (hasta 600 kips ~ 2640 kN)C
Existen muchas otras más (E i i N N M K Hil T hi )(Engineering News, Navy – McKay, Hiley, Terzaghi, ….)
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Pilotes Hi dHincados
ofun
das
cion
es P
roC
imen
tac
C
![Page 39: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/39.jpg)
Pilote de desplazamiento - Hincadosof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 40: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/40.jpg)
Pilote de desplazamiento - Hincadosof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 41: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/41.jpg)
Pilote de desplazamiento - Hincadosof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 42: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/42.jpg)
Controles in situ – ensayo dinámicoof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 43: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/43.jpg)
Controles in situ – ensayo estáticoof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 44: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/44.jpg)
Micropilotesof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
c
Los micropilotes son pilotes de pequeño diámetro (< 30cm) y se componen de una barra tubo deC Los micropilotes son pilotes de pequeño diámetro (< 30cm) y se componen de una barra, tubo deacero o de armadura de acero que constituye el núcleo portante, el cual se recubre normalmentede lechada inyectada de cemento que forma el bulbo.Las características técnicas de los materiales y modo de ejecución de estos micropilotes permitenl lt id d d (30 150 t ) t t l t ió l iólograr altas capacidades de carga (30 a 150 ton) tanto a la tracción como a la compresión condeformaciones mínimas.
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Micropilotes – Refuerzo cepaof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Micropilotes – Instalacionesof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
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Micropilotes – Torresof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC
![Page 48: 19 - Cimentaciones profundas](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052203/55cf9901550346d0339afa11/html5/thumbnails/48.jpg)
Micropilotes – Contencionesof
unda
sci
ones
Pro
Cim
enta
cC