Tomlinson

Muy amplia investigación se ha realizado sobre la resistencia de los pilotes a carga lateral pero esta investigación no ha dado ninguna método de diseño simple que puede aplicarse universalmente a cualquier tipo de suelo o de la pilote.

El primer paso es determinar si la pila se comportará como una unidad rígida corta o

como un miembro flexible infinitamente largo, se realiza mediante el cálculo de los

factores de Rigidez R y T para la combinación particular de la pila y el suelo. Los

factores de rigidez son gobernados por la rigidez (valor EI) de la pila y la

compresibilidad del suelo. Este último se expresa en términos de un "modulo de suelo '

K que no es constante para cualquier tipo de suelo , pero depende de la anchura de la

pila B y la profundidad de la particular. Cargada un área de suelo que se considera. El

módulo del suelo k se ha relacionado con el concepto de un módulo de la subrasante

horizontal de Terzaghi

En el caso de una arcilla rigida sobreconsolidada, el módulo de suelo generalmente

se asume que, como constante con la profundidad.

Para este caso

Las relaciones entre k y el módulo de Terzaghi ( 16,16 ) y otros métodos para determinar

k se dan en la Sección 6.3.3 .

El módulo K1, se obtiene a partir de mediciones de carga -deflexión en una placa

cuadrada de 305 mm . Se relaciona con el esfuerzo no drenado de una arcilla, como se

muestra en la siguiente tabla

Para arcillas normalmente consolidadas y para suelos granulares, se supone que el

módulo del suelo aumentar linealmente con la profundidad , de esta manera

Los valores del coeficiente del modulo de variación nh, se obtienen directamente de las pruebas de carga

lateral sobre pilotes instrumentados en arena sumergida de Mustang Island , Texas. Se hicieron las

pruebas tanto para condiciones de carga estática y cíclicos y los valores obtenidos, citados por Reese et al.

( 6.17 ) eran considerablemente más altos que las de Terzaghi ( 6,16 ) . Los investigadores recomiendan

que los valores Mustang Island se deben utilizar para el diseño de pila y estos se muestran junto con los

valores Terzaghi en la figura 6.20 .

Otros valores observados de nh son los siguientes:

Arcillas suaveces normalmente consolidadas : 350 a 700kN / m3 .

Limos orgánicos suaves: 150KN / m3 .

Habiendo calculado el factores de rigidez R o T , los criterios de comportamiento como un pilote corto

rígido o como una pilote elástico larga son relacionados con la longitud L como sigue:

POULOS & DAVIS

Para un suelo puramente cohesivo, la resistencia lateral ultima Pu, desde la superficie hasta una profundidad de aproximadamente tres diámetros del pilote, se mantiene constante para profundidades mayores. Esto se muestra esquemáticamente en la Fig.7.4.

Cuando Pu se hace constante, una insuficiencia lateral implica el flujo plástico de la tierra alrededor de la pila sólo en el plano horizontal y el valor del factor de resistencia lateral Kc (Pu = KCXC) depende de la relación de la adhesión pila de cohesión Ca / c y en el forma de la sección pila, la propiedad más importante de dicha forma la relación de aspecto d / b. La influencia de la relación de aspecto en el valor de Kc, se muestra en la Fig.7.5. para CG / c = 1 y Ca / c = 0 y, a una precisión suficiente, la solución para cualquier valor intermedio de CG / c se puede abtained por interpolación lineal. Las

curvas de la Fig.7.5 se han obtenido por teoría de la plasticidad utilizando el análisis de límite. (El límite superior obtenido en este análisis generalmente sólo superaron el límite inferior en un 10 a 15% y las curvas son para la seccion pila sea un rombo y puede ser ligeramente conservador para otras formas convexas de la misma relación de aspecto.

En otras partes de este capítulo la resistencia lateral en profundidad en el suelo puramente cohesivo se suele tomar como 9c, cualquiera que sea la forma de la pila y el valor de CG / c, visto para la aproximación ejemplo de Brom a la capacidad de la pila final se detalla en 7.2.2.1. a continuación Fig.7.5 confirma la razonabilidad de esta simple suposición. Para el caso más general de un suelo c-fi, una derivación alternativa de la última resistencia del suelo, basado esencialmente en la teoría de la tierra a la presión, se ha dado por Brinch Hasen (1961), que también considera la variación de la resistencia con la profundidad a lo largo de la pila. La resistencia última a cualquier profundidad, z, debajo de la superficie se expresa como:

Soluciones deformación plana Soluciones para una placa libre perfectamente rígido en un terreno han sido obtenidos por Davis (1961) para condiciones plano-deformación. Si se supone que no puede haber ninguna tensión entre el suelo y la placa y que la placa es suave, la presión del suelo actuará normalmente sobre la mano derecha de partición AB de la placa, y en el lado izquierdo de BC, como se muestra en Fig. 7.14.

A continuación, se utilizan soluciones para el fracaso de una base comercial cerca de un Adge vertical. En el fracaso, la presión sobre AB es 2C, mientras que en BC está dada por la solución para una tira de anchura BC, AB distante desde un borde vertical (Davis y Booker, 1973). Alto y soluciones límite inferior abtained de esta manera se muestran en la Fig.7.15 y para fines prácticos, estos límites superiores e inferiores coinciden o son sólo una ligera distancia de separación. Un enfoque similar se puede emplear en el caso de la placa de roigh, considerando una base rugosa bajo diversas inclinaciones de carga (Todavía se asume que no hay tensión entre el suelo y la placa). Una solución límite inferior para el caso de la placa en bruto también se muestra en la Fig.7.15. La rugosidad de la placa tiene solamente un efecto apreciable sobre un rango limitado de momento de carga y combinaciones. Cabe destacar que las soluciones en la Fig. 7.15. son para un peso apreciable peso. Además, el área de condiciones de deformación plana asume con fallo que se produzca en un plano vertical en contraste

con el fracaso en un plano horizontal en el análisis en Fig.7.5. Modelo de prueba (Douglas, 1958) muestran la confirmación satisfactoria de la teoría.

La comparación entre la solución en Fig.7.15. y la teoría de los obtenidos forma de Brom (Fig7.9.) muestran que la resistencia lateral máxima calculada a partir de la teoría de la plasticidad es mucho menor que la de la teoría de Brom, por ejemplo, para L / D = 12 y e / L = 0, las cargas últimas calculados diferir en un factor de 3. Esta diferencia surge en gran parte de la resistencia del suelo final inferior utilizado en el enfoque de la plasticidad (un valor de 2Cu para la porción AB y el valor máximo de 5.14Cu para la porción BC, en comparación con el valor de Brom de 9Cu) como una consecuencia de la asunción de las condiciones de deformación plana. Las soluciones plasticidad en Fig.7.15. Mientras indebidamente conservadora para las proporciones normales de pila, son relevantes para el caso de superficialmente embebida pilling hoja y pueden ser de interés para un grupo de pila poco espaciados en una sola fila larga. Para este último, el análisis de avión cepa plasticidad juega un papel análogo para la carga considerada en este capítulo al papel desempeñado por el análisis de la capacidad de carga de bloque en la consideración de grupo de pilotes sometidos a carga vertical

A.MUELAS.R

Estimación de la resistencia del terreno frente a acciones horizontales La carga de rotura horizontal del terreno "Rhk" para un pilote se puede estimar con el esquema de cálculo que se indica en la Figura A.5. El punto donde se aplica la carga H es un punto de momento flector nulo que se debe decidir en función de cálculos estructurales.

Los casos particulares de c = 0 (terreno puramente granular) y de = 0 (terreno puramente cohesivo) se recogen en las Figuras A.6. y A.7.