Pilotaje en Proyectos de IngenierÃa - Dr. Ing. Jorge Elias Alva Hurtado
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Pilote <strong>de</strong>ma<strong>de</strong>ra27 tonsPilote coladoinsitu sin<strong>en</strong>tubaciónPilote <strong>de</strong> tubohueco54 tons 45 tonsPilote coladoinsitu con<strong>en</strong>tubaciónPiloteprefabricadoPilote<strong>de</strong> tuborell<strong>en</strong>o <strong>de</strong>concreto70 tons 70 tons 70 tonsPilotemetálico<strong>en</strong> HPilotecilíndricopret<strong>en</strong>sado90 tons 90 tons36 m.30 m.30 m.24 m.24 m.24 m.18 m.18 m.LONGITUD Y CARGAS MÁXIMAS HABITUALES DE DISTINTOS TIPOS DE PILOTES(VALORES DE DISEÑO). TAMBIÉN SON USUALES CARGAS Y LONGITUDESMAYORES. (CARSON, 1965)
QQ = Capacidad <strong>de</strong> carga <strong>de</strong>l piloteQ PQ s= Resist<strong>en</strong>cia por la punta= Resist<strong>en</strong>cia por el fusteQ = Q P+Q SResist<strong>en</strong>cia por la punta:Q SQ PQ P= A P(q s) uA P= Area <strong>de</strong> la puntaBN(q s) u= cN c+ + dNq2Resist<strong>en</strong>cia por el fuste:Q S= (L) (a S) /S S)L = Increm<strong>en</strong>to <strong>de</strong> longitud <strong>de</strong>l pilotea s= área lateral <strong>de</strong>l pilote <strong>en</strong> LS S= resist<strong>en</strong>cia unitaria por el fuesteCAPACIDAD DE CARGA DE UN PILOTE
10,000FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA PARACIMENTACIONES PROFUNDAS CIRCULARES(VESIC, 1967)Caquot-KeriselPilotes hincados, MeyerhofBrinch Hans<strong>en</strong>Skempton-Yassin-Gibson1000De BeerBrinch Hans<strong>en</strong>TerzaghiPilotes perforados, MeyerhofFactor <strong>de</strong> capacidad <strong>de</strong> carga, Nq100BerezantsevVesic1025° 30° 35° 40° 45°50°Angulo <strong>de</strong> fricción,
METODOLOGÍA A PARA EL ANÁLISIS CONCIMENTACIÓN N DE PILOTESSe pres<strong>en</strong>ta a continuación la metodología utilizada <strong>en</strong> el análisis<strong>de</strong> la capacidad portante y el as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la cim<strong>en</strong>tación porpilotes <strong>en</strong> proyectos <strong>de</strong> ing<strong>en</strong>ieria.Evaluación n <strong>de</strong> la Capacidad <strong>de</strong> CargaEn base a los resultados <strong>de</strong> los <strong>en</strong>sayos <strong>de</strong> p<strong>en</strong>etración estándar,la estratigrafía y las dim<strong>en</strong>siones y profundidad <strong>de</strong> los pilotes seevalúa la capacidad <strong>de</strong> carga axial mediante metodologías <strong>de</strong>fórmulas empíricas y analíticas.
Capacidad <strong>de</strong> Carga Mediante Fórmulas FEmpíricasSe utiliza el programa <strong>de</strong> cómputo FEPC <strong>de</strong>sarrollado <strong>en</strong> elCISMID-UNI para el cálculo <strong>de</strong> capacidad última <strong>de</strong> pilotesindividuales. Los datos que se requier<strong>en</strong> son el número <strong>de</strong> estratos,la profundidad <strong>de</strong>l sondaje, la profundidad final <strong>de</strong> cada estrato, eltipo <strong>de</strong> suelo, el peso unitario <strong>de</strong>l suelo, los valores <strong>de</strong> N con laprofundidad, el factor <strong>de</strong> seguridad, el diámetro <strong>de</strong>l pilote y sulargo.Las fórmulas empíricas utilizadas son las <strong>de</strong> Aoki-Velloso, Decourt-Quaresma, PP. Velloso y Meyerhof. Se aplica luego el cálculo <strong>de</strong> laefici<strong>en</strong>cia <strong>de</strong>l grupo <strong>de</strong> pilotes.
Capacidad <strong>de</strong> Carga Mediante el Método MAnalíticoEste método <strong>de</strong>termina que la capacidad <strong>de</strong> carga <strong>de</strong> un piloteindividual se <strong>de</strong>sarrolla mediante la resist<strong>en</strong>cia por fricción <strong>en</strong> elfuste y la capacidad <strong>de</strong> soporte <strong>en</strong> la punta.La ecuación básica es la sigui<strong>en</strong>te:Don<strong>de</strong> :Q QQps ALop fSQp QsxqpCd dzLas expresiones anteriores son:= área <strong>de</strong> la sección <strong>en</strong> la punta= capacidad portante <strong>en</strong> la punta= resist<strong>en</strong>cia unitaria a la fricciónCd = perímetro efectivo <strong>de</strong>l piloteL = longitud <strong>de</strong>l pilote <strong>en</strong> contacto con el sueloz = profundidadA pq pf s
La resist<strong>en</strong>cia por fricción y por punta pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>terminarse <strong>en</strong> basea esfuerzos totales o esfuerzos efectivos. El programa <strong>de</strong> cómputoSPILE <strong>de</strong>l FHWA se utiliza para el cálculo <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> cargaaxial por el método analítico. También exist<strong>en</strong> hojas <strong>de</strong> cálculo yotros programas <strong>de</strong> cómputo, SPT97 (U. Florida), GROUP (U.Texas), ALLPILE, TZPILE, etc.Cálculo <strong>de</strong> As<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>tosLa predicción <strong>de</strong>l as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> un pilote es un problemacomplejo, <strong>de</strong>bido a la perturbación y cambios <strong>en</strong> el suelo por lainstalación <strong>de</strong>l pilote y la incertidumbre sobre la posición exacta <strong>de</strong>la transfer<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> carga <strong>de</strong>l pilote al suelo.Los métodos recom<strong>en</strong>dados para <strong>de</strong>terminar el as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>pilotes <strong>en</strong> suelo granular son: método semiempírico, empírico y<strong>en</strong>sayo <strong>de</strong> carga. El <strong>en</strong>sayo <strong>de</strong> carga se realiza por lo g<strong>en</strong>eralpreviam<strong>en</strong>te a la construcción <strong>de</strong> la cim<strong>en</strong>tación y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>construido el pilotaje.
StB100QAvapLEpDon<strong>de</strong> :B = diámetro <strong>de</strong>l pilote <strong>en</strong> pulgadasQ vaA pL= carga aplicada <strong>en</strong> libras= área transversal <strong>de</strong>l pilote <strong>en</strong> pulgadas cuadradas= longitud <strong>de</strong>l pilote <strong>en</strong> pulgadasE p = módulo <strong>de</strong> elasticidad <strong>en</strong> libras por pulgada 2
Carga Lateral <strong>en</strong> PilotesExist<strong>en</strong> diversas metodologías para evaluar la carga lateral <strong>de</strong>pilotes. Las analíticas: Broms, Poulos y Davis y las basadas <strong>en</strong> elmétodo p-y <strong>de</strong>l Profesor Reese <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Texas. Elprograma <strong>de</strong> cómputo LPILE es muy popular y se aplica a suelogranular y suelo cohesivo. También existe norma ASTM para el<strong>en</strong>sayo <strong>de</strong> carga lateral.
DISEÑO O DEL PILOTAJE DE LACIMENTACIÓN N DEL HORNO VERTICAL DECLINKER Nº3 N 3 DE LA PLANTA DECEMENTOS SELVAEN RIOJA
MAPA GEOLOGICO REGIONAL DE RIOJA(INGEMMET, 1995)
UBICACIÓN N DEL SONDAJE S – 1
EXTRACCIÓN N DE MUESTRA DEL PENETRÓMETRO DE CAÑA A PARTIDA
EXTRACCIÓN N DE MUESTRA EN TUBO SHELBY
UBICACIÓN N DEL SONDAJE S – 2
SE APRECIA EL EQUIPO CON QUE SE EJECUTA EL ENSAYO DE PENETRACIÓNESTÁNDAR
EXTRACCIÓN N DE MUESTRA EN TUBO SHELBY DEL SONDAJE S – 2
TABLA Nº N 1 RESULTADOS DE PREDICCIÓN N DE LA CARGA ÚLTIMA DE PILOTES HINCADOS = 0.45 m L = 24.0 mCarga Última (Toneladas)Método Aoki-Velloso Decort-Quaresma P.P. Velloso Meyerhof (SC)* Meyerhof (CC)*Sondaje 1 233 232 231 119 103Sondaje 2 207 243 246 103 92Promedio 220 238 239 111 98Carga Diseño (Ton)FS = 2.588 95 95 45 39(SC) Sin corrección(CC) Con correción
PUENTE CARRASQUILLO
PUENTE CARRASQUILLO
PUENTE CAYNARACHI
PUENTE BELLAVISTA
PUENTE BELLAVISTA
PUENTE BELLAVISTA