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Evaluacion de Metodologias para el Analisis de Capacidad de Carga Axial de Pilotes Pre-Excavados en las Arcillas de Bogota D.C., 2002

Este documento recopila y evalúa los métodos más usados para el diseño de pilotes pre-excavados en la ciudad de Bogotá D.C.. Para ello se tomaron como fuente de información publicaciones técnicas y estudios hechos por consultores locales; dentro los estudios técnicos se recopilaron resultados de cuatro pruebas de carga del tipo estándar (SM, Norma ASTM D1143-81). Los resultados de estas pruebas fueron analizados para calcular la carga de falla, y con base en esto se hizo un análisis retrospectivo de los parámetros de diseño (factor adhesión, ; y módulo de deformabilidad, Es); estos parámetros fueron posteriormente comparados con los recomendados por las metodologías de diseño. Los valores deducidos para el factor de adhesión () están de acuerdo con los recomendados por las metodologías de diseño, si se utiliza para el suelo la resistencia al corte no drenada (Cu) calculada del ensayo de compresión inconfinada; en el caso del módulo de deformabilidad (Es), los valores calculados de los análisis resultaron mayores que los recomendados por las metodologías de diseño.

Este documento recopila y evalúa los métodos más usados para el diseño de pilotes pre-excavados en la ciudad de Bogotá D.C.. Para ello se tomaron como fuente de información publicaciones técnicas y estudios hechos por consultores locales; dentro los estudios técnicos se recopilaron resultados de cuatro pruebas de carga del tipo estándar (SM, Norma ASTM D1143-81). Los resultados de estas pruebas fueron analizados para calcular la carga de falla, y con base en esto se hizo un análisis retrospectivo de los parámetros de diseño (factor adhesión, ; y módulo de deformabilidad, Es); estos parámetros fueron posteriormente comparados con los recomendados por las metodologías de diseño. Los valores deducidos para el factor de adhesión () están de acuerdo con los recomendados por las metodologías de diseño, si se utiliza para el suelo la resistencia al corte no drenada (Cu) calculada del ensayo de compresión inconfinada; en el caso del módulo de deformabilidad (Es), los valores calculados de los análisis resultaron mayores que los recomendados por las metodologías de diseño.

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EVALUACIÓN DE METODOLOGÍAS PARA EL ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE<br />

CARGA AXIAL DE PILOTES PRE-EXCAVADOS EN LAS ARCILLAS DE<br />

BOGOTÁ D.C.<br />

Por:<br />

Gonzalo Zambrano N. I.C.<br />

Guillermo Pabón G., I.C., M.Sc., Ph.D.<br />

José N. Gómez S., I.C., M.Sc.<br />

RESUMEN: Este docum<strong>en</strong>to recopila y evalúa los métodos más usados <strong>para</strong> <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong> pilotes<br />

pre-excavados <strong>en</strong> la ciudad <strong>de</strong> Bogotá D.C.. Para <strong>el</strong>lo se tomaron como fu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> información<br />

publicaciones técnicas y estudios hechos por consultores locales; <strong>de</strong>ntro los estudios técnicos se<br />

recopilaron resultados <strong>de</strong> cuatro pruebas <strong>de</strong> carga <strong>de</strong>l tipo estándar (SM, Norma ASTM D1143-81).<br />

Los resultados <strong>de</strong> estas pruebas fueron analizados <strong>para</strong> calcular la carga <strong>de</strong> falla, y con base <strong>en</strong> esto se<br />

hizo un análisis retrospectivo <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> diseño (factor adhesión, α; y módulo <strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>formabilidad, Es); estos parámetros fueron posteriorm<strong>en</strong>te com<strong>para</strong>dos con los recom<strong>en</strong>dados por<br />

<strong>las</strong> metodologías <strong>de</strong> diseño. Los valores <strong>de</strong>ducidos <strong>para</strong> <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> adhesión (α) están <strong>de</strong> acuerdo con<br />

los recom<strong>en</strong>dados por <strong>las</strong> metodologías <strong>de</strong> diseño, si se utiliza <strong>para</strong> <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o la resist<strong>en</strong>cia al corte no<br />

dr<strong>en</strong>ada (Cu) calculada <strong>de</strong>l <strong>en</strong>sayo <strong>de</strong> compresión inconfinada; <strong>en</strong> <strong>el</strong> caso <strong>de</strong>l módulo <strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>formabilidad (Es), los valores calculados <strong>de</strong> los análisis resultaron mayores que los recom<strong>en</strong>dados<br />

por <strong>las</strong> metodologías <strong>de</strong> diseño.<br />

PALABRAS CLAVE: <strong>Pilotes</strong> pre-excavados, capacidad axial, prueba <strong>de</strong> carga, parámetros <strong>de</strong><br />

diseño.<br />

1. INTRODUCCIÓN<br />

El uso <strong>de</strong> pilotes pre-excavados ha sido mil<strong>en</strong>ario <strong>en</strong> los sistemas <strong>de</strong> cim<strong>en</strong>taciones profundas.<br />

Estos son sistemas que transmit<strong>en</strong> y distribuy<strong>en</strong> la acción <strong>de</strong> <strong>las</strong> superestructuras y la cim<strong>en</strong>tación a lo<br />

largo <strong>de</strong>l perfil <strong>de</strong>l subsu<strong>el</strong>o y/o hasta un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> fundación muy por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong>l<br />

terr<strong>en</strong>o. Estos pilotes se usan mucho <strong>en</strong> Bogotá D.C porque son soluciones <strong>de</strong> cim<strong>en</strong>tación bastante<br />

recom<strong>en</strong>dables <strong>para</strong> su<strong>el</strong>os blandos. En g<strong>en</strong>eral causan m<strong>en</strong>or remol<strong>de</strong>o <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o, permit<strong>en</strong> alcanzar<br />

mayores profundida<strong>de</strong>s y g<strong>en</strong>eran m<strong>en</strong>os efectos ambi<strong>en</strong>tales (efectos <strong>de</strong> vibraciones) que los pilotes<br />

hincados. El estimativo <strong>de</strong>l comportami<strong>en</strong>to 1 <strong>de</strong> los pilotes pre-excavados pue<strong>de</strong> ser hecho a partir <strong>de</strong><br />

métodos prescriptivos, corr<strong>el</strong>acionándolo con pruebas in-situ o calculándolo mediante formulaciones<br />

analíticas apoyadas <strong>en</strong> <strong>en</strong>sayos <strong>de</strong> campo y laboratorio.<br />

Gran número <strong>de</strong> los estudios realizados <strong>para</strong> pre<strong>de</strong>cir <strong>el</strong> comportami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> pilotes se han<br />

<strong>el</strong>aborado <strong>en</strong> otros países; a partir <strong>de</strong> estos estudios se han <strong>de</strong>sarrollado metodologías <strong>de</strong> diseño, que<br />

han sido adoptadas <strong>en</strong> nuestro medio. Si<strong>en</strong>do estas metodologías creadas <strong>en</strong> condiciones distintas a<br />

<strong>las</strong> nuestras, es necesario verificar como trabajan <strong>en</strong> la predicción <strong>de</strong>l comportami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> pilotes <strong>en</strong><br />

los su<strong>el</strong>os <strong>de</strong> la sabana <strong>de</strong> Bogotá y con los métodos <strong>de</strong> construcción locales.<br />

En este artículo se pres<strong>en</strong>tan y analizan los resultados <strong>de</strong> cuatro (4) pruebas <strong>de</strong> carga, sobre<br />

pilotes pre-excavados, realizadas <strong>en</strong> <strong>las</strong> arcil<strong>las</strong> blandas <strong>de</strong> la ciudad <strong>de</strong> Bogotá D.C.. Se hace un<br />

1 Ent<strong>en</strong>di<strong>en</strong>do por comportami<strong>en</strong>to a la capacidad <strong>de</strong> carga y as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> la fundación.


etrocálculo <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> diseño (factor <strong>de</strong> adhesión, α; y Módulo <strong>de</strong> Deformabilidad, E’s) y<br />

los valores obt<strong>en</strong>idos son com<strong>para</strong>dos con <strong>las</strong> recom<strong>en</strong>daciones <strong>de</strong> <strong>las</strong> metodologías <strong>de</strong> diseño.<br />

2. CAPACIDAD DE CARGA DE PILOTES EN ARCILLAS<br />

La capacidad portante neta última (Pu) se <strong>de</strong>fine como la suma <strong>de</strong> la capacidad <strong>de</strong> carga <strong>de</strong>l fuste por<br />

fricción (P SU ) y la capacidad <strong>de</strong> carga por punta (P BU ) m<strong>en</strong>os <strong>el</strong> peso propio <strong>de</strong> pilote (W P ):<br />

P<br />

U<br />

= P + P −Wp<br />

(1)<br />

SU<br />

BU<br />

Para <strong>las</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>en</strong> condición no dr<strong>en</strong>ada, caso que se pres<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> Bogotá D.C., la ecuación (1)<br />

se interpretaría así:<br />

P<br />

u<br />

L<br />

P<br />

a<br />

b<br />

( C )<br />

u<br />

Nc<br />

+<br />

VB<br />

−W<br />

p<br />

= ∫C C dz + A σ<br />

0<br />

(2)<br />

A continuación se <strong>de</strong>scribe cada una <strong>de</strong> sus variables.<br />

2.1. <strong>Capacidad</strong> <strong>de</strong> carga por fuste (P SU )<br />

El primer término <strong>de</strong> la ecuación (2) repres<strong>en</strong>ta la resist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong>bida a la adhesión a lo largo <strong>de</strong>l fuste<br />

<strong>de</strong>l pilote que está <strong>en</strong> un estrato <strong>de</strong> arcilla; C es <strong>el</strong> perímetro <strong>de</strong> la sección <strong>de</strong>l fuste; C a 2 es la cohesión<br />

no dr<strong>en</strong>ada <strong>en</strong> la interfase su<strong>el</strong>o-fuste; y L p es la longitud embebida <strong>de</strong>l pilote <strong>en</strong> <strong>el</strong> estrato <strong>de</strong> arcilla.<br />

La estimación <strong>de</strong> la adhesión su<strong>el</strong>o-pilote (C a ) es compleja. Ésta <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> factores tales<br />

como la consist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o, <strong>el</strong> método <strong>de</strong> instalación <strong>de</strong>l pilote, y <strong>el</strong> material <strong>de</strong>l pilote. Valores<br />

confiables <strong>de</strong> C a solo se pue<strong>de</strong>n obt<strong>en</strong>er <strong>de</strong> una prueba <strong>de</strong> carga <strong>de</strong> campo.<br />

2.2. <strong>Capacidad</strong> <strong>de</strong> carga por base (P BU )<br />

El segundo término <strong>de</strong> la ecuación (2) repres<strong>en</strong>ta la capacidad por la base o punta <strong>de</strong>l pilote. A b es <strong>el</strong><br />

área bruta <strong>de</strong> la punta <strong>de</strong>l pilote; C u es la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o bajo la base <strong>de</strong>l<br />

pilote; N c 3 es <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> capacidad portante; y σ vb es <strong>el</strong> esfuerzo vertical total <strong>en</strong> la base <strong>de</strong>l pilote.<br />

3. PRUEBAS DE CARGA AXIAL<br />

El método <strong>de</strong> prueba <strong>de</strong> carga axial utilizado <strong>en</strong> los cuatro <strong>en</strong>sayos pres<strong>en</strong>tados <strong>en</strong> este docum<strong>en</strong>to es<br />

<strong>el</strong> tipo estándar o carga controlada (SM, Norma ASTM D 1143-83). En este tipo <strong>de</strong> prueba la carga se<br />

transmite por medio <strong>de</strong> gatos hidráulicos que reaccionan contra una viga (o pórtico) que está<br />

restringida al movimi<strong>en</strong>to por unos pilotes <strong>de</strong> reacción previam<strong>en</strong>te construidos, localizados a una<br />

2 C a = αC u ; α: factor <strong>de</strong> adhesión, C u : resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada.<br />

3 El valor <strong>de</strong> N c es g<strong>en</strong>eralm<strong>en</strong>te cercano a 9 <strong>para</strong> pilotes cuya r<strong>el</strong>ación Lp/B es mayor o igual a 4 (Lp = longitud<br />

embebida <strong>de</strong>l pilote; B = ancho <strong>de</strong> la base).


distancia mayor a cinco veces <strong>el</strong> diámetro <strong>de</strong>l pilote <strong>de</strong> c<strong>en</strong>tro a c<strong>en</strong>tro, <strong>de</strong> acuerdo con <strong>las</strong> normas (ver<br />

Figura 1).<br />

El método <strong>de</strong> carga controlada es un <strong>en</strong>sayo l<strong>en</strong>to con <strong>el</strong> que se pue<strong>de</strong>n alcanzar v<strong>el</strong>ocida<strong>de</strong>s<br />

<strong>de</strong> as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to mínimas <strong>para</strong> cada increm<strong>en</strong>to <strong>de</strong> carga y <strong>de</strong> esta forma se garantiza que se llega a<br />

as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>tos máximos. La Norma ASTM D 1143 establece <strong>las</strong> v<strong>el</strong>ocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to<br />

mínimas <strong>para</strong> cada increm<strong>en</strong>to <strong>de</strong> carga, los espaciami<strong>en</strong>tos <strong>en</strong>tre <strong>el</strong> pilote <strong>de</strong> prueba y los <strong>de</strong> reacción,<br />

la instrum<strong>en</strong>tación necesaria y otras recom<strong>en</strong>daciones <strong>para</strong> llevar a cabo la prueba <strong>de</strong> carga.<br />

(a) ( b) (c)<br />

Figura 1. Montaje <strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong> carga locales según la Norma ASTM D1143-81, (a) sistema estructural <strong>para</strong><br />

cuatro pilotes <strong>de</strong> reacción (Planta <strong>de</strong> tratami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> aguas residuales El Salitre, 1998), (b) sistema estructural<br />

<strong>para</strong> dos pilotes <strong>de</strong> reacción, (c) gatos hidráulicos con instrum<strong>en</strong>tación necesaria <strong>para</strong> medir <strong>las</strong> <strong>de</strong>formaciones.<br />

4. DESCRIPCIÓN DE LAS PRUEBAS DE CARGA<br />

Las cuatro pruebas <strong>de</strong> carga axial sobre pilotes pre-excavados que se pres<strong>en</strong>tan <strong>en</strong> este docum<strong>en</strong>to<br />

fueron realizadas <strong>en</strong> <strong>las</strong> arcil<strong>las</strong> blandas <strong>de</strong> la zona plana <strong>de</strong> Bogotá D. C., <strong>en</strong> don<strong>de</strong> los su<strong>el</strong>os<br />

predominantes a lo largo <strong>de</strong> todo <strong>el</strong> perfil estratigráfico correspon<strong>de</strong>n a los <strong>de</strong>pósitos lacustres <strong>de</strong> la<br />

Formación Sabana; <strong>en</strong> la Figura 2 se pres<strong>en</strong>ta la localización <strong>de</strong> los tres proyectos, <strong>en</strong> los cuales se<br />

realizaron <strong>las</strong> cuatro pruebas <strong>de</strong> carga, <strong>en</strong> la ciudad <strong>de</strong> <strong>Bogota</strong> D. C. y un perfil geológico <strong>de</strong> la zona.<br />

Los su<strong>el</strong>os están conformados por limos y arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong> alta p<strong>las</strong>ticidad y <strong>de</strong> consist<strong>en</strong>cia blanda.<br />

En la Tabla 1 se pres<strong>en</strong>ta un resum<strong>en</strong> <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> <strong>las</strong> pruebas <strong>de</strong> carga <strong>para</strong> cada uno <strong>de</strong> los pilotes<br />

<strong>en</strong> términos <strong>de</strong>l proyecto, fecha <strong>de</strong> realización <strong>de</strong> la prueba, longitud y diámetro <strong>de</strong>l pilote, y<br />

características <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o. Los cuatro <strong>en</strong>sayos se realizaron sobre pilotes pre-excavados; tres <strong>de</strong> los<br />

pilotes t<strong>en</strong>ían un diámetro <strong>de</strong> 60 cm y longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 41.7 m, 44 m y 45 m, respectivam<strong>en</strong>te; <strong>el</strong> cuarto<br />

pilote t<strong>en</strong>ía un diámetro <strong>de</strong> 40 cm y una longitud <strong>de</strong> 26 m. El sistema <strong>de</strong> construcción empleado <strong>para</strong><br />

estas cuatro pruebas fue <strong>el</strong> método húmedo, <strong>de</strong>bido a <strong>las</strong> características <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o, puesto que éste<br />

ti<strong>en</strong><strong>de</strong> a colapsar durante y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la excavación.<br />

A continuación se hace una <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> <strong>las</strong> pruebas <strong>de</strong> carga correspondi<strong>en</strong>tes a cada uno <strong>de</strong> los<br />

proyectos.


N<br />

S<br />

Proyecto Planta <strong>de</strong> Tratami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Aguas Residuales El Salitre, Fase I, (1998)<br />

Proyecto Parques <strong>de</strong> la Colina, (1990).<br />

Proyecto Zona Ori<strong>en</strong>tal (Carrera 30-1994)<br />

(Adaptada <strong>de</strong> Rodríguez y Moya , 1987)<br />

Figura 2. Localización <strong>de</strong> los proyectos <strong>en</strong> la ciudad <strong>de</strong> Bogotá D.C. y perfil geológico.<br />

Tabla 1. Resum<strong>en</strong> <strong>de</strong> <strong>las</strong> pruebas <strong>de</strong> carga analizadas.<br />

CARACTERÍSTICAS DEL<br />

PILOTE<br />

PROYECTO<br />

FECHA<br />

Parque <strong>de</strong> la colina 7/11/1990<br />

Planta <strong>de</strong><br />

tratami<strong>en</strong>to <strong>de</strong><br />

agua residual El<br />

salitre Fase I<br />

15/12/1998<br />

Ori<strong>en</strong>te 13/07/1994<br />

TIPO<br />

<strong>Pre</strong>-excavado y<br />

fundido in-situ<br />

<strong>Pre</strong>-excavado y<br />

fundido in-situ<br />

<strong>Pre</strong>-excavado y<br />

fundido in-situ<br />

L p<br />

(m)<br />

B (m)<br />

41.7 0.60<br />

44<br />

45<br />

0.60<br />

0.60<br />

26 0.40<br />

Tipo <strong>de</strong> Su<strong>el</strong>o<br />

Arcilla y limos arcillosos <strong>de</strong><br />

consist<strong>en</strong>cia blanda<br />

Arcilla y limos arcillosos color<br />

café <strong>de</strong> consist<strong>en</strong>cia blanda<br />

Arcilla y limos arcillosos <strong>de</strong><br />

consist<strong>en</strong>cia blanda y gravas <strong>en</strong> la<br />

base <strong>de</strong>l pilote<br />

4.1. Parque <strong>de</strong> la Colina<br />

Este proyecto se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra localizado <strong>en</strong> La Colina Campestre (ver Figura 2). El perfil estratigráfico<br />

<strong>en</strong> la zona está conformado principalm<strong>en</strong>te por arcil<strong>las</strong> y limos arcillosos <strong>de</strong> consist<strong>en</strong>cia blanda


característicos <strong>de</strong>l <strong>de</strong>pósito lacustre. El niv<strong>el</strong> freático se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra a una profundidad aproximada <strong>de</strong> 2<br />

a 3 m. El pilote <strong>de</strong> prueba es <strong>de</strong>l tipo pre-excavado fundido in-situ con un diámetro <strong>de</strong> 0.60 m y una<br />

longitud <strong>de</strong> 41.7 m. El <strong>en</strong>sayo fue llevado a cabo <strong>en</strong> increm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> carga <strong>de</strong> 7.5 y 15 Ton hasta<br />

alcanzar la carga <strong>de</strong> 261 Ton, don<strong>de</strong> com<strong>en</strong>zó a pres<strong>en</strong>tarse un increm<strong>en</strong>to importante <strong>de</strong><br />

as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>tos. Las <strong>de</strong>formaciones fueron medidas con “t<strong>el</strong>l tales” instalados a difer<strong>en</strong>tes<br />

profundida<strong>de</strong>s, y por medio <strong>de</strong> <strong>de</strong>formímetros mecánicos colocados <strong>en</strong> la cabeza <strong>de</strong>l pilote.<br />

4.2. <strong>Pilotes</strong> Planta <strong>de</strong> Tratami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Aguas Residuales El Salitre Fase I<br />

Este proyecto se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra ubicado al norte <strong>de</strong> la calle 80 o Autopista Me<strong>de</strong>llín y al sur-ori<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la<br />

<strong>de</strong>sembocadura <strong>de</strong>l Río Juan Amarillo <strong>en</strong> <strong>el</strong> Río Bogotá, <strong>en</strong> esta ciudad. El lote <strong>de</strong> estudio se<br />

<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra <strong>en</strong> la zona c<strong>en</strong>tral <strong>de</strong> la Sabana, <strong>en</strong> don<strong>de</strong> <strong>el</strong> espesor <strong>de</strong> los <strong>de</strong>pósitos lacustres y <strong>de</strong> pantano,<br />

conocidos como la Formación Sabana, son <strong>de</strong> mayor espesor y seguram<strong>en</strong>te <strong>en</strong> este sitio alcanzan<br />

profundida<strong>de</strong>s superiores a los 200 m bajo la superficie. El niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> agua se <strong>de</strong>tectó a profundida<strong>de</strong>s<br />

<strong>de</strong> 4 m bajo la superficie.<br />

Los pilotes <strong>de</strong> prueba son pilotes pre-excavados y fundidos in-situ <strong>de</strong> 60 cm <strong>de</strong> diámetro, con<br />

una longitud <strong>de</strong> 44 m <strong>para</strong> la zona <strong>de</strong> los Decantadores y 45 m <strong>para</strong> la zona <strong>de</strong> los Digestores. Para<br />

cada uno <strong>de</strong> los pilotes <strong>de</strong> prueba se construyeron cuatro pilotes con una longitud <strong>de</strong> 45 m, reforzados<br />

<strong>en</strong> la totalidad <strong>de</strong> su longitud, que se utilizaron como pilotes <strong>de</strong> reacción; <strong>el</strong> diámetro <strong>de</strong> estos pilotes<br />

fue <strong>de</strong> 0.60 m.<br />

Para la aplicación <strong>de</strong> la carga se utilizaron gatos <strong>en</strong> la cabeza <strong>de</strong>l pilote reaccionando contra<br />

dos vigas metálicas que a su vez estaban soportadas por 4 (cuatro) pilotes 4 . Los gatos contaban con<br />

un manómetro <strong>para</strong> medir la presión <strong>de</strong>l sistema, la cual fue utilizada <strong>para</strong> calcular la carga (ver<br />

Figura 1 (a)).<br />

Para la ejecución <strong>de</strong>l <strong>en</strong>sayo se escogió la aplicación <strong>de</strong> la carga <strong>en</strong> increm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> 17 Ton,<br />

aproximadam<strong>en</strong>te <strong>el</strong> 10% <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> trabajo. La carga se llevó hasta un valor superior al 200% <strong>de</strong><br />

la carga <strong>de</strong> diseño con lo cual se garantizó un factor <strong>de</strong> seguridad <strong>de</strong> 2.<br />

4.3. Pilote Zona Ori<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la ciudad <strong>de</strong> Bogotá D.C.<br />

Este proyecto está localizado <strong>en</strong> la Zona Ori<strong>en</strong>tal (carrera 30) <strong>de</strong> la ciudad <strong>de</strong> Bogotá D.C. El perfil<br />

estratigráfico <strong>de</strong> la zona compr<strong>en</strong><strong>de</strong>: inicialm<strong>en</strong>te, se <strong>en</strong>contraron r<strong>el</strong>l<strong>en</strong>os <strong>en</strong> “recebo” y arcil<strong>las</strong> hasta<br />

profundida<strong>de</strong>s compr<strong>en</strong>didas <strong>en</strong>tre 1.5 y 5.5 m; luego, se <strong>en</strong>contraron estratos <strong>de</strong> arcil<strong>las</strong> grises hasta<br />

profundida<strong>de</strong>s <strong>en</strong>tre 5.9 y 6.4 m; a continuación, se <strong>en</strong>contraron limos arcillosos grises y cafés con<br />

l<strong>en</strong>tes ar<strong>en</strong>osos hasta profundida<strong>de</strong>s variables <strong>en</strong>tre 11.0 y 20.4 m; seguidam<strong>en</strong>te, se <strong>en</strong>contró un perfil<br />

muy heterogéneo <strong>de</strong> estratos <strong>de</strong> arcil<strong>las</strong> ar<strong>en</strong>osas, limos arcillosos y limos ar<strong>en</strong>osos con<br />

intercalaciones <strong>de</strong> grava hasta los 20.4 y 25.6 m <strong>de</strong> profundidad; finalm<strong>en</strong>te, se <strong>en</strong>contró un perfil<br />

predominantem<strong>en</strong>te granular (gravas y ar<strong>en</strong>as) <strong>en</strong> don<strong>de</strong> se alojó la punta <strong>de</strong> los pilotes. El niv<strong>el</strong><br />

freático se <strong>en</strong>contró a los 4 m por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong>l terr<strong>en</strong>o.El pilote <strong>de</strong> prueba es <strong>de</strong> tipo preexcavado<br />

(tornillo continuo) y se inyectó con 4.0 m 3 <strong>de</strong> mortero; ti<strong>en</strong>e un diámetro <strong>de</strong><br />

aproximadam<strong>en</strong>te 0.40 m y una longitud <strong>de</strong> 26 m 5 . La prueba se inició con increm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> 12.5 Ton<br />

(1/8 <strong>de</strong> la carga máxima) cada 50 minutos <strong>en</strong> promedio hasta alcanzar <strong>el</strong> quinto increm<strong>en</strong>to (62.5<br />

Ton); al int<strong>en</strong>tar <strong>el</strong> sexto increm<strong>en</strong>to (75 Ton) la reacción fue insufici<strong>en</strong>te, permiti<strong>en</strong>do una<br />

4 Los pilotes <strong>de</strong> reacción quedaron se<strong>para</strong>dos <strong>de</strong> los pilotes <strong>de</strong> prueba 2.4 m <strong>en</strong>tre bor<strong>de</strong>s.<br />

5 El volum<strong>en</strong> <strong>de</strong> inyección <strong>de</strong> mortero con la dim<strong>en</strong>siones <strong>de</strong> la sección y su longitud permite estimar una expansión <strong>de</strong>l<br />

19%.


solicitación máxima <strong>de</strong> 69.4 Ton 6 . En vista <strong>de</strong> lo anterior se <strong>de</strong>cidió efectuar dos ciclos <strong>de</strong> carga,<br />

culminado normalm<strong>en</strong>te <strong>el</strong> iniciado y a<strong>de</strong>cuando <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> reacción <strong>para</strong> <strong>el</strong> segundo.<br />

Una vez a<strong>de</strong>cuado <strong>el</strong> sistema <strong>de</strong> reacción, se procedió al segundo ciclo <strong>de</strong> carga con<br />

increm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> 12.5 Ton (1/8 <strong>de</strong> la carga máxima) cada 30 minutos hasta alcanzar <strong>el</strong> quinto<br />

increm<strong>en</strong>to, 62.5 Ton, luego se continuo con los mismos increm<strong>en</strong>tos, mant<strong>en</strong>iéndolos cada 60<br />

minutos <strong>en</strong> promedio hasta alcanzar la carga máxima (100 Ton).<br />

La carga máxima, 100 Ton, se mantuvo durante 19:00 horas, al cabo <strong>de</strong> <strong>las</strong> cuales se procedió<br />

a la <strong>de</strong>scarga por consi<strong>de</strong>rarse sufici<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te baja la v<strong>el</strong>ocidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>formación ( < 0.01”/hr). Dicha<br />

<strong>de</strong>scarga se produce <strong>en</strong> <strong>de</strong>crem<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> 25 Ton (1/4 <strong>de</strong> la carga máxima) cada 30 minutos con una<br />

última lectura <strong>de</strong> rebote 11:17 horas <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la <strong>de</strong>scarga total.<br />

5. CURVAS DE CARGA CONTRA ASENTAMIENTO<br />

En la Figura 3 se muestran <strong>las</strong> curvas <strong>de</strong> carga contra as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to <strong>para</strong> <strong>las</strong> cuatro pruebas <strong>de</strong> carga<br />

analizadas. En dos <strong>de</strong> <strong>las</strong> pruebas, Planta <strong>de</strong> Tratami<strong>en</strong>to El Salitre Fase I (Decantadores) y <strong>Pilotes</strong><br />

Parque <strong>de</strong> la Colina, se alcanzó claram<strong>en</strong>te la falla; por otra parte, se estima que <strong>el</strong> pilote <strong>de</strong> la Planta<br />

<strong>de</strong> Tratami<strong>en</strong>to El Salitre Fase I (Digestores) estaba cerca <strong>de</strong> alcanzar la falla. En cuanto a la prueba<br />

<strong>de</strong> carga sobre <strong>el</strong> pilote <strong>de</strong> la Zona Ori<strong>en</strong>tal (Carrera 30), <strong>en</strong> este caso no se alcanzó la falla. Para <strong>las</strong><br />

pruebas <strong>en</strong> <strong>las</strong> cuales se alcanzó la falla o que estaban cerca <strong>de</strong> alcanzarla, se hizo un estimativo <strong>de</strong> la<br />

carga <strong>de</strong> falla utilizando la metodología <strong>de</strong> Fuller y Hoy (Prakash y Sharma 1990), la cual es<br />

consi<strong>de</strong>rada la más aplicable <strong>para</strong> estas pruebas <strong>de</strong> carga; <strong>en</strong> la Figura 3 se indican <strong>las</strong> cargas <strong>de</strong> falla<br />

estimadas. Para <strong>el</strong> pilote <strong>de</strong>l Parque <strong>de</strong> la Colina se obtuvo una carga <strong>de</strong> falla <strong>de</strong> 255 Ton; <strong>en</strong> cuanto a<br />

los pilotes <strong>de</strong> la Planta <strong>de</strong> Tratami<strong>en</strong>to El Salitre Fase I, <strong>para</strong> <strong>el</strong> <strong>de</strong> Decantadores se calculó un valor <strong>de</strong><br />

380 Ton, mi<strong>en</strong>tras que <strong>para</strong> <strong>el</strong> <strong>de</strong> Digestores se obtuvo 383 Ton.<br />

500<br />

<strong>Carga</strong> (Ton)<br />

450<br />

400<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

383 Ton<br />

380 Ton<br />

255 Ton<br />

100<br />

50<br />

0<br />

0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 45.000<br />

As<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to (mm)<br />

<strong>Pilotes</strong> Parques <strong>de</strong> la Colina<br />

<strong>Pilotes</strong> Decantadores<br />

<strong>Pilotes</strong> Digestores<br />

Zona<br />

Zona<br />

Ori<strong>en</strong>tal<br />

Occi<strong>de</strong>ntal<br />

(Carrera<br />

(Carrera<br />

30)<br />

30)<br />

Figura 3. Curvas <strong>de</strong> carga contra as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to <strong>para</strong> <strong>las</strong> cuatro pruebas <strong>de</strong> carga.<br />

6 La carga máxima permitida por <strong>el</strong> sistema (69.4 Ton) se mantuvo durante 12:00 horas, al cabo <strong>de</strong> <strong>las</strong> cuales se procedió a<br />

la <strong>de</strong>scarga, <strong>en</strong> <strong>de</strong>crem<strong>en</strong>tos a 50, 25 y 0 Ton cada 30 minutos.


6. DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL SUELO Y COMPARACIÓN CON<br />

METODOLOGÍAS DE DISEÑO.<br />

6.1. Factor <strong>de</strong> Adhesión.<br />

El parámetro <strong>de</strong> diseño <strong>para</strong> <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong> la capacidad axial <strong>de</strong> pilotes individuales pre-excavados <strong>en</strong><br />

su<strong>el</strong>os cohesivos saturados es <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> adhesión α 7 , <strong>el</strong> cual r<strong>el</strong>aciona la cohesión <strong>de</strong> la interfase<br />

su<strong>el</strong>o-pilote (C a ), y la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o Cu). En la Tabla 2 se resum<strong>en</strong> los<br />

resultados <strong>de</strong> los cálculos <strong>de</strong>l factor <strong>de</strong> adhesión (α), <strong>para</strong> los tres casos <strong>en</strong> los que alcanza la falla.<br />

Tabla 2. Resum<strong>en</strong> <strong>de</strong> parámetros <strong>de</strong> diseño.<br />

B L<br />

PROYECTO<br />

p γ<br />

(m) (m) (T/m 3 )<br />

Parques <strong>de</strong> la<br />

Colina<br />

Planta <strong>de</strong><br />

Tratami<strong>en</strong>to <strong>de</strong><br />

aguas Residuales<br />

El Salitre<br />

C uq<br />

(T/m 2 )<br />

C uv<br />

(T/m 2 )<br />

P BU<br />

(Ton)<br />

P SU<br />

(Ton)<br />

Wp<br />

(Ton)<br />

P U<br />

(Ton)<br />

C a<br />

(T/m 2 )<br />

0.6 41.7 1.6 3.8 * 5.4 . 13 271 28 255 3.4 0.96<br />

0.6 ** 44 1.6 5 -- 13 400 30 383 4.8 0.96<br />

0.6 *** 45 1.6 5 --- 13 397 31 380 4.7 0.97<br />

* Evaluado con base <strong>en</strong> Cuv ,<br />

** Decantadores,<br />

*** Digestores<br />

α<br />

Don<strong>de</strong> B es <strong>el</strong> diámetro <strong>de</strong>l pilote; C uq es la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o obt<strong>en</strong>ida por <strong>el</strong><br />

<strong>en</strong>sayo <strong>de</strong> compresión inconfinada; C uv es la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o obt<strong>en</strong>ida por <strong>el</strong><br />

<strong>en</strong>sayo <strong>de</strong> v<strong>el</strong>eta 8 ; P BU es la capacidad <strong>de</strong> carga por punta <strong>de</strong>l pilote; P SU es la capacidad <strong>de</strong> carga por<br />

fuste; y α es <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> adhesión, evaluado con base <strong>en</strong> la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada (C uq ), los<br />

otros parámetros tal como se <strong>de</strong>finieron anteriorm<strong>en</strong>te.<br />

Para <strong>el</strong> cálculo repres<strong>en</strong>tativo <strong>de</strong> la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada y <strong>de</strong>l peso unitario <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o<br />

se hizo un promedio pon<strong>de</strong>rado a lo largo <strong>de</strong>l pilote <strong>de</strong> la sigui<strong>en</strong>te manera:<br />

n<br />

__<br />

i=<br />

C u = 1<br />

∑( C<br />

ui<br />

⋅ Li<br />

)<br />

n<br />

__<br />

i=<br />

γ = 1<br />

L<br />

p<br />

∑ ( γ ui ⋅ Li<br />

)<br />

L<br />

p<br />

(3)<br />

(4)<br />

Don<strong>de</strong> u es la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada promedio, C ui es la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada <strong>de</strong>l<br />

estrato <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o i, L i es la longitud embebida <strong>de</strong>l pilote <strong>en</strong> <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o i, __<br />

γ es <strong>el</strong> peso unitario promedio, γ i<br />

es <strong>el</strong> peso unitario <strong>de</strong>l estrato <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o i, y Lp es la longitud total embebida <strong>de</strong>l pilote.<br />

La Figura 4 es un gráfico <strong>de</strong>l factor <strong>de</strong> adhesión (α) contra la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada<br />

(Cu); este gráfico permite com<strong>para</strong>r los valores <strong>de</strong> los factores <strong>de</strong> adhesión (α) <strong>de</strong> pilotes preexcavados<br />

<strong>en</strong> <strong>las</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong> Bogotá con los recom<strong>en</strong>dados por Coduto (1994). Los valores <strong>de</strong>ducidos<br />

C __<br />

7 Este factor <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong>l tipo <strong>de</strong> arcilla, <strong>de</strong>l método <strong>de</strong> instalación y <strong>de</strong>l material <strong>de</strong>l pilote ( <strong>en</strong>tre 1 y 0,35)<br />

8 La experi<strong>en</strong>cia muestra que <strong>el</strong> <strong>en</strong>sayo <strong>de</strong> v<strong>el</strong>eta produce una resist<strong>en</strong>cia al corte mayor que la correspondi<strong>en</strong>te al <strong>en</strong>sayo<br />

<strong>de</strong> compresión inconfinada; <strong>para</strong> efectos <strong>de</strong> conversión, se utilizó un factor <strong>de</strong> 0.7 <strong>en</strong> este docum<strong>en</strong>to.


<strong>para</strong> <strong>el</strong> factor <strong>de</strong> adhesión (α), <strong>de</strong> la Tabla 2, están <strong>de</strong> acuerdo con los recom<strong>en</strong>dados por <strong>las</strong><br />

metodologías <strong>de</strong> diseño, si se utiliza <strong>para</strong> <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada (Cu) calculada <strong>de</strong>l<br />

<strong>en</strong>sayo <strong>de</strong> compresión inconfinada. La curva <strong>de</strong> t<strong>en</strong><strong>de</strong>ncia muestra una aproximación aritmética <strong>de</strong> la<br />

nube <strong>de</strong> datos que pue<strong>de</strong> ser expresada por <strong>las</strong> sigui<strong>en</strong>tes ecuaciones.<br />

α =1 (pilotes pre-excavados, C U<br />

≤ 51kPa) (5)<br />

−1.5<br />

= 0.32+<br />

250⋅CU<br />

α (pilotes pre-excavados, C U<br />

> 51kPa) (6)<br />

Figura 4. Factor <strong>de</strong> adhesión (α) contra la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada <strong>para</strong> pilotes pre-excavados <strong>en</strong><br />

arcilla.(Adaptada <strong>de</strong> Yves Robert, 1996).<br />

6.2. Módulo <strong>de</strong> Deformabilidad <strong>de</strong>l Su<strong>el</strong>o (E’s).<br />

Una propiedad importante <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o es <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>formabilidad, <strong>el</strong> cual se usa <strong>para</strong> <strong>el</strong> cálculo <strong>de</strong><br />

as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>tos. Para la estimación <strong>de</strong> este módulo a partir <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong> una prueba <strong>de</strong> carga es<br />

necesario usar soluciones <strong>de</strong> la teoría <strong>el</strong>ástica <strong>para</strong> as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>tos como la pres<strong>en</strong>tada por Poulos y<br />

Davis (1980). En la Tabla 3 se pres<strong>en</strong>tan los módulos <strong>de</strong> <strong>de</strong>formabilidad <strong>para</strong> <strong>las</strong> cuatro pruebas <strong>de</strong><br />

carga ya m<strong>en</strong>cionadas; éstos correspon<strong>de</strong>n a módulos tang<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> <strong>el</strong> 50 % <strong>de</strong> la carga <strong>de</strong> falla.<br />

Tabla 3. Módulos <strong>de</strong> <strong>el</strong>asticidad <strong>para</strong> cada proyecto.<br />

L<br />

PROYECTO<br />

p B δ Q VA<br />

(m) (m) (mm) (Ton)<br />

Cu<br />

(Ton/m 2 )<br />

Cu<br />

(KN/m 2 )<br />

E U<br />

(Kg/cm 2 )<br />

Eu<br />

(KN/m 2 )<br />

E’s<br />

(KN/m 2 )<br />

Parques <strong>de</strong> la<br />

Colina<br />

41,7 0,6 6,6 127,5 3,8 38 116 11375 9858<br />

Planta <strong>de</strong><br />

Tratami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> 44 0,6 6,5 130 5 50 174 17063 14788<br />

aguas Residuales El<br />

Salitre, Fase I 45 0,6 6,2 185 5 50 308 30203 26176<br />

Zona Ori<strong>en</strong>te 26 0,4 6,5 89,0 5 50 182 17848 15468


Don<strong>de</strong> Q VA es la carga aplicada <strong>para</strong> producir un as<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to(δ) <strong>de</strong>l pilote; E u es <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o<br />

<strong>en</strong> condición no dr<strong>en</strong>ada; E’s es <strong>el</strong> módulo <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o <strong>en</strong> condición dr<strong>en</strong>ada.<br />

Para po<strong>de</strong>r com<strong>para</strong>r los valores <strong>de</strong> Cu y E’s <strong>de</strong> pilotes <strong>en</strong> <strong>las</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong> <strong>Bogota</strong> D. C. con los<br />

<strong>de</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong> otros lugares se pres<strong>en</strong>ta la Figura 5 9 , que es un gráfico <strong>de</strong> E’s contra resist<strong>en</strong>cia al<br />

corte no dr<strong>en</strong>ada (Cu). En esta gráfica se pue<strong>de</strong> observar que los puntos (valores <strong>de</strong> E’s) <strong>para</strong> <strong>las</strong><br />

pruebas <strong>de</strong> carga analizadas <strong>en</strong> <strong>las</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>Bogota</strong>nas (cuadrados negros) grafican por <strong>en</strong>cima <strong>de</strong> la<br />

curva recom<strong>en</strong>dada <strong>para</strong> pilotes pre-excavados, y <strong>en</strong> g<strong>en</strong>eral <strong>para</strong> los pilotes pre-excavados <strong>en</strong> <strong>las</strong><br />

arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong> Bogotá se calcularon valores <strong>de</strong> E’s mayores (doble) que los obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong> una<br />

resist<strong>en</strong>cia al corte similar <strong>de</strong> otros sitios (círculos huecos).<br />

T<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do <strong>en</strong> cu<strong>en</strong>ta <strong>el</strong> bajo número <strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong> carga analizadas, esta com<strong>para</strong>ción no pue<strong>de</strong><br />

ser concluy<strong>en</strong>te pero si indica que hay una t<strong>en</strong><strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los módulos <strong>de</strong> <strong>de</strong>formabilidad <strong>para</strong> pilotes<br />

pre-excavados <strong>en</strong> <strong>las</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong> <strong>Bogota</strong> D. C. a ser mas altos, com<strong>para</strong>dos con los recom<strong>en</strong>dados,<br />

con base <strong>en</strong> los resultados <strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong> carga <strong>en</strong> otros sitios.<br />

Figura 5. Datos históricos <strong>de</strong> módulos <strong>de</strong> <strong>de</strong>formabilidad <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o E’ s <strong>para</strong> pilotes <strong>en</strong> arcilla (Adaptada <strong>de</strong><br />

Poulos y Davis, 1980).<br />

9 Los valores E s <strong>de</strong> la Figura 4 son <strong>de</strong> la condición Dr<strong>en</strong>ada, y <strong>en</strong> aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> otra información, <strong>el</strong> módulo E u <strong>para</strong> la<br />

condición No Dr<strong>en</strong>ada pue<strong>de</strong> ser estimado con la sigui<strong>en</strong>te r<strong>el</strong>ación <strong>para</strong> su<strong>el</strong>os isotrópicos <strong>el</strong>ásticos.<br />

Eu = 3E’s/(2(1+ υ )); Don<strong>de</strong> υ es la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> Poisson = 0,3.


7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES<br />

1. El problema <strong>de</strong> la interacción su<strong>el</strong>o – pilote es complejo y aún no completam<strong>en</strong>te <strong>en</strong>t<strong>en</strong>dido,<br />

<strong>de</strong>bido al remol<strong>de</strong>o <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o que ocurre <strong>en</strong> la interfase pilote – su<strong>el</strong>o, por lo que <strong>el</strong> diseño <strong>de</strong><br />

cim<strong>en</strong>taciones profundas <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong> <strong>en</strong> alto grado <strong>de</strong>l criterio <strong>de</strong> ing<strong>en</strong>iero y <strong>de</strong> <strong>las</strong> experi<strong>en</strong>cias<br />

locales. De otro lado, <strong>el</strong> diseño se ve muy influ<strong>en</strong>ciado por <strong>las</strong> técnicas predominantes <strong>de</strong><br />

construcción y los materiales empleados <strong>en</strong> <strong>el</strong><strong>las</strong>, la experi<strong>en</strong>cia local y consi<strong>de</strong>raciones<br />

económicas. Todo lo anterior esta <strong>de</strong>terminado principalm<strong>en</strong>te por <strong>el</strong> tipo <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o que se<br />

<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra <strong>en</strong> la región.<br />

2. Se han analizado los resultados <strong>de</strong> cuatro pruebas <strong>de</strong> carga <strong>en</strong> pilotes pre-excavados <strong>en</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong><br />

consist<strong>en</strong>cia blanda a media <strong>de</strong> la ciudad <strong>de</strong> Bogotá. El análisis <strong>de</strong> ha efectuado <strong>en</strong> términos <strong>de</strong> <strong>el</strong><br />

retrocálculo <strong>de</strong> los parámetros <strong>de</strong> diseño (Factor <strong>de</strong> Adhesión (α) y Módulo <strong>de</strong> Deformabilidad<br />

(E’s)) y com<strong>para</strong>ción <strong>de</strong> los valores calculados con <strong>las</strong> recom<strong>en</strong>daciones <strong>de</strong> <strong>las</strong> metodologías <strong>de</strong><br />

diseño.<br />

3. Los valores <strong>de</strong>ducidos <strong>para</strong> <strong>el</strong> Factor <strong>de</strong> Adhesión (α) con base <strong>en</strong> <strong>las</strong> pruebas <strong>de</strong> carga sobre<br />

pilotes pre-excavados <strong>en</strong> <strong>las</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong> Bogotá D. C. están <strong>de</strong> acuerdo con <strong>las</strong> recom<strong>en</strong>daciones <strong>de</strong><br />

<strong>las</strong> metodologías <strong>de</strong> diseño, específicam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> este caso la <strong>de</strong> Coduto (1994) (Yves, 1997), si se<br />

utiliza <strong>para</strong> <strong>el</strong> su<strong>el</strong>o la resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada (Cu) calculada <strong>de</strong>l <strong>en</strong>sayo <strong>de</strong> compresión<br />

inconfinada; esta metodología recomi<strong>en</strong>da <strong>para</strong> valores <strong>de</strong> resist<strong>en</strong>cia al corte no dr<strong>en</strong>ada (Cu)<br />

m<strong>en</strong>ores <strong>de</strong> 51 kPa un Factor <strong>de</strong> Adhesión (α) <strong>de</strong> 1.0; <strong>para</strong> valores mayores <strong>de</strong> Cu, α <strong>de</strong>crece <strong>de</strong><br />

acuerdo con la ecuación suministrada.<br />

4. En cuanto a los módulos <strong>de</strong> <strong>de</strong>formabilidad (E’s), los valores calculados <strong>para</strong> <strong>las</strong> pruebas <strong>de</strong> carga<br />

analizadas <strong>en</strong> <strong>las</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>Bogota</strong>nas son mayores que los recom<strong>en</strong>dados por Poulos y Davis (1980)<br />

<strong>para</strong> pilotes pre-excavados; los valores obt<strong>en</strong>idos <strong>para</strong> pilotes <strong>en</strong> <strong>las</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>Bogota</strong>nas son<br />

mayores ( <strong>en</strong> dos veces ) que los correspondi<strong>en</strong>tes a pilotes pre-excavados <strong>en</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong> resist<strong>en</strong>cia<br />

similar <strong>de</strong> otros sitios.<br />

5. T<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do <strong>en</strong> cu<strong>en</strong>ta <strong>el</strong> número reducido <strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong> carga analizadas, <strong>las</strong> conclusiones anteriores<br />

necesitan comprobación adicional con un número más repres<strong>en</strong>tativo <strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong> carga y que<br />

involucr<strong>en</strong> arcil<strong>las</strong> <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>tes consist<strong>en</strong>cias.<br />

6. Es importante <strong>para</strong> una mejor interpretación <strong>de</strong> <strong>las</strong> pruebas <strong>de</strong> carga <strong>en</strong> cuanto a la evaluación <strong>de</strong><br />

parámetros <strong>de</strong> diseño, t<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do <strong>en</strong> cu<strong>en</strong>ta también los recursos económicos con que se cu<strong>en</strong>te, que<br />

se coloque intrum<strong>en</strong>tación (medidas <strong>de</strong> carga, por ejemplo) a lo largo <strong>de</strong>l pilote y que <strong>las</strong> pruebas<br />

<strong>de</strong> carga se llev<strong>en</strong> hasta la falla.


AGRADECIMIENTOS<br />

Los autores agra<strong>de</strong>c<strong>en</strong> la información suministrada acerca <strong>de</strong> <strong>las</strong> pruebas <strong>de</strong> carga analizadas, por <strong>las</strong> personas<br />

y <strong>en</strong>tida<strong>de</strong>s que participaron <strong>en</strong> su ejecución, <strong>en</strong> especial a Luis Fernando Orozco Rojas & CIA. y Bateman<br />

Ing<strong>en</strong>iería Ltda.. En la Tabla 4 se resum<strong>en</strong> <strong>las</strong> <strong>en</strong>tida<strong>de</strong>s participantes <strong>en</strong> los proyectos cuyas pruebas <strong>de</strong> carga<br />

fueron utilizadas <strong>para</strong> la <strong>el</strong>aboración <strong>de</strong>l pres<strong>en</strong>te docum<strong>en</strong>to.<br />

Tabla 4. Participantes <strong>en</strong> <strong>las</strong> difer<strong>en</strong>tes pruebas <strong>de</strong> carga.<br />

PROYECTO FECHA PARTICIPANTES<br />

Parque <strong>de</strong> la colina 7/11/1990<br />

Planta <strong>de</strong> tratami<strong>en</strong>to<br />

<strong>de</strong> agua residual El<br />

salitre Fase I<br />

15/12/1998<br />

Propietario <strong>de</strong>l Proyecto.<br />

Constructor y ejecutor <strong>de</strong> la prueba<br />

Instrum<strong>en</strong>tación<br />

Ing<strong>en</strong>iero geotecnista<br />

Propietario <strong>de</strong>l Proyecto<br />

Constructor y ejecutor <strong>de</strong> la prueba<br />

Instrum<strong>en</strong>tación<br />

Ing<strong>en</strong>iero geotecnista<br />

Fijar Ltda.<br />

Geofundaciones<br />

Bateman Ing<strong>en</strong>iería<br />

Bateman Ing<strong>en</strong>iería<br />

Distrito Capital<br />

Luis Fernando Orozco<br />

Rojas & CIA..<br />

Zona Ori<strong>en</strong>te 13/07/1994 Reservado<br />

REFERENCIAS<br />

Poulos, H. G. y Davis, E. H. (1980). Pile Foundation Analysis And Design. New York: John<br />

Wiley & Sons.<br />

Rodríguez, J. y Moya, J. (1987). El su<strong>el</strong>o <strong>de</strong> Bogotá y los Problemas <strong>de</strong> Cim<strong>en</strong>taciones.<br />

Congreso Panamericano De Mecanica De Su<strong>el</strong>os E Ing<strong>en</strong>ieria De Fundaciones. (8:1987 Agos. 16-<br />

21: Cartag<strong>en</strong>a, Colombia). Cartag<strong>en</strong>a: Universidad Nacional <strong>de</strong> Colombia.<br />

Fang. y Hsay -Yang. (1991). Foundation Engineering Handbook ( 2 da Ed.). New York: Ed. Hsai<br />

– Yang Fang.<br />

ASCE. (1989). Foundation Engineering Congress. <strong>Pre</strong>dicted and observed axial behavior of piles.<br />

New York.<br />

Sociedad Colombina <strong>de</strong> Geotecnia. (2001). 8 th Congreso Colombiano <strong>de</strong> Geotecnia . Foro sobre<br />

nuevas técnicas <strong>para</strong> <strong>el</strong> estudio <strong>de</strong> nuevas estructuras. Bogotá.<br />

Prakash, S. y Sharma, H. (1990). Pile Foundations In Engineering Practice. Estados Unidos:<br />

John Wiley & Sons.<br />

Reese, L y O’Neill M, (1988). DRILLED SHAFTS: CONSTRUCTION PROCEDURES AND<br />

DESIGN METHODS . Estados Unidos : ADSC.<br />

Berdugo, I.R. (2000) Manual <strong>de</strong> diseño geotécnico <strong>de</strong> cim<strong>en</strong>taciones, parte I - consi<strong>de</strong>raciones<br />

g<strong>en</strong>erales <strong>de</strong> diseño. C<strong>en</strong>tro Editorial Javeriano (CEJA), Bogotá, D.C., ISBN 958-683-290-2.<br />

O’Neill, M. (2001) Si<strong>de</strong> Resístanse in Piles and Drilled Shafts. Journal of Geotechnical and<br />

Geo<strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>tal Engineering (January 2001). Estados Unidos.<br />

Fuller, F y Hoy, H. Pile Load Tests Including Quick-Load Test Meted, Conv<strong>en</strong>tional Methods,<br />

and Interpretations. Estados Unidos.


Yves, R. (1997). A few comm<strong>en</strong>ts on pile <strong>de</strong>sign, Canadian Geotechnical Journal, J 34; 560 – 567.<br />

Canada.<br />

Bowles, J. (1997) Foundation Analysis and Design. McGraw Hill, Estados Unidos(ILL).<br />

LUIS FERNANDO OROZCO ROJAS & CIA. (1998). Resum<strong>en</strong> <strong>de</strong> Son<strong>de</strong>os y Ensayos <strong>de</strong><br />

Laboratorio, LFO – 5949-1. Bogotá D.C.<br />

LUIS FERNANDO OROZCO ROJAS & CIA. (1998). Informe Resultados Prueba <strong>de</strong> <strong>Carga</strong><br />

Planta <strong>de</strong> Tratami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Aguas EL SALITRE Fase I, LFO – 5949-13. Bogotá D.C.<br />

BATEMAN INGENIERÍA. (1990). Informe Resultados Prueba <strong>de</strong> <strong>Carga</strong> Parques <strong>de</strong> la Colina,<br />

LFO – 3277. Bogotá D.C.<br />

Salazar F., F. (2001). Entrevista personal. Bogotá D.C..<br />

Maldonado, R. (2001). Entrevista personal. Bogotá D.C..<br />

Orozco R, L. F. (<strong>2002</strong>). Entrevista personal. Bogotá D.C. .<br />

Rodríguez, J. (<strong>2002</strong>). Entrevista personal. Bogotá D.C..<br />

Bateman, J. (2001). Entrevista personal. Bogotá D.C..<br />

Vesga M., L. (2001). Entrevista personal. Bogotá D.C..<br />

Raba, M. (2001,<strong>2002</strong>). Entrevista personal. Bogotá D.C..<br />

Moya, J. (2001). Entrevista personal. Bogotá D.C..<br />

Gómez, G. (2001). Entrevista t<strong>el</strong>efónica. Bogotá D.C..

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