interacción pilote terreno

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLÓGICA

INTERACCION PILOTE TERRENO

Por:

Doc.: Ing. GONZALEN YANA, Roberto.

INTRODUCCION La capacidad portante de un pilote instalado en suelo depende de factores muy variados y resulta difícil establecer su valor con una única fórmula. El proceso debe incluir factores variables de acuerdo al tipo de fenómeno que se provoca durante la instalación de un pilote. La función del pilote consiste en recibir en su cabeza una carga de la superestructura y transferirla al suelo que lo rodea a través de toda su longitud. La única diferencia con la capacidad de carga de las fundaciones directas superficiales es la contribución de la acción de la superficie lateral del pilote. La dificultad principal consiste en las condiciones introducidas por el proceso de instalación del pilote en su lugar. La dificultad radica en que los ensayos de suelo se realizan sobre el material con su estructura natural y la evaluación de su capacidad portante se debe hacer sobre el mismo suelo, pero con su estructura totalmente alterada por los procesos constructivos.

PILOTES SOMETIDOS A CARGAS VERTICALES

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Generalmente los asentamientos se estiman mediante relaciones empíricas, ecuaciones analíticas o análisis numéricos. El USACE (1991), recomienda estimar los asentamientos según el método presentado por Vesic (1977) donde el asentamiento total ( AT ) es la suma del asentamiento elástico ( AE ), el que transmite la punta del pilote ( AP) y el asentamiento por el fuste ( AF ):

PILOTES SOMETIDOS A CARGAS HORIZONTALES O LATERALES •

El grado de distribución de la reacción del suelo depende de:

1.- Rigidez del pilote 2.- Rigidez del suelo 3.- Resistencia en los extremos del pilote. •

En general los pilotes cargados lateralmente se clasifican en dos tipos principales :

a.- Pilotes cortos o rígidos. b.- Pilotes largos o elásticos.

PILOTES RIGIDOS:

PILOTES ELÁSTICOS:

SOLUCIONES ELÁSTICAS: •

Un método general para determinar momentos y deslizamientos en un pilote vertical hincado en suelo granular y sometido a carga lateral y momento en la superficie del terreno fue dado por Matlock y Reese (1960) para la solución del problema considere un pilote de longitud L sometida a una fuerza lateral Qg y a un momento Mg en la superficie del terreno (z= 0), como muestra la figura.

Donde se muestra la forma deflexionada general del pilote y la resistencia del suelo causada por la carga y el momento aplicados .

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Se puede predecir el comportamiento de los pilotes sometidos a cargas horizontales e suelos finos y gruesos a partir de la curva Q- ∆(cargadeflexion.

Cuando n=1 (suelo grueso), n=0(suelo fino) relación de rigidez flexural suelo-pilote resulta entonces:

Tabla 3: Parámetros empleados en pilote sometido a carga lateral (arcilla-arena)

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Los pilotes sometidos a cargas horizontales resisten las solicitaciones deformándose y movilizando la reacción necesaria del suelo que los rodea. El comportamiento de las piezas depende de la rigidez relativa del pilote respecto al suelo. Según el Manual de fundaciones Canadiense, la capacidad de carga horizontal puede estar regida por los siguientes tres mecanismos:  –

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1. Se excede la capacidad de carga última del suelo resultando grandes deformaciones horizontales de los pilotes y por consiguiente, la falla de la fundación (Empuje pasivo). 2. Los momentos de flexión pueden generar solicitaciones excesivas en el hormigón ó el acero con que están construídos resultando una falla estructural de los pilotes. 3. Las deformaciones de las cabezas de los pilotes pueden ser demasiado grandes en relación con el funcionamiento de la superestructura. En este caso el conflicto no es la falla de la fundación; sino que se trata de un problema de deformaciones.