Cimentaciones Profundas PPT
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Jorge E. Alva Hurtado, PhD
Profesor Principal
CIMENTACIONES PROFUNDASCIMENTACIONES PROFUNDAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
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Cimentaciones ProfundasCimentaciones Profundas
• Introducción
• Capacidad de Carga de Pilotes y Grupos
• Asentamientos de Pilotes y Grupos
• Formulas de Hinca
• Ensayos de Carga en Pilotes
• Referencias• Anexo Programa FEPC
• Casos Estudiados
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1.0 INTRODUCCION
1.1 Generalidades
1.2 Funciones y Usos de los Pilotes1.3 Alcance
2.0 CAPACIDAD DE CARGA DE PILOTES Y GRUPOS DE
PILOTES
2.1 Capacidad de Carga Ultima de un Pilote en Suelo Cohesivo
2.2 Capacidad de Carga Ultima de un Pilote en Suelo Granular 2.3 Capacidad de Carga Admisible de un Pilote2.4 Fricción Negativa2.5 Capacidad de Carga de Grupos de Pilotes
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3.0 Asentamiento de Pilotes y Grupos de Pilotes3.1 Asentamiento de un Pilote Individual en Arcilla
3.2 Asentamiento de Pilotes dentro de un Grupo en Arcilla
3.3 Asentamiento de un Pilote Individual en Arena o Grava3.4 Asentamiento de un Grupo de Pilotes en Arena o Grava
3.5 Un Método Simple para Estimar el Asentamiento de unGrupo de Pilotes
3.6 Compresión del Pilote.
4.0 Formulas de Hinca
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5.0 Ensayo de Carga en Pilotes
5.1 Generalidades
5.2 Formas y Tipos de Aplicación de Carga5.3 Procedimiento de Carga
5.4 Criterios de Carga de Falla
REFERENCIAS
ANEXO PROGRAMA DE COMPUTO PARA EL CALCULO DE
CAPACIDAD ULTIMA DE PILOTES BAJO CARGA AXIAL
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IntroducciónIntroducción
Generalidades
Funciones y usos de los pilotes
Alcance
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GeneralidadesGeneralidades
- Técnica antigua para cimentar en suelo blando
- Diseño basado en experiencia o divina providencia
- Inicialmente hincado de madera, luego de concreto
hincado y vaciado in-situ, luego de acero
- Desarrollo de fórmulas de hinca
- Desarrollo de ensayos de carga
- Cálculo de capacidad portante y asentamiento
- Cálculo del efecto de grupo
- Criterio de ingeniero
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Funciones y Usos de los PilotesFunciones y Usos de los Pilotes
- Transferir carga a través de estratos blandos
- Repartir carga por fricción lateral
- Tomar carga de tracción por fricción negativa
- Proporcionar anclaje y carga horizontal
- Evitar socavación
- Proteger cimentación por excavaciones futuras
- Cimentación en suelos expansivos y colapsables- Proteger estructuras marinas
- Soportar muros de contención- Compactar el suelo
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AlcanceAlcance
- El diseño de pilotes es muy amplio
- Se presentará los principales tipos de pilotes
- Se evaluará la capacidad portante y asentamientos depilotes y grupos bajo carga axial
- Fórmulas de hinca y ensayos de carga
- Programa de cómputo para carga axial por fórmulas
empíricas
- Ejemplos de aplicación de formulas empíricas
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Figura 1.1: Casos Donde Pueden Necesitarse Pilotes
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Capacidad de Carga deCapacidad de Carga de
Pilotes y GruposPilotes y Grupos
- Capacidad de carga última de un pilote en suelo cohesivo- Capacidad de carga última de un pilote en suelo granular
- Capacidad de carga admisible de un pilote
- Fricción negativa
- Capacidad de carga de grupos de pilotes
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Capacidad de Carga deCapacidad de Carga de
Pilotes y GruposPilotes y GruposEficiencia de grupo
Suelos granulares
Suelos cohesivos
Pilotes de punta hincados al rechazo
Suelos que contienen estratos blandos
Longitudes de pilotes cercano
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Capacidad de Carga Ultima de unCapacidad de Carga Ultima de un
Pilotes en Suelo CohesivoPilotes en Suelo CohesivoQu = Qs + Qb
Qs= α c A
sDonde:
As = superficial lateral empotrada del pilote.
c = resistencia cortante no-drenada promedio de laarcilla a lo largo de los lados del pilote.
α = factor de adhesión
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Donde:
c = resistencia cortante inalterada del pilote.
Ab = área de la base del pilote
Nc = factor de capacidad de carga de Meyerhof,generalmente se toma 9.
Qb = c Nc Ab
Capacidad de Carga Ultima de unCapacidad de Carga Ultima de un
Pilotes en Suelo CohesivoPilotes en Suelo Cohesivo
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Factor de Adhesion para Pilotes Hincados (Nordlund)
Se usa un factor de adhesión α de0.45 para pilotes excavados enmuchas arcillas aunque parapilotes cortos en arcilla muyfisurada, un valor de 0.3 es más
usual. Se han reportado valores de0.49 a 0.52 para arcillas deCalifornia. Para arcillas dura αpuede ser tan bajo como 0.1.
Tomlinson recomienda utilizar unvalor de 0.45 si no se tieneexperiencia previa con la arcilla,hasta un valor máximo de 100KN/m2. Esto puede ser conservador para arcillas blandas yoptimista para arcillas muy rígidasy fisuradas.
Factores de Adhesion para Pilotes Excavados(Tomlinson)L < 10B
L = 20B
L > 40B
ARENA O GRAVAARENOSA
ARCILLARIGIDA
L
ARCILLABLANDA
ARCILLARIGIDA
L
L > 20B
L > 40B
L = 10B
L - 10B
ARCILLARIGIDA
L
B
B
B
RESISTENCIA CORTANTE NO-DRENADA, (Cu (kN/m2)
RESISTENCIA CORTANTE NO-DRENADA, (Cu (kN/m2)
RESISTENCIA CORTANTE NO-DRENADA, (Cu (kN/m2)
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SUELTA MEDIA DENSA
RELACION LONGITUD/ANCHO
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Donde:
Ks = coeficiente lateral de tierra, la relación de lapresión lateral a vertical en los lados del pilote.
pd = esfuerzo efectivo vertical a la profundidad z.
δ = ángulo de fricción entre el pilote y el suelo.
Capacidad de Carga Ultima de unCapacidad de Carga Ultima de un
Pilote en Suelo Granular Pilote en Suelo Granular
Qu = Qs + Qb
f = Ks
pdtgδ
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Donde:
pb = esfuerzo efectivo de sobrecarga en la base del pilote.
Ab = área de la base del pilote.
Capacidad de Carga Ultima de unCapacidad de Carga Ultima de un
Pilote en Suelo Granular Pilote en Suelo Granular
Qb = pb (Nq- 1) Ab
Qs = 1 Ks γ (Z1 + Z2) tgδ As2
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Tabla 2.1 Valores de Ks y δ para pilotes hincados
Material del Pilote δ
Ks
Densidad relativa baja
(φ ≤ 35°)
Densidad relativa alta
(φ > 35°)
AceroConcretoMadera
20°3/4φ2/3φ
0.51.01.5
1.02.04.0
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Capacidad de Carga AdmisibleCapacidad de Carga Admisible
de un Pilotede un Pilote
Qs + Qb
2.5
Qs
1.5
y
+Qb
3.0
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Fricción NegativaFricción Negativa
- Pilote hincado a través de una arcilla blanda, hastaestrato incompresible
- Sobrecarga en el terreno genera fricción negativa
- Pilote hincado sobre el relleno recién colocado
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Fuerza = 0.45 H α (Cp + Cr ) S
Donde:
H = altura de relleno o suelo compresible
α = factor de adhesión, generalmente 1.0
Cp = resistencia cortante pico
Cr = resistencia cortante residual
S = circunferencia del pilote
Fricción NegativaFricción Negativa
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RESIDUAL
PICO
RELLENO O SUELO
COMPREIBLE
O.I.H
O.I.H
U
B
ESTRATO
PORTANTE
Figura 2.2: Distribución Asumida de la Fricción Negativa
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Capacidad de Carga de GruposCapacidad de Carga de Grupos
de Pilotesde Pilotes
Eficiencia de GrupoEf = Carga promedio del pilote en grupo en la falla
carga de falla en pilote individual
Suelos GranularesEf = 1.0
S > 3 d
Suelos Cohesivos
Qu = B1 B2 c Nc λ
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Capacidad de Carga de GruposCapacidad de Carga de Grupos
de Pilotesde PilotesDonde:
B1 = altura de relleno o suelo compresible
B2 = factor de adhesión, generalmente 1.0D = resistencia cortante pico
Nc = resistencia cortante residual
λ = circunferencia del pilote
c = cohesión promedio
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Capacidad de Carga de GruposCapacidad de Carga de Grupos
de Pilotesde Pilotes
También se utiliza la Figura 2.3
Qu = n Qu Ef
n = número de pilotes en el grupo
Ef = eficiencia de grupo
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Figura 2.3: Eficiencias de Grupo de Pilotes en Suelo Cohesivo
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1. Metódo de Converse - Lambe (Bolin 1941).
Formulas de Eficiencia paraFormulas de Eficiencia para
Grupos de PilotesGrupos de Pilotes
][.90
1 m.n.n1)(mm1).(n
gη−+−
°−= ξ
ηg = Eficiencia de un grupo de pilotes
m = Número de filasn = Número de pilotes
dζ = arctg (en grados)
sd = Diámetro de pilote
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2. Metódo de Poulos y Davis (1980).
Formulas de Eficiencia paraFormulas de Eficiencia para
Grupos de PilotesGrupos de Pilotes
2B
Q
2BQ
2(m.n)2
gη1 .=
QB = Capacidad de carga última del grupo de pilotesQO = Capacidad de carga última del pilote individual
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3. Metódo de Sayed y Clemente (1990).
Formulas de Eficiencia paraFormulas de Eficiencia para
Grupos de PilotesGrupos de Pilotes
ρ η )'1(1 k2gη S−−=
η’ = Eficiencia geométrica de un grupo de pilotescirculares
ρ = Factor de fricción
K = Factor de interacción de grupo
}π
)[({2
dxnxmx
d]s1-md]sx1)[(nη'
s π
+++−= x
s
Para pilotes de sección cuadrada π se reemplaza por 4 d sereemplaza por b (ancho del pilote)
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Suelos que Contienen EstratosSuelos que Contienen Estratos
BlandosBlandosa) Pilotes de fricción en arcilla
b) Pilotes de punta en arena o grava
H)1.15(L)H1.15(B
Q
++Donde:
Q = carga del grupo
B = ancho del grupo
L = longitud del grupoH = del gráfico correspondiente
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Figura 2.4: Distribución de Carga para Pilotes de Fricción
RELLENO RECIENTE O ARCILLA BLANDA
(PUEDE ESTAR AUSENTE)
ESTRATO PORTANTE
(ARCILLA)
D
B
23
D
60°
CAPA DEBEIL
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60°
B
H
ESTRATO PORTANTE
(ARCILLA O GRAVA)
CAPA DEBEIL
Figura 2.5: Distribución de Carga para Pilotes de Punta
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Figura 3.1: Valores del Factor de Influencia Ip para un Pilote en unEstrato Compresible de Profundidad Finita, ν = 0.2
ν = 0.2
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Figura 3.2: Valores del Factor de Influencia Ip para un Pilote en unEstrato Compresible de Profundidad Finita, ν = 0.4
ν = 0.4
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Figura 3.3: Valores del Factor de Interacción ∝ para Pilotes en un EstratoCompresible de Profundidad Finita, ν = 0.5
∝
ν = 0.4
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Figura 3. 4: Relación del Asentamiento del Grupo de Pilotes al Asentamientode un Pilote
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Figura 3. 5: Método Simplificado para Estimar el Asentamiento del Grupo de PilotesMediante la Cimentación Profunda Equivalente
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Asentamientos de Pilotes y GruposAsentamientos de Pilotes y Grupos
- Asentamiento de un pilote en arcilla
- Asentamiento de un grupo de pilotes en arcilla
- Asentamiento de un pilote en arena o grava
- Asentamiento de un grupo de pilotes en arena o grava
- Método simple para estimar el asentamiento de un grupo
- Compresión del pilote
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Asentamiento de un Pilote Individual en Arcilla
ρ ρ IsELQ=
Donde:
Q = carga en el pilote.
L = longitud del pilote.
Es = módulo de Young del suelo para asentamientoa largo plazo.
)( ν
ν ν
-1m
)2-(1)(1E
v
s+=
mv es el valor promedio de cada capa y ν es la relación dePoisson: 0.4 arcilla SC, arcilla NC rígida y 0.2 arcilla NC
blanda firme.Iρ = factor de influencia, obtenido de las Figuras 3.1 y 3.2
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Asentamiento de Pilotes Dentro de un Grupo en Arcilla
)Q(Q ij
i j 1 j
jii α ρ ρ ∑+=
≠=
k
1
Donde:
ρ1 = asentamiento del pilote i bajo carga unitaria.Qi = carga del pilote i.
Q j = carga en el pilote j, donde j es cada uno de lootros pilotes en el grupo, en turno.
αij = es el factor de interacción entre los pilotes i y
j. El valor de α de pende del espaciamiento delos pilotes y se obtienen de la Figura 3.3.
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Unico método confiable es ejecutar un ensayo de carga.
(asentamiento del grupo de pilotes(asentamiento del pilote individual bajo la misma carga de trabajo)
α =
Asentamiento de un Grupo de Pilotes en Arena o Grava
Asentamiento de un Grupo de Pilote Individual enArena o Grava
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Formula de HincaFormula de Hinca
Las fórmulas de hinca de pilotes tratan de relacionar lacapacidad portante de un pilote con su resistencia alhincado. Aunque desacreditadas por muchos ingenieros, lasfórmulas de hinca todavía se utilizan en el sitio, como unaverificación de las predicciones de diseño utilizando la
mecánica de suelos. No se recomienda el empleo de lasfórmulas de hinca en el diseño de pilotes; sin embargo, apesar de sus limitaciones puede utilizarse para ayudar al
ingeniero a evaluar las condiciones del terreno en unpilotaje, revelando probablemente variaciones que no fueronaparentes durante la investigación de campo.
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Las capacidades de carga de pilotes determinadas en basea las fórmulas de hincado no son siempre confiables. Deben
estar apoyadas por experiencia local y ensayos; serecomienda precaución en su utilización.
Existe un gran número de fórmulas de hincado, tal como lamuy conocida fórmula del Engineering News Record. LaTabla 4.1 de US Navy (1982) recomienda el empleo de
fórmulas de hinca según el martillo a ser utilizado. Estasfórmulas pueden utilizarse como una guía para estimar lascapacidades admisibles de los pilotes y como control deconstrucción cuando están complementadas por ensayos de
carga.
Formula de HincaFormula de Hinca
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Para martillos en caída libre Para martillos de acciónsimple
Para martillos de doble accióndiferencial
1S+WH2 =)Q( c
adv0.1S+
WH2 =)Q( ca,adv
0.1S+E2 =)Q( a
adv
W
W0.1S+
WH2 =)Q(
D
c b,
adv
W
W0.1S+
E2 =)Q(
D
b
adv
Tabla 4.1: Fórmulas Básicas de Hincado de Pilotes (Design Manual DM 7.2, 1982)
F l d HiF l d Hi
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a = usar cuando los pesos hincados son menores que lospesos de martillo
b = usar cuando los pesos hincados son mayores que los
pesos del martilloc = fórmula de hincado de pilotes basada en la fórmula de
Engineering News
(Qv)ad = carga admisible del pilote en libras
H = altura efectiva de caída en pies.
E = energía real liberada por el martillo por golpe en pie-libraS = promedio neto de penetración en pulgadas por golpe
para las últimas 6 pulgadas del hincado.
WD = pesos hincados incluyendo el pilote.
Formula de HincaFormula de Hinca
Nota : la relación de pesos (WD/W) debe ser < 3
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Ensayo de Carga en PilotesEnsayo de Carga en Pilotes
Generalidades
Formas y tipos de aplicación de carga
Procedimientos de carga
Criterios de carga de falla
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GeneralidadesGeneralidades
- Unica manera de saber si el pilote es capaz de soportar lacarga
- Mide características de carga-deformación
- Permite verificar el método de diseño
- Predice asentamiento
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Formas y Tipos de Aplicación deFormas y Tipos de Aplicación de
CargaCarga- Carga aplicada contra marco de reacción
Pilotes de anclaje
Anclaje enterrado
- Carga aplicada contra plataforma cargada
- Carga aplicada directamente
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Viga de Prueba
Plancha de acero
Gatahidráulica
Plancha de prueba
Vigareferencia
Micrómetro
Pilote de prueba Pilote de anclaje
a) Pilotes simple
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Viga de prueba
Micrómetro Gata hidraúlica
Viga de
Pilotes de anclaje
Planchade prueba
referencia
b) Grupo de pilotes
Cabezal de
Figura 5.1: Sistema de Marco de Reacción para Pilotes de Anclaje
Viga de acero
concreto
de pilotes
1 0
Vigas de referencia
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Figura 5.2:
Primera Carga con Anclajes Enterrados
3 . 6 0
1
1 0
Micrómetros 1 . 2
0
1 . 4
5
3 . 4
0
1 . 2
0 1 . 4
5
5 0
5 0
.60
3.60
.73 2.14
variable de10° a 20
. 6 0
. 9 0
. 6 0 Vigas de referencia
Plancha
Micrómetros
Bloque de
concreto
Pilote de prueba
E s p
a c i o
L i b
r e
CORTE A-A
ESC. 1:50
E s p a
c i o
a n c l a
d o
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Figura 5.3: Sistema de Aplicación de Carga por Gata HidráulicaActuando frente a Plataforma Cargada
Caja ó plataforma cargada
Plancha de
acero
Vigas de prueba
Gata
hidraúlicaMicrómetrosPlancha de
prueba
Viga de
referencia
Pilote de prueba
Diamantes de madera
Viga transversal
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Figura 5.4: Sistema de Aplicación de Carga Directamente al Pilote Usando unaPlataforma Cargada
Viga transversal
Vigas de prueba
Pesos
Viga dereferencia
Plancha de
acero
Cuñas
Durmientes
Pilote de prueba
Reglas para Determinar la Carga de Ruptura
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1. Limitado el asentamiento total
a) Absoluto: 1.0 pulgada (Holanda, Código de New York)
b) Relativo: 10% de diámetro de pilote (Inglaterra)
2. Limitado el asentamiento plástico0.25 pulg. (6.35 mm) (AASHTO)0.33 pulg. (8.40 mm) (Magnel)
0.50 pulg. (12.7 mm) (Código de Boston)
3. Limitando la resolución asentamiento plástico/asentamiento
elástico 1.5 (Christiani y Nielsen)
4. Relación máxima Incremento asentamiento elásticoIncremento asentamiento plástico
Reglas para Determinar la Carga de Ruptura
(Szechy)
Reglas para Determinar la Carga de Ruptura
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5. Limitando la relación asentamiento plástico/carga
a) Total: 0.01 pulg/ton (California, Chicago)b) Incremento: 0.03 pulg/ton (Ohio)
0.05 pulg/ton (Raymond Co.)
6. Limitando la relación asentamiento plástico/carga
a) Total: 0.01 pulg/ton (Código de New York)
b) Incremento: 0.03 pulg/ton (Raymond Co.)
7. Relación máxima Incremento asentamiento (Vesic, 1963)
Incremento carga
8. Curvatura máxima de la curva log W/log Q (De Beer, 1967)
9. Postulado de Van der Veen (1953)
Reglas para Determinar la Carga de Ruptura
−=maxQQ1W ln β
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a) Método de Davisson.-
La carga límite propuesta es definida como la cargaquecorresponde a un asentamiento que excede lacompresión elástica del pilote por un valor X dado por:
120
D +3.8=X
donde:
D = diámetro (mm)X = en (mm)
El método de Davisson se aplica a ensayos de velocidad depenetración constante, si se aplica a ensayos con carga
mantenida, resulta conservador.
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b) Método de Chin
Se admite que la curva carga-asentamiento cerca a larotura es hiperbólica. En este método el asentamiento esdividido por su correspondiente carga y el gráfico pasa
a ser una curva de asentamiento/carga vs. asentamiento.Los puntos obtenidos tienden a formar una recta y lainversa de la pendiente es la carga de rotura. Este
método se aplica a pruebas rápidas o lentas, ya que eltiempo de aplicación de los estados de carga esconstante.
c) Método de De Beer La curva carga vs. asentamiento es llevada a un gráficolog-log. Para los valores de carga mayores, los puntos
tienden a caer en dos rectas y su intersección es la cargade rotura.
d) Criterio de 90% de Brinch-Hansen
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d) Criterio de 90% de Brinch-Hansen
La carga de rotura será aquella cuyo asentamiento es eldoble del asentamiento medido para una carga quecorresponde al 90% de la carga de rotura.
e) Método de Fuller y HoyDe acuerdo a este criterio, la carga de rotura es aquellaque corresponde al punto en la curva carga-asentami-
ento tangente a una recta de inclinación 0.05 in/ton.
f) Método de Butler y Hoy
La carga de rotura es definida como aquella correspon-ente al punto de intersección de dos rectas tangentes, laprimera corresponde a la tangente a la curva y quetenga una inclinación de 0.05 in/ton. y la segundarecta tangente es aquella paralela a la línea decompresión elástica del pilote y tangente a la curva.
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Figura 5.5: Evaluación de Ensayos de Carga: a) método de Davvisson b) método de Chinc) método De Beer d) método al 90%.
0 1 2 3
Qva = (AE/L)∆
Deformación, pulg.
(a)
1 pulg = 25.4 mm
1 ton = 8.9 kN
Deformación, pulg. ∆(b)
x = 0.15 + D/120
1
Qv)ult
∆ /Qva = C1 ∆ C2
(Qv)ult = 1/ C1
Qva
– ((Qv)ult∆) / (∆ + (Q
v)ult
C2)
1 pulg = 25.4 mm
1 ton = 8.9 kN
C a r g a ,
t o
n s
100
200
0
(Qv)ult
C
BA
x
0.008
0.006
0.004
0.002
0.000
∆
/ Q v a p u l g / t o n s
0 1 2 3
C a r g a ,
t o n s
1000
100
10
0.01 0.10 1.00 10.00
Deformación, pulg.
(c)
1 pulg = 25.4 mm
1 ton = 8.9 kN
(Qv)ult
5
1 pulg = 25.4 mm
1 ton = 8.9 kN
50% x ∆u ∆u
90% x (Qv)ult
(Qv)ult
0 1 2
200
100
Deformación, pulg.
(d)
0
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Figura 5.6 Evaluación de Ensayos de Carga: a) método de Hansen al 80% b) métodode Mazurkiewicz c) método de Fuller y Hoy d) método de Vander Veen
ANEXOANEXO
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ANEXOANEXOPROGRAMA DE COMPUTO PARA EL CALCULO DE LACAPACIDAD ULTIMA DE PILOTES BAJO CARGA AXIAL
Introducción
El programa está basado en la utilización de fórmulas empíricaspara el cálculo de la capacidad última de pilotes individuales.Estas fórmulas se aplican a tipos de suelos agrupados deacuerdo a la clasificación propuesta por Aoki-Velloso (1975). P.P.Velloso (1982) establece correlaciones sólo para suelos de dosclases y Meyerhof (1976) sólo se aplica a suelos no cohesivos ylimos no plásticos. Los factores de seguridad los proporciona el
usuario y se usan en todas las fórmulas con excepción de la deDecourt-Quaresma, donde el FS es 1.3 para carga por fricción y4.0 para carga por punta. El programa fue presentadooriginalmente por Bortolucci et al (1988) y modificado por Guillén
(1993).
Simplificaciones Adoptadas
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Simplificaciones Adoptadas
Se adoptan en el programa las siguientes simplificaciones:
(1) El valor del ensayo SPT en el primer metro delsondaje siempre se considera igual a cero : SPT (0) = 0.
(2) El valor de SPT se relaciona al metro inmediatamenteinferior, es decir SPT (1) corresponde a un intervalo entre1.0 y 2.0 m. de profundidad del sondaje.
(3) En la transición de estratos se adoptan los parámetros delestrato superior, si la transición ocurre después de 0.5 m.;en caso contrario, los parámetros que se adoptan son delestrato inferior y el valor del SPT será el que correspondeal metro subsiguiente. Con relación a la últimasimplificación, es importante un análisis más cuidadoso de
los resultados en los niveles de transición y también evitar la introducción de estratos menores que un metro dees esor.
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cada estrato, valores del ensayo SPT para cada metro y el factor de seguridad, (no se aplica a la fórmula de Decourt Quaresma, la
que fija 1.3 para carga lateral y 4.0 para carga puntual)
Los factores de correlación indicados en la Tabla A-1, sondefinidos por el propio programa, en función al tipo de suelo.
Con relación a las características del pilote se establecen lossiguientes datos: cota superficial del pilote, diámetro del fuste ( o
dimensión del lado en el caso de una sección cuadrada) y eldiámetro de la base, en caso de un alargamiento de la misma.
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Tabla A-1: Factores de Correlación
P.P. VELLOSO(*)
6.31.002501209.903.0330321Arcilla Limosa-
Arenosa
6.31.002501208.804.0220320Arcilla Limosa
6.31.002501208.402.8300312Arcilla Arenosa-Limosa
6.31.002501208.402.4350310Arcilla Arenosa
6.31.0025012012.006.0200300Arcilla
10.01.004302007.503.0250231Limo Arenoso-Arcilloso
10.01.004302007.823.4230230Limo Arcilloso
10.00.8743025012.602.8450213Limo Arenoso-Arcilloso
10.00.8743025012.102.2550210Limo Arenoso
10.01.0043020012.003.0400200Limo
8.51.0050040014.002.8500132Arena Arcillosa-Limosa
8.51.0050040018.003.0600130Arena Arcillosa
8.51.0050040016.802.4700123Arena Limosa-Arcillosa
8.51.0050040016.002.0800120Arena Limosa
5.01.0060040014.001.41000100Arena
a’b’a
(KPa)K (Pa)Kl (KPa)
α(%)
Kp(kPa)CODIGO
TIPO DESUELO
DECORT-QUARESMA
AOKI-VELLOSO
Los método usados son los siguientes:
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(1) Método de Aoki-Velloso
La entrada de datos para el cálculo basado en elmétodo de Aoki Velloso se empieza a través de los
parámetros relativos al tipo de pilote F1 F2. Estosvalores son proporcionados por el usuario y seindican en la Tabla A-2
TIPO DE PILOTE F1 F2
FRANKI 2.50 5.0
ACERO 1.75 3.5
CONCRETO 1.75 3.5STRAUSS 1.70 3.0
PREMOLDEADO
80
(cm)D+1
2F1
EXCAVADO 3.00 6.0
Tabla A-2: Parámetros Relativos al Tipo de Pilote: Aoki-Velloso
Los resultados son proporcionados desde 1.00 a 2.00 m. de
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longitud del pilote hasta la profundidad final del sondaje. Lasfórmulas son las siguientes:
)K x N(x2F
A =R ii
CA=i
l I
lI1 ∑
1F
NxK xA=R
p p
p pDonde:
Rl = resistencia lateralAl1 = área lateral por metro lineal de piloteNi = SPT en el punto iKli = αi x Kl (factor de correlación)
CA = cota superficial del piloteL = penetración del piloteRp = resistencia por puntaAp = área de la puntaKp = factor de correlaciónNp = SPT de la punta
(2) Método de Decourt-Quaresma
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No existe entrada de datos específicos y los
resultados se presentan para longitudes del pilotedesde 1.00 m. Hasta la profundidad final delsondaje. Las fórmulas usadas son las siguientes:
1+
3
N xLx px10=R
L
CAl
NK xxA=R 1P+
1P- pP
NL
CA
SPT promedio a lo largo del fustep = perímetro del piloteK = factor de correlación
N1P+
1P-
SPT promedio en la longitud de 3.0. Próximos a lapunta (1.0 m. encima de la punta, en la punta y 1.0 m.debajo de la punta).
Donde:
(2) Método de Pedro Paulo Velloso
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Se empieza la entrada de datos con los valores de “lamba”
y “theta”, que son los factores relativos de carga del pilotey el tipo de pilote. Los valores propuestos son:
PILOTE EN TRACCION 0.7 = λ
PILOTE EN COMPRESION 1.0 = λ
PILOTE HINCADO 1.0 = θ
PILOTE EXCAVADO 0.5 = θ
El programa genera el valor de " ß " :
0.035
D*0.016-1.016 = e β
El valor de ß es menor que 0.2 y De es el diámetro efectivo del
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pilote. Los resultados se presentan desde una profundidad de "8De " hasta una profundidad de " 3.5De " por encima de la
profundidad final del sondaje. Las fórmulas usadas son lassiguientes:
) Nxa(xxxA i b,
i
L
CA=i
1l
,i
∑λ θ Rl =
2
a N+a N xxA
i bi
D3.5P+
P i
bi
P
D8P-
p
e
eθ β Rp
=Donde:
a N i bi
P
D8P- e
= promedio de los productos Nb .a desde 8De por
encima de la punta del pilote hasta la punta delpilote (b se adopta igual a 1).
a N i bi
D3.5P+
P
e
= idem, desde la punta hasta 3.5 De por debajo de
la punta del pilote.De = diámetro efectivo del fuste del pilote
Los resultados se presentan para longitudes de pilote de 1.0 m.
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hasta una profundidad de 2.0 m. por encima de la profundidadfinal del sondaje. Las fórmulas usadas son las siguientes:
NxAxM i
L
CA=i
1ln ∑Rl =
Rp = QxAx N pm
Donde:
Q = es el valor menor entre Q1 y Q2
Q1 = NxTx10DP+
1P+ s
e
Q2 = es el valor mayor entre Q3 y Q4
Q3 = NxD
ZxT1P-
ZP- e
bs
b
Q4 = NxD
T p
e
s
con:
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Ts = 40 KPa para suelos no cohesivos y
Ts = 30 KPa para suelos limosos no plásticos y por extensióna todos los demás suelos
Zb = longitud del pilote limitada a 10 De
El método de Meyerhof se presenta sin ó corrección de losvalores de SPT, en el último caso se emplean las siguientesfórmulas:
aK 100< para N , Pσ
aK 100 > para Nx2000
logx0.77 ,
,10Pσ
σ
Nc =
Nc =
Donde:
Nc = SPT corregido
’ esfuerzo efectivo al inicio del metro considerado