CIMENTACIONES PROFUNDAS

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL FILIAL - LIMA

ASENTAMIENTOS ADMISIBLES CIMENTACIONES PROFUNDAS, PILOTES CON CAJONES.

CURSO

:

MECANICA DE SUELOS

DOCENTE

:

ING. UCHUYPOM UCHUYPOMA A MONTES, MO NTES, FERNANDO FERNANDO M.

INTEGRANTES

: -

MEJIA NUÑEZ, NUÑEZ, ROSA OSTOS RAMOS, STEVE JONATHAN JONATHAN RIMACHI PONCE, MELITON MELITO N TAPIA HUAMANI, UAMANI, JOEL

LIMA  – PERÚ 2015

INDICE CAPITULO I PROBLEMAS DE LA INVESTIGACION 1. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEM PROBLEMA: A:…………………………………….. ……….…..05 2. PLA PLANTEAMIENTO NTEAMIENTO DEL PROBLEMA:…………………………………….. …….…....07 3. FORMULACI FORMULACION ON DEL PROBLEMA:………….. ……………………………………….08 4. JUST JUSTIFICACI IFICACION ON DE LA INVESTIG INVESTIGACION: ACION:……………………………….. ………...08 5. MARCO REFERENCIAL………………………………………………….………..……09 ZONIFICA CACIÓN CIÓN DE SUELOS:……… SUELOS:……………… ……….…… .……………… ……………………. ………….09 09 5.1. ZONIFI 5.2. SUELO:.……….……………………………………………….….………11 5.3. CIMENTACIONES:….………………….…………………… ..….…...…14 6. ANTECENDENTES………………………………………………………………………14 7. MARCO MARCO TEORICO 7.1.. CIMENT 7.1 CIMENTACIONES ACIONES PROFUNDAS……………..…………….………….15 7.2. PANTALLAS....……….……………………………………….. …………23 7.3. ASENTAMIENTOS……………………………………………….………24 7.4. ASENTAMIENTO DE PILOTES Y GRUPO DE PILOTES……………26 7.5.. ENSAYO DE CARGA EN PILOT 7.5 PILOTES ES…………………………………....30 8. OBJETIVOS O BJETIVOS E HIPOTESIS HIPOTESIS 8.1 .- OBJETIVO O BJETIVO GENER GENERA AL…………………………………………………………41 8.2 .- OBJETIVO ESPECIFI ESPECIFICO CO……………………………………………………...41 8.3 .- HIP HIPOTESIS OTESIS………………………...……………………………………………41 CAPITULO II TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACION 1. TIPO DE INVESTIGAC INVESTIGACION ION……………………………………………………….……..43 2. DISEÑ DISEÑO O DE INVESTIGAC INVESTIGACION ION………………………………………………………….43 CAPITULO III RESULTADOS 1. CONCLUSIONES……………………………………………………………….…….….44 2. RECOMENDACIONES…………………………………………………………….…….45 CAPITULO IV REFERENCIAS FOTOS………………………………………………… ………………………………………..………………….… …………..………………….…..46 ..46 1. FOTOS…………………… 2. BIBLIOGRAFIAS…………………………………………………………………………47 3. WEBGRAFIAS………………………………………………………………………..…..48

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INTRODUCION

Las estructuras se apoyan en el terreno, por lo que este pasa a conforma una parte más de la misma, misma, debido a que el terreno ter reno por sus sus condiciones naturales, presenta pr esenta menos menos resistencia y mayor deformabilidad que los demás componentes que conforma la estructura, la edificación, por lo que no puede resistir cargas al igual que a estructura, debido a ello se busca implementar cierto artificio a la estructura que permita transmitir y repartir las cargas al terreno de una manera adecuada para que el mismo no falle o se deforme al exceder su resistencia puntual, este artificios son la cimentaciones o apoyos de la estructura. Estas Est as cimentaciones cimentaciones o apoyos deben ser dimension dimensionado ado en base a las características caracterí sticas de terreno y de las las cargas car gas de la estructura, y las cuales cuales son de distinto distinto tipo de acuerdo a la utilidad que se busca y al comportamiento natural del terreno. Para fines del trabajo se desarrolla las cimentaciones directa abriendo preámbulo con que es una cimentación cimentación y cuál cuál es la función función que cumple, cumple, para luego si adentrar se en los distintos factores, parámetros, circunstan circunstancias, cias, consideracion consideraciones es especiales, especiales, calculo, calculo, interés entre otro, otr o, referente ref erente a las cimentaciones cimentaciones directa direct a o superficiales, entendi e ntendiendo endo que las misma misma son cementaciones poco profunda, que reparten la cargas en un plano horizontal, utilizadas sobre todo cuando la características naturales del suelo permiten su aplicación.

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ABSTRACT

The The structures are supported by the ground, ground, so this becomes becomes part par t it conforms more thereof, because its natural field conditions, is less and higher deformability strength than the other components making up the structure, building, so you cannot resist loads like structure, because it seeks to implement a device structure that allows the sending and Distribute the load to the ground in a proper way so that it does not fail or deformed by exceeding its resistance point, the devices are the foundations or supports structure. These foundations foundations or support supportss should should be b e sized sized based on the the characteristics characte ristics of land and loads of the structure and which are of different types according to the search utility and natural behavior of the land. By the end of the work the foundation develops direct opening preamble that is a foundation and what is the role, if then enter the various factors, parameters, circumstances, special considerations, calculations, interest among others, relating to the direct or shallow foundations, unders understanding tanding that cementing cementing same are shallow, shallow, which distribute the t he loads on a horizontal horizontal plane, used especially when w hen the natural natural characteristics characte ristics of o f the soil allow allow its implementation

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CAPITULO I PROBLEMAS DE LA INVESTIGACION: 1.- IDENTIFICA IDENTIFICACIÓN CIÓN DEL PROBLEMA: PROBLEMA: En los últimos años, la ciudad de LIMA ha tenido un desarrollo considerable en sus actividades, como tales: habitacional, comercio, construcciones, industria y otros rubros. A medida que aumenta la población en LIMA en la actualidad se cuenta con una población 9millones 9millones 752mil habitante, proyectada proy ectada al 2015, según el instituto de estadística estadí stica e informática informática (INE ( INEI). I). Generando así el incremento incremento de la necesidad necesidad de satisfacer satisfac er la la demanda demanda de viviendas. viviendas. Por otra otr a parte part e el crecimiento crecimiento urbano en la ciudad ciudad de LIMA se ha ha generado y expandido de forma lateral y de construcciones verticales como de edificaciones que tienen cimentaciones profundas. Bueno Bueno según la identificación identificación del suelo suelo en lima podemos ver que en la mayor parte part e del área central de Lima y distritos aledaños como Miraflores, San Isidro y el Rímac, los suelos poseen materiales granulares gruesos; que son materiales netamente sedimentarios, de aspecto uniforme, que pueden clasificarse como conglomerado de canto rodado, gravas, arenas y limos íntimamente mezclados, en su totalidad de origen ígneos, que pertenecen al gran cono de deyección del río Rímac, formado por material de acarreo en un tiempo geológicos muy largo, perteneciente al cuaternario. Estos materiales son altamente resistentes, tienen muy poca capacidad de deformación y sólo presentan problemas en grandes excavaciones o en los acantilados, por problemas de estabilidad de taludes. En los bordes del cono del río Rímac suelen presentarse materiales limosos o limoarcillosos y arcillas, especialmente en los distritos de Barranco, Chorrillos, La Molina, Comas, que pueden tener características muy especiales, así como arenas sueltas o semicompactas en el lado sur sur de la ciudad, ciudad, en donde se encuentra encuentra gran extensión extensión de asentamientos humanos. En las riberas del Rímac se encuentran algunos rellenos de desecho y basura, y en el Callao suelos arcillosos blandos y fango marino. Con respecto a los asentamientos podemos formular la siguiente pregunta:

¿Por qué se producen asentamientos en algunas construcciones de cimentaciones profundas? Por qué las sobrepresiones intersticiales producidas por un proceso de carga sin drenaje, en el que que las variaciones de carga se producen en un un tiempo t iempo muy muy pequeño p equeño respect r espect o al que que requiere la disipación de las sobrepresiones de agua de poro, originan un flujo de agua debido a la gradiente creada por el incremento de esfuerzos, produciendo esta expulsión

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de agua agua una una disminución disminución del volumen volumen del suelo, efecto ef ecto llamado llamado "de consolidación", que redunda en asentamientos en los suelos arcillosos compresibles. Un efecto diferente es el colapso de la estructura macro porosa de limos y limo-arenas, o bien asentamientos de suelos granulares sueltos o en rellenos artificiales que no han sido compactados técnicamente.

Con respecto a la forma de soluciones sobre asentamientos productos de la infiltración del agua formulamos la siguiente pregunta:

¿Cuál es la solución para evitar la pérdida de resistencia del terreno por filtraciones de agua? Las precauciones obvias se refieren a las fuentes de agua, recomendándose el uso de materiales de buena calidad y bien instalados. Además se debe impermeabilizarlas cisternas, cámaras de desagüe y otros recipientes. Por otro lado, es conveniente independizar independizar totalmen tot almente, te, por medio de juntas, juntas, los elementos que conforman cada cad a unidad unidad estructural, en los casos en que la volumétrica o la concentración de cargas presentaran diferencias sustanciales. Como regla general, para conservar la resistencia de los suelos y para contrarrestar el efecto de los sismos, los suelos suelos de cimentaci cimentación ón deberán recibir una adecuada adecuada compactación por medio medio de vibradores, p or vibro-flotación vibro-flotación o por vibro vibro reemplazo. reemplazo.

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2.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: En el apartado anterior, se identificó la problemática por la cual atraviesa la ciudad Lima con relación al tipo de suelo con co n respecto respect o a los asentamientos de sus cimentaciones cimentaciones que se presenta en ciertas zonas, de igual forma su crecimiento poblacional, desarrollo económico y comercial en los últimos años. Una vez identificado el problema y estableciendo su situación problemática, proseguimos al planteamiento del problema, por lo que es necesario definir específicamente lo que sucede en la ciudad de Lima y el aporte que se espera dar con investigación. investigación. Cuando Cuando se requiere de la construcción de una una obra obr a civil (viviendas, (viviendas, edificaciones, puentes, ccarr arreter eteras as y otros), otr os), con cimentaciones cimentaciones profun prof undas das es necesario considerar varios aspectos generales de ejecución, tales como: 

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Planos del proyecto: que representan repr esentan los requisitos básicos para establecer estab lecer lo que se quiere construir, donde se va a construir y la magnitud lo que vamos a realizar. De tal forma, obtenemos la relación Suelo-Estructura, definiendo lo que necesitamos como soporte estructural y posibles alternativas de solución. Estudios de suelos: en la construcción de una una obra, es importante determinar y conocer el tipo de suelo donde se realizará la edificación, ya que el éxito de una obra comienza desde sus cimientos. De tal forma se hace necesario identificar si el suelo donde se realizará la construcción constr ucción es el adecuado y reúne reú ne las condiciones condiciones óptimas para soportar soport ar las cargas a las que estará sometida. Por lo cual el estudio de mecánica de suelos es sumamente sumamente obligatorio obligator io para lo cual se aplicara la norma E 050 para suelos y cimentaciones. Alternativas de solución: solución: cuando cuando se tengan problemas con el tipo de suelo encontr encontrado ado en el lugar, lugar, y no reúna las condiciones condiciones favorables y económicas económicas para la construcción, es necesar necesario io conocer las distintas alternativas alt ernativas de solución solución para lograr una una buena edificación. Se elegirá de esta manera una solución económica, favorable, que cumpla con los requisitos mínimos y con las Normas de calidad exigidas internacionalmente como: ASTM, AASHTO, AASHTO, ACI, etc.

3.- FORMULACION DEL PROBLEMA: Con relación a lo antes mencionado, es importante establecer lo que debemos hacer cuando se tienen estratos de suelos saturados, poco saturados, compresibles (baja capacidad de carga car ga para un buen buen soport so porte); e); desconocimiento desconocimiento de procesos de diseño y constructivos de cimentaciones cimentaciones profun prof undas das (pilotes), (pilotes ), en la la zona zona donde se s e ubicará la investigación. investigación. Entonces llegamos a la formu for mulación lación de la siguiente siguiente pregunta:

¿Cómo puede determinarse la aplicación de cimientos profundos para edificaciones en la ciudad de Lima?

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Para responder a la pregunta planteada, es necesario tener un conocimiento de las propiedades mecánicas de los suelos, los estudios realizados en el lugar y sus respectivas recomendaciones por los Laboratorios de Suelos, de igual forma conocer los distintos métodos de aplicación de diseño en la construcción de las cimentaciones profundas, sus procesos constructivos y los requerimientos de calidad exigidos internacionalmente.

4.- JUSTIFICACION JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACI INVESTIGACION: ON: La existencia de una una amplia gama de metodologías metodología s para par a determin deter minar ar el comportamiento estático estát ico de cimentaciones profundas pr ofundas y piloteadas en suelos granulares granulares y arcillosos, ocasiona que el proceso proc eso de diseño involucre involucre la selección de una una de las metodologías metodologí as del universo existente. Para llevar a cabo dicha selección es necesario tener en cuenta el grado de precisión y conservadurismo de cada metodología propuesta. pr opuesta. Razón por la cual es fundamental realizar una comparación cuantitativa de resultados teóricos contra experimentales. Por otro lado, en los últimos años la demanda creciente en la mejora de los servicios públicos en el Área Metropolitana Lima ha llevado al desarrollo de importantes obras de infraestructura como la construcción de la sede de banco de la nación, El pro yecto co nsiste en la constr ucción de un edifi cio de 30 30 piso s d e más de 130 130 metr o s , y de altura, y con u n área construida de aproxi madamente 66 mil metros cuadrados 

la que que se está constr construyendo uyendo con cimentaciones cimentaciones profun prof undas das esta la obra de edificio lux, lux, y así muchos muchos edificios que que se construyeron construyero n con cimentaciones cimentaciones profun prof undas, das, siendo parte fundamental fundamental de este tipo de proyectos proyect os el diseño de su cimentación. cimentación. El diseño de una cimentación cimentación debe cumplir cumplir dos objetivos fundamentales: fundamentales: aportar aport ar la capacidad de carga carg a suficiente para comportarse favorablemente ante las solicitaciones de la superestructura; y, garantizar que los asentamientos producidos por las mismas sean de una magnitud tal que no afecten afect en las condiciones condiciones de servicio de la estructura. El primer paso que se obtiene dentr dentro o del proceso de diseño de una una cimentación es e s la definición definición del tipo que que se empleará. En En términ tér minos os generales, las cimentaciones se clasifican en superf superficiales iciales y profundas. Dentro de las cimentaciones cimentaciones superficiales existe la posibilidad posibilidad de emplear zapatas, ya y a sea corridas o aisladas, así como losas de cimentación. Para el caso de cimentaciones profundas comúnmente se emplean pilas y pilotes. Dentro del proceso de diseño de una cimentación profunda es recomendable llevar a cabo pruebas estáticas de carga axial y lateral en pilas coladas en sitio, a fin de cuantificar directamente en campo su respuesta ante las solicitaciones que se impondrán a la estructura a lo largo de su vida útil; es decir, los resultados desprendidos de pruebas de carga in situ deben de servir para corroborar y evaluar los parámetros que marcan el comportamiento estático de las cimentaciones. Por otra parte, uno de los métodos de análisis de capacidad de carga en geotecnia que está cada vez más en boga es el numérico. Una prueba de carga es plausible de ser modelada mediante un algoritmo numérico. Modelar de esta manera una prueba de carga nos permite conocer de una mejor forma el comportamiento del suelo y su interacción con la cimentación, a la par que permite conocer resultados que no fueron medidos directamente en la prueba y con ello tener un aporte adicional encaminado a conocer el comportamiento

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del sistema suelo-pila. En el presente trabajo se llevará a cabo la calibración de cuatro modelos numéricos para describir el comportamiento de dos pruebas de carga axial y dos pruebas de carga lateral llevada llevadass a cabo en el marco del proceso de diseño para la cimentación. Una vez calibrados los modelos se procederá a emplearlos para conocer con mayor precisión el comportamiento de la interacción suelo-pila a través de la obtención de las curvas p-y, t-z, Q-z y esfuerzo deformación. De tal manera que la justificación del presente trabajo está dada porque aporta una descripción cuantitativa para la interacción suelo-pila a través de la calibración de un modelo numérico que describe el comportamiento de pruebas de carga llevadas a cabo en pilas coladas en sitio.

5. M A RCO REF REFEREN ERENCIAL CIAL

5.1.- ZONIFICACIÓN DE SUELOS: Es la clasificación de diferentes tipos de suelos en diferentes zonas, de una determin deter minada ada área áre a de estudio, que tiene tiene que ver much mucho o con el clima, geología, geomorfología de la zona. Para llegar a ello se tiene que pasar por cada de los siguientes puntos: 1. Reconocimiento del Terreno: El ingeniero ingeniero debe siempre efectuar efect uar una una inspección visual visual del sitio para par a obtener información información acerca de las las siguien siguientes tes características: caracterí sticas: La topografí topogr afía a general del sitio y la posible existencia de zanjas zanjas de drenaje, tiraderos abandonados o basura, u otros materiales. También la evidencia de escurrimiento plástico en taludes y grietas profundas y anchas de contracción a intervalos espaciados regularmente en indicativo de suelos expansivos. La estrat est ratificación ificación del suelo en cortes cort es profun prof undos, dos, como los hechos para la construcción construcción de carreteras car reteras y vías férreas férr eas cercanas.  El tipo de vegetación en el sitio, que indica la naturaleza del suelo. Por ejemplo, una cubierta de mezquite en el centro de Texas indica la existencia de arcillas expansivas expansivas que llegan a causar posibles problemas p roblemas en las cimentaciones. cimentaciones. Marcas altas de agua en edificios y estribos de puentes puentes cercanos. cer canos. Niveles del agua freática, freát ica, que se determina por revisión de pozos cercanos. cer canos. Tipos de construcción cercana cerc ana y existencia de grietas griet as en muros u otros otr os problemas. (BRAJA (BRAJA M. M . DAS, DAS, 2011: 250) 

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2. Estudio Preliminar: “Antes de realizar una una exploración nueva nueva en e n el sitio de un proyecto proye cto se debe de

recolectar la información ya disponible, para la estructura propuesta y las condiciones del subsuelo del lugar. En algunos lugares esta información será

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abundante, mientras que en otros incluso pueda no existir” (Geotecnia Vial 2000: 6). 3. Programa de Exploración: “El programa de exploración exploración del subsuelo debe est ar precedido prece dido por una una

investigación investigación previa. En este estudio, el ingeniero ingeniero responsable respo nsable de la exploració explora ción n debe preparar un un infor informe me con todos los datos sobre las condiciones condiciones del suelo cercano a la obra y sobre el comportamiento de obras estructurales construidas en la vecindad”

4. Instrumentación: La instr instrum umentación entación es el conjunto conjunto de herramientas que q ue se utilizan en todo el proceso proc eso de exploración ya sean manuales manuales o mecánicas, mecánicas, con el fin de extra extraer er pequeños porcentajes de muestras de suelo natural en una forma ya sea alterada e inalterada. Existiendo instrumentos que se adecúan mejor ante la presencia del nivel freático y cuando las condiciones del mismo suelo, es muy blando como por ejemplo en el caso de suelos cohesivos. 5. Obtención de Muestras: Un muestreo adecuado y representativo es de primordial importancia, pues tiene el mismo mismo valor que el de los ensayos ensayos en sí. A menos que la muestra muestra obtenida obt enida sea verdaderamente representativa delos materiales que se pretende usar, cualquier análisis de la muestra sólo será aplicable a la propia muestra y no al material del cual procede, de ahí la imperiosa necesidad de que el muestreo sea efectuado por personal conocedor de su trabajo. Las muestras pueden ser de dos tipos: alteradas o inalteradas. inalteradas. (Villalaz (Villalaz 2004: 29) 6. Mapa geotécnico: El diseño estructural est ructural y de cimentaciones cimentaciones debe considerar el Mapa geotécnico, geotéc nico, porque allí se define el comportamiento del suelo, que va a estar en contacto con la estructura a construir. Van a afectar afect ar el diseño de cimentaciones: el tipo de suelo suelo (cohesivo, granular, granular con finos, de alta o baja plasticidad), la variación de estratos, la consistencia consistencia (media, blanda, blanda, dura), las propiedades físicas y mecánicas (cohesión, ángulo de fricción interna, índice de compresión),la ubicación del de l nivel nivel freático, fre ático, la profundidad de cimentación, cimentación, la capacidad portante por tante por resistencia, la capacidad portante por asentamiento, el esfuerzo neto, los asentamientos diferenciales y totales, los agentes agresivos (sales, cloruros, sulfatos), sulfatos) , la expansibilidad expansibilidad y fuerza expansiv expansiva a del suelo, suelo, la estabilidad del talud de la excavación, excavación, las especificaciones del Reglamento Nacional de edificaciones. 7. Mapa de Peligros: Peligros: Indica cuales son las áreas apropiadas para expansión urbana y equipamiento, equipamiento, y cuáles son las áreas donde se requieren estudios y especificaciones especiales,

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o dónde no se debe de construir. Identifica las zonas críticas de una ciudad, donde se requiere obras de mitigación. Fomenta el crecimiento de la ciudad de manera ordenada, evitando que se hagan construcciones costosas, que pongan en riesgo la vida las personas.

5.2.- SUELO: “Suelo” es un término del que hacen uso diferentes profesantes. La interpretación varía de acuerdo con sus respectiv respect ivos os intereses […]. Para el geólogo es todo material

intemperizado en el lugar en que se encuentran encuentran y con contenido contenido de d e materia orgánica cerca cerc a de la superficie; esta definición definición peca de parcial en Ingeniería, Ingeniería, al no no tomar en cuenta los materiales transportados no intemperizados posteriormente a su transporte. (Badillo 1998).

1. Clasificación de suelos: Los suelos con propiedades similares se clasifican en grupos y subgrupos basados en su comportamiento ingenieril. Los sistemas de clasificación proporcionan un lenguaje común para expresar en forma concisa las caracter cara cteríst ísticas icas generales de los suelos, suelos, que son infinitamen infinitamente te variadas sin una descripción detallada. Actualmente, dos sistemas de clasificación que usan la distribución por tamaño de grano y plasticidad de los suelos son usados comúnmente comúnmente por los ingenieros ingenieros de suelos. Estos son el sistema de Clasificació n  ASSHTO  ASSHTO y el Sistema Unificado Unificado de Clasificación de Suelos. Suelos. (Braja M. Das 2011: 35). 2. Nivel Freático: Se denomin denomina a “nivel freático” fr eático” al lugar lugar geométrico geo métrico de los puntos puntos en los que que la

presión del agua es atmosférica. Con frecuencia se miden las presiones a partir de la atmosférica, en cuyo caso ésta se toma igual a 0; a no ser que digamos lo contrario contrar io seguiremos seguiremos esta es ta conven convención. ción. El nivel nivel freático fr eático corresponde corr esponde al lugar lugar geométrico de los niveles que alcanza la superficie del agua en pozos de observación obser vación en comunicación comunicación libre con los los huecos huecos del suelo. suelo. Por Po r debajo del nivel nivel freático la presión del agua es positiva. El agua situada por debajo de este nivel y en comunicación comunicación continua continua con él recibe el nombre de agua agua freática. (GEOTECN (GEO TECNIA IA Y CIMIENTOS CIMIENTOS 1985: 111)

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3. Propiedades físicas de un suelo: “Las propiedades físicas de un suelo permiten identificarlo y clasificarlo de una amplia gama de posibilidades que existen en la naturaleza. Estas propiedades dependen además de la posición geográfica del suelo y la profundidad y espesor del estrato. Entre las propiedades físicas y mecánicas de un suelo se pueden enumerar: La composición del suelo La densidad, densidad, porosidad e índice índice de vacíos. El tamaño y forma de las partículas. La textura textura y el color. La consistencia consistencia y el contenido de humedad. humedad. La permeabilidad y capilaridad. La compresibilidad. La capacidad portante.         

La retracción retr acción y expansión expansión.” .” (María (Marí a Graciela Fratelli: 13)

4. Propiedades Mecánicas de un suelo: Las propiedades mecánicas de un suelo permiten al ingeniero de cimentaciones llegar a un diseño de la obra civil en la etapa de estudio, considerando los tres grandes problemas pro blemas a los que que él comúnmen comúnmente te se enfre enfrentar ntar como c omo son: 1) los estados límite de falla (que trata sobre la estabilidad de las estructuras), 2) los estados estad os límite límite de servicio (que se refiere a los hundim hundimientos ientos totales tota les y diferenciales difere nciales que sufrirá la cimentación cimentación y la superestructura) superestr uctura) y 3) el flujo de agua a través de los suelos que influye en el comportamiento de los mismos. Para analizar estos problemas se emplean modelos que se alimentan de los parámetros obtenidos ya sea de pruebas de campo o ensayes de laboratorio de permeabilidad, deformabilidad, resistencia y propiedades dinámicas, en muestras lo menos alteradas posible, o al menos tratando de reproducir en el laboratorio su grado de compacidad en estado natural. (Arqhys 2011)

5. Propiedades Hidráulicas de un suelo: “Sin embargo, el ingeniero ingeniero especialista en cimentaciones cimentaciones debe también poseer

un conocimiento cuantitativo de las propiedades físicas de los materiales con que trabaja. Si, por ejemplo, en la construcción de una cimentación se requiere abatir el nivel nivel del agua freática, freá tica, el ingeniero ingeniero deberá estar es tar informado informado con respecto respect o a las propiedades hidráulicas hidráulicas y las características de drenaje drenaje de los materiales del subsuelo.” (RALPH B. PECK 1982 : 67)

6. Deformación de un suelo:

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El ingeniero debe comprobar que las deformaciones producidas en el suelo al aplicar las cargas exteriores son menores a la deformación admisible y así asegurar la estabilidad del d el suelo. suelo. Para esto el ingeniero ingeniero debe obtener la curva esfuerzo deformación del suelo. El grado de deformación producido por un esfuerzo dependerá de la composición, relación de vacíos, historia del esfuerzo, y forma en que se apliquen los nuevos esfuerzos. Para poder hallar la deformación de un suelo muchas veces es mejor medir directamente las deformaciones producidas en un ensayo de laboratorio bajo los esfuerzos que existirán en el terreno real. En otros casos, suele ser muy útil recurrir recurrir a conceptos conceptos y formulas formulas de la teoría de elasticid elasticidad. ad. (ingenierociv (ingenierocivilin ilinff o 2011)

7. Resistencia cortante de un suelo: “La resistencia cortante de un suelo es la resistencia interna por área unitaria que

la masa de suelo ofrece para resistir la falla y el deslizamiento a lo largo de cualquier plano dentro de él. Los ingenieros deben de entender la naturaleza de la resistencia cortante para analizar los problemas de la estabilidad del suelo, tales como capacidad de carga, estabilidad de taludes y la presión lateral sobre estructuras de retención retención de tierras.” tierr as.” (BRAJA ( BRAJA M. DAS DAS 2011: 207)

5.3.- CIMENTACIONES: “Son aquellas aquellas en las cuelas cuelas la relación re lación Profundidad/ancho (D_f/B) (D_f/ B) es menor o igual

a cinco (5), (5 ), siendo siendo Df D f la profun prof undidad didad de la cimentación cimentación y B el ancho ancho o diámetro de la misma” (RNE 2006: 320762).

Diseño de una una cimentación. El diseño de una una cimentación es el cálculo cálculo que se realiza teniendo en cuenta las propiedades físicas - mecánicas de un suelo, empezando primero con su respectivo respe ctivo predimensionami predimensionamien ento, to, luego la comprobación comprobac ión respectiva res pectiva de esas secciones determinadas, en base a un diseño que tendrá en cuenta el esfuerzo a flexión, comprobación a punzonamiento, etc.; (Villalaz 2004: 259-271).

1. Asentamiento Admisible: “El asentamiento que que una una

estructura estr uctura puede tolerar, tolera r, asentamiento admisible, admisible,

depende de muchos muchos factores fact ores incluyen incluyendo do el tipo, forma, situación y finalidad de la estructura, así como la forma, velocidad, causa y origen del asentamiento.”

(Lambe 1976: 216).

2. Asentamiento Total:

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“En general, la magnitud del asentamiento total no constituye un factor crítico, s ino

principalmente principalmente una una cuestión de convenien conveniencia. cia. Si el asentamiento total tota l de una una estructura es superior a 15 ó 20 cm pueden presentarse problemas en las conducciones conducciones (de gas, agua o alcantarillado) alcantarillado) conectadas a la la estructura. estr uctura. Sin embargo, las juntas juntas deben proyectar proyec tarse se pensando en el asentamiento de la estructura.” (Lambe 1976: 216).

3. Capacidad de Carga: “En general, la capacidad de carga se toma como la presión que da lugar a la falla local por corte; es decir, la presión correspondiente al codo de la curva presión  –

asentamiento. En algunos problemas el ingeniero puede encontrar que una carga mayor se ajusta ajusta más adecuadamente adecuadamente a la definición de capacidad capac idad de carga. “

(Lambe 1976: 214).

6. ANTECEDENTES Los procesos constructivos y la aplicación de cimentaciones profundas, solo se cuenta con el Reglamento Reglamento para par a la la Seguridad Estructural Estr uctural de Construcción, se establecen los requerimien requerimientos tos mínim mínimos os sobre las cargas car gas aplicadas y las las característ car acterísticas icas físicas básicas de los pilotes prefabricados o colados in situ. Reglamento de Diseño Sísmico definitivo. Fue hasta el año de 1989 que se hizo necesario, de conformidad a la información sismológica registrada y procesada, corregir las eficiencias más notorias del Reglamento de Diseño Sísmico vigente en esa época. En la actualidad se cuenta con una mayor información sobre la inciden incidencia cia sísmica en el país y con los conocimien conocimientos tos técnicos suficientes para establecer esta blecer requisitos mínimos de seguridad estructural de las construcciones. MANUALES MANUALES Y REGLAMENTOS INTERNACIONALES INTERNACIONALES Los criterios criter ios que se utilizan utilizan para la calidad y especificaciones especif icaciones de d e los materiales y el diseño de cimentaciones cimentaciones profun prof undas das de concret concreto, o, son tomados del ACI (Manual (Manual of Concrete Practice). El uso de normas y manuales mexicanos es también muy aceptable en nuestro país de Perú y Japón son adaptadas al Reglamento Reglamento elaborado por el Ministerio Ministerio de Obras Públicas.

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7. MARCO MARCO TEORICO 7.1.- CIMENTACIONES PROFUNDAS Las Cimentaciones Cimentaciones profun prof undas das Se basan en el esfuerzo corta co rtante nte entr entre e el terreno ter reno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentaci cimentación ón y el terreno. Por eso deben ser más más profundas, profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Este tipo de cimentación se utiliza cuando se tienen circunstancias especiales: Una construcción determinada extensa en el área de austentar Una obra con una carga demasiada grande no pudiendo utilizar ningún sistema de cimentación cimentación especial. Que terreno terr eno al ocupar ocupar no tenga resistencia o característ caracter ísticas icas necesarias para soportar construcciones muy extensas o pesadas. Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son: Pilas y Cilindros. Cilindros.   Pilotes.  

™ Pantallas:

  Pantallas

isostáticas.   pantallas hiperestáticas.

7.1.1.- PILAS Y CILINDROS En la la ingen ingeniería iería de cimentaciones cimentaciones el termino pila tiene tiene dos do s significados significados diferentes. difere ntes. De acuerdo con uno de sus usos la pila es un miembro estructural subterráneo que tiene la función que cumple una zapata, es decir transmitir las cargas que soporta al suelo. Sin embargo, en contraste con una zapata, la relación de la profundidad de la cimentación con respecto a la base de las pilas es por lo general mayor que cuatro, mientras que para las zapatas, esta relación es menor que la unidad. De acuerdo con su segundo uso, una pila es el apoyo, ya sea de concreto o de mampostería para la superestructura de un puente. Puede considerarse a la pila en sí misma, como una estructura que a su vez debe estar apoyada sobre sobr e una una cimentación adecuada. La base de una una pila puede descansar de scansar directamente directamente sobre un estrato firme o puede estar est ar apoyada sobre una una serie de pilotes. Los cuerpos de pila situados en los extremos de un puente reciben el nombre de estribos. Las dimensiones dimensiones del cuerpo de una una pila están restr ingidas ingidas entre entr e otras otra s cosas por la magnitud magnitud de las reacciones de los apoyos, la distancia para la dilatación de la superestructura y la distancia entre armaduras y trabes. Hay varios tipos de pilas: las llenas de usan

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regularmente en puentes ferroviarios, las dobles de adaptan muy bien a puentes carreteros y las pilas pilas T suelen suelen usarse para librar librar claros sobre vías de ferrocarril ferr ocarril o carreteras.

1. ELECCI ELECCIÓN ÓN DEL TIPO DE PUENTE Y PILA Entre todas tod as las soluciones soluciones posibles, ¿cómo ha de elegirse el mejor mejor proyect pr oyecto o de puente puente para p ara un caso particular? En la práctica el planteamiento del proyecto de los cimientos pilas y estribos y de la superestructura constituye un problema general en el que cada parte está influenciada influenciada y depende de cierta ciert a forma por las las otras. En primer lugar el puente ha de tener cierta capacidad y resistencia para satisfacer el tráfico que transita, además deberá de ser la más apropiada, económica, factible para su construcción construcción y tendrá que satisfacer ciertas características caracter ísticas estéticas y de vida vida útil. Entre las cosas más importantes que deben tomarse en cuenta para la elección de las características básicas de la estructura y cimentación de un puente, figuran las siguientes: 1. Los grandes claros horizontales horizontales y vertica verticales les necesarios necesar ios para la navegación navegación (cuando el puente puente cruza un brazo br azo de mar o río) pueden pueden afectar afect ar el planteamiento planteamiento del proyecto proye cto de tal manera que únicamente son factibles las estructuras de tramos largos y altos. 2. Es posible que se requiera una estructura de gran altura y con tráfico continuo, por lo que es convenien conveniente te utilizar utilizar algun a lgunos os puntos puntos altos de cimentación cimentación y de tramos tr amos altos. 3. Los accesos largos y elevados pueden resultar mucho más costosos que es posible que convenga más una estructura de un nivel más bajo y un tramo o tramos móviles. 4. Los puentes de tablero superior proporcionan una mejor vista del paisaje que los de tablero inferior, especialmente en los puentes carreteros de manera que, si los claros verticales no son importantes para tramos de igual longitud, los arcos y/o vigas rectas de los puentes de tablero superior resultan más económicas que las de tablero inferior además, se requieren pilas más pequeñas. 5. Debe tomarse en cuenta la elección del material para la construcción, ya sea concreto o acero, ya que cada uno, además del costo, es particularmente apto para ciertos tipos de estructura. 6. La topografía del terreno influye claramente en el diseño de la cimentación y en algunos casos puede ser de utilidad en la construcción de la misma. 7. La cantidad de fondos disponibles para el proyecto, si bien puede condicionar muchas de las acciones del ingeniero, no es una excusa para que se deje de lado la seguridad de la obra, antes, durante y después de su construcción. 8. El tipo de tráfico también puede ser una limitante en el diseño de la estructura, por ejemplo un puente ferroviario requiere de una estructura rígida, de manera que es más aconsejable el empleo de vigas robustas y pilas adecuadas.

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9. Las preferencias personales del propietario, del arquitecto y las del propio ingeniero pueden tener gran importancia al hacer la elección. Es importante mencionar que, para estimar las cargas que han de utilizarse en el análisis prelimin preliminar ar de las pilas pilas y estribos est ribos deberán considerarse considerarse básicamente básicamente tres tipos de cargas:  Cargas muertas muertas o peso propio pr opio de la estructura.  Cargas vivas o variables, como son el paso de los vehículos a ciertas horas.  Cargas accidentales, como las fuerzas sísmicas, de viento, oleaje y nieve.  Cargas imprevistas como impactos y explosiones. Hay pilas huecas, macizas, dobles y de variadas formas, todas ellas según las necesidades del constructor sin embargo, la elección de una u otra forma de pila trae consigo ciertos problemas constructivos, c onstructivos, sobre sobr e todo si se van a utilizar utilizar en puentes puentes marítimos, marít imos, pues el oleaje intenso, las mareas y la sola presencia del agua son obstáculos difíciles de superar y en ocasiones es necesario utilizar utilizar equipo especializado para la excavación e hinca hinca de ciertos ciert os tipos de pilas.

7.1.2.- PILOTES Los pilotes son miembros estructurales con un área de sección transversal pequeña en comparación con su longitud. Se hincan en el suelo a base de golpes generados por maquinaria especializada, en grupos o en filas, conteniendo cada uno el suficiente número de pilotes para soportar la carga de una sola columna o muro. Son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotes de extracción ejecutados in situ).  Antigu  Antiguamen amente te eran de madera, hasta que en los años 1940 comenzó comenzó a emplearse emplearse el hormigón. La figura 3 representa pilotes prefabricados y la figura 4, dichas estructuras en vista espacial.

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A. PILOTES CON CA CAJONES JONES Se dividen en tres tipos principales: 1. Cajones abiertos 2. Cajones cerrados 3. Cajones neumáticos. neumáticos.

1.- CAJONES ABIERTOS -

-

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Son pilotes de concreto que permanecen abiertas abiert as en sus partes part es superior e inferior durante la construcción. El fondo del cajón tiene un borde cortante. El cajón se entierr entierra a en su lugar lugar y el suelo del interior se retira por medio medio de cucharones de almeja hasta alcanzar el estrato de apoyo. Los cajones pueden pueden ser circulares, cuadrados, cuadrados , rectangu rect angulares lares u ovalados. Una Una vez vez alcanzado el estrato de apoyo, se vierte concreto en el cajón (bajo agua) para formar un sello en su fondo. Cuando fragua el concreto del sello, el agua dentro del cajón se bombea hacia afuera. Se vierte entonces concreto en el cajón para llenarlo.

Fig. 1

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2.-CAJONES CERRADOS -

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Son estructuras estr ucturas con fondo cerrado cerr ado y se construyen en tierra tierr a y luego se transportan tra nsportan al sitio de la construcción. Se entierran gradualm gr adualmente ente en el sitio llenando llenando su inter interior ior con arena, balasto, agua o concreto. El costo cost o de este tipo de construcción es bajo. La superficie de apoyo debe estar a nivel, nivel, y si no lo está, debe nivelarse nivelarse por excavación.

Fig. 2

3.-LOS CAJONES NEUMÁTICOS -

Se usan generalmente generalmente para profundidades profundidades de entre 50 y 130 pies (15-40 (15 -40 m). aproximado.

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-

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Este tipo se requiere cuando cuando una una excavación no logra mantenerse mantenerse abierta abier ta porque el suelo fluye al área excavada más rápidamente de lo que puede ser removido. Un cajón neumático neumático tiene una una cámara de trabajo tr abajo en el fondo que tiene tiene por lo meno meno s 10 pies (3m) de altura. En esta cámara, los trabajadores tra bajadores excavan el suelo y cuelan el concreto. La presión presió n de aire en la cámara se mantiene mantiene suficientemente suficientemente alta para impedir que el agua y el suelo penetren en ella. Los trabajadore tr abajadoress usualmen usualmente te no tienen molestias molestias severas cuando cuando la presión en la cámara se eleva a 15 Ib/puig2 (100 kN/m2) por encima de la presión atmosférica.

Fig. 3

B. FUNCIÓN DE LOS PILOTES Cuando Cuando el suelo suelo situado al nivel nivel en que se desplantaría desplantar ía normalmente normalmente una una zapata o una una losa de cimentación, es demasiado débil o compresible para proporcionar un soporte adecuado, las cargas se transmiten al material más adecuado a profundidad por medio de pilotes o pilas. La diferencia difere ncia entre estos elementos elementos es algo arbitraria. arbitr aria. Evidentemen Evidentemente te los pilotes pilotes se utilizan utilizan cuando cuando las condiciones condiciones del suelo no son adecuadas para el empleo de zapatas zapatas o

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losas de cimentación o cuando la construcción de estas en los lugares dispuestos para su emplazamiento emplazamiento son inadecuadas, inadecuadas, antieconómicas antieconómicas o bien no no viables. viables. Por consiguien consiguiente te los pilotes van generalmente asociados con problemas difíciles de cimentación y con las condiciones peligrosas del suelo. Sin embargo, esto no significa que las cimentaciones sobre pilotes sean peligrosas, es una advertencia para los inexpertos e imprudentes, particularmen part icularmente te para los propietarios propietar ios y constr constructores. uctores. El planteamiento planteamiento de una una cimentac cimentació ión n con pilotes -y frecuentemente la realización de ésta- requiere obtener todos los datos que puedan conseguirse de un modo razonable sobre las características del suelo sobre el que se va a cimentar, estudiar y comprobar las posibles soluciones para la cimentación, eliminar hasta donde sea posible, toda incertidumbre que pueda evitarse y respetar el sano criterio profesional de la ingeniería.

C. TIPOS DE DE PILOTES PILOTES Los pilotes se construyen en una gran variedad de materiales, longitud y forma de su sección, y que se adaptan a diversas necesidades de carga, colocación y economía. Entre algunos de los más comunes tenemos:  Pilotes de madera: Son el tipo de pilote más antiguo, ya desde la época del Imperio Romano se utilizaban. Proporcionan una cimentación segura y económica con ciertas restricciones, su longitud está limitada por la altura de los árboles disponibles. No pueden resistir esfuerzos debidos a un fuerte hincado ya que pueden romperse fácilmente, sobre todo cuando se penetran estratos muy resistentes. 

Pilotes de concreto:  Son de los más usados en la actualidad, los hay de sección circular, cuadrada y octagonal y en tamaños de 8, 10 y 12 metros. Pueden dividirse en dos categorías: colados en el lugar -in situ- y precolados. Los colados en el lugar pueden ser con o sin ademe. Los precolados pueden ser también preesforzados con el fin de reducir las grietas que se forman por el manejo e hincado además de que proporciona resistencia a los esfuerzos de flexión. Todos los pilotes de concreto son reforzados con acero para evitar que sufran daños durante su transportación y colocación.



utilizan mucho mucho como pilotes y usualment usualment e Pilotes de acero: Los tubos de acero se utilizan se llena de concreto después de hincados, y si el hincado es violento es posible utilizar perfiles I o H de acero. Estos pilotes están sujetos a corrosión, aunque el deterioro deter ioro no no es significativo aunque aunque si se hin hincan can bajo el mar, la acción de las las sales puede ser importante.

D. FUNCIONAMIENTO GENERAL DE UN PILOTE BAJO CARGA Un pilote puede hincarse dentro de un estrato profundo de suelo granular u cohesivo, cuando se carga un pilote con una carga vertical P aplicada sobre el cabezal del mismo, éste tiende a penetrar más dentro del suelo, lo que genera un cierto comportamiento bajo carga. Los pilotes se pueden clasificar cono pilotes de punta y pilotes de fricción. Un pilote de punta obtiene casi toda su capacidad de carga de la roca o estrato de suelo que está

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cerca de la punta y muy poca del suelo que rodea su fuste. Por otra parte, un pilote de fricción adquiere su capacidad de carga principalmente del suelo que lo rodea, ya que se generan fuerzas f uerzas friccionan fr iccionantes tes y cohesivas cohesivas que le le ayudan a soportar sopor tar la la carga, ya que el suelo que está cerca de la punta soporta un porcentaje muy pequeño de la carga del pilote. Hay pilotes pilote s de varias varias formas for mas de sección, como co mo ya se había mencionado, mencionado, así como también hay pilotes cuyo tamaño de sección cambia con la longitud del mismo y son los pilotes cónicos, éstos tienen una una gran ventaja ventaja ya que que al hincarse hincarse una una parte part e de la carga es e s soportada por la punta punta del pilote mientras mientras el resto de la carga es soportada por las fuerz f uerzas as cohesivas cohesivas y de fricción que hay entre el fuste del pilote y el suelo que lo rodea. Como se dijo anteriormente, los pilotes también pueden trabajar en conjunto, Si los pilotes son de punta cada uno trabajará como un pilar y descargará directamente sobre el suelo o roca; si los pilotes son de igual igual tamaño, sección, sec ción, inclinación inclinación y penetración, puede suponerse hasta cierto punto que cada uno soportará la misma carga.

E. ELECCIÓN DEL TIPO DE PILOTE La manera manera de d e elegir un un deter de termin minado ado tipo de pilote se basa en las condiciones condiciones del subsuelo subsuelo,, las características de hincado del pilote, el comportamiento esperado de la cimentación y la economía; economía; éste último aspecto debe basarse basars e en el costo total tota l de la cimentación cimentación y no no únicamente en el costo de los pilotes.

F. TIPOS DE CA CARGAS RGAS EN PILOTES La mayoría de las estructuras están sometidas a un conjunto de cargas combinadas y no únicamente únicamente a cargas carga s verticales o laterales, latera les, por esta razón las cimentaciones cimentaciones deben ser capaces de soportar momentos. momentos. Debajo Debajo de estructuras como muros muros de compuertas, compuertas, muros de sostenimiento y edificios ordinarios se producen fuerzas verticales hacia abajo causadas por el peso de la estructura y que suelen ser mucho mayores que las fuerzas hacia arriba producidas producidas por los momentos momentos provocados por las cargas car gas laterales. Por otro lado, los pilotes situados situados del lado de sotavento sotavento de las torres tor res altas altas de acero o depósitos para almacenar almacenar gas del tipo de pistón, puede considerarse que producen una reacción que contrarresta las fuerzas verticales hacia arriba. Cuando deben transmitirse al subsuelo fuerzas laterales por medio de un a cimentación piloteada, es importante el decidir si se deben hincar algunos pilotes inclinados. Esta decisión debe basarse en la capacidad de los pilotes para soportar cargas laterale s. Cuando Cuando las cargas laterales por pilote exceden a la carga vertical que puede soportar un pilote vertical, es necesario utilizar pilotes tanto verticales como inclinados. Los pilotes inclinados

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se usan usan comúnmente comúnmente en los estribos y pilas pilas de puentes, en los muros muros de contención c ontención y para par a proporcionar estabilidad a olas filas f ilas transversales transversales de pilotes. Cuando se usan pilotes verticales e inclinados, y si están hincados a la misma profundidad y trabajan por punta, punta, se s e puede puede suponer suponer que la capacidad de carga axial axial de cada uno uno de ellos es la misma; cuando los pilotes son de fricción puede hacerse la misma suposición bajo las mismas condiciones.

G. CONSIDERACIONES GENERALES VENTAJAS Y DESVENTAJAS  Algunas  Algunas de las desventaj desventajas as que presentan los pilotes pilotes son:  La dificultad de aumentar o reducir su longitud en caso de que ésta no sea bien estimada.  Es difícil saber a simple vista cuando un pilote ha fallado, ya que no es necesario que el pilote desaparezca en las profundidades subterráneas ni tampoco que se rompa o doble.  Si un pilote es colocado en un lugar equivocado, ya no es posible su extracción para reutilizarlo  Algunas  Algunas de las ventajas ventajas en el uso de pilotes pilotes son:  

Resultan convenientes convenientes cuando cuando las condiciones condiciones del suelo no son favorables para la utilización utilización de otro tipo ce cimentaciones. cimentaciones. Proporcionan buenas soluciones para la distribución de cargas en el subsuelo ya que pueden trabajar traba jar indivi individualmente dualmente o en grupos de pilotes.

7.2.-- PA 7.2. PANTALLA NTALLAS S Son muros verticales profundos que soportan las presiones del terreno; por tanto, es necesario anclar el muro a dicho terreno.

TIPOS DE PANTALLAS  Pantallas isostáticas: con una línea de anclajes  Pantallas hiperestáticas: dos o más líneas de anclajes.

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7.3- ASENTAMIENTOS: -

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Se estimara primero el asentamiento tolerable por la estructura estr uctura y luego se calculara el asentamiento asentamiento del pilote pilote aislado o grupo de pilotes para luego compararlos En el cálculo del asentamiento del Pilote aislado se consideran 3 aspectos: aspect os: o o o

-

-

El asentamiento debido a la deformación defor mación axial del pilote, El asentamiento generado por la acción de punta punta El asentamiento generado por la carga transmitida por fricción. fr icción.

En el caso de pilotes el suelo granular, granular, el asentamiento asentamiento del grupo está en función del asentamiento por fricción. En el caso de pilotes en suelos cohesivos, cohesivos, el principal principal componente componente del d el asentamiento asentamient o del grupo proviene proviene de la consolidación de la arcilla. Para estimar est imar el asentamiento, en este caso puede reemplazarse al grupo de pilotes por una zapata imaginaria ubicada a 2/3 de la profun prof undidad didad del de l grupo de pilotes, de dimension dimensiones es iguales a la sección del grupo, y que aplica la la carga transmitida transmitida por la estructura. estructura.

ASENTAMIENTO ADMISIBLE -

-

Un pilote individu individual al bajo carga de trabajo tr abajo es usualmen usualmente te tan pequeño pequeño que no no presenta problemas. Sin embargo, el efecto combinado de un grupo de pilotes puede producir un asentamiento apreciable, debiendo ser considerado. El estado del conocimiento actual no permite una predicción precisa del asentamiento, sin embargo existen métodos que permiten realizar estimados razonables del asentamiento de pilotes y grupos de pilotes. Los procedimien proce dimientos tos presentados pres entados a continuación continuación permiten realizar una una estimación estimació n aproximada del de l asentamiento asentamiento de un un grupo de pilotes o de un un pilote individu individual al dentro del grupo. La interacc interacción ión entre los pilotes pilote s y el suelo circundante circundante es compleja compleja y no está apropiadamente aprop iadamente entendida; en consecuencia, consecuencia, los valores valores obtenidos obt enidos por los métodos simples presentados prese ntados a continuación continuación no producen valores exactos. exactos .

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MÉTODO SIMPLE PARA ESTIMAR EL ASENTAMIENTO DE UN GRUPO DE PILOTES El asentamiento promedio de un grupo de pilotes puede estimarse tratando al grupo como una una cimentación equi eq uivalen valente te con un área en planta igual al área del grupo. Para pilotes que trabajan predominantemente predominantemente por punta punta (arenas), (a renas), se asume asume que la cimentaci cimentación ón estará en la base de los pilotes. Para pilotes por fricción (arcill (ar cillas), as), se asume los dos tercios de la longitud de empotramiento, y si existe una capa superior granular o arcilla blanda, los dos tercios de la profundidad de empotramiento en la arcilla portante.

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7.4.- ASENTAMIENTO DE PILOTES Y GRUPO DE PILOTES El asentamiento asentamiento de un un pilote individual individual bajo carga carg a de trabajo tr abajo es usualmen usualmente te tan pequeño que no presenta problemas. Sin embargo, el efecto combinado de un grupo de pilotes puede producir un asentamiento apreciable, debiendo ser considerado. El estado del conocimiento conocimiento actual no no permite una una predicción predicc ión precisa del asentamiento, sin embargo embar go existen métodos que permiten realizar estimados razonables del asentamiento de pilotes y grupos de pilotes. Los procedimientos procedimientos presentados pres entados a continuación continuación permiten realizar una estimación aproximada del asentamiento de un grupo de pilotes o de un pilote individual dentro del grupo. La inter interacción acción entre los pilotes y el suelo circundante es compleja y no no está apropiadamente entendida; en consecuencia, los valores obtenidos por los métodos simples presentados a continu continuación ación no producen valores valores exactos. exactos .

1.- Asentamiento de un Pilote Individual en Arcilla El asentamiento de un pilote en una capa de espesor finito que suprayace a un material incompresible puede obtenerse de la expresión:

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2.- Asentamiento de Pilotes dentro de un Grupo en Arcilla El asentamiento asentamiento ρi del pilote i dentro de un grupo puede calcularse ca lcularse de la expresión:

 Aunq  Aunque ue el gráfico está dibujado dibujado para ν = 0.5, el valor valor de ν no es crítico, pudien pudiendo do ser utilizado utilizado para todos tod os los valores valores de ν.

Para un un pilote individual individual dentro de un grupo, se encuen encuentr tra a usualmen usualmente te que el asentamiento asentamient o del pilote pilote debido deb ido a la influencia influencia de los pilotes vecinos vecinos excede al asentamiento producido pr oducido por la carga en el pilote. De este est e modo, modo, aunque aunque el asentamiento de un un pilote individual individual pueda parecer pequeño en un ensayo de carga, el asentamiento de una estructura apoyada en un grupo de pilotes similares puede ser bastante grande. El proceso de añadir las interacciones de cada pilote con los otros en un grupo grande de pilotes puede ser tedioso y tomar tiempo. Sin embargo, se encuentra que la mayor parte de pilotes en el grupo está tan lejos que su influen influencia cia pueda ignorar ignorarse, se, o quizás quizás se puede puede asignar una participación para el efecto de todos los pilotes más allá de determinada distancia del pilote en estudio. Cuando los pilotes no son de la misma longitud, el efecto en la relación (H/L) es pequeño, por lo que el método todavía puede utilizarse. Cuando los pilotes tienen diferentes diámetros o anchos, la relación (S/B) del pilote j deberá usarse para obtener el valor de αij.

3.- Asentamiento de un Pilote Individual en Arena o Grava: El asentamiento de un pilote hincado en suelo granular denso es muy pequeño y debido a que el asentamiento en suelo granular es rápido, generalmente no hay problema. En pilotes excavados o pilotes hincados en suelo granular suelto, el asentamiento puede ser

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significativo, pero no existen métodos aceptados de predecir asentamientos con exactitud. Como una aproximación gruesa, el desplazamiento vertical de un pilote puede estimarse como una carga puntual en la base del pilote. Sin embargo, el único método confiable para obtener la deformación de un pilote en un suelo granular es ejecutar un ensayo de carga.

4.- Asentamiento de un Grupo de Pilotes en Arena o Grava: Una aproximación al asentamiento asentamiento de un un grupo de d e pilotes pilotes en suelo granu gr anular lar en base al asentamiento de un un pilote individu individual al puede obtenerse ob tenerse de la Figura 3.4, donde

5.- Un Método Simple para Estimar el Asentamiento de un Grupo de Pilotes El asentamiento promedio de un grupo de pilotes puede estimarse tratando al grupo como una una cimentación equi eq uivalen valente te con un área en planta igual al área del grupo. Para pilotes que trabajan predominantemente predominantemente por punta punta (arenas), (a renas), se asume asume que la cimentaci cimentación ón estará en la base de los pilotes. Para pilotes por fricción (arcillas), se asume los dos tercios de la longitud de empotramiento, y si existe una capa superior granular o arcilla blanda, los dos tercios terc ios de la profun prof undidad didad de empotramien empotra miento to en la arcilla portante. por tante. Lo anterior se ilustra en la Figura 3.5

6.- Compresión del Pilote: La compresión del pilote puede ser una parte significativa del asentamiento total, pero, a diferencia difere ncia del asentamiento por consolidación, ocurrirá o currirá instantáneamente instantáneamente cuando cuando se s e aplica aplica la carga al pilote. Se puede puede evaluar evaluar asumiendo asumiendo que bajo la carga de trabajo (o ( o carga de

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ensayo), las proporciones de la carga por fricción y por punta son las mismas que en la falla. Por lo tanto, si la carga última es Qu, formada por la carga última en el fuste y en la punta, luego bajo la carga Q,

La carga por punta será transmitida en toda la longitud del pilote y la carga por fricción será reducida con la profundidad. En arcillas, donde la fricción (adhesión) permanece constante con la profundidad, el esfuerzo promedio será la mitad del de la superficie. En arenas, donde la fricción aumen aumenta ta linealmen linealmente te con la la profundidad, el esfuerzo promedio equivalente equivalente será dos tercios del valor de superficie. Por lo tanto, para un pilote de longitud L y sección AP, el esfuerzo promedio equivalente será:

7.- Formulas De Hinca Las fórmulas de hinca de pilotes tratan de relacionar la capacidad portante de un pilote con su resistencia al hincado. Aunque desacreditadas por muchos ingenieros, las fórmulas de hinca todavía se utilizan en el sitio, como una verificación de las predicciones de diseño utilizando utilizando la mecánica mecánica de suelos. No se recomien reco mienda da el empleo de las fórmulas fórmulas de hinca hinca en el diseño de pilotes; sin embargo, embar go, a pesar de sus limitaciones limitaciones puede utilizarse utilizarse para ayudar al ingeniero a evaluar las condiciones del terreno en un pilotaje, revelando probablemente variaciones que no fueron aparentes durante la investigación investigación de campo. Las capacidades de carga de pilotes determinadas en base a las fórmulas de hincado no son siempre confiables. Deben estar apoyadas por experiencia local y ensayos; se recomienda precaución en su utilización. Existe un gran número de fórmulas de hincado, tal como la muy conocida fórmula del Engineering Engineering News Record. Record . La Tabla 4.1 de US Navy Navy (1982) ( 1982) recomien rec omienda da el empleo empleo de de

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fórmulas de hinca según el martillo a ser utilizado. Estas fórmulas pueden utilizarse como una guía para estimar las capacidades admisibles de los pilotes y como control de construcción cuando están complementadas por ensayos de carga.

7.5.- ENSAYO DE CARGA EN PILOTES 1.- Generali Generalidades dades La única manera segura de saber si un pilote es capaz de soportar la carga requerida, es ejecutar un ensayo de carga. Este ensayo también puede utilizarse para medir las características de carga-deformación del pilote. En un trabajo de pilotaje, uno o más pilotes se ensayan; los pilotes de ensayo se seleccionan de manera aleatoria entre los pilotes que se están instalando o pilotes especiales pueden hincarse con antelación para verificar el diseño.

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1.1- La prueba de carga se realiza generalmente por las siguientes razones, Vesic (1977): 1° Verificar experimentalmente experimentalmente que la actual respuesta resp uesta del pilote a la carga (reflejada (ref lejada en la relación carga-asen carga- asentamien tamiento) to) corresponde a la respuesta asumida asumida por el diseñador. 2.1- Que la carga última actual del pilote no es menor que la carga última calculada y que fue usada como base en el diseño de la cimentación. 3.1- Obtener datos del suelo deformado y facilitar el diseño de otro pilote. 4.1- Determinar el comportamiento carga-asentamiento de un pilote, especialmente en la región de carga de trabajo. 5.1- Para indicar la dureza estructural del pilote.

2.- Formas y Tipos de Aplicación Aplicación de Carga Los equipos para aplicar la carga a compresión pueden ser los de la norma ASTM-D-114381. "Pilotes bajo Carga Axial Estática de Compresión", u otros, construidos de tal forma que la carga sea aplicada al eje central y longitudin longitudinal al del pilote; el equipo del de l sistema de carga incluye una gata hidráulica, una bomba hidráulica y manómetros. La norma ASTM menciona los siguientes arreglos o dispositivos para aplicar la carga al pilote:

1).- Carga aplicada al pilote o grupo de pilotes por gata hidráulica actuando frente a un marco de reacción anclado. Puede realizarse de dos formas, con pilotes de anclaje o con anclaje enterrado. a).- Pilotes de anclaje. Se instala un número suficiente de pilotes de anclaje a cada lado del pilote de prueba de tal forma que proporcionen adecuada capacidad de reacción. Dichos pilotes estarán ubicados a una distancia libre del pilote de prueba de al menos 5 veces el mayor diámetro del pilote de prueba, pero no menor que 2 mts. Sobre los pilotes de anclaje va una viga de prueba de medida y resistencia suficiente para impedir una deflexión excesiva, esta viga está sujeta por conexiones conexiones diseñadas para transferir transfe rir la carga a los pilotes. Entre el fondo fo ndo de la viga y la cabeza del pilote de prueba existe una luz suficiente para poder colocar la gata hidráulica y dos planchas de acero de espesor mínimo de 2"; el sistema trabaja al reaccionar la gata hidráulica hidráulica al cargar el pilote, pilote, transmitiendo t ransmitiendo esta est a carga carg a (mediante la viga viga de reacción) re acción) a un par de pilotes de anclaje. anclaje. La Figura 5.1 muestra muestra este est e tipo de arreglo.

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b). Anclaje enterrado. Usualmente sualmente transfieren tra nsfieren la reacción a estratos estr atos más duros debajo del nivel nivel de la punta punta del pilote, pudiendo ser puestos más cercanamente al pilote de prueba. La Figura 5.2 presenta este tipo de arreglo.

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2).- Carga aplicada al pilote o grupo de pilotes por gata hidráulica actuando frente a caja o plataforma cargada. La norma ASTM especifica que se debe centrar sobre el pilote o grupo de pilotes una viga de prueba de medidas y resistencia suficiente para impedir una deflexión excesiva bajo carga, permitiendo espacio suficiente entre el cabezal del pilote y el fondo de la viga para poder ubicar las planchas planchas y la la gata; los extremos de la viga viga se deben soport so portar ar sobre cajones temporales. Se centra una caja o plataforma sobre la viga de prueba, la cual estará soportada por durmientes durmientes ubicadas tan t an lejos como sea posible del pilote de prueba, pero en ningún ningún caso la distancia será menor que 1.5 mts de luz entre caras. La carga de la caja o plataforma será de material apropiado tal como suelo, roca, r oca, concreto concreto o acero. acer o. Con este dispositivo dispositivo de carga la gata hidráulica reacciona frente a esta carga como lo muestra la Figura 5.3.

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3).- Carga aplicada directamente a un pilote o grupo de pilotes. La norma ASTM especifica que se debe centrar sobre la plancha de acero una viga de prueba de peso conocido y suficiente medida y resistencia, con los extremos soportados sobre durmientes durmientes temporales; centrar centrar una una plataforma de peso conocido sobre la viga, es ta plataforma platafo rma es soportada soport ada por durmientes durmientes ubicadas a una una distancia libre no menor menor de d e 1.5 mts. La carga de la plataforma puede ser con acero o concreto. La Figura 5.4 muestra este arreglo.

En lo referente al asentamiento de la cabeza del pilote, éste se puede medir de tres formas: a) Nivelación Nivelación directa direct a con referencia ref erencia a un un datum fijado (BM).

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b) Por un alambre sostenido bajo tensión entre dos soportes y pasando a través de una escala pegada al pilote de prueba. c) Por medio de vigas de referencia una a cada lado del pilote de prueba, las cuales tienen un mínimo mínimo de dos defor mómetros, con las espigas paralelas al eje longitudin longitudinal al del pilote y soportada por orejas firmemente pegadas sobre los lados del pilote debajo de la plancha de prueba; alternativamente, los dos deformómetros podrían montarse en lados opuestos del pilote pilote de prueba, pero encima encima de las vigas de referenci refer encia; a; estos deformóm defor mómetros etros deberían tener una precisión de al menos 0.01 pulgadas (0.25 mm).

4).- Procedimiento de Carga Existen diversos tipos de procedimientos de carga, la norma ASTM-D-1143-81 resume la mayoría de éstos, pero tan sólo se presentarán los más comunes, que son:

a) Prueba de carga mantenida. Llamada también ML y es el denominado denominado por el ASTM-D-1143ASTM- D-1143-81 81 como el procedimiento proc edimiento estándar de carga; el procedimiento a seguir es el siguiente: Siempre y cuando no ocurra la falla primero, cargar el pilote hasta 200% de su carga de diseño, aplicando la carga en incrementos del 25% de la carga de diseño del pilote. Mantener cada incremento de carga hasta que la razón de asentamiento no sea más grande que 0.01 pulgadas (0.25 mm)/hora, pero no mayor que 2 horas. Si el pilote de prueba no ha fallado, remover la carga de prueba total en cualquier momento después de 12 horas si el asentamiento del tope sobre un período de 1 hora no es más grande que 0.01 pulgadas (0.25 mm); si ocurre lo contrario, permita que la carga total permanezca sobre el pilote pilote por 24 horas horas.. Después del tiempo requerido de espera, remover remover la carga de prueba en decrementos decrementos de 25% de la carga total con 1 hora entre decrementos. Si la falla del pilote ocurre, continúe aplicando carga con la gata al pilote pilote hasta que el asentamiento asentamiento sea igual al 15% del diámetro del pilote o dimensi dimensión ón diagonal.

b) Razón de penetración constante: Fue un método desarrollado por Whitaker en 1957 para modelos de pilotes (pilotes de prueba preliminares) y posteriormente usado para ensayos de pilotes de tamaño natural; este método también ta mbién es llamado CRP y tiene tiene la ventaja de ser s er rápido en su ejecución, ejecución, no dando tiempo a la consolidación del terreno. terr eno. El método método consiste en hacer penetrar el pilote a una una velocidad constante y medir continuamente continuamente la fuerza aplicada en la cabeza del pilote para mantener la razón de aplicación. La norma ASTM-D-1143- 81 especifica que la razón de penetración del pilote debe ser de: 0.01 a 0.05 pulgadas (0.25 a 1.25 mm)/min. en suelo cohesivo y 0.03 a 0.10 pulgadas (0.75 a 2.5 mm)/min. en suelo granular.

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5.- Criterios de Carga de Falla El criterio más usado para definir la carga de rotura en un gráfico carga vs. asentamiento, es aquel que muestra un cambio brusco en la curva obtenida, pero en la mayoría de los casos, la pendiente de la curva varía gradualmente, no pudiendo establecerse en forma definida definida la carga de rotura. Otra observación observación hecha hecha a este criterio, es que frecuentemen frecuentemente te la escala escala adoptada para el trazado carga vs. asentamiento no es escogida con criterio bien definido. Para uniformizar los criterios de escala, se ha sugerido que la curva carga vs. asentamiento sea escogida de tal forma que la recta que corresponde a la deformación elástica del pilote PL/AE forme un ángulo de 20° con la horizontal. Sin embargo éste no es criterio reglamentado, y en vista de que en mecánica de suelos no existe un criterio uniforme para establecer la carga de rotura rot ura se mencion mencionarán arán algunos algunos de estos criterios. criter ios. Los criterios recopilados por Vesic (1975) son: 1.- Limitando el asentamiento total a) absoluto: 1" (25.4 mm) (Holanda, Código de Nueva York). b) relativ r elativo: o: 10% del diámetro diámetro del pilote (Inglaterra) 2.- Limitando el asentamiento plástico a) 0.25 0. 25 pulgada (6.35 mm) (AASHTO) (AASHTO) b) 0.33 pulgada pulgada (8.40 mm) (Magne (M agnel) l) c) 0.50 pulgada (12.7 mm) (Código de Boston) 3.-Limitando la relación asentamiento plástico/asentamiento elástico a 1.5 (Cristiani y Nielsen) 4.5.- Limitando la relación asentamiento/carga a) Total 0.01 in/ton (California, Chicago). b) Incremental 0.03 in/ton (Ohio) 0.05 in/ton (Raymond Co). 6.- Limitando la relación asentamiento plástico/carga a) Total 0.01 in/ton (New York) b) Incremental 0.03 in/ton (Raymond Co). 7.-

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8.- Curvatura Curvatura máxima de la curva curva log W/log Q (De Beer, 1967) 196 7) 9.Fellenius (1980) recopiló varios criterios de falla aplicables al gráfico carga vs. asentamiento. a).- Método de Davisson.- La carga límite propuesta es definida como la carga que corresponde a un asentamiento que excede la compresión elástica del pilote por un valor X dado por:

El método de Davisson se aplica a ensayos de velocidad de penetración constante, si se aplica a ensayos con carga mantenida, resulta conservador.

b) Método de Chin: Se admite que la curva carga-asentamiento cerca a la rotura es hiperbólica. En este método el asentamiento es dividido 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 la inversa de la pendiente es la carga de rotura. Este método se aplica a pruebas rápidas o lentas, lentas, ya que el tiempo de aplicación de d e los estados de carga es constante. c) Método de De Beer.La curva curva carga vs. asentamiento asentamiento es llevada llevada a un gráfico grá fico loglog-log. log. Para los valores de carga car ga mayores, los puntos puntos tienden tienden a caer en dos rectas y su intersección intersección es la carga de rotura. r otura. d) Criterio de 90% de Brinch-Hansen.La carga carg a de rotura rot ura será aquella aquella cuyo asentamien ase ntamiento to es el doble del asentamiento asentamiento medido para una carga que corresponde al 90% de la carga de rotura. e) Método Mét odo de Fuller Fuller y Hoy: De acuerdo a este criterio, la carga de rotura es aquella que corresponde al punto en la curva carga-asentamiento tangente a una recta de inclinación 0.05 in/ton. f) Método de Butler y Hoy:

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La carga de rotura es definida como aquella correspondiente al punto de intersección de dos rectas tangentes, la primera corresponde a la tangente a la curva y que tenga una inclinación inclinación de 0.05 in/ton. y la segunda segunda recta rec ta tangente es aquella paralela a la la línea línea de de compresión elástica del pilote y tangente a la curva. En las Figuras 5.5 y 5.6 se presenta la descripción gráfica de los distintos criterios para evaluar la carga de falla.

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CAPITULO II OBJETIVOS E HIPOTESIS

1. OBJET OBJETIVO IVO GENERA GENERAL L Determinar la aplicación de cimientos profundos por pilotaje.

2. OBJET OBJETIVOS IVOS ESPECIFI ESPECIFICOS COS Determinar la aplicación de cimientos profundos por pilotaje para edificaciones en la ciudad de Lima.

3. HIPOTESIS Las cimentaciones profundas pr ofundas por pilotaje se utilizan utilizan cuando cuando sucede alguna alguna de las siguientes condiciones: - El estrato o estratos superiores superiores del suelo suelo son altamente altamente compresibles compresibles y demasiado demasiado débiles para par a soportar la carga transmitida transmitida por la superestructura. superestructura. - Se quieren reducir o limitar limitar los los asientos del edificio. - Existe peligro inmin inminente ente de licuación de suelos, es decir, presencia de arenas sueltas y nivel freático alto. - Presencia de suelos colapsables. - La permeabilidad permeabilidad u otras otr as condiciones del terreno terre no impiden la la ejecución de cimentaciones superficiales. - Las cargas son muy muy fuertes fuertes y concentradas. concentradas. - Hay presencia de suelos expansivos, expansivos, las cimentaciones cimentaciones con c on pilotes se consideran consider an como una alternativa cuando éstos se extienden más allá de la zona activa de expansión y contracción. - Las cimentaciones cimentaciones de algunas algunas estructuras est ructuras están sometidas a fuerzas de levantamiento. - Hay presencia prese ncia de fuerzas horizontales, horizontales, las cimentaciones con co n pilotes resisten resist en por flexión mientras soportan aún la carga vertical transmitida por la superestructura. - Se quiere quiere evitar los daños que puede puede sufrir una una futura excavación a la cimentación cimentación de una una edificación adyacente; en este caso el pilote lleva la carga car ga de la cimentación debajo del nivel de excavación esperado. - Se desea proteger estructuras estructuras marinas marinas como muelles, muelles, atracaderos atr acaderos contra impactos impactos de barcos u objetos flotantes. flotantes. 

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El estrato estr ato predomin predo minante ante en Lima Lima metropolitana es un depósito de suelo fluvial fluvial que caracteriza al cono de deyección del rio Rimac y que está conformado fundamentalmente fundamentalmente por bolones, bolones, cantos rodados rodado s y gravas con una una matriz matr iz de arenas y algo de finos (GP-GW), con un espesor que probablemente sea mayor a 400m y que se le conoce localmente como “Conglomerado de Lima”. Diversos estudios para

obtener los parámetros de corte del conglomerado de Lima, como los estudios de  Alva  Alva (1981) y Martinez (1996), dan como resultado ángulos ángulos de fricción interna que que varían entre 35 y 45º y valores de cohesión que varían entre 20 y 40 kN/m2 . Este estrato tiene una cobertura o estrato superficial generalmente conformado por un suelo de relleno limo-arcilloso (ML-CL) de espesor variable; de 0.30 a 1.50m en la zona central del cono de deyección, desde Pueblo Libre a La Victoria, desde el Cercado a Miraflores, etc.; de 1.50 a 15m en los bordes del cono de deyección, deyección, tales como los distritos de Callao, Chorrillos, Barranco, etc. En el Callao, esta cobertura se complica por la presencia de zonas turbosas y a veces pantanosas, siendo más bien un suelo suelo errát er rático. ico. Las zonas zonas de mayor mayor tráfico tr áfico y movim movimiento iento económico están en la zona central del cono de deyección.

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CAPITULO III TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACION 1. TIPO DE INVESTIGAC INVESTIGACION ION INVESTIGACION DESCRIPTIVA Y EXPLICATIVA 2. DISEÑ DISEÑO O DE INVESTIGAC INVESTIGACION ION INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL Técnica utilizada, utilizada, la investigación investigación documental, documental, conocida también t ambién como observación observació n indirect indirecta, a, consiste en la la revisión de aquellos aquellos documentos escritos, escr itos, audiovisuales audiovisuales o de otra otr a índole que permitan al investigador obtener información recopilada, procesada y sistematizada por otros investigadore investigadoress que pueda ser útil a los fines fines de la inv investigac estigació ión. n. Para la realización de esta inv investigac estigación ión esta técnica se ha basado fundamentalmente fundamentalmente en la revisión revisión de libros, publicacion publicaciones es diarias y periódicas, series estadísticas, est adísticas, informes informes técnicos, estudios est udios académicos y documentos documentos oficiales de las administra administraciones ciones públicas que tienen que ver mucho en el tema.

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CAPITULO IV 1. CONCLUCIONES Cimentaciones profundas: las cimentaciones profundas se encargan de transmitir las cargas que reciben de una construcción a mantos resistentes más profundos. Son profundas aquellas que transmiten la carga al suelo por presión bajo su base, pero pueden contar, además, con rozamiento en el fuste; las clasificamos en: Cilindros Y Cajones Cimentación Cimentación por pilotes: un pilote pilote es un un soport so porte, e, normalmente normalmente de hormigón hormigón armado, a rmado, de una gran longitud en relación a su sección transversal, que puede hincarse o construirse “in situ” en una cavidad abierta en el terreno. Los pilotes son columnas esbeltas con capacidad para soportar y transmitir cargas a estratos más resistentes o de roca, o por rozamiento en el fuste. Por lo general, su diámetro o lado no es mayor de 60 cms. Forma un sistema constructivo de cimentación profunda al que denominaremos cimentación por pilotaje. Los pilotes son necesarios cuando la capa superficial o suelo portante no es capaz de resistir el peso del edificio o bien cuando ésta se encuentra a gran profundidad; también cuando el terreno está lleno de agua y ello dificulta los trabajos de excavación. Con la construcción de pilotes se evitan edificaciones costosas y volúmenes grandes de cimentación. Los casos se utilizan utilizan las Cimentaciones Cimentaciones Profundas 

Se opta por cimentaciones cimentaciones profun prof undas das cuando los esfuerzos transmi tr ansmitidos tidos por el edificio no pueden pueden ser distribuídos dist ribuídos suficientemente suficientemente a través tra vés de una una cimentación cimentaci ón superficial, y en la solución probable se sobrepasa la capacidad portante del suelo.

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Cuando Cuando el terreno terr eno tiende tiende a sufrir grandes gr andes variaciones estacionales: estac ionales: por hinchamientos y retracciones. Cuando Cuando los estratos estr atos próximos al cimiento cimiento pueden provocar asientos imprevisibles imprevisibles y a cierta profundidad, caso que ocurre en terrenos de relleno o de baja calidad.

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En edificios sobre el agua.

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Cuando Cuando los cimientos cimientos están solicitados a tracción; tr acción; tal como ocurre en edificios altos sometidos a esfuerzos por vientos, o en estructuras que necesitan elementos sometidos sometidos a tracción t racción para lograr lograr estabili est abilidad, dad, como estructuras est ructuras de cables o cualquier cualquier estructura anclada al suelo.

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Para resistir cargas carg as incli inclinadas, nadas, como aquellos pilotes que que se colocan en los muelle muelless para resistir el impacto de los cascos de barcos durante el atraque.(tablestacado)

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Para el recalce reca lce de cimientos cimientos existentes. existentes .

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2. RECOMENDACIONES La planificación de la exploración del subsuelo deberá deber á realizarse en base a sondeos con el propósito propós ito de conocer las condiciones condiciones naturales en las que que se encuentra el terreno donde se pretende construir, dicha exploración se llevará a cabo según el tipo de obra, se recomienda que la cantidad y profundidad de los sondeos sean propuestos por el geotecnista. Para el diseño diseño de pilotes de concreto reforzado el diseñador diseñador debe consi considerar derar los requisitos mínimos establecidos por el código A.C.I. ‐318, para garantizar la funcionalidad funcionalidad de la cimentación cimentación de acuerdo acuerdo al proyecto. proye cto. El método más más seguro para determinar la la capacidad de carga de un pilote, es la prueba de carga. Los ensayos de carga se recomienda hacerlos para determinar la carga máxima de falla de un pilote o grupo de pilotes o para determinar si un pilote o grupo de pilotes es capaz de soportar una carga sin asentamiento excesivo o contínuo. Se sugiere que que las empresas que que se dedican a la construcción de cimentacione cimentacione s profundas, cuenten con los equipos, accesorios y mano de obra calificada para garantizar la calidad de los procesos constructivos del pilote. 

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IV. REFERENCIAS REFERENCIAS Y ANEXOS 1. FOTOS

Las Zanjas para los Pilotes de los Puentes de la Linea 1 sobre el Rimac.

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2. BIBLIOGRAFÍA

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