Diseño y Ejecucion de Micropilotes

EJECUCION Y DISEÑO DE MICROPILOTES Ing. Carlos M. Englert G., M.Sc. Fundaciones Franki, C.A.; Universidad Católica Andrés Bello [email protected]

Resumen El uso de micropilotes esta creciendo en Venezuela y en el mundo entero como una alternativa de fundación no solo para el clásico problema de recalce de edificaciones existentes que presentan problemas de fundaciones o a ser adecuadas a las normas sísmicas vigentes con altura limitada de ejecución, sino también para la construcción de nuevas edificaciones sin restricciones de espacio, donde el uso de micropilotes representa ahorros en el tiempo de ejecución garantizando la integridad y buen comportamiento de la estructura de igual manera que los sistemas de fundaciones profundas comúnmente utilizados en estas circunstancias, entiéndase pilas perforadas o pilotes hincados. Es por esto que en este artículo se presente detalladamente los procedimientos comúnmente aceptados en la ejecución y el diseño de micropilotes para soporte estructural, incluyendo consideraciones generales de espaciamiento y distribución, los estados límites geotécnicos y estructurales de resistencia y de servicio, conexiones típicas con la superestructura dentro del marco de las normas vigentes y de la filosofía de estructuras sismorresistentes.

Introducción y Antecedentes Reseña Histórica de los Micropilotes Los micropilotes fueron concebidos como un sistema de refuerzo estructural a nivel de fundación de estructuras que presentaban daños significativos, bien sea por asentamientos excesivos, danos sufridos por eventos bélicos y telúricos. Actualmente, el uso de micropilotes esta creciendo en Venezuela y en el mundo entero como una alternativa de fundación no solo para el clásico problema de recalce de edificaciones falladas o a ser adecuadas a las normas sísmicas vigentes con altura limitada de ejecución, sino también para la construcción de nuevas edificaciones sin restricciones de espacio, donde el uso de micropilotes representa ahorros en el tiempo de ejecución garantizando la integridad y buen comportamiento de la estructura de igual manera que los sistemas de fundaciones profundas comúnmente utilizados en estas circunstancias, entiéndase pilas perforadas o pilotes hincados. La tecnología de “Pali Radice” (Pilote Raíz o Micropilote) fue concebida después de la segunda guerra mundial por Fernando Lizzi y la empresa italiana Fondedile S.P.A. para la restauración de monumentos. Debido a la delicada e inestable condiciones de los monumentos dañados a reparar y de su sistema constructivo típico, mampostería, los micropilotes concebidos por Fernando Lizzi eran elementos de fundación con baja capacidad de carga que no alteraban significativamente el estado de tensiones en las

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estructuras recalzadas o restauradas que pusieran en riesgo la estabilidad de las estructuras. (Ver Figura 1) En el presente, como consecuencia del continuo mejoramiento de los equipos de perforación y la introducción de nuevos materiales para la construcción de micropilotes, estos son rutinariamente diseñados para capacidades de carga que pueden sobrepasar las 300 toneladas, incrementándose así el campo de aplicación de la tecnología, para abarcar el refuerzo sísmico de edificaciones existentes y la construcción de nuevas edificaciones sin restricciones de espacio, donde el uso de micropilotes representa ahorros en el tiempo de ejecución, garantizando la integridad y buen comportamiento de la estructura de igual manera que los sistemas de fundaciones profundas comúnmente utilizados en estas circunstancias, entiéndase pilas perforadas o pilotes hincados Figura 1: “Pali Radice” Concepción original del micropilote.

Definición de los Micropilotes Las fundaciones profundas están divididas en dos tipos generales: Fundaciones profundas instaladas con desplazamiento del suelo y en fundaciones profundas instaladas con reemplazo del suelo. Los micropilotes son elementos perforados (reemplazo del suelo) de pequeño diámetro instalados con lechada de cemento y con alta cuantía de acero. De la definición anterior se pueden hacer las siguientes observaciones: • Pequeño diámetro. Limitados a 300 mm o menos. Típicamente 100 a 219 mm. • Elementos perforados. Excluye pilotes hincados, e instalados a presión de dimensiones menores a 300 mm. • Lechada de cemento. Típicamente con lechada de agua cemento sin agregado y sin aditivos. • Alta cuantía de acero. Típicamente reforzados con camisa de perforación y/o barras de alta resistencia, la norma IBC 2006 establece que el acero de refuerzo debe ser responsable de soportar estructuralmente entre el 40% y el 100% de las cargas aplicadas, según sea el método constructivo.

Clasificación de los Micropilotes El comportamiento de los micropilotes es altamente sensitivo a su método de ejecución, por lo que los micropilotes se clasifican según su método constructivo en cuatro tipos diferentes mostrados en la Figura 2 y descritos en la Tabla 1. De los tipos de micropilotes definidos en la Tabla 1, los micropilotes Tipo A1 y B1 son los únicos utilizados hasta la fecha en Venezuela, debido a la ausencia en el mercado venezolano de camisas de perforación no recuperables adecuadas para el refuerzo

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estructural de los micropilotes y a la poca cantidad de equipos que puedan usar camisas de perforación; materiales y equipos que son comunes en los mercados Norte Americano, Europeo, y Asiático.

A

B

C

D

Figura 2: Clasificación de los micropilotes según su sistema constructivo. (Cortesía de Gómez et al. 2007)

Aplicaciones Los micropilotes son utilizados frecuentemente con dos finalidades: como soporte estructural y como refuerzo del suelo. La aplicación como refuerzo estructural incluye el recalce de fundaciones existentes con el objetivo de reemplazar las fundaciones profundas existentes, elevar la capacidad de la fundación existente para adecuarla a nuevas solicitaciones o normas sísmicas, reducción o prevención de asentamientos. También incluye su uso como fundación profunda para la construcción de estructuras nuevas y el soporte estructural temporal. (Ver Figura 3).

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Tabla 1: Clasificación de los micropilotes según su proceso constructivo. Tipo (Método de Inyección)

Subtipo

A1

Tipo A (Inyectado por Gravedad)

Tipo B (Inyectado a presión durante retiro de herramienta de de perforación)

Tipo C (Inyectado primariamente por gravedad, inyectado secundariamente a presión global)

Tipo D (Inyectado primariamente por gravedad o a presión, Tipo A o Tipo B, inyectado secundariamente por una o mas inyecciones globales a presión)

A2

Características de perforación Camisa de protección recuperable o sin protección. Camisa de protección no recuperable a todo lo largo.

A3

Camisa de protección no recuperable a lo largo de los suelos no competentes.

B1

Camisa de protección recuperable o sin protección.

B2

Camisa de protección no recuperable a todo lo largo.

B3


C1


C2


C3


D1


D2

D3

Características del refuerzo principal Armadura, barra central de alta capacidad, tubería o perfil estructural. Camisa de Protección. Camisa de protección en la parte superior. Barra central, tubería o perfil estructural en la parte inferior o extendiéndose a todo lo largo. Barra central de alta capacidad, tubería o perfil estructural. El uso de armadura es raro por u poca capacidad.

Características de la lechada

Lechada de cemento inyectada por gravedad en el fondo de la perforación a través de un tubo tremie. No se aplica presión de inyección.

Lechada de cemento inyectada por gravedad en el fondo de la perforación a través de un tubo tremie.

Camisa de Protección. Camisa de protección en la parte superior. Barra central, tubería o perfil estructural en la parte inferior o extendiéndose a todo lo largo. Barra central de alta capacidad, tubería o perfil estructural. El uso de armadura es raro por u poca capacidad. Camisa de Protección. Camisa de protección en la parte superior. Barra central, tubería o perfil estructural en la parte inferior o extendiéndose a todo lo largo. Barra central de alta capacidad, tubería o perfil estructural. El uso de armadura es raro por u poca capacidad.


Camisa de Protección.


Camisa de protección en la parte superior. Barra central, tubería o perfil estructural en la parte inferior o extendiéndose a todo lo largo.

Fuente: Tabla adaptada de FHWA (2000).

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Inyección a presión (< 10 bar) durante el retiro de las herramientas de perforación o a través de la camisa de protección no recuperable. Lechada de cemento inyectada por gravedad en el fondo de la perforación a través de un tubo tremie. 15 a 20 minutos después, inyección a presión (>10 bar) con el uso de manguera de reinyección o a través de la camisa de protección no recuperable. Lechada de cemento inyectada por gravedad en el fondo de la perforación a través de un tubo tremie. Horas después, inyección a presión (>10 bar) con el uso de manguera de reinyección con empacaduras o a través de la camisa de protección no recuperable tantas veces como sea necesario.

Figura 3: (Arriba) Micropilotes para fundación del nuevo viaducto Caracas La Guaira. (Izquierda Centro) Soporte estructural del terminal principal y torre de control del aeropuerto WashingtonDulles, para la construcción de sistema de transporte de pasajeros subterráneo, USA. (Centro) Recalce de Centro Comercial Líder bajo altura limitada para adecuación a cargas adicionales. (Derecha Centro) Soporte estructural de la fachada y zapatas perimetrales de un edificio histórico para la excavación y ejecución de un nuevo edificio resguardando la fachada histórica, Washington, USA. (Izquierda Abajo) Soporte estructural de la plaza de toros de Barcelona, para la excavación y construcción de un nuevo estacionamiento subterráneo, España. (Ischebeck 2007). (Derecha Abajo) Recalce de puente en la NJ Turnpike para adecuación a nuevas cargas vehiculares, Nueva Jersey, USA.

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Por otra parte, la aplicación de micropilotes como refuerzo del suelo incluye la estabilización de taludes y soporte de excavaciones, y la estabilización de estructuras por intermedio de redes reticuladas de micropilotes. (Ver Figura 4).

Figura 4: (Izquierda Arriba) Esquema de consolidación con micropilotes de la torre inclinada de Al-Hadba, Mosul, Irak. (Lizzi 1981). (Derecha Arriba) Soporte de excavación con micropilotes en roca, Escandinavia. (Bredenberg 2007). (Izquierda Abajo) Soporte temporal de excavación con micropilotes (muro tipo Berlín), Port Deposit, USA. (Derecha Abajo) Estabilización de talud con micropilotes en caballete (muro tipo A), Washington, USA.

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Ventajas Típicamente, la utilización de micropilotes es ventajosa con respecto a otros tipos de fundación profunda cuando: •

• • • •

Existen condiciones difíciles de suelo o roca, tal como en suelos con peñones u obstrucciones, en geología cárstica con vacíos u oquedades y diaclasas rellenas con arcilla blanda, y en proyectos donde es necesario perforar a través de fundaciones existentes. El acceso y el espacio de trabajo disponibles son limitados. Los micropilotes son especialmente ventajosos cuando la altura disponible es limitada. Existen limitaciones en cuanto a vibraciones y ruido que excluyen la hinca de pilotes. Es necesario perforar o excavar en roca dura y las cargas por columna son relativamente altas. Es necesario flexibilidad en la fundación o pilotes inclinados para soportar cargas laterales y cargas sísmicas.

Limitaciones Bajo ciertas circunstancias los micropilotes pueden presentar las siguientes limitantes: • • •

Capacidad lateral limitada cuando están instalados verticalmente. No aceptables como elementos de fundación en terrenos potencialmente licuables, debido a su gran esbeltez. Precios unitarios elevados con respecto a otros tipos de fundaciones profundas.

Métodos Constructivos y Materiales La construcción de micropilotes envuelve una sucesión de procesos, de los cuales los más significativos son la perforación, la colocación del refuerzo metálico, y la inyección.

Perforación Por lo general, la perforación se realiza independientemente de la inyección de lechada. La perforación de los micropilotes puede dividirse en dos categorías, perforación sin camisa de protección a hueco abierto, y perforación con camisa de protección, siendo la perforación sin camisa de protección el método mas común en Venezuela, porque la mayoría de las maquinas de perforar no son capaces de encamisar la perforación, sin embargo las maquinas de ultima generación (Figura 5) que están llegando al país, si son capaces de usar camisas de protección y estas son preferibles para asegurar la estabilidad de la perforación y permitir la instalación de micropilotes de mayor capacidad. Además del uso o no de camisa de protección, existen una gran variedad de brocas y martillos que pueden ser utilizados en la perforación dependiendo del tipo de suelo o roca a perforar. Entre las brocas más comunes se pueden nombrar las brocas Tri-Lama, planas con botones, convexas y las brocas Tri-Cono, mientras que los martillos pueden ser de cabeza o de fondo.

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Adicionalmente, existe un tercer parámetro que define la perforación y su efectividad, este tercer parámetro es el fluido de perforación, aire, agua, o lodo bentonítico, y la manera como el fluido es hecho circular a través de la perforación, circulación directa, o circulación reversa. Por lo general, el uso de lodo bentonítico no es recomendado para la perforación de micropilotes. En el proceso de circulación directa, el fluido es ingresado a la perforación a través de las barras de perforación y egresado de la misma, a través del espacio anular entre la barra y la perforación, arrastrando consigo los detritos y partículas de suelo cortadas por la broca, así como manteniendo las paredes de la perforación estables. En el caso de la circulación reversa, el fluido de perforación ingresa a través del espacio anular de una barra de perforación con doble pared y egresa de la perforación por la oquedad central de la barra, permitiendo el arrastre mas eficiente de las partículas de suelo y detritos, y la posibilidad de una mejor identificación de los estratos atravesados por la perforación. Cuando el fluido de perforación es aire, para poder arrastrar las partículas de suelo detritos eficientemente, y avanzar la perforación con menor desgaste de los martillos demás accesorios, se necesita una velocidad de aire ascendente de 900 a 1500 m/min, presiones de aire en el orden de 6 a 25 bar, dependiendo del tipo de suelo o roca perforar, del diámetro y profundidad de la perforación.

y y y a

En suelo, la perforación puede ejecutarse utilizando una hélice continua (ver Figura 6), avanzando una camisa sola con inyección de agua, o usando brocas especiales para terrenos blandos como la broca Tri-Lama, en este ultimo sistema, el avance se logra por rotación e inyección de agua o aire por circulación directa.

Figura 5: Maquinas de última generación capaces de instalar camisas de protección.

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El avance de la camisa de protección o de la broca Tri-Lama con agua no se recomienda donde existan estructuras vecinas ya que el agua inyectada puede ocasionar asentamientos, hidrofractura, o levantamiento de la superficie del terreno. En estos casos es recomendable utilizar un sistema “Duplex” en el cual se avanza la barra de perforación al mismo tiempo que la camisa de protección permitiendo que el agua o aire inyectado durante la perforación egrese a la superficie a través del espacio anular entre la barra y la camisa de protección (circulación directa).

Figura 6: (Izquierda) Hélice Continua. (Derecha) Sistema “Duplex” de perforación.

En roca, dependiendo de las condiciones geológicas la perforación se avanza a hueco abierto o con camisa de protección. La perforación a través de roca y a través de obstrucciones se realiza casi exclusivamente con martillos de fondo. (Ver Figura 7)

Refuerzo Inyección

Figura 7: (Izquierda) Esquema del mecanismo de circulación reversa (Esquema tomado del portal de Numa Hammers), (Centro y Derecha) Martillos de fondo y accesorios.

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Refuerzo Metálico El refuerzo metálico de los micropilotes dependerá de las solicitaciones a soportar, y de la rigidez necesaria para limitar las deformaciones. El refuerzo metálico puede ser colocado antes o después de la inyección de la lechada. El refuerzo metálico puede consistir de una armadura convencional elaborada con cabillas (Fy = 4200 kg/cm2), de una barra roscada central de alta capacidad (Fy > 4200 kg/cm2), de varias barras roscadas centrales de alta capacidad, de tuberías de acero, o de perfiles estructurales de acero. Sin embargo la tendencia mundial es la de usar barras roscadas de alta capacidad y tuberías de acero también de alta capacidad, bien sea por separado o en conjunto. Estos elementos son de rápida y fácil colocación debido a que son roscados y vienen en diversas longitudes que se adaptan a las condiciones de los proyectos, lo que ha permitido que el costo de los micropilotes se compare al de otros tipos de fundaciones profundas, inclusive para los casos donde no hay limitaciones de espacio o altura. En Venezuela, aunque se pueden importar las barras roscadas de alta capacidad y se pueden conseguir las tuberías de acero, estas últimas por lo general no son roscadas adecuadamente y no son de alta capacidad, por lo que es necesario su importación, lo que ha hecho este tipo de refuerzo metálico muy raro, favoreciendo el uso de armaduras convencionales de cabillas, perfiles metálicos y tuberías de acero de baja capacidad (Fy = 2410 kg/cm2). Como consecuencia de lo anteriormente mencionado, los micropilotes de alta capacidad no se han usado con frecuencia en el país. •

Armaduras convencionales de cabillas: Cabillas convencionales que cumplan con las normas ASTM A615 y ASTM A706 (Fy = 4200 kg/cm2) son colocadas individualmente, en grupo separadas por centralizadores/separadores, o en grupo unidas por zunchos helicoidales.

•

Barras roscadas de alta capacidad: Barras con rosca continúa como las barras Dywidag y Williams que cumplen con las normas ASTM A615 y ASTM A722 (Fy de hasta 10350 kg/cm2). La rosca continua en la barra no solamente mejora la adhesión entre la barra y la lechada, sino que permite cortar la barra en cualquier lugar, y empatarla nuevamente usando manguitos restableciendo la capacidad de la barra en un ciento por ciento. De igual manera también se facilita la conexión entre los micropilotes y la superestructura mediante el uso de planchas de acero sujetadas a la barra roscada por medio de tuercas hexagonales. (Ver Figura 8)

•

Barras roscadas de núcleo abierto de alta capacidad: Barras con rosca continua y huecas en toda su longitud como las barras TITAN Ischebeck, Dywidag MAI, y Williams. Además de las ventajas que presenta el refuerzo metálico descrito en el punto anterior, la oquedad central permite el uso de la barra de refuerzo como barra de

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perforación y manguera de inyección, acelerando el proceso constructivo significativamente. (Ver Figura 8) •

Tubería de acero: Debido al auge a nivel mundial de querer soportar solicitaciones axiales, laterales y momentos flectores con los micropilotes, la tendencia es utilizar este tipo de refuerzo metálico. La tubería de refuerzo puede ser colocada de dos maneras, usándola como camisa de protección de la perforación, o colocando una tubería de acero de menor diámetro dentro de la perforación a hueco abierto o dentro de la camisa de protección recuperable. En el mercado internacional, se prefiere el uso dual de la tubería como camisa de protección durante la perforación y como tubería de refuerzo permanente, por lo que las tuberías vienen roscadas en sus extremos para ser conectadas fácilmente a la maquina perforadora en secciones de adecuada longitud de acuerdo a los requerimientos del proyecto. Por lo general estas tuberías con doble propósito cumplen con las normas API 5CT o API 5L (N-80, Fy = 5500 kg/cm2). La practica en Venezuela se limita mas comúnmente al uso de tuberías de refuerzo a ser colocadas una vez la perforación ya se ha completado y por lo general cumplen con las normas ASTM A53, A519, A252, y A106 (Fy = 2410 kg/cm2) a excepción de obras especiales, como el caso del nuevo viaducto Caracas-La Guaira, donde se utilizaron tuberías de refuerzo de alta capacidad (Fy = 5500 kg/cm2) importadas de Italia, sin embargo estas tampoco se utilizaron como camisa de protección. (Ver Figura 8) Adicionalmente, en el mercado internacional, se esta recomendando el uso de tubería de refuerzo en la parte superior (primer metro) de todos los micropilotes para mejorar el comportamiento y rigidez de la conexión del micropilotes con la superestructura y evitar daños a la lechada durante la excavación del cabezal.

•

Perfiles estructurales de acero: Perfiles estructurales de acero que cumplan con las normas ASTM A-36 (Fy = 2500 kg/cm2) tipo IPN o UPN. Este tipo de refuerzo metálico presenta la desventaja de tener una resistencia a la cedencia muy baja, además de tener una dirección débil en cuanto a su resistencia a momentos flectores. Constructivamente, también presenta el inconveniente de necesitar de soldaduras para el solape de las secciones en el caso de requerirse secciones mayores a 12 metros o en proyectos con altura limitada. (Ver Figura 8)

De lo anteriormente expuesto se evidencia que el mercado nacional se ve severamente limitado por el tipo de refuerzo metálico disponible para la ejecución de micropilotes.

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Figura 8: (Arriba Izquierda) Barras roscadas de alta capacidad, nótese el uso de centralizadores y manguitos de conexión. (Arriba Derecha) Barras roscadas con núcleo abierto. (Centro Izquierda) Tubería de acero con doble propósito, camisa de protección y tubería de refuerzo tipo API N-80, típicamente con conexiones macho-hembra (Fotografía tomada del portal de Star Iron Works). (Abajo Izquierda) Perfiles Estructurales IPN. (Centro Derecha y Abajo Derecha) Tuberías de refuerzo utilizadas en el nuevo Viaducto Caracas-La Guaira, conexión con utilización de acoples externos de mayor diámetro.

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Inyección Como se indico anteriormente, la inyección de la lechada es uno de los factores preponderantes en la ejecución y comportamiento de los micropilotes. La importancia de la lechada radica en que la lechada es la responsable de transmitir los esfuerzos entre el refuerzo metálico y el terreno de fundación, resiste en el peor de los casos el 40% de la totalidad de las tensiones a los que esta sometido el micropilote, y actúa como medio protector del acero de refuerzo. Por estas razones, la lechada debe ser capaz de tener una resistencia a la compresión a los 28 días de 280 a 350 kg/cm2, pero a su vez debe ser también capaz de ser bombeable, por lo que la lechada es normalmente una mezcla limpia de agua y cemento con una relación agua-cemento de 0,45 a 0,50 por peso. La lechada además de ser bombeable, necesita ser estable (retracción y sangramiento) y duradera. La necesidad de tener una lechada suficientemente fluida para ser bombeable, es algunas veces malinterpretado llevando a los ingenieros a especificar mayores relaciones agua-cemento, lo cual tiene un impacto negativo en la resistencia, durabilidad y estabilidad de la lechada.

1,9 1,8 1,7 1,6 0,40

0,50

0,60

0,70

(kg/cm2)

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Resistencia a la Compresión

Gravedad Especifica

La resistencia a la compresión puede ser estimada en campo con bastante exactitud utilizando una balanza tipo baroid, la gravedad especifica esperada de la lechada con las relaciones agua/cemento especificadas anteriormente esta en el rango de 1,80 a 1,90. La toma de cubos de lechada, por lo general no se considera necesario una vez comenzada la obra y aprobada la mezcla de lechada a utilizarse siempre y cuando se revise la gravedad especifica de la misma frecuentemente. (Ver Figura 9)

800 700 600 500 400 300 200 100 0 1,5 1,6

Relación Agua Cemento w/c

1,7 1,8

1,9

2

2,1 2,2

Gravedad Especifica 3 Dias

7 Dias

28 Dias

Figura 9: Grafico de relación entre gravedad especifica, relación agua cemento y resistencia a la compresión a los 28 días de la lechada de cemento (Datos de ensayos realizados personalmente para Schnabel Engineering)

En algunos países como Italia y Gran Bretaña se acostumbra a añadir arena a la lechada, sin embargo, la adición de arena no es necesaria al menos que la lechada este migrando hacia el suelo circundante debido a terrenos extremadamente sueltos, presencia de cavidades, cavernas, o fracturas en la roca. Si no se logra parar la migración de la lechada con la adición de arena bajo las circunstancias descritas anteriormente, se recomienda

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ejecutar una inyección primaria, esperar que el mortero fragüe y volver a perforar e inyectar el micropilote hasta que se logre consolidar el suelo o el macizo rocoso. No se deben utilizar aditivos excepto por aditivos que mejoren la fluidez de la lechada como reductores de agua de alto rango, sin embargo son raras las oportunidades donde se requiera de su uso. La lechada debe preparase en mezcladoras coloidales de “alto corte”, donde la lechada es bombeada tangencialmente una y otra vez dentro de un recipiente circular generándose un remolino. Estas mezcladoras producen una mezcla intima de la lechada sin grumos lo cual es esencial para calidad del micropilote. No se debe mezclar la lechada en mezcladoras de paletas utilizadas para concreto. (Ver Figura 10) En cuanto a la inyección de la lechada, ya se describió anteriormente que la inyección es el factor primordial en la clasificación de los micropilotes y su capacidad geotécnica, estos pueden ser inyectados por gravedad, inyectados a presión durante retiro de herramienta de de perforación, o inyectados a presión en dos o mas etapas. En la inyección por gravedad, la lechada es introducida en el fondo de la perforación a través de una tubería de inyección de aproximadamente 12 a 25 mm de diámetro, esta tubería puede ir ascendiendo a medida que la lechada va ocupando el volumen de la perforación, pero siempre debe estar sumergida por debajo del nivel de lechada para garantizar el arrastre de los detritos y partículas de suelo remanentes de la perforación. La inyección por gravedad se considera terminada cuando la lechada expulsada de la perforación se encuentra limpia de partículas de suelo o detritos, y su consistencia medida a través de su gravedad especifica utilizando una balanza tipo baroid es igual a la gravedad especifica de la muestra antes de salir del tanque de agitación. Por su parte la inyección a presión a través del la herramienta de perforación, se realiza en general a través de la camisa de protección no recuperable, la cual es provista de una tapa en su parte superior conectada a la bomba de lechada y un manómetro que indica la presión de inyección. Las presiones de inyección típicas están en el rango de 5 a 10 bar con la finalidad de restituir las presiones geoestáticas en el suelo que se pudieron haber visto reducidas durante el proceso de perforación, consolidar los estratos de suelo grueso y roca fracturada, y aumentar la fricción entre la lechada y el terreno, incrementando así la capacidad geotécnica del micropilote. Sin embargo se recomienda limitar la presión de inyección a 0,2 bar por metro de profundidad en suelos sueltos y a 0,4 bar por metro de profundidad en suelos densos, con la finalidad primordial de controlar el levantamiento del terreno alrededor del micropilote, y de no exceder la capacidad que tiene el suelo de formar un sello entre la perforación y la camisa de protección no recuperable. La inyección en varias etapas, por lo general consiste en la inyección del micropilote siguiendo cualquiera de los dos procesos descritos anteriormente como primera etapa, y

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la post inyección de zonas localizadas del fuste del micropilote con tuberías tipo Manchette, utilizando lechadas mas fluidas con relaciones agua cemento del orden de 0,50 a 0,75 por peso y presiones de inyección que pueden llegar a 80 bar. Debido a precolación de la lechada en el terreno, retracción y sangramiento “Bleed” de la lechada, es necesario colmar la perforación con lechada a medida que esta fragua, y en casos en que la conexión entre la estructura y el micropilotes es critica y no se ha utilizado tubería de acero para la conexión, se debe utilizar lechada no retráctil para completar el volumen de lechada en el micropilote.

Figura 10: (Arriba Izquierda) Diagrama de mezcladora coloidal (Cortesía de Hany Mixers). (Abajo Izquierda) Inyección de lechada a presión. (Derecha) Compresor y bomba de alta presión.

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Consideraciones de Diseño Consideraciones Iniciales de Diseño El proceso de preselección del tipo, longitud y espaciamiento de los micropilotes es similar al seguido para otros tipos de fundaciones. Sin embargo, los aspectos discutidos a continuación son particulares a los micropilotes. En casos de recalce, es preciso determinar la carga a ser transmitida por la estructura a los micropilotes en proporción con la capacidad de carga de las fundaciones existentes y las rigidezes axiales de cada uno de los elementos de fundación incluyendo a los micropilotes, como se describe en la Figura 11, tomada de Englert et al. 2006. Los micropilotes pueden ser perforados hasta profundidades mucho mayores que otros tipos comunes de fundación profunda de acuerdo con el tipo de equipos disponibles, diámetro de perforación disponibles, y tipo de suelo. Cuando las cargas por columna son grandes y la roca se encuentra en los primeros veinte metros, normalmente se prefiere empotrarlos en la roca. En roca dura y sana, la longitud de empotramiento de los micropilotes raramente excede 2 a 3 metros. En rocas más blandas, la longitud de empotramiento puede llegar a ser 6 metros. Si no existe roca a profundidades adecuadas, los micropilotes se pueden empotrar en un estrato de suelo portante, el cual es definido según las Especificaciones de Diseño de Puentes de Carreteras de la Asociación Japonesa de Carreteras (2002) como: • • •

Un estrato cohesivo con valores de Nspt promedio de al menos 20 golpes/pie. Un estrato de arena o grava con valores de Nspt promedio de al menos 30 golpes/pie. Otros estratos de consistencia más suave o densidad relativa más suelta que los estratos descritos anteriormente, siempre y cuando se demuestre su competencia por medio de pruebas de carga.

En general, la longitud de empotramiento en suelos o rocas no debe exceder 12 a 15 metros, ya que la transferencia de carga al terreno a lo largo del empotramiento no es uniforme debido a la flexibilidad del micropilote, y generalmente se cargan más los primeros metros del empotramiento. Se estima que el límite práctico de la longitud de los micropilotes oscila alrededor de 40 a 50 metros de profundidad. Si bien micropilotes de longitudes mayores son posibles, su diseño debe hacerse tomando en consideración otros factores tales como la deformación del micropilote bajo cargas de servicio, utilización de camisas de perforación mas rígidas para evitar curvatura excesiva del micropilote, presiones de aire mayores durante la perforación, uso de equipos con mayor torque para poder avanzar la perforación, y el uso de equipos de mayor peso para poder extraer las herramientas de perforación.

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P Columna Cabezal Existente

Suelo

Es

δ1

E1 Pilote Existente

P1

Condición Original P + ΔP Columna Extensión de Cabezal Existente

Suelo

Es

δ2

E1

E2 P2

Pilote Existente

P1'

Pilote de Recalce

Condición con Recalce Asentamiento Elástico y Carga por Pilote Correspondiente a la Condición Original P E × A1 × δ 1 δ1 = P1 = 1 n1 × E1 × A1 E s × ( B × L − n1 × A1 ) L1 + L1 B Asentamiento Elástico y Carga por Pilote Correspondiente a la Condición con Recalce P + ΔP E × A1 × δ 2 E × A2 × δ 2 ' ' δ2 = P1 = 1 P2 = 2 n1 × E1 × A1 E s × ( B × L − n1 × A1 ) n2 × E 2 × A2 L1 L2

L1 δ1 y δ2, P y ΔP, P1 y P1’, P2, A1 y A2, L1 y L2, B y L, E1, E2 y Es

+

B

+

L2

asentamientos de la fundación en la condición original y la condición con recalce respectivamente. carga sobre la fundación en la condición original y el aumento de carga de la condición con recalce respectivamente. reacciones en cada uno de los elementos de fundación existentes en la condicione original y en la condición con recalce respectivamente. reacción de cada pilote de recalce. áreas transversales de los elementos de fundación existentes y de recalce respectivamente. longitudes de los elementos de fundación existentes y de recalce respectivamente. dimensión ancho y largo del cabezal existente. módulos de elasticidad de los elementos de fundación existente, elementos de recalce y suelo de fundación respectivamente.

Figura 11: Procedimiento elástico aproximado para la determinación de la carga a transferir a micropilotes en aplicaciones de recalce de estructuras.

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El espaciamiento típico de los micropilotes es de 90 a 120 cm centro de micropilote a centro de micropilote. En aplicaciones de recalce de estructuras sobre pilotes convencionales el espaciamiento entre los centros de ambos pilotes es típicamente 100 cm, que por lo general es menor a 2,5 veces el diámetro de los pilotes convencionales existentes y el efecto de grupo debe ser considerado en el diseño. Por razones constructivas, los micropilotes deberán ser ubicados como mínimo a 50 cm de cualquier obstáculo, así como del borde de los cabezales existentes o anexos de cabezales existentes. Existen diversos códigos a nivel internacional, que regulan el diseño de los micropilotes, las normas de mayor relevancia son: El manual de diseño y construcción de micropilotes de la FHWA-SA-97-070, El Eurocódigo 7, El Internacional Building Code IBC2006, y las normas de la Asociación Japonesa de Micropilotes de Gran Capacidad JAMP2002. La Figura 12 muestra las diferentes partes y componentes de un micropilote de alta capacidad, cuyas consideraciones de diseño discutiremos a continuación.

Conexión entre cabezal y micropilote

Cabezal Estrato no portante

Zona protegida con camisa de acero (min. 1 metro)

Estrato portante

Empotramiento

Lechada

Barra de refuerzo

Figura 12: Diferentes componentes y zonas de un micropilote de alta capacidad.

Estado Límite de Resistencia Geotécnico Comúnmente se asume que los micropilotes derivan toda su capacidad a través de fricción o adherencia en el contacto entre la lechada y el suelo alrededor del micropilote, mientras la contribución por punta es despreciable, por lo que la resistencia ultima a compresión y a tracción son iguales desde el punto de vista geotécnico.

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La experiencia indica que la adherencia o fricción a lo largo de la zona de empotramiento de los micropilotes es generalmente mayor que la de pilas perforadas (diámetros mayores a 30 cm). Esto obedece a la mecánica de deformación de un medio que rodea a una inclusión de pequeño diámetro y al proceso de perforación e inyección de los micropilotes. La Tabla 2 muestra los valores típicos de adherencia que se utilizan comúnmente en el cálculo de la longitud de empotramiento de los micropilotes. Estos valores son generalmente conservadores. Sin embargo, debido a la gran incidencia que tiene el método constructivo, en la mayoría de los casos se deben ensayar micropilotes de prueba para verificar la capacidad de diseño. Tabla 2: Resumen de valores últimos de adherencia en micropilotes, αult (Adaptada de FHWASA-97-070)

Tipo de micropilote Tipo de terreno Limos y arcillas Arenas y gravas Roca blanda a media Roca dura

A

B

C

D

0,35-1,20 kg/cm2 0,70-2,65 kg/cm2 2,05-20,70 kg/cm2 13,80-42,00 kg/cm2

0,35-1,90 kg/cm2 0,70-3,60 kg/cm2

0,50-1,90 kg/cm2 0,95-3,60 kg/cm2

0,50-1,90 kg/cm2 0,95-3,85 kg/cm2

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

La longitud de empotramiento es entonces calculada siguiendo la ecuación presentada a continuación.

Lemp =

P * FS α ult * π * D

Ecuación 1

Donde: P

αult D FS

carga de servicio del micropilote. adherencia última o nominal entre la lechada y el suelo (Tabla 2). diámetro de la perforación. factor de seguridad, típicamente entre 2 y 2,5.

En el caso de micropilotes instalados en suelos de relleno o en suelos susceptibles a asentarse considerablemente, se debe evaluar la posibilidad de cargas adicionales producto de fricción negativa. Sin embargo, debido a que los micropilotes son en esencia pilotes de fricción, y además a que son elementos de fundación mucho más flexibles que los elementos de fundación profunda convencionales, la fricción negativa es de rara ocurrencia en micropilotes, por lo que solo se suele despreciar el aporte de la fricción en el estrato de relleno o susceptible a asentarse considerablemente.

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La fricción negativa pudiese ser de mayor consideración cuando los micropilotes están sometidos a cargas axiales muy bajas por lo que resulta conveniente reducir el coeficiente de fricción a lo largo del estrato de suelos de relleno o susceptibles a asentamientos considerables mediante el uso de camisas de refuerzo metálicas de diámetros cercanos al diámetro de la perforación, reduciendo de esta manera la posibilidad de tener un contacto directo entre la lechada y el suelo. En cuanto a los efectos de grupo, se siguen los conceptos de factores de eficiencia típicos de otros sistemas de fundaciones profundas. Los micropilotes tipo A tiene un factor de eficiencia igual a 1, siempre y cuando el espaciamiento centro a centro de los micropilotes es 2,5 veces su diámetro, mientras que para micropilotes tipo B, C, y D, este factor puede ser mayor a 1 debido al mejoramiento del suelo circundante producto del proceso de inyección de la lechada. Sin embargo, este potencial factor de eficiencia mayor a 1, no es utilizado en la práctica común.

Estado Límite de Resistencia Estructural El diseño estructural de los micropilotes se realiza en general en base al concepto de las tensiones admisibles en la lechada y en el acero de refuerzo, estas tensiones admisibles son variables de acuerdo al código o norma que se utilice, la Tabla 3 muestra los valores de tensión admisible para los tres códigos que regulan específicamente el diseño de micropilotes mencionados anteriormente. Tabla 3: Tensiones admisibles para el cálculo estructural de micropilotes.

Código Acero de Refuerzo Lechada de Cemento

FHWA-SA-97-070 Compresión Tracción

IBC 2006 Compresión Tracción

JAMP 2002 Compresión Tracción

0.47Fy

0.55Fy

0.40Fy

0.60Fy

0.58Fy

0.58Fy

0.40f’c

0

0.33f’c

0

0

0

Como se observa de la Tabla 3, la lechada es únicamente considerada en el cálculo estructural a compresión en los códigos de la FHWA e IBC, siendo completamente obviada en las normativas japonesas JAMP. Adicionalmente, la Norma IBC 2006 exige que el acero de refuerzo tome al menos 40% de la carga para las porciones de micropilotes inyectadas dentro de camisas de protección, o dentro de una perforación en roca, o cuando se utiliza lechada como medio de perforación. En las porciones de micropilote inyectadas en una perforación a cielo abierto en suelo, no se debe considerar el aporte de la lechada, al menos que esta se encuentre dentro de una tubería de refuerzo, instalada luego de ser inyectado el micropilote, en cuyo caso se podrá tomar en consideración la lechada adentro de la tubería de refuerzo.

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Aplicando lo anteriormente expuesto, la Ecuación 2 se aplica a las diferentes secciones del micropilote para determinar su capacidad estructural. En muchos casos, la sección del micropilote en la parte superior de su empotramiento, debajo de la punta de la camisa, es la que controla el diseño. Padmisible = φ l × f ' c × Al + φ a × Fy b × A b +φ a × Fy c × Ac

Ecuación 2

Donde: φl factor de reducción sobre la resistencia de la lechada (Tabla 3). factor de reducción sobre la resistencia del acero (Tabla 3). φa Al área de lechada. Ab área de la barra de refuerzo. Ac área de la camisa de refuerzo. f’c resistencia de la lechada. Fyb resistencia del acero de la barra. Fyc resistencia del acero de la camisa. Para garantizar la compatibilidad de deformaciones unitarias entre la lechada y el acero en compresión, la cual corresponde a una deformación unitaria de 0.003, la resistencia del acero se limita a un máximo de 6000 kg/cm2. Para micropilotes sometidos a tracción, por compatibilidad de deformaciones entre la camisa y la barra de refuerzo, solo se considera la capacidad del acero tomando en cuenta la menor resistencia (Fy) entre la camisa y la barra. Como la parte superior de los micropilotes atraviesa comúnmente estratos muy blandos, esta se debe reforzar con mínimo 1 metro de tubería de refuerzo para rigidizar y garantizar una buena conexión con el cabezal. En caso de que el micropilote atraviese estratos muy blandos o cavidades en la roca, y la rigidez del micropilote no sea adecuada, el micropilote pudiese pandear. Para evaluar la posibilidad de pandeo del micropilote, se puede hacer uso del concepto desarrollado por Bjerrum (1957) de la carga crítica obtenida según la Ecuación 3. Pcr =

π2 ×E×I L2

+

K s × L2

Ecuación 3

π2

Donde: E I L Ks

módulo de elasticidad del material del micropilote. momento de inercia del micropilote. longitud sin soporte lateral o longitud libre del micropilote. módulo de reacción lateral del suelo. (No se debe confundir con el módulo de reacción de la subrasante).

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Gómez y Cadden (2002) reformularon la Ecuación 3, de la siguiente manera, donde A es el área transversal del micropilote, y todos los demás términos ya han sido definidos.

Ks ≤

1 ⎡⎛ I ⎞ ⎛ E ⎞⎤ ⎢⎜ 4 ⋅ 2 ⎟ ⋅ ⎜ 2 ⎟⎥ ⎢⎣⎝ A ⎠ ⎜⎝ Fy ⎟⎠⎥⎦

Ecuación 4

La ecuación 4 se representa gráficamente en la Figura 13, nótese que al valor de la expresión entre corchetes en la ecuación 4 se denomina en la figura Factor del Pilote (FP). Cualquier combinación del factor del micropilote (FP) y suelo (Ks) puede ser representada por un punto en el diagrama. Un micropilote representado por un punto a la derecha de la línea fallará bajo compresión pura antes de pandear, mientras que un micropilote representado por un punto a la izquierda de la línea, pudiera pandear antes de fallar por compresión. Si el pilote es sometido a cargas excéntricas su pandeo debe evaluarse por métodos numéricos. Si el resultado de la evaluación de pandeo anteriormente explicada es que el micropilote puede fallar por pandeo antes que por compresión pura, la capacidad estructural a compresión debe ser reducida utilizando el método del código ASD para vigas-columnas como se indica en las siguientes ecuaciones.

Modulo de Reacción Lateral del Suelo, Ks (Kg/cm2)

1000

Usar Fy

100

10

1

0,1 0,001

Revisar Capacidad del Micropilote Incluyendo Pandeo

0,01

0,1

1

10

Factor del Pilote, FP (cm2/Kg)

Figura 13: Gráfico para evaluación preliminar de pandeo en micropilotes solicitados por cargas centradas (adaptado de Gómez y Cadden 2002).

Padmisible = [ φl f ' c Al + φa Fy min ( Ab + Ac )]

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Fa

φa Fy min

Ecuación 5

Donde: Fymin mínima resistencia entre el acero de la barra y el de la camisa. Fa resistencia del acero incluyendo el efecto del pandeo (Ver Ecuación 6), y todos los demás términos ya han sido definidos. ( KLl / r ) 2 Fa = φa Fy min [1 − ] 2Cc 2

Cuando

0 < KL l / r ≤ Cc

Ecuación 6 Fa =

φ aπ 2 E a

Cuando

( KLl / r ) 2

KL l / r > Cc

Donde: K Ll r Cc Ea

factor de longitud efectiva. longitud libre del micropilote. radio de giro del acero de refuerzo del micropilote definido por la Ecuación 7. módulo de elasticidad del acero. Cc =

2π 2 E a Fy min

Ecuación 7

Por lo general los micropilotes para soporte estructural no son solicitados a tensiones de flexo-compresión porque son casi siempre, sino siempre, instalados en grupos, y los momentos son descompuestos en fuerzas axiales de compresión y tracción. Así mismo, también son raros los casos en que se ven sometidos a tensiones cortantes, debido a que en casos donde la estructura someta a la fundación a cargas horizontales, los micropilotes presentan la ventaja de poder ser instalados inclinados para tomar las cargas horizontales axialmente. Sin embargo, en estos casos es imprescindible que la conexión entre el micropilote y el cabezal sea cuidadosamente detallada, ya que se ha observadlo que la falla de estructuras sobre pilotes inclinados durante eventos sísmicos es bastante corriente debido a falta de rigidez de la conexiones. Los micropilotes en construcciones nuevas están conectados a cabezales, los cuales pueden ser diseñados de acuerdo con los códigos de construcción de concreto reforzado. Sin embargo, debido al tamaño relativamente pequeño de la sección transversal del micropilote, se pueden generar niveles de tensiones que no son típicos en el diseño de cabezales para otras aplicaciones. En el caso de construcciones existentes, los micropilotes pudieran ser instalados a través de zapatas o cabezales existentes, lo cual pudiera generar cargas concentradas inusuales en las zapatas, las cuales deben ser verificadas. La Figura 14 muestra algunas conexiones típicas entre los micropilotes y el concreto, bien sean existentes o nuevos. Uno de los aspectos importantes en la instalación de micropilotes a través de zapatas existentes es a tensión de adherencia lechada-concreto en la conexión. Los valores 23

típicamente usados varían entre 7 a 14 kg/cm2 para contacto directo entre la lechada y el concreto y valores más altos de hasta 21 kg/cm2 cuando se utilizan anillos de corte o rugosidad intencionalmente creada en el concreto existente. Plancha

Concreto Existente

Concreto Nuevo

Rigidizador

Figura 14: Detalles de conexiones típicas entre micropilotes y cabezales.

Investigaciones recientes de Gómez y Cadden 2006 indican que debe tenerse sumo cuidado al utilizar valores de adherencia lechada-concreto superiores a los 14 kg/cm2. La resistencia de la conexión no solo esta definida por la adherencia sino también por el refuerzo de la zapata, el cual confina al micropilote, a mayor confinamiento mayor capacidad de la conexión por fricción. Si el refuerzo no es suficiente o no confina adecuadamente al micropilote, se puede producir una falla abrupta una vez que se alcanza el límite de adherencia. Otro de los resultados interesantes de la mencionada investigación fue la relación inversa entre el espesor del espacio anular y la adherencia unitaria, a mayor espacio anular

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(mayor diferencia de diámetro entre la perforación del concreto existente y el refuerzo del micropilote) menor capacidad de la conexión. En algunos casos, un nuevo cabezal o anexo al cabezal se conecta a la zapata existente. En este caso la conexión entre el concreto nuevo y el existente se logra mediante el uso del concepto de corte-fricción y la instalación de insertos de acero en el concreto existente. El cabezal nuevo debe revisarse por aplastamiento, punzonado y flexión siguiendo las recomendaciones de las Normas ACI 318 o Covenin 1753 vigentes referentes a concreto reforzado.

Estado Límite de Servicio La predicción de las deformaciones axiales de un micropilote, puede en ocasiones controlar el diseño de los mismos. Adicionalmente, en recalce de estructuras para adecuación a normas sísmicas, se requiere compatibilidad de deformaciones entre los pilotes existentes y los micropilotes de adecuación, para lo cual se requiere de la rigidez axial de los elementos de fundación, de manera de ser incluida en modelo estructural global. La magnitud de la deformación elástica esta dictada por la carga aplicada y la longitud cargada del micropilote. Si el micropilote estuviese apoyado únicamente en su punta, caso hipotético que no sucede en los micropilotes, la deformación elástica seria únicamente dependiente de la carga aplicada ya que la longitud cargada del micropilotes sería la longitud total del mismo. Sin embargo, en el caso real de micropilotes, a medida que la carga aumenta, la adherencia última entre el suelo y el micropilote en la parte superior del empotramiento del micropilote es alcanzada, el micropilote comienza un proceso de reducción local de la adherencia hasta su estado residual y la longitud elástica aumenta, por lo que la deformación elástica es dependiente tanto de la carga como de la longitud del micropilote sujeto a un estado de tensiones de adherencia residuales. La deformación elástica de un micropilote puede estimarse según la siguiente ecuación:

Δ elastica = Donde: Δelástica P L AE

P× L AE

Ecuación 8

deformación elástica. carga aplicada. longitud elástica. rigidez axial del micropilote.

La longitud elástica del micropilote se suele estimar para casos de micropilotes empotrados a lo largo de toda su longitud como la mitad de la longitud total del micropilote, y para casos donde el empotramiento ocurre únicamente a lo largo de un determinado segmento del micropilote como la longitud no empotrada mas la mitad de la longitud de empotramiento.

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Por su parte, la rigidez del micropilote debe considerar la contribución tanto del acero de refuerzo como la contribución de la lechada en el caso de micropilotes solicitados a compresión, y solamente la contribución del acero de refuerzo en el caso de micropilotes solicitados a tracción. La contribución de la lechada también dependerá del confinamiento de la misma. Basado en los resultados de pruebas de carga y ensayos de laboratorio, se puede estimar el módulo de elasticidad de la lechada como 31000 MPa para lechada confinada por tubería de refuerzo, y como 23000 MPa para lechada no confinada. La magnitud del asentamiento permanente del micropilote también debe ser estimada en base al método constructivo utilizado así como en la competencia de los estratos de suelo atravesados por el micropilote. La magnitud de los asentamientos permanente puede estar en el orden de 2 a 5 mm para la mayoría de los casos de aplicación de micropilotes. Las magnitudes de las deformaciones elásticas y asentamientos permanentes pueden ser determinada mediante pruebas de carga cíclicas que permitan ir calculando la longitud elástica del micropilote a medida que se va aplicando la carga axial. Siendo el asentamiento permanente la deformación remanente al culminar la prueba de carga, y la deformación elástica la diferencia entre la deformación pico y el asentamiento permanente. La prueba de carga es método más efectivo de determinar las deformaciones de un micropilote bajo la carga aplicada y además permite verificar el diseño geotécnico y estructural. En el caso de que la longitud elástica del micropilote en la prueba de carga alcance una profundidad igual a la mitad del empotramiento o mayor, esto es una indicación de que el factor de seguridad geotécnico no es adecuado, requiriéndose micropilotes de mayor longitud.

Conclusiones y Recomendaciones La tecnología de micropilotes ha ganado rápida aceptación luego de las obras recientemente ejecutadas en Venezuela con micropilotes de gran capacidad. Sin embargo, la ausencia en el mercado de materiales ideales para la construcción de micropilotes de alta capacidad, hacen de su crecimiento lento y casi exclusivamente aplicable en casos muy especiales donde otras opciones de fundación no son posibles o los lapsos de ejecución son muy cortos. El diseño de los micropilotes y su comportamiento depende en gran medida, quizás mas que cualquier otro tipo de fundación profunda, del método constructivo, por lo que es imperante realizar pruebas de carga en todas las obras para confirmar los parámetros de diseño escogidos y el método de instalación. El uso de camisa de refuerzo permite cargar los micropilotes mayormente, no solo por su aporte estructural, sino por el confinamiento que da a la lechada, pudiendo aumentar la rigidez axial de la lechada y la resistencia al aplastamiento de la misma por el efecto de

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confinamiento. Adicionalmente, permite una conexión más rígida entre el micropilote y la estructura. Finalmente, es necesario avocarse comportamiento de micropilotes, comportamiento ante solicitaciones fundamental para el desarrollo futuro nuevas áreas de aplicación.

a la investigación de diversos aspectos del como la capacidad de las conexiones, su dinámicas, etc. El éxito de estos esfuerzos es de la tecnología del micropilote y su ampliación a

Referencias Bjerrum, L. (1957). “Norwegian experiences with steel piles to rock,” Geotechnique, Vol. 7, pp. 73-96. Bredenberg, H., “Scandinavian Drilled Micro Pile Walls,” Proceedings ISM 2007, 8th International Workshop on Micropiles, 2007. Bruce, D., “The Basics of Drilling for Specialty Geotechnical Construction Processes,” Grouting and Ground Treatment, ASCE, New Orleans, LA, 2003. Bruce, D.A., Cadden, A.W., Sabatini, P.J., Practical Advice for Foundation Design – Micropiles for Structural Support,” ADSC GeoFrontier Conference, January, 2005. Cadden, A.W., Gómez, J.E., “Buckling of Micropiles - A Review of Historic Research and Recent Experiences,” ADSC-IAF Micropile Committee, 2002. Cadden, A.W., Gómez, J.E, Bruce, D.A., Armour, T., “Micropiles: Recent Advances and Future Trends, Current Practices and Future Trends in Deep Foundations,” ASCE Geotechnical Specialty Publication GSP No. 125, 2004. Englert, C.E., Rodriguez, C.J., Gomez, J.E., Cadden, A., “The Seven Steps to Foundations Retrofit,” Proceedings of the 31st Annual Conference on Deep Foundations, 2006, Washington, DC, USA. FHWA (1997), Drilled and Grouted Micropiles State-of-the-Practice Review. Report No. FHWA-RD-96-016/019, United States Department of Transportation, July, 1997, Four Volumes. FHWA (1997), Micropile Design and Construction Guidelines, Implementation Manual. Publication No. FHWA-SA-97-070. FHWA (2005), Seismic Behavior of Micropiles, Publication No. WA-RD 604-1. Gómez, J.E., Cadden, A., Traylor, R., Bruce, D., “Connection Capacity between Micropiles and Concrete Footings: Interpretation of Test Results and Design Recommendations,” Proceedings ADSC GeoCubed, Construction Quality Assurance/Quality Control Technical Conference, Dallas, Texas, 2005. Ischebeck, E.F., “Direct Drilled New Micropile TITAN 127/111 for Underpinning Roman Bullring in Barcelona, Spain,” Proceedings ISM 2007, 8th International Workshop on Micropiles, 2007.

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Diseño y Ejecucion de Micropilotes

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