Contactanos

There are no translations available.

Contactanos esperamos tus comentarios y dudas acerca de nosotros o nuestros servicios

Teléfonos:
+52 (55) 27 89 88 88
+52 (55) 27 89 88 89
+52 (55) 27 89 88 90

+52 (55) 53 98 71 72

Lada sin costo

01 800 022 22 44

Fax:
(55) 5398 6715

E-mail:
contacto@citemex.com

Citemex Cimentando el México del Futuro

There are no translations available.

PILOTES Y PILAS

Los elementos de cimentación profunda más utilizados son los pilotes y las pilas, cuyas características más importantes se describen a continuación:

Pilotes

Los pilotes son elementos esbeltos de cimentación profunda que transmiten al suelo las cargas provenientes de una estructura y de la misma cimentación, con el propósito de lograr la estabilidad del conjunto.

Pilote de Madera Extraido de un antiguo edificio en Reforma

Los pilotes pueden ser de madera, o bien de acero y/o concreto. El uso de pilotes de madera ha dejado de ser frecuente, y solamente se aplican en obras provisionales donde no se requieres su preservación a largo plazo: es conveniente aclarar que los pilotes de madera no sufren deterioro cuando están sumergidos permanentemente en agua que no contengan materiales corrosivos o contaminantes, los pilotes de acero por lo general son tubulares o de sección “H”. Su utilización depende del tipo de subsuelo donde serán instalados, así como el procedimiento constructivo elegido. Debido a que la sección “H”. No desplaza un volumen importante de suelo durante su instalación, su hincado en suelos blandos se facilita; se sugiere su utilización cuando deban apoyarse en roca. En ocasiones los pilotes tubulares pueden taparse en la punta para posteriormente ser llenados de concreto; la dificultad de su hincado es prácticamente igual cuando están del subsuelo que penetra en la punta llega a formar un tapón resistente. Los pilotes de acero deben ser sometidos a tratamientos especiales cuando se detecta que durante su vida útil pueden ser afectados por la oxidación o corrosión.

Los pilotes más utilizados son los precolados de concreto reforzado con varilla corrugada de acero; su sección puede ser cuadrada u octagonal, recomendándose que su área no exceda de 2500 cm2 (2.7 ft2) y 3000cm2 (3.2ft2) respectivamente. La longitud de los tramos de pilotes precolados debe ser definida considerando el esfuerzo resistente de los mismos y las maniobras de levante e izaje a las que estarán sometidos, a fin de preservar la integridad del pilote.

En caso de ser requerida que los pilotes transmitan la carga al subsuelo por fricción, es común elegir secciones menores, por consiguiente más ligeras, y con desarrollo de las caras del fuste de mayor área como es la sección triangular y la sección “H”. Es importante aclarar que se ha comprobado que los pilotes con sección triangular pierden fácilmente el confinamiento del suelo bajo el efecto de desplazamientos horizontales, debido a la geometría de su sección, disminuyendo su capacidad de carga. Con relación a la sección “H” es común usar el perfil de acero, o bien el pilote prefabricado con concreto t cables de 5mm (0.2in) de espesor pretensazo longitudinalmente, cuyo acero transversal es del mismo calibre. Se ha comprobado también respecto a este tipo de pilotes que la fricción se desarrolla en una superficie correspondiente a la envolvente de la sección “H”, por lo que la ventaja que representa su mayor perímetro es relativa.

En la mayoría e los casos, el diseño estructural de un pilote es determinado por los esfuerzos a los estará sometido durante las maniobras de estiba, izado e hincado, ya que por lo general estos son mayores a los esfuerzos que se desarrollan en la transmisión de cargas al subsuelo, cuando la capacidad estructural de un pilote es superior a la capacidad de carga del estrato resistente, puede transmitirse mayor carga a través del pilote incrementando la sección de su punta con respecto a la del fuste mediante un bulbo.

Pilotes con fuste para ser hincados en la parte posterior de Reforma 222

Para evitar el desplazamiento horizontal de algunas estructuras, en ocasiones se especifican pilotes en posición inclinada; el ángulo que se forma entre el eje del pilote con la vertical en estos casos por lo general se especifican de 15°, pudiendo lograrse una inclinación hasta de 45°, dependiendo del martinete y dispositivos empleados.

PILAS

Las pilas son elementos de cimentación profunda con secciones mayores que la del los pilotes, las cuales también transmites al subsuelo las cargas provenientes de una estructura y de la misma cimentación con el propósito de lograr la estabilidad del conjunto.

Colocacion de Armado en Perforacion Pila de 2.80 M Diametro

Las pilas se fabrican directamente en el subsuelo por los que se les conoce como elementos fabricados in situ- cuando los esfuerzos que se transmitirán al subsuelo son exclusivamente de compresión, las pilas pueden fabricarse prácticamente de cualquier material que tenga la resistencia requerida los cuales deben de ser estables durante la vida útil de la estructura que soportarán, siendo los mas utilizados la grava, la cal, el mortero, y el concreto premezclado. Las características de los estratos del subsuelo, así como las condiciones del agua subterránea, definirán el material que deberá emplearse para la fabricación de las pilas.

Pilas Realizadas con concreto sin Acero Metodo unico Patentado Por Citemex

Cuando los esfuerzos que se transmitirán al subsuelo son de compresión y de tensión, las pilas por lo general se fabrican utilizando concreto premezclado reforzado con varilla de acero corrugadas, tubo metálico o perfiles estructurales, siendo el perfil “H”, es las común. El acero de refuerzo puede ser especificado también como una combinación de los mencionados anteriormente , y no necesariamente debe ser de la longitud de la pila cuando el acero exclusivamente absorberá los esfuerzos de tensión; en las condiciones anteriores, el anclaje del acero de refuerzo en el concreto se especifica generalmente en el tercio superior de la longitud total de la pila, ya que no se lograra mayor capacidad de tensión al rebasar la longitud de adherencia del acero con el concreto.

La sección utilizada con mayor frecuencia es la circular, cuyo diámetro no debe de ser menor a 60cm (2ft), con el propósito de garantizar la calidad de la pila, pudiendo llegarse a especificar un diámetro hasta de 300cm (10ft), si es que el comportamiento del subsuelo durante la fabricación de la pila lo permite. Cuando se requiere que el área de contacto con el estrato resistente sea mayor a la del fuste de la pila, se utilizaran ampliaciones en la base cuyo diámetro no será mayor de tres veces al del fuste; asimismo el Angulo que se forma con respecto a la horizontal en la transmisión de cambio de área no deberá ser menor a 60°. También se pueden recurrir a las pilas construidas por el método Franki. La ampliación de la base de las pilas no deberá permitirse bajo el nivel de agua freática, ya que no es posible detectar si su geometría real esta dentro de las especificaciones requeridas.

Existen pilas que se diseñan con secciones rectangulares u oblongas de 0.6m x 2.5m (2ft x 8.2ft), o bien de 0.8m x 2.0m (2.6ft x 6.6 ft); uniendo estas secciones se pueden obtener pilas con sección “T” y “H”, que ofrece mayor capacidad de carga y momento de inercia que las descriptas anteriormente.

Excavacion para Pila Oblonga o Muro Milan

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Las ventajas y desventajas mas importantes que se tienen al resolver una cimentación profunda a base de pilas, con respecto a una solución a base de pilotes son las siguientes:

Ventajas

- considerando que las pilas son elementos fabricados in situ, no requieren de área adicional para una planta de fabricación y para su almacenamiento como elementos terminados.

- Las pilas no están expuestas a sufrir daños estructurales ya que no se requiere de que sean maniobradas y golpeadas para su instalación como sucede con los pilotes.

- los decibeles generados durante la instalación de una pila son muy inferiores, a los que se generan al instalar un pilote prefabricado.

- la longitud de las pilas puede ser variable dependiendo de la profundidad de los estratos resistentes, pudiendo hacerse los ajustes correspondientes prácticamente en forma inmediata, lo cual no están versátil en el caso de los pilotes ya que estos son prefabricados.

- la fabricación de las pilas siempre es monolítica y no requiere de juntas especiales, como sucede en algunos pilotes que son instalados en tramos.

- las pilas pueden ser instaladas en subsuelos con presencia de gravas y boletos, aplicando el procedimiento adecuado que permita la estabilización de la pared de las perforaciones, lo cual no es posible llevar a cabo para cimentaciones a base de pilotes, ya que el diámetro de las perforaciones es inferior a 1.20m (4ft), dimensión que permite la extracción de los obstáculos.

- la capacidad de carga de las pilas es mayor que la de los pilotes, debiéndose sin embargo considerar el efecto de escala.

Desventajas

- las pilas requieren siempre de perforaciones previa, mientras que los pilotes en ocasiones pueden ser instalados desplazando el subsuelo.

- cuando existen estratos de subsuelo sin consistencia, no es posible realizar la construcción de pilas con calidad, ya que su sección puede llegar a deformarse, lo cual no sucede con un elemento prefabricado; se puede resolver este problema con tubería metálica perdida, lo cual origina un incremento en el costo.

- en la fabricación de pilas es necesario siempre garantizar que en el desplante de las excavaciones no existan material suelto.

Los cambios de presión del agua subterránea pueden cercenar el fuste de las pilas durante su fabricación, cuando se utilizan además metálicos recuperables y no son retirados adecuadamente.

- el procedimiento constructivo de las pilas sobre agua se complica, al tener que evitar el vaivén de la plataforma flotante donde se apoya el equipo de construcción, así como tener que aislar el cuerpo de la pila en la zona donde no existen suelo que lo confine.

- el sistema de ademado de las perforaciones requiere mayor control que en el caso de los pilotes, ya que de este depende en forma importante la calidad de las pilas.

ALGUNAS APLICACIONES ADICIONALES PILOTES Y PILAS

La utilización de los pilotes y las pilas puede tener propósitos adicionales a los descritos anteriormente, en casos como los que se mencionan a continuación:

Tensión

Algunas estructuras deben ser ancladas en el subsuelo, ya que los esfuerzos predominantes a los que estarán sometidos serán de tensión, por lo que los pilotes y/o las pilas en este caso transmiten esfuerzos de fricción negativa al subsuelo.

Suelos expansivos.

Cuando las características de algunos estratos del subsuelo en donde se instalará una estructura indican un comportamiento expansivo, es necesario reducir esta deformación o evitar que la estructura sea afectada por ella, solución que se logra con pilotes empotrados parcialmente en un estrato resistente, en donde la fricción generada en el fuste del pilote cambian de sentido en la frontera de los estratos de suelo resistente y expansivo.

Erosión

Algunas estructuras no requieren cimentaciones profundas si se consideran las cargas que serán transmitidas al subsuelo, sin embargo, en los casos donde se prevé la posibilidad de que el suelo de apoyo pueda experimentar erosión por la presencia del flujo de agua, es necesario apoyar a la estructura en pilotes o pilas cuyo desplante debe rebasar el nivel máximo esperado de dicha erosión.

Estructuras vecinas

El conocer el entorno de un proyecto permite tomar decisiones adecuadas, siendo recomendable verificar si las construcciones vecinas, existentes o futuras, modificaran el comportamiento de la estructura en estudio; en el caso de la presencia de excavaciones adyacentes a elementos que pueden ser soportados por los estratos superficiales, es necesario que estas estructuras se apoyen en cimentaciones profundas, con el propósito de que las cargas se transmitan a estratos localizados por debajo del fondo de la excavación vecina, para evitar que los esfuerzos de la sobrecarga superficial provoquen condiciones de inestabilidad.

Pilas cortas

Con cierta frecuencia una solución a base de pilas cortas puede ser más económica y rápida que una solución a base de zapatas debiendo a que se ahorra el costo y tiempo de la excavación y del cimbrado de las mismas.

Seguramente la utilización de los pilotes y de las pilas resolverá también casos diferentes a los indicados, aplicaciones que tendrá éxito si se considera en el análisis las circunstancias reales de comportamiento tanto del subsuelo, como de la estructura por construir, determinado la magnitud y sentido de las cargas producidas relacionadas con las deformaciones que estas originan.