Evaluación de la cimentación del Puente Billinghurst : estudio geotécnico

Abstract

El taller "Cimentaciones Profundas Aplicados a la Ingeniería Civil" del Curso de Actualización de Conocimientos 2007 planteó como objetivo el estudio de la aplicación de cimentaciones profundas como solución a casos particulares que se presentan en diversos proyectos de ingeniería civil. En tal sentido se realizó el estudio de las cimentaciones del Puente Billinghurst sobre el río Madre de Dios, el puente de tipo colgante está proyectado sobre pilotes excavados con profundidades que van desde los 30m a los 50m y con diámetros de 1.50m. a1.85m. Se realizó la revisión de los estudios geotécnicos realizado por la consultora Pedro Lainez Lozada en el año 2006 la cual sirvió de guía para el presente informe. Se dio especial énfasis a la revisión de los trabajos de campo y los datos obtenidos para la formulación del perfil estratigráfico, así como los parámetros geotécnicos asumidos para el terreno de fundación. El Perfil Estratigráfico resultó en tres estratos claramente diferenciados. El primer estrato se localiza superficialmente, con un espesor variable entre 12.0 y 28.0 metros en la zona correspondiente al cauce y la margen izquierda del Río Madre de Dios. Este estrato está conformado principalmente por sedimentos aluviales finos, subyaciendo y en un espesor variable, se encuentra el segundo estrato conformado por intercalaciones de arenas y gravas limosas y el tercer estrato por sus características geotécnicas se asumió como suelos residuales de horizontes meteorizados o alterados de rocas sedimentarias subyacentes Con los datos de campo se replantearon los parámetros geotécnicos en base al N del ensayo de penetración estándar SPT para luego aplicar los métodos clásicos para la obtención de la capacidad portante de los pilotes, a los niveles dados en el estudio. Se respetaron los niveles de cimentación planteados en el estudio ya que respondía a solicitaciones de carga y consideraban los niveles de socavación de los estudios hidrológicos. Se aplicaron fórmulas para cimentaciones profundas donde la capacidad portante es la resultante de dos componentes: la capacidad por punta y la capacidad por fricción o lateral. La capacidad por punta está relacionada a la carga efectiva a nivel de cimentación y los factores de capacidad de carga, de acuerdo con la literatura fueron investigados por diferentes autores. Para el presente informe se utilizó los factores de Meyerhof, así como los de Vesic. Por otra parte, se utilizó el programa de computo SHAFT 98 que estima la capacidad de carga axial de pilotes perforados y los asentamientos a corto plazo; la metodología está basada en los métodos presentados en el manual de la Federal Highway Administration del U.S Department of Transportation (FHWA) por Reese, L y O'Neill, M. (1988) y O'Neill, M.W, et al (1996). El análisis de carga axial de los pilotes puede ser aplicado a suelos cohesivos y no cohesivos. Para los cálculos de los asentamientos se utilizó el método semiempírico de Vesic, donde el asentamiento elástico total que experimenta un pilote está en función de tres componentes el asentamiento debido a la deformación axial, a la deformación por la carga de punta y a la carga de fricción. De los resultados obtenidos de la capacidad portante por diferentes métodos se hizo la comparación de resultados con los valores del expediente resultando estar dentro del rango que los calculados. Los asentamientos resultaron iguales para el análisis del estribo derecho con los datos de carga del proyecto. Se concluye que los cálculos están dentro de los parámetros admisibles. Finalmente se trató la verificación de carga de pilotes in situ que para el caso de pilotes excavados se utilizan métodos no destructivos como el método dinámico de integridad de pilotes, el cual consiste en la obtención de un registro de respuesta al golpear la cabeza de pilote con el fin de detectar cualquier discontinuidad que permita interpretar alguna anomalía en los pilotes.