Cimentaciones piloteadas - análisis y diseño

Abstract

El presente trabajo presenta los estudios de cimentación con pilotes de dos obras en la Selva Peruana: la obra Palmas del Espino y la obra de Saramuro. Los estudios presentan el análisis bajo carga axial de dos tipos diferentes de material, en un caso el pilote es de concreto armado y en el otro de tubería de acero con el extremo cerrado. Así mismo se presentan los estudios de Mecánica de Suelos, capacidad portan te por análisis estáticos y dinámicos y el análisis de la prueba de carga para comparar los resultados obtenidos del diseño. El estudio de Mecánica de Suelos y las condiciones de cimentación en ambos casos han verificado la conveniencia de utilizar pilotes. En el caso de la fábrica Palmas del Espino el tipo de edificación es de estructuras metálicas de 15 m de luz y 6 m de separación entre columnas. En el caso de Saramuro la cimentación es para tanques de 50 MB que van a almacenar petróleo crudo, las dimensiones del tanque son de 26.50 m de diámetro y 14.44 m de alto. En el primer capítulo se presenta una breve historia de cómo ha variado el tipo de material del pilote conforme avanzó el desarrollo industrial y tecnológico. Se describe también las funciones y usos más importantes de los pilotes. El capítulo II describe la gran variedad de tipos de pilotes existentes de acuerdo a la clasificación hecha en base al desplazamiento del terreno al instalar el pilote. Se presentan los requerimientos y consideraciones de esfuerzos de trabajo para su uso en varios países, así como los factores más importantes para la selección del pilote y la forma de proteger los principales materiales usados en pilotes. En el capítulo III se analizan los estudios de Mecánica de Suelos de dos casos en la Selva Peruana: el primero de la fábrica Palmas del Espino y el segundo de la cimentación de tanques de almacenamiento de Petróleo en Saramuro. En base a los estudios existentes y a las correlaciones de los parámetros del suelo con los ensayos del Cono Holandés (CPT) y el ensayo de Penetración Standard (SPT) respectivamente a cada uno, se determinó las propiedades simples del suelo tales como: densidad relativa, resistencia cortante no drenada, ángulo de fricción etc., posteriormente estos valores se utilizarán para el diseño del pilote. En el capítulo IV se documenta los distintos métodos para determinar la capacidad portante de pilotes individuales bajo carga axial. El cálculo de la capacidad portante se analiza por medio de métodos estáticos y también por métodos en base al uso de ensayos in-situ, tales como: el ensayo de Penetración Standard (SPT) y el ensayo del Cono Holandés (CPT). También se estudia la prueba de carga en pilotes, sus ti pos y formas de aplicar la carga y los distintos métodos gráficos que sirven para calcular la carga última en base a la curva carga-asentamiento. Se dan las pautas para el análisis de la fricción negativa en pilotes y el uso de métodos dinámicos para el cálculo de la carga admisible. En el capítulo V se efectúa el cálculo de la capacidad portante de los dos casos de pilotaje en estudio. Para el cálculo de la capacidad portante se hace uso de dos programas de computadora: el programa del Profesor Schmertmann y el programa Capear, exponiendo en ambos casos su algoritmo y el formato de entrada de datos. Se utiliza también el cálculo por métodos dinámicos y el cálculo gráfico de la carga última en base a la curva carga-asentamiento proveniente del análisis de la prueba de carga. Este último análisis se realiza para verificar los cálculos estáticos y dinámicos aplicados. En el capítulo VI se presentan las principales conclusiones y recomendaciones para ambos casos estudiados.