lunes, 17 de diciembre de 2012

PILOTES - COMPARACIÓN DE LA TEORÍA CON LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE CARGA EN CAMPO.

Detalles de muchos estudios de campo relativos a la estimación de la capacidad de carga última de varios tipos de pilotes se encuentran disponibles en la literatura técnica. En algunos casos, los resultados concuerdan en general con las predicciones teóricas y en otros varían considerablemente. Las diferencias entre la teoría y los resultados de pruebas de campo se atribuyen a factores tales corno una interpretación impropia de las propiedades del subsuelo, hipótesis incorrectas, adquisición errónea de resultados de pruebas de campo y otras más.

Vimos en el anteriormente que, para propiedades similares del suelo, la carga última de punta (Qp) varía más del 400% dependiendo de qué teoría y qué ecuación se usa. También, del cálculo de la parte a del ejemplo 9.1, se ve que, en la mayoría de los casos, para pilotes largos hincados en arena la resistencia limite de punta (qt) [ecuaciones (9.15) o (9.16)] gobierna a la resistencia unitaria de punta (qp). Meyerhof (1976) proporcionó los resultados de varias pruebas de carga en campo sobre pilotes largos (L/D  >=  10), de los cuales los valores derivados de qp se calculan y grafican en la figura 9.28. También se muestra en esta figura la váriación de qt calculada con la ecuación (9.16).). Puede verse que, para un ánguloФ de fricción dado, la magnitud de qp difiere considerablemente de ¡a dacia por la teoría.

Briaud y otros (1989) reportaron los resultados de 28 pruebas de carga axial sobre pilotes H hincados por impacto y pilotes de tubo en arena, efectuadas por el U.S. Army Engineering District (St. Louis) durante la construcción del New Lock and Dam No. 26 sobre el río Mississippi. Variaciones típicas de los números de penetración estándar (no corregidos) en campo con la profundidad se muestran en la figura 9.29.

Los resultados de las pruebas de carga sobre cuatro pilotes H obtenidos en este programa se dan en la figura 9.30. Detalles de los pilotes H y los resultados de las prue bas de carga para esos cuatro pilotes se resumen en la tabla 9.5. Briaud y otros (1989) hicieron un análisis estadístico sobre la relación de la carga última teórica respecto a la carga última medida. Los resultados se resumen en la tabla 9.6 para el caso taponado (figura 9.11c). Note que una predicción perfecta tendría una media = 1.0, una desviación estándar = O y un coeficiente de variación = O. La tabla 9.6 ilustra que ningún método dio una predicción perfecta; en general, Qp fue sobreestimada y Qs fue subestimada, lo que muestra de nuevo la incertidumbre en la predicción de las capacidades de carga de los pilotes.

FIGURA 9.28 Resistencia última de punta de pilotes hincados en arena


FIGURA 9.29 Resultados de la prueba de pentración estándar

FIGURA 9.30 Resultados de prueba de carga en pilotes H en arena


TABLA 9.5 Resultados de pruebas de carga en pilotes


 Sharma y Joshi (1988) reportaron los resultados de pruebas de carga en campo sobre dos pilotes de concreto colados in situ en un depósito de suelo granular en Alberta, Canadá. La longitud de esos pilotes (TP-1 y TP-2) fue aproximadamente de 12.3 m. La figura 9.31 muestra las condiciones generales del suelo, las dimensiones de los pilotes y las curvas carga-asentamiento. El mecanismo de transferencia de carga para los dos pilotes de prueba se muestra en la figura 9.32. La fricción superficial promedio, fprom, se calculé como





Las variaciones de fprom con la carga, Q, para los dos pilotes está graficada en la figura 9.33. Note que para el pilote de prueba TP-1, el valor máximo de fprom es de aproximadamente 85 kN/m2 bajo una carga de cerca de 4000 kN. En la figuraa 9.31a, corresponde a un desplazamiento relativo de aproximadamente 7 mm entre el suelo y el pilote. El resultado confirma que la resistencia por fricción entre el pilote y el fuste está totalmente movilizada en cerca de 5-10 mm de movimiento de la cabeza del pilote.


TABLA 9.6 Resumen de análisis estadísticos de Briaud y otros de pilotes H; caso taponado







FIGURA 9.31 Condición general del suelo, dimensiones del pilote y curas carga-asentamiento



FIGURA 9.32 Mecanismo de transferencia de carga para dos pilotes de prueba





FIGURA 9.33 Variación de fprom con la carga Q


Para el pilote de prueba TP-1 la longitud del fuste ( sin incluir la campana) es aproximadamente de 11m. Por tanto, los siguientes cálculos se efectúan para determinar fprom.



El valor de fprom es proximadamente de 85 KN/m^2, por lo que de la Ec (9.60),


Esta magnitud es algo mayor que la dada por las ecuacione (9.38) y (9.40).

Las lecciones de los casos de estudio anteriores y otros disponibles en la literatura técnica muestran que la experiencia y un buen juicio práctico son requeridos junto con un conocimiento de los avances teóricos relativos al diseño seguro de cimentaciones con pilotes.

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