jueves, 13 de diciembre de 2012

PRUEBAS DE CARGA EN PILOTES.

En la mayoría de los grandes proyectos, un número específico de pruebas de carga debe llevarse a cabo sobre pilotes. La razón principal es la falta de confiabilidad en los métodos de predicción. La capacidad de carga vertical y lateral de un pilote deben probarse en el campo. La figura 9.24a muestra un diagrama esquemático del arreglo de un ensaye de carga en pilotes para probar la compresión axial en el campo. La carga se aplica al pilote por medio de un gato hidráulico. Cargas por etapas se aplican al pilote y se permite que pase suficiente tiempo después de cada aplicación de manera que ocurra una pequeña cantidad de asentamiento. El asentamiento de los pilotes se mide por medio de deformímetros. La cantidad de carga por aplicar en cada etapa variará, dependiendo de los reglamentos locales de construcción. La mayoría de los reglamentos requieren que cada etapa de carga sea aproximadamente igual a un cuarto de la carga de trabajo propuesta. La prueba debe efectuarse por lo menos a una carga total de dos veces la carga de trabajo propuesta. Después de alcanzarse la carga deseada en el pilote, éste es descargado gradualmente.

La figura 9.24b muestra un diagrama carga-asentamiento obtenido de una carga y descarga de campo.

Para cualquier carga, Q, el asentamiento neto del pilote se calcula como sigue: Cuando Q = Q1




Esos valores de Q se indican en una gráfica contra el asentamiento neto correspondiente sneto, como muestra la figura 9.24c. La carga última del pilote se determina con esta gráfica. El asentamiento del pilote crece con la carga hasta cierto punto, más allá del cual la curva carga-asentamiento se vuelve vertical. La carga correspondiente al punto en que la curva Q versus sneto se vuelve vertical es la carga última, Q, del pilote; ésta se muestra por la curva 1 en la figura 9.24c. En muchos casos, la última etapa de la curva carga-asentamiento es casi lineal, mostrando un grado amplio de asentamiento para un pequeño incremento de carga; como se muestra por la curva 2 en la figura 9.24c. La carga última, para tal caso se determina del punto de la curva Q versu sneto donde empieza esta porción lineal empinada.

El procedimiento de prueba de carga antes descrito requiere la aplicación de cargas por etapas sobre los pilotes así como la medición del asentamiento y se llama ensayo de carga controlada. Otra técnica usada para una prueba de carga en pilotes es la de tasa de penetración a velocidad constante. En ésta, la carga sobre el pilote es continuamente incrementada para mantener una velocidad constante de penetración, que varía de 0.01 a 0.1 puIg/mm (0.25 a 2.5 mm/mm). Esta prueba da una gráfica carga-asentamiento similar a la obtenida con la de carga controlada. Otro tipo de prueba es la carga cíclica, en la que una carga incremental es repetidamente aplicada y retirada.

Las pruebas de carga sobre pilotes empotrados en arena se conducen inmediatamente después que se hincan los pilotes. Sin embargo, cuando están empotrados en arcilla, debe tenerse cuidado al decidir el lapso de tiempo entre el hincado y el principio de la prueba de carga. Cuando los pilotes se hincan en arcilla blanda, una cierta zona alrededor de la arcilla se remoldea y/o se comprime, como muestra la figura 9.25, lo que conduce a una reducción de la resistencia cortante, c no drenada (figura 9.26). Con el tiempo, la pérdida de la resistencia cortante no drenada es parcial o totalmente recuperada. Este lapso varía de entre 30 a 60 días. La figura 9.27 muestra la magnitud de la variación de Qs con el tiempo para un pilote hincado en arcilla blanda basada en los resultados reportados por Terzaghi y Peck (1967). Es notorio en esta figura que Qs se incrementa aproximadamente 300% en un lapso de tiempo de cerca de 25 días.

FIGURA 9.24  (a) Diagrama esquemático del arreglo de una prueba de carga de un pilote;
 (b) gráfica de carga contra asentamiento total; (c) gráfica de carga contra asentamiento neto


FIGURA 9.25 Zona remoldeada y/o compactada alrededor de un pilote hincado en arcilla blanda.


FIGURA 9.26  Variación de la resistencia cortante (cu) no drenada con el tiempo alrededor de un pilote hincado en arcilla blanda.


FIGURA 9.27  Variación de Qs con el tiempo para un pilote hincado en arcilla blanda

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