Se utilizan diferentes tipos de cimientos de pilotes en proyectos de construcción donde las estructuras no se pueden construir sobre cimientos planos.
Un pilote es un tipo de base clavada en capas duras de tierra o roca. El asentamiento de las cimentaciones sobre pilotes es muy bajo en comparación con las cimentaciones poco profundas. Sin embargo, el control de calidad de las cimentaciones de pilotes es muy difícil en comparación con las cimentaciones poco profundas porque no podemos ver nada visualmente.
¿Por qué verter cimientos?
Básicamente, existen algunas razones para elegir pilotes como tipo de base.
- Condiciones de suelo débiles
Si las condiciones del suelo son demasiado débiles, su capacidad de carga será demasiado baja. Como resultado, el área de la base poco profunda aumenta y el asentamiento de la base también aumenta.
Además, construir una base no es una opción en suelos comprimibles como turba o suelos naturales similares.
En tales situaciones, elegimos esta cimentación profunda como opción para almacenar la estructura. Como existen diferentes tipos de cimentaciones profundas, podemos elegir el tipo de cimentación de pilotes más adecuado y económico.
- Alta carga de columna o peso estructural
La primera opción que consideramos para la cimentación es una cimentación poco profunda, ya que generalmente es la solución más económica.
Sin embargo, no siempre es posible confiar en cimentaciones poco profundas.
Si las cargas de las columnas son elevadas, se debe aumentar el área de cimentación. En estos casos, puede ser necesario construir una base de losa. Debido a que la capacidad de carga permitida del suelo es limitada, no todas las estructuras pueden construirse sobre cimientos de losa.
En general, se pueden construir edificios de unos diez pisos sobre cimientos de losa si el suelo tiene la capacidad portante necesaria. Los costos de construcción de una base de pilotes y losas pueden estar al mismo nivel. La mayoría de las veces, el costo de la base de la losa puede ser menor.
Teniendo en cuenta todos los aspectos, podemos elegir la Fundación, Tipo de Donación más adecuado. La mayoría de los edificios altos tienen cargas axiales muy elevadas. Por eso se construyen cimientos de pilotes.
Existen diferentes clasificaciones para las cimentaciones sobre pilotes.
Clasificación de pilotes por mecanismo de soporte.
Aquí se considera el método de disposición de los soportes para distinguir los tipos de cimentaciones profundas. Básicamente, existen dos métodos que podemos utilizar para ordenar pilas.
- Lo que está en juego
La mayoría de los tipos de pilotes que construimos son pilotes de soporte final.
La punta del pilote contrarresta el movimiento vertical del pilote. Se considera como soporte final la resistencia a la penetración de la punta del pilote.
La pila descansa sobre el suelo, roca erosionada o roca fresca. La capacidad de carga máxima varía según el estado del material de soporte y la zona del pie.
La roca crea la presión de soporte más alta, mientras que el suelo crea la presión de soporte más baja.
El apoyo final del pilote se puede calcular de la siguiente manera:
F segundo = f segundo A segundo
F b – Capacidad de carga de las puntas del pilote. Se debe aplicar un factor de seguridad adecuado.
F b – la capacidad de carga máxima permitida no puede determinarse mediante pruebas de laboratorio del suelo o roca sobre la que descansa el pilote.
A b – Zona de la puntera de terciopelo
- Pilotes de fricción
La mayoría de los tipos de pilotes hincados son pilotes de fricción.
La fricción entre el suelo y el pilote crea resistencia a la penetración del pilote. Esto se llama fricción de la piel .
La superficie del pilote, la cobertura del suelo, el tipo de suelo, etc. afectan la fricción superficial del pilote.
Cuando se habla de la fricción del revestimiento del pelo, debemos considerar tres áreas.
Fricción de la superficie del suelo : ya sea que el poste esté cerrado o no, podemos calcular la fricción superficial para la construcción del pilote . Esto se llama fricción superficial positiva para contrarrestar el movimiento descendente de la pila.
Fricción cutánea negativa : este es un tipo de fricción cutánea que actúa en la dirección opuesta. Reduce la capacidad de carga geotécnica del pilote. Cuando hay suelos débiles y compresibles, a medida que se asientan con el tiempo, se crea una fuerza de resistencia hacia abajo sobre el pilote. Esto reduce la capacidad de carga del pilote.
Fricción en la superficie de la roca : si el pilote está anclado en la roca, se produce fricción superficial a lo largo de esta longitud. La fricción superficial de la roca es dominante y a veces suficiente para soportar las cargas de la estructura.
La fricción superficial del pilote se calcula de la siguiente manera:
F S = f S A S
F S – fricción superficial permitida del suelo/roca
F S – tensión de fricción de la piel permitida (según las recomendaciones)
A S – Superficie del pilote de la sección correspondiente
Clasificación de pilotes por materiales de construcción.
Hay muchos tipos de cimientos de pilotes en esta categoría. Analicemos cada tipo de batería en detalle.
- postes de madera
Uno de los tipos de postes más antiguos es el poste de madera.
Fueron construidos en la antigüedad. Esto implicó no sólo construir en tierra, sino también construir una estructura sobre el agua utilizando pilotes de madera.
Tipos de madera resistentes a la descomposición de la madera Debido a las condiciones ambientales, en la construcción se utilizan materiales que tienen alta resistencia para soportar la carga de la estructura.
- pilotes de hormigón
Uno de los tipos de cimientos de pilotes más utilizados son los pilotes de hormigón.
En comparación con otros tipos de pilotes, tiene una mayor capacidad de carga porque el hormigón tiene una resistencia a la compresión muy alta.
Generalmente, el pilote de hormigón se diseña como pilote de fricción o pilote de apoyo en los extremos. El pilote prefabricado es el pilote de fricción y los pilotes perforados in situ se clasifican como pilotes de apoyo en los extremos.
Además, los pilotes prefabricados también se conocen como pilotes hincados porque descansan en el suelo y posteriormente se hincan en una capa dura de suelo. Para hincar los pilotes se utilizan métodos mecánicos o martillos vibratorios.
Por otro lado, el método convencional se utiliza para colar pilotes perforados de hormigón in situ. La construcción de pilotes perforados incluye excavación de suelo y roca, limpieza, hormigonado y pruebas de control de calidad.
- Tablestacas (estacas metálicas)
Tablestacas no son el tipo de base de pilotes que se utiliza para soportar cargas como los pilotes de hormigón.
Se utilizan principalmente para soportar cargas laterales. En la construcción de contención, las tablestacas se utilizan principalmente para resistir movimientos de tierra, etc.
La naturaleza del pilote aumenta su rigidez transversal. Además, están conectados entre sí mediante bloqueo mutuo.
Las tablestacas generalmente se hincan mediante martillos vibratorios. Algunas máquinas producen menos vibraciones. Si los utilizamos en una ubicación crítica las vibraciones del suelo deben ser mínimas.
- pilotes de acero
Los pilotes de acero sólo se utilizan en ocasiones especiales y no se utilizan habitualmente debido a problemas de corrosión.
Si el pilote se corroe, afectará la estabilidad estructural. Es una práctica común verificar las condiciones del suelo y del agua subterránea en busca de químicos dañinos que puedan causar corrosión.
Esto reduce la vida útil de la estructura. Por tanto, la construcción de pilotes metálicos debe realizarse con mucho cuidado.
- pilotes compuestos
Generalmente, los pilotes compuestos son una combinación de acero y hormigón.
Si construimos un pilote de acero recubierto de hormigón, también se puede considerar un pilote mixto. Sin embargo, al construir el pilote de acero, utilizamos una cubierta de hormigón alrededor del pilote para protegerlo de problemas de durabilidad.
El pilote de acero está equipado con una malla de refuerzo dentro de la carcasa de acero para aumentar su capacidad de carga. Este tipo de batería también se llama microcelda.
- Esquejes secantes
Para excavaciones subterráneas profundas, los pilotes secantes se utilizan principalmente como cimientos.
Cuando es necesario construir un sótano profundo sin afectar las estructuras circundantes, utilizamos principalmente este tipo de cimentación de pilotes.
Cuando el nivel freático desciende, tiene un impacto directo en las estructuras construidas sobre cimientos poco profundos. Además, la deshidratación continua en una excavación profunda sin afectar la estructura es casi imposible.
Existen dos tipos de pilotes de hormigón in situ en forma de pilotes secantes. Esquejes masculinos y esquejes femeninos. Primero, el pilote se hormigona sin refuerzo a una cierta distancia. Luego, el pilote de jaula reforzado se hormigona con cierta superposición entre los pilotes hembra. Esto evita que entre agua en el pozo de excavación.
Los pilotes secantes son un tipo de muro de contención. Por ello, generalmente se incrustan en la roca para absorber las cargas que se producen.
