CIMENTACIONES PROFUNDAS INTRODUCCIONEl uso de pilotes es una de las tcnicas ms antiguas del hombre para superar las dificultades de la cimentacin de estructuras en suelos blandos. Antes del siglo XIX, el tipo de cimentacin ms comn en los edificios eran zapatas continuas, y slo si el terreno era incapaz de soportar las presiones que ejercan las zapatas, se usaban pilotes. El diseo de estas cimentaciones estaba basado en la experiencia o simplemente dejado a la divina providencia. En sus inicios, los pilotes eran todos de madera por su abundancia y su fcil maniobrabilidad, as que para dar seguridad a una estructura se hincaban pilotes en forma abundante, sin ninguna norma y a criterio del constructor.Para tener una cabal comprensin del comportamiento de pilotes, se debe conocer todos los tipos de pilotes y los mtodos de instalacin existentes. El diseo y la construccin de cimentaciones piloteadas es un campo de la mecnica de suelos en la que se requiere el criterio de un ingeniero que no se confe en el discutible valor de una frmula y que sepa hacer uso de su experiencia, sentido comn e intuicin del comportamiento de los materiales.LASCIMENTACIONES PROFUNDASSon un tipo deCimentacionesque solucionan la trasmisin de cargas a los estratos aptos y resistentes del suelo.EN QU CASOS SE UTILIZAN LAS CIMENTACIONES PROFUNDAS?a.- Se opta por cimentaciones profundas cuando los esfuerzos transmitidos por el edificio no pueden ser distribuidos suficientemente a travs de unacimentacin superficial, y en la solucin probable se sobrepasa la capacidad portante del suelo.b.- Cuando elterrenotiende a sufrir grandes variaciones estacionales: por hinchamientos y retracciones.c.- Cuando los estratos prximos al cimiento pueden provocarasientos imprevisiblesy a cierta profundidad, caso que ocurre en terrenos de relleno o de baja calidad.d.- En edificios sobre el agua.e.- Cuando los cimientos estn solicitados atraccin; tal como ocurre en edificios altos sometidos a esfuerzos por vientos, o en estructuras que necesitan elementossometidos a traccinpara lograr estabilidad, como estructuras de cables o cualquier estructura anclada al suelo.f.- Para elrecalce de cimientos existentes.

CUANDO SE UTILIZA CIMENTACIONES PROFUNDAS?Se utilizan cuando se tienen circunstancias especiales: Cuando el terreno firme para cimentar se halla a mucha profundidad. (Ms de 5 m) Cuando la obra vaya a tener cargas muy fuertes o concentradas y el terreno no tenga suficiente resistencia. Se justifica su utilizacin luego de evaluar y concluir que el terreno no permite cumplir econmicamente con los requisitos mecnicos fundamentales, utilizando cimentaciones superficiales, como en los casos de la existencia de suelos blandos, sueltos, y/o expuestos a socavacin, tpica de los cauces de los ros. Se utiliza nicamente cuando resulta ms barato que retirar el terreno de poca capacidad portante y sustituirlo por otro ms resistente. Evita asientos e incremento de tensiones sobre edificios vecinos. Usos: Para naves industriales, almacenes, gimnasios, etc.TIPOS DE CIMENTACIONES PROFUNDASLas cimentaciones profundas son las siguientes: MUROS PANTALLA: constituyen un tipo deCimentacin Profunda muy usada en edificios de altura, que acta como unmuro de contenciny brinda muchas ventajas por ahorro de costes y mayor desarrollo en superficies. Es la tipologa deCimentacionesms difundida en reas urbanas para edificios con stano en un predio entre medianeras, en parkings y a modo de barreras de contencin de agua subterrnea en tneles y carreteras.

SUSTITUCIN: Estacimentacinse realiza mediante la excavacin delterreno, donde el peso del material excavado y extrado ser igual o proporcional al peso de la construccin a realizar; conociendo cada una de las capas que componen dicho suelo (caractersticas delterreno) y segn las caractersticas de laestructuraque sustentar y las cargas que acten sobre la misma.

FLOTACIN: LasCimentacionespor Flotacinse basan en elPrincipio de Arqumedesque postula lo siguiente: Todo cuerposumergidoen un lquido esttico experimenta un empuje vertical ascendente igual al peso del volumen del lquido desalojado. Por ello, deber preverse en este tipo de construcciones que se ejecuten perfectamente impermeables calculando la reaccin al empuje ascendente vertical para evitar el hundimiento o el volteo de la estructura. PILOTES: ElPiloteo sistema porpilotaje, es un tipo decimentacin profundade tipo puntual, que se hinca en el terreno buscando siempre el estrato resistente capaz de soportar las cargas transmitidas.

Cuando el estrato o estratos superiores del suelo son altamente compresibles y demasiado dbiles parasoportar la cargatransmitida por la superestructura, se usan pilotes para transmitir la carga al lecho rocoso o una capa dura. Cuando no se encuentra un lecho rocoso a una profundidad razonable debajo de la superficie del terreno, los pilotes se usan para transmitir la carga estructural gradualmente al suelo. La resistencia a la carga estructural aplicada se deriva principalmente de la resistencia a la friccin desarrollada en la interfaz suelo.

CLASIFICACIN DE PILOTES Pilotes de punta:transmiten cargas a travs de agua osuelos blandoshasta estratos con suficiente capacidad portante, por medio del soporte en la punta del pilote.

Pilote de Friccin, flotante:transmite cargas a un cierto espesorde suelorelativamente blando mediante friccin desarrollada sobre la superficie lateral del pilote, a lo largo de la longitud del mismo. Es aplicable cuando, dentro de profundidades alcanzables, no se encuentran estratos que provean soportes significativos en la punta.

Pilote de friccin, compactacin:compacta suelos granulares relativamente sueltos incrementando su compacidad y, en consecuencia, su capacidad de carga por friccin (tambin, una parte significativa por punta). Traslada el soporte de la fundacin ms all de la profundidad de socavacin en corrientes deagua paraproveerseguridad contraprdida de soporte al ser horadado el suelo portante.

Pilotes de tensin:su capacidad para resistir fuerzas al arranque les permite evitar el desplazamiento hacia arriba de estructuras sometidas a fuerzas de levantamiento (presin hidrosttica) o, altrabajarconjuntamente con pilotes a compresin, configurar mecanismos resistentes a momentos de volcamiento sobre la fundacin, como los producidos por cargas actuantes en la parte superior de estructuras de gran altura.

Pilotes de anclaje:configuran mecanismos de anclaje resistentes a empujes horizontales de tablestacados u otras estructuras. Usualmente se combinan pilotes a tensin con pilotes a compresin.

Pilotes de defensa:son parte integrante de estructuras que se deforman elsticamente bajo cargas dinmicas, lo que les confiere gran capacidad de amortiguacin de energa y les permite proteger estructuras frente al agua (muelles), del impacto de embarcaciones y otros elementos flotantes masivos. Frecuentemente se usa la madera.

Pilotes inclinados:al instalar un pilote con su eje longitudinal inclinado en un cierto ngulo respecto a la vertical, la componente horizontal de la capacidad axial de carga del pilote se puede aprovechar para resistir fuerzas horizontales (el vector de fuerza resistente axial tiene componentes horizontal y vertical). Si, por ejemplo, en la fundacin de unmuro de contencinsobre pilotes, los pilotes verticales solos no tienen capacidad para resistir la fuerza horizontal proveniente de los empujes de tierra sobre el muro, se puede considerar el uso de una o ms filas de pilotes inclinados.

Por la forma de trabajo: En cuanto a la forma de trabajo, los pilotes se clasifican en:a) pilotes por fuste: en aquellos terrenos en los que al no existir un nivel claramente ms resistente, al que transmitir la carga del pilotaje, ste transmitir su carga al terreno fundamentalmente a travs del fuste. Se suelen denominar pilotes flotantesb) pilotes por punta: en aquellos terrenos en los que al existir, a cierta profundidad, un estrato claramente ms resistente, las cargas del pilotaje se transmitirn fundamentalmente por punta. Se suelen denominar pilotes columna

FUNCIONES Y USOS DE LOS PILOTES FUNCIONES Y USOS DE LOS PILOTES- Transferir carga a travs de estratos blandos - Repartir carga por friccin lateral - Tomar carga de traccin por friccin negativa - Proporcionar anclaje y carga horizontal - Evitar socavacin - Proteger cimentacin por excavaciones futuras - Cimentacin en suelos expansivos y colapsables - Proteger estructuras marinas- Soportar muros de contencin - Compactar el suelo

CAPACIDAD DE CARGA DE PILOTES Y GRUPO DE CAPACIDAD DE CARGA DE PILOTES Y GRUPO DE PILOTES PILOTES- Capacidad de carga ltima de un pilote en suelo cohesivo - Capacidad de carga ltima de un pilote en suelo granular - Capacidad de carga admisible de un pilote - Friccin negativa - Capacidad de carga de grupos de pilotes