Diseno Cimentaciones Profundas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
SECCIÓN DE POST GRADO

DISEÑO
CONSTRUCCIÓN
DISE
ÑO Y CONSTRUCCI
ÓN DE CIMENTACIONES
PROFUNDAS PARA PUENTES

Dr. Jorge E. Alva Hurtado
1

ZAPATAS

PLATEAS

CIMENTACION DE MUELLE

Suelo
blando

CAISSON

PILOTES

TIPOS DE CIMENTACIONES

2

Pilote colado
insitu sin
entubación
Pilote de
madera

Pilote colado
insitu con
entubaciónPilote
prefabricado

Pilote
de tubo
relleno de
concreto

Pilote
metálico
en H

Pilote
cilíndrico
pretensado

90 tons

90 tons

Pilote de tubo
hueco

54 tons

45 tons

70 tons

70 tons

70 tons

36 m.

30 m.

30 m.

24 m.

24 m.

24 m.

18 m.

18 m.

27 tons

LONGITUD Y CARGAS MÁXIMAS HABITUALES DE DISTINTOS TIPOS DE PILOTES
(VALORES DE DISEÑO). TAMBIÉN SON USUALES CARGAS Y LONGITUDES
MAYORES. (CARSON,1965).
3

Q
Q

= Capacidad de carga del pilote

QP = Resistencia por la punta
Qs = Resistencia por el fuste
Q = QP +QS
Resistencia por la punta:
QP = AP (qs)u

QS

AP = Area de la punta
(qs)u = cNc +

BN
+ dNq
2

Resistencia por el fuste:
QS =  (L) (aS) /SS)
QP

L = Incremento de longitud del pilote
as = área lateral del pilote en L
SS = resistencia unitaria por el fueste

CAPACIDAD DECARGA DE UN PILOTE
4

Ca
qu
ot -

Ke
ris
el
inGi
bs
on

10,000

Sk
em
pto
nY

Pi
lot
es
es
De
hin
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B
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s,
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Me
Me
ye
ye
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h
Br
o
inc f
hH
an
se
n

Factor de capacidad de carga, Nq

as
s

1000

H

n
se
an

hi
ag
z
r
Te

Pi
lot

ch
in
r
B

FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA PARA
CIMENTACIONES PROFUNDAS CIRCULARES
(VESIC, 1967)

100

ev ic
ts es
n
V
za
re
e
B

10
25°

30°

35°Angulo de fricción, 

40°

45°

50°

5

Q

(a)
Prandtl
Reissner
Caquot
Buisman
Terzaghi

Q

(b)
DeBeer
Jáky
Meyerhof

Q

Q

(c)
Berezantsev y
Yaroshenko
Vesic

(d)
Bishop, Hill y Mott
Skempton, Yassin,
y Gibson

FORMAS DE FALLA SUPUESTAS BAJO CIMENTACIONES PROFUNDAS (VESIC, 1967)
6

CIMENTACIONES PROFUNDAS PARA PUENTES
Cimentación con Pilotes
- Pilotes Hincados
- Pilotes Llenados In-Situ
-Pilotes Inyectados de Pequeño Diámetro
Cimentación con Caissones o Cajones de Cimentación
- Caisson Abierto
- Caisson Cerrado
- Caisson Neumático

7

8

PILOTE FRANKI. INTERCAMBIO VIAL CALLAO

LOS PILOTES FRANKI DESENTERRADOS DURANTE INVESTIGACIONES
EN KONTICH – BELGICA

9

PILOTE HINCADO DE ACERO. PUENTE YAVERIJA

10

HINCADO DE PILOTES PUENTE YAVERIJA. MADRE DE DIOS

11

POZO PERFORADO. MARGENIZQUIERDA NUEVO
PUENTE AGUAYTÍA

12

CAJONES DE CIMENTACIÓN. PILAR Y ESTRIBO MARGEN DERECHA
PUENTE YURACYACU

13

DETALLE DE CAMPANA NEUMÁTICA. ESTRIBO MARGEN IZQUIERDA DEL
PUENTE YURACYACU
14

15

16

METODOLOGÍA PARA EL ANÁLISIS CON
CIMENTACIÓN DE PILOTES
Se presenta a continuación la metodología utilizada en el análisis
de la capacidad portante y el asentamiento de la cimentación porpilotes en puentes.

Evaluación de la Capacidad de Carga
En base a los resultados de los ensayos de penetración estándar,
la estratigrafía y las dimensiones y profundidad de los pilotes se
evalúa la capacidad de carga axial mediante metodologías de
fórmulas empíricas y analíticas.

17

Capacidad de Carga Mediante Fórmulas Empíricas
Se utiliza el programa de cómputo FEPC desarrollado en el
CISMID-UNIpara el cálculo de capacidad última de pilotes
individuales. Los datos que se requieren son el número de estratos,
la profundidad del sondaje, la profundidad final de cada estrato, el
tipo de suelo, el peso unitario del suelo, los valores de N con la
profundidad, el factor de seguridad, el diámetro del pilote y su
largo.
Las fórmulas empíricas utilizadas son las de Aoki-Velloso, DecourtQuaresma,PP. Velloso y Meyerhof. Se aplica luego el cálculo de la
eficiencia del grupo de pilotes.

18

Capacidad de Carga Mediante el Método Analítico
Este método determina que la capacidad de carga de un pilote
individual se desarrolla mediante la resistencia por fricción en el
fuste y la capacidad de soporte en la punta.
La ecuación básica es la siguiente:
Q  Q p  Qs

Donde :

Qp  A p x q p
L

Q s ...