capacidades de carga

EVALUACIÓN COMPARATIVA DE LA CAPACIDAD
DE CARGA EN CIMENTACIONES PROFUNDAS.
FÓRMULAS ANALÍTICAS Y ENSAYOS DE CARGA

Ángela Patricia Barreto Maya

Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Minas, Escuela de Ingeniería Civil
Medellín, Colombia
2011

EVALUACIÓN COMPARATIVA DE LA CAPACIDAD
DE CARGA EN CIMENTACIONES PROFUNDAS.
FÓRMULAS ANALÍTICAS Y ENSAYOS DE CARGA

Ángela PatriciaBarreto Maya

Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de:
Magíster en Ingeniería - Geotecnia
Directora:
Yamile Valencia González, DSc
Codirector:
Oscar Echeverri Ramírez, MSc.
Línea de Investigación:
Interacción suelo-estructura
Grupo de Investigación:
Geotecnia

Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Minas, Escuela de Ingeniería Civil
Medellín, Colombia2011

Agradecimientos
Quiero expresar mis agradecimientos a todas aquellas personas y entidades que de
manera directa o indirecta contribuyeron y colaboraron en el desarrollo de la presente
tesis, y de manera especial a:
Mis padres y hermanas por el apoyo incondicional en mi decisión de realizar mis
estudios de post-grado y emprender un camino en la investigación.
COLCIENCIAS y a laUNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA por el respaldo y
apoyo a mi investigación mediante el programa de JOVENES INVESTIGADORES E
INNOVADORES “Virginia Gutiérrez de Pineda”, 2010.
De manera especial a mi directora y codirector de tesis, DSc Yamile Valencia y MSc
Oscar Echeverri por guiarme durante estos dos años del post-grado, sus valiosas
enseñanzas, consejos y recomendaciones.
Los profesores MScManuel Roberto Villarraga, DSc Luis Lara, DSc Hernán Martínez
Carvajal y MSc Frank Montoya; por haberme impulsado, apoyado y ayudado en la
comprensión de las metodologías de cálculo, sus bases matemáticas y sus
aplicaciones.
Mis compañeros de maestría, amigos y familiares por compartir estos semestres de
investigación y de trabajo a mi lado.
EL MSc Juan Esteban Londoño, gerente de laconstructora PRECOMPRIMIDOS, quien
de manera incondicional atendió mis dudas y colaboró con el manejo de la información.
El Ingeniero Civil Pedro Salvá, de la empresa Vieco Ingeniería de Suelos por la
asesoría brindada.
Los Ingenieros Iván Ballén Ariza, Andrés y Francisco Salazar de la empresa SALAZAR
FERRO S.A, por la oportunidad brindada para ejecutar pruebas de carga.
Finalmente quiero agradecer alas empresas PRECOMPRIMIRDOS, INTEINSA, y
SALAZAR FERRO S.A por su apoyo incondicional en la búsqueda de datos y
recopilación de la información obtenida.

Resumen
La metodología convencional de diseño en cimentaciones profundas está regida por el
cálculo de fórmulas basadas en principios teóricos con el fin de dimensionar elementos
con un factor de seguridad considerable contra la fallapor capacidad de carga o evitar
asentamientos que pongan en riesgo la estructura. Sin embargo, dichas formulaciones
no suelen tener precisión y es necesario hacer una verificación mediante ensayos de
carga. Por lo general este tipo de verificación no se realiza, generando una incertidumbre
en la credibilidad de los diseños. Este trabajo tiene por objeto analizar y comparar los
resultados deensayos de carga con relación a los cálculos de diseño estimados a partir
de la metodología expresada por la teoría clásica, mostrando que la formulación de
“Vesic (1975)” para el cálculo de capacidad por punta y la aplicación de la “Fórmula no
conservadora + el método α” para el cálculo de capacidad friccional, son las que más se
ajustan a los resultados de pruebas de carga en elementoshincados de concreto,
permitiéndole al ingeniero de suelos, utilizarlas en el ejercicio del diseño como una
alternativa próxima a valores reales. Además, se evidencia la importancia de la
aplicación de los ensayos de carga como medida de optimización de los diseños,
reflejado en un aumento de la seguridad.
Palabras clave: Pilote, prueba de carga, asentamiento, diseño, capacidad de carga,...