Ing. civil

ANÁLISIS DEL MÓDULO DE REACCIÓN LATERAL EN
SUELOS LIMOSOS
Pedro A. Arrúa(1); Franco M. Francisca(2)(3); Roberto E. Terzariol (1)(3) y Emilio R. Redolfi (1)(3)
1

Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Córdoba. Departamento de Ingeniería
Civil. Maestro M. López esq. Cruz Roja Argentina. Ciudad Universitaria - CP 5016. Email:
parrua@cbasicas.frc.utn.edu.ar
2
CONICET -Universidad Nacional de Córdoba. Vélez Sarsfield 1611, CP 5016. Email:
ffrancis@gtwing.efn.uncor.edu
3
Universidad Nacional de Córdoba, FCEFyN, Área Geotecnia.

RESUMEN
Para el cálculo y análisis de pilotes sometido a esfuerzos laterales utilizando curvas presióndeflexión (p-y) se requiere de la variación del módulo de reacción lateral del suelo para diferentes
niveles de deflexión y profundidadya que se trata de un problema con no linealidades importantes.
Diferentes autores proponen la utilización de coeficientes que permiten estimar la presión
desarrollada en el suelo en relación a la deflexión del pilote, considerando constante o lineal la
variación del módulo del suelo en profundidad para arcillas y arenas respectivamente. Para el caso
de suelos limosos, la obtención de curvasp-y requiere de análisis particulares con variaciones
intermedias a la lineal y constante del módulo de reacción del suelo. En este trabajo se presenta un
análisis inverso utilizando simulaciones numéricas para la determinación de las propiedades del
suelo e interacción suelo-pilote para diferentes niveles de carga y deformación. Los resultados
obtenidos muestran que es posible establecer uncoeficiente (mh) como función de la deflexión para
calcular la variación en profundidad del módulo de reacción horizontal para diferentes
deformaciones. Las modelaciones indican que no existen diferencias importantes en la estimación
de las deflexiones producto de las condiciones de vínculo adoptadas para la punta del pilote.
PALABRAS CLAVES: módulo de reacción lateral - curvas p-y - elementosfinitos planos
ABSTRACT
Piles under lateral loads are usually analyzed by using p-y curves. This procedure requires the
lateral reaction soil modulus at different strain levels and depth since the soil-pile interaction is
highly nonlinear. In general, soil reaction modulus is considered depth independent for clays. On
the other hand, in case of sandy soils the modulus increase almost lineallywith dept. In this work an
inverse analysis is performed to compute the reaction modulus and p-y curves for piles bored in
silty soils. Results show that pile deflection are related to the subgrade reaction modulus, which in
turns increase almost linearly with depth with similar behavior than for sandy soils. Numerical
results show that the boundary conditions at the pile tip have littlerelevance for the simulated pile
response.
KEY WORDS: lateral reaction modulus - curve p-y - plane finite element

INTRODUCCIÓN
El diseño de pilotes sometidos a esfuerzos horizontales generalmente se realiza en base a dos
criterios, que conducen a metodologías de cálculo diferentes. Estas alternativas consisten en
determinar la resistencia lateral última (Rowe 1956, Brinch Hansen 1961, Broms1964a, Broms
1964b, Slack y Walker 1970, Shen y The 2004, entre otros) y el cálculo de la carga de servicio para
una deformación aceptable (Matlock y Reese 1960, Matlock 1970, Poulos 1971, Reese et al. 1974,
Reese y Welch 1975, Duncan et al. 1994, Hsiung y Chen 1997, Hsiung 2003). Gran parte de estos
métodos se basan en la formulación desarrollada por Timoshenko (1930), quien en base al modelode Winkler (1867) establece la solución al problema de la viga sobre fundación elástica que resulta
ser la base de las formulaciones en pilotes sometidos a esfuerzos laterales.
Se considera al pilote como un elemento de viga y se asume que las secciones se mantienen planas
y normales al eje longitudinal durante las deformaciones por flexión. A partir de la ecuación de la
elástica se define el...