Micropilotes_Condiciones_Singulares

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MICROPILOTES EN CONDICIONES SINGULARES
E.E. Alonso, J. Casanovas y A. Josa
ETS de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona, UPC

RESUMEN. A fin de construir un nuevo edificio sobre unas estructuras subterráneas ya
existentes, se diseñaron unos cimientos complejos, que incluían la construcción de micropilotes de
gran capacidad con una gran longitud libre (15 m) diseñada para evitarla fricción con el terreno.
En el artículo se presenta el diseño de la solución y los resultados de un ensayo de carga. El
micropilote se cargó hasta llegar a su capacidad estructural. Los resultados mostraron que el
diseño conseguía evitar la fricción a lo largo de la longitud libre. Se determinaron las curvas de
resistencia al corte-desplazamiento, en el contacto micropilote-suelo a partir delos resultados de
los sensores instalados. La tensión máxima de corte que se genera es aparentemente mayor que
el valor que sugieren algunos de los procedimientos de diseño existentes. Se presenta también un
procedimiento de análisis del comportamiento de grupos de pilotes bajo carga vertical y momento.
Estos grupos formaban parte del proyecto de cimentación del edificio mencionado. El modelosupone que una delgada capa de suelo alrededor de los pilotes concentra las deformaciones de
corte y su comportamiento es elastoplástico, mientras que fuera de esta capa el comportamiento
puede considerarse elástico. El modelo para un sólo pilote se ha incorporado a un programa de
cálculo general para resolver los grupos de pilotes. Se presenta la aplicación del procedimiento
desarrollado al cálculo dela cimentación del edificio.

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INTRODUCCIÓN

El proyecto de un nuevo hotel, de 6 plantas, en el centro histórico de Barcelona implicaba la
construcción de unos cimientos complicados sobre estructuras subterráneas existentes. La Figura
1 muestra un corte transversal característico del proyecto. Pueden distinguirse dos niveles bajo la
altura de calle. El primero, de 4,5 m, lo ocupa un viejocentro comercial subterráneo (Avenida de la
Luz) cuyo techo soporta, parcialmente, la calle Pelayo.
En el segundo nivel, más profundo, está la estación de ferrocarril, que dispone de dos bóvedas
paralelas separadas por una pared común de cerca de 3 m de ancho. Esta pared o machón
común tiene unas aperturas a espacios regulares que comunican ambos andenes. Estas
estructuras subterráneas se construyeronen 1928 con motivo de la Feria Universal de Barcelona.
Las bóvedas de la estación se sostienen mediante arcos rebajados de 0,6 m de ancho y de canto
variable. Estos arcos, a su vez, soportan las columnas de la Avenida de la Luz, en las que se

apoya la carga permanente del techo y el pavimento de la calle Pelayo, así como del tráfico que
circula por esta calle.

Figura 1: Esquema estructural deledificio.
Los arcos de la bóveda se construyeron con hormigón armado, aunque el proyecto original con los
detalles de refuerzo se ha perdido.
Se realizó una evaluación preliminar de la respuesta de las estructuras subterráneas frente a las
cargas del nuevo hotel mediante un análisis por elementos finitos. La Figura 2 muestra la sección
transversal discretizada donde se indica la posición de loselementos estructurales y el terreno
natural.

Figura 2: Malla de elementos finitos usada en los cálculos iniciales.
Bajo la carga del nuevo edificio, indicada en la Figura 2, la bóveda de la estación se comporta
esencialmente como una viga empotrada en sus extremos. El asentamiento del apoyo central
(que corresponde a la pared común entre los andenes) constituyó el factor crítico que controlabalas tensiones adicionales sobre los arcos de la bóveda.
La Administración de Ferrocarriles propietaria de la estación, exigió que el procedimiento de
cimentación adoptado para el nuevo edifico no afectase en modo alguno el funcionamiento normal
de las instalaciones. Incluso se esperaba que la interacción entre el nuevo sistema de cimentación
y las antiguas estructuras fuera mínima. Por tanto, se...