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Las pilas son elementos de cimentación profunda con secciones mayores que la del los pilotes, las cuales también transmites al subsuelo las cargas provenientes de una estructura y de la misma cimentación con el propósito de lograr la estabilidad del conjunto.

CARCTERISTICAS:

Las pilas se fabrican directamente en el subsuelo por los que se les conoce como elementos fabricados in situ

Las pilas pueden fabricarse prácticamente de cualquier material, siendo los más utilizados la grava, la cal, el mortero, y el concreto armado. Siendo las características de los estratos del subsuelo, así como las condiciones del agua subterránea, definirán el material que deberá emplearse para la fabricación de las pilas.

La sección utilizada con mayor frecuencia es la circular, cuyo diámetro no debe de ser menor a 60cm pudiendo llegarse a especificar un diámetro hasta de 300cm

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4.11_ DETERIORO Y PROTECCION DE PILOTES 

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4.11_ DETERIORO Y PROTECCION DE PILOTES 

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Tipos de deterioro de pilotes:

1. Corrosión de pilotes de acero, suelo con bajo pH y ambientes marinos.

2. Ataque por sulfuros, cloruro y ácidos en los pilotes de concreto.

3. Deterioros de pilotes de madera debido al humedecimiento y secado o por acción de insectos o aguas agresivas.

Métodos utilizados para el control de la corrosión en los pilotes de acero

Pinturas o revestimientos: Deberán contemplar preferentemente en su etapa de diseño, en el cual actuará como una primera barrera aislarla eléctricamente del medio. Presenta un bajo costo y vida útil.

Protección catódica:
Esta técnica electroquímica se emplea para completar la protección en zonas donde ha fallado el revestimiento. Permitiendo eliminar o minimizar a valores despreciables la posibilidad de corrosión. El método es efectivo para hormigones, pilotes sumergidos y enterrados.

Cera micro cristalina:
Imprime un filtro de espesor homogéneo sin porosidades resistentes a la punción y adaptable a cualquier tipo de superficies irregulares, también posee alto grado de refinación del tipo genérico de productos, con alto peso molecular y sin cargas, con propiedades inhibidoras de corrosión.
“Para evitar su deterioro y proteger el medio ambiente los pilotes reciben una imprimación de sulfato de zinc o bien una lámina de polietileno con aplicación en caliente”.

Pilotes de concreto:
Bajo condiciones ordinarias no están sujetos a deterioros y pueden usarse arriba del nivel de agua freática. Las sales del agua de mar y la humedad, atacan el esfuerzo de los pilotes a través de las grietas en el hormigón; al formarse el óxido, el hormigón se desconcha. La mejor protección es usar un concreto denso y de alta calidad

Pilotes de madera:
Su deterioro es por pudrimiento (hongos, contacto con el agua) Mediante recubrimientos metálicos e impregnando la madera con sustancias antisépticas. El uso de las planchas de acero, zinc o cobre para recubrir el fuste del pilote y aseguradas con clavos de cobre, permite otorgar una cierta protección a la madera, si bien su efecto es de corta duración.

Más efectiva es la protección química que se obtiene mediante tratamientos con sustancias antisépticas, tales como el aceite pesado de brea o alquitrán, la creosota, el cloruro de zinc y el sulfato de cobre.

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Los ensayos de carga se pueden hacer construyendo una plataforma o cajón en la cabeza del pilote o grupo de pilotes, en la cual se coloca la carga, que puede ser arena, hierro, bloques de concreto o agua. Para hacer un ensayo mas seguro y más fácilmente controlable, se usan, para aplicar la carga, gatos hidráulicos de gran capacidad cuidadosamente calibrados. La reacción del gato será tomada por una plataforma cargada o por una viga conectada a pilotes que trabajaran a tracción. Una ventaja adicional del uso de gatos es que la carga sobre el pilote se puede variar rápidamente a bajos costos. Los asentamientos se miden con un nivel de precisión o, preferiblemente, con un micrómetro montado en un soporte independiente.

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Mecánica de Suelos Aplicada TecNM 4.9 Capacidad de carga en pilotes.

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Figura: Arreglos básicos de grupos de pilotes Izquierda, se tienen pilotes verticales, luego pilotes verticales e inclinados, y por ultimo pilotes verticales e inclinados de forma simétrica.

Como corrientemente debajo de las cimentaciones los pilotes se colocan en grupo, relativamente con poca separación entre ellos, es necesario considerar la acción del grupo de pilotes. Esto es esencialmente importante cuando se usan pilotes de pura "fricción" y cuando los suelos subyacentes al estrato resistente, en que descansan las puntas de los pilotes resistentes por la punta, son más compresibles.

Capacidad De Carga Del Grupo De Pilotes

La capacidad de carga del grupo de pilotes se calcula suponiendo que el grupo de pilotes forma una cimentación gigantesca, cuya base está al nivel de las puntas de los pilotes y cuyo ancho y largo son el ancho y largo del grupo de pilotes. La capacidad del grupo es la suma de la capacidad de carga de la base de la "cimentación", más la resistencia a esfuerzo cortante a lo largo de las caras verticales del grupo que forma la "cimentación".

Video del tema.

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Se usan los pilotes como elementos de cimentaciones cuando se requiere:

Transmitirlas cargas de una estructura, a través de un espesor de suelo blando o a través de agua, hasta un estrato de suelo resistente, que garantice el apoyo

adecuado. Transmitirla carga un cierto espesor de suelo blando

Proteger estructuras marítimas, tales como muelles, atracaderos, etc.; contra el impacto de barcos u objetos flotantes

Clasificación de pilotes:

1. De punta

2. De fricción

3. Mixtos

El material del cual están hechos los pilotes: madera, concreto, de acero o de una combinación de estos materiales.

M as info.

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La  forma mas comun de clasificar las cimentaciones es en fuencion de la profundidad de los estratos a los que se transmiten la mayor parte de las cargas que provienen de la construccion, dividiéndose en dos grupos, las cueles son:

Cimentaciones superficiales: son aqueyas que se apoyan en estratos poco profundos que tiene suficiente capacidad para recistir las cargas de la estructura. en esta clacificacion encontramos

a) Zapatas: Son ensanchaminetos de las secciones del las columnas o muros con los que distribuye la caraga de éstos a un area de contacto mayor con el suelo. Las zapatas pueden ser aisladas (bajo una sola columna), combinadas (bajo dos o mas columnas) o corridas (bajo un muro a una contratrabe).
b) Losas de ciemntación: aqui el apoyo se realiza sobre todo el area de la cosntruccion. Estas losas pueden ser planas (sin vigas) o con reticulas de vigas (llamadas contratrabes). En ocasiones, la losa de cimentacion de planta baja y las contratraves y muros de lindero forman cajones de cimetacion que pueden llegar a un nivel de profundidad que permiten bajo ciertas condiciones, aprobechar el peso retirando del suelo excabado para compensar parcial o totalmente el peso de la cosntruccion y aliviar asi la presion neta en las superficie de contacto en el suelo.

Cimentaciones profundas: estan constituidas esencialmente por pilotes que transmiten su craga ponta o por fricción que se denomina pilas cuando su seccion transversal es de gran tamaño. los pilostes pueden colocarse bajo zapatas o bajo losas de ciementacion y pueden trabajar de tal forama que la carga se resista en parte por fricción con el suelo y en parte poco profundo. en esta categoria se tiene que los siguentes tipos:

a) cimentacion compensada con pilotes de friccion
b) cimentacion a base de pilotes punta

c) cimentacion a base de pilas

Referencia:
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/canales_g_aa/capitulo2.pdf

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Universitat Politècnica de València - UPV

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Cimentación: tipos de cimentación |  | UPV

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4.2_ FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO DE CIMENTACIÓN

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4.2_ FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO DE CIMENTACIÓN

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En el manual de cimentaciones profundas expedido por la SMIG menciona como factores que más influyen en la elección del tipo de cimentación los descritos a continuación:

Cargas

Para el diseño de la cimentación de cualquier construcción se deberán efectuar análisis que involucren el efecto de las acciones permanentes (incluyendo el peso propio), variables (incluyendo la carga viva) y accidentales (incluyendo el sismo y viento). Una vez conocido estas acciones, es necesario saber su distribución y los esfuerzos aplicados al suelo.

Suelo

El estudio del suelo sobre el que se desplantara la construcción deberá proveernos de información acerca de las propiedades índices, mecánicas e hidráulicas del subsuelo. Estos estudios servirán de base para la correcta selección de los estratos de apoyo y de los elementos que trasmitirán las cargas al subsuelo.

Técnica y economía

Al ser elegido un tipo de cimentación, es necesario definir el procedimiento de construcción, cuyas características deberán ahorrarnos en gran medida tiempo y dinero, respetando las especificaciones geotécnicas y estructurales, preservando constantemente la calidad de los elementos de cimentación.

En resumen, los factores que determinan el tipo de cimentación, son: las cargas a las que estará sometida la estructura durante su vida útil, las condiciones del suelo y el procedimiento constructivo. Considero que en el procedimiento constructivo además de planearlo tratando de ahorrar dinero y tiempo, deberá tomarse en cuenta las construcciones colindantes, ya que ciertos procedimientos podrían dañar a las construcciones vecinas, acerca de los procedimientos constructivos para construcción de cimentaciones, se dedicara un articulo para hablar sobre algunos de ellos.

Referencia:

https://ingenieriagce.wordpress.com/2015/06/11/que-factores-determinan-la-eleccion-del-tipo-de-cimentacion/

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mas info:
https://www.academia.edu/36589482/Cimentaciones_en_Taludes

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Las estructuras y los cimientos en taludes o adyacentes a éstos que sobrepasen el 100% deben cumplir con los siguientes requerimientos:

● La cara de la zapata se sitúa atrás de un talud en descenso una distancia suficientemente grande como para suministrar apoyo vertical y lateral para la zapata y evitar un asentamiento.

● La cara de la estructura se sitúa alejada del pie de un talud en ascenso para suministrar protección del drenaje y de la erosión del sitio.

● La superficie del suelo no debe invadir el prisma de contacto del suelo o de la roca.

Las zapatas con poco espaciamiento o las zapatas adyacentes localizadas a diferentes niveles pueden causar esfuerzos traslapados en el suelo.

● Rasante. 7.
● Conservar el espesor de la zapata (T) en el escalón vertical.
8. ● Limitar el escalón vertical (H) a 1/2 L o 610 mm (2'-0") como máximo.
● La longitud del escalón (L) debe ser por lo menos 610 mm (2'-0"). 9.
● Utilice dimensiones modulares para muros de mampostería de concreto. 10.

Las zapatas escalonadas cambian de nivel por etapas para acomodar una rasante empinada y conservar la profundidad rec[uerida en todos los puntos alrededor de un edificio.

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Las estructuras y los cimientos en taludes o adyacentes a éstos que sobrepasen el 100% deben cumplir con los siguientes requerimientos: ● La cara de la zapata se sitúa atrás de un talud en descenso una distancia suficientemente grande como para suministrar apoyo vertical y lateral para la zapata y evitar un asentamiento.

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Compensación total

“El peso de la estructura es igual al de la tierra excavada”

Se trata de desplantar a una profundidad tal que el peso, de la tierra excavada iguale al peso de la estructura, de manera que al nivel de desplante el suelo, no sienta la substitución efectuada por no llegarle ninguna presión en añadidura a la originalmente existente.

Originalmente existente. Este tipo de cimentación exige, por supuesto que las excavaciones efectuadas no se rellenen posteriormente, lo que se logra o con losa corrida en toda el área de cimentación o construyendo cajones huecos en el lugar de cada zapata. El primer tipo de cimentación es usual en edificios compensados, el segundo en puentes, por ejemplo.

Las cimentaciones compensadas han sido particularmente utilizadas para evitar asentamientos en suelos altamente comprensibles, pues teóricamente, los eliminan por no dar al terreno ninguna sobrecarga.

Sin embargo, como el proceso de carga no es simultáneo con el de descarga, resultado de la excavación, tienen lugar expansiones en fondo de ésta, que se traducen en asentamientos cuando, por efecto de la carga de la estructura, dicho fondo regrese a su posición original