Cimentaciones Profundas: Tipos, Instalación y Optimización para Estructuras

Tipos de Cimentaciones Profundas: Instalación y Optimización para Estructuras

7. Disposición en Suelos Rocosos y Lajas (Anclajes)

Cuando nos encontramos con suelos rocosos, la capacidad portante puede ser insuficiente para los esfuerzos verticales. Se proponen las siguientes estrategias:

• A. Taladrar en roca, usar perfil en H o pila de menor diámetro (fi), sellar con lechada.
• B. Taladrar en roca y pasar un cable de acero para luego postensarlo.
• C. Usar mallazo para luego hormigonar.
• D. Diseñar en planta un cilindro de hormigón armado para su colocación con lechada in situ.

8. Testeo de Pilas

En caso de cargas extremas, se realizan tests de tensión y cargas axiales.

• Método Osterberg: Posicionamiento de celdas de presión en el extremo inferior.
• Método Apple: Test dinámico (caída de un cabezal de 2 o 3 m, medición de aceleraciones, esfuerzos y aplastamiento).
• Para medir la capacidad lateral: Sistemas dinámicos, explosión de cohete.

9. Pilas de Acero Perfil H

Tienen buena penetración debido a la limitada área de contacto y a la esbeltez del perfil. Al no tener zona hueca, no se forma menisco y no hay fricción. Las bridas de unión facilitan la interconexión de las pilas. Presentan gran capacidad de pandeo en el eje transversal. Para unir perfiles, se utilizan hilos de soldadura de hidrógeno (es necesaria una perfecta simetría). Se utiliza un capuchón de refuerzo para evitar la deformación del extremo.

10. Mejora de la Rigidez y Capacidad

• Rellenos de hormigón: Mejoran la rigidez y reducen el pandeo.
• Proceso de curado: Sustituir arena por fly ash o subproducto del carbón (reduce en un 30% el calor).
• Disponer lechada entre el terreno y la pila.

11. Pilas Cilíndricas Pretensadas

Con esfuerzos laterales importantes y riesgo de pandeo, se hacen necesarias pilas de hormigón pretensado (L = 50 m, fi = 32 m, e = 125-200 mm, mallazos de acero).

• Mallazos de acero: Controles exhaustivos, geometría en espiral (para prevenir tensiones oblicuas), 1,2% por pila.
• Pretensado axial: Para soportar la estructura y cargas transitorias.
• Mezcla de hormigón cuidada (gruesos 1/5 y control de temperatura).

12. Manejo y Posicionamiento de Pilas

Se generan problemas debido a la longitud, mala sujeción, oleaje y viento. Por ello, se implementa un protocolo de trabajo con racks, rejillas y estanterías. Se emplean estructuras de apoyo para facilitar los empalmes. Se posicionan en suelo marino o en jacket.

13. Pilas Taladradas y Hormigonadas

1. Se taladra el agujero sobre el fondo, nivelado y alineado. El rendimiento del taladro depende de las características y peso de este, así como del material a taladrar.
2. Se coloca la pila en los agujeros rellenos de agua o lodo.
3. Se coloca un tapón en el extremo para evitar el efecto sifón.

14. Otros Tipos de Instalaciones (fi > 4 m)

Combinación de taladro, excavación, armado in situ y bombeo de hormigón.

15. Micropilotes

Los micropilotes son elementos de diámetro reducido, pero de gran capacidad de carga. Se suelen usar cuando se tienen que soportar estructuras que se encuentren expuestas a grandes aceleraciones sísmicas. Son fáciles de hincar por medio de taladro, incluso en medios densos o duros (mantos rocosos). Durante el proceso de taladrado, usando el mismo micropilote como “broca”, se inyecta una lechada para aportar solidez al sistema.