Diseño y construcción de pilas en suelos rocosos y complejos

7 Disposición en suelos rocosos y lajas (anclajes)

Si nos encontramos con suelos rocosos, puede que no sea suficiente la capacidad portante para los esfuerzos verticales.

Estrategias

a. Taladrar en roca, usar perfil en H o pila de menos fi, sellar con lechada.

b. Taladrar en roca y pasar un cable de acero para luego post tensarlo.

c. Mallazo para luego hormigonar.

d. Diseñar en planta, cilindro de hormigón armado para su colocación con lechada in situ.

8 Testeo de pilas

En caso de cargas extremas se realizan test de tensión y cargas axiales.

Método Osterberg

Posicionamiento de celdas de presión en el extremo inferior.

Método Apple

Test dinámico (cae un cabezal de 2 o 3 m, mide 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. Bridas de unión facilitan la interconexión de las pilas. Gran capacidad de pandeo en el eje transversal. Para unir perfiles se utilizan hilos de soldadura de hidrógeno (necesaria perfecta simetría). Se utiliza un capuchón de refuerzo para evitar la deformación del extremo.

10 Mejora de la rigidez y capacidad

Rellenos de hormigón: mejorar rigidez y reducir pandeo.

Proceso de curado

Sustituir arena por fly ash o subproducto del carbón (reducir en 30% el calor).

Disponer lechada entre terreno y pila.

11 Pilas cilíndricas pretensadas

Con esfuerzos laterales importantes y riesgo de pandeo se hace necesario pilas de hormigón pretensado (L 50, fi 32, e 125-200, mallazos de acero).

Mallazos de acero

Controles exhaustivos, geometría en espiral (prevenir tensiones oblicuas), 1,2% por pila.

Pretensado axial: soportar 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 > 4m)

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

15 Instalación en suelos complejos

A. Arenas calcáreas que debido a su alto contenido en conchas se desplazan fácilmente ofreciendo poca resistencia lateral.

B. Suelos limosos: tienen débil fricción al corte con agua provocando difícil trabajo de taladro y ejecución (viscosidad).

C. Gravas y cantos rodados: de origen glaciar tienen fricción reducida en ambas caras, pero tienen apoyo resistente en el extremo inferior.

D. Riprap: provocan desplazamientos en la posición final de la pila y presentan aplastamientos y destrucción de la pila (efecto corte extremo).

Licuefacción: problema de los terrenos singulares que presenta un comportamiento pseudo granular y una pérdida de resistencia pasiva en el extremo inferior. Se presentan importantes cabeceos que abren el diámetro hasta 1m. Como solución se puede aplicar un perfil en H, y/o llevar a cabo este protocolo:

1. Mayor martillo de hincado
2. Equipar cabezal de estrella
3. Equipar potente equipo de avado
4. Utilizar camisas de acero en los extremos
5. Espesor de placas conservador
6. Colocar un colchón en pilas de hormigón