Pilotes

En ocasiones, cuando comenzamos a realizar la excavación para la ejecución de una obra, podemos encontrarnos diversas dificultades para encontrar el estrato resistente o firme donde queremos cimentar o simplemente se nos presenta la necesidad de apoyar una carga aislada sobre un terreno sin firme, o difícilmente accesible por métodos habituales.

En estos casos se recurre a la solución de cimentación profunda, que se constituye por medio de muros verticales profundos, los muros pantalla o bien a base de pilares hincados o perforados en el terreno, denominados pilotes.

En cualquier caso el objetivo es adoptar una solución constructiva que reúna las siguientes condiciones:

Facilidad en la ejecución.

Garantía en el comportamiento resistente.

Cuando la relación que existe entre la profundidad y el ancho de la base de un cimiento es mayor que 5, calificamos a la cimentación como profunda.

Denominamos pilote a un soporte, normalmente de hormigón armado, de una gran longitud en relación a su sección transversal, que puede hincarse o construirse  “in situ“ en una cavidad abierta en el terreno. Constituye un sistema constructivo de cimentación profunda al que denominaremos: cimentación por pilotaje.

PARTES DE UNA CIMENTACIÓN POR PILOTAJE

1)   Soporte o pilar: Elemento estructural vertical, que arranca del encepado. 

2)  Encepado: Pieza prismática de hormigón armado similar a una zapata aislada, encargado de recibir las cargas del soporte y repartirlas a los pilotes.

3)  Vigas riostras: Elementos de atado entre encepados. Son obligatorias en las dos direcciones si el encepado es de un solo pilote. En encepados de dos pilotes es obligatorio el arriostramiento en al menos una dirección, la perpendicular a la dirección de su eje de menor inercia.

4)   Fuste del pilote: Cuerpo vertical longitudinal del pilote. Las cargar son transmitidas al terreno a través de las paredes del fuste por efecto de rozamiento con el terreno colindante.

5)  Punta del pilote: Extremo inferior del pilote. Transmite las cargas por apoyo en el terreno o estrato resistente

6)  Terreno circundante.

Los pilotes pueden alcanzar profundidades superiores a los 40 mts teniendo una sección transversal de 2-4 mts, pudiendo gravitar sobre ellos una carga de 2000 t.

La eficacia de un pilote depende de:

a)   El rozamiento y la adherencia entre el suelo y el fuste del pilote.

b)   La resistencia por punta, en el caso de transmitir compresiones. Ante posibles esfuerzos de tracción, se puede ensanchar la parte inferior del pilote, de forme que trabaje el suelo superior.

c)   La combinación de las dos anteriores.

APLICACIONES

El empleo de cimentaciones mediante pilotaje esta indicado en los siguientes casos:

·        Cuando la carga transmitida por las estructuras no puede ser distribuida en el terreno de forma uniforme mediante el empleo de sistemas de cimentación directa como zapatas o losas.

·     Cuando el nivel del firme no puede ser alcanzado de forma sencilla o se encuentra a gran profundidad.

·        Cuando los estratos superiores del terreno son poco consistentes hasta cotas profundas, contienen gran cantidad de agua o bien se necesita cimentar por debajo del nivel freático.

·  Cuando se prevea que los estratos inmediatos a la superficie de cimentación pueden determinar asientos imprevisibles de cierta importancia.

·        Si se quiere reducir o limitar los posibles asientos de la edificación.

·        En presencia de grandes cargas y concentradas

·  Si las distintas capas superficiales de los terrenos pueden sufrir variaciones estacionales como hinchamientos, retracciones, etc...

·        En edificaciones sobre el agua.