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El espaciamiento de la cimentación de pilotes y la fricción de la superficie del grupo de pilotes determinan el diseño de la cimentación de pilotes, su eficiencia y capacidad en cualquier estructura. El objetivo principal de las cimentaciones con pilotes es transferir cargas a formaciones débiles (aquellas con baja capacidad portante). Se ha descubierto que los pilotes de cimentación son una opción económica cuando las formaciones a profundidades razonables son débiles. El extremo de la cimentación por pilotes debe alcanzar un estrato que proporcione suficiente capacidad de carga. Dependiendo de las condiciones, se pueden insertar grupos de pilotes para aumentar la capacidad de carga.
El pilote también se usa en áreas donde las cargas deben transmitirse en profundidad con una cierta resistencia friccional por fricción de la piel con el suelo circundante. Esto proporciona suficiente resistencia al corte. Los cimientos de pilotes también ayudan a evitar la construcción de ataguías para soportar los pilares bajo el agua. Aquí, el pilote lleva la carga a un medio de soporte sustancial por debajo de una profundidad sustancial del agua. Un pilote que se hinca en diagonal se llama pilote inclinado. Estos se utilizan para resistir las fuerzas de inclinación. La fuerza de inclinación es el efecto del empuje horizontal. Estos pilotes, que transfieren cargas hacia o a través de las formaciones subyacentes por fricción, pila de fricciónAquí, una de las superficies incrustadas es la superficie del pilote.
pila de soporte final Es un pilote que transmite la carga a la capa inferior. Una pila especialmente diseñada transfiere cargas por ambos medios.
Tabla de contenido
Idoneidad para la construcción de cimientos de pilotes
Los cimientos de pilotes se usan comúnmente en los siguientes tipos de formaciones:
- Un área con estratos densos o duros bajo los cuales el suelo es material blando, arena o arcilla.
- Una zona de suelo arcilloso con capas blandas sobre capas duras.Aquí, una base abierta conduce a una alta habitabilidad
- Suelo denso o duro cubierto de arcilla blanda.Aquí, la base abierta se puede espaciar más cerca para reducir la presión transferida a la capa blanda
- Alternancia de capas de arcilla: capas blandas y capas inherentemente gruesas
- Una capa de arena con un alto nivel freático.Esto dificulta la excavación.
Intervalo entre pilotes de cimentación en la construcción de grupos de pilotes
Los pilotes deben disponerse de modo que la fuerza ejercida por un pilote sobre el otro pilote sea mínima. Para pilotes de fricción este factor es muy importante. Esto se debe a que el suelo alrededor de la pila está bajo tensión. El ejercicio de esta fuerza afecta las capacidades de resistencia por fricción de los pilotes adyacentes. La Fig. 1 muestra las líneas de influencia de los pilotes sobre el terreno circundante. Una línea indica la intensidad de la tensión en un punto. Cuanto mayor sea la distancia desde el borde del pilote, menor será la intensidad de la tensión. Así que esto le da una idea sobre el espacio mínimo requerido entre dos pilas.
Figura 1: Distribución de presión con líneas de influencia para un pilote de apoyo final
Figura 2: Distribución de presión representada por líneas de influencia para pilotes de fricción
Para facilitar la conducción y para acomodar errores durante la colocación o problemas debido a que los pilotes salen de los pilotes verticales y se acercan, se adopta una regla de espacio mínimo para los pilotes de punta. Indian Code IS 2911 proporciona una buena explicación para esta precaución. Los pilotes de fricción deben espaciarse de modo que las zonas de la línea de influencia del suelo circundante no se superpongan entre sí. Por lo tanto, esto reduce los valores de apoyo y reduce el hundimiento. Por lo tanto, se establece que el espacio mínimo no debe ser menor que la dimensión diagonal o el diámetro del pilote. Los pilotes de apoyo utilizados en suelos compresibles deben tener una separación mínima de 2,5 d, y los pilotes colocados en suelos arcillosos duros o menos compresibles deben tener una separación de 3,5 d (máximo). El Road Council of India ha especificado el espacio mínimo de los pilotes de fricción como 3d o la misma distancia alrededor de la circunferencia del pilote. Para pilotes que soportan los extremos, el espacio entre pilotes adyacentes debe ser al menos el ancho mínimo de los pilotes. El espacio entre pilotes utilizado en el Reino Unido se basa en la siguiente fórmula:
Montón de soporte final: espaciado S = 2.5d + 0.02L
Montón Combinado: Espaciado S = 3.5d + 0.02L
aquí d es el diámetro del pilote, l Su longitud. La norma establece que la capacidad de carga de los pilotes es de hasta 300 kN y la distancia desde el extremo del pilote hasta el tronco del pilote debe ser de 100 mm. Para capacidades superiores, la distancia anterior debe ser de 150 mm.
Espaciado máximo de cimentación de pilotes
El espaciamiento máximo de las pilas debe determinarse considerando dos factores:
- diseño de tapa de pila
- momento de volcar
Las tapas de los pilotes se vuelven más pesadas a medida que aumenta el espacio entre los pilotes. Por lo tanto, al elegir el espacio entre pilotes, también se debe evaluar el diseño de la tapa del pilote. La estabilidad de todo el grupo de pilotes frente a la acción de los momentos de vuelco debe evaluarse junto con el espaciamiento de los pilotes.
Coeficiente de fricción del suelo de cimentación de pilotes
El coeficiente de fricción superficial es útil para la estimación preliminar de la capacidad del pilote. Los valores del coeficiente de fricción del suelo varían desde pilotes de pilotaje hasta pilotes de perforación. Este factor solo está disponible para cálculos preliminares. Antes de tomar una decisión final, debe realizar una prueba de carga seria. La Tabla-1 muestra los coeficientes de fricción superficial aproximados para arcillas saturadas. donde Ro es la tasa de compactación.
Tabla.1: Coeficiente de Fricción de la Piel de Arcilla Saturada
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