Fricción superficial negativa del pilote y del grupo de pilotes

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¿Qué es la fricción superficial negativa entre el pilote y el grupo de pilotes?

La fricción superficial negativa es la fuerza de arrastre descendente que actúa sobre un pilote o grupo de pilotes, generalmente debido al movimiento descendente del suelo circundante contra el pilote. Se espera que este movimiento de arrastre de corte ocurra cuando el pilote penetre en una capa de suelo comprimible que pueda compactarse. Se ha informado que un pequeño desplazamiento relativo entre el suelo y la pila de ~10 mm puede ser adecuado para lograr una fricción superficial negativa perfecta. Además, se estima que el tiempo hasta que termina la fricción superficial negativa del pilote es de aproximadamente 2 años, y la consolidación del suelo blando alcanza el 90%. Finalmente, este artículo presenta varios aspectos de la fricción superficial negativa en pilotes y grupos de pilotes.

Factores que causan fricción superficial negativa en pilotes y grupos de pilotes

• Coloque un relleno nuevo sobre el suelo comprimible antes de que se complete la consolidación.
• Para suelos no cohesivos con rellenos sueltos
• Al depositar el relleno sobre una capa de tierra blanda o turba.
• Bajar el agua subterránea aumenta la tensión efectiva, lo que resulta en hundimiento y fuerzas de fricción en la pila, lo que provoca la compactación del suelo.

Efectos de la fricción superficial negativa en pilotes y grupos de pilotes

• La fricción superficial negativa contribuye al hundimiento desigual de pilotes o grupos de pilotes.
• Para pilotes en suelos compresibles donde la capacidad del pilote es aportada tanto por la resistencia puntual como por la adhesión del fuste, el problema de la fricción superficial negativa debe considerarse como un problema de hundimiento.
• Para pilotes de apoyo con asentamiento de pilotes insignificante, la fricción superficial negativa se convierte en un problema de capacidad del pilote.

Fricción negativa de la piel para una sola pila

La fricción superficial negativa de un solo pilote se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

Fricción superficial negativa del pilote en suelo cohesivo

dónde:
: Fricción cutánea negativa
: Perímetro de pilote
: Longitud del pilote de suelo comprimible que se muestra en la Figura 2.
: es la fuerza adhesiva unitaria y se puede calcular usando la Ecuación 2.
dónde:
: Coeficiente de adherencia
: Elimina la fuerza cohesiva de la capa comprimible

Fricción superficial negativa de pilotes en suelos de baja cohesión

donde: K: coeficiente de empuje lateral del suelo
: Unidad de peso del suelo
: Ángulo de rozamiento entre pilote y suelo. Puede variar de 1/2. hasta 2/3.

Fricción superficial negativa del grupo de pilotes

Fricción superficial negativa del grupo de pilotes igual a la mayor de las Ecuaciones 4 y 5: donde: n: número de estacas en el grupo Pg: perímetro del grupo
: Peso unitario del suelo en el grupo de pilotes hasta la profundidad

Ag: área del grupo de pilotes con Pg en el perímetro

Figura 1: Fricción superficial negativa entre pilote y pilote de grupo

Efectos de la fricción superficial negativa sobre el factor de seguridad para la capacidad de carga última de un pilote o grupo de pilotes

El efecto del rozamiento superficial negativo sobre el factor de seguridad sobre la capacidad portante última de un pilote o grupo de pilotes se tiene en cuenta introduciendo un factor de seguridad, de modo que la capacidad portante final de un pilote o grupo de pilotes = (carga de trabajo + carga de fricción negativa de la superficie) (factor de seguridad) Si se espera que la fricción superficial negativa imponga una fuerza de arrastre hacia abajo indeseablemente grande en la pila, se puede eliminar aplicando una funda o revestimiento protector en el área rodeada por el sedimento. aumentar. Se muestra en la Figura 2.

Figura 2: Fundas de pilotes utilizadas para reducir la fricción superficial negativa