Asignatura CIMIENTACIÓN PROFUNDA - Campus · PDF filevigas flotantes emparrillado losas...

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CIMIENTACIÓN PROFUNDACONTACTO CON EL TERRENO

Construcción II. Sistemas. 2o curso

Área de ConstrucciónCurso 2016-2017

Revisió 05/12/2014Autors: Nuria Martí

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1. Definición de cimentación profunda

2. Condicionantes y estrategias2.1. campos de aplicación cuando es necesario

cuando es posible2.2. marco normativo

3. Tipologías de pilotes3.1. por la forma de trabajar por punta columna

por rozamiento flotantes

3.2. por material de pilote prefabricadosin situ

3.3. por procedimiento constructivo de desplazamiento clavados CPPde extracción perforados CPIde extracción-desplazamientobarrenados micropilotes

4. Materialización4.1. características del pilote4.2. proceso de ejecución4.3. puntos singulares

5. Puesta en obra

6. Controles de ejecución

7. Fuentes de información

Índice de la clase

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ión SUPERFICIALES SEMI‐PROFUNDOS PROFUNDOS

D / B < 4 4 = D / B < ó = 8 D / B > 8

ZAPATASVIGAS FLOTANTESEMPARRILLADOLOSAS

POZOS: MACIZO DE HORMIGÓNO RELLENO DE PIEDRA O GRAVABLOQUE DE HORMIGÓNENANOS

PILOTESZAPILOTES

< 3m de profundidad de 3 a 6 m de profundidad > 6m de profundidad

PROFUNDIDAD– CONSTRUCCIÓNEl DB SE-C considera que una cimentación es profunda cuando su extremo inferior està a unaprofundidad no inferior a 8 veces su Ø o anchura

Definición l Condicionantes Tipologías l Materialización l Puesta en obra l Controles l Fuentes de información

Definición

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DEFINICIÓN CONSTRUCTIVA DE PILOTE

Son ELEMENTOS de cimentación DE GRAN LONGITUD que SE CLAVAN DIRECTAMENTE EN ELTERRENO o bien SE CONSTRUYEN EN UNA CAVIDAD ABIERTA PREVIAMENTE por el mismo.

Definición


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¿CUANDO ES NECESARIA UNA CIMENTACIÓN PROFUNDA?

- Cuando el terreno superficial ofrece BAJA RESISTENCIA

- Cuando el terreno superficial presenta DEFORMABILIDAD.

- Cuando las CARGAS a asumir son MUY ELEVADAS

- Cuando se necesitan ASENTAMIENTOS MENOS APRECIABLES

¿CUANDO ES POSIBLE UNA CIMENTACIÓN PROFUNDA?

- Cuando económica y técnicamente es rentable

- En especial, cuando hay espacio suficiente para poder trabajar con la maquinaria en el solar (los micropilotes tienen mucho menos condicionantes en este aspecto)

- Cuando no producirían molestias importantes en el entorno, en el caso de pilotes clavados

Campos de aplicación

PARA PERFORAR

PARA CLAVAR

MAQUINARIA MUY PESADA Y POTENTE


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Normas previas

No existen, antes del CTE, normas de obligado cumplimiento, pero si de referencia:

NTE-CPE Encepados, NTE-CPI Pilotes In situ, NTE-CPP Pilotes prefabricados

Norma vigent

CTE-SE-C punt 5 Codigo Técnico de la EdificaciónSE – Seguridad Estructural C - Cimentación5 Cimientos profundos

Marco normativo


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· PILOTES FLOTANTES.

Aquellos que la punta no llega al firme,quedando clavado en el terreno suelto yresistiendo por rozamiento con el terreno.Su valor resistente está en función de laprofundidad , diámetro y naturaleza delterreno.Se usa en terrenos de resistencia mediabaja y/o cuando el suelo resistente está amucha profundidad. Transmiten la cargapor rozamiento, a través del fuste.

· PILOTES COLUMNA.

Aquellos en los que la punta llega hastael firme, transmitiendo la carga aplicadaen la cabeza. La acción lateral del terrenoelimina el riesgo de pandeo.

Por la forma de trabajar, según el tipo de terreno

CTE-SE-C 5.1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS PILOTES

Definición l Condicionantes l Tipologías l Materialización l Puesta en obra l Controles l Fuentes de información

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TIPOS USUALES DEL MATERIAL DEL PILOTE

a) Hormigón in situ mediante la excavación previa o desplazamiento y hormigonado

b) Hormigón prefabricado hechos en talleres, de hormigón armado

c) Acero tubos o perfiles en H, llevan guaspa de protección

d) Madera hechos en talleres, de madera macizapara zonas blandas, amplias o apoyo de losas o rellenos

e) Mixtos pilotes de acero tubular rellenos de hormigón

Por el tipo de material


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CTE-SE-C 5.1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS PILOTES

·PILOTES DE DESPLAZAMIENTO O CLAVADOSSe clava desplazando en el terreno un volumen de suelo equivalente.

Se caracteriza por:- Fuerte fricción entre suelo y pilote (el pilote queda fuertemente confinado)- Alteración del suelo; mejora porque se comprime el terreno- Para reducir costes, el pilote puede ser liso

·PILOTES DE EXTRACCIÓNSe excava el terreno previamente y después se construye el pilote.

Se caracteriza por:- Débil fricción suelo-pilote, no hay tensión normal- Interesa que el pilote sea rugoso para mejorar la contribución del fuste

· PILOTES DE EXTRACCIÓN– DESPLAZAMIENTOPreviamente se excava un volumen de suelo inferior a la que ocupará el pilote y despuésse clava ( es para rebajar el coste del clavado)

CLASSIFICACIÓ FUERA DEL CTE-SE

· PILOTES BARRENADOSEl elemento resistente se barrena hasta su posición definitiva.

Por el procedimiento constructivo, por el tipo de puesta en obraDefinición l Condicionantes l Tipologías l Materialización l Puesta en obra l Controles l Fuentes de información

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Clasificación utilitzada en memorias y proyectos ejecutivos de cálculo de estructuras

a) CPP PILOTES PREFABRICADOS (clavados)

b) CPI PILOTES HORMIGONADOS IN SITU

c) MICROPILOTES

Por el procedimiento constructivo


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a) CPP PILOTES PREFABRICADOS (clavados)Pueden ser de hormigón armado (compresión) y hormigón pretensado (tracción), metálicos omadera.

CPP1 pieza lineal de directriz recta compuesta por uno o más tramos de sección constante ((Ø opoligonal) con un elemento en la punta para facilitar el clavado (guaspa). Será capaz de soportar eltraslado, manejo y clavado. Cuando sea de diversos tramos el sistema de unión tiene quegarantizar el comportamiento del conjunto como un solo.

MADERADuran mucho tiempo si semantienen permanentementemojados o secos, si hay cambiosse destruyen rápido.

METÁLICOSSecciones H o cajón. Al acero se le incorpora cobre para controlar la oxidación.

HORMIGÓN PREFABRICADOEs el material más utilizado.



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GUIA RÁPIDA



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Se aplican en estructuras, apoyos, contenciones y consolidaciones de terrenos.El Ø varia entre 100 y 300 mm.

Se pueden ejecutar en cualquier tipo de terreno, incluso hasta con nivel freático, con cualquier gradode inclinación.

El armado a utilizar suele estar formado por barras corrugadas o tubos de acero certificado, dentro delos cuales, una vez perforado, se inyecta mortero a presión con consistencia líquida, haciendo unbulbo con el terreno en el extremo inferior del pilote.

máquina de micropilotatge cabezas de micropilotis dentro de una jácena de coronación

Por el procedimiento constructivoc) MICROPILOTES


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Se aplican en estructuras, apoyos, contenciones y consolidaciones de terrenos.El Ø varia entre 100 y 300 mm.

Por el procedimiento constructivoc) MICROPILOTES


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4. POR EL PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

PILOTES PREFABRICADOS (clavados)

Se clava el pilote mediante unmartinete: peso que cae sobre elpilote, que está guiado por laestructura de la máquina de clavar. Sila longitud del pilote es mayor que ladel elemento, se pueden conectarvarios elementos independientes quese unen mecánicamente (se tieneque prever)

CPPDefinición l Condicionantes l Tipologías l Materialización l Puesta en obra l Controles l Fuentes de información

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4.b) CPI PILOTES HORMIGONADOS IN SITU

a) CPI-2

PILOTE DE DESPLAZAMIENTO CON GUASPA METÁLICA

Trabaja por punta en terrenos duros a poca profundidad bajocapas blandas

Clavado de tubo de acero recuperable con una Guaspa (Azuche)(tapón perdido en la punta del tubo). Se introduce el armado y sehormigona por el interior del tubo que se va extrayendosimultáneamente al hormigonado. Siempre tiene que quedar 2 Ø dehormigón en el interior de la camisa para evitar la entrada de agua. Eltubo se extrae lateralmente, que a la vez sirve de vibrado.No se extraen tierras. Se clava hasta la capa firme y se puedecomprobar la capacidad portante por el número de golpes.

CTE-SE-C 5.1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS PILOTESCPI-2


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CPI-2Proceso de ejecución


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b) CPI-3

PILOTE DE DESPLAZMIENTO CON TAPA DE GRAVAS

Terrenos granulados de compacidad media y terrenoscoherentes

El mismo que el anterior pero con tapón de gravas en lugar de laazuche.En este caso la percusión se hace con un martillo interior que picasobre el tapón de gravas que va arrastrando la tubería hacia elinterior del terrenos hasta una capa firme donde el tapón de gravasqueda perdidos y forma una base ensanchada en la punta delpilote.



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4.b) CPI PILOTIS FORMIGONATS IN SITU

c) CPI-4

PILOTE DE EXTRACCIÓN CON ENTUBACIÓN RECUPERABLE

Estratos rocosos. Terrenos coherentes, homogéneos,consistencia firme.

Se introduce un tubo de acero (camisa) y a la vez se extraen lastierras. Cuando se hormigona se retira la camisa (recuperable).



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d) CPI-5

PILOTE DE EXTRACCIÓN CON ENTUBACIÓN PERDIDA

Terrenos agresivos o arenosos finos.Terrenos con vacíos (coqueras).Terrenos bajo nivel freático

Se clava un tubo de perforación y a la vez se extraen las tierras. Seintroduce un segundo tubo de acero (camisa) junto con la armadura.Cuando se hormigona no se retira la camisa pero sí el tubo deperforación.



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1 clava tubo2 extracción de tierras3 comprobación de la profundidad4 colocación de la camisa y la armadura5 hormignado


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e) CPI-6

PILOTE DE EXTRACCIÓN SIN ENTUBACIÓN CON LODOSTIXOTRÓPICOS

Terrenos con cavidades y facilidad de desprendimientos

Se perfora y a vez se vierten al pozo lodos de bentonita (expansivosy tixotrópicos) que ayudan a la contención de las paredes. Despuésde la perforación se introduce la armadura y se hormigona,utilizando una tubería que sube a medida que vierte el hormigón y,así, desplaza los lodos hacia la superficie.

CPI-6CTE-SE-C 5.1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS PILOTES


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Proceso de ejecuciónCPI-6


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f) CPI-7

PILOTE PERFORADOS SIN ENTUBACIÓN

Terrenos de cohesión firme

Perforación y extracción de tierras sin entubar ni utilizar lodosbentoníticos.Se hormigona de forma continua con tubería de hormigonado.



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CPI-7Procés d’execució


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g) CPI-8

PILOTES PERFORADO, HORMIGONADO POR TUBO CENTRAL DE LA BROCA

Se perfora con una broca continua hasta la profundidad de lacapa firme.

El hormigonado se realiza de forma continua bombeando el hormigóna través del eje de la broca continua. La extracción de la tubería (obroca) se hace respetando que la parte inferior se encuentre a 2 Ø delpilote. Después se introduce la armadura, presionándola por la partesuperior debido a la reacción por la densidad del hormigón.



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4.b) CPI PILOTES HORMIGONADOS INSITU

h) CPI-9

PILOTE DE DESPLAZAMIENTO PORROTACIÓN (poco utilizado)

El soporte del terreno lo produce el propioelemento de excavación.

Una vez se llega al firme el hormigón se vierte,sin invertir el sentido de la broca y con unmovimiento de extracción del elemento de giro dela perforación. La armadura se introduce despuésen el hormigón fresco hasta la profundidad delproyecto.

http://www.pilotesyobras.com/pilotes‐desplazamiento‐rotacion.asp



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1. PILOTES AISLADOS∙ No Ø < 0,5 m∙ Si 0,5 m < Ø < 1,00 m siempre que se realicen trabas en 2 direcciones.∙ Si Ø > 1.00 m no es necesario trabar. Se ha de garantizar la integridad y armado por excentricidades.

2. GRUPOS DE PILOTES∙ Cuando la carga va a un encepado, este la reparte a cada pilote.

3. ZONAS PILOTADAS∙ Espaciados para soportar losas o muros.

Tipos de agrupación de pilotes

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ELEMENTO DE HORMIGÓN ARMADO IN SITU que UNE LAS CABEZAS DE LOS GRUPOS DE PILOTES decimentación de un mismo soporte. TRANSPORTA Y DISTRIBUYE LA CARGA entre el elemento estructural y elcimiento.

EncepadossPUNTOS SINGULARES - ENCEPADOS


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Pilar apoyado en encepado de cuatro pilotes

Armado de los encepadosPUNTOS SINGULARES - ENCEPADOS


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CPI-8Perforado de pilote


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CPI-8Introducción de la armadura


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CPI-9Perforado del pilot y hormigonado


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Proceso de ejecución del micropilote


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‐ Controlar que el tipo de terreno que se extrae coincida con el que indica el estudio Geotécnico.

- Controlar el volumen de hormigón que se introduce a cada pilote:Si es mayor que el calculado puede haber perdidas por vacíos (coqueras)Si es menor que el calculado probablemente el pilote no llegará a la profundidad especificada o habrá desprendimientos de tierras en la perforación.

- Controlar la densidad del lodo tixotrópico antes de vertirlo y analizar las posibles impurezas una vez extraídas

- Control de la integridad del pilote por ultrasonidos: Integridad del pilote y profundidad de la armadura

Controles de ejecución


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Bibliografía de la clase. OBLIGADA

CTE-SE-C 5 Cimentación profunda

Bibliografía complementaria. RECOMENDADA

Apuntes núm. 375. CONTACTO CON EL TERRENO.

MACAULAY, David Nacimiento de una ciudad moderna. El subsuelo. Ed. Timun Mas.

WEBS DE INTERÉS

http://www.construmatica.com/construpedia

http://www.cimentec.es/index_archivos/MICROPILOTES.htm

http://www.construaprende.com/t/03/

Fuentes de información


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