SECCIN 10

TABLA DE CONTENIDO

CIMENTACIONES

10.1 ALCANCE .......................................................................................................................................... 10-1

10.2 DEFINICIONES ................................................................................................................................. 10-1

10.3 NOMENCLATURA ............................................................................................................................. 10-4

10.4 PROPIEDADES DEL SUELO Y LA ROCA ......................................................................................... 10-9 10.4.1 Necesidades de informacin ........................................................................................................ 10-9 10.4.2 Exploracin del Subsuelo ........................................................................................................... 10-10 10.4.3 Pruebas de laboratorio ............................................................................................................... 10-13 10.4.3.1 Pruebas de suelo ............................................................................................................... 10-13 10.4.3.2 Pruebas en roca ................................................................................................................. 10-13 10.4.4 Pruebas in-situ ........................................................................................................................... 10-13 10.4.5 Pruebas geofsicas..................................................................................................................... 10-14 10.4.6 Seleccin de las propiedades de diseo ........................................................................................ 10-15 10.4.6.1 General ................................................................................................................................... 10-15 10.4.6.2 Resistencia del suelo .............................................................................................................. 10-17 10.4.6.2.1 General ............................................................................................................................ 10-17 10.4.6.2.2 Resistencia del suelo cohesivo no drenado ..................................................................... 10-17 10.4.6.2.3 Resistencia del suelo cohesivo drenado .......................................................................... 10-18 10.4.6.2.4 Resistencia del suelo granular drenado ........................................................................... 10-19 10.4.6.3 Deformacin del suelo ............................................................................................................ 10-20 10.4.6.4 Resistencia del macizo rocoso ................................................................................................ 10-23 10.4.6.5 Deformacin del macizo rocoso .............................................................................................. 10-27 10.4.6.6 Erosionabilidad de la roca ....................................................................................................... 10-29

10.5 ESTADOS LMITES Y FACTORES DE RESISTENCIA .................................................................. 10-29 10.5.1 Requisitos Generales ................................................................................................................ 10-29 10.5.2 Estado Lmite de Servicio ......................................................................................................... 10-29 10.5.2.1 General .............................................................................................................................. 10-29 10.5.2.2 Movimientos tolerables y criterios de movimiento .............................................................. 10-29 10.5.2.3 Estabilidad global ................................................................................................................ 10-30 10.5.2.4 Transiciones en los estribos ............................................................................................... 10-30 10.5.3 Estado Lmite de resistencia ..................................................................................................... 10-30 10.5.3.1 General .............................................................................................................................. 10-30 10.5.3.2 Zapatas .............................................................................................................................. 10-31 10.5.3.3 Pilotes hincados .................................................................................................................. 10-31 10.5.3.4 Pilotes perforados ............................................................................................................... 10-31 10.5.3.5 Micropilotes ......................................................................................................................... 10-32 10.5.4 Estado lmite de evento Extremo .............................................................................................. 10-32 10.5.4.1 Diseo para eventos extremos ........................................................................................... 10-32 10.5.4.2 Requisitos de diseo para la licuacin .............................................................................. 10-32 10.5.5 Factores de Resistencia ............................................................................................................. 10-40 10.5.5.1 Estados lmites de servicio .................................................................................................. 10-40 10.5.5.2 Estado lmite de resistencia ................................................................................................ 10-40 10.5.5.2.1 General ........................................................................................................................ 10-40 10.5.5.2.2 Zapatas ........................................................................................................................ 10-41 10.5.5.2.3 Pilotes hincados ........................................................................................................... 10-42 10.5.5.2.4 Pilotes perforados ........................................................................................................ 10-49 10.5.5.2.5 Micropilotes .................................................................................................................. 10-51 10.5.5.3 Estados lmite de evento extremo ....................................................................................... 10-52 10.5.5.3.1 General ........................................................................................................................ 10-52 10.5.5.3.2 Socavacin................................................................................................................... 10-52 10.5.5.3.3 Otros estados lmite de evento extremo ....................................................................... 10-53 10.6 ZAPATAS ......................................................................................................................................... 10-54 10.6.1 Consideraciones generales ....................................................................................................... 10-54 10.6.1.1 General .............................................................................................................................. 10-54

10.6.1.2 Profundidad de apoyo ........................................................................................................ 10-54 10.6.1.3 Dimensiones efectivas de la zapata ................................................................................... 10-55 10.6.1.4 Distribuciones de la presin de contacto ............................................................................ 10-55 10.6.1.5 Anclaje de zapatas inclinadas ............................................................................................ 10-56 10.6.1.6 Agua subterranea ............................................................................................................... 10-56 10.6.1.7 Levantamiento .................................................................................................................... 10-56 10.6.1.8 Estructuras cercanas .......................................................................................................... 10-56 10.6.2 Diseo por estado lmite de servicio ......................................................................................... 10-56 10.6.2.1 General .............................................................................................................................. 10-56 10.6.2.2 Movimientos tolerables ...................................................................................................... 10-56 10.6.2.3 Cargas ............................................................................................................................... 10-56 10.6.2.4 Anlisis de asentamiento ................................................................................................... 10-57 10.6.2.4.1 General ....................................................................................................................... 10-57 10.6.2.4.2 Asentamiento de zapatas en suelos no cohesivos ...................................................... 10-58 10.6.2.4.3 Asentamiento de zapatas sobre suelos cohesivos ....................................................... 10-61 10.6.2.4.4 Asentamiento de zapatas en roca ................................................................................ 10-66 10.6.2.5 Estabilidad global ............................................................................................................... 10-67 10.6.2.6 Capacidad de carga en el estado lmite de servicio ........................................................... 10-67 10.6.2.6.1 Valores asumidos para la capacidad de carga ............................................................ 10-67 10.6.2.6.2 Procedimientos semiempricos para determinar la capacidad de carga ..................... 10-69 10.6.3 Estado lmite de diseo ............................................................................................................. 10-69 10.6.3.1 Capacidad de carga del suelo ............................................................................................ 10-69 10.6.3.1.1 General ....................................................................................................................... 10-69 10.6.3.1.2 Estimacin terica ....................................................................................................... 10-69 10.6.3.1.2a Formulacin bsica ................................................................................................ 10-69 10.6.3.1.2b Consideraciones para punzonamiento .................................................................. 10-73 10.6.3.1.2c Consideraciones de zapatas en pendiente ............................................................ 10-74 10.6.3.1.2d Consideraciones para sistemas de suelo de dos capas de profundidad crtica ..... 10-75 10.6.3.1.2e Sistema de suelo de dos capas cargadas en drenaje ............................................ 10-76 10.6.3.1.2f Sistema de suelo de dos capas con carga drenada ................................................ 10-78 10.6.3.1.3 Procedimientos semiempricos ................................................................................... 10-78 10.6.3.1.4 Pruebas de placa de carga ......................................................................................... 10-79 10.6.3.2 Resistencia al aplastamiento de la roca ............................................................................. 10-79 10.6.3.2.1 General ....................................................................................................................... 10-79 10.6.3.2.2 Procedimientos semiempricos ................................................................................... 10-80 10.6.3.2.3 Mtodo analtico .......................................................................................................... 10-80 10.6.3.2.4 Prueba de carga .......................................................................................................... 10-80 10.6.3.3 Limitaciones de carga excntrica ........................................................................................ 10-80 10.6.3.4 Falla por deslizamiento ....................................................................................................... 10-80 10.6.4 Evento extremo del estado lmite de diseo ............................................................................. 10-82 10.6.4.1 General ............................................................................................................................... 10-82 10.6.4.2 Limitaciones de cargas excntricas .................................................................................... 10-82 10.6.5 Diseo estructural ..................................................................................................................... 10-82 10.7 PILOTES HINCADOS ...................................................................................................................... 10-83 10.7.1 General ..................................................................................................................................... 10-83 10.7.1.1 Aplicacin ............................................................................................................................ 10-83 10.7.1.2 Espaciado mnimo de pilote, despeje y empotramiento en tapa ......................................... 10-83 10.7.1.3 Pilotes a travs de relleno del terrapln .............................................................................. 10-83 10.7.1.4 Pilotes de talud.................................................................................................................... 10-84 10.7.1.5 Requisitos de diseo del pilote ........................................................................................... 10-84 10.7.1.6 Espaciado mnimo de pilote, despeje y empotramiento en tapa ......................................... 10-85 10.7.1.6.1 General ........................................................................................................................ 10-85 10.7.1.6.2 Rozamiento negativo ................................................................................................... 10-85 10.7.1.6.3 Levantamiento debido a suelos expansivos ................................................................. 10-85 10.7.1.6.4 Estructuras cercanas ................................................................................................... 10-85 10.7.2 Diseo del Estado lmite de servicio ......................................................................................... 10-86 10.7.2.1 General .............................................................................................................................. 10-86 10.7.2.2 Movimientos tolerables ....................................................................................................... 10-86 10.7.2.3 Asentamiento ..................................................................................................................... 10-86 10.7.2.3.1 Analoga equivalente de zapatas ................................................................................ 10-87 10.7.2.3.2 Grupo de pilotes en suelos cohesivos ......................................................................... 10-88 10.7.2.4 Movimiento horizontal de la cimentacin pilotada ............................................................... 10-89 10.7.2.5 Asentamiento debido al rozamiento .................................................................................... 10-91 10.7.2.6 Compresin lateral ............................................................................................................. 10-92

10.7.3 Diseo del estado lmite de resistencia ..................................................................................... 10-91 10.7.3.1 General .............................................................................................................................. 10-91 10.7.3.2 Puntos de apoyo del pilote sobre roca ............................................................................... 10-92 10.7.3.2.1 General ....................................................................................................................... 10-92 10.7.3.2.2 Pilotes hincados en roca blanda ................................................................................. 10-92 10.7.3.2.3 Pilotes hincados en roca dura ..................................................................................... 10-92 10.7.3.3 Estimaciones de longitud para documentos del contrato .................................................... 10-93 10.7.3.4 Cambio de la resistencia nominal axial despus del hincado de pilotes ............................. 10-95 10.7.3.4.1 General ........................................................................................................................ 10-95 10.7.3.4.2 Relajacin .................................................................................................................... 10-95 10.7.3.4.3 Configuracin ............................................................................................................... 10-95 10.7.3.5 Efectos de agua subterrnea y flotabilidad ........................................................................ 10-96 10.7.3.6 Socavacin ......................................................................................................................... 10-97 10.7.3.7 Rozamiento negativo ......................................................................................................... 10-97 10.7.3.8 Determinacin de la resistencia nominal al aplastamiento para pilotes ............................. 10-99 10.7.3.8.1 General ....................................................................................................................... 10-98 10.7.3.8.2 Prueba de carga esttica ............................................................................................ 10-98 10.7.3.8.3 Pruebas dinmicas .................................................................................................... 10-100 10.7.3.8.4 Anlisis de la ecuacin de onda ................................................................................ 10-100 10.7.3.8.5 Frmula dinmica ...................................................................................................... 10-101 10.7.3.8.6 Anlisis esttico ........................................................................................................ 10-102 10.7.3.8.6a General ............................................................................................................... 10-102 10.7.3.8.6b Mtodo .............................................................................................................. 10-103 10.7.3.8.6c Mtodo ............................................................................................................. 10-104 10.7.3.8.6d Mtodo .............................................................................................................. 10-105 10.7.3.8.6e Resistencia de punta en suelos cohesivos .......................................................... 10-106 10.7.3.8.6f Mtodo Nordlund/Thurman en suelos no cohesivos ............................................ 10-106 10.7.3.8.6g Uso SPT y CPT en suelos no cohesivos ............................................................. 10-107 10.7.3.9 La resistencia de grupos de pilotes en compresin ......................................................... 10-110 10.7.3.10 Resistencia a la elevacin para pilotes .......................................................................... 10-110 10.7.3.11 Resistencia a la elvacin de grupos de pilotes ............................................................... 10-111 10.7.3.12 Resistencia nominal lateral de cimentaciones pilotadas ................................................ 10-112 10.7.3.13 Resistencia estructural de pilotes .................................................................................... 10-113 10.7.3.13.1 Pilotes de acero ....................................................................................................... 10-113 10.7.3.13.2 Pilotes de concreto ................................................................................................... 10-113 10.7.3.13.3 Pilotes de madera .................................................................................................... 10-113 10.7.3.13.4 Pandeo y estabilidad lateral ..................................................................................... 10-113 10.7.4 Estado lmite de evento extremo ............................................................................................. 10-114 10.7.5 Corrosin y el deterioro ........................................................................................................... 10-115 10.7.6 Determinacin de la penetracin mnima del Pilote ................................................................. 10-116 10.7.7 Determinacin de Utilizado para establecer criterios contractuales de Manejo de Resistencia nominal al aplastamiento ........................................................................................................................... 10-117 10.7.8 Anlisis de manejabilidad ........................................................................................................ 10-117 10.7.9 Piles de sonda ........................................................................................................................ 10-119 10.8 POZOS PERFORADOS ................................................................................................................ 10-119 10.8.1 General .................................................................................................................................... 10-119 10.8.1.1 Alcance ............................................................................................................................ 10-119 10.8.1.2 Espaciado del eje, liquidacin y empotramiento en tapa .................................................. 10-119 10.8.1.3 Dimetro del eje y bases agrandadas .............................................................................. 10-120 10.8.1.4 Ejes maltratados .............................................................................................................. 10-120 10.8.1.5 Resistencia del eje perforado ........................................................................................... 10-120 10.8.1.6 Determinacin de las cargas del eje ................................................................................ 10-121 10.8.1.6.1 General ..................................................................................................................... 10-121 10.8.1.6.2 Rozamiento negativo ................................................................................................ 10-122 10.8.1.6.3 Elevacin.................................................................................................................... 10-122 10.8.2 Diseo del estado lmite de servicio ........................................................................................ 10-122 10.8.2.1 Movimientos tolerables .................................................................................................... 10-122 10.8.2.2 Asentamientos ................................................................................................................. 10-122 10.8.2.2.1 General ...................................................................................................................... 10-122 10.8.2.2.2 Asentamiento de un solo eje-perforado ..................................................................... 10-122 10.8.2.2.3 Geo-materiales intermedios (IGMs) ........................................................................... 10-123 10.8.2.2.4 Asentamiento de grupo .............................................................................................. 10-123 10.8.2.3 Movimiento horizontal de ejes y grupos ........................................................................... 10-124 10.8.2.4 Asentamiento debido a rozamiento negativo ................................................................... 10-124

10.8.2.5 Compresin lateral ........................................................................................................... 10-124 10.8.3 Diseo de estado lmite de resistencia .................................................................................... 10-124 10.8.3.1 General ............................................................................................................................. 10-124 10.8.3.2 Las aguas subterrneas de mesa y flotabilidad ................................................................ 10-124 10.8.3.3 Socavacin ....................................................................................................................... 10-124 10.8.3.4 Rozamiento negativo ......................................................................................................... 10-124 10.8.3.5 Resistencia nominal de compresin axial de ejes perforados individuales ....................... 10-124 10.8.3.5.1 Estimacin de la resistencia del eje perforado en suelos cohesivos .......................... 10-125 10.8.3.5.1a General ................................................................................................................ 10-125 10.8.3.5.1b Resistencia lateral ................................................................................................ 10-125 10.8.3.5.1c Resistencia de punta ............................................................................................ 10-127 10.8.3.5.2 Estimacin de la resistencia del eje perforado en suelos cohesivos .......................... 10-127 10.8.3.5.2a General ................................................................................................................ 10-127 10.8.3.5.2b Resistencia lateral ................................................................................................ 10-127 10.8.3.5.2c Resistencia de punta ............................................................................................ 10-128 10.8.3.5.3 Los ejes en suelo firme cubriendo el suelo compresible ms dbil ............................ 10-129 10.8.3.5.4 Estimacin de la resistencia del eje perforado en roca ............................................... 10-129 10.8.3.5.4a General ................................................................................................................. 10-129 10.8.3.5.4b Resistencia lateral ................................................................................................. 10-130 10.8.3.5.4c Resistencia de punta ............................................................................................. 10-131 10.8.3.5.4d Resistencia combinada lateral y de punta ............................................................. 10-129 10.8.3.5.5 Estimacin de la resistencia del eje perforado Geo materiales intermedios (IGMs) ... 10-132 10.8.3.5.6 Prueba de carga del eje .............................................................................................. 10-132 10.8.3.6 Resistencia del grupo de ejes ........................................................................................... 10-133 10.8.3.6.1 General ...................................................................................................................... 10-133 10.8.3.6.2 Suelos cohesivos ....................................................................................................... 10-133 10.8.3.6.3 Suelos no cohesivos .................................................................................................. 10-133 10.8.3.6.4 Grupos de eje en el suelo fuerte superpuesto al suelo dbil ...................................... 10-134 10.8.3.7 Resistencia al levantamiento ............................................................................................ 10-134 10.8.3.7.1 General ...................................................................................................................... 10-134 10.8.3.7.2 La resistencia de pilote perforado individual .............................................................. 10-134 10.8.3.7.3 Resistencia al levantamiento de grupo ...................................................................... 10-135 10.8.3.7.4 Pruebas de carga de levantamiento ........................................................................... 10-135 10.8.3.8 Resistencia nominal horizontal del eje y grupos de ejes ................................................... 10-135 10.8.3.9 Resistencia estructural del eje .......................................................................................... 10-136 10.8.3.9.1 General ...................................................................................................................... 10-136 10.8.3.9.2 Pandeo y estabilidad lateral ....................................................................................... 10-136 10.8.3.9.3 Refuerzo..................................................................................................................... 10-136 10.8.3.9.4 Refuerzo transversal .................................................................................................. 10-136 10.8.3.9.5 Concreto..................................................................................................................... 10-137 10.8.3.9.6 Refuerzo en superestructuras .................................................................................... 10-137 10.8.3.9.7 Bases agrandadas ..................................................................................................... 10-137 10.8.4 Estado lmite de evento extremo .............................................................................................. 10-137 10.9 MICROPILOTES ............................................................................................................................ 10-137 10.9.1 General .................................................................................................................................... 10-137 10.9.1.1 Alcance ............................................................................................................................. 10-138 10.9.1.2 Separacin mnima de micropilotes, galibo y empotramiento en tapa .............................. 10-138 10.9.1.3 Micropilotes mediante relleno del terrapln ....................................................................... 10-138 10.9.1.4 Micropilotes maltratados ................................................................................................... 10-138 10.9.1.5 Requisitos de diseo de micropilotes ................................................................................ 10-138 10.9.1.6 Determinacin de cargas de micropilote ........................................................................... 10-139 10.9.1.6.1 Rozamiento negativo ................................................................................................. 10-139 10.9.1.6.2 Levantamiento debido a suelos expansivos ............................................................... 10-139 10.9.1.6.3 Estructuras cercanas ................................................................................................. 10-139 10.9.2 Diseo de Estado Lmite de Servicio ....................................................................................... 10-139 10.9.2.1 General ............................................................................................................................. 10-139 10.9.2.2 Movimientos tolerables ..................................................................................................... 10-139 10.9.2.3 Asentamiento .................................................................................................................... 10-139 10.9.2.3.1 Grupos de micro pilotes en suelos cohesivos ............................................................ 10-139 10.9.2.3.2 Grupos de micro pilotes en suelos no cohesivos ....................................................... 10-139 10.9.2.4 Movimiento de cimentaciones de micropilotes horizontal ................................................. 10-139 10.9.2.5 Asentamiento debido a rozamiento negativo ..................................................................... 10-139 10.9.2.6 Compresin lateral ............................................................................................................ 10-139 10.9.3 Diseo del estado lmite de resistencia .................................................................................... 10-140

10.9.3.1 General ................................................................................................................................. 10-140 10.9.3.2 Capa fretica y flotabilidad .................................................................................................... 10-140 10.9.3.3 Socavacin ........................................................................................................................... 10-140 10.9.3.4 Rozamiento negativo ............................................................................................................ 10-140 10.9.3.5 Compresin nominal axial Resistencia de un micropilote individual ..................................... 10-140 10.9.3.5.1 General .......................................................................................................................... 10-140 10.9.3.5.2 Estimacin de la Resistencia de la conexin Lechada-suelo ......................................... 10-141 10.9.3.5.3 Estimacin de la Resistencia de punta del micropilote en roca ..................................... 10-142 10.9.3.5.4 Prueba de carga del micropilote..................................................................................... 10-142 10.9.3.6 Resistencia del grupo de micropilotes en Compresin ......................................................... 10-143 10.9.3.7 Resistencia al levantamiento nominal de un micropilote individual ....................................... 10-143 10.9.3.8 Resistencia a la elevacin nominal de los grupos de micropilotes ........................................ 10-143 10.9.3.9 Resistencia Nominal horizontal de micropilotes y grupos de micropilotes ............................ 10-143 10.9.3.10 Resistencia estructural ........................................................................................................ 10-143 10.9.3.10.1 General ........................................................................................................................ 10-143 10.9.3.10.2 Resistencia a la compresin axial ................................................................................ 10-144 10.9.3.10.2a Longitud entubada ................................................................................................. 10-144 10.9.3.10.2b Longitud sin entubar .............................................................................................. 10-145 10.9.3.10.3 Resistencia a la tensin axial ....................................................................................... 10-145 10.9.3.10.3a Longitud entubada ................................................................................................. 10-146 10.9.3.10.3b Longitud sin entubar .............................................................................................. 10-146 10.9.3.10.4 Longitud de inmersin de transferencia de carga ........................................................ 10-147 10.9.3.10.5 Lechada al enlace de acero ......................................................................................... 10-147 10.9.3.10.6 Pandeo y estabilidad lateral ......................................................................................... 10-148 10.9.3.10.7 Refuerzo en la superestructura .................................................................................... 10-148 10.9.4 Estado lmite de evento extremo .............................................................................................. 10-148 10.9.5 Corrosin y deterioro................................................................................................................ 10-148 10.10 REFERENCIAS ........................................................................................................................... 10-148

APNDICE A10- ANLISIS SISMICO Y DISEO DE CIMENTACIONES ................................................ 10-154

SECCIN 10 10-1

CIMENTACIONES

10.1 ALCANCE Las disposiciones de esta Seccin se aplican al diseo de cimentaciones tales como zapatas, pilotes (hincados o perforados) y micropilotes. Cuando se seleccionan procedimientos para calcular la resistencia distintos a los especificados en este documento debe considerarse la base probabilstica LRFD de estas Especificaciones, la cual produce una combinacin interrelacionada de carga, factor de resistencia de carga, factor de resistencia, y confiabilidad estadstica. Pueden usarse otros mtodos especialmente cuando estos han sido reconocidos localmente y considerados como adecuados para las condiciones regionales, si sus factores de resistencia se desarrollan de una manera que es consistente con el desarrollo de los factores de resistencia para el mtodo proporcionado en estas Especificaciones, y son aprobados por el Propietario.

C.10.1

El resumen del desarrollo de los factores de resistencia

proporcionados en esta Seccin, puede encontrarse en Allen

(2005) con detalles adicionales proporcionados en el

Apndice A de Barker et al. (1991), en Paikowsky et al.

(2004), en Allen (2005), y en D'Appolonia (2006).

La especificacin de los mtodos de anlisis y clculo de la

resistencia para cimentaciones en este documento no

pretende dar a entender que la verificacin de campo y/o la

reaccin ante las condiciones encontradas en el campo no

son necesarios. Estas caractersticas tradicionales del diseo

y construccin de cimentaciones siguen siendo

consideraciones prcticas cuando se disea de acuerdo con

estas Especificaciones.

10.2 DEFINICIONES

Ancho de la cimentacin La menor dimensin en planta de un elemento de cimentacin.

Centrador Dispositivo para localizar centralmente el ncleo de acero dentro de una perforacin. Cimentacin profunda Cimentacin que deriva su capacidad de carga de la transferencia de cargas al suelo o roca a cierta profundidad por debajo de la estructura mediante apoyo por punta o por contacto del fuste (adherencia o friccin), o ambas. Cimentacin superficial Cimentacin que deriva su capacidad de carga de la transferencia de cargas directamente al suelo o roca a poca profundidad. CPT Prueba de penetracin de cono. CU consolidado no drenado. Curvatura Un tipo de muelle compuesto de varias columnas o pilotes apoyan un casquillo nico y en algunos casos conectados con arriostramiento.

Curvatura aC Un elemento de subestructura flexin sostenido por columnas o pilotes que recibe las cargas de la

superestructura. Curvatura de columna Un tipo de doblado que utiliza dos o ms columnas para soportar una casquillo. Las columnas se pueden perforar pozos u otras unidades independientes respaldadas por zapatas individuales o una zapata combinada, y puede emplear arriostramiento o puntales para apoyo lateral por encima del nivel del suelo. Curvatura de pilote tipo de curvatura utilizando unidades de pilotes, impulsadas o colocadas, como los elementos de las columnas que soportan la punta.

Despus de la lechada La inyeccin de lechada adicional en la longitud del enlace de carga de un micropilote despus de la lechada primaria se ha acoplado. Tambin conocido como relechada o lechada secundaria. DMT Prueba de dilatmetro para placa plana. Duracin de cimentacin Dimensin mxima del plan de un elemento de cimentacin.

SECCIN 10 10-2

Eje perforado unidad de cimentacin profunda, total o parcialmente embebida en el suelo, construida mediante la colocacin de hormign fresco en un agujero perforado con o sin refuerzo de acero. Pilotes perforados derivan su capacidad de la tierra circundante y/o del suelo o estratos de roca por debajo de su punta. Pozos perforados tambin se conocen comnmente como cajones de cimentacin, cajones de cimentacin perforados, pilotes perforados o muelles perforados.

Encamisado Tubo de acero introducido durante el proceso de perforacin para estabilizar temporalmente el orificio de perforacin. Dependiendo de los detalles de construccin y composicin del icropilote, este encamisado puede ser extrado totalmente durante o despus de la inyeccin de la lechada o puede permanecer parcial o totalmente en su lugar como parte de la configuracin definitiva del pilote o micropilote. ER Eficiencia de martillo expresada como porcentaje de la energa de cada libre terica suministrada por el sistema martinete real utilizado en la prueba de penetracin estndar.

Esfuerzo efectivo Esfuerzo neto a travs de los puntos de contacto entre las partculas del suelo, generalmente considerado como equivalente al esfuerzo total menos la presin del agua intersticial.

Esfuerzo total Presin total ejercida por el suelo y el agua en cualquier direccin.

Espejos de falla [Slickensides] Superficies pulidas y estriadas en suelos o rocas arcillosos resultantes de desplazamientos por corte a lo largo de planos

Fuerza de adhesin Geotcnica Resistencia nominal de la adherencia lechada-suelo. Funda Tubo de acero introducida durante el proceso de perforacin para estabilizar temporalmente el orificio de perforacin. Dependiendo de los detalles de construccin y composicin del micropilote, esta funda puede ser totalmente extrada durante o despus de la lechada, o puede permanecer parcial o totalmente como parte de la configuracin definitiva del pilote o micropilote. Funda pilote Un elemento de subestructura de flexin encuentra por encima o por debajo del nivel del suelo acabado que recibe las cargas de las columnas de subestructura y se apoya en los ejes o pilotes.

Hundimiento Modo de comportamiento observado en algunas pruebas con carga en pilotes, donde el pilote contina asentndose sin que haya un incremento de carga

IGM (Geomaterial intermedio) Material de transicin entre suelo y roca en trminos de resistencia y compresibilidad, tales como suelos residuales, masas glaciales, o rocas muy dbiles.

Lechada primaria Lechada a base de cemento Portland que se inyecta en el agujero del micropilote, antes o despus de la instalacin del refuerzo para proporcionar la transferencia de cargas al terreno circundante a lo largo del micropilote y proporcionar un grado de proteccin contra la corrosin para un micropilote cargado en compresin. Longitud de adherencia Longitud del micropilote en la que se desarrolla la adherencia lechada-suelo y que conceptualmente es utilizada para transferir las cargas axiales aplicadas al suelo circundante o roca. Tambin conocida como la longitud de transferencia de carga. Longitud de inmersin Longitud del encamisado que se inserta en la zona de adherencia para efectuar una transicin entre la porcin superior encamisada y la porcin inferior no encamisada de un micropilote. Longitud de cimentacin La mayor dimensin en planta de un elemento de cimentacin. Longitud libre Longitud del micropilote diseada sin contacto por adherencia en el suelo circundante.

Micropilote Pilote sin desplazamiento con dimetro pequeo (normalmente menos de 300 mm), perforado e inyectado con lechada, el cual tpicamente es reforzado.

Ncleo de acero Tubos o barras utilizados para reforzar o rigidizar un micropilote, excluyendo cualquier encamisado permanente.

OCR (Relacin de sobreconsolidacin) Relacin presin de preconsolidacin/esfuerzo vertical efectivo actual.

Pilote Unidad de cimentacin profunda y esbelta, total o parcialmente empotrada en el suelo, instalada mediante hincado, perforacin, taladrado, inyeccin u otra forma y que desarrolla su capacidad de carga a partir de las

SECCIN 10 10-3 propiedades del suelo circundante y/o el suelo o estratos de roca bajo su punta. Pilote de apoyo Pilote o micropilote cuyo propsito es transmitir carga axial mediante friccin (o adherencia) o apoyo puntual. Pilote de friccin Pilote cuya capacidad de soporte se deriva principalmente de la resistencia del suelo movilizado largo del lado de la pila embebida. Pilote de punto de apoyo pilotes cuya capacidad de apoyo se deriva principalmente de la resistencia del material de cimentacin sobre el que la punta del pilote se soporta. Pilote inclinado Pilote o micropilote instalado con un ngulo de inclinacin con respecto a la vertical para proporcionar una mayor resistencia a las fuerzas laterales. Pilote perforado unidad de cimentacin profunda, total o parcialmente empotrada en el suelo, construida mediante la colocacin de concreto fresco en un agujero perforado con o sin acero de refuerzo. Los pilotes perforados derivan su capacidad a partir de las propiedades del suelo circundante y/o suelo o estratos de roca bajo su punta. Los pilotes perforados tambin se conocen comnmente como cajones de cimentacin [caissons], cajones de cimentacin perforados [drilled caissons], pilotes enterrados o pilas perforadas. Pilote que combina resistencia por punta y por contacto del fuste (friccin) Pilote que deriva su capacidad de carga a partir de la contribucin de la resistencia de apoyo desarrollada en su punta y la resistencia por friccin desarrollada a lo largo del fuste empotrado Pilote que trabaja por fuste (Pilote flotante) Pilote cuya capacidad de carga se deriva principalmente de la resistencia (friccin o adherencia) del suelo movilizada a lo largo de la superficie empotrada del fuste Pilote que trabaja por punta (Pilote columna) Pilote cuya capacidad de carga se deriva principalmente de la resistencia del material de cimentacin sobre el que se apoya la punta del mismo.

Placa de reparto de carga Elemento flexible de la subestructura localizado sobre o bajo la lnea del terreno, el cual recibe las cargas de las columnas de la subestructura y se apoya en los pilotes (hincados o perforados) PMT Pruebas presiomtricas

Prtico de apoyo Tipo de pila compuesta por varias columnas que soportan una viga nica y en algunos casos conectadas con arriostramiento.

Prtico de apoyo tipo columna Tipo de prtico de apoyo en el cual se utilizan dos o ms columnas para soportar la viga de apoyo josue. Las columnas pueden ser pilotes perforados u otras unidades independientes soportadas por zapatas individuales o una zapata combinada, y pueden emplear arriostramiento o puntales para soporte lateral por encima del nivel del suelo.

Prtico de apoyo tipo pilote Tipo de prtico de apoyo en el cual se utilizan pilotes (hincados o perforados) como columnas para soportar la viga de apoyo.

Post Inyeccin de lechada Inyeccin de lechada adicional en la longitud de adherencia de un micropilote despus de la lechada primaria ha fraguado. Tambin conocida como relechada o lechada secundaria. Prueba de carga Carga incremental de un elemento de cimentacin, registrando el movimiento total en cada incremento.

Refuerzo Clomponente de acero de un micropilote que acepta y/o resiste cargas aplicadas. RMR Valoracin del macizo rocoso. RQD Designacin de calidad de la roca.

Sistema de valoracin geomecnica de macizos rocosos sistema de valoracin desarrollado para caracterizar el comportamiento ingenierl de macizos rocosos (Bieniawski, 1984) SPT Prueba de penetracin estndar.

Tensin efectiva La tensin neta a travs de puntos de contacto de las partculas del suelo, generalmente considerados como equivalentes a la tensin total menos la presin de los poros de agua.

SECCIN 10 10-4

Tensin total Presin total ejercida en cualquier direccin por el suelo y el agua. Tubificacin Erosin progresiva del suelo por filtracin del agua la cual genera una cavidad tubular abierta en el suelo a travs de la cual fluye el agua de manera incontrolada y peligrosa.

UU No Consolidado no drenado.

VST Prueba de corte con veleta (realizada en campo). Viga de prtico de apoyo Elemento (a flexin) de la subestructura soportado por columnas o pilotes, el cual recibe las cargas de la superestructura.

Zapata aislada Apoyo individual para las diferentes partes de una unidad de subestructura, la cimentacin se llama cimentacin de zapata. Zapata combinada Una zapata que soporta ms de una columna. Zapato de pilote Pieza de metal fijada al extremo de penetracin de un pilote para protegerlo de daos durante el hincado y para facilitar la penetracin a travs de material muy denso.

10.3 NOMENCLATURA A = rea la de seccin transversal del pilote de acero (mm

2) (10.7.3.8.2)

bA = rea de la seccin transversal de la barra de acero de refuerzo (mm2) (10.9.3.10.2a)

cA = rea de la seccin transversal de la camisa de acero (mm2) (10.9.3.10.2a)

ctA = rea de la seccin transversal de la camisa de acero considerando la reduccin para roscado (mm2)

(10.9.3.10.3a)

gA = rea de la seccin transversal de la lechada dentro de los micropilotes (mm2) (10.9.3.10.3a)

pA = rea de la seccin transversal de la punta del pilote o micropilote o base del pilote perforado (mm2)

(10.7.3.8.6a) (10.8.3.5) (10.9.3.5.1)

sA = rea de la superficie lateral del pilote (mm2); rea de la superficie de adherencia lechada-suelo en

micropilotes a lo largo de su longitud de adherencia (mm2) (10.7.3.8.6a) (10.9.3.5.1)

uA = rea de levantamiento de un pilote perforado acampanado (mm2) (10.8.3.7.2)

A = rea efectiva de la zapata para la determinacin del asentamiento elstico de la misma sometida a cargas excntricas (mm

2) (10.6.2.4.2)

sia = permetro del pilote en el punto considerado (mm) (10.7.3.8.6g)

B = ancho de la zapata (mm), ancho del grupo de pilotes (mm); dimetro del pilote (mm) (10.6.1.3) (10.7.2.3.2) (10.7.2.4)

B = ancho efectivo de la zapata (mm) (10.6.1.3)

C = ndice de compresin secundaria, clculo con base en la definicin de la relacin de vacios (adim) (10.4.6.3)

C = ndice de compresin secundaria, clculo con base en la definicin de deformacin unitaria (adim)

(10.6.2.4.3)

cC = ndice de compresin, clculo con base en la definicin de relacin de vacios (adim) (10.4.6.3)

cC = ndice de compresin, clculo con base en la definicin de la deformacin unitaria (adim) (10.6.2.4.3)

FC = factor de correccin para K cuando f (adim) (10.7.3.8.6f)

NC = factor de correccin por presin de sobrecarga para N (adim) (10.4.6.2.4)

rC = ndice de recompresin, clculo con base en la definicin de la relacin de vacos (adim) (10.4.6.3)

rC = ndice de recompresin, clculo con base en la definicin de la deformacin unitaria (adim) (10.6.2.4.3)

wqC , wC = factores de correccin por efecto de nivel fretico (adim) (10.6.3.1.2a)

C = ndice de capacidad de carga (adim) (10.6.2.4.2)

c = cohesin del suelo tomada como la resistencia al corte (suelo no drenado) (MPa) (10.6.3.1.2a)

vc = coeficiente de consolidacin (mm2/ao) (10.4.6.3)

1c = resistencia al corte del estrato superior del suelo no drenado, como se representa en la figura 10.6.3.1.2e-1

(MPa) (10.6.3.1.2e)

SECCIN 10 10-5

2c = resistencia al corte del estrato inferior del suelo no drenado, como se representa en la figura 10.6.3.1.2e-1

(MPa) (10.6.3.1.2e)

1c = resistencia al corte del estrato superior del suelo drenado (MPa) (10.6.3.1.2f)

*c = cohesin para el esfuerzo efectivo del suelo, reducida por punzonamiento (MPa) (10.6.3.1.2b)

c = intercepto de cohesin (esfuerzo efectivo) (MPa) (10.4.6.2.3)

ic = cohesin instantnea en un valor discreto de esfuerzo normal (MPa) (C10.4.6.4)

D = profundidad de empotramiento del pilote (mm); ancho o dimetro del pilote (mm), dimetro del pilote (mm) (10.7.2.3) (10.7.3.8.6g) (10.8.3.5.1c)

DD = carga de rozamiento negativo por pilote (N) (C10.7.3.7)

D = profundidad efectiva del grupo de pilotes o micropilotes (mm) (10.7.2.3.2) (10.9.2.3.2)

bD = profundidad de empotramiento del pilote dentro del estrato de soporte (mm) (10.7.2.3.2)

estD = longitud estimada del pilote necesaria para obtener la resistencia nominal deseada por pilote (mm)

(C10.7.3.7)

fD = profundidad de empotramiento de la cimentacin tomada desde la superficie del suelo hasta la parte inferior

de la zapata (mm) (10.6.3. 1.2 a)

iD = ancho o dimetro del pilote en el punto considerado (mm) (10.7.3.8.6g)

pD = dimetro de la campana de un pilote perforado acampanado (mm) (10.8.3.7.2)

rD = densidad relativa (porcentaje)(C10.6.3.1.2b)

wD = profundidad del nivel fretico medida desde la superficie del terreno (mm) (10.6.3.1.2a)

bd = dimetro de la zona de adherencia de la lechada (mm) (10.9.3.5.2)

qd = factor de correccin para tener en cuenta la resistencia al corte a lo largo de la superficie de falla que pasa a

travs de material no cohesivo por encima de la cota de apoyo (adim) (10.6.3.1.2a) E = mdulo de elasticidad del pilote (MPa) (10.7.3.8.2)

dE = energa desarrollada por el martinete (N-mm) (10.7.3.8.5)

iE = mdulo de elasticidad de la roca intacta (MPa) (10.4.6.5)

mE = mdulo de elasticidad del macizo rocoso (MPa) (10.4.6.5)

pE = mdulo de elasticidad del pilote (MPa) (10.7.3.13.4)

ER = eficiencia del martillo expresada como porcentaje de la energa de cada libre terica suministrada por el sistema de martinete utilizado realmente (adim) (10.4.6.2.4)

sE = mdulo de elasticidad del suelo (Young) (MPa) (C10.4.6.3)

e = relacin de vacos (adim) (10.6.2.4.3)

Be = excentricidad de la carga, paralela al ancho de la zapata (mm) (10.6.1.3)

Le = excentricidad de la carga, paralela a la longitud de la zapata (mm) (10.6.1.3)

Oe = relacin de vacios correspondiente al esfuerzo vertical efectivo inicial (adim) (10.6.2.4.3)

COF = resistencia en la base de la madera a compresin paralela a las fibras como se especifica en el Artculo

8.4.1.3 (MPa) (10.7.8)

cf = resistencia a la compresin del concreto o lechada a los 28 dias, a menos que se especifique otra edad

(MPa) (10.6.2.6.2) (10.9.3.10.2a)

pef = esfuerzo efectivo en el acero de preesfuerzo despus de las prdidas (MPa) (10.7.8)

sf = resistencia a la friccin del mango, aproximadamente constante, medida en una prueba de penetracin de

cono ( CPT ) en profundidades por debajo de 8D (MPa) (C10.7.3.8.6g)

sif = resistencia unitaria (local) a la friccin del mango en un CPT en el punto considerado (MPa) (10.7.3.8.6g)

yf = resistencia mnima a la fluencia especificada del acero (MPa) (10.7.8) (10.9.3.10.2a)

H = componente horizontal de la carga inclinada en una zapata (N) (10.6.3.1.2a)

cH = altura del estrato de suelo compresible (mm) (10.6.2.4.2)

critH = distancia mnima por debajo de una zapata hasta un segundo estrato de suelo separado con propiedades

diferentes que afectarn la resistencia al corte de la cimentacin (mm) (10.6.3.1.2d)

dH = longitud de la ruta ms larga de drenaje en el estrato de suelo compresible (mm) (10.6.2.4.3)

sH = altura de la masa de suelo inclinado (mm) (10.6.3.1.2c)

2sH = distancia desde la parte inferior de la zapata hasta la parte superior del segundo estrato de suelo (mm)

(10.6.3.1.2e)

ih = la longitud del intervalo en el punto considerado (mm) (10.7.3.8.6g)

SECCIN 10 10-6

I = factor de influencia del empotramiento efectivo del grupo (adim) (10.7.2.3.2)

pI = coeficiente de influencia para tener en cuenta la rigidez y dimensiones de la zapata (adim) (10.6.2.4.4)

wI = momento de inercia del pilote con respecto a su eje dbil (mm4) (10.7.3.13.4)

ci , qi , i = factores de inclinacin de la carga (adim) (10.6.3.1.2a)

j = constante de amortiguamiento (adim) (10.7.3.8.3)

cK = factor de correccin para la resistencia del pilote por fuste (friccin) (adim) (10.7.3.8.6g)

sK = factor de correccin para la resistencia del pilote por fuste (friccin) (adim) (10.7.3.8.6g)

K = coeficiente de presin lateral del terreno en el punto medio del estrato de suelo en estudio (adim)

(10.7.3.8.6f) L = longitud de cimentacin; longitud del pilote (mm) (10.6.1.3) (10.7.3.8.2)

bL = longitud de adherencia del micropilote (mm) (10.9.3.5.2)

iL = profundidad medida hasta la mitad del intervalo de la longitud en el punto considerado (mm) (10.7.3.8.6g)

pL = longitud de inmersin de la camisa del micropilote (mm) (10.9.3.10.4)

LP = lmite plstico del suelo (porcentaje) (10.4.6.3)

L = longitud efectiva de la zapata (mm) (10.6.1.3) LL = lmite lquido del suelo (porcentaje) (10.4.6.3)

N = nmero de golpes del SPT (no corregido) (golpes/300mm) (10.4.6.2.4)

601N = promedio del nmero de golpes del SPT (corregido por presin de sobrecaarga y eficiencia del martillo),

tomado a lo largo del fuste del pilote (golpes/300mm) (10.7.3.8.6g) 1N = nmero de golpes del SPT (corregido por presin de sobrecarga) (golpes/300mm) (10.4.6.2.4)

601N = nmero de golpes del SPT (corregido por presin de sobrecarga y eficiencia del martillo) (golpes/300mm)

(10.4.6.2.4) (10.7.2.3.2)

bN = nmero de golpes de martillo para 1 in del conjunto pilote permanente (golpes/300mm) (10.7.3.8.5)

cN = factor de capacidad de carga para el trmino que corresponde a la cohesin (carga en suelo no drenado)

(adim) (10.6.3.1.2a)

cmN , qmN ,

ymN = factores de capacidad de carga modificados (adim) (10.6.3.1.2a)

cqN = factor de capacidad de carga modificado (adim) (10.6.3.1.2e)

mN = factor de capacidad de carga modificado (adim) (10.6.3.1.2e)

sN = factor de estabilidad del talud (adim) (10.6.3.1.2c)

qN = factor de capacidad de carga para el trmino que corresponde a la sobrecarga (empotramiento) (carga en

suelo drenado o no drenado) (adim) (10.6.3.1.2a)

uN = factor de adherencia (en contra del levantamiento) para la campana (adim) (10.8.3.7.2)

N = notacin alterna para NI (golpes/300mm) (10.6.2.4.2)

qN = factor de capacidad de carga del pilote Figura 10.7.3.8.6f-8 (adim) (10.7.3.8.6f)

N = factor de capacidad carga para el trmino que corresponde al peso unitario (ancho de zapata) (carga en

suelo drenado) (adim) (10.6.3.1.2a)

1N = nmero de intervalos entre la superficie del terreno y un punto localizado a una distancia 8D por debajo

(adim) (10.7.3.8.6g)

2N = Nmero de intervalos entre un punto localizado a una distancia 8D por debajo de la superficie del terreno y

la punta del pilote (adim) (10.7.3.8.6g)

60N = nmero de golpes del SPT (corregido nicamente por eficiencia del martillo) (golpes/300 mm) (10.4.6.2.4)

n = Porosidad (adim); nmero de estratos de suelo dentro de la zona de influencia de esfuerzos de la zapata

(adim) (10.4.6.2.4) (10.6.2.4.2)

hn = tasa de incremento del mdulo de elasticidad del suelo en funcin de la profundidad (MPa/mm) (10.4.6.3)

PL = limite plstico del suelo (porcentaje) (10.4.6.3)

fP = probabilidad de falla (adim) (C10.5.5.2.1)

mP = multiplicador de la carga lateral P Tabla 10.7.2.4-1 (adim) (10.7.2.4)

tP = carga axial mayorada transferida al terreno a travs de la longitud de inmersin de la porcin encamisada

del micropilote (N) (10.9.3.10.4)

uP = carga axial mayorada en la porcin no encamisada del micropilote, ajustada para considerar la transferencia

SECCIN 10 10-7

de carga a travs de la longitud de inmersin de la porcin encamisada (N) (10.9.3.10.4)

ap = presin atmosfrica normalizada (MPa) (presin atmosfrica media al nivel del mar equivalente a 0.10 MPa

o 1 atm) (10.8.3.5.1b) Q = carga aplicada a la parte superior de la zapata, pilote perforado o micropilote (N); carga de prueba (N)

(C10.6.3.1.2b) (10.7.3.8.2) (10.9.3.10.4)

fQ = carga de falla durante la prueba con carga (N) (10.7.3.8.2)

gQ = capacidad de carga para la falla en bloque (N) (C10.7.3.9)

pQ = carga mayorada por pilote, excluyendo la carga de rozamiento negativo(N) (C10.7.3.7)

1TQ = carga total que acta en la cabeza del pilote perforado (N) (C10.8.3.5.4d)

q = presin neta de la cimentacin aplicada a 2 3bD ; esta presin es igual a la carga aplicada en la parte

superior del grupo dividida por el rea de la zapata equivalente y no incluye el peso de los pilotes o el suelo entre los mismos (MPa) (10.7.2.3.2)

cq = resistencia a la penetracin esttica de la punta del cono (MPa) (C10.4.6.3)

cq = promedio de la resistencia a la penetracin esttica de la punta del cono, dentro de un intervalo de

profundidad B medido por debajo de la parte inferior de la zapata (MPa) (10.6.3.1.3)

1cq = cq promedio sobre una distancia y D por debajo de la punta del pilote (ruta a-b-c) (MPa) (10.7.3.8.6g)

2cq = cq promedio sobre una distancia 8D por encima de la punta del pilote (ruta c-e) (MPa) (10.7.3.8.6g)

Lq = limite de la resistencia unitaria nominal del pilote por punta ( pq calculado mediante el mtodo de

Nordlundd/Thurman) Figura 10.7.3.8.6f-9 (MPa) (10.7.3.8.6f)

q = limitante de la resistencia unitaria nominal del pilote por punta ( pq calculado mediante el mtodo de

Meyerhof) (MPa) (10.7.3.8.6g)

nq = capacidad de carga nominal (MPa) (10.6.3.1.1)

oq = esfuerzo vertical aplicado en la base del rea cargada (MPa) (10.6.2.4.2)

pq = resistencia unitaria del pilote o micropilote por punta (MPa) (10.7.3.8.6a) (10.9.3.5.1)

Rq = resistencia mayorada al aplastamiento capacidad de carga mayorada (MPa) (10.6.3.1.1)

sq = resistencia unilateral al cortante (MPa); resistencia unitaria del pilote o micropilote por fuste (MPa) (10.6.3.4)

(10.7.3.8.6a) (10.9.3.5.1)

sbellq = resistencia unitaria nominal al levantamiento de un pilote perforado acampanado (MPa) (10.8.3.7.2)

uq = resistencia de la roca a la compresin uniaxial (MPa) (10.4.6.4)

ultq = capacidad de carga nominal (MPa) (10.6.3.1.2e)

1q = capacidad de carga nominal de la zapata apoyada en el estrato superior de un sistema de suelo de dos

estratos, asumiendo que el estrato superior tiene espesor infinito (MPa) (10.6.3.1.2d)

2q = capacidad de carga nominal de una zapata ficticia del mismo tamao y forma que la zapata real pero

apoyada en la superficie del segundo estrato (estrato inferior) en un sistema de suelo de dos estratos (MPa) (10.6.3.1.2d)

CR = resistencia estructural mayorada del micropilote sometido a compresin axial (N) (10.9.3.10.2)

CCR = resistencia estructural mayorada de la porcin encamisada de un micropilote sometido a compresin axial

(N) (10.9.3.10.2a)

CUR = resistencia estructural mayorada de la porcin no encamisada de un micropilote sometido a compresin

axial (N) (10.9.3.10.2b)

epR = resistencia pasiva nominal del suelo disponible durante la vida til de la estructura (N) (10.6.3.4)

nR = resistencia nominal de la zapata, pilote (hincado o perforado) o micropilote (N) (10.6.3.4) (10.7.3.3)

(10.8.3.5) (10.9.3.5)

ndrR = resistencia nominal al hincado incluyendo rozamiento negativo (N) (C10.7.3.3)

nstatR = resistencia nominal del pilote, estimada a partir del mtodo de anlisis esttico (N) (10.7.3.3)

pR = resistencia nominal del pilote o micropilote por punta (N) (10.7.3.8.6a) (10.9.3.5.1)

RR = resistencia nominal mayorada de una zapata, pilote o micropilote (N) (10.6.3.4) (10.7.3.3) (10.8.3.5)

(10.9.3.5)

SR = resistencia del pilote por fuste (N), resistencia nominal al levantamiento debida a la resistencia por fuste (N);

resistencia nominal del micropilote por adherencia lechada-suelo (N) (10.7.3.8.6) (10.7.3.10) (C10.9.3.5.1)

sbellR = resistencia nominal al levantamiento de un pilote perforado acampanado (N) (10.8.3.7.2)

sddR = friccin superficial que debe superarse durante el hincado (N) (C10.7.3.7)

SECCIN 10 10-8

TR = resistencia estructural mayorada del micropilote sometido a tensin axial (N) (10.9 .3.10.3)

TCR = resistencia estructural mayorada de la porcin encamisada del micropilote sometido a tensin axial (N)

(10.9.3.10.3a)

TUR = resistencia estructural mayorada de la porcin no encamisada del micropilote sometido a tensin axial (N)

(10.9.3.10.3b)

ugR = resistencia nominal al levantamiento del grupo de pilotes (N) (10.7.3.11)

R = resistencia nominal al deslizamiento entre la zapata y el suelo (N) (10.6.3.4)

r = radio de zapata circular o B/2 para zapata cuadrada (mm) (10.6.2.4.4)

cS = asentamiento por consolidacin primaria (mm) (10.6.2.4.1)

1c DS = asentamiento por consolidacin unidimensional (mm) (10.6.2.4.3)

eS = asentamiento elstico (mm) (10.6.2.4.1)

sS = asentamiento secundario (mm) (10.6.2.4.1)

tS = asentamiento total (mm) (10.6.2.4.1)

uS = resistencia al corte (suelo no drenado) (MPa) (10.4.6.2.2)

uS = promedio de la resistencia al corte (suelo no drenado) a lo largo de la superficie lateral del pilote (N)

(10.7.3.9) s = asentamiento permanente del pilote (mm) (10.7.3.8.5)

s , m = parmetros del macizo de roca fracturada (10.4.6.4)

cs , qs , ys = factores de forma (adim) (10.6.3.1.2 a)

fs = movimiento de la parte superior del pilote durante la prueba con carga (mm) (10.7.3.8.2)

T = factor de tiempo (adim) (10.6.2.4.3)

t = tiempo requerido para alcanzar un porcentaje determinado porcentaje del asentamiento por consolidacin

unidimensional (ao) (10.6.2.4.3)

1t , 2t = intervalos de tiempo arbitrarios para la determinacin del asentamiento secundario, sS (aos) (10.6.2.4.3)

U = porcentaje de consolidacin (10.6.2.4.3)

V = componente vertical de la carga inclinada en una zapata (N), volumen de desplazamiento de suelo del pilote

(mm3/mm) (10.6.3.1.2a) (10.7.3.8.6f)

gW = peso del bloque de suelo, pilotes y placa de reparto de carga (N) (10.7.3.11)

1TW = movimiento vertical en la parte superior del pilote perforado (mm) (C10.8.3.5.4d)

X = ancho o dimensin ms pequea de grupo de pilotes (mm) (10.7.3.9) Y = longitud del grupo de pilotes (mm) (10.7.3.9) Z = longitud total de empotramiento del pilote (mm); profundidad del bloque de suelo bajo la placa de reparto de

carga de los pilotes (mm); penetracin del pilote (mm) (10.7.3.8.6g) (10.7.3.11) (10.8.3.5.1) z = profundidad bajo la superficie del terreno (mm) (C10.4.6.3)

= factor de adherencia aplicado a uS (adim) (10.7.3.8.6b)

b = resistencia unitaria de la adherencia lechada-suelo (MPa) (10.9.3.5.2)

E = factor de reduccin para tener en cuenta la presencia de juntas en la roca (adim) (10.8.3.5.4b)

t = coeficiente, Figura 10.7.3.8.6f-7 (adim) (10.7.3.8.6f)

= ndice de confiabilidad (adim); coeficiente que relaciona la friccin superficial unitaria de un pilote hincado o

perforado con el esfuerzo vertical efectivo (adim) (C10.5.5.2.1) (10.7.3.8.6c) (10.8.3.5.2b)

m = ndice de punzonamiento (adim) (10.6.3.1.2e)

z = factor que representa la forma y rigidez de la zapata (adim) (10.6.2.4.2)

= peso unitario del suelo (N/mm3) (10.6.3.1.2a)

p = factor de carga para rozamiento negativo (adim) (C10.7.3.7)

iH = asentamiento elstico del estrato i (mm) (10.6.2.4.2)

= deformacin elstica del pilote (mm); ngulo de friccin entre el pilote y el suelo (grados) (C10.7.3.8.2)

(10.7.3.8.6f)

v = deformacin unitaria vertical de suelo sobreconsolidado (mm/mm) (10.6.2.4.3)

= factor de reduccin de eficiencia para la resistencia axial de un pilote perforado o grupo de micropilotes

(adim) (10.7.3.9) (10.9.3.10.4) = coeficiente emprico que relaciona la friccin superficial unitaria del pilote con la presin lateral pasiva del

terreno (adim) (10.7.3.8.6d)

SECCIN 10 10-9

c = factor de reduccin para los asentamientos por consolidacin para tener en cuenta los efectos

tridimensionales (adim) (10.6.2.4.3)

f = ngulo de friccin del suelo drenado (grados) (10.4.6.2.4)

f = ngulo de friccin efectiva (a largo plazo) para arcillas drenadas (grados) (10.4.6.2.3)

i = friccin instantnea del macizo rocoso (grados) (10.4.6.4)

1 = ngulo de friccin efectiva del suelo en el estrato superior (grados) (10.6.3.1.2f)

s = ngulo de friccin secante (grados) (10.4.6.2.4)

* = ngulo de friccin efectiva del suelo, reducido por punzonamiento (grados) (10.6.3.1.2b)

= factor de resistencia (adim) (10.5.5.2.3)

b = factor de resistencia para capacidad de carga en cimentaciones superficiales (adim) (10.5.5.2.2)

bl = factor de resistencia para la resistencia (falla en bloque) de pilotes hincados o pedrforados en arcilla (adim)

(10.5.5.2.3)

C = factor de resistencia para la resistencia estructural de micropilotes sometidos a compresin axial (adim)

(10.9.3.10.2)

CC = factor de resistencia para la resistencia estructural de la porcin encamisada de micropilotes sometidos a

compresin axial (adim) (10.9.3.10.2a)

CU = factor de resistencia para la resistencia estructural de la porcin no encamisada de micropilotes sometidos a

compresin axial (adim) (10.9.3.10.2b)

da = factor de resistencia para pilotes hincados, anlisis de hincabilidad (adim) (10.5.5.2.3)

dyn = factor de resistencia para pilotes hincados, mtodo de anlisis dinmico y prueba de carga esttica (adim)

(10.5.5.2.3)

ep = factor de resistencia para la resistencia pasiva del suelo (adim) (10.5.5.2.2)

load = factor de resistencia para pilotes perforados, prueba con carga esttica (adim) (10.5.5.2.4)

qp = factor de resistencia para la resistencia por punta (adim) (10.8.3.5) (10.9.3.5.1)

qs = factor de resistencia para la resistencia por fuste (adim) (10.8.3.5) (10.9.3.5.1)

stat = factor de resistencia para pilotes hincados o perforados, mtodos de anlisis esttico (adim) (10.5.5.2.3)

T = factor de resistencia para la resistencia estructural de micropilotes sometidos a tensin axial (adim)

(10.9.3.10.3)

TC = factor de resistencia para la resistencia estructural de la porcin encamisada de micropilotes sometidos a

tensin axial (adim) (10.9.3.10.3a)

TU = factor de resistencia para la resistencia estructural de la porcin no encamisada de micropilotes sometidos a

tensin axial (adim) (10.9.3.10.3b)

ug = factor de resistencia para la resistencia al levantamiento del grupo (pilotes hincados o perforados) (adim)

(10.5.5.2.3)

up = factor de resistencia para la resistencia al levantamiento de pilotes hincados o perforados individuales

(adim) (10.5.5.2.3)

upload = factor de resistencia para la resistencia al levantamiento de pilotes perforados, prueba con carga

esttica para levantamiento (adim) (10.5.5.2.4) (10.9.3.5.1)

= factor de resistencia para la resistencia al deslizamiento entre el suelo y la zapata (adim) (10.5.5.2.2)

10.4 PROPIEDADES DEL SUELO Y LA ROCA

10.4.1 Necesidades de informacin Los requisitos esperados del proyecto se analizan para determinar el tipo y la cantidad de informacin a ser desarrollada durante la exploracin geotcnica deben analizarse los requisitos esperados del proyecto. Este anlisis debe consistir en lo siguiente:

Identificar requisitos de diseo y de factibilidad de construccin, por ejemplo, proporcionar la separacin de grado, las cargas a soportar provenientes de la superestructura del puente, proporcionar excavacin seca, y sus efectos sobre

C10.4.1 La primera fase de un programa de exploracin y pruebas requiere que el Ingeniero comprenda las

necesidades del proyecto y las condiciones y/o restricciones

del sitio. El objetivo final de esta fase es identificar las

necesidades de informacin geotcnica para el proyecto y

los mtodos potenciales disponibles para satisfacer esas

necesidades.

El documento Geotechnical Engineering Circular # 5 Evaluation of Soil and Rock Properties (Sabatini et al., 2002) ofrece un resumen de las necesidades de informacin

y las consideraciones de pruebas para diversas aplicaciones

SECCIN 10 10-10

la informacin geotcnica necesaria.

Identificar los criterios de desempeo, por ejemplo, asentamiento limite, restriccin vial, proximidad de las estructuras adyacentes y las limitaciones del cronograma.

Identificar reas con problemas geolgicos en el sitio y la variabilidad potencial de la geologa local.

Identificar reas con problemas hidrolgicos en el sitio, por ejemplo: lugares potencialmente erodables o socavables.

Desarrollar la probable secuenciacin y fases de la construccin y sus efectos sobre la informacin geotcnica necesaria.

Identificar los anlisis ingenieriles que deben realizarse, por ejemplo, capacidad de carga, asentamiento y la estabilidad global.

Identificar las propiedades ingenieriles y los parmetros necesarios para estos anlisis.

Determinar mtodos para obtener los parmetros y evaluar la validez de tales mtodos para el tipo de materiales y mtodos de construccin.

Determinar el nmero de pruebas/muestras y los lugares apropiados para ello.

geotcnicas.

10.4.2 Exploracin del Subsuelo Deben realizarse exploraciones del subsuelo para proporcionar la informacin necesaria para el diseo y la construccin de cimentaciones. La extensin de exploracin debe basarse en la variabilidad de las condiciones del subsuelo, el tipo de estructura, y cualquier otro requisito del proyecto que pueda afectar el diseo o construccin de la cimentacin. El programa de exploracin debe ser lo suficientemente extenso para revelar la naturaleza y los tipos de depsitos de suelo y/o formaciones rocosas encontradas, las propiedades ingenieriles de los suelos y/o rocas, el potencial de licuacin, y las condiciones del agua subterrnea. El programa de exploracin debe ser suficiente para identificar y delinear las condiciones problemticas del subsuelo, tales como formaciones krsticas, las reas de minera, suelos susceptibles a hinchamiento o colapso, rellenos existentes o reas de desecho, etc. Las perforaciones deben ser suficientes en nmero y profundidad para establecer un perfil de estratificacin longitudinal y transversal confiable en las reas de inters, tales como la localizacin de la estructura de cimentacin y localidades de movimientos de tierra adyacentes y para investigar los riesgos geolgicos adyacentes que podran afectar el funcionamiento de la estructura. Como mnimo, el programa de exploracin y pruebas del subsuelo debe obtener informacin adecuada para analizar la estabilidad y asentamiento de la cimentacin con respecto a:

Formaciones geolgicas presentes,

Ubicacin y espesor de las unidades de suelos y roca,

Propiedades ingenieriles de las unidades de suelo y roca, como peso unitario, resistencia al corte y

C10.4.2 La ejecucin de un programa de exploracin del subsuelo es parte del proceso de obtencin de informacin

relevante para el diseo y construccin de los elementos de

la subestructura. Los elementos del proceso que deben

preceder el programa de exploracin real incluyen la

bsqueda y revisin de informacin publicada y no

publicada en y cerca del sitio, inspeccin del sitio y el

diseo del programa de exploracin del subsuelo. Consulte

Mayne et al. (2001) y Sabatini et al. (2002) para orientacin

sobre la planeacin y ejecucin de programas de

exploracin del subsuelo.

La Tabla 10.4.2-1 proporciona el nmero y profundidad

mnimos de las perforaciones. Mientras que se necesitar el

criterio ingenieril de un profesional con licencia y

experiencia en geotecnia para adaptar el programa de

exploracin a los tipos de cimentacin y profundidades

requeridas y a la variabilidad observada, en las condiciones

de la superficie, debe llevarse a cabo lo dispuesto en la

Tabla 10.4.2-1 respecto al nivel mnimo de exploracin

necesaria. La profundidad indicada en la Tabla 10.4.2-1

para perforaciones realizadas antes o durante el diseo

deben tener en cuenta la posibilidad de cambios en el tipo,

tamao la profundidad de los elementos de cimentacin

planeados.

Esta tabla debe utilizarse nicamente como un primer paso

en la estimacin del nmero de perforaciones para un

diseo particular, ya que los espaciamientos reales entre

perforaciones dependern del tipo de proyecto y ambiente

geolgico. En las zonas sustentadas por depsitos de suelos

heterogneos y/o formaciones de roca, probablemente ser

necesario perforar ms veces y/o mayor profundidad que

los requerimientos mnimos de la Tabla 10.4.2-1 para

capturar las variaciones en el tipo de suelo y/o roca y para

evaluar consistencia a travs de toda el rea del sitio.

En situaciones en las que se usan pilotes de grandes

SECCIN 10 10-11

compresibilidad,

Condiciones del agua subterrnea,

Topografa de la superficie del suelo, y

Consideraciones locales, por ejemplo, depsitos de suelos licuables, expansivos o dispersivos, cavidades subterrneas producidas por soluciones producto de erosin ambiental o por actividad minera, o potencial de inestabilidad de talud.

La Tabla 10.4.2-1 debe utilizarse como punto de partida para determinar las ubicaciones de las perforaciones. El programa de exploracin final debe ajustarse con base en la variabilidad de las condiciones previstas del subsuelo, as como la variabilidad observada durante el programa de exploracin. Si se determina que las condiciones son variables, el programa de exploracin debe incrementarse en relacin con los requisitos de la Tabla 10.4.2-1 de tal manera que se logre el objetivo de establecer el perfil de estratificacin longitudinal y transversal confiable. Si se observa que las condiciones son homogneas o por alguna razn es probable que tengan un impacto mnimo en el comportamiento de la cimentacin, y la experiencia previa local geotcnica y de construccin indica que las condiciones del subsuelo son homogneas o por alguna otra razn es probable que tengan un impacto mnimo en el comportamiento de la cimentacin, puede considerarse un programa de exploracin reducido en relacin a lo especificado en la Tabla 10.4.2-1. Si es requerido por el propietario o segn lo requiera la ley, los orificios de las perforaciones de prueba y de penetracin deben ser taponados. Deben realizarse pruebas in situ y/o laboratorio para determinar las caractersticas de resistencia, deformacin y permeabilidad de suelos y/o rocas, y su idoneidad para la cimentacin propuesta.

dimetros encajados en roca o donde se estn instalando

pilotes perforados en formaciones conocidas por tener rocas

rodantes grandes, o cavidades como sucede en reas

crsticas o mineras, puede ser necesario avanzar una

perforacin en la posicin de cada pilote. Incluso los

mejores y ms detallados programas de exploracin del

subsuelo podran no identificar todas las condiciones

problemticas importantes del subsuelo si dichas

condiciones son altamente variables. Sin embargo, el

objetivo del programa de exploracin del subsuelo, es

reducir el riesgo de tales problemas a un mnimo aceptable.

En un rea homognea lateralmente, podra resultar

redundante taladrar o avanzar un gran nmero de

perforaciones dado que cada muestra probada exhibira

propiedades ingenieriles similares. Adems, en las zonas

donde las condiciones del suelo o de roca son conocidas por

ser muy favorables para la construccin y comportamiento

del tipo de cimentacin probable a ser utilizada, por

ejemplo, zapatas en suelo muy denso, y el con el nivel de

agua subterrnea lo suficientemente profundo como para no

ser un factor a considerar, puede justificarse la obtencin de

un nmero de perforaciones menor que el proporcionado en

la Tabla 10.4.2-1. En todos los casos, es necesario entender

cmo el diseo y la construccin de la caracterstica

geotcnica se ver afectada por las condiciones del suelo

y/o la roca con el fin de optimizar la de exploracin.

Las perforaciones pueden necesitar ser taponadas debido a

los requisitos de las agencias reguladoras que tienen

jurisdiccin y/o para evitar la contaminacin del agua y/o

riesgos en la superficie.

Los parmetros derivados de las pruebas de campo, por

ejemplo, la resistencia de pilote hincado con base en

pruebas de penetracin de cono, tambin pueden usarse

directamente en los clculos de diseo basados en

relaciones empricas. Estos algunas veces resultan ms

confiables que los clculos analticos, especialmente en

condiciones de terreno familiares para las cuales las

relaciones empricas estn bien establecidas.

Tabla 10.4.2-1 Nmero mnimo de puntos de exploracin y profundidad de la exploracin (modificado despus de Sabatini et al., 2002)

Aplicacin Nmero mnimo de puntos de exploracin y ubicacin de los

mismos Longitud mnima de la exploracin

Muros de contencin

Un punto de exploracin para cada muro de contencin como mnimo. Para muros de contencin de ms de 30000 mm de longitud, los puntos exploracin deben estar espaciados entre 30000 y 60000 mm con ubicaciones alternadas al frente y detrs del muro. Para muros anclados, los puntos adicionales de exploracin en la zona de anclaje deben estar espaciados entre 30000 y 60000 mm. Para muros clavados al suelo, los puntos adicionales de exploracin a una distancia de 1,0 a

Investigar por debajo de la parte inferior del muro por lo menos a la profundidad donde el incremento del esfuerzo debido a la carga de cimentacin estimada sea menor que el diez por ciento del esfuerzo efectivo de sobrecarga existente a esa profundidad, y entre una y dos veces la altura del muro. La profundidad de exploracin debe ser suficiente para penetrar completamente suelos blandos altamente compresibles, por ejemplo, turba, limo orgnico, o suelos blandos de grano fino, y alcanzar material competente con capacidad de carga adecuada, por ejemplo, suelo cohesivo rgido

SECCIN 10 10-12

1,5 veces la altura del muro detrs del muro deben estar espaciados entre 30000 y 60000 mm.

a duro, suelo no cohesivo compacto denso o lecho de rocoso. La profundidad de exploracin debe ser:

suficiente como para penetrar completamente suelos no aptos para cimentacin, por ejemplo, turba, limo orgnico o suelos blandos de grano fino, y alcanzar material competente con capacidad de carga adecuada, por ejemplo, suelo cohesivo rgido a duro, suelo no cohesivo, compacto a denso armona, o lecho rocos.

Por lo menos a una distancia donde el incremento del esfuerzo debido a la carga de cimentacin estimada sea menor que el diez por ciento del esfuerzo efectivo de sobrecarga existente a esa profundidad; y

si el lecho rocoso se encuentra antes de la profundidad requerida por el segundo criterio citado anteriormente, la profundidad de exploracin debe ser suficiente para penetrar un mnimo de 30000 mm dentro del lecho rocoso, pero la exploracin de la roca debe ser suficiente para caracterizar la compresibilidad del material de relleno de las proximidades de discontinuidades horizontales a discontinuidades horizontales

Tenga en cuenta que para condiciones muy variables del lecho rocoso, o en reas donde sea probable encontrar rocas rodantes muy grandes, puede ser necesario ms de 30000 mm de ncleo de roca para verificar que se trata de un lecho rocoso de calidad adecuada. En suelos, la profundidad de exploracin debe extenderse por debajo de la cota de elevacin proyectada de la punta del pilote hincado o perforado un mnimo de 6000 mm, o un mnimo de dos veces la dimensin mxima del grupo de pilotes, lo que sea mayor. Todas las perforaciones deben extenderse a travs de los estratos inapropiados tales como rellenos no consolidados, turba, materiales altamente orgnicos, suelos blandos de grano fino, y suelos sueltos de grano grueso hasta alcanzar materiales duros o densos. Para pilotes apoyados sobre roca, en cada punto de exploracin debe obtenerse un mnimo de 3000 mm de ncleo de roca para verificar que la perforacin no ha terminado sobre una roca rodante. Para pilotes perforados apoyados en o empotrados dentro de roca, bajo la cota de

Cimentaciones superficiales

Para subestructuras, como pilas o estribos, de ancho menor o igual a 30000 mm, mnimo un punto de exploracin por subestructura. Para subestructuras con anchos mayores que 30000 mm, mnimo dos puntos de exploracin por subestructura. Deben suministrarse puntos adicionales de exploracin si se encuentran condiciones superficiales errticas.

Cimentaciones profundas