1 Jean Louis BRIAUD 1 TEXAS A&M UNIVERSITY Deeyvid SAEZ BARRIOS 2 1. Presidente de ISSMGE, Profesor Titular-Catedrático-Buchanan-, Texas A&M University 2. Estudiante de Doctorado y Asistente de Investigación, Texas A&M University Abril 2010 TEORIA PRACTICA Abril 2010 1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD). 2. Determinación de las propiedades del Suelo 3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo Cargas Verticales CONTENIDO DE LA PRESENTACION 4. Instalación de Pilotes 5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales 6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo Cargas Verticales 7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales 8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos, Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes and Socavación) 9. El papel de los Ensayos de Carga 10. Conclusiones Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY 1
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Transcript
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Jean Louis BRIAUD1
TEXAS A&M UNIVERSITY
Deeyvid SAEZ BARRIOS2
1. Presidente de ISSMGE, Profesor Titular-Catedrático-Buchanan-, Texas A&M University
2. Estudiante de Doctorado y Asistente de Investigación, Texas A&M University
Abril 2010
TEORIA PRACTICA
Abril 2010
1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD).
2. Determinación de las propiedades del Suelo
3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo CargasVerticales
CONTENIDO DE LA PRESENTACION
4. Instalación de Pilotes
5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales
6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo CargasVerticales
7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales
8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos,Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes andSocavación)
9. El papel de los Ensayos de Carga
10. Conclusiones
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DISEÑO BAJO FACTORES DE RESISTENCIA Y CARGA (LRFD)
→ DISEÑO BAJO CARGAS DE TRABAJO
RL FS 2 0 3 0
→ DISEÑO BAJO FACTORES DE RESISTENCIA Y CARGA(LRFD)
γ=1.0 to 2.0RL
FSL = FS≈ 2.0 to 3.0
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L= Carga γ = Factor de Carga
R= Resistencia Φ = Factor de Resistencia ϕγ
=FS
γ 1.0 to 2.0φ=0.30 to 0.90
RL ϕγ =
→ VALORES IMPORTANTES DE FACTORES DE CARGA EN INGENIERÍADE FUNDACIONES
∑ ∑=n n
RL ϕγ
DISEÑO BAJO FACTORES DE RESISTENCIA Y CARGA (LRFD)
Σγi Li= 1.25DL + 1.75LL Para Carga Última
Σγi Li= 1.0DL + 1.0LL Para Asentamientos en Arenas & Asentamiento Inmediato en Arcillas
∑ ∑= =
=i i
iiii RL1 1
ϕγ
Σγi Li= 1.0DL Para Asentamiento a Largo Plazo en Arcillas
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Σγi Li= 1.25DL + γEQLL+1.0EQ Para Sismos
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→ VALORES IMPORTANTES DE FACTORES RESISTENCIA PARAFUNDACIONES SUPERFICIALES
∑ ∑=n
i
n
iiiii RL
1 1ϕγ
DISEÑO BAJO FACTORES DE RESISTENCIA Y CARGA (LRFD)
= =i i1 1Σφi R= 0.35R Para el enfoque del ángulo de fricción
--- ARENASΣφi R= 0.45R Para el ensayo de Penetración Estándar SPT
---ARENASΣφi R= 0.55R Para el ensayo del Cono de Penetración CPT
---ARENASΣ R 0 60R P l d l i t i t t
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Σφi R= 0.60R Para el ensayo de la resistencia portante no-drenada del suelo---ARCILLAS
Σφi R= 0.50R Para el Ensayo del Cono de Penetración ---ARCILLAS
Su= Resistencia al corte no drenada del suelo
∑ ∑=n n
RL ϕγ
DISEÑO BAJO FACTORES DE RESISTENCIA Y CARGA (LRFD)
→ VALORES IMPORTANTES DE FACTORES RESISTENCIA PARAPILOTES HINCADOS
∑ ∑= =
=i i
iiii RL1 1
ϕγ
Σφi R= 0.56R a 0.70R (Verif.) Para Método αSu--- EN ARCILLAS
Σφi R= 0.36R a 0.45R (Verif.) Para el Ensayo SPT ---EN ARENAS
Σ R 0 44R 0 55R (V if ) P l E CPT EN ARENAS
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Σφi R= 0.44R a 0.55R (Verif.) Para el Ensayo CPT---EN ARENAS
Utilizar 0.85φ(en compresión) Para φ(en levantamiento)
Su= Resistencia al corte no drenada del suelo
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∑ ∑=n n
RL ϕγ
→ VALORES IMPORTANTES DE FACTORES RESISTENCIA PARAPILOTES PERFORADOS
DISEÑO BAJO FACTORES DE RESISTENCIA Y CARGA (LRFD)
∑ ∑= =
=i i
iiii RL1 1
ϕγ
Σφi R= 0.65R Para el Método αSu ---EN ARCILLAS
Σφi R= 0.55R Para el Método 9Su ---EN ARCILLAS
Σφ R= 0 65R Para el Método βσ’ EN ARENAS
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Σφi R= 0.55R Para el Método 0.057N ---EN ARENAS
Utilizar 0.85φ(en compresión) para φ(en levantamiento)
Σφi R= 0.65R Para el Método βσ V ---EN ARENAS
Su= Resistencia al corte no drenada del suelo
1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD)
2. Determinación de las propiedades del Suelo
3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo CargasVerticales
CONTENIDO DE LA PRESENTACION
4. Instalación de Pilotes
5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales
6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo CargasVerticales
7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales
8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos,Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes andSocavación)
9. El papel de los Ensayos de Carga
10. Conclusiones
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http://www.earth-engineers.com/DSC01903.JPG
ESTUDIO DE SUELO– PORQUE ES IMPORTANTE LA EXPLORACION DEL SUELO?
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MAYNE, P., CHRISTOPHER, B., & DEJONG, J. (2002).
ESTUDIO DE SUELO – ENSAYO DE PENETRACION ESTANDARD (SPT)
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Ventajas
1) Se puede adquirir una muestra de suelo
MAYNE, P., CHRISTOPHER, B., & DEJONG, J. (2002)
ESTUDIO DEL SUELO – ENSAYO DE PENETRACION ESTANDARD (SPT)
2) Es simple
3) Es aplicable a varios tipos de suelo
Desventajas
1) Perturbación en la muestra de suelo
2) No es aplicable para arcillas blandas o limosas
3) Pose alta variabilidad
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MAYNE, P., CHRISTOPHER, B., & DEJONG, J. (2002)
ESTUDIO DEL SUELO – ENSAYO DEL CONO DE PENETRACION (CPT)
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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Ventajas
1) Es rápida y provee un perfil continuo del suelo a ensayar
Desventajas
1) Requiere de cierta habilidad por parte del operador
MAYNE, P., CHRISTOPHER, B., & DEJONG, J. (2002)
ESTUDIO DEL SUELO – ENSAYO DE PENETRATION DEL CONO (CPT)
suelo a ensayar.
2) Es aplicable a suelos blandos.
3) Posee una fuerte base teórica en su interpretación.
del operador.
2) No se puede obtener muestra de suelo.
3) Inadecuado para gravas o depósitos de rocas.
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MAYNE, P., CHRISTOPHER, B., & DEJONG, J. (2002)
ESTUDIO DEL SUELO–-ENSAYO SISMICO-- “PIEZOCONO”
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MAYNE, P., CHRISTOPHER, B., & DEJONG, J. (2002).
ESTUDIO DEL SUELO – ENSAYO DEL PRESURIMETRO -PMT”
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Ventajas
1) Posee un buen fundamento teórico en la determinación de los parámetros del suelo
MAYNE, P., CHRISTOPHER, B., & DEJONG, J. (2002)
ESTUDIO DEL SUELO – ENSAYO DEL PRESURIMETRO -PMT”
determinación de los parámetros del suelo.
2) Aplica para mayores áreas de terreno que el resto de las pruebas de campo.
3) Provee una curva completa de esfuerzo –deformación.
DDesventajas
1) Se requiere de cierto grado de experiencia
2) El ensayo consume bastante tiempo
3) El equipo es delicado
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1. Clays and Silts:
LABORATORY TESTS
• Classification Tests,
• Undrained Shear Tests,
• Drained Shear Tests,
• Consolidation Tests
2. Sands and Gravels:• Classification Tests
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1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD)
2. Determinación de las propiedades del Suelo
3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo CargasVerticales
CONTENIDO DE LA PRESENTACION
4. Instalación de Pilotes
5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales
6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo CargasVerticales
7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales
8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos,Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes andSocavación)
9. El papel de los Ensayos de Carga
10. Conclusiones
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→ COMPORTAMIENTO DE SUELOS ARENOSOS Y ARCILLOSOS BAJOCONDICIONES DE CARGA
DISEÑO DE FUNDACIONES SUPERFICIALES
FSQu Qu Q (Carga)
EN ARCILLAS
FSQu
EN ARENAS
Q(Carga)Qu
allSS >FS Q
allSS <
0.1B 0.1B
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B=Ancho de la fundacion
S(Asentamiento)
Carga Controla Asentamiento Controla
S(Asentamiento)
Q
D1γD1γ D
ECUACION GENERAL DE CAPACIDAD DE SOPORTE (G.B.C.E)
2γfs
fs Pp Pp
B
qqccu DNSBNScNSP 121 γγ γγ ++=
Sc, Sγ, Sq= Factores de Corrección (forma, inclinación, excentricidad y cargas inclinadas)Nc, Nγ, Nq= Factores de Capacidad de Soporte (son función del ángulo de fricción, φ)
qqccu 122γγ γγ
LA ECUACION GENERAL DE CAPACIDAD DE CARGA RARAS VECES TRABAJA
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ENSAYO DE CARGA ESTATICA PARA FUNDACIONES SUPERFICIALES
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RESULTADOS DE LA CURVA DE FUERZA - DESPLAZAMIENTO
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G.B.C.E vs ECUACION DE RESISTENCIA
RESISTENCIA RESISTENCIAP
RO
FUN
DID
AD
PRO
FUN
DID
AD
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P
LA ECUACION DE RESISTENCIA SIEMPRE ES VALIDA
EN SUELOS ARENOSOS
Para el Ensayo del Presurimetro (PMT)DPKP Lpu γ+=Kp=1.0 para fundaciones cuadradas
Para el Ensayo del Cono de Penetración (CPT)
Kc≈ 0.20 para suelos arenosos.
Para el Ensayo De Penetración Estándar (SPT)
K 75
DqKP ccu γ+=
DNKP NkPau γ+=)(
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Pl= Presión límite de la prueba PMT.N= Número de golpes por pie de penetración,
determinado del ensayo SPT.
qc= Resistencia de punta del cono.
KN=75
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EN SUELOS ARCILLOSOS
Mediante el cálculo de la resistencia al corte no DNSP γ+=
LA ECUACION DE RESISTENCIA SIEMPRE ES VALIDA
drenada del suelo, Su
Nc≈6.0 para fundaciones cuadradas.
DNSP cuu γ+
Para el Ensayo del Presurimetro (PMT)
Kp=1.0 para fundaciones cuadradas
Para el Ensayo del Cono de Penetración (CPT)
K ≈ 0.40 para suelos arcillosos .
DPKP Lpu γ+=
DqKP ccu γ+=
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Kc≈ 0.40 para suelos arcillosos .
Su= Resistencia al corte no
drenada del suelo
Pl= Presión límite de la prueba PMT.N= Número de golpes por pie de penetración,
determinado del ensayo SPT.
qc= Resistencia de punta del cono.
ZONA DE INFLUENCIA EN FUNDACIONES SUPERFICIALES
BZi B
Zi
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FUNDACIONES CUADRADAS
FUNDACIONES CORRIDAS
FUNDACIONES RECTANGULARES
BLBZ i ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −=
24BZ i 2= BZ i 4=
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CARTA DE INFLUENCIA DE NEWMARK
(MURTHY, 2002)
INCREMENTO DE ESFUERZO BAJO LA FUNDACION
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(SOWER, G. 1961 ; MURTHY, 2002)
MÉTODO DEL BULBO DE PRESIÓN
INCREMENTO DE ESFUERZO BAJO LA FUNDACION
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MÉTODO DE RELACIÓN DE 2:1 Q
Fundación Corrida Fundación Rectangular
INCREMENTO DE ESFUERZO BAJO LA FUNDACION
∆σ2
12
1
B
z
( )BzQ+
=Δ'σ
Fundación Cuadrada
( )2BzQ+
=Δσ
Fundación Rectangular
( )( )LzBzQ
++=Δσ
Fundación Circular
( )24
DzQ+
=Δπ
σ∆σ(2:1)
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B z/2z/2
Q’ = Carga por unidad de longitud ∆σ= distribución real de presión en el suelo ∆σ(2:1)= presión promedio determinada con
el método de 2:1
σ'
σ'+∆σ’
σ' Curva de Esfuerzo-deformación l l d d l i b
CALCULO DE ASENTAMIENTO EN FUNDACIONES SUPERFICIALES
--MÉTODO GENERAL-
Hi σv uo σ'v ∆σ’ εb εa ∆H=∆εxHi
H1
εεb εa
calculada de cualquier prueba aplicable
∑ =Δ=
n
i iT HH1
H2
H3
H4
Zi
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--TEORÍA DE CONSOLIDACIÓN-
σ'eo
e
σvo' σvo
'+∆σ'
C
Arcillas Normalmente Consolidadasσp'
⎞⎛ ΔH ''
CALCULO DE ASENTAMIENTO EN FUNDACIONES SUPERFICIALES
e1
e2
Cr1
Arcillas PreconsolidadasSi σ’
vo+Δσ’ < σ’p
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ Δ++
=o
o
v
vvcc e
HCs '
0
0 log1 σ
σσ
⎟⎟⎞
⎜⎜⎛ Δ+
=o vv
rcHCs '
''0 log
1
σσ
e
Cc
1
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Si σ’vo+Δσ’ > σ’
p
σ'p= máxima presión experimentada por el suelo en el pasado
⎟⎠
⎜⎝+ ov
rc e '0
g1 σ
⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ Δ++⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
+=
p
vvc
v
prc
oCCe
Hs '
''
'
'
0
0 loglog1
0σ
σσσσ
--CONSOLIDACIÓN- ASENTAMIENTO EN FUNCIÓN DEL TIEMPO-
v
drv
CHTt
2
= ( )
maxHH
U tave Δ
Δ=
CALCULO DE ASENTAMIENTO EN FUNDACIONES SUPERFICIALES
H1
H2
HZi
50% 90% Tiempo, t
Hdr=distancia de drenaje mas corta
Uave= grado de consolidación promedio
H3
H4
Consolidación, ΔH
∆Hmax
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--ASENTAMIENTO ELÁSTICO--Q ( ) ;1 2
EBqIS e
ν−=
BLQq =
CALCULO DE ASENTAMIENTO EN FUNDACIONES SUPERFICIALES
B
E≈100 Su para arcillas E≈750 N(SPT) para arenas limpiasE≈450 N(SPT) para arenas limosas
I=0.88 I=π/45.0
88.0 ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
BLI
FACTORES DE FORMA
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⎠⎝ B
VISTA DE PLANTAB
B B
L D
--MÉTODO DE LA CURVA DE ESFUERZO–DESPLAZAMIENTO DEL PMT--
PMT
CALCULO DE ASENTAMIENTO EN FUNDACIONES SUPERFICIALES
P
2Ro
∆R
P P
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∆R/Ro
PL Esfuerzo Límite
17
18
0 . 2 4
O
s RB R
Δ=
CALCULO DE ASENTAMIENTO EN FUNDACIONES SUPERFICIALES
--MÉTODO DE LA CURVA DE ESFUERZO–DESPLAZAMIENTO DEL PMT--
pdeBLf PffffP .... ,/ Γ= βδ
( )Bef e /33.01 −= Excentricidad
( ) 1.0, /18.0 BDf DB += Proximidad a una Pendiente
( )LBf BL /2.08.0/ += Forma
( ) 21
90/tan1 ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡−=
−vh FFf δ Inclinación
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CALCULO DE ASENTAMIENTO EN FUNDACIONES SUPERFICIALES
--MÉTODO DE LA CURVA DE ESFUERZO–DESPLAZAMIENTO DEL PMT--
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CALCULO DE ASENTAMIENTO EN FUNDACIONES SUPERFICIALES
--MÉTODO DE LA CURVA DE ESFUERZO–DESPLAZAMIENTO DEL PMT--
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CALCULO DE ASENTAMIENTO EN FUNDACIONES SUPERFICIALES
--MÉTODO DE LA CURVA DE ESFUERZO–DESPLAZAMIENTO DEL PMT--
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ANALISIS DE CINCO ZAPATAS EN SUELO ARENOSO
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ENSAYOS DE LABORATORIO
→Contenido de Agua & Peso Unitario
→Límites de Atterberg
ENSAYOS EN SITIO
→ Ensayos de “Borehole Shear & Cross-Hole Wave”
→ Ensayo de Penetración del
ANALISIS DE CINCO ZAPATAS EN SUELO ARENOSO
→Límites de Atterberg
→Densidad Relativa
→Ensayo Tri-axial
→Ensayo de Resonancia de Columna
→ Ensayo de Penetración del “PiezoCone”
→ Ensayo del Dilatómetro
→ Ensayo del Presurimetro
→ Ensayo de “Step Blade”
→ Ensayo de Penetración Estándar & E d P t ió d l& Ensayo de Penetración del Cono.
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ANALISIS DE CINCO ZAPATAS EN SUELO ARENOSO
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ANALISIS DE CINCO ZAPATAS EN SUELO ARENOSO
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ANALISIS DE CINCO ZAPATAS EN SUELO ARENOSO
n
tt
SS
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
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Modelo de“Creep”
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ANALISIS DE CINCO ZAPATAS EN SUELO ARENOSO
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ANALISIS DE CINCO ZAPATAS EN SUELO ARENOSO
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RESULTADOS IMPORTANTES OBTENIDOS
Pu (kPa) = 75 N
LA ECUACION GENERAL DE CAPACIDAD DE SOPORTE NO FUNCIONO EN ESTE
CASO
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DESAROLLO DEL METODO DE LA CURVA DE ESFUERZO-DEFORMACION UTILIZANDO EL PRESURIMETRO PMT
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Comparación entre de la capacidad de carga calculada y medida a 150 mm de Asentamiento
ANALISIS DE CINCO ZAPATAS EN SUELO ARENOSO
Comparación entre la Carga Calculada y Medida a 25 mm de Asentamiento
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Monumento de San JacintoHouston (1936)
CARGAS:
Presión Absoluta= 224 kPa
Presión Max (Muerta + Viento) = 273 kPa
Excavación= - 83 kPa
EJEMPLO - MONUMENTO DE SAN JACINTO
Presión Neta =141 kPa
Presión Neta después de vaciado del
Mat = 10 kPa
Presión de las Terrazas = 34 kPa & 84 kPa
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ESTRATIGRAFIA - MONUMENTO DE SAN JACINTO
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PROPIEDADES DEL SUELO
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CARACTERISTICAS DE CONSOLIDACION
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DISTRIBUCION DE ESFUERZOS
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CARACTERISTICAS DE CONSOLIDACION
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ASENTAMIENTO EFECTIVO
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DESCRIPCION S(m)CASO 8a (Incluyendo rebote del
0 60
ASENTAMIENTO EFECTIVO
( ysuelo)
0.607
CASO 7a (Sin incluir rebote del suelo)
0.370
PREDICCION DE DAWSON 0.187
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ASENTAMIENTO MEDIDO 0.329
1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD)
2. Determinación de las propiedades del Suelo
3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo CargasVerticales
CONTENIDO DE LA PRESENTACION
4. Instalación de Pilotes
5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales
6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo CargasVerticales
7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales
8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos,Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes andSocavación)
INSTALACION DE PILOTES PERFORADOS UTILIZAND UNA CAMISA DE ACERO
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WAK
BULBO DE CONCRETO, CAPA DURA≈ EXTREMO FIJO
V
ENSAYOS NO- DESTRUCTIVOS PARA PILOTES PERFORADOS
tiempo
cLt 2
=
at A
FL
A
COMP. COMP.
tiempo
cLt 2
=
at A
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ESTRICCION, CAPA DEBIL≈ EXTREMO LIBRE
VWAK
ENSAYOS NO- DESTRUCTIVOS PARA PILOTES PERFORADOS
F
tiempo
cLt 2
=
at A
L
A
COMP. TENS.
tiempo
cLt 2
=
at A
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HINCADO DE PILOTEShttp://images.google.com/imgres?imgurl=http://www2.dot.ca.gov/hq/esc/geotech/projects/t
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h
W
Carga, Q
ANALISIS DEL HINCADO DE PILOTES
2300
)(
cN
eWhR mm
UD
+=
L R
stst
sbAsentamiento, s
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RUD
RUD
RUDEnergía
Total EnergíaElástica
5.2)(
maxmm
UD
eWhR =
ANALISIS DEL HINCADO DE PILOTES
300)(eWh
R mmUD =
Np75
e=eficiencia de la máquina
W= peso del martillo
Scs
2300 c
N
UD
+
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h= altura de caída del martillo
Np= número de golpes por pie
C= compresión elástica
RUD= resistencia ultima del pilote terminada el hincado
ANALISIS DE LA ECUACION DE ONDA
2
2
2
2
tU
ER
AED
zU
∂∂
=−∂∂ ρπ
Ecρ
= Velocidad de Onda
WAK
ρ
RUD
ρ=densidad del pilote
E=módulo elástico
A=area de la sesión transversal del pilote
RUD= resistencia última del pilote al final delhincado
D
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Np
L
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WAK WAK
ANALISIS DE LA ECUACION DE ONDA
D D
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L L
+-
+
+
Suelo Blando Suelo Firme
Software: CAPWAP
Proceso de HincadoCapacidad del PiloteI id d d l il
ANALIZADOR DE HINCA DE PILOTES
h
W
Integridad del piloteEsfuerzo a lo largo del pilote
DEFORMACIONL R
Medidores de deformación y
aceleración
st
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ACELERACIONsb
tiempo
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1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD)
2. Determinación de las propiedades del Suelo
3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo CargasVerticales
CONTENIDO DE LA PRESENTACION
4. Instalación de Pilotes
5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales
6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo CargasVerticales
7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales
8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos,Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes andSocavación)
9. El papel de los Ensayos de Carga
10. Conclusiones
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pufuu QQQ +=
ApAfQ +
Qu
Qu
Cargas de
CAPACIDAD DE SOPORTE ULTIMA DE UN PILOTE
pusuu ApAfQ +=
fu= Resistencia Última de Fricción Superficial (kPa)
As= Área Superficial del Pilote
L fu Qfu
Carga Última
Cargas de Trabajo
pu= Esfuerzo Último en la Punta del Pilote (kPa)
Ap= Área Transversal en la Punta del Pilote.
pu Qpu
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A Corto y Largo PlazoPara Arcillas-A Corto Plazo.uSq 9max =
Para Arcillas A Largo PlazoN'
CAPACIDAD ULTIMA DE PUNTA PARA PILOTES HINCADOS
( ) ( ) 5.0max 1000 NkPaq = Para Arenas (A Corto y Largo Plazo)
Para Arcillas –A Largo Plazo(Nq del API)
Para Arenas-A Corto y Largo Plazo
qvo Nq max σ=
qvo Nq 'max σ=
Existen Otros Métodos basados en el Ensayo del Presurimetro y en el Ensayo de Penetración del Cono
Frank, R. (1997), Calcul des Fondations Superficielles et Profondes, Presses de L’Ecole Nationale des Ponts et Chaussees, pp141
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
(Nq del API)
A Corto y Largo Plazo
RESISTENCIA ULTIMA DE FRICCION PARA PILOTES HINCADO EN SUELOS ARCILLOSOS
uu Sf α=max'
max vuf βσ=
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
37
38
Pilotes en Arena
A corto y Largo Plazo'
max vuf βσ=
RESISTENCIA ULTIMA DE FRICCION PARA PILOTES HINCADOs EN SUELOS ARENOSOS
( ) ( ) 7.0max 5 NkPafu =
N=SPT número de golpes
Utilizar fumax=0.75fumax (Hincado)
para pilotes perforados
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Para Suelos Arcillosos:KPaSSuf 275550 ≤=
Método de Reese & O’NeilNc
Ciment. Corrida
Ciment. Cuadrada
CAPACIDAD DE SOPORTE ULTIMA DE UN PILOTE PERFORADO
KPaSSuf uu 27555.0 ≤=
92.016; ≤⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+==
bcucu B
LNSNP
0.5' ; 1 .5 0.135( ( )) ;f z ftβσ β= = −
D/B
Para Suelos Arenosos:; 1 .5 0.135( ( )) ;
0.25 1.2; 200u v
u
f z ftf kPa
βσ ββ≤ ≤ ≤
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Pu(kPa)=57 NSPT for 0≤ NSPT≤75 golpes por pie
Pu= 4300 kPa for NSPT≥ 75 golpes por pie
38
39
PARA MAYOR INFORMACION REFERENTE A FRICCION NEGATIVA EN PILOTES REFIERASE A:
Software Gratis: PILNEG
http://ceprofs tamu edu/briaud/
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
http://ceprofs.tamu.edu/briaud/
Briaud J.-L., Tucker L.M., 1998, “Design guidelines for downdrag on uncoated and bitumen coated piles”, NCHRP Report 393, National Academy of Sciences.
Qu
Qu
PROFUNDIDAD CRITICA DE UN PILOTE
Nc
Ci C id
Ciment. Cuadrada9.0
CARTA DE SKEMPTON
L1 fu
Dc=4B
Estrato 1
D/B
Ciment. Corrida7.0
4.0Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
pu
B
4B Estrato 2
39
40
Qtop
Stop
CALCULO DE ASENTAMIENTO EN PILOTES
PROCEDIMIENTO GENERAL
L
Stop
fu
AELPSS ave
basetop +=
( )?6.0 topave QP =
q Sbase
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
( )EBpIs base
21 υ−=
Qtop
QQwT f1
1111 21
sp AfAqP += AEPLww += 12
CALCULO DE ASENTAMIENTO EN PILOTES
P3
Qtop
P2
L1 f1
L2
w3
wT
f2
w
f
f2
w
w q1
P1
q
L3
w1
w2
f3f1
w
q
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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41
1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD)
2. Determinación de las propiedades del Suelo
3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo CargasVerticales
CONTENIDO DE LA PRESENTACION
4. Instalación de Pilotes
5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales
6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo CargasVerticales
7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales
8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos,Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes andSocavación)
9. El papel de los Ensayos de Carga
10. Conclusiones
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Qupilote
Qugrupo
CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA DE UN GRUPO DE PILOTES
L L
Zona de Influencia
upiloteugrupo enQQ =
e=factor global de eficiencia≈1.0Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
41
42
BLOQUE DE FALLA DE UN GRUPO DE PILOTES EN SUELOS ARCILLOSOS
Qugrupo
L
D
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
( ) BLSNDLBSQ ucuubloque ++= 2
( )ubloqueupiloteugrupo QnQQ ,min=
B L
ANALISIS DE TRANSFERENCIA DE CARGA PARA UN GRUPO DE PILOTES
Qugrupo Qugrupo
2/3L L L
Estrato Firme
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Transferir la Carga a 2/3 L si el estrato de suelo es uniforme
(Pilotes a Fricción)
Transferir la carga a la base del grupo de pilotes si el estrato es firme
(Pilotes a Capacidad de Punta)
42
43
10000 Pilotes de madera0.3 m de diámetro en promedio16 Niveles15 m de Longitud
CASO HISTORICO – HOSPITAL DE NEW ORLEANS
1500 MN
15 m de LongitudEstrato superficial es arcilla suave2-m de espesor de arena densa a 14.5 m
Su=20 kPa
H
H=2 m
H=14.5 m
ArenaCARGA
Ensayo de Carga Estática
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Su=30 kPa
H1
H2
H3
H4
H=83.5,
H5
L
Peso del Hospital =1500 MN
Ru para un Pilote= 300 kN
10000 x Ru =3000 MN ----FS=2.0 ok.
C id d Últi d l Bl d Pil t 1200 MN
1500 MN
CASO HISTORICO – HOSPITAL DE NEW ORLEANS
Hi σv ∆σ Uo ∆σ’ εb εa ∆H=∆εxHi
Capacidad Última del Bloque de Pilotes= 1200 MN (PROBLEMA)
∆Htotal = 0.50 m
H
H=2 m
H=14.5 m
H1
H2
H3
H4
H=83.5,
H5
43
44
1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD)
2. Determinación de las propiedades del Suelo
3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo CargasVerticales
CONTENIDO DE LA PRESENTACION
4. Instalación de Pilotes
5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales
6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo CargasVerticales
7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales
8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos,Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes andSocavación)
9. El papel de los Ensayos de Carga
10. Conclusiones
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
DISEÑO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
44
45
DISEÑO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
DISEÑO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
45
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DISEÑO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
CARGA HORIZONTAL ULTIMA
oov lLforlD 34
>⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=π
DISEÑO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
vlou BDpH43
=ov lLforLD <=
34/14
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
KEIl o
Pl= presión limite de la prueba PMT L=Longitud del pilote
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
l p p
B= ancho proyectado del pilote
E= módulo del material del pilote
I= momento de inercia
K=2.3 Eo
L Longitud del pilote
Dv=(π/lo) con Io=(4EI/K)1/4 para l>3lo
Dv=L/3 para l<lo.
Hou=carga última horizontal
lo =longitud de transferencia
46
47
CABEZAL FIJO CABEZAL LIBRE
Hou
yo
M
Hou
yo
M
DISEÑO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
Ly'o=0
L
0' ≠oy
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
L =longitud del pilotes
Hou =carga horizontal última
M =momento en el extremo del pilote
yo =desplazamiento horizontal el la partesuperior del pilote
y'o =deflexión en la parte superior del pilote
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL @Hou/3
DISEÑO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
oo lLforMHy 322>+= Largo y Flexible
CASO GENERAL
Pl= presión límite del ensayo PMT L=longitud del pilote
yo
oEK 3.2=
ooo
o lLforklKl
y 32 >+
( )o
oo llfor
KLMLHy <
+−= 2
322
Largo y Flexible
Corto y Rigido
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
B= ancho proyectado del pilote
E= módulo del material del pilote
I= momento de inercia
K=2.3 Eo
g p
Dv=(π/lo) y Io=(4EI/K)1/4 para l>3lo
Dv=L/3 para l<lo.
Hou=carga horizontal última
lo =longitud de transferencia
47
48
CABEZAL LIBRE
DISEÑO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL @Hou/3
o lLforHy 32>= L Fl ibl
P ió li it d l PMT
oo
o lLforKl
y 3>=
oo
o lLforLKHy <−=
4
oEK 3.2=
yo
Largo y Flexible
Corto y Rigido
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Pl= presión limite del ensayo PMT
B= ancho proyectado del pilote
E= módulo del material del pilote
I= momento de inercia
M= momento en el extremo superior
L=longitud del pilote
Hou=carga horizontal última
lo =longitud de transferencia
Ho=carga horizontal aplicada
CABEZAL FIJO
DISEÑO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL @Hou/3
o lLforHy 3>= L Fl ibl
P ió li it d l PMT
yo
oEK 3.2=
oo
o lLforKl
y 3>=
oo
o llforKLHy <−= 2
Largo y Flexible
Corto y Rigido
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Pl= presión limite del ensayo PMT
B= ancho proyectado del pilote
E= módulo del material del pilote
I= momento de inercia
M= momento en el extremo superior
L=longitud del pilote
Hou=carga horizontal última
lo =longitud de transferencia
Ho=carga horizontal aplicada
48
49
DISEÑO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
( )( )
n
ooou
ou
tt
tHtH
−
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
( )( )
n
ooo
o
tt
tyty
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
CARGA LATERAL A LARGO PLAZO
n=0.01 to 0.03 en arenas
n=0.02 to 0.08 en arcillas
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Hou= carga horizontal última al tiempo t
Hou= carga horizontal última al tiempo to
yo = deflexión lateral al tiempo t
yo = deflexión lateral al tiempo to
49
50
( )( )
n
tt
tRtR
−
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
ΔΔ
( )( )⎞⎛
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ΔΔ
−= o
ttRtR
nlog
VALORES DE “n” DEL ENSAYO DEL PRESURIMETRO
n=0.01 to 0.03 en arenasn=0.02 to 0.08 en arcillas
( ) oo ttR ⎟⎠
⎜⎝Δ
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
ottlog
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
∆R= cambio en el radio de cavidad al tiempo t.
∆R= cambio en el radio de la cavidad al tiempo to
VALORES DE “n” DEL ENSAYO DEL PRESURIMETRO
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
50
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aN Nyy 1=
a promedia 0.1 para arcillas (en una y dos direcciones)
CARGA LATERALES CICLICAS
a promedia 0.08 para arenas bajo cargas en una dirección
a promedia 0 para arenas bajo cargas en dos direcciones
Ho
CARGA CICLICA EN Ho
CARGA CICLICA EN
y
UNA DIRECCION
y
DOS DIRECCIONES
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
aN NRR
=Δ
RR
a
Nlog1⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ΔΔ
VALORES DE “a” DEL ENSAYO DEL PRESURIMETRO
EL ENSAYO PMT SOLO ES APLICABLE PARA
R 1 ( )Na
log⎠⎝=
CARGAS CICLICAS EN UNA DIRECCION
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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ENSAYO DEL PRESURIMETRO
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
ENSAYO DEL PRESURIMETRO
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
52
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CARGA LATERAL EN LA CERCANIA DE UNA TRINCHERA
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
trenchnotrench HH λ=CARGA LATERAL EN LA CERCANIA DE UNA TRINCHERA
λ
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TRABAJOS FUTUROS EN MUROS DE RETENCION
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
COEFICIENTE DE PRESION DE TIERRA VS MOVEMENTO/ALTURA
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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Hou Hou
COMPORTAMIENTO DE CABEZA L FIJO
DISEÑO DE UN GRUPO DE PILOTES BAJO CARGAS HORIZONTALES
L L
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
( ) ( )gleougroupou enHH sin=n= número pilotes
e=factor de eficiencia
Dirección de la Carga
4 DIAMETROS DE PENETRACION Y 0.5- DIAMETROS DE ESPACIAMIENTO
EFICIENCIA DE GRUPO PARA UN GRUPO DE PILOTES CARGADOS LATERALMENTE
0.33 0.360.31
Fracción de la Carga
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55
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0.20 0.18 0.14 0.20 0.28
8 DIAMETROS DE PENETRACION Y 0.5 DIAMETEROS DE ESPACIAMIENTO
EFICIENCIA DE GRUPO PARA PILOTES CARGADOS LATERALMENTE
8 DIAMETROS DE PENETRACION Y 1.0- DIAMETROS DE ESPACIAMIENTO
0.21 0.17 0.17 0.18 0.26
8 DIAMETROS DE PENETRACION Y 2.0- DIAMETROS DE ESPACIAMIENTO
0.19 0.19 0.19 0.19 0.24
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD)
2. Determinación de las propiedades del Suelo
3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo CargasVerticales
CONTENIDO DE LA PRESENTACION
4. Instalación de Pilotes
5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales
6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo CargasVerticales
7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales
8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos,Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes andSocavación)
9. El papel de los Ensayos de Carga
10. Conclusiones
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
56
57
Movimiento del Suelo
FUNDACIONES SOBRE SUELOS SUJETOS A EXPANSION Y CONTRACCION
h= zona activaContracción-Expansión del Suelo ∆wPerfil de Contenido de Agua
d
w
i
wi
i
i
i wE
wfHH
γγ
εΔ
=Δ
=Δ
=33.0
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Suelo sujeto a contracción y expansión
ContracciónQu
ExpansiónQu
FUNDACIONES SOBRE SUELOS SUJETOS A EXPANSION Y CONTRACCION
L
h= zona activaLOAD
Qu
Qp
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Contracción
Expansión )( hLDfL uLOAD −= π
DhfL uLOAD π=
4)(
2DphLDfL uuLOADππ +−=
57
58
LOSA RIGIDA SOBRE PILOTES
FUNDACIONES SOBRE SUELOS SUJETOS A EXPANSION Y CONTRACCION
LOSA ESRUCTURAL ELEVADA SOBRE PILOTES
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
LOSA POSTENSADA SOBRE SUELO
FUNDACIONES SOBRE SUELOS SUJETOS A EXPANSION Y CONTRACCION
LOSA RIGIDA SOBRE SUELO
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
58
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FRICCION NEGATIVA EN PILOTES
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
COMPORTAMIENTO DE PUNTA DEL PILOTE
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
59
60
2(1 )4
ppunch
s
Q Dv
AEπω = −
COMPORTAMIENTO DE PUNTA DEL PILOTE
ωpunch = mov. de la punta del pilote
ν = relación de Poisson
Qp= resistencia de punta
A= área de la punta del pilote.
D= diámetro de la punta del pilote
Es= modulo del suelo Para Arcillas = Es = 100 Su = EPMT
Para Arenas=Es (kPa) = 750 N = 2 EPMT
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
EJEMPLO DE FRICCION NEGATIVA EN PILOTES
Capacidad Última del Pilote
Qu = 706 + 1000
Qu = 1706 kN
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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EJEMPLO DE FRICCION NEGATIVA EN PILOTES
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Qfn(grupo)Qfn(single)
FRICCION NEGATIVA EN UN GRUPO DE PILOTES NO REVESTIDOS
is Abutment Scour Depthis Contraction Scour Depthis Pier Scour Depth
Where, ys(Abut)
y s(Cont)
y s(pier)
( )0.7( )1 ( ) ( )2.2 2.6
's Pier
w L sp pier c pier
yK K K K Fr Fr
a= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ −
0.331 10.89 , for 1.43' 'w
y yK a a
⎧ ⎛ ⎞ <⎪ ⎜ ⎟= ⎨ ⎝ ⎠⎪
SOCAVACION MAXIMA EN LA PILA (Oh, 2009)
Donde,1.0 , else⎪⎩
1
1.0 , for 30Value in following Table , else
Kθ > °⎧
= ⎨⎩1.0, for whole range of /LK L a=
0.91
2.9 , for 3.42' '
1 0 elsesp
S SK a a
−⎧ ⎛ ⎞ <⎪ ⎜ ⎟= ⎨ ⎝ ⎠⎪⎩1.0 , else⎩
Shape of pier nose Shape of pier noseSquare nose 1.1 Circular cylinder 1.0Round nose 1.0 Sharp nose 0.9
1K1K
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
Caso 1 – Socavación Profunda
26% Frecuencia ObservadaCaso 2 – Asentamiento De la Pila
32% Frecuencia Observada
Case 3 – Pérdida de la Superestructura
5% Frecuencia Observada
Case 4 – Pérdida de la Pila
37% Frecuencia ObservadaJean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
126
Case 1 – Socavación Profunda
26% Frecuencia observada
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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Cortesía de la Universidad de Kentucky at Louisville
MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN (Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
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Caso 2 – Asentamiento de la Pila
32% Frecuencia observada
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
134
Caso 3 – Pérdida de la Super-estructura
5% Frecuencia Observada
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
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Hatchie River Bridge, Tennessee
MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
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Caso 4 – Pérdida de la Pila
37% Frecuencia Observada
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
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MODOS DE FALLA OBSERVADOS EN PUENTES DEBIDO A SOCAVACIÓN(Basado en los archivos de foto del Dr. Briaud)
Esta distancia debería de ser
mayor para reducir el riesgo de
colapso
145Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
ESTRUCTURA
Y
GEOTECNIA
LA IMPORTANCIA DE LA INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA
GEOTECNIA
Qu Q
S
k1
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1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD)
2. Determinación de las propiedades del Suelo
3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo CargasVerticales
CONTENIDO DE LA PRESENTACION
4. Instalación de Pilotes
5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales
6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo CargasVerticales
7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales
8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos,Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes andSocavación)
9. El papel de los Ensayos de Carga
10. Conclusiones
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
→Los Ensayos de laboratorio generan el problema deperturbación de la muestra. Sin embargo, su aplicación es desumo valor para el correcto entendimiento de algunaspropiedades que no pueden ser determinadas con los ensayosde campo
EL PAPEL DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO
de campo.
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
74
75
EL PAPEL DE LOS ENSAYOS DE CAMPOMAYNE, P., CHRISTOPHER, B., & DEJONG, J. (2002).
→Los ensayos en sitio proporcionan una buena estimación de laspropiedades del suelo ya que reducen el problema deperturbación de la muestra.
→Su aplicación depende de la magnitud e importancia del proyecto
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://
EL PAPEL DE LOS ENSAYOS DE CARGA: “SONIC INTEGRITY TEST”
→ “SONIC-INTEGRITY”: es un ensayo en sitio que ayuda adeterminar potenciales problemas en pilotesperforados.
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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Gato Hidráulico y medidores
Q(Carga)
Qu Qu
CARGA
RXRX
EL PAPEL DE LOS ENSAYOS DE CARGA: ENSAYO DE CARGA ESTATICA PARA PILOTES
EL PAPEL DE LOS ENSAYOS DE CARGA: ENSAYO DE CARGA ESTATICA PARA PILOTES
→Este ensayo provee la curva de Fuerza–Desplazamiento deun pilote instalado. A partir de esta, se puede estimar laresistencia última del pilote.
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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77
ENSAYO DE CARGA ESTATICA PARA FUNDACIONES SUPERFICIALES
(Ensayo de Carga Estática-Texas A&M University )
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
EL PAPEL DE LOS ENSAYOS DE CARGA: “STATNAMIC TEST”
www.statnamiceurope.com/
→ “The Statnamic” es otro ensayo en sitio que provee la curvade carga-desplazamiento de un pilote instalado.
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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“STATNAMIC TEST” PARA PILOTES
Q(Carga)
BANGQ( g )
ExplosiónGRAN MASALASER
Medidor de Carga Calibrado
stop
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
S(Asentamiento)
L
Sbase
INSTALACION DE LA CELDA DE OSTERBERGFROM: HTTP://WWW.LOADTEST.COMMedidores
HC
EL PAPEL DE LOS ENSAYOS DE CARGA: EL ENSAYO DE LA CELDA DE OSTERBERG
L
Celda de medición de
Control Hidráulico
Platos de Acero
Área de Prueba
Celda de medición de carga
Área de Reacción
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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1. Diseño bajo Factores de Resistencia y Carga (LRFD)
2. Determinación de las propiedades del Suelo
3. Diseño de Fundaciones Superficiales bajo CargasVerticales
CONTENIDO DE LA PRESENTACION
4. Instalación de Pilotes
5. Diseño de Pilotes bajo Cargas Verticales
6. Diseño de un Grupo de Pilotes bajo CargasVerticales
7. Diseño de Pilotes bajo Cargas Horizontales
8. Casos Especiales (Contracción-Expansión en Suelos,Cálculo de Fricción Negativa en Pilotes andSocavación)
9. El papel de los Ensayos de Carga
10. Conclusiones
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
Ingeniería de fundaciones requiere:
→ Un buen entendimiento de las condiciones de campo incluyendo la
CONCLUSIONES
condiciones de campo incluyendo la Geología .
→ Uso apropiado de las teorías de diseño.
→ Diseños seguros
→ Buena experiencia y juicio ingenieril.
→ especificaciones apropiadas
→ Control de calidad durante la construcción.
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
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PARA MAYOR INFORMACION, CONSULTE:
BRIAUD, J.L., “SALLOP: Simple Approach for Lateral Loadson Piles,” Journal of Geotechnical and GeoenvironmentalEngineering, Vol. 123, No. 10, pp. 958-964, ASCE, NewYork, October 1997.
BRIAUD, J.L., The Pressuremeter, A. A. Balkema, Rotterdam,Netherlands, 1992.
ASSHTO LRFD (Load Resistance Factor Design).
BRIAUD J L GIBBENS R “B h i f Fi S d
Jean Louis BRIAUD – TEXAS A&M UNIVERSITY
BRIAUD J.-L., GIBBENS R., “Behavior of Five SpreadFootings in Sand,” Journal of Geotechnical andGeoenvironmental Engineering, Vol. 125, No.9, pp. 787-797,September 1999, ASCE, Reston, Virginia.