Pruebas de carga en los Pilotes

Las diversas variables que influyen en el comportamiento de un pilote bajo carga y la naturaleza compleja de los fenómenos envueltos, han llevado a la técnica de efectuar pruebas de carga en uno o más pilotes en el lugar de las obras importantes Los pilotes de prueba, deben ser preferentemente del mismo tipo, e hincados con el mismo equipo, y con los mismos requisitos que se pretenden establecer en la obra. En alguno’ casos, se investigan algunas alternativas que permitan refinar el proyecto.

Todos los detalles pertinentes del equipo y del procedimiento se registran durante el hincado del pilote de prueba, incluyendo los golpes para una penetración dada, preferentemente en toda la longitud de hincado.

Cualquier interrupción en el hincado, como por descompostura del equipo o para empalmar el pilote, debe anotarse.

La carga se aplica usualmente en incrementos por medio de un gato hidráulico apoyado contra un peso muerto o contra un yugo sujetado a un par de pilotes de anclaje, fig. 12.7. A cada incremento, se observa el hundimiento de la cabeza del pilote en función del tiempo, hasta que la rapidez del hundimiento sea muy pequeña. Se aplica luego otro incremento. Al aproximarse a la capacidad de carga, el tamaño de los incrementos se disminuye, con objeto de poder apreciar más precisamente cuando se llega a la capacidad de carga del pilote. Se mide la altura de la cabeza del pilote cuando se quita la carga.

En la fig. 12.8, se muestran los resultados de una prueba de carga típica, en la que la carga total se dibuja en función del hundimiento de la cabeza del pilote. La curva a representa un pilote que se deslizó o hundió súbitamente, cuando la carga alcanzó un valor definido llamado carga última o capacidad del pilote. Por otra parte, las curvas b y c no muestran quiebres bien definidos; en consecuencia, la determinación de la carga máxima del pilote es en cierto grado cuestión de interpretación. Un procedimiento razonable (Davisson, 1972) que considera las variables importantes se ilustra en la figura. La deformación elástica del pilote se calcula por medio de la ex presión PL/AE, y se dibuja en el diagrama de carga-asentamiento como línea 00’; para la mejor interpretación, las escalas del diagrama deben elegirse de manera que la pendiente de 00’ sea aproximadamente de 20°. La línea auxiliar CC’ se dibuja paralela a 00’, con una intersección en el eje de los asentamientos igual a (0.381 + 0.833 d) cm, en la que d es el diámetro del pilote en m La intersección es una medida del asentamiento en la punta, necesario para que adquiera la capacidad. La carga última se define como aquélla en la que la línea CC’. corta a la curva carga- asentamiento. Este criterio es aplicable a los registros de carga-asentamiento obtenidos de pruebas en las que cada incremento de carga se sostiene durante periodos que no excedan de 1 hr. Sin embargo, los registros de carga-asentamiento basados en periodos de espera de 24 hr o más largos resultan demasiado conservadores, pues dan tiempo a que se desarrollen efectos de creep o asentamientos por consolidación, que pueden llegar a ser porciones importantes del total.

Los procedimientos detallados para efectuar pruebas de carga y para deducir de ellas las capacidades últimas o las cargas de trabajo, han sido estandarizados por varias organizaciones (ASTM D-1 143) y se han incorporado a varios reglamentos de construcción. Algunos de los procedimientos son bastante elaborados. El costo de una prueba de carga depende en gran parte de su duración, especialmente si el trabajo se retrasa mientras se esperan los resultados. Las especificaciones en que se requiere se mantenga la carga final (que usualmente es igual al doble de la carga de proyecto) durante varios días, rara vez se justifican. En la mayor parte de los casos, el funcionamiento bajo el doble de la carga de proyecto en 24 hr o más, puede juzgarse aplicando 2.25 veces la carga de proyecto durante 1 hora.

Una prueba de carga puede proporcionar datos con respecto a las características carga-asentamiento y de capacidad de un pilote, solamente en el tiempo y bajo las condiciones de la prueba. Numerosos factores pueden conducir a un comportamiento diferente de un pilote semejante, cuando esté colocado debajo de una estructura real. Este tema se tratará en el siguiente subtítulo y, con más detalles, en la Parte C. Además de la información que una prueba de carga proporciona con respecto a la validez de las suposiciones hechas en el proyecto, también proporciona una coma probación útil y frecuentemente necesaria sobre la bondad del equipo y de los procedimientos que se usan en el campo durante la construcción.


Figura 12.7 Instalación para hacer una prueba de carga sobre  un pilote, usando pilotes de anclaje.
 
 
Fig. 12.8 Resultados típicos de pruebas de carga en a) pilote de fricción b) pilote de punta c) pilote mixto.
 

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