Ejemplo de Cimentación por Pilotes.

La Fig. 1.5 muestra el Centro de Materiales de M.I.T., con cimentación profunda sobre pilotes. El terreno de la zona es semejante al del Centro de Estudiantes, con la importante excepción de que, en este caso, existe muy poca o ninguna arena y grava. La carga total del edificio es de 28,000 ton, compuesta por un peso muerto de 16,000 ton, y una sobrecarga de servicio de 12,000 ton. El peso muerto del Centro de Materiales es menor que el del Centro de Estudiantes, principalmente debido a que el primero está construido con materiales más ligeros mientras que la sobrecarga de servicio es mayor, por efecto de la pesada maquinaria que alberga. Las tres razones principales por las cuales el Centro de Materiales se cimentó sobre pilotes apoyados en el terreno firme, en Jugar de recurrir a una cimentación flotante, fueron:

1. La función a que estaba destinado el Centro de Materiales era tal, que no resultaba aconsejable que la planta baja quedara por debajo de la superficie del terreno.
2. No existía prácticamente arena y grava sobre la cual colocar la placa.
3. Los múltiples servicios subterráneos, en especial un gran túnel de vapor que atravesaba la zona, habrían hecho la construcción de la placa cara y difícil.

Fig. 1.5 Edificio con cimentación profunda por pilotes.

La cimentación elegida estaba formada por 537 pilotes, cada uno de ellos con una capacidad de carga de 70 ton. Los pilotes se construyeron perforando un taladro de longitud aproximadamente igual a los 3/4 de la altura comprendida desde la superficie del terreno hasta el suelo firme; se colocó una camisa o tubo de acero de 32 cm de diámetro en el taladro perforado hincándolo hasta el terreno firme, y a continuación se rellenó dicho tubo con concreto. (El extremo del tubo se cerró con una placa de acero con el fin de evitar la entrada de tierra). Un pilote de este tipo se denomina pilote de punta (Su punta es la que le sirve de base de apoyo; descansa sobre terreno firme, en oposición al pilote de fricción o flotante que moviliza la capacidad sustentante del terreno a lo largo de una gran parte de su fuste) y también pilote colado ¡ti situ (en oposición a un pilote prefabricado e hincado posteriormente). Se extrajo tierra, con ayuda de una sonda helicoidal, en las 3/4 partes de la longitud del pilote, con el fin de reducir el aumento neto de volumen, bajo la superficie del terreno, por efecto de la introducción de los pilotes. Si no se hubiera realizado esta perforación previa, la superficie del terreno en la zona edificada habría ascendido aproximadamente 030 m debido al volumen de los 537 pilotes. Esta elevación habría sido inadmisible debido a que habría levantado pilotes ya colocados, resultando peligrosa por la posible perturbación de la cúpula que aparece en segundo piano en la Fig. 1.5.

Entre las cuestiones con que se enfrenta el ingeniero en el proyecto y construcción de una cimentación por pilotes están:

1. ¿Qué tipo de pilote debe emplearse?
2. ¿Cuál es la carga máxima admisible por pilote?
3. ¿Con qué separación deben colocarse los pilotes?
4. ¿Qué método de colocación debe utilizarse?
5. ¿Qué variación respecto a la vertical puede permitir- se en un pilote?
6. ¿Cuál es la secuencia óptima en la colocación de pilotes?
7. ¿Tendría el hincado de pilotes alguna influencia sobre estructuras adyacentes?