Suscríbete a DeepL Pro para poder traducir archivos de mayor tamaño. Más información disponible en www.DeepL.com/pro. 5.3.3 Deformación del macizo rocoso La deformación de la roca suele ser elástica. Los resultados de los ensayos de compresión uniaxial de laboratorio pueden proporcionar información sobre los valores del módulo si e s necesario calcular la deformación de la roca. La deformación de la roca para la mayoría de las formaciones rocosas no es generalmente una consideración de diseño ya que los pilotes típicamente penetran en roca débil o terminan en roca dura. Si los pilotes fuertemente cargados terminan justo dentro o por encima de formaciones rocosas débiles similares al suelo, como la marga, las propiedades de deformación de la masa rocosa pueden ser necesarias para el diseño. Para estimar los valores del módulo de la roca, el diseñador debe considerar el RQD, el GSI y la recuperación del núcleo y utilizar correlaciones de estos parámetros con la masa rocosa. módulo. Como se indicó en la sección anterior, el módulo del material, E, se mide trazando la carga frente a la deformación durante el ensayo de compresión uniaxial. Las cuidadosas mediciones axiales y diametrales también proporcionan la relación de Poisson del material, ν. El módulo es la pendiente de la curva tensión-deformación. En la figura 5-12 se utiliza un módulo secante del 50%, E50 , en el que se ha seleccionado un valor de tensión igual a la mitad de la tensión desviadora máxima. Las tablas de resultados de ensayos compiladas por Kulhawy (1978) para numerosos tipos de roca se han utilizado para estimar el módulo elástico y la relación de Poisson. Estas tablas se reproducen en varios manuales, incluidos Samtani y Nowatzki (2006) y la tabla C10.4.6.5-1 de la AASHTO (2014). 5.4 CONSIDERACIONES PARA LA CONDUCCIÓN DE PILOTES El artículo 10.7.8 de la AASHTO estipula que debe realizarse una evaluación de la hincabilidad del pilote durante la fase de diseño. La hincabilidad del pilote se define como la capacidad de hincar el pilote hasta la resistencia axial nominal estimada prevista durante la hinca a la profundidad de penetración requerida o por encima de ella, y de alcanzar los requisitos de penetración dentro de los límites de tensión de hinca del material del pilote. Para satisfacer este objetivo, se necesita una identificación detallada de las condiciones del subsuelo y un conocimiento profundo del comportamiento del suelo y su respuesta a la instalación del pilote. Algunos problemas del subsuelo que influyen en l a c o n d u c c i ó n son bastante 136 obvios, como la presencia de rocas por encima de los estratos portantes que aumentan el riesgo de daños en los pilotes o la identificación de condiciones artesianas que pueden dar lugar a resistencias geotécnicas reducidas. Otros factores como el contenido de finos, la angulosidad, la densidad, así como una elevada plasticidad del suelo pueden influir significativamente en la manejabilidad. 137 Se han descrito casos de grandes terremotos de suelos o de comportamiento de alta elasticidad en arenas limosas densas, arcillas limosas duras, margas glaciares y otros suelos saturados de grano fino (por ejemplo, Likins 1983; Hannigan 1985; Hussein et al. 2006). Además, Cosentino et al. (2010) investigaron casos de suelos de alto rebote para el DOT de Florida. El alto rebote es un efecto del aumento de la presión del agua de poros debido a la hinca que generalmente ocurre cerca de la punta del pilote. A medida que el hincado continúa, la presión del agua de los poros aumenta y causa una mayor respuesta elástica y rebote, lo que lleva a condiciones de hincado de rechazo. Si se detiene el hincado, la presión del agua de los poros se disipa y se produce un rebote menor. La investigación realizada en la formación Hawthorn Group, una formación de suelo de Florida, determinó que el alto contenido de limo y los cambios en el valor N dentro de los estratos parecían tener fuertes correlaciones con las zonas de suelo de alto rebote elástico. Algunos depósitos de arena también han exhibido altas resistencias dinámicas durante el hincado de pilotes. Thompson y Goble (1988) resumieron detalles de nueve proyectos que tuvieron este comportamiento. Desafortunadamente, no se identificó una relación clara entre la deposición del suelo y las características geológicas o mineralógicas. Esto sugiere que las evaluaciones de conducción deben considerar un rango en las propiedades dinámicas del suelo en lugar de un valor específico. Del mismo modo, un rango de propiedades dinámicas del suelo debe ser evaluado en los análisis de conducción en suelos altamente plásticos CH y MH donde los valores convencionales pueden subestimar las resistencias dinámicas del suelo encontradas en estos materiales. En el caso de ciertas rocas meteorizadas, como la pizarra y la limolita, suele encontrarse material competente durante el hincado inicial. Sin embargo, con el tiempo puede producirse una reducción de la resistencia portante del extremo del pilote debido a la liberación de tensiones horizontales bloqueadas en la roca laminada. La hinca de pilotes adyacentes a la misma profundidad o por debajo de pilotes previamente instalados también puede romper la roca débil causando una reducción en la resistencia de apoyo final. Dado que los tipos de roca varían según la región, la experiencia y los métodos de análisis locales son ventajosos a este respecto. 5.5 SELECCIÓN DE PARÁMETROS PARA EL DISEÑO Y LA CONSTRUCCIÓN Los parámetros del suelo y la roca deben seleccionarse cuidadosamente basándose en los resultados de los ensayos in situ y de laboratorio específicos del 138 emplazamiento y en los métodos de d i s e ñ o p e r t i n e n t e s para cimentaciones de pilotes hincados. En algunos casos, los factores de resistencia se desarrollaron para una metodología de diseño específica basada en un enfoque de correlación específico entre N y ϕ, entre N y su , o un límite de método de diseño en el ángulo de fricción máximo. 139 5.5.1 Parámetros del suelo Las estimaciones preliminares de los parámetros de resistencia al corte y densidad del suelo se hacen a menudo a partir de correlaciones publicadas con los valores N de SPT. Muchas de estas correlaciones fueron proporcionadas en las Secciones 5.2.3.3 y 5.2.3.4. Si bien estas correlaciones son muy útiles para las evaluaciones preliminares de diseño, la confirmación y el refinamiento de los parámetros del suelo deben obtenerse a través de pruebas adicionales in situ y de laboratorio. La variabilidad de los parámetros para cada capa debe ser considerada para la selección final de los parámetros del suelo y el diseño final. Las propiedades de resistencia al corte, compresibilidad e índice de cada capa deben cuantificarse adecuadamente para el diseño. En depósitos granulares gruesos, la selección del ángulo de fricción de diseño debe hacerse de forma conservadora. Una comparación de las resistencias nominales de los resultados de las pruebas de carga estática con las predicciones del análisis estático indica que los análisis estáticos a menudo sobreestiman la resistencia del eje en estos depósitos. Esto es particularmente cierto para depósitos granulares gruesos compuestos de partículas de tamaño uniforme o redondeadas. Cheney y Chassie (1993) recomendaron limitar la resistencia al corte despreciando las fuerzas de enclavamiento de las partículas. Para los cálculos de resistencia al eje en depósitos de grava, esto resulta en un ángulo ϕ' máximo de 32° para gravas compuestas de partículas redondeadas blandas, y en un ángulo ϕ' máximo de 36° para depósitos de grava angular dura. El ángulo ϕ' utilizado para calcular la resistencia de la puntera se determina utilizando los procedimientos normales. Los métodos de diseño final se seleccionan a menudo basándose en un tipo de cimentación determinado o en una experiencia de diseño satisfactoria previa con el método de diseño en condiciones similares del subsuelo. Los parámetros del suelo requeridos para el uso del método deben ser adquiridos durante el programa de exploración del subsuelo. Los parámetros necesarios pueden incluir la clasificación USCS, el contenido de humedad, la densidad, la distribución granulométrica y los límites de Atterberg, además de información sobre la resistencia al corte y la compresibilidad. En el artículo 10.4 de la AASHTO, se han desarrollado factores de resistencia para ecuaciones específicas de métodos de diseño utilizando una guía de procedimiento específica. Por lo tanto, los parámetros de suelo necesarios para realizar los análisis deben obtenerse de la manera prescrita. Los métodos de diseño se tratan con más detalle en el Capítulo 7. 5.5.2 Parámetros de roca 140 Los parámetros de diseño de la roca deben determinarse para pilotes hincados tanto en roca blanda como en roca dura. Deben recogerse testigos de roca tanto de las capas blandas como de las duras, y también debe determinarse el grado de meteorización y fracturación de la roca. No se puede exagerar el valor de la experiencia local con el comportamiento de una masa rocosa determinada, ya que las formaciones rocosas regionales presentan sus propias características únicas. 141
