Pilotes prefabricados hincados. Características y ventajas frente a los tradicionales.

Pilotes prefabricados hincados

Los pilotes prefabricados pueden definirse como pilotes de hormigón armado o pretensado, madera o acero que son introducidos en el terreno mediante golpes, vibración o ambas hasta alcanzar la profundidad necesaria. Dado que no se extrae el terreno donde se instala el pilote hincado sino que se desplaza lateralmente comprimiéndose también son frecuentemente llamados pilotes de desplazamiento.

En la actualidad, los pilotes prefabricados hincados más frecuentes son los de hormigón o concreto pero en la antigüedad lo eran de madera pues era un recurso económico y de fácil disponibilidad.

Numerosos puentes en lechos blandos o viviendas sobre zonas pantanosas o de marisma fueron cimentados con este tipo de cimentación profunda. Incluso hoy se siguen utilizando con relativa frecuencia en construcciones livianas apoyadas sobre suelos blandos como fangos, turberas o arenas sueltas.

A pesar de que los pilotes de madera se han utilizado desde la antigüedad, debe prestarse especial atención a su durabilidad pues al ser de madera se degradan con relativa frecuencia.

Para ello debe garantizarse su durabilidad en el tiempo mediante su inundación permanente en agua. De esta forma se evita en cierta forma la pudrición del pilote así como es recomendable el empleo de tratamientos químicos específicos de la madera que la hagan resistir el ataque biológico al que estarán sometidos los pilotes. Por ejemplo, el tratamiento de los pilotes de madera con creosota en autoclave.

Pilotes prefabricados de hormigón

Como se ha comentado anteriormente, los pilotes de hormigón prefabricados son una excelente opción en terrenos blandos o flojos donde existe un nivel inferior resistente para la cimentación de estructuras.

Es decir, transmitiendo gran parte de la carga a la punta del pilote y funcionando, por tanto, como pilote columna.

La resistencia por fuste, en comparación con los pilotes tradicionales, es ligeramente inferior puesto que al ser prefabricados e ir hincados la rugosidad pilote-terreno es menor. No obstante, en el caso de existir niveles potentes de suelos con rozamiento negativo, es más recomendable el empleo de pilotes prefabricados pues esta particularidad lo convierte en una ventaja frente a los pilotes in situ al ser su rozamiento menor.

Complementariamente, los pilotes hincados suelen producir una mejora adicional al terreno, pues al ser pilotes de desplazamiento, donde no se extrae el terreno, se produce una densificación del mismo. Este hecho es especialmente relevante es arenas sueltas, no así en suelos cohesivos blandos donde la mejora no es significativa.

En cualquier caso, dado que la densificación del terreno mediante pilotes depende de numerosos factores como el tipo de terreno, densidad de pilotes, proceso de hincado o distribución de los pilotes y puesto que es difícil de cuantificar la mejora alcanzada con este procedimiento, no conviene considerar este proceso y estar así del lado de la seguridad.

Los pilotes prefabricados pueden ser de muchas formas aunque lo habitual es que tengan una sección rectangular y una armadura similar a la de una columna pero con refuerzos en las puntas para resistir el proceso de hincado en un extremo y el empotramiento en terreno resistente en el otro,

Para la hinca de los pilotes se emplea una máquina pilotadora especial que levanta una unidad de pilote y que por medio de la caída de una maza a una altura prefijada y golpeando repetidamente el pilote consigue clavarlo hasta la profundidad requerida o hasta alcanzar el denominado rechazo. Salvando las distancias, el proceso de hincado es muy similar al de los ensayos de penetración dinámica DPSH.

En ocasiones, se disponen de puntas especiales para favorecer el proceso de hincado.

Por otro lado y, puesto que son pilotes prefabricados que hay que llevarlos desde la fábrica hasta la obra, la longitud del pilote se limita desde 5 a 12 m habitualmente. Si se requieren longitudes mayores de pilote, se disponen de juntas especiales que empalmen tramos de pilote hasta alcanzar la profundidad deseada. No es raro encontrar pilotes de más de 30 m de profundidad.

Una de las principales ventajas que posee este tipo de pilote frente al tradicional es su mayor control en obra y por tanto mayor certidumbre puesto que puede medirse el denominado rechazo en cada uno de ellos.

En los pilotes tradicionales, se desconoce si el pilote realmente empotra en un terreno resistente. Sólo con ensayos especiales y complementarios o con una testificación minuciosa de los detritus de perforación mediante técnicos especialistas puede reconocerse el terreno de la punta.

De igual forma, el proceso de hormigonado genera numerosas incertidumbres ya que pueden darse cortes en el hormigonado, lavado de áridos por corrientes de agua, desprendimientos de las paredes de perforación, recubrimientos insuficientes, … problemas que no se presentan en los pilotes prefabricados.

Complementariamente, mediante analizadores de hinca de pilotes, puede controlarse la capacidad de carga del pilote (resistencia por fuste y punta), integridad del mismo, comportamiento y características del terreno y eficiencia de los equipos de hinca.

Ventajas pilotes prefabricados frente a pilotes in situ.

Además del proceso de control que es mucho más efectivo que en los pilotes in situ debido a su condición de prefabricados y las mayores garantías de ejecución, los pilotes de hinca, si las condiciones son favorables, son mucho más rápidos, limpios y fiables de ejecutar que los pilotes hormigonados.

No necesitan tantos medios auxiliares y pueden emplearse varias máquinas de hincado a la vez.

Generalmente su uso está indicado en grandes obras de edificación donde no haya problema con las vibraciones y el ruido, es decir, no existan viviendas próximas o condicionantes medioambientales.

También en aquellas obras que el tiempo sea un condicionante primordial o en aquellas obras donde se necesite solapar varias unidades de obra.

En contra, no son tan versátiles como los pilotes hormigonados in situ puesto que no pueden utilizarse en todo tipo de terrenos.

Por ejemplo, tienen un mal comportamiento en terrenos estratificados delgados con alternancia de capas resistentes y blandas, terrenos heterogéneos, presencia de grandes bolos, bloques de roca, o costras calcáreas superficiales, etc.

Otra de las principales desventajas son las vibraciones que producen los pilotes hincados que dependiendo de la antigüedad y cercanía de las viviendas pueden ser muy perjudiciales.

Igualmente, el ruido puede ser otro gran inconveniente en zonas pobladas por lo que debe sopesarse su empleo en estas circunstancias.

 

¿Quieres aprender más sobre pilotes prefabricados hincados o cómo calcularlos?

No dejes pasar la oportunidad y apúntate al curso de Geotecnia Aplicada a Cimentaciones. Es un curso 100% recomendable. Date prisa las plazas son limitadas. Pincha aquí para más información.

Imagen de portada tomada de Pilotes Terratest. http://terratest.com.pe/noticias/noti_hincados_talara.html