Las cimentaciones sobre pilotes son un componente esencial de la construcción moderna, ya que pueden soportar estructuras en una gran variedad de condiciones del suelo. Los pilotes se clavan profundamente en el suelo para alcanzar capas de tierra o roca más estables cuando el terreno es demasiado endeble o inestable para soportar directamente el peso de un edificio. Esto garantiza que la estructura sea siempre estable y segura, incluso en condiciones adversas.
Hay varios tipos de cimentación por pilotes, y cada uno es apropiado para un determinado conjunto de requisitos del suelo y de la construcción. El tipo de suelo, la cantidad de carga requerida y la existencia de aguas subterráneas influyen en la selección del pilote. A los ingenieros y constructores les resulta más fácil elegir el mejor tipo de cimentación sobre pilotes para un proyecto determinado si conocen las distintas variedades.
Los pilotes de apoyo, los pilotes de fricción y los pilotes combinados son las tres variedades principales de cimentación por pilotes. Los pilotes de apoyo transfieren el peso del edificio directamente a una capa sólida de roca o suelo bajo la superficie. La capacidad de carga de los pilotes de fricción depende de la resistencia a la fricción que existe entre el suelo que rodea la superficie del pilote. Los pilotes combinados maximizan la estabilidad utilizando tanto los principios de fricción como los de soporte de los extremos.
Cada tipo de cimentación sobre pilotes tiene ventajas y usos exclusivos. Por ejemplo, los pilotes de fricción se utilizan en zonas donde el suelo es uniformemente blando, mientras que los pilotes portantes son más adecuados para zonas donde hay una capa profunda de suelo blando que cubre un estrato duro. Puede elegir la cimentación por pilotes ideal para su proyecto de construcción conociendo estas variedades y sus aplicaciones únicas.
| Tipo de cimentación por pilotes | Descripción |
| Pilotes portantes | Pilotes que transfieren las cargas directamente a una capa de suelo resistente o a la roca que se encuentra debajo del suelo débil. |
| Pilotes de fricción | Pilotes que transfieren cargas por fricción entre la superficie del pilote y el suelo circundante. |
| Tablestacas | Utilizados para muros de contención, ataguías y zanjas, estos pilotes se entrelazan para proporcionar soporte lateral. |
| Pilotes perforados | Pilotes de hormigón formados por la perforación de un agujero en el suelo y su relleno con hormigón. |
| Pilotes hincados | Pilotes hincados en el suelo mediante martillos que desplazan la tierra para proporcionar soporte. |
- Qué variedades hay según el método de inmersión??
- Conductores
- Perforación
- Pilote-tornillo
- Perforado
- Combinado
- Qué tipos de soportes se utilizan para construir cimentaciones sobre pilotes, en función del material??
- Plástico
- Hormigón armado
- Madera
- Metal
- Cómo elegir el adecuado?
- Vídeo sobre el tema
- Tipos de cimentaciones para casetas
- CIMENTACIONES Y FUNDACIONES Lección 5 Tipos de pilotes y cimentaciones sobre pilotes
- FUNDAMENTOS BÁSICOS. TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
Qué variedades hay según el método de inmersión??
Los componentes portantes de la cimentación se denominan pilotes, y son los que trasladan la presión de la estructura a la capa portante, situada a una profundidad de hasta 30 metros. En general, las capas de suelo débiles, inestables y sobresaturadas se encuentran por encima de la capa portante.
Esta característica permite construir viviendas y otros edificios en humedales y aguas abiertas, además de en suelo firme. Los pilotes pueden cargarse en un ángulo determinado o rígidamente en vertical.
Una cimentación sobre pilotes se compone de varios soportes unidos por una parrilla, una construcción única que soporta los cimientos de la casa y garantiza que el peso de todos los componentes de la energía subterránea se distribuya uniformemente.
SP 50-101-2004, SP 50-102-2003 y otros documentos pertinentes contienen los requisitos normativos que rigen el diseño y la instalación de cimentaciones de pilotes.
Conductores
Los pilotes hincados son estructuras de soporte prefabricadas producidas en una fábrica. Los elementos de potencia se agrupan en varios tipos en función del material utilizado en su fabricación:
- hormigón armado;
- metal;
- de madera.
Los pilares de hormigón armado se utilizan para construir edificios pesados de varios pisos, mientras que las casas ligeras de uno o dos pisos son de metal y madera.
Los soportes hincados suelen tener un lado de 150-500 mm y una sección transversal cuadrada.
Rara vez superan los 25 metros de longitud. La resistencia del suelo disminuye cuando el extremo inferior del poste tiene forma de pirámide o es puntiagudo. La parte superior del soporte hincado, reforzada por la cabeza, absorbe los golpes de un martillo diésel. El extremo inferior se sumerge en el suelo hasta quedar lo más cerca posible de la roca densa.
Ventajas del producto:
- capacidad de carga significativa;
- larga vida útil;
- no es necesario preparar pozos.
Entre los inconvenientes de esta tecnología se encuentran los asentamientos irregulares en zonas donde el suelo tiene densidades variables y una fiabilidad inadecuada durante la construcción en suelos hundidos.
Los cimientos hincados rara vez se utilizan en la construcción de viviendas particulares, ya que requieren equipos especializados.
Perforación
La tecnología de perforación establece que los elementos de potencia se sumergen en orificios previamente perforados con un diámetro de pozo entre 5 y 10 cm mayor que el tamaño de la sección transversal de los soportes. Tras la inmersión, una solución aglutinante rellena el vacío entre la tierra y el suelo, reforzando la estructura una vez que ha tenido tiempo de endurecerse.
Con esta técnica se puede construir tanto en suelo plástico como en suelo congelado. No es posible realizar trabajos de cimentación a una temperatura inferior a 0.5 o C.
Pilote-tornillo
La estructura de estos pilotes se caracteriza por sus hojas atornilladas, que permiten atornillarlos al suelo en lugar de clavarlos.
Las cuchillas también compactan el suelo durante el proceso de inmersión, lo que aumenta la capacidad portante de la base.
Los pilotes de tornillo se clasifican en estructuras de acero y estructuras de hormigón armado en función del material de fabricación. Debido a su mayor capacidad de carga, el primer tipo de soportes se emplea en la construcción de ladrillos y otras estructuras pesadas.
Se utilizan tubos de acero con un diámetro transversal de 57 mm para crear pilotes metálicos atornillados. Las varillas con un diámetro de 108 mm y una luz de pala de 250-350 mm son adecuadas para su uso en la construcción de edificios residenciales (de entramado, de madera, de hormigón celular).
Los pilotes de acero atornillados suelen ser más populares entre los constructores privados porque son menos caros que los productos de hormigón armado y pueden instalarse manualmente.
Perforado
Cuando se construyen grandes estructuras en suelos con capacidad portante limitada, se emplea el método perforado. En la obra, se crean directamente los elementos de potencia.
El pozo ya preparado se rellena con un colchón de arena compactada. Posteriormente, la estructura se rellena de hormigón después de introducir en el foso un tubo de revestimiento y un armazón de refuerzo. Dado que es prácticamente imposible calcular con exactitud la capacidad de carga de una cimentación de este tipo, se considera que la tecnología de perforación es la más compleja. Además, no se necesitan herramientas especializadas para realizar los trabajos de cimentación por cuenta propia.
Combinado
Dado que combina varias tecnologías a la vez para cumplir las condiciones iniciales de ingeniería y geología, este tipo de pilote entra en la categoría de estructuras especiales.
Por ejemplo, las técnicas de hincado y perforación se combinan cuando la capa portante es muy profunda.
Así queda la instalación
- En primer lugar, utilizando el método de perforación líder, se hace un agujero en el suelo, donde se coloca el tubo de revestimiento.
- A continuación, se hinca el soporte de hormigón armado con un martillo diésel.
- Cuando el extremo del mismo descansa sobre suelo denso, se coloca encima una estructura monolítica reforzando y hormigonando el pozo.
Por ello, en la construcción de viviendas particulares se suelen utilizar pilotes de acero atornillados y pilotes perforados de hormigón armado. El método de hincado debe utilizarse para construir los cimientos cuando se levanta un edificio pesado de varios pisos.
La construcción en suelos inestables requiere el uso de cimentaciones sobre pilotes, ya que proporcionan un soporte sólido en zonas donde las cimentaciones convencionales podrían fallar. Existen algunas variedades principales: pilotes atornillados, que se enroscan en su posición; pilotes hincados, que se clavan en el suelo; y pilotes perforados, que son agujeros perforados y luego rellenados con hormigón. Cada variedad ofrece ventajas distintas y es apropiada para diversas circunstancias, garantizando firmeza y seguridad en una serie de obras de construcción.
Qué tipos de soportes se utilizan para construir cimentaciones sobre pilotes, en función del material??
Los materiales utilizados para fabricar los soportes también varían. En la práctica, se utilizan materiales como el acero, la madera, el plástico y el hormigón armado.
A la hora de elegir una opción de estructura de energía, hay que tener en cuenta lo siguiente:
- características de resistencia;
- tiempo de vida,
- resistencia al ambiente externo;
- coste del producto.
Plástico
Recientemente, los pilotes de acero perforados se han entubado con tubos de PVC. Normalmente, se utilizan tubos de alcantarillado de bajo coste con el diámetro necesario (entre 200 y 500 mm).
Los pozos terminados se rellenan con las piezas en bruto y un colchón de arena compactada. La cavidad interna del tubo se rellena con una jaula de refuerzo que se ha llenado con solución. El relleno de refuerzo con piedra triturada o grava rellena el vacío dejado por el suelo alrededor de la tubería.
Ámbito de aplicación: construcción de edificios agrícolas ligeros, con menor frecuencia viviendas de una planta.
Ventajas
- precio asequible;
- un peso ligero;
- resistencia media;
- duración.
El principal inconveniente es su limitada capacidad de carga.
Hormigón armado
Puede ser cimentación de hormigón con refuerzo
- conducción;
- aburrido;
- combinado.
El refuerzo aumenta la resistencia de un producto de hormigón a las cargas deformantes, lo que prolonga enormemente la vida útil de la estructura portante.
En general, en la construcción de soportes se utilizan armaduras de clase A2, A3 y hormigón pesado (M250-M300), que tienen un alto grado de resistencia a las heladas.
Madera
La fuerza de impacto se aplica para colocar los cimientos de madera de las casas de armazón, paneles y troncos. Con una punta de acero y un anillo en la parte superior del poste, el producto queda protegido de daños cuando se sumerge en el suelo. La construcción privada utiliza estructuras portantes con componentes de madera.
Sus ventajas
- precio asequible,
- medioambientales Seguridad,
- aspecto estético.
Inconvenientes:
- Para la inmersión es necesario utilizar equipos especiales,
- capacidad portante media,
- vida útil limitada.
Metal
Refuerzos de acero Se utilizan con mayor frecuencia en la construcción privada debido a su bajo coste, gran capacidad de carga y eficacia en suelos difíciles.
El proceso de galvanizado en caliente crea una capa protectora que contrarresta la tendencia corrosiva del metal. La masilla bituminosa, los revestimientos acrílicos y otras sustancias hidrófobas también se utilizan con este fin, aplicándolos sobre la superficie del acero.
Existen soportes metálicos atornillados o hincados (macizos, huecos).
Este es un artículo exhaustivo sobre los soportes metálicos.
Cómo elegir el adecuado?
Cada forma de asistencia posee atributos, ventajas e inconvenientes únicos. Las construcciones metálicas y de hormigón armado se encuentran entre las más resistentes. Además, indican que el metal es propenso a la corrosión, mientras que los pilares de hormigón armado pueden soportar un peso mayor durante un siglo. Sin embargo, un revestimiento protector superior puede compensar la ausencia de acero, alargando la vida operativa de los cimientos a 70-90 años.
En consecuencia, los productos de rosca ahorran costes de construcción porque pueden instalarse a mano en cuestión de días. Estos cimientos pueden reforzarse o fijarse si es necesario.
Sin embargo, si el proyecto requiere una cimentación de hormigón armado con una capacidad de carga considerable, el diseñador se ve limitado a colocar él mismo los soportes perforados o a contratar a expertos que puedan utilizar maquinaria para sumergir la estructura de carga en el suelo en un solo día.
Los productos de plástico se utilizan en la construcción de edificios ligeros y como tubos de revestimiento para pilotes perforados en construcciones de poca altura. El material de PVC tiene una capacidad de carga limitada, pero es resistente a los daños mecánicos y a la humedad del suelo. El tiempo que tarda en endurecerse el hormigón limita la rapidez con la que se pueden construir soportes perforados. Estos cimientos tienen una vida útil máxima de 70 años.
Las siguientes estructuras se construyen con soportes de madera hincados:
- armazón;
- paneles;
- casas de madera;
- baños;
- aquellas estructuras cuyo peso es aceptable en relación con la capacidad de carga de la cimentación por pilotes.
Aunque la madera es un material ecológico y fácil de trabajar, su vida útil es de sólo 40-60 años, incluso después de haber sido impregnada con compuestos hidrófobos, ignífugos y antisépticos.
En la siguiente tabla se pueden comparar los precios medios de mercado de unos cimientos para construir una casa particular.
| Tipo de estructura de energía (por el método de inmersión) | Precio del pilote con instalación, rub. | El precio de la colocación de una cimentación con una superficie de 6 por 6 m llave en mano, rub. |
| varillas roscadas | a partir de 2600 | a partir de 35000 |
| soportes hincados | de 10000 | a partir de 120000 |
| pilotes perforados | a partir de 6000 | a partir de 70000 |
Cuando se construye en terrenos blandos o inestables, las cimentaciones sobre pilotes son una alternativa necesaria porque proporcionan resistencia y estabilidad en zonas donde las cimentaciones convencionales podrían fallar. Las cimentaciones sobre pilotes proporcionan una base sólida para proyectos de construcción de todos los tamaños al trasladar el peso de la estructura a capas de suelo más profundas y estables. En regiones donde existe un alto riesgo de actividad sísmica o movimientos notables del terreno, su uso es extremadamente importante.
Existen diversas variedades principales de cimentaciones sobre pilotes, cada una de ellas adecuada para circunstancias y especificaciones particulares. Por ejemplo, los pilotes hincados funcionan mejor en situaciones en las que la eficiencia y la velocidad son cruciales, mientras que los pilotes perforados funcionan mejor en proyectos que requieren la menor cantidad de ruido y vibraciones. Los pilotes atornillados son una opción popular para proyectos residenciales y comerciales por su adaptabilidad y rapidez de instalación.
Numerosos factores, como las condiciones del suelo, los requisitos de carga y las consideraciones medioambientales, deben tenerse en cuenta a la hora de seleccionar el tipo adecuado de cimentación por pilotes. Los constructores pueden elegir el mejor tipo de cimentación sopesando cuidadosamente estos factores, asegurando la estabilidad y longevidad del edificio.
Tomar decisiones más informadas durante la construcción es posible cuando se conocen las ventajas y restricciones asociadas a cada tipo de cimentación sobre pilotes. Elegir la cimentación correcta es esencial para la longevidad y el éxito de cualquier proyecto, por grande o pequeño que sea.
