Plano general de pilotes de cimentación

Conoce qué son los pilotes de cimentación, su función y qué tipos hay

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En el ámbito de la construcción, se emplean diversos procesos adaptados a las necesidades específicas de cada proyecto. En este sentido, los pilotes de cimentación son elementos fundamentales para asegurar la solidez y estabilidad de estructuras en obras de gran envergadura. Pero, ¿qué son exactamente y qué función desempeñan? ¡Sigue leyendo este artículo para conocer su definición y los diferentes tipos!

¿Qué son los pilotes de cimentación?

Son elementos en forma de columna destinados a transferir las cargas de una estructura a capas más resistentes del suelo. Su implementación es crucial cuando el terreno de sustentación no posee la solidez o estabilidad necesaria, lo que hace impracticable el uso de cimentaciones convencionales como zapatas o losas. Pueden fabricarse en diversos materiales, como acero, concreto o madera, y adoptar formas variadas, tales como cilíndricas, cuadradas o hexagonales.

¿Cómo funcionan los pilotes?

Como se mencionó anteriormente, los pilotes de cimentación funcionan transfiriendo las cargas de la estructura que descansa sobre ellos al suelo. Sin embargo, esto puede ocurrir de varias maneras:

Pilotes de cimentación prefabricados
  1. Por rozamiento entre el fuste y el terreno circundante: en este caso, la carga se transfiere a través del contacto entre el cuerpo del pilote (fuste) y el suelo circundante.
  2. Por medio de la punta del pilote: la punta se introduce en capas más resistentes del suelo, proporcionando un soporte directo y transmitiendo las cargas verticalmente hacia estratos más profundos y estables.
  3. Transmisión simultánea mediante ambos métodos: de igual forma, la carga puede ser transferida tanto por rozamiento como por medio de la punta del pilote. Esta combinación de métodos asegura una distribución eficiente de las cargas y una mayor estabilidad estructural.

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¿Cuáles son los tipos de pilotes de cimentación?

Ahora que sabes qué son y cómo operan, es esencial que conozcas los diversos tipos de pilotes cimentaciones; estos se clasifican según su función y el material del que están hechos. A continuación, te proporcionaremos información detallada sobre cada uno. 

Tipos de pilotes según su uso

  • Primeros pilotes:

    Son el tipo de pilote más antiguo, normalmente fabricados con troncos de madera sin corteza; fueron diseñados para cimentar áreas con suelos húmedos, alto nivel freático o propensas a inundaciones.
  • Pilotes in situ:

    Comúnmente se utilizan en suelos friccionantes como arenas, materiales gruesos y limos. Este método implica perforar el piso donde se coloca el hormigón como relleno.
  • Pilotes in situ de desplazamiento con azuche:

    Son una forma de cimentación superficial que se apoya en estratos firmes o rocosos después de atravesar las capas blandas, como el fuste y la punta de terrenos granulares u otros tipos de consistencia.
  • Pilote in situ de desplazamiento con tapón de gravas:

    Se fabrica utilizando grava con un nivel medio de granularidad u otra textura similar.
  • Pilote in situ de extracción con entubación recuperable:

    Se construye excavando el terreno utilizando un tubo metálico como encofrado para prevenir derrumbes. Una vez completado, se vierte el hormigón y luego se retira gradualmente el tubo para su reutilización. 
  • Pilote in situ de extracción de camisa perdida:

    Se fabrica mediante una entubación que incluye una camisa metálica que permanece adherida al pilote una vez completado el proceso. 
  • Pilote in situ perforado sin entubación con lodos tixotrópicos:

    Se emplea principalmente para la extracción mediante excavación en lodos de tipo tixotrópicos
  • Pilote in situ barrenado sin entubación:

    Se ocupa como cimentación trabajando desde el fuste en terrenos de consistencia firme, prácticamente homogéneos, o en terrenos de consistencia media donde no se produzcan desprendimientos de las paredes.
  • Pilote in situ barrenado y hormigonado por tubo central de barrena:

    Es un sistema que implica desplazar las tierras mediante una barrena continua. Luego, se realiza el hormigonado mediante bombeo a través del tubo central presente en el interior de la barrena. 
  • Pilotes hincados:

    Implican la introducción de elementos prefabricados de hormigón o secciones metálicas en el suelo mediante piloteadoras.Estos componentes se colocan verticalmente sobre la superficie del terreno y luego se “hincan” mediante golpes de un martillo hidráulico o una máquina similar.
  • Pilotes prefabricados:

    Son cimentaciones profundas construidas con hormigón armado ordinario o pretensado. Los primeros se utilizan para cargas de compresión, mientras que los segundos son eficaces para tracción, siendo útiles en aplicaciones como tablestacas y enterramientos submarinos. 
  • Pilotes excéntricos:

    Se sitúan fuera de los ejes de las columnas y vigas en edificios urbanos con estructura reticular. Los pilotes excéntricos pueden instalarse una vez iniciada la construcción del edificio. 
  • Micropilotes:

    Generalmente metálicos y con un diámetro no superior a 350 mm, se vacían mediante un proceso de inyección de concreto a través de un tubo desde la parte superior hasta el fondo, lo que simplifica el proceso.

Tipos de pilotes según el material de fabricación

  • Pilotes de madera

    Están fabricados con madera de calidad sonora y su longitud puede alcanzar hasta aproximadamente 8 metros. El diámetro varía de 30 a 40 cm y funcionan tanto en condiciones secas como sumergidas.
  • Pilotes de acero:

    Suelen presentarse en forma de H, tubos o secciones laminadas de formas regulares. Son capaces de soportar cargas de hasta 1000 kN o más.
  • Pilotes de hormigón:

    Existen dos tipos principales: los prefabricados y los moldeados in situ. Los primeros están reforzados para resistir las tensiones durante su manipulación, mientras que los segundos se instalan mediante pre excavación, lo que elimina la vibración asociada con la conducción y la manipulación. 
  • Pilotes compuestos:

    Pueden estar hechos de hormigón y madera, o de hormigón y acero. Se consideran adecuados cuando la parte superior del pilote debe extenderse por encima del nivel freático.
Colocación de pilotes de cimentación en obra

¿Cuándo se usan los pilotes en construcción?

Los pilotes cimentaciones profundas se emplean en una variedad de situaciones en la construcción, especialmente cuando las condiciones del suelo presentan desafíos que requieren un soporte adicional y una distribución eficaz de las cargas estructurales. Algunos escenarios en los que se utilizan incluyen:

Excavación de la tierra para la instalación de pilotes
  • Edificios con cargas concentradas significativas, como estructuras de gran altura, puentes o tanques de agua. 
  • Construcciones donde no se pueden emplear cimientos más usuales, como zapatas o losas de cimentación por la carga significativa.
  • Cuando las cargas transmitidas por el edificio no pueden distribuirse adecuadamente en una cimentación superficial debido a la capacidad portante limitada del suelo.
  • En áreas donde el terreno está sujeto a grandes variaciones de temperatura, como hinchamientos y retracciones producidos por arcillas expansivas.
  • Son útiles cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción o cuando es necesario resistir cargas inclinadas, como en los muros de contención de los muelles.
  • Cuando la edificación está situada sobre agua o con la capa freática muy cerca del nivel del suelo.
  • En ocasiones, se deben reforzar cimientos existentes para mejorar su capacidad de carga o estabilizar la estructura, y los pilotes son una opción común para esta tarea.

¿Cuál es la profundidad de un pilote?

Se consideran pilotes cortos aquellos que tienen una profundidad de hasta 10 – 12 metros, mientras que los pilotes largos aquellos que superan los 30 – 35 metros, aunque estos límites pueden ser objeto de debate y variar dependiendo del contexto y las especificaciones del proyecto.

En resumen, los pilotes de cimentación no solo sostienen edificaciones, sino que también representan un ejemplo de ingeniería que desafía las limitaciones del suelo y garantiza la seguridad y estabilidad de las estructuras construidas sobre ellos. Hasta aquí llegamos con el artículo de hoy. Esperamos que esta información te resulte útil en el futuro. Si deseas explorar más temas afines, te invitamos a seguir navegando en el blog de Aceros Torices.

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