Fundaciones profundas

Fecha: Setiembre2018   
Departamento/ Sección Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Resposable: Ing. Álvaro Gutiérrez
Participaron: Ing. Santiago Riveiro, Diego Oromi, Gonzalo Diaz, Bruno Telechea, Pablo Chimenceji, Tania Almeida

El Departamento de Ingeniería Geotécnica del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería - UdelaR, a solicitud de la Empresa Soletanche Bachy, realizó una Prueba dinámica de alta deformacion en un pilote del Proyecto Muelle C del Puerto de Montevideo
Las tareas encomendadas a la Facultad de Ingeniería fueron de supervisión del montaje de los dispositivos de ensayo y ejecución del ensayo de carga junto con Camilo Álvarez

Objetivo
El objetivo de esta prueba determinar la integridad del pilote. Estos objetivos se ejecutaron por medio del analizador de pilotes PDA modelo PAX.

Datos del proyecto sobre la fundación y el suelo
El pilote es vaciado en sitio con una longitud reportada de 26m con una camisa perdida de 12m y diámetro 102cm.

Dispositivo de carga
Las pruebas de carga dinámicas fueron realizadas con el martillo DKH‐10. La rehinca se ejecutó a tres alturas de 20,40 y 60 cms.

Se evidenció continuidad desde la cabeza hasta la punta del pilote.

Fecha: Agosto 2018  
Departamento/ Sección Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Resposable: Ing. Álvaro Gutiérrez
Participaron: Ing. Santiago Riveiro, Diego Oromi, Gonzalo Diaz

El Departamento de Ingeniería Geotécnica del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería - UdelaR, a solicitud de la Empresa Constructora Sudamericana, realizó un ensayo dinámico de carga DLT en la Barra de Maldonado.
Las tareas encomendadas a la Facultad de Ingeniería fueron de supervisión del montaje de los dispositivos de ensayo y ejecución del ensayo de carga.

Objetivo

El objetivo del trabajo es verificar la carga estática admisible del pilote

Datos del proyecto sobre la fundación y el suelo

Los pilotes son de hormigón, tipo Franki, de 30 cm de diámetro, habiéndose hincado algunas decenas de pilotes alcanzando una profundidad entre 9 y 12 m hasta el techo de suelo resistente.
El nivel freático se encuentra prácticamente a 30 cm de la superficie de la excavación realizada en el terreno.

Dispositivo de carga

Se utilizó para ello el equipo de la empresa PDI, Cleveland, Ohio, USA.Los sensores fueron colocados en las paredes de los perfiles, cuidando que no fueran afectados por la caída de la pesa, los acelerómetros se colocaron en una celda de carga propiedad de FI.
Para la carga dinámica se utilizó una pesa de 6500kg y una altura de caída variable entre 10 y 30 cm.

Fecha: Julio 2018
Departamento/ Sección Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Resposable: Ing. Álvaro Gutiérrez
Participaron: Ing. Santiago Riveiro, Diego Oromi, Tania Almeida

El Departamento de Ingeniería Geotécnica del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería - UdelaR, a solicitud de la Empresa Ingefund, realizó un ensayo dinámico de carga a compresión en Aguada Park, Montevideo.
Las tareas encomendadas a la Facultad de Ingeniería fueron de supervisión del montaje de los dispositivos de ensayo y ejecución del ensayo de carga.

Objetivo

El objetivo del trabajo es obtener la información necesaria de la hinca de los pilotes para calibrar el hincado de los mismos verificando una carga de servicio de 35t, con un factor de seguridad del orden de 2.

Datos del proyecto sobre la fundación y el suelo

Los pilotes fueron formados por dos perfiles de acero PNC14 soldados entre sí y soldados en tramos de 2 m, habiéndose hincado algunas decenas de pilotes alcanzando una profundidad entre 9 y 16 m hasta el techo de roca, solicitándose un rechazo de 1cm/10golpes.

Dispositivo de carga

Se utilizó para ello el equipo de la empresa PDI, Cleveland, Ohio, USA. Los sensores fueron colocados en las paredes de los perfiles, cuidando que no fueran afectados por la caída de la pesa. Para uno de los pilotes se utilizó una pesa de 750kg y una altura de caída de 1,0m y para el otro una pesa de 500kg y una altura de caída de 1,2m.

Fecha: Setiembre 2018
Departamento / Sección: Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”,Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Responsable: Dr. Ing. Álvaro Gutiérrez

Observaciones

Durante el ensayo se observó agrietamiento localizado de la lechada de cemento en la superficie y el desplazamiento de los muertos de hormigón hasta la estabilización de cada escalón.

Se consideró que el ensayo es de recibo y que el anclaje se comporta en forma lineal elástica hasta la carga de diseño.

Fecha: Abril 2018
Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte“Prof. Julio Ricaldoni”
Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
Responsable: Dr. Ing. Álvaro Gutiérrez
Equipo de Trabajo: Ing. Santiago Riveiro, Bach. Diego Oromi, Bach. Pablo Chimenceji, Bach. Tania Almeida, Bach. Bruno Telechea, Bach. Javier Belsito

El Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, a solicitud de la empresa Espina, realizó los ensayos estáticos de carga a tracción de pilotes para la “Planta de OSE – Aguas Corrientes”.
Las tareas de asesoría encomendadas a la Facultad de Ingeniería fueron de supervisión del montaje de los dispositivos de ensayo, asesoramiento sobre el marco normativo a emplear y ejecución del  ensayo de carga.
Datos del proyecto de fundaciones sobre pilotes

Según la información suministrada, el canal de toma y estación de bombeo serán fundados mediante pilotes de 40 cm de diámetro y 8 metros de largo, debiendo soportar una tracción de servicio de 50 toneladas.
Se realizó un ensayo CCD, considerando un factor de seguridad de 2 en la zona aledaña al río, y dos ensayos CCR considerando un factor de seguridad de 1,20 ya que los pilotes serían utilizados como parte de la obra.
Sistema de carga y medición de desplazamientos

La carga fue aplicada por un cilindro hidráulico Enerpac, con una capacidad máxima de 100 toneladas. Los desplazamientos fueron medidos por 2 comparadores de 1/100 mm de apreciación, previamente calibrados.

Observaciones

Se observó que luego del acomodamiento producido por el primer ciclo de carga, en ambos ensayos el comportamiento carga – deformación fue prácticamente lineal reversible. Por estas razones, se consideró que los pilotes podrán soportar adecuadamente los ciclos de carga – descarga a los que serán sometidos durante su vida útil.
Por consiguiente, se consideró que el ensayo fue de recibo y los pilotes cumplían satisfactoriamente con las solicitaciones de diseño.

Datos del proyecto de fundaciones sobre pilotes

La carga de servicio era de 120 toneladas.
Se realizó un ensayo CCR considerando un factor de seguridad de 1,20 ya que los pilotes serían utilizados como parte de la obra.

Sistema de carga y medición de desplazamientos

La carga fue aplicada por un cilindro hidráulico Enerpac, con una capacidad máxima de 250 toneladas.
Los desplazamientos fueron medidos por 3 comparadores de 1/100 mm de apreciación, previamente calibrados.
Para el sistema de reacción se contó con un chasis de grúa (Cruz ZF12A) proporcionado por la empresa.

Observaciones

Se observó que tras un acomodamiento producido por el primer ciclo de carga el comportamiento carga-deformación fue prácticamente lineal reversible.
Por consiguiente, el ensayo fue de recibo. El pilote se comportó en forma lineal elástica hasta la carga máxima de ensayo solicitada de 160 toneladas.

Fecha: Octubre 2017
Departamento / Sección: Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte“Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Responsable: Dr. Ing. Álvaro Gutiérrez

El Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, a solicitud de la empresa Stiler, realizó los ensayos estáticos de carga a tracción de pilotes para la “Tanque Quijote”.
Las tareas de asesoría encomendadas a la Facultad de Ingeniería fueron de supervisión del montaje de los dispositivos de ensayo, asesoramiento sobre el marco normativo a emplear y ejecución del ensayo de carga.

Datos del proyecto de fundaciones sobre pilotes

El "Tanque Quijote", de acuerdo al comitente, fue fundado mediante micro pilotes de 30cm de diámetro, 6,50 metros de largo útil, debiendo soportar una tracción de servicio de 70 toneladas. El ensayo de tracción se realizó en 2 de los micro pilotes, considerando un factor de seguridad de 1,20 debiéndose alcanzar una carga de 84 toneladas, aunque se llegó a 90 toneladas.

Sistema de carga y medición de desplazamientos

La carga fue aplicada por 2 cilindros hidráulicos Enerpac, con una capacidad máxima de 75 toneladas y 6" de extensión máxima.
Los desplazamientos fueron medidos por 2 comparadores de 1/100 mm de apreciación, previamente calibrados.

Observaciones

Se observó que luego del acomodamiento producido por el primer ciclo de carga, en ambos ensayos el comportamiento carga – deformación es prácticamente lineal reversible. Por estas razones, se considera que los pilotes podrán soportar adecuadamente los ciclos de carga – descarga a los que serán sometidos durante su vida útil.

Fecha: Julio  2017
Departamento / Sección: Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”,Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Responsable: Dr. Ing. Álvaro Gutiérrez

El Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, a solicitud de la empresa Stiler, realizó los ensayos estáticos de carga a tracción de pilotes para la obra “Tanque Goes”.
Las tareas de asesoría encomendadas a la Facultad de Ingeniería fueron de supervisión del montaje de los dispositivos de ensayo, asesoramiento sobre el marco normativo a emplear y ejecución del ensayo de carga.

Fecha: Diciembre 2016
Departamento/ Sección Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Resposable: Ing. Álvaro Gutiérrez
Participaron: Ing. Valentina Cornelius, Ing. Mariano Neme, Ing. Santiago Riveiro, Bach. Ing. Bruno Telechea

El Departamento de Ingeniería Geotécnica del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería - UdelaR, a solicitud de la Empresa Ciemsa, realizó un ensayo dinámico de carga a compresión en el predio de Navíos, en Nueva Palmira.
Las tareas encomendadas a la Facultad de Ingeniería fueron de supervisión del montaje de los dispositivos de ensayo y ejecución del ensayo de carga.

Datos del proyecto sobre la fundación y el suelo

El pilote era de sección circular con diámetro de 0,60 m y 12,5 m de longitud. Los estudios preliminares de suelos fueron realizados por la empresa Ingefund; fue realizada una perforación con ensayos SPT hasta 15 metros de profundidad.
El suelo pudo ser clasificado como arena limosa hasta los 7 metros, profundidad a partir de la cual había arenisca.
Carga de servicio 80 toneladas.

Dispositivo de carga

El dispositivo de carga en este caso se trató de una celda de carga de diámetro 30 cm, altura 30 cm y un espesor de pared lateral de 3,81 cm construida en acero A36 cuya capacidad máxima de carga es de 820 toneladas, con perforaciones roscadas para colocar 4 sensores de deformación. Los sensores se colocaron en parejas diametralmente opuestas y perpendiculares entre ellas. La celda se colocó sobre la cabeza del pilote y entre ellas una lámina de madera de unos 1,5 cm de espesor para amortiguar el impacto y asegurar una distribución de tensiones más homogénea.
Se anclaron dos acelerómetros en el pilote, unos 30 cm por debajo de la cabeza del pilote.
Se utilizó como elemento de impacto una pesa realizada por el comitente, cilíndrica de 2000 kg.

Observaciones

Pudo observarse que la punta del pilote no fue exigida, quedando una carga residual admisible importante. Se puede concluir que el pilote cumple sobradamente con las cargas de servicio proyectadas.
La carga admisible del pilote puede ser considerada, en forma conservadora, en el orden de una vez y media el valor de la carga de servicio de proyecto.

Fecha: Mayo 2016
Departamento / Sección: Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte“Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Responsable: Dr. Ing. Álvaro Gutiérrez

El Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, a solicitud de la empresa Teyma, realizó los ensayos estáticos de carga a tracción de pilotes para la obra “Tanque de drenaje pluvial - Liceo 26”.
El LCCF es responsable del Protocolo de los ensayos, su ejecución e informe correspondiente. Es además responsable del montaje de los sistemas de control de desplazamientos y carga.

Datos del proyecto de fundaciones sobre pilotes

La empresa Teyma y la IM son responsables de la elección de los dos pilotes a ensayar de 25 toneladas de carga de servicio.

El ensayo se realizó tras alcanzar los 200kg/cm² de resistencia característica como parte del Control de Calidad de Recepción CCR. Se ensayaron con un factor de 1,2 puesto que los pilotes eran definitivos.

El valor admisible para el desplazamiento del pilote se basó en el Código Técnico de Edificación - Documento Básico SE-C Seguridad Estructural Ciimientos. Siendo de 1,5cm.

Sistema de carga y medición de desplazamientos

La carga fue aplicada por 2 cilindros hidráulicos Enerpac, con una capacidad máxima de 75 toneladas cada uno.
Los desplazamientos fueron medidos por 2 comparadores de 1/100 mm de apreciación, previamente calibrados, colocados diametralmente opuestos en la cabeza del pilote.

Observaciones

En ambos ensayos de carga se obtuvieron resultados muy aceptables. Ambos ensayos pueden considerarse razonablemente equivalentes, quedando las deformaciones muy por debajo de los límites de aceptabilidad impuestos inicialmente. Por consiguiente se considera que los ensayos son de recibo y los pilotes cumplen muy satisfactoriamente con las exigencias impuestas.

Fecha: Julio  2015
Departamento / Sección: Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte
“Prof. Julio Ricaldoni”,Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Responsable: Dr. Ing. Álvaro Gutiérrez

Se procesaron los datos relevados en los ensayos de barras instaladas en el piquete 30 del proyecto de la Línea de Alta Tensión en 500 kV entre la SE San Carlos y la frontera con Brasil, en la República Oriental del Uruguay, para la Administración Nacional de Usinas y Transmisiones Eléctricas (UTE).

En el piquete 30 se instalaron 8 anclajes verticales para realizar el ensayo de homologación en roca.
Sistema de reacción
El sistema de reacción consistió en una viga armada de 6 m de largo, apoyada sobre bloques de hormigón y una chapa de ½”.
Los comparadores fueron montados en una estructura independiente de 5 m de largo, apoyando sobre una placa solidaria a la barra e independiente del sistema de aplicación de carga.
Observaciones

No se observó en ningún ensayo rotura del suelo circundante a la lechada. Se vió agrietamiento localizado de la lechada cementicia en la superficie, que no afecta a la capacidad de transmisión de carga de la barra a la lechada.

    Todos los anclajes fueron dimensionados de manera conservadora para las cargas de diseño y las deformaciones resultantes resultaron pequeñas.
    Las deformaciones residuales fueron pequeñas y muestraron que si bien se salió del período elástico reversible, estaba apenas entrando en la fase no lineal del diagrama carga deformación.

Se obtuvo un margen excedentario de resistencia en la capacidad barra-lechada y lechada-roca para las profundidades de anclaje consideradas, en todos los dispositivos ensayados a las cargas de diseño utilizadas.
En caso de no modificarse las profundidades de anclaje, el único parámetro de dimensionado es la tensión de fluencia del acero. Son las barras de anclaje las que determinan la capacidad resistente del sistema.

Fecha: Junio 2014
Departamento / Sección: Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte“Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Responsable: Dr. Ing. Álvaro Gutiérrez
Participaron: Ing. Adrián Peluffo, Bach. Ing. Javier Belsito, Bach. Ing. Anibal Bentos, Bach. Ing. Valentina Cornellius, Bach. Ing. Pedro Echeverrigaray, Bach. Ing. Juan Pablo González, Bach. Ing. Mariano Neme

El Departamento de Ingeniería Geotécnica del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, a solicitud de la empresa SACEEM S.A., realizó tres ensayos estáticos de carga a compresión en el predio de OBRINEL S.A. y 1119 ensayos de integridad de pilotes. Los ensayos de carga fueron realizados en las siguientes fechas: 10 de abril de 2014, 2 de junio de 2014, 1 de agosto de 2014. Los pilotes fueron construidos por la empresa VIERMOND, de sección circular de 52cm de diámetro, entre 5 y 10m de longitud.

Como referencia técnica se consideraron las normas americana y brasileña:

ASTM D1143-07 Standard Test Method for Piles Under Static Axial Compressive Load ABNT NBR 12131. Estacas Prova de carga Estática-Método de ensaio ICS 91.080.01. Segunda edição. 2006 (Prueba de carga estática en pilotes, método de ensayo ICS)

A partir de los resultados de los ensayos de carga, se puden diferenciar dos tipos de comportamiento en función de la longitud de los pilotes.
El pilote ensayado de longitud 7m presentó un comportamiento lineal para cargas inferores a la de servicio. La carga última alcanzada fue de 170 ton, con una deformación remanente de 30mm.
Los pilotes ensayados con una longitud superior a los 9m presentan para la carga de servicio de 120ton con una deformación remanente de 6mm. La carga última alcanzada fue de 180 ton, presentando deformaciones remanentes del orden de los 13mm.
En función del Protocolo de Aceptación-Rechazo, establecido previo a los ensayos, y de los resultados obtenidos, se concluyó que los pilotes ensayados cumplen con las condiciones de aceptación de acuerdo a las cargas de servicio según proyecto con un factor de seguridad del orden de 1.5 (FS = Qu/ Qs).

Observaciones

Fecha: Junio 2014
Departamento / Sección: Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte“Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Responsable: Dr. Ing. Álvaro Gutiérrez
Participaron: Bach. Javier Belsito, Ing. Valentina Cornelius, Bach.Diego Oromí

El Departamento de Ingeniería Geotécnica del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, a solicitud de la empresa EBITAL S.A., realizó el jueves 12 de junio de 2014 cuatro ensayos estáticos de carga a compresión en el predio del Polideportivo Tacuarembó. Los pilotes fueron construidos por la empresa Franki, de sección circular de 42 cm de diámetro, de entre 3 y 4 m de longitud.

La metodología y operativa de ensayo siguen la Norma americana ASTM D1143-81 (Reapproved 1987)

Observaciones

Los desplazamientos registrados en todos los ensayos fueron bajos. En campo no se pudo alcanzar la carga máxima de ensayo para la que se planificó el mismo (30t), por lo que la carga y la descarga se realizaron en menos escalones que los normativos; de todas formas los resultados fueron coherentes entre sí y puede esperarse una carga de ensayo bastante mayor a la aplicada.

Fecha: Mayo 2014
Departamento/ Sección Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Resposable: Ing. Álvaro Gutiérrez
Participaron: Ing. Alvaro Gutiérrez, Bach. Mariano Neme

El Departamento de Ingeniería Geotécnica del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, a solicitud de la empresa CALPUSA, realizó en el mes de mayo de 2014, un ensayo dinámico de carga a compresión en la obra Terminal Granelera Obrinel. Los pilotes fueron construidos por la empresa FRANKI, de sección circular con diámetros de 0,42m de aproximadamente 11m de longitud.

Las tareas de asesoría encomendadas a la Facultad de Ingeniería fueron de supervisión del montaje de los dispositivos de ensayo y ejecución del ensayo de carga.

Ensayos dinámicos de carga

Para la realización de los ensayos dinámicos de carga se utilizaron equipos y software adquiridos a la firma Pile Dynamics de Cleveland, Ohio. El software consta esencialmente de dos programas: el PDA (Pile Driving Analyzer) que se utiliza esencialmente en el campo para la adquisición de señales y datos que permite controlar el desarrollo del ensayo in situ y el CAPWAP utilizado en gabinete para realizar el mejor ajuste (matching) entre las señales de fuerza y velocidad reales con las estimadas por el modelo de interacción suelo-pilote.

Dispositivo de carga

El dispositivo de carga en este caso se trata de una celda de carga de diámetro 30 cm, altura 30 cm y un espesor de pared lateral de 3,81cm construida en acero A36 cuya capacidad máxima de carga es de 816 toneladas. La celda cuenta con perforaciones roscadas para colocar 4 sensores de fuerza. Los sensores se colocan en parejas diametralmente opuestas y perpendiculares entre ellas. La celda se coloca sobre la cabeza del pilote y entre ellas se coloca una lámina de madera de unos 3cm de espesor para amortiguar el impacto y asegurar una distribución de tensiones más homogénea.
También se coloca una lámina de 1cm de espesor sobre la celda para protegerla del impacto de la masa de la pilotera.
Se anclan dos acelerómetros en el pilote, unos 30cm por debajo de la cabeza del pilote. Las señales de tensión y aceleración son transmitidas a un adquisidor y son convertidas a fuerza y velocidad y digitalmente almacenadas para el análisis de gabinete. Se utilizó como elemento de impacto la pesa de pilotera de 2000 kg,

Desarrollo de los ensayos

El pilote fue ensayado con el sistema de energía creciente, aumentando la altura de caída en cada golpe sucesivo, dando 3 impactos por pilote con una altura mínima de 40 cm y máxima de 1,10 m.

Fecha: Julio 2014
Departamento/ Sección Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Resposable: Ing. Álvaro Gutiérrez
Participaron: Ing. Alvaro Gutiérrez, Ing. Adrián Peluffo, Bach. Ing. Javier Belsito, Bach. Ing. Valentina Cornelius, Bach. Ing. Juan Pablo Gonzales, Bach. Ing. Mariano Neme

El Departamento de Ingeniería Geotécnica del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, a solicitud de la empresa SACEEM, realizó en el mes julio de 2014, 3 ensayos dinámicos de carga a compresión en la obra Estadio Club Atlético Peñarol. Los pilotes fueron construidos por la empresa VIERMOND, de sección circular con diámetros de 0,60m de aproximadamente 13 m de longitud.

Las tareas de asesoría encomendadas a la Facultad de Ingeniería fueron de supervisión del montaje de los dispositivos de ensayo y ejecución del ensayo de carga.

Ensayos dinámicos de carga
Para la realización de los ensayos dinámicos de carga se utilizaron equipos y software adquiridos a la firma Pile Dynamics de Cleveland, Ohio. El software consta esencialmente de dos programas: el PDA (Pile Driving Analyzer) que se utiliza esencialmente en el campo para la adquisición de señales y datos que permite controlar el desarrollo del ensayo in situ y el CAPWAP utilizado en gabinete para realizar el mejor ajuste (matching) entre las señales de fuerza y velocidad reales con las estimadas por el modelo de interacción suelo-pilote.

Dispositivo de carga
El dispositivo de carga en este caso se trató de una celda de carga de diámetro 30 cm, altura 30 cm y un espesor de pared lateral de 3,81cm construida en acero A36 cuya capacidad máxima de carga es de 816 toneladas. La celda cuenta con perforaciones roscadas para colocar 4 sensores de fuerza. Los sensores se colocaron en parejas diametralmente opuestas y perpendiculares entre ellas. La celda se colocó sobre la cabeza del pilote y entre ellas una lamina de madera de unos 3cm de espesor para amortiguar el impacto y asegurar una distribución de tensiones más homogénea.
También se coloca una lamina de 1cm de espesor sobre la celda para protegerla del impacto de la masa de la pilotera.
Se anclan dos acelerómetros en el pilote, unos 30cm por debajo de la cabeza del pilote. Las señales de tensión y aceleración son transmitidas a un adquisidor y son convertidas a fuerza y velocidad y digitalmente almacenadas para el análisis de gabinete. Se utilizó como elemento de impacto la pesa de pilotera de 4000 kg.

Desarrollo de los ensayos
Los pilotes fueron ensayados con el sistema de energía creciente, aumentando la altura de caída en cada golpe sucesivo, dando 3 impactos por pilote como mínimo, con una altura mínima de 0,80 m y máxima de 1,80 m.

Fecha: Julio 2014
Departamento/ Sección Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Resposable: Ing. Álvaro Gutiérrez
Participaron: Ing. Alvaro Gutiérrez, Ing. Adrián Peluffo, Bach. Ing. Javier Belsito, Bach. Ing. Valentina Cornelius, Bach. Ing. Juan Pablo González, Bach. Ing. Mariano Neme

Introducción y antecedentes

A solicitud del Ing. Luis Pereira de la Intendencia de Treinta y Tres, el Instituto de Estructuras y Transporte (IET), de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República (UdelaR), trabajó con el objetivo de documentar las tareas realizadas para validar el comportamiento bajo carga de la fundación del puente sobre el arroyo Yerbal en el departamento de Treinta Tres.
El puente presentó diferentes problemas estructurales desde su construcción, fue recimentado en el año 1998 y sobrellevó otras reparaciones en años anteriores.
La última intervención fue en el año 2013. En esa oportunidad se colocó un relleno de enrocado debajo del puente debido a que se detectó la falta de material por socavación del suelo a nivel de fundaciones, lo que hacía que los pilotes trabajaran con menor resistencia lateral.

Metodología de trabajo

La metodología de trabajo empleada consintió en medir el descenso de las pilas del puente al estar sometidas a una carga de compresión ocasionada por la presencia de un camión cargado sobre el puente.
Para ello se procedió, en primer lugar, a fijar reglillas graduadas a las pilas del puente. Esta tarea se realizó utilizando una barcaza que permitió pegar las reglillas a las pilas, tal como se muestra. Luego, una vez fijadas las reglillas, se posicionaron dos niveles ópticos desde una zona firme y sin presencia de agua, cada uno con una cámara digital adosada, y cada uno enfocando a una pila diferente en la misma progresiva del puente. Habiendo colocado los niveles ópticos, se procedió a posicionar el camión sobre dicha progresiva, con el tren trasero descargando sobre esas pilas. Este procedimiento se efectuó, primero, con el camión sin carga (17,9 t), luego con la mitad de la carga máxima (31,8 t) y finalmente con la carga completa (44,9 t).

En el ensayo estático, la carga se dejó posicionada por 2 minutos y se registraron los descensos. Una vez que el camión se retiró se midió la recuperación elástica de la estructura. Este procedimiento se realizó para todas las pilas.
El ensayo dinámico se realizó haciendo frenar el camión sobre la pila en estudio para determinar al desplazamiento horizontal de ésta. Se realizó otro ensayo dinámico donde se midió el descenso al pasar el camión por la estructura, a una velocidad de 20 km/h (en la pila 10); en este caso no se registraron descensos con el instrumental utilizado.

El desplazamiento máximo generado por la frenada del camión en el punto superior del puente fue de 2 mm. En el punto inferior el desplazamiento máximo registrado fue de 1 mm. La frecuencia de vibración medida en la coronación del puente fue de 2,5 Hz.

Las amplitudes de estos desplazamientos no son relevantes, pero se genera una vibración que se va amortiguando con el tiempo que genera un efecto de inseguridad en los usuarios y puede ocasionar problemas de fatiga en fundaciones y estructura.

Fecha: Febrero - Octubre 2013
Departamento/ Sección Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
Resposable: Ing. Álvaro Gutiérrez
Participaron: Ing. Alvaro Gutiérrez, Bach. Javier Belsito, Bach. Ing. Valentina Cornelius, Bach. Ing. Juan Pablo González, Bach. Ing. Mariano Neme, Bach. Ing. Adrián Peluffo,Diego Oromí.

El Departamento de Ingeniería Geotécnica del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, a solicitud de la Universidad de la República , realizó en los meses de febrero-octubre de 2013 un ensayo estático y nueve ensayos dinámicos de carga a compresión en el predio de la Facultad de Enfermería y Escuela de la Salud. Los pilotes fueron construidos por la empresa Clerc, de sección circular con diámetros de 0.90 m hasta 1,30m de entre 9 y 13 m de longitud. Los estudios preliminares de suelos fueron realizados por la empresa Ingefund, nueve perforaciones fueron realizadas con realización de SPT y ensayos básicos de laboratorio, granulometría y límites de Atterberg.

Para estimar la capacidad expansiva del suelo en el contacto suelo-estructura o en la sub-superficie se tomaron 8 muestras inalteradas para caracterización, expansión libre y tensión máxima de expansión por el método Lambe.

Ensayo estático de carga

La metodología y operativa de ensayo siguen la Norma americana ASTM D1143-81 (Reapproved 1987)

Dispositivo de ensayo

El dispositivo de ensayo fue propuesto por el Departamento de Geotécnica y diseñado en conjunto con la empresa Clerc.
La carga fue suministrada por un cilindro hidráulico CLSG2506, de 6 pulgadas o 15 cm derecorrido, operado por una bomba eléctrica, ambos de marca ENERPAC. La capacidad del sistema de carga utilizado es de 2500 kN. Todo el dispositivo de aplicación de cargas es propiedad del LCCF y fue operado por personal del LCCF.
La carga fue controlada con manómetro digital, de 10000 PSI de capacidad y 10 PSI de apreciación, calibrado previamente en el Instituto de Ensayo de Materiales de Facultad de Ingeniería.
En el montaje utilizado para el ensayo, la reacción contra la cual actúa el cilindro hidráulico para aplicar la carga al pilote es proporcionada por una viga doble T de acero, con una capacidad de 320 toneladas.
Como sistema de control de desplazamientos se dispusieron dos flexímetros diametralmente opuestos con una apreciación de 0.01 mm, apoyados en una viga de madera fija en dos bases de hormigón a más de 2 m del pilote, de forma de evitar interacciones entre pilote y bases.

Considerando que los pilotes tenían la punta directamente apoyada o empotrada en roca, el ensayo de carga rápido fue considerado más representativo del comportamiento real de los pilotes, previéndose y verificándose una estabilización de desplazamientos bajo carga constante muy rápida.

Observaciones

Pudo apreciase que el comportamiento fue prácticamente lineal en los dos ciclos de carga, con desplazamientos totales muy bajos.
Los desplazamientos remanentes fueron relativamente altos respecto a los totales, pero de bajo valor, por lo que ello no constituye un problema.

Ensayos dinámicos de carga

Dispositivo de carga

El dispositivo de carga en este caso se trata de una celda de carga de diámetro 67.5 cm, altura 50 cm y un espesor de pared lateral de 3,81cm construida en acero A36 cuya capacidad máxima de carga es de 2000 toneladas. La celda cuenta con perforaciones roscadas para colocar 4 sensores de deformación.
Se anclan dos acelerómetros en el pilote, unos 30 cm por debajo de la cabeza del pilote.
Se utilizó como elemento de impacto la pesa de la pilotera modificada de 6700 kg.

Desarrollo de los ensayos

Los pilotes fueron ensayados con el sistema de energía creciente, aumentando la altura de caída en cada golpe sucesivo, dando 3 impactos por pilote con una altura mínima de 40 cm y máxima de 1,10 m.

Observaciones

Comparación de ensayos estáticos y dinámicos

Los ensayos estáticos y dinámicos realizados sobre el pilote de prueba tuvieron un comportamiento compatible entre sí. La estimación de 650 toneladas para la carga de rotura parece razonable.
El dimensionado de las estacas fue basado en el ensayo SPT. En un suelo con valores de SPT que superan los 30 golpes en casi toda la profundidad, con valores superiores al rango evaluable por este ensayo en la base rocosa resulta que las fórmulas de dimensionado resultan algo conservadoras.
Los factores de seguridad obtenidos, pese a no haber llegado a mobilizar la resistencia última de la mayoría de los pilotes son mayores a 2,5 en todos los pilotes.
El SPT no es una herramienta eficiente de evaluación para suelos de alta resistencia. Quedan pues como única herramienta los propios ensayos de carga. En este sentido, si bien existen en el país medios de aplicación de carga suficientes para alcanzar cargas de 1200 toneladas, no se disponen de dispositivos (vigas de transmisión de cargas) adecuados para cargas de esta envergadura.
Recomendaciones finales

A la luz de los resultados de los nueve ensayos dinámicos y del ensayo estáticos realizados, se pudo concluir que los pilotes están sobredimensionados para las cargas de servicio proyectadas.
Los valores de la carga admisible de los pilotes podría ser considerada, en forma conservadora, en el orden de una vez y media el valor de las cargas de servicio de proyecto.

Asesoría del Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones de Facultad de Ingeniería a la Empresa Techint

El laboratorio de control de calidad de fundaciones, del Instituto de Estructuras y Transporte,  por medio de este convenio realizó la asesoría a Techint, en las tareas de soporte técnico en Control de Calidad de Fundaciones de las obras de Línea de Alta Tensión de 500 kV Uruguay-Brasil de Usinas y Transmisiones Eléctricas (UTE), en la República Oriental del Uruguay.

Las tareas comprendieron el establecimiento del sistema de control de calidad de anclajes en roca en un número no menor de 300 torres.

El LCCF fue responsable de las siguientes tareas:

Asesoramiento en la definición de los distintos tipos de ensayos, en anclajes verticales o inclinados (riendas) de acuerdo a las disposiciones de UTE, la empresa y el proyectista. Esto comprendió la elección de las normativas de respaldo, definición de los tipos de ensayo, establecimiento de procedimientos y protocolos de ensayo, interpretación de resultados e informes. Asesoramiento en la definición y diseño de los equipos de ensayo de forma que los mismos permitieran un rápido montaje y traslado así como una buena ejecución de los ensayos. Dirección Técnica in situ de los ensayos de carga de los distintos anclajes, suministro de gatos hidráulicos y manómetros así como micrómetros mecánicos, para registrar datos y la elaboración de las distintas gráficas, y determinación de parámetros relevantes definidos en protocolos y procedimientos. Informe e interpretación de cada ensayo. Asesoramiento en la interpretación de los mencionados ensayos en cuanto a los requisitos de ingeniería estructural del proyecto.

- La rotura técnica se produce por fluencia de la  barra de anclaje y no por adherencia barra-lechada o lechada-roca.

- Las deformaciones residuales son bastante pequeñas y muestran que si bien se ha salido del período elástico reversible, se está apenas entrando en la fase no lineal del diagrama carga deformación.

Los ensayos llevados a cabo tuvieron como finalidad comprobar que el anclaje resista la carga de diseño mayorada en un 30%, no se registraron deformaciones más allá de alcanzada la misma.

Existe margen excedentario de resistencia tanto en cuanto a la capacidad barra-lechada como lechada-roca para las profundidades de anclaje consideradas, en todos los dispositivos ensayados a las cargas de diseño utilizadas.

El sistema de reacción consistió en una viga armada de 6 m de largo, apoyada sobre bloques de hormigón y una chapa de ½”.

Los comparadores fueron montados en una estructura independiente de 5 m de largo, apoyando sobre una placa solidaria a la barra e independiente del sistema de aplicación de carga.

El ensayo fue realizado según la metodología establecida en un  procedimiento constructivo documentado.

De acuerdo a los resultados, puede apreciarse lo siguiente:

- Todos los anclajes han sido dimensionados de manera conservadora para las cargas de diseño y las deformaciones resultantes son pequeñas.

La Facultad de Ingeniería por intermedio del LCCF proporcionó el personal y equipos necesarios para preparar y ejecutar los ensayos de carga referidos anteriormente. Planilla de controles, en acuerdo con la Empresa y la Dirección de Obra de la Empresa. Participando de las reuniones técnicas necesarias ante UTE para explicar los fundamentos de las propuestas de ensayos, procedimientos y métodos de control de calidad propuestos para el ensayo de anclajes.

El trabajo de campo y posterior análisis, abarcó la realización de los ensayos de barras instaladas del proyecto de la Línea de Alta Tensión en 500 kV a construirse entre la SE San Carlos y la frontera con Brasil. Los ensayos de homologación de anclajes verticales y anclajes inclinados para cimentaciones de torres autosoportadas, así como interpretarlos, informar sus resultados e identificar conclusiones.

Los ensayos fueron agrupados en pares donde la única diferencia es el método de instalación:

Método 1, se inyecta la lechada cementicia en la perforación y luego se introduce la barra. Método 2, se coloca primero la barra de anclaje dentro de la perforación y luego se inyecta la lechada cementicia.

Fecha: 2012 

El muelle estará estructurado en una losa de concreto reforzado de 333 m de largo y 34 m de ancho, dividida en tres módulos de similar longitud. La losa se apoya en 228 pilotes de 1 m de diámetro. Los pilotes de prueba se construyeron de forma que representen de manera fiel el proceso constructivo de los mismos y su condición de trabajo en etapa de servicio. El objetivo general de las pruebas de carga es verificar las capacidades de carga axial y los asentamientos asociados en pilotes semejantes a los de proyecto, de modo que se puedan validar los modelos de cálculo y el comportamiento esperado de la estructura del muelle. Esta verificación se realiza a través de la aplicación de cargas estáticas de compresión sobre pilotes de 1000 mm de diámetro mediante un sistema de reacción formado por un marco metálico anclado a 4 pilotes, midiendo los desplazamientos verticales en la cabeza de los pilotes de prueba al mismo tiempo que se realiza la medición de los esfuerzos en el concreto y el acero de refuerzo de los pilotes a distintas profundidades.

La implementación de un sistema de instrumentación permitió determinar, en forma separada, la fricción del fuste (pilote-suelo) para cada una de las Unidades Geotécnicas “estratos” y la resistencia de punta para cada uno de los incrementos de carga. CIMESA fue responsable de la diagramación del ensayo y supervisión general del mismo, así como de todo lo relativo a la instrumentación de pilotes realizada mediante sensores de cuerda vibrante tipo sister bars y strain gages.

Fue responsabilidad del LCCF la realización de la parte operativa de los ensayos, por medios mecánicos (gatos, comparadores mecánicos) así como la redacción del Informe Final.

Se construyeron dos pilotes de 1 m de diámetro en condiciones similares a los pilotes extremos del muelle a construir. El pilote de prueba 1 es representativo de los pilotes más alejados de la costa y por ello tiene una camisa exterior (evitando que se presente fricción entre el pilote y el suelo) su función es separar el pilote del terreno circundante en determinada profundidad y asi representar adecuadamente la falta de rozamiento de fuste en los primeros metros de los pilotes que están en agua. El pilote 2 representa a los pilotes de la cabeza del muelle que tendrían fricción y por tanto no tiene camisa exterior.

Además del registro de cargas y desplazamientos, en estos ensayos se dispuso instrumentar los pilotes con el fin de obtener información respecto a la colaboración de cada estrato en la resistencia total de los pilotes. Para la medición de tensiones se instrumentaron con strain gages y sister bars 8 secciones de los pilotes.

Las tensiones en el hormigón no se agotaron en ambos ensayos, por lo que el pilote incluso estructuralmente puede recibir cargas mayores. En cuanto a la cuota parte de cada tramo de suelo en la resistencia de los pilotes, la instrumentación nos permitió estimar la tensión rasante media fuste-suelo llevada por cada tramo.

Se han ensayado dos pilotes que representan las dos condiciones extremas de obra. En ambos casos la capacidad de los mismos es francamente excedentaria frente a los requisitos de proyecto y sus deformaciones asociadas a las cargas de servicio.

PALABRAS CLAVE:

 ensayos estáticos de carga

Fecha: 2012 

 El laboratorio de control de calidad de fundaciones, fue contratado por la empresa Galdemar S.A para la asesoría en lo referente al sistema de control de calidad de pilotaje de Planta de celulosa Montes del Plata, ubicada en Punta Pereira (Conchillas) departamento de Colonia.

Incluyendo las tareas de soporte técnico en Control de Calidad de Fundaciones de las Obras del Proyecto:

Se realizaron ensayos de integridad de pilotes por parte del lccf, por el método sónico (Pile Integrity Test) en forma simultánea con el avance de obra, por un número no menor a 400 pilotes (sobre los cuales se realizaron 13 ensayos de carga estáticos); Asesoramiento para ensayos de carga estáticos y dinámicos verticales a la compresión y/o tracción para calibración; Asesoramiento en la realización de ensayos de carga estáticos verticales a la compresión para control de la capacidad resistente real (control de ejecución del pilotaje); incluyendo asesorar en la definición de los distintos tipos de ensayos a realizar, en pilotes sometidos a compresión y tracción, de acuerdo a las disposiciones del cliente y proyectista. Esto comprende la definición de las normativas de respaldo, definición de los tipos de ensayo, establecimiento de protocolos de ensayo, informe e interpretación de los ensayos.

• Interpretación de los estudios de suelos y diagramas de hinca de tubo de los pilotes de cada zona (datos proporcionados por la Empresa);
• Interpretación del control de volumen de llenado de todos los pilotes, en cada zona, con determinación del diámetro medio por tramo.

Fecha: Mayo 2011
Departamento / Sección: Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Departamento de Ingeniería Geotécnica, IET
Participaron: Ing. Alvaro Gutiérrez, Ing. Christian Hoffmann, Bach. Cecilia Castelló, Bach. Santiago Giribaldi, Bach. Cecilia Montero y Jorge Camiño.

El Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones (LCCF) del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, realizo un ensayo dinámico de carga en un pilote de la obra de la nueva Terminal Colón, a solicitud de la empresa Stiler.

Fecha: 2011-2012
Departamento / Sección: Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”,Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, UruguayResponsable: Dr. Ing. Alvaro Gutiérrez
Equipo de Trabajo: MSc. Ing. Leonardo Abreu, Bach. Javier Belsito, Bach. Kevork Nalbandian, Bach.Elliot White, Bach. Cecilia Montero, Agustín Rodríguez, Juan Alvez.

Fecha: 2006
Departamento / Sección: Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones, Instituto de Estructuras y Transporte “Prof. Julio Ricaldoni”,Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, UruguayResponsable: Dr. Ing. Alvaro Gutiérrez
Equipo de Trabajo: MSc. Ing. Leonardo Abreu, Bach. Nicole Rytt, y Jorge Camiño. Colaboró por Corporación Santa María el Ing. Sebastián Viurrarena

El Laboratorio de Control de Calidad de Fundaciones del Instituto de Estructuras y Transporte de Facultad de Ingeniería, a solicitud de Corporación Santa María, realizó un ensayo estático a compresión en la zona del puerto de Ontur, localidad de Nueva Palmira.

Figura. Esquema y detalle del marco de reacción