Micropilotes: Conceptos Fundamentales

Los micropilotes son elementos estructurales esbeltos diseñados para transmitir las cargas de una estructura a estratos de suelo más profundos y competentes.

Ventajas de los Micropilotes

• Rapidez y Economía: Su ejecución es ágil y, en comparación con otros sistemas, genera mínimas molestias en la obra.
• Versatilidad en la Ejecución: Facilitan la perforación en ángulos inclinados, similar a la de un sondeo.
• Trabajo por Fuste: Dada su esbeltez, operan casi exclusivamente por rozamiento lateral (fuste), lo que permite que la punta se apoye en un estrato más compacto sin depender exclusivamente de la resistencia por punta.

Desventajas de los Micropilotes

• Relación Coste-Carga: La relación entre el coste y la carga admisible puede ser superior en un micropilote en comparación con un pilote convencional.
• Sensibilidad al Agua: Su comportamiento puede verse afectado negativamente por la filtración de grandes volúmenes de agua en la excavación.
• Dependencia de la Ejecución: La calidad y el rendimiento del micropilote están intrínsecamente ligados a la rigurosidad del proceso de ejecución.

Aplicaciones Comunes de los Micropilotes

Los micropilotes son una solución idónea en diversas situaciones:

• Cuando los estratos superficiales del terreno carecen de la capacidad de soporte necesaria para las cargas transmitidas por la estructura.
• En proyectos donde las cargas son reducidas o el espacio disponible para la cimentación es limitado.

Socalce con Micropilotes

El socalce o recalce de estructuras mediante micropilotes es una técnica de refuerzo que generalmente implica la perforación de las fundaciones existentes por los costados. Los micropilotes se instalan con una cierta inclinación respecto a la vertical para optimizar la transmisión de cargas y la estabilidad.

Comportamiento Físico de los Micropilotes

• Elevada fuerza de rozamiento generada por el fuste.
• Diámetro variable del cuerpo inyectado, adaptándose a las condiciones del terreno.
• Mínima resistencia a momentos flectores, lo que los hace más adecuados para cargas axiales.
• Capacidad para atravesar obstáculos subterráneos.

Conclusiones sobre los Micropilotes

• Es un método que no requiere la construcción de elementos estructurales adicionales complejos para su ejecución.
• Son versátiles, aptos para espacios reducidos y ejecución en ángulos inclinados, lo que contribuye a aumentar la capacidad de soporte frente a fuerzas horizontales, como las sísmicas.
• No siempre responden óptimamente a exigencias de control de deformaciones muy estrictas; por ello, la calidad y el rendimiento del micropilote dependen en gran medida de la rigurosidad de su proceso constructivo.
• Permiten un aumento significativo de la capacidad portante al disponerlos en grupos, siempre que se respete un espaciamiento adecuado entre ellos.

Definiciones Clave en Cimentaciones Profundas

Socalces

Los socalces son elementos estructurales verticales cuya función principal es trasladar las cargas de una estructura a un punto del terreno compatible con los requisitos del proyecto, generalmente para reforzar o recalzar cimentaciones existentes.

Entibaciones

Las entibaciones son estructuras temporales o permanentes encargadas de contener los empujes laterales del terreno en excavaciones. Actualmente, es frecuente encontrar el uso de tensores o anclajes para complementar su función.

Pilotes y Cimentaciones Profundas en Edificación

Las cimentaciones profundas y los pilotes representan un conjunto de tecnologías esenciales en obras de edificación, ofreciendo soluciones robustas a problemas de cimentación, mejora de terreno, entibaciones y socalces de estructuras. Entre las tecnologías más comúnmente empleadas se encuentran:

• Anclajes postensados
• Micropilotes para cimentaciones profundas
• Muros pantalla
• Pilotes excavados
• Muros berlineses

Clasificación de los Pilotes

Según su Forma de Trabajo:

• Pilotes Rígidos de Primer Orden: Son aquellos cuya punta alcanza un estrato de terreno firme, transmitiendo la carga aplicada en la cabeza directamente a este. La acción lateral del terreno contribuye a eliminar el riesgo de pandeo.
• Pilotes Flotantes: Su punta no llega a un estrato firme, quedando hincados en terreno suelto y resistiendo principalmente por adherencia o rozamiento lateral. Su capacidad resistente es función de la profundidad, el diámetro y las características del terreno. Se emplean en terrenos de resistencia media a baja, donde la carga se transmite fundamentalmente por rozamiento a través del fuste.
• Pilotes Semirrígidos: Aquellos cuya punta llega a un estrato firme, pero este se encuentra a gran profundidad o su firmeza es limitada, lo que lleva al pilote a resistir simultáneamente por punta y por adherencia.

Según su Forma de Ejecución:

• Pilotes de Hinca Prefabricados: Se instalan en el terreno mediante máquinas que aplican golpes de maza o martillos neumáticos. Son elementos prefabricados, constituidos por tramos ensamblables. Es crucial que la operación de hincado se realice siempre desde el interior hacia el exterior de la zona de trabajo para evitar desplazamientos indeseados del terreno.

Según el Sistema Constructivo:

• Pilotes Prefabricados Hincados o Apisonados: Se ejecutan mediante el desplazamiento del terreno.
• Pilotes Excavados o Perforados: Se construyen a partir de la extracción de tierras y posterior relleno con hormigón armado.

Según el Diámetro del Pilote:

1. Micropilotes: Diámetro menor de 200 mm (20 cm).
2. Pilotes Convencionales: Diámetro entre 300 mm y 600 mm (30 cm a 60 cm).
3. Pilotes de Gran Diámetro: Diámetro mayor de 800 mm (80 cm).
4. Pilotes Pantalla: De sección pseudorectangular.
5. Pilotes de Sección en Forma de Cruz.

Muros Pantalla

Los muros pantalla son elementos de contención que se utilizan tanto de forma temporal como definitiva en excavaciones, especialmente en presencia de nivel freático. Constituyen un tipo de cimentación profunda muy empleado en edificios de gran altura, funcionando eficazmente como muros de contención y ofreciendo ventajas significativas en términos de ahorro de costes y optimización del espacio en superficie.

Muro Berlinés

El muro berlinés es una técnica de entibación que consiste en el hincado de perfiles metálicos tipo H o I, generalmente separados a una distancia aproximada de 1.5 metros entre sí. Entre estos perfiles verticales se colocan tablones de madera (o elementos prefabricados de hormigón) para contener el terreno y evitar su desprendimiento durante la excavación.