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• Abigail Amanda

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Micropilotes 1. DEFINICION Los micropilotes son elementos de cimentaciones profundas, de sección circular y pequeño diámetro, de hasta 350 mm, con una alta capacidad portante a compresión, que transfieren las cargas al terreno en profundidad. De igual modo, los micropilotes pueden ser diseñados para soportar esfuerzos de flexión y cortante, e incluso de tracción. Son perforados en el terreno, armados con una tubería de acero de alta resistencia, perfiles o barras e inyectados con lechada o mortero de cemento, que recubre la armadura y que consigue una óptima adhesión al terreno. La inyección del micropilotes se realiza siempre por circulación inversa, bombeándose desde la central de fabricación de lechada y mediante el empleo de batidoras de alta turbulencia de manera que la inyección se realiza por el interior de la armadura hasta el fondo del taladro ascendiendo por el espacio anular existente entre la armadura y el varillaje de perforación, desplazando al exterior el posible detritus de perforación. El sistema de inyección puede ser única (IGU), o bien puede ser repetitiva (IR) o repetitiva y selectiva (IRS) de forma que la inyección se realiza a través de válvulas o manguitos distribuidos por el fuste de la armadura. Las capacidades mecánicas varían dependiendo tanto de las dimensiones del micropilote, de la armadura empleada, así como del perfil geotécnico del terreno. Se han ejecutado micropilotes de capacidades superiores a 200 Tn. Se trata de una técnica de gran versatilidad, muy especialmente en espacios reducidos y restricciones de altura, en cimentaciones profundas no aptas para otras técnicas debido a la heterogeneidad del terreno, en aquellos casos en los que no puedan utilizarse maquinaria pesada, o cuando se necesiten minimizar los efectos negativos sobre las estructuras existentes.

2. FASES DE EJECUCIÓN

1. Perforación y limpieza. Existen distintos métodos: - A rotación: con widia, diamantes o tricono. - A roto percusión: con martillo en fondo. - Con hélice continua. 2. Introducción de la armadura. Los tipos de armaduras pueden ser barras, tubos (más frecuentes) o una combinación. El diámetro del tubo suele ser de 150 mm. 3. Puesta en obra del mortero. 4. Inyección. La inyección se realiza en un determinado número de fases en función del tipo de terreno: - En rocas: Dos fases. - En suelos compactos: Tres fases. - En suelos blandos: Cuatro fases.

 Ámbito geotécnico Ámbito geotécnico: Una de las grandes ventajas de la ejecución de micropilotes es su adecuación a cualquier tipo de suelo o roca, empleando diferentes sistemas de perforación en función del terreno existente. 3. PRINCIPALES APLICACIONES Las aplicaciones más usuales de los micropilotes en obras de carretera, que se recogen en esta Guía, son las que se indican en este apartado; así, en lo sucesivo, se estudiará el empleo de los micropilotes como: a) Estructuras de cimentación: pueden emplearse tanto en obra nueva como en recalces, reparaciones, etc., de estructuras preexistentes: —

Obras de nueva planta: su campo de aplicación fundamental son las estructuras con espacio de trabajo reducido o acceso complicado, los terrenos difíciles de perforar por intercalación de niveles rocosos, bolos o bloques de grandes dimensiones, etc. Los micropilotes transmiten las cargas de manera menos concentrada y más uniforme que los pilotes, pudiendo suponer una ventaja en determinadas circunstancias, como por ejemplo en zonas constituidas por roca alterada, etc.

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Obras de reparación, refuerzo, rehabilitación, mejora o recalce de estructuras pre- existentes: incluye la remodelación de aquéllas que presentan incrementos de las solicitaciones, la actuación frente a determinadas patologías geotécnicas, etc.

FIGURA 1.1. EJEMPLO DE CIMENTACIÓN DE NUEVA PLANTA CON MICROPILOTES

FIGURA 1.2. EJEMPLOS DE RECALCE DE CIMENTACIONES PREEXISTENTES MEDIANTE MICROPILOTES

b) Estructuras de contención o sostenimiento del terreno: normalmente se disponen formando alineaciones o grupos numerosos con varias inclinaciones, se encepan en cabeza y se acompañan de anclajes u otras unidades de obra. Se sitúan en un mismo plano (generalmente vertical) o formando abanico.

FIGURA 1.3. EJEMPLO DE MICROPILOTES COMO ESTRUCTURA DE CONTENCIÓN O SOSTENIMIENTO

c) Estabilización de taludes o laderas: se disponen formando alineaciones o grupos numerosos con varias inclinaciones y se encepan en cabeza, pudiendo ir acompañados de anclajes u otras unidades de obra. Producen una mejora del coeficiente de seguridad global de los taludes o laderas por in- cremento de la resistencia al corte de las mismas, evaluada según potenciales superficies de rotura, que comprenden secciones transversales a la alineación de micropilotes.

FIGURA 1.4. EJEMPLO DE MICROPILOTES PARA ESTABILIZACIÓN DE TALUDES O LADERAS

d) Paraguas de sostenimiento: ejecutados como sostenimiento del terreno en la excavación de túneles, normalmente antes de la fase de avance, bien con carácter general en toda una obra, en emboquilles, zonas de especial dificultad, etc.

e) Mejora del terreno: pretenden el aumento de la capacidad de soporte global de una masa de terreno y la reducción de asientos de las estructuras, cimentadas posteriormente sobre el mismo.

FIGURA 1.6. EJEMPLO DE MICROPILOTES COMO MEJORA DEL TERRENO

4. MATERIALES a. Armadura: La armadura de los micropilotes considerados en esta estará constituida por un tubo de acero estructural, pudiendo estar complementada por una o varias barras corrugadas de acero situadas en su eje, o dispuestas en torno al mismo. Según el proceso de fabricación empleado, la armadura tubular deberá cumplir lo especificado en una de las dos normas siguientes, según el caso de que se trate: — UNE EN 10210. Perfiles huecos para construcción, acabados en caliente, de acero no aleado de grano fino. — UNE EN 10219. Perfiles huecos para construcción, conformados en frío, de acero no aleado y de grano fino. En obras permanentes no se reutilizarán, como armaduras tubulares, perfiles procedentes de campañas petrolíferas, sondeos, o cualquier otra aplicación. Sin embargo, en obras auxiliares, en las que la función resistente se desempeñe en un plazo muy corto, se podrá contemplar el uso de esos materiales siempre que cumplan los mismos requisitos que los exigidos a las armaduras tubulares nuevas.

b. Lechada y Mortero de cemento: El cemento para la fabricación de lechadas y morteros cumplirá lo especificado en las vigentes instrucciones para la Recepción de Cementos (RC), Hormigón Estructural (EHE) y artículo 202 del Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes. - Los cementos a utilizar para las lechadas y morteros de cemento serán los especificados por la EHE para cimentaciones de hormigón armado y su clase resistente será al menos 42,5 N. En caso de existir sustancias agresivas en el terreno, el cemento a utilizar deberá ser resistente al ataque de las mismas. El agua de amasado y los aditivos deberán cumplir asimismo las especificaciones de la EHE. - Se definen las lechadas como mezclas de cemento, agua y aditivos en su caso. Asimismo se denominan también lechadas, aquellas mezclas que incluyan la adición de polvo mineral o arena de tamaño inferior a dos milímetros (2 mm) en cantidad, inferior en peso, a la total de cemento de la mezcla. Las mezclas que incluyan áridos que superen las limitaciones anteriores de tamaño máximo o de peso total, serán consideradas como morteros. c. Protección contra la corrosión Las armaduras de los micropilotes y el resto de elementos metálicos de los mismos, como por ejemplo los de unión, deberán estar protegidos frente a la corrosión durante su vida útil. El sistema de protección considerado se basa en la disposición de un recubrimiento mínimo de la armadura, mediante lechada o mortero de cemento y en la consideración de una reducción del espesor de acero debida a la corrosión.  Ámbito de aplicación    

Obras Hidráulicas Puentes Estructuras Edificaciones Obras Ferroviarias Carreteras

 Ensayos Los tipos de prueba de carga más usuales son:  Ensayo de carga axial de compresión  Ensayo de carga axial de tracción  Ensayo de carga lateral 5. CONCLUSIÓN

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VENTAJAS EN DISEÑO Pueden ser utilizados en suelos duros, suaves y en materiales con bloques de roca Sistema fiable Diseño rápido y seguro Versátil VENTAJAS EN PUESTA DE OBRA

 Gran rendimiento de obra  Pueden ser utilizados en suelos duros, suaves y en materiales con bloques de roca  No requieren grandes excavaciones  Pueden soportan cargas importantes