Cimentaciones Profundas: Pilotes

Pieza larga a modo de estaca, de madera, hierro y hormigón armado, que se hinca en el terreno, bien para soportar una carga, transmitiéndola a capas inferiores más resistentes, bien para comprimir y aumentar la compacidad de las capas de tierra subyacentes.

3.1 Pilotajes

Un pilotaje es una cimentación constituida por una zapata o encepado que se apoya sobre un grupo de pilotes o columnas que se introducen profundamente en el terreno para transmitir su carga al mismo.

Los pilotajes se emplean cuando:

• El terreno resistente está a profundidades de 5 o 6 metros.
• El terreno es poco consistente hasta una gran profundidad.
• Existe gran cantidad de agua en el terreno.
• Hay que resistir acciones horizontales de cierta importancia.
• Se requiere reducir o limitar los asientos del edificio.
• Las cargas son muy fuertes o concentradas, como en el caso de torres sobre pocos soportes.

3.2 Tipología según el Procedimiento de Construcción

3.2.1 Pilotes Prefabricados

Estos se hincan en el terreno mediante máquinas del tipo martillo. Son relativamente caros, ya que deben ir fuertemente armados para resistir los esfuerzos que se producen en su transporte, izado e hinca. Pueden originar perturbaciones en el terreno y en las estructuras próximas durante su hinca. Tienen la ventaja de que la hinca constituye una buena prueba de carga.

3.2.2 Pilotes Moldeados in situ

Estos se realizan en perforaciones practicadas previamente mediante sondas de tipo rotativo. Generalmente son de mayor diámetro que los prefabricados y resisten mayores cargas.

3.3 Encepados

Los encepados constituyen piezas prismáticas de hormigón armado que transmiten y reparten la carga de los soportes o muros a los grupos de pilotes. Como en la actualidad se emplean, generalmente, pilotes de diámetro grande por razones económicas, el número de pilotes por cada encepado no suele ser muy elevado.

3.4 Clasificación de los Pilotes por su Forma de Trabajo

• Pilotes rígidos: aquellos que llegan hasta el firme, trabajando por compresión en la punta.
• Pilotes flotantes: los que no alcanzan el firme y resisten por adherencia o rozamiento de las paredes del fuste en el terreno.
• Pilotes semirrígidos: aquellos que, por llegar a un terreno poco firme, se considera que trabajan por carga en punta y por rozamiento de sus paredes simultáneamente.

3.5 Clasificación de los Pilotes según el Material

Pilotes de Madera

Después de haber sido empleados durante siglos, hoy en día están en desuso, salvo en aquellos países donde son abundantes los árboles adecuados. Se hincan en el terreno mediante golpes con el martinete, y para facilitar la penetración se da a la punta forma cónica e incluso se recubre con una pieza metálica denominada azuche. La cabeza debe protegerse durante la hinca mediante un zuncho de acero que evita la disgregación de las fibras por efecto de los golpes.

Estos pilotes pueden empalmarse a tope, introduciendo un azuche y uniéndolos mediante un pitón central y reforzando la unión con aros o manguitos metálicos.

Presenta como inconveniente el riesgo de pudrición por la acción bacteriana o por el ataque de xilófagos, fenómeno facilitado por las alternancias de humedad-sequedad. Sin embargo, un estado continuo de humedad favorece enormemente su conservación.

Pilotes Metálicos

Están constituidos por perfiles de acero con sección en T o en H, y también con distintas secciones huecas. Tienen gran capacidad de carga, dada la alta resistencia del acero. Se introducen en el terreno mediante hinca y se empalman por soldadura con gran facilidad. Para el problema de la corrosión existen hoy día instalaciones industriales y obras marítimas, siendo frecuente su uso en edificación.

Pilotes de Hormigón Armado

Prefabricados o Premoldeados

Son piezas ejecutadas en taller que se llevan a la obra en su estado definitivo para ser hincadas en el terreno mediante mazas de 3 a 4 toneladas, las cuales se dejan caer desde una altura de unos dos metros. Se pueden fabricar hasta 14 metros de longitud, máxima permitida para el transporte con permiso especial. Si se precisan mayores longitudes, se empalman durante el proceso de hinca mediante la soldadura de unos anillos metálicos situados en sus extremos.

Las secciones más apropiadas son la circular, cuadrada, hexagonal y octogonal. La cabeza y la punta van protegidas respectivamente por un zuncho y un azuche metálicos.

Estos pilotes tienen las siguientes ventajas respecto a los fabricados in situ:

• Mayor rapidez de ejecución de la obra, al tiempo que una gran limpieza.
• Mayor capacidad de carga, ya que se ejecutan con hormigoneras de alta resistencia, en un proceso perfectamente controlado.

Como inconvenientes podemos citar:

• Resultan inadecuados para atravesar terrenos que contengan áridos de gran tamaño y otros obstáculos, tales como restos de cimentaciones antiguas.
• Pueden desfigurarse e incluso partirse durante la manipulación o la hinca.
• Producen ruidos y vibraciones durante el proceso de hinca.