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Carlos Fernández Tadeo. CFT
& Asociados, S.L., Marzo 2007
El
recientemente aprobado Código Técnico de la Edificación, en su
documento sobre cimentaciones, incorpora algunas referencias
significativas a los ensayos de pilotes. Las más importantes son las
siguientes:
Coeficientes de seguridad
En su
artículo 2.4 el CTE DB-SE C describe los coeficientes de seguridad
generales a utilizar en el proyecto geotécnico. En lo referente a
pilotes indica los siguientes coeficientes parciales γR
de minoración de la resistencia del terreno al
hundimiento
| Método de
dimensionado |
Convencional (1) |
Pruebas de carga
(2) |
| Carga persistente o
transitoria |
3,0 |
2,0 |
| Carga extraordinaria |
2,0 |
1,5 |
siendo,
(1)
Métodos de cálculo basados en ensayos de campo o fórmulas
analíticas (largo plazo).
(2)
Métodos de cálculo basados en fórmulas analíticas (corto
plazo), métodos basados en pruebas de carga hasta rotura y métodos
basados en pruebas dinámicas de hinca con control electrónico de la
hinca y contraste con pruebas de carga.
Resulta evidente la gran ventaja económica que suponen los
ensayos de carga estáticos y dinámicos en un proyecto en el que haya
un número significativo de pilotes.
Tope estructural
En su
artículo 5.3.8 el CTE DB-SE C especifica que con un control adecuado
de la integridad, los pilotes perforados podrán ser utilizados con
topes estructurales un 25% mayores que los especificados con
carácter general. De nuevo la realización de ensayos, esta vez de
integridad estructural, significa en la mayoría de los casos una
economía importante en la construcción. Ello se debe a que permiten
reducir el margen de incertidumbre en la ejecución del pilotaje -que
siempre es un trabajo complejo y sujeto a imprevistos- lo que se
traduce en una mayor confianza en el elemento estructural de
cimentación y, por tanto, en una asignación de mayor carga de
trabajo.
A
continuación figura una tabla deducida del CTE con las tensiones del
hormigón trabajando a su tope estructural, según se realicen o no
ensayos de integridad.
| Tipo
de pilote |
Tensión en el tope estructural
(MPa) |
| Sin
ensayos de integridad |
Con
ensayos de integridad |
| Hincado de hormigón
armado |
0,30
fck |
0,30
fck |
| Perforados (3) |
Apoyo en suelo
firme |
Apoyo en
roca |
Apoyo en suelo
firme |
Apoyo en
roca |
| Entubados |
5 |
6 |
6,25 |
7,5 |
| Lodos |
4 |
5 |
5 |
6,25 |
| En seco |
4 |
5 |
5 |
6,25 |
| Barrenados sin control de
parámetros |
3,5 |
- |
4,38 |
- |
| Barrenados con control de
parámetros |
4 |
- |
5 |
- |
(3)Válidos para hormigón HA-25, para otros hormigones se
pueden tomar valores proporcionales.
Tipos de ensayos de integridad
En sus
artículos 5.4.2 y 5.4.4 el CTE DB-SE C dice que los ensayos de
integridad tienen por objeto verificar la continuidad del fuste del
pilote y la resistencia mecánica del hormigón. Pueden ser de dos
tipos:
a) ensayos de eco o sónicos por reflexión y por impedancia, o
de baja deformación
b) ensayos sónicos por
transparencia, o cross-hole sónicos
Las
nomenclaturas son variadas en la literatura internacional y en la
comercial de las empresas que suministran equipos o realizan
ensayos, pero queda claro que se refiere en el primer caso a los
ensayos con onda sónica producida por el golpeo de la cabeza del
pilote con un martillo de mano, y en el segundo a los ensayos
“cross-hole” mediante ondas ultrasónicas entre un emisor y un
receptor que descienden por tubos embebidos en el hormigón del
pilote.
Frecuencias de ensayos de integridad
En el
mismo artículo 5.4.2 el CTE DB-SE C establece el número mínimo de
ensayos siguiente:
a) con carácter general: 1 por cada 20
pilotes
b) pilotes aislados con
diámetros entre 45 y 100 cm: 2 por cada 20 pilotes
c) pilotes aislados con
diámetro superior a 100 cm: 5 por cada 20 pilotes
Se
trata de frecuencias de muestreo muy bajas, que no son las
habituales admitidas internacionalmente. En cimentaciones pilotadas
el CTE está especificando solo un 5% de pilotes ensayados, mientras
que internacionalmente se especifica un mínimo de un 30%. Y aún así
se trata de un muestreo escaso, ya que lo usual es ensayar el 100%,
al menos con el método sónico con martillo de mano. Ello es debido a
que los fallos en la ejecución de los pilotes no suelen ser de
carácter generalizado, que son los que se detectan con un muestreo,
sino que suelen ser puntuales en algún pilote que, por motivos
variados, haya quedado mal ejecutado; pero estos fallos no se
detectan con un muestreo, y menos si es un muestreo muy somero.
Además, el coste de los ensayos es casi el mismo en un muestreo
pequeño que en un control total, ya que los ensayos sónicos con
martillo de mano son muy rápidos de ejecutar, lo que hace que el
incremento de coste por ensayar más pilotes en un mismo
desplazamiento del técnico especialista a obra sea pequeño comparado
con el beneficio de ensayar todos los pilotes.
Pruebas dinámicas de hinca
En su
artículo 5.4.4, dedicado también a los ensayos de pilotes, el CTE
DB-SE C considera necesario realizar pruebas dinámicas de hinca
contrastadas con pruebas de carga estáticas en los pilotes
prefabricados hincados utilizados en la cimentación de edificios de
categorías C-3 y C-4, que corresponden a las construcciones de más
de 10 plantas, sin contar los sótanos, y los conjuntos monumentales
o singulares.
Como
se puede comprobar por lo expuesto anteriormente, los ensayos de
integridad y las pruebas de carga de pilotes han sido confirmados
por el CTE como elementos imprescindibles para el proyecto y el
control calidad de las cimentaciones profundas. La realización de
pruebas dinámicas y los ensayos de integridad son trabajos altamente
especializados que deben ser realizados por ingenieros y empresas
independientes con experiencia en estos controles, según criterios y
normativas reconocidos internacionalmente.
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