Pruebas de carga estática de pilotes en América Central

Las cimentaciones profundas se proyectan y se diseñan habitualmente en base a las cargas que transmitirá la estructura a construir y a los parámetros resistentes del terreno estimados mediante reconocimientos geotécnicos. Estos suelen incluir ensayos de laboratorio sobre muestras del terreno extraidas en sondeos, y también ensayos «in situ»  por diferentes técnicas. Toda esta información se utiliza después en el diseño de la cimentación profunda mediante diferentes métodos de cálculo y modelos matemáticos.

Al terminar este proceso de diseño del pilotaje, es frecuente que queden dudas sobre la resistencia real de los pilotes que se van a construir. Los motivos son variados:

• Diferentes métodos de cálculo pueden llegar resultados finales dispares.
• Los reconocimientos geotécnicos realizados pueden ser incompletos, lo que genera dudas sobre la idoneidad de los parámetros introducidos en el cálculo y, por lo tanto, sobre los resultados obtenidos.
• Las metodologías utilizadas para la extracción de muestras de suelo en sondeos, su transporte y su manejo en laboratorio, no siempre garantizan que los parámetros geotécnicos obtenidos en los ensayos y utilizados en los cálculos sean los reales del terreno, lo que genera incertidumbre en los resultados.
• Los métodos de construcción de los pilotes pueden ser muy variados, y su efecto sobre las propiedades resistentes del suelo en el entorno del pilote también, por lo que en ocasiones quedan dudas sobre su influencia en la resistencia real del pilote.

Además, las normas y códigos de diseño de cimentaciones por pilotes -como el CTE español- establecen coeficientes de seguridad y cargas admisibles diferentes en función de si se realizan o no ensayos y pruebas sobre los pilotes terminados, y dependiendo también de la tipología de los ensayos y las pruebas.

Por todo ello, es cada vez más frecuente que se realicen pruebas de carga de algunos pilotes para comprobar el diseño realizado en fase de proyecto, e incluso que se diseñen los pilotes en base a los resultados de pruebas de carga previas. El método tradicional de realizar pruebas de carga es el método estático, utilizando cilindros hidráulicos para aplicar una carga vertical en la cabeza del pilote por escalones sucesivos hasta una carga máxima prefijada, midiendo los asentamientos de la cabeza con dispositivos electrónicos y mecánicos. También es habitual medir el estado tensional del pilote a diferentes profundidades para comprobar la transferencia de carga al terreno por fuste y por punta durante la prueba.

Hace unos meses hemos colaborado con un laboratorio centroamericano en la realización de pruebas de carga estática en pilotes de un muelle portuario en Guatemala. En concreto, nuestra aportación ha sido la siguiente:

• Diseño y suministro del sistema de carga del pilote, formado por un cilindro hidráulico de 6400 kN de capacidad de carga y una centralita con bomba hidráulica, así como todas las mangueras y accesorios.
• Diseño y suministro del equipo de medida de fuerza, formado por un manómetro y por un sistema electrónico de medida de la carga aplicada.
• Diseño y suministro del sistema de medida de asientos en cabeza del pilote, formado por sensores electrónicos de desplazamiento con soportes magnéticos.
• Diseño y suministro del sistema de medida de carga que llega en cada momento a varias secciones del pilote a diferente profundidad.
• Diseño y suministro del sistema electrónico de adquisición automática de datos y del software para el manejo y presentación de los datos adquiridos en tiempo real.
• Redacción del procedimiento detallado de la prueba, para su aprobación por los responsables de la obra, así como consultoría general sobre las pruebas.
• Formación del personal técnico del cliente en la realización de las pruebas estáticas de carga de pilotes, desplazándonos a Guatemala para realizar la primera prueba de manera conjunta.
• Supervisión de los informes de resultados de las pruebas.

Con nuestra colaboración, nuestro laboratorio cliente ha puesto en marcha una nueva especialidad de pruebas de ámbito geotécnico que le permiten estar en situación destacada dentro del sector de la geotecnia en América Central, y las entidades promotora y contructora del muelle pilotado han adquirido información relevante para optimizar el proyecto.