Pandeo de micropilotes I. Terrenos blandos

Cualquier elemento estructural sometido a compresión es susceptible de pandeo. El caso típico son las columnas o pilares. Los pilotes y micropilotes, al estar en mayor o menor medida confinados por el terreno son menos susceptibles de pandear, especialmente los pilotes, por su mayor diámetro. En consecuencia, nos centramos en los micropilotes y aplicamos la Guía para el proyecto y ejecución de proyectos en obras de carretera . En el artículo 3.6.1 Resistencia estructural de los micropilotes a compresión, la guía ofrece la siguiente expresión: El numerador suma la resistencia del mortero o lechada, de la armadura tubular y del armado interior. El denominador reduce la resistencia en función del tipo de ejecución. Pero lo que nos importa aquí es el factor R, un factor empírico que reduce la resistencia por efecto del pandeo. El factor R, que obviamente no puede superar la unidad, depende únicamente de un parámetro que llama CR, tabulado en la propia guía. La captura muestra la tabla con los valores de R correspondientes. En resumen, en suelos bastante blandos, como fangos o turbas, la resistencia del micropilote puede reducirse más de un 40 %, en suelos medios menos de un 20 %. Por ejemplo, supongamos un micropilote de 18 cm con armadura TM-80 114.3x9, sin pérdida de resistencia en juntas, en un suelo arcilloso con su=25 kPa por encima del nivel freático. La resistencia del micropilote sin considerar pandeo sería: Para un suelo arcilloso con su=25 kPa consideramos CR=8

Por lo tanto y

Resumiendo:

Para su=15 kPa habría sido CR=12, R=0.75 y Nc,Rd=355 kN, es decir, la reducción sería un 25 %. Vemos que, aunque es una reducción apreciable, no es drástica. De hecho, factores como el tipo de junta o el tipo de perforación (con lodos, con revestimiento…) podrían afectar más. Obviamente, la cosa se vuelve más delicada en de que no haya terreno alrededor: en el mar o lago, atravesando cavidades del terreno o por excavación posterior . En este caso, el terreno no ayuda y el micropilote es casi como un pilar. La guía contempla este caso en la última fila de la tabla y CR=H/DR, es decir, el cociente entre la altura libre del pilote y el diámetro de la tubería (o de la camisa perdida, si hay). Para hacernos una idea, considerando el pilote anterior con tubo 114.3x9, para una longitud libre de 4.55 m tenemos

CR=H/DR=4550/114.3=40 y R=1.07-0.027×40=0

 

es decir, la resistencia del micropilote se anula.

Ciertamente, no es una sorpresa, un tubo de menos de quince centímetros de diámetro con una altura libre de más de cuatro metros se intuye inestable solo con mirarlo. Ahora bien, esto no solo se aplica para pilotes sin terreno alrededor, la misma fila de la tabla se aplica también para un terreno considerado inestable. Ahora bien ¿qué es un terreno inestable? La nota 22 dice: Para analizarlo en detalle, lo veremos en la segunda parte de esta entrada. Guía para el proyecto y ejecución de proyectos en obras de carretera, MFOM (España), 2005 Pandeo de micropilotes que sustentan estructuras, Blog Geojuanjo, 2013