Descubre como se logra una mayor resistencia en comparación con una zapata soportada por suelo no reforzado con las Pilas de Grava Geopier®.
Las cargas laterales se aplican a los sistemas de cimentación por viento o eventos sísmicos y por presiones laterales de la tierra. Las cimentaciones superficiales soportadas por las Columnas de Grava Compactada con los sistemas Geopier® proporcionan resistencia a las cargas laterales utilizando mecanismos idénticos a los aplicables a las cimentaciones superficiales convencionales.
Estos mecanismos incluyen la presión pasiva de la tierra adyacente a las zapatas y la resistencia al deslizamiento a lo largo de la base de las zapatas. Sin embargo, debido a la alta concentración de esfuerzos en los elementos Geopier® y el alto ángulo de fricción del agregado, se logra una mayor resistencia en comparación con una zapata soportada por suelo no reforzado con Columnas de Grava Geopier®
¿Cómo se construyen las Columnas de Grava Geopier?
Las Pilas de Grava Compactada Geopier® se construyen perforando un volumen de suelo comprimible para crear una cavidad y luego apisonando agregados seleccionados en la cavidad en capas delgadas. La construcción Geopier® da como resultado una columna de agregado muy densa, en la que el agregado tiende a dilatarse cuando se somete a esfuerzos cortantes. Este proceso de construcción permite un alto nivel de confianza en el diseño del ángulo de fricción utilizado para el agregado Geopier® apisonado.
Resistencia al corte de las Columnas de Grava Compactada Geopier
Las pruebas de corte directo a gran escala realizadas en Pilas de Grava Compactada Geopier® de 30 pulgadas de diámetro y las pruebas triaxiales de laboratorio a pequeña escala realizadas en muestras reconstituidas demuestran que el ángulo de fricción interna para las Columnas de Grava Compactada Geopier® varía de 49 grados a 52 grados, según la gradación. Los resultados obtenidos de las pruebas de corte directo a gran escala realizadas en Columnas de Grava Geopier® se muestran en la Figura 3. Se probaron elementos Geopier® construidos con grava bien graduada y grava de grado abierto (#57).
Los resultados de la prueba, ilustrados en la Figura 4, indican un ángulo de fricción interna de 51 grados. Los altos ángulos de fricción medidos en las pruebas de campo y laboratorio se atribuyen a la alta densidad y al comportamiento dilatante del agregado producido durante el apisonamiento de alta energía de la piedra triturada utilizada en los elementos Geopier®.
Resistencia de carga lateral
Las cargas laterales transmitidas a los cimentaciones superficiales son resistidas por la resistencia al deslizamiento a lo largo de la base de los cimientos y por la presión pasiva de la tierra que se desarrolla en el frente del cimiento a medida que se empuja hacia los suelos adyacentes (Figura 5). Los cálculos indican que el componente de resistencia a la carga lateral proporcionado por la resistencia al deslizamiento suele ser mucho mayor que el componente proporcionado por el empuje pasivo del suelo.
Conclusiones
Las Columnas de Grava Compactada con los sistemas Geopier incrementan la resistencia a las cargas laterales al incrementar la resistencia al deslizamiento en la base de la cimentación superficial debido a la alta concentración de esfurezos en los elementos Geopier® y el alto ángulo de fricción del agregado.
Referencias
Fox, N.S and M.J. Cowell (1998). Geopier Soil Reinforcement Manual, Geopier Foundation Company, Inc Wissmann, KJ and NS Fox (2000) “Design and analysis of short aggregate piers to reinforce soils for foundation” Geotechnical Colloquium, Technical University Darmstad, Germany, March 25, 2000