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CONTENIDO

1.- TRATAMIENTOS POR INCLUSIONES EN EL TERRENO.

2.- PRECARGA.

3.- MTODOS DINMICOS DE MEJORA.

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1. TRATAMIENTOS POR INCLUSIONES EN ELTERRENO

MEJORAN CARACTERSTICAS GEOTCNICAS:

RESISTENCIA A TRACCIN.

DEFORMABILIDAD. RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE.

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TIPOS DE INCLUSIONES

MATERIALES M ETLICOS

PERFILES REDONDOS CABLES CARRILES BANDAS MALLASACTIVOS

PASIVOS

MAT ERIALES POLIM RICOS

MALLASGEOTEXTILES CABLES FIBRAS

PASIVOS

BANDAS

VEGETALES

OTROS MAT ERIALES

HORMIGN ARMADO MICROPILOTES J ET-GROUTING

PASIVOS

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1.1- CLAVETEADO DE SUELOS

ARMADO DEL TERRENO MEDIANTE BARRAS DEACERO CORRUGADO.

EL REFUERZO QUE PROPORCIONA AL TERRENO

DEPENDE DE LAS CONDICIONES DE ROTURA DELACERO.

MEJORA LA RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTEDEL TERRENO.

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ENCLAVAMIENTO EN SUELOSSUPERFICIE DE CORTE

BARRA INICIAL

BARRA DEFORMADA

ZONA B

ZONA B

ZONA A

CORTANTE MAX.

MOMENTO MAX.

o

F

N

Mmax

B

BN

C= 0

AN M = 0

Cmax

NA

LA ZONA DE AGOTAMIENTO DE LA BARRA, (A B) DEPENDE:

- RIGIDEZ RELATIVA TERRENO ANCLAJE.

- NGULO ENTRE BARRA Y SUPERFICIE DE CORTE.o- ADHERENCIA ENTRE BARRA Y TERRENO.

- LONGITUD DE ANCLAJE.

MEJ ORA DE LA RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE

N =A ESFUERZO NORMAL EN BARRA A (PRETENSADO + INDUCIDO)

ESFUERZO CORTANTE EN BARRA AC =

= NGULO DE ROZAMIENTO DEL TERRRENO

T = N Asen ( + )F

cn+ C

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LONGITUD DE ANCLAJE SE OBTIENE SEGN

ABACOS (P.E. CLOUTERRE - 91).

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ASPECTOS DEFORMACIONALES

A - MEJORA DEL MDULO DE DEFORMACIN EN EL TRAMO ELSTICO. B - AUMENTO DE LA CARGA DE ROTURA. C - AMPLIACIN DEL LMITE DE COMPORTAMIENTO ELSTICO O

CUASIELSTICO.

A

C

CARGA

A

SIENTO

B

CON REFUERZO

SIN REFUERZO

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FACTORES QUE INFLUYEN:

TIPO DE SUELO. CUANTA, TIPO Y SITUACIN DEL REFUERZO.

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1.2- INCLUSIONES DE TIPO POLIMRICO.

DERIVADOS DEL PETRLEO (POLIESTIRENO, PVC,PP, PE, P.E.S., P.A., P.A.R.) CON ADITIVOS.

PRODUCTOS TERMINADOS: MICROPRODUCTOS:

UNIDIMENSIONALES: Fibras, filamentos. BIDIMENSIONALES: Micromallas.

MACROPRODUCTOS:

UNIDIMENSIONALES: Cables, bandas, varillas. BIDIMENSIONALES: Geomallas, geotextiles, geoentramados y

georredes. TRIDIMENSIONALES: Bloques (Poliestireno), entramados.

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GEOTEXTILES: TEJIDOS:

MONOFILAMENTOS.

MULTIFILAMENTOS NO TEJIDOS:

AGUJETEADOS.

SOLDADOS.

MORFOLOGA Y DIMENSIONAMIENTO DEPENDE: RESISTENCIA A TRACCIN. DEFORMABILIDAD. FLUENCIA.

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RESISTENCIA A LA ROTURA VARA ENTRE 100KG. Y 100 T. POR METRO DE ANCHURA.

ALARGAMIENTO EN ROTURA ENTRE 10% Y 70%.

ALTO GRADO DE FLUENCIA.

MAYOR RESISTENCIA- MENOR DEFORMABILIDAD- MENOR FLUENCIA.

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LA TENSIN ADMISIBLE EN GEOMALLAS OGEOTEXTILES (Tadm):

Tc- Traccin mxima caracterstica de referencia del fabricante. fd - Coeficiente de seguridad por daos mecnicos. fe - Coeficiente de seguridad por ataque qumico o ambiental.

ft - Coeficiente corrector por temperatura. fc - Coeficiente de seguridad adicional segn importancia de la obra y

eventuales daos en el contorno en caso de rotura de la obra. F - Coeficiente de seguridad global segn la vida til de la obra.

Fffff

TT

cted

cadm

****=

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GEOTEXTILES SUMINISTRAN A LOS SUELOS: RESISTENCIA A LA TRACCIN.

COHESIN. FUERZAS ESTABILIZADORAS.

APLICACIONES MS IMPORTANTES: TALUDES Y TERRAPLENES. MUROS DE CONTENCIN.

MEJORA DE CIMENTACIONES. REFUERZO DE EXPLANADAS.

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RESISTENCIA TRIAXIAL DE SUELOS REFORZADOS

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COMPORTAMIENTO DE UN GEOTEXT IL O GEOMALLA EN UNAZONA DE CORTE DE UN SUELO

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REFUERZO EN TERRAPLENES CON TALUDES DEGRAN PENDIENTE:

AUMENTAR LA PENDIENTE DE LOS TALUDESEXTERNOS.

AUMENTAR EL COEFICIENTE DE SEGURIDAD A LAROTURA SEGN SUPERFCIES QUE CORTEN SLO ELTERRAPLN.

AUMENTAR EL COEFICIENTE DE SEGURIDAD DE LAROTURA DE LA CIMENTACIN SI EL TERRENO ES

BLANDO. LIMITAR LOS MOVIMIENTOS HORIZONTALES DE

RELLENOS Y CIMENTACIONES.

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REFUERZO EN TERRAPLENES CON TALUDES DE GRAN PENDIENTE

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2. PRECARGA

MTODO DE MEJORA DE SUELOS COHESIVOS BLANDOS OBJETIVOS PRINCIPALES:

ANTICIPAR, PARCIAL O TOTALMENTE, LOS ASIENTOS QUE LA ESTRUCTURA

DEFINITIVA SUFRIR CON EL TIEMPO AL TRANSMITIR SU CARGA AL TERRENO.

INCREMENTAR EL NIVEL DE TENSIONES EFECTIVAS PARA MEJORAR LA

RESISTENCIA DEL TERRENO.

ESTO SE LOGRA: IMPONIENDO CARGAS EXTERIORES.

MODIFICANDO LA PRESIN DEL AGUA.

APLICACIN

CONSTRUCCIONES OCUPAN UN GRAN REA.

DEPSITO BLANDO TIENE UN ESPESOR ELEVADO.

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MTODOS DE ACELARACIN DE LA CONSOLIDACIN: INSTALACIN DE DRENES VERTICALES (ACELERA CONSOLIDACIN

PRIMARIA).

COLOCACIN DE SOBRECARGA (ACELERA CONSOLIDACIN PRIMARIA YSECUNDARIA).

SISTEMAS DE PRECARGA: RELLENO DE TIERRAS. MTODO KJELLMAN (APLICACIN VACO A CAPA GRANULAR). REBAJAMIENTO DE LA CAPA FRETICA. ELECTROOSMOSIS.

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CLCULO DE LOS ASIENTOS

ES PRECISO CONOCER: EL ASIENTO TOTAL. VELOCIDAD A LA QUE SE PRODUCE.

ASIENTO TOTAL EN SUELO COHESIVO TIENE TRES COMPONENTES: ASIENTO INICIAL (O ELSTICO). ASIENTO POR CONSOLIDACIN PRIMARIA. ASIENTO DE CONSOLIDACIN SECUNDARIA.

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CLCULO DE ASIENTO ELSTICO Y DE CONSOLIDACIN PRIMARIA:

MTODO EDOMTRICO (SUELO CONFINADO Y SATURADO).

MTODO DE SKEMPTON - BJERRUM.

: coeficiente que relaciona el asiento edomtrico y el de consolidacin.

tedc He

eS *

1 0,

+=

edcecetot SSSSS ,*+=+=

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CLCULO DEL ASIENTO POR CONSOLIDACIN SECUNDARIA:

C --> Coeficiente experimental. Ht --> Espesor del estrato. ts --> Tiempo para el que se calcula el asiento.

tr --> Tiempo para que termine la consolidacin primaria.

r

sts

ttHCS log**=

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CLCULO DEL INCREMENTO DE RESISTENCIA:

PRECARGA PRODUCE INCREMENTO DE LA PRESIN EFECTIVA.

= -u

SEGN MOHR - COULOMB EL AUMENTO DE SE TRADUCE EN UN AUMENTO DE LARESISTENCIA AL CORTE (=C+tg ).

RESISTENCIA AL CORTE SIN DRENAJE ( Cu) DE SUELO N.C. ES DIRECTAMENTE

PROPORCIONAL AL INCREMENTO DE PRESIN VERTICAL EFECTIVA vSEGN SKEMPTON:

)(0037,011,0'

IPCu

v

+=

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DRENES VERTICALES

OBJETIVO ACELERAR LA CONSOLIDACIN PRIMARIA REDUCIENDO EL

CAMINO PARA LA EVACUACIN DEL EXCESO DE AGUA.

TIPOS DE ARENA EJECUTADOS IN SITU.

PREFABRICADOS DE ARENA. DRENES DE MECHA (MS UTILIZADOS).

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DISEO DE SISTEMAS DE DRENES DIMETRO EQUIVALENTE

dw = 2*(a+b)/ dw = (a+b)/2 DIMETRO DEL CILINDRO EQUIVALENTE DE INFLUENCIA DEL

DREN: MALLA RECTANGULAR de = 1.35*S

MALLA TRIANGULAR de = 1.05*S EFECTO DE LA RESISTENCIA INTERNA DEL POZO (Secciones

reducidas y grandes longitudes).

EFECTO DE LA ZONA DE ALTERACIN: Esfuerzos de compresin y cortante generados en la hinca del dren. Difuminacin del material ms impermeable de las capas superiores.

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EXPLANACIN Y CAPA DRENANTE

CAPA GRANULAR ENTRE TERRAPLN Y SUELO:

RECOGE Y EXPULSA AGUA DE DEBAJO DE LA PRECARGA.

REPARTE CARGAS DE CIRCULACIN DE VEHCULOS DE LA OBRA.

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CARACTERSTICAS CAPA DRENANTE:

GARANTA DE CAPACIDAD DRENANTE: PENDIENTE DE EXPLANACIN SUPERIOR AL 2%. ESPESOR SUPERIOR A 40 CM. MATERIAL GRANULAR DE ELEVADA PERMEABILIDAD.

SEPARADA DE TERRENO INFRAYACENTE CON GEOTEXTIL.

GARANTA DE CAPACIDAD PORTANTE (qe)

MTODO GIRAUD (Mxima presin que se puede transmitir alsuelo).

con geotextilue

e

Cq

Cq u

*)2(

*

+=

=

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ESTABILIDAD DE TALUDES

RESISTENCIA NECESARIA PARA SOPORTAR LA ALTURADEL TERRAPLN.

F.S.1,25

SI RESISTENCIA AL CORTE DEL TERRENO NO ES

SUFICIENTE --> EJECUCIN DEL TERRAPLN PORETAPAS.

..

,

, SF

C

C

exisu

necu

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3. MTODOS DINMICOS DE MEJ ORA APLICACIN, EN GENERAL A TERRENOS GRANULARES

NO COHESIVOS.

EL OBJETIVO ES ELEVAR LA DENSIDAD RELATIVA

(COMPACTAR EL TERRENO).

ES POSIBLE COMPACTAR EN LA PROFUNDIDAD QUE SEREQUIERA.

EL RIESGO DE LICUACIN SE REDUCE.

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TIPOS:

COMPACTACIN DINMICA. PUITS BALLASTS. VIBROCOMPACTACIN:

VIBROFLOTACIN. VIBROSUSTITUCIN. VIBRODESPLAZAMIENTO.

TIERRA PROBE. PILOTES DE COMPACTACIN.

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3 .1 COMPACTACIN DINMICA

GOLPEO REPETIDO DEL SUELO CON UNA MASA PESADA DESDE GRANALTURA.

EFICACIA PTIMA EN SUELOS GRANULARES CON POCOS FINOS O SINELLOS.

PESAS: GRUESAS CHAPAS METLICAS EMPERNADAS. PROCEDIMIENTO:

EXTENSIN SOBRE EL TERRENO DE CAPA DE 1m DE ESPESOR DE MATERIAL

GRANULAR NO SATURADO. FIJACIN DE PUNTOS DE GOLPEO (RETCULA CUADRADA). VARIOS GOLPES EN UN MISMO PUNTO POR CADA PASADA.

MEDICIN:

ASIENTO: MTODOS TOPOGRFICOS. DENSIDAD: VOLUMEN DE CRTER.

CAPA SUPERFICIAL SE COMPACTA AL FINAL.

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PROFUNDIDAD DE COMPACTACIN: FRMULA EMPRICA DE MNARD

H es la profundidad del tratamiento en m. M es el peso en T. h es la altura de cada en m.

FRMULA DE BILLAM

B es el lado de la pesa en m.

k = aceleracin gravedad/resist. dinmica del esqueleto.

hMH *=

2**

B

khMH =

3 .2 RELLENOS DE GRAVA COMPACTADA POR

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IMPACTOS (PUITS BALLASTS)

METODOLOGA

EXTENSIN DE CAPA DE RELLENO DE GRAVA ENSUPERFCIE.

PUNZONAMIENTO DEL SUELO EN PUNTOS PREFIJADOSMEDIANTE PESA DE PEQUEA SECCIN DE BASE.

RELLENO DE GRAVA DEL CRTER RESULTANTE. SE GOLPEA DE NUEVO: PENETRACIN DE GRAVA POR

DESPLAZAMIENTO. REPETICIN DEL PROCESO.

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PROFUNDIDAD ALCANZADA ENTORNO A 4 - 5 m.DEPENDE DE:

CONSISTENCIA DEL TERRENO BLANDO. ESPESOR DE LA CAPA GRANULAR SUPERFICIAL. ENERGA POR GOLPE. NMERO DE GOLPES.

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SE PUEDE COMBINAR CON LA COMPACTACINDINMICA.

APLICACIN:

ARCILLAS BLANDAS O MUY BLANDAS SOBRE SUSTRATOROCOSO.

EN TRATAMIENTO DE PREGARGA.

3 3 VIBROCOMPACTACIN

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3.3 VIBROCOMPACTACIN

MTODOS MS VERSTILES DE TRATAMIENTO DESUELOS BLANDOS O FLOJOS:

Arcillas blandas a finas. Limos. Arenas y gravas. Escombros y cualquier relleno no orgnico.

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MEJORA DEL TERRENO MEDIANTE VIBRADORESPECIAL QUE SE INTRODUCE EN EL SUELO.

PROFUNDIDADES EFECTIVAS DE MEJORA MUY

SUPERIORES A COMPACTACIN DINMICA Y PUITSBALLASTS.

3 3 1 VIBROFLOTACIN

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3.3.1 VIBROFLOTACIN

APLICACIN: SUELOS GRANULARES FLOJOS NOCOHESIVOS (ARENAS CON MENOS DEL 18% DEFINOS).

PARA DETERMINAR DICHA APLICACIN:

FRMULA DE BROWN:

D50 es el dimetro en mm., tal que el 50% en peso de partculas tienen un dimetromenor.

D20 IDEM para el 20%. D10 IDEM para el 10%. SI S>40-50 --> VIBROFLOTACIN NO APLICABLE.

2/1

2

10

2

202

50

113*7,1

++=

DDDS

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METODOLOGA: SE INTRODUCE VIBRADOR EN TERRENO CON AYUDA DELANZA DE AGUA.

DURANTE LA ELEVACIN DEL VIBRADOR SE LOGRA ELGRADO DE DENSIFICACIN DESEADO. SE APLICA EN PUNTOS DE MALLA REGULAR.

SE ALCANZAN HASTA 3m DE DIMETRO DE SUELOCOMPACTADO.

SE LOGRAN DENSIDADES RELATIVAS DEL 70% AL80%.

3.3.2 VIBROSUSTITUCIN. COLUMNAS DEGRAVA

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GRAVA.

APLICACIN TERRENOS COHESIVOS BLANDOS RELATIVAMENTE IMPERMEABLES. NIVEL FRETICO ALTO.

METODOLOGA SE INTRODUCE VIBRADOR QUE EMITE CHORROS DE AGUA POR LAS

LANZAS INFERIORES (EN LA PUNTA DEL VIBRADOR). SE PROVOCA FLUJO HACIA EL EXTERIOR CREANDO UN HUECO. SI APARECE CAPA MS RESISTENTE SE ATRAVIESA MEDIANTE

IMPACTOS CON EL PROPIO VIBRADOR. TRAS ALCANZAR LA PROFUNDIDAD: RELLENO DE GRAVA POR

ESCALONES. A VECES LAS COLUMNAS DE GRAVA SE EJECUTAN POR LOS

MTODOS HABITUALES DE PILOTAJE IN SITU.

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FINALIDAD: AUMENTAR CAPACIDAD PORTANTE. LIMITAR ASIENTOS.

CARACTERSTICAS DEL RELLENO: GRAVA REDONDEADA Y GRANULOMETRA UNIFORME. COLUMNAS DE 0,8 m a 1,0 m. ESPACIAMIENTOS NORALES ENTRE 1,50 a 3,00 m. REA DE SECCIN TRANSVERSAL IMPORTANCIA CRTICA

PARA: LIMITAR ASIENTOS. AUMENTAR CAPACIDAD PORTANTE.

3.3.3 VIBRODESPLAZAMIENTO

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APLICACIN: SUELOS COHESIVOS ESTABLES CONRESISTENCIAS AL CORTE SIN DRENAJE (Cu = 0,3 a 0,6kg/cm2).

METODOLOGA: VIBRADOR PENETRA EN TERRENO POR IMPACTOS DE

VIBRACIN Y PESO PROPIO. INYECCIN DE AIRE COMPRIMIDO DURANTE

PENETRACIN.

RELLENO DE GRAVA QUE SE COMPACTA CON VIBRADOR. SE PUEDEN UTILIZAR OTROS MTODOS (PILOTES

APISONADOS).

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CARACTERSTICAS DEL RELLENO:

GRAVA BIEN GRADUADA Y ANGULAR. TAMAO GRAVA 10 - 100 mm. DIMETRO COLUMNAS = 60 cm.

3.3.4 TERRA - PROBE

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3.3.4 TERRA PROBE

UTILIZACIN DE EQUIPOS NORMALES DE PILOTAJETUBULAR METLICO.

APLICACIN: ARENAS SUELTAS CON CONTENIDOEN FINOS INFERIOR AL 15% 20%.

EFICACIA MENOR QUE CON VIBROFLOTACIN

TANTO EN PROFUNDIDAD COMO EN DIMETRODEL SUELO AFECTADO POR LA COMPACTACIN.

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METODOLOGA:

HINCA MEDIANTE VIBRADOR DE TUBO METLICO

ABIERTO EN SUS EXTREMOS. COMPACTACIN SE LOGRA DURANTE LA

COMPACTACIN.

EXTRACCIN CON AYUDA DE VIBRADOR Y LANZA DEAGUA HASTA CIERTA ALTURA Y VUELTA A HINCARHASTA RECHAZO.

REPETICIN DE MANIOBRA HASTA EXTRACCINCOMPLETA.

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ESPACIAMIENTO ENTRE PUNTOS DE TRATAMIENTODEPENDE DE:

GRADO DE COMPACTACIN A OBTENER. DENSIDAD RELATIVA ORIGINAL DEL TERRENO.

CARACTERSTICAS GRANULOMTRICAS.

3.3.5 PILOTES DE COMPACTACIN

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EN SUELOS GRANULARES O LIGERAMENTE COHESiVOS. RELLENO: ARENA O GRAVA.

DISPOSICIN EN MALLAS REGULARES. FUNCIONES:

FORMACIN DE CONJUNTO RELATIVAMENTE RGIDO DE COLUMNAS

EN LAS QUE SE CONCENTRAN LAS CARGAS. COMPACTACIN DEL TERRENO ENTRE COLUMNAS.

EXTENSIN SOBRE TERRENO BLANDO DE CAPA GRANULAR--> MEJOR CONCENTRACIN DE CARGAS EN PILOTES.

PROFUNDIDADES DE HASTA 20 m.

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PILOTES PREFABRICADOS DE HORMIGNHINCADOS.

COMPACTACIN DE SUELOS GRANULARES O LIMOSOSFLOJOS.

IMPACTOS DE HINCA SON TRANSMITIDOS AL TERRENOPOR EL PILOTE.

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EFECTOS:

DENSIFICACIN DEL TERRENO (INTENSIDAD

DECRECIENTE CON LA DISTANCIA AL PILOTE). MEJORA DE LA RESISTENCIA. REDUCCIN DE LA COMPRESIBILIDAD. REDUCCIN DE ASIENTOS DIFERENCIALES. LIMITAN EL RIESGO DE LICUEFACCIN.

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Seccin tratamiento pilotes

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DISEO:

DIMENSIONES DEL PILOTE Y ESPACIAMIENTO SEGNCADA CASO. SECUENCIA DE HINCA: DESDE LA PERIFERIA HACIA EL

CENTRO.