Los pilotes hincados o también conocidos como pilotes de desplazamiento son un tipo de cimentación de construcciones que se utiliza con gran frecuencia, este se encarga de proporcionarle a las estructuras el soporte que estas necesitan, esto lo hacen transfiriendo sus cargas a través de las capas del suelo que no cuentan con la capacidad portante hasta las capas de suelo o roca que si cuentan con una considerable capacidad portante.

Por lo general los pilotes hincados se utilizan para apoyar tanques, edificios, puentes y paredes, este tipo de pilotes es una gran solución a la hora de realizar una cimentación profunda. También se pueden utilizar en la aplicación de terraplenes, en los muros de contención, mamparos, tablestaca y las estructuras de anclaje.

Las bases se describen como apiladas en el momento que su profundidad es más de tres veces su ancho. Las pilas accionadas son columnas largas y delgadas que se realizan con materiales preformados y cuentan con formas y tamaños predeterminados que se instalan utilizando la percusión, la vibración o la presión para empujarlos hacia el suelo hasta que alcancen la resistencia o profundidad estipulada en el diseño. Si el suelo se caracteriza por ser denso, pueda que sea necesario hacer una perforación previa con el fin de que la pila alcance la profundidad estipulada en el diseño.

Los pilotes hincados son muy adaptables y se pueden instalar para que se adapten a la compresión, las cargas laterales o a la tensión, con las especificaciones que se establezcan según lo necesite la estructura, el presupuesto con el que se cuenta y las condiciones que tiene el suelo sonde se realiza el proyecto.

Tipos de pilotes hincados

Existen varios tipos de pilotes que pueden ser hincados entre estos se encuentran los pilotes de acero, los pilotes prefabricados de hormigón, los pilotes de madera y el pilote compuesto. A continuación, te explicaremos cada uno de ellos.

Pilotes de acero

Los pilotes de acero estándar se pueden usar con el ánimo de formar la caja de sección de pilas. Estos pilotes se hincan utilizando la percusión y se utilizan principalmente para conectar estructuras marinas. Por lo general cuentan con un rango de carga de 300 – 1,700 kN y son capaces de alcanzar hasta los 36 m de longitud.

Las pilas de tornillo de acero cuentan con una hélice de hierro fundido, se accionan de manera giratoria y por lo general se utilizan a la hora de realizar cimentaciones poco profundas en arenas y limos suaves. Cuentan con un rango de carga de 400 – 3,000 kN y son capaces de alcanzar hasta los 24 m de longitud.

Las pilas de tubos de acero por lo general se utilizan en la construcción de estructuras marinas y en los cimientos que se realizan en subsuelos blandos sobre estratos de rodamientos adecuados. Con gran frecuencia, se hincan hasta el fondo utilizando un martillo de caída interno.

Pilotes prefabricados de hormigón

Este tipo de pilote se caracteriza por tener diferentes formas como son las cuadradas, cilíndricas, octogonales o laminadas. Son pilotes hincados por percusión que se usan en donde las pilas aburridas no son adecuadas gracias a la corriente de agua o por la presencia de suelos muy sueltos. Cuentan con un rango de carga de 300 – 1,200 kN y pueden llegar a alcanzar los 30 m.

Pilotes de madera

Los pilotes de madera son por lo general cuadrados, pero también pueden tener forma circular, afilada, tarados y no tratados y se hincan utilizando la percusión. Por lo general se utilizan para realizar proyectos pequeños en lugares con depósitos aluviales de poca profundidad que recubren un estrato de rodamiento adecuado como, por ejemplo: las orillas de los ríos y los estuarios.

El rango de carga de los pilotes de madera es de 50 – 350 kN. Pueden llegar a tener una longitud de hasta 12 m sin empalme.

Pilote compuesto

Este tipo de pilote se caracteriza por utilizar una combinación, es decir un pilote prefabricado de concreto con una extensión de punta de acero.

Calidad de los pilotes hincados

Los pilotes hincados se construyen para tolerancias precisas gracias a los materiales que se usan que son de alta resistencia y necesitan de un buen control de calidad. La consistencia de la calidad de los materiales del pilote se logra teniendo en cuenta los estipulado por BS 8004: 2015 también las normas que establecen la CE, y la debida inspección antes de que el pilote sea instalado con el fin de verificar la integridad. Es importante que los pilotes accionados mantengan su forma durante el proceso de la instalación y se debe verificar que no sufran ningún daño al instalar posteriormente otros pilotes.

Pruebas de los pilotes hincados

Las pruebas dinámicas o estáticas, que se realizan a los pilotes, se utilizan con el objetivo de verificar la capacidad con la que cuenta el pilote, esto quiere decir la carga máxima que un pilote puede llegar a soportar sin asentamientos excesivos o fallas en el terreno. La capacidad del pilote depende de tres factores principales que te vamos a contar a continuación.

  • El método que se utiliza para instalar el pilote
  • Las dimensiones con las que cuenta el pilote, es decir, la sección transversal y su longitud
  • El tipo de suelo por el que se va a conducir el pilote

La fuerza del eje del suelo por lo general aumenta posteriormente a la instalación del pilote gracias a esto se proporciona una carga adicional a la capacidad con al que cuenta. Cuando se realiza el diseño de los cimientos, este puede permitir la instalación de pilotes mas cortos lo que brinda un ahorro en mano de obra, materiales y tiempo que se emplea para la realización de la tarea.

Instalación de los pilotes hincados

La instalación de los pilotes hincados se realiza por medio de un martillo que se encarga de conducir los pilotes en el suelo, este compacta el suelo alrededor y conduce a la densificación de la masa y aumenta su capacidad de carga. A pesar de esto, con tipos de suelos limosos o cohesivos, saturados, en comparación con los tipos de suelo granulares, la mala calidad del drenaje no facilita la misma densificación. La presencia del agua en el suelo genera una disminución en la capacidad de carga general y por tal razón el diseño del pilote debe corregir estos factores.

¿Qué es el recuento de golpes?

El recuento de golpes significa la cantidad de veces que se debe golpear el pilote para que este pueda bajar a la profundidad que se necesita. En los lugares que se evidencian variaciones en las condiciones subsuperficiales, las longitudes de los pilotes pueden tener que ser cortadas o empalmadas con el fin de adecuarlos al terreno.

Como los pilotes hincados no necesitan revestimientos especiales ni retrasos que se relacionan con el curado del concreto, este tipo de pilote es el adecuado para las condiciones difíciles que presentan un proyecto. Se pueden usar inmediatamente cuando se conducen a través del agua, se pueden instalar con el fin de crear plataformas de trabajo temporales y se pueden utilizar en forma de gran diámetro en las regiones que se encuentran propensas a los terremotos.

Ventajas y desventajas de los pilotes hincados

Los pilotes hincados cuentan con ciertas ventajas y desventajas estas te las vamos a contar a continuación.

Principales ventajas con las que cuentan los pilotes hincados

  • Los pilotes hincados pueden ser fabricados fuera del sitio donde se va a realizar el proyecto, esto hace que se pueda realizar una instalación eficiente una vez se encuentre en el lugar de la construcción.
  • Estos pilotes compactan y desplazan el suelo, esto aumenta la capacidad de carga del pilote. Mientras que otros tipos de cimentación profunda tiende a requerir la remoción del suelo, lo que podría acarrear hundimientos y otros posibles problemas estructurales.
  • Los pilotes hincados son rentables, esto se debe a que se pueden fabricar fácilmente con una variedad de formas y materiales, también pueden contar con dimensiones específicas. Lo que puede hacer que se necesiten menos pilotes en la construcción.
  • Por lo general estos pilotes cuentan con una resistencia estructural mayor en comparación con otros tipos de cimentaciones. Su gran resistencia lateral y de flexión los hace ideales para diversas condiciones difíciles como son el viento, el agua, la carga sísmica, entre otros.
  • Su instalación generalmente produce poco desperdicio para la eliminación.

Principales desventajas que tienen los pilotes hincados

  • Necesitan de una planificación anticipada para su manejo y conducción, también es necesario utilizar un equipo de gran tamaño en la construcción para hincarlos.
  • Para que puedan soportar las tensiones de manejo durante el proceso de transporte y de instalación, los pilotes prefabricados de concreto o pretensados deben reforzarse adecuadamente.
  • Es posible que no se pueda determinar con exactitud la longitud que se necesita y, por esta razón, se pueden necesitar técnicas de empalme y de corte, lo que implica un costo mayor y una duración de instalación más larga.
  • Los pilotes hincados en ocasiones no son adecuados cuando el suelo posee una mala cualidad de drenaje.
  • Las pilas accionadas pueden no ser adecuadas en los lugares compactos, donde los cimientos de las estructuras aledañas pueden salir afectadas gracias a las vibraciones que se generan por el proceso de instalación.
  • Los pilotes hincados pueden generar mucho ruido en el momento de instalarlos.