Artículos
IABSE Congress San Jose 2024 Beyond Structural Engineering in a Changing World
Abstract
The government of El Salvador is currently building a new bridge to connect the frontier between El Salvador and Guatemala in the Hachadura / Pedro de Alvarado sector. Due to ground conditions principally gravel and boulders, micropile foundations were designed to carry the loads of two abutments and two piers along the bridge. The micropiles consisted of cement slurry reinforced with a steel pipe. The micropiles have an overall diameter of 24-26 cm and depths from 19 to 24 m. Two static load tests (SLT) were executed at each margin of the river on non-definitive locations to an ultimate load of 3 MN. The piles were instrumented with LVDTs and dial gauges to measure the head and toe settlement, and with strain gauges for account for the load distribution at several levels. In this paper, the results of these tests will be presented, including a discussion of challenges for them, which lead to different insights and learning experiences for this kind of elements.
IABSE Congress San Jose 2024 Beyond Structural Engineering in a Changing World
Abstract
The foundation of a new building located on the shore of Central Pacific of Costa Rica, a second phase of a complex with existing lower rise buildings, was designed to be supported on 1.2 m diameter short-drilled shafts. The soil profile is a fine sand deposit with high piezometric level due to sea tides, over bedrock. (4) dynamic load tests (DLT) were performed on existing piles not used for the first phase, which have about 2-3 m of rock socket, and new piles with 4 m sockets. However (3) of these tests, (2) existing and (1) new, presented insufficient capacity with null end bearing. Coring trough the centre of these piles and cross-hole logging testing on the new pile, denotated absence of concrete on the bottom. On the other side, the DLT of the last 4 m socket pile, displayed greater than required vertical capacity, with adequate end bearing response. Cross-hole-logging in this pile showed no significant defects. Further calculations with a finite element model (FEM), demonstrates that piles could achieve the required capacity and fixity with a shorter 3 m socket, instead of the designed 4.5 to 5.5 m, representing an important value engineering for the project.
Abstract
Three bidirectional static load tests (BDSLT) were executed on bored concrete piles, as part of the permanent foundations for two buildings sites located at the Sabana, San Jose, Costa Rica, separated at a relatively short distance of about 1 km. Unit skin friction values obtained for both sites, principally for the “Lahar” layer show that in general, friction pile capacity from the tests is higher than anticipated per static calculations from soil borings geotechnical parameters correlations. Results from the tests were also compared with dynamic load tests (DLT) executed at other two sites in the surrounding area, and with a Finite Element (FE) Analysis that model soil-pile interaction for one of the projects. On the other side, some construction issues were detected on one of the sites, which negatively affected the end bearing capacity, but being that pile friction was higher than anticipated, the required overall pile capacity was accomplished. The BDSLTs results of these tests help to better understand the geotechnical behavior of the soil layers in the Sabana. Moreover, they also show that is possible to optimize the design and construction of other bored pile supported buildings and structures on the zone.
XIII Congreso Nacional de Geotecnia CONGEO 2018
Abstract
El siguiente artículo presenta el Caso de Estudio de una prueba de carga estática en compresión realizada a un pilote provisional de 1000 mm de diámetro y 24 m de longitud en una de las placas de cimentación del Paso a Desnivel en el proyecto de la Circunvalación Norte.
El objetivo de la prueba era verificar si se cumplía con la capacidad de diseño para los pilotes de cimentación de las pilas del paso a desnivel, y su optimización por parte del diseñador. Esto acercamiento es posible porque las normas de diseño usualmente permiten incrementar los factores de reducción (inversamente disminuir el factor de seguridad), cuando se han realizado pruebas de carga estática.
Para la prueba en sí, se usó un sistema “tradicional” con gata hidráulica reaccionando contra un marco de reacción sostenido por pilotes de reacción en tensión. Se contó con instrumentación digital (celda de carga, LVDTs y galga de deformación) y analógica (manómetro de presión de las gatas y micrómetros). La información de los transductores digitales era registrada por medio de un sistema de adquisición de datos en tiempo real.
La prueba al pilote se ejecutó en dos ciclos con incrementos y decrementos de carga preestablecidos, uno a la carga mantenida (de diseño) y otro a 9.810 kN (1.000 Ton), que fue más allá de la carga de aceptación de la prueba (o falla geotécnica esperada). No se dio la falla geotécnica del pilote, si bien por la forma de la curva de carga contra asentamiento, se estima que se estaba cerca de la misma. La no falla del pilote demuestra la aceptabilidad de pilotes similares a los de prueba en las cimentaciones.
Con base en dichos resultados, el diseñador pudo redefinir las cargas para los pilotes del proyecto redundando en un ahorro significativo en el coste de la cimentación, no sólo por usar un factor de reducción mayor, consistente con la prueba, sino porque el pilote logró soportar una carga mayor a la última esperada geotécnicamente.
Abstract
The present paper discusses dynamic pile load testing (DLT) experiences in Costa Rica, specifically the results from three case studies, performed by the authors. These cases are the Caldera Grain Pier, the Moin Oil Terminal and a bridge over Tarcoles river at Chucas hydroelectric project. In every case, DLT was relevant to define criteria, follow-up driving conditions, estimate set-up, and confirm pile capacity. On two of those projects, static pile load tests (SLT) were also carried out, in parallel, thus allowing comparisons between DLT and SLT results. For every case study, results are presented and compared, furthermore conclusions and lessons learned are drawn. The final perception is that DLT is a unique technique that can accurately predict the capacity of a pile, if used properly. Comparison with SLT results was key to draw the latter conclusion given the good correlation between SLT and DLT results.
CONGRESO DE INGENIERÍA CIVIL, CIC 2016 SAN JOSÉ, COSTA RICA, DEL 08 AL 10 DE SETIEMBRE, 2016
Introducción
En el 2013, los autores, adquirieron un equipo para efectuar análisis dinámico de pilotes (PDA acrónimo en inglés de “Pile Dynamic Analysis”), y se capacitaron en Holanda y en Estados Unidos en su uso. A la fecha han ejecutado pruebas PDA en proyectos de diferente índole y complejidad. Con el tiempo, han recopilado experiencias valiosas para el desarrollo de esta tecnología en el país.
Los proyectos realizados incluyen pilotes prefabricados de concreto para un edificio en condominio en San Rafael de Alajuela, pilotes tubulares de acero en varias obras portuarias (Caldera, Moín, Punta Morales, Paquera, Playa Naranjo), y pilotes pre-excavados de concreto de gran diámetro en una planta hidroeléctrica en Atenas. Fuera del país, se han efectuado pruebas en Guatemala, México, Bahamas y Colombia.
A la fecha se han hecho cerca de 100 pruebas dinámicas, en pilotes con capacidades desde 1 hasta 10 MN. En algunos proyectos, también se han ejecutado pruebas estáticas. En estos casos, las estimaciones de capacidad obtenidas de las pruebas dinámicas, han sido totalmente comparables con los de las pruebas estáticas.
COLEGIO DE INGENIEROS CIVILES DE COSTA RICA CONGRESO CIC-2010 SAN JOSÉ, COSTA RICA. OCTUBRE 2010
Resumen
En el presente artículo se discuten diversos métodos para la determinación de la capacidad de carga de pilotes hincados los cuales son usados actualmente ya sea en la etapa de diseño, antes de la hinca, o como comprobación durante o posterior a la instalación de los mismos.
El método teórico se usa para dar las dimensiones a los pilotes durante la etapa de diseño. Para su aplicación se requieren sondeos y pruebas de suelos que permitan establecer un perfil del terreno con parámetros geotécnicos específicos.
Ecuación de onda se utiliza para determinar la idoneidad del equipo de hinca a usar, así como para verificar el comportamiento que tendrá un pilote antes de la hinca. En este método el pilote es discretizado en secciones, y luego por medio de una formulación matemática se puede establecer la capacidad por punta y por fricción del pilote, y los esfuerzos en el pilote. El procedimiento anterior se hace usualmente a través de programas de computadora.
Una vez hincados, se debe establecer si los pilotes cuentan con la capacidad de carga establecida en el diseño. El método mas obvio es tomar un pilote hincado y aplicar cargas en compresión sucesivas hasta que el mismo falle. A este método se le denomina prueba de carga estática, y hasta el día de hoy, se reconoce la capacidad de carga real del pilote como la obtenida de una prueba de carga de este tipo.
Como no es práctico ni económico realizar una prueba de carga a cada pilote instalado, durante la instalación de los pilotes se requieren de métodos con los que se pueda establecer que los mismos han llegado a la capacidad teórica de una forma segura. Uno de ellos relaciona la penetración del pilote o avance por golpe del martillo con la capacidad por medio de ecuaciones empíricas denominadas fórmulas dinámicas de hinca.
Las formulas dinámicas de hinca son imprecisas, por lo que se han desarrollado otros métodos de comprobación como lo son la aplicación de pruebas dinámicas de hinca. En éstas los pilotes son instrumentados, y las señales obtenidas con analizadas en tiempo real y generalmente post-procesadas por medio de un programa de ecuación de onda para establecer la capacidad e integridad del pilote.