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MICROPILOTES JUNIO 2003
MICROPILOTES
USO EN RECALCES
Junio de 2003
MANUEL ROMANA RUIZ
Universidad Politcnica de Valencia
STMR
Conferencia en el II Curso sobre Recalces, Inclusiones, Inyecciones y Jet-Grouting
organizado por STMR en la Escuela Tcnica Superior de Ingenieros de Caminos de Valencia
II CURSO SOBRE RECALCES, INCLUSIONES, INYECCIONES Y JET-GROUTING MANUEL ROMANA RUIZ

MICROPILOTES
USO EN RECALCES
Manuel Romana Ruiz
NDICE
1. INTRODUCCIN.....................................................................................................................3 2. MTODOS DE EJECUCIN..................................................................................................6 3. FASES DE EJECUCIN .......................................................................................................15
3.1 PERFORACIN 15 3.2 LIMPIEZA 15 3.3 INTRODUCCIN DE LA ARMADURA 15 3.4 COLOCACIN DEL MORTERO 18 3.5 INYECCIN 19
4. CLCULO DE LA CARGA ADMISIBLE A COMPRESIN ..........................................20 4.1 MTODO TRADICIONAL PARA PALI RADICE 20 4.2 MTODO DE BUSTAMANTE 20 4.3 MTODOS CONVENCIONALES 25 4.4 RESISTENCIAS LTIMAS POR FUSTE SEGN LA GUA FHWA 27 4.5 MOVILIZACIN DE LA RESISTENCIA POR EL FUSTE 28 4.6 DISTRIBUCIN DE LA CARGA A LO LARGO DEL FUSTE DEL
MICROPILOTE. CARGA POR LA PUNTA 32 4.7 TOPE ESTRUCTURAL DEL MICROPILOTE 32 4.8 PRUEBAS DE CARGA 33
5. APLICACIONES A RECALCES..........................................................................................34 5.1 CONEXIN DEL MICROPILOTE A ENCEPADOS O ZAPATAS 34 5.2 CIMENTACIONES MEDIANTE MICROPILOTES 34 5.3 EJEMPLOS DE RECALCES CON MICROPILOTES 38
6. MICROPILOTES COMO REFUERZO DE ESTRUCTURAS..........................................47 7. REFERENCIAS ......................................................................................................................50

1. INTRODUCCIN
El trmino micropilote es utilizado casi universalmente pero entendido como
refirindose a pilotes ejecutados con tcnicas diferentes. Hay una gran profusin de trminos en diferentes idiomas:
Italiano Pali radice. Micropali (en singular Pali radice. Micropalo). Francs Pieux racines. Pieux aiguilles, Micro pieux. Ingls Micropile. Minipile. Root pile. Needle pile. Alemn Wurzelpfhle . Verpresspfhle. Portugus Estaca raiz La confusin procede de que inicialmente los micropilotes constituyeron un
procedimiento de construccin especfico, patentado en Italia (en 1950-52) y en muchos otros pases por la empresa FONDEDILE, patentes que, en general expiraron en la dcada 1970-80.
La primera referencia que he encontrado a estos pilotes est en el libro de Sansoni
(1963). Describe los pali radice como pilotes de pequeo dimetro, ejecutados con perforacin a rotacin y una tubera de entubacin de unos 100 mm de dimetro; despus se coloca una armadura central (de una o ms barras) y se hormigona manteniendo la presin del mortero en cabeza con aire comprimido, mientras se extrae la tubera de entibacin. Se utiliza una mezcla con una dosificacin elevada de cemento y aditivos.
La primera aplicacin documentada del sistema fue para el recalce de la Escuela A.
Angiulli en Npoles. Se utilizaron pali radice de 13 m de longitud, 100 mm de dimetro nominal y una armadura central de una barra de 12 mm. El terreno estaba constituido por arenas y, cenizas volcnicas y puzolanas. La figura 1 (Lizzi, 1985) presenta los resultados del primer ensayo de carga. Se alcanzaron 46 T de carga con algo menos de 4 mm de asiento y segn Lizzi a ese nivel de carga se produjo la fracturacin del pie del pilote a una tensin de compresin de 45 Mpa. En todo caso la curva carga-asiento denota un comportamiento elstico. El asiento remanente tras un ciclo carga-descarga hasta 20 T fue del orden de 0,3 mm.
Un comportamiento tan excelente caus sensacin y el sistema se extendi rpidamente
por toda Europa, siempre con resultados similares. Fondedile introdujo los pali radice en Inglaterra en 1962, en Alemania en 1965 y en USA en 1973 (mercado que abandon en 1984 por razones econmicas).
Durante la dcada 1960-1970 se us el sistema en la construccin de algunas secciones
del Metro de Miln y all la Administracin introdujo el trmino micropali para evitar el uso de un trmino que estaba patentado.

En 1967 RODIO patent un sistema alternativo, denominado Tubfix, con inyeccin a travs de tubos manguitos y armadura mediante un tubo metlico (Mascardi, 1968). El sistema sigue siendo ofertado por RODIO con el nombre comercial Ropress.
A partir de la dcada 1980-1990 prcticamente todas las empresas especializadas en
cimentaciones ofrecen micropilotes de distinto nombre y con mtodos de ejecucin que, pueden tener diferencias acusadas.
En el mercado anglosajn a veces se diferencia entre minipile con dimetro entre 150
y 250 mm, y micropile con dimetro menor de 150 mm (Herbert, 1985). Tambin en el N de Europa se usa a veces el trmino minipile. En Espaa no es necesario establecer esta distincin y no se usa el trmino minipilote.
Parece razonable reservar el nombre de micropilote para todos los pilotes de menos de
250 mm de dimetro, diferencindolos segn el mtodo de construccin y esa es la prctica espaola y la seguida por AETESS.*
Figura 1. Prueba de pali radice en Npoles (Lizzi, 1980)
* Asociacin de empresas constructoras que agrupa las especializadas en cimentaciones y
trabajos del subsuelo

Los micropilotes se usan cada vez ms. Hay cuatro grandes reas de utilizacin:
Como cimentacin y/o recalce de estructuras, trabajando bsicamente a compresin.
- ccin o flexotraccin en la correccin de corrimientos o
- e presostenimiento de tneles tanto en las bocas (es ya una prctica
n esta conferencia nos vamos a referir slo a su uso como recalce o cimentacin, que
es adem
l uso de micropilotes en recalces tiene muchas ventajas:
Los equipos son de tamao reducido y pueden trabajar incluso dentro de un stano.
- lar a la de un sondeo, lo que permite detectar eventuales
- ue no es preciso que
- in sencilla el proyecto puede ser
ienen tambin algunos inconvenientes:
La relacin entre el coste y la carga admitida es mayor en un micropilote que es un
- procesos de clculo son empricos y slo se pueden contrastar con pruebas
-
- - Constituyendo cortinas o muros discontinuos para contencin de terrenos o
excavaciones profundas. Trabajando a flexin, tradeslizamientos. En paraguas dcomn en la mayora de los tneles) como para el paso de terrenos muy difciles o para la recuperacin de tramos con hundimientos.
Es su primer uso histrico. Sin embargo muchas de las cuestiones de ejecucin tienen
aspectos comunes en cualquiera de las cuatro reas de utilizacin. E - - Pueden instalarse en cualquier tipo de terreno y atravesar, si es necesario,
inclusiones duras (como por ejemplo elementos de cimentaciones antiguas de hormign o mampostera). Su perforacin es muy simicavidades (y en su caso rellenarlas a travs de la perforacin). Dada su esbeltez trabaja casi exclusivamente por fuste por lo qla punta se apoye en un estrato ms compacto. Como se trata de un elemento de construccflexible y ajustarse a las posibles condiciones del terreno (y de la cimentacin) si son cambiantes.
T -
pilote. Muchosde carga si se pretende aprovechar al mximo la resistencia del micropilote. La calidad depende mucho de que el proceso de ejecucin sea riguroso.

2. MTODOS DE EJECUCIN
La figura 2 (tomada de Lizzi, 1985) reproduce el mtodo de construccin de un palo
radice. Las fases representadas son las siguientes:
1) Perforacin
2) Perforacin terminada
3) Colocacin de la armadura
4) Puesta en obra del mortero mediante una tolva tremie
5) Hormigonado terminado
6) Extraccin de la entubacin manteniendo el mortero a presin mediante aire
comprimido.
7) Terminacin del palo radice aadiendo algo de mortero en cabeza.
Figura 2. Mtodo de ejecucin de un palo radici (LIZZI, 1985)
La perforacin se realiza a rotacin. El residuo de perforacin es lavado con agua o con
fango bentontico. La armadura es una barra para dimetros pequeos (10 cm), un tubo o una
armadura compuesta para dimetros mayores (hasta 26 a 30).
El mortero tiene una dosificacin muy alta. La presin aplicada al mortero durante la
extraccin de la entubacin se realiza con aire comprimido y por lo tanto no excede de 6 a 8

bares. El sistema hace que el mortero se adapte completamente al terreno y rellene cualquier
irregularidad de perforacin. El resultado es un dimetro efectivo mayor que el nominal.
Las longitudes de los pali radice dependen del tipo de terreno:
- Arenas y/o gravas compactas 6 a 10 m
- Arcilla media 10 a 15 m
- Suelos duros 10 a 15 m
- Ar

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