Ensayo cross-hole en pilotes
Para confirmar la integridad estructura del pilote se suele recurrir a la auscultación sónica. Habitualmente, sobre todo en pilotes de gran diámetro, se emplea el método ultrasónico Cros-Hole. Mediante este ensayo se pueden conocer la posible existencia de fallos en el pilote.
Para poder realizar en los pilotes el ensayo ultrasónico “cross-hole” o de transparencia sónica, es necesario que hayan quedado unos tubos huecos al hormigonar el pilote, para poder introducir por allí las sondas ultrasónicas. Dichos tubos se rellenarán de agua.
Para poder realizar la auscultación sónica se recomienda colocar tubos de 2”. Se conoce que emplear diámetros de tubería de mayor diámetro puede hacer más difícil la interpretación del ensayo ya que la señal ultrasónica debe atravesar mayor espesor de agua en el tubo y pierde energía, lo cual reduce el alcance de la misma y dificulta la interpretación del ensayo.
El número de tubos a instalar depende del diámetro que tengan los pilotes.
- 2 tubos para diámetro hasta 60 cm
- 3 tubos para diámetro hasta 120 cm
- 4 tubos para diámetro hasta 150 cm
- 5 tubos para diámetro a partir de 150 cm
Para grandes diámetros se coloca un tubo cada 30 cm de diámetro aproximadamente. En la siguiente figura se muestra la colocación de los tubos
La velocidad esperable en el hormigón oscila entre 3500-4000 m/s. Valores inferiores indicarían la existencia de alguna anomalía en el pilote.
En el agua la velocidad de propagación sería 1460 m/s y en el acero 5600 m/s.
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Con 25 mm de agua en cada tubo (5 cm) y 95 cm de hormigón (entre generatrices interiores de tubería) el tiempo de llegada de la señal sería 2.7 ms. Si el emisor estuviera contra el tubo de acero en la parte más próxima y el receptor también (95 cm de hormigón sin pared de agua) resultaría un tiempo de llegada de 2.4 ms. La diferencia en los tiempos debido a la diferencia en la posición del emisor sería 2.7/2.4 del 14%. Como se verá a continuación esta diferencia condiciona la interpretación del ensayo..
Unas ideas generales que nos pueden permitir estimar si existen defectos en un pilotes podrían ser las siguientes:
- Valoración aceptable si el incremento de tiempo de llegada es inferior al 10%.
- Anomalías pequeñas cuando el incremento de tiempo está comprendido entre el 10% y el 20%, con distorsión escasa y pequeña disminución de la amplitud.
- Anomalías significativas cuando el incremento de tiempo es superior al 20%.
- La ausencia de señal se interpreta como un defecto severo con una probable presencia de intrusión de suelo o despegue del tubo en un tramo sobre el nivel freático. Una velocidad próxima a 1500 m/s sería indicativa de que la señal se transmite por el agua.
Por último, indicar que el coste de los tubos de auscultación puede ser elevado. Del orden del 25% del coste de ejecución (materiales aparte.
Apoyo de terraplenes
En esta entrada quiero compartir algunas recomendaciones sobre cómo realizar el apoyo de terraplenes apoyados sobre suelos blandos.
En España, la práctica habitual para definir (en fase de Proyecto) la profundidad de los saneos recomendables es utilizar los resultados de golpeos en los ensayos de penetración dinámica: NSPT = 10 (ensayos SPT) ó NB =10 (ensayo Borros, con altura de caída 50 cm) ó NDPSH = 7-8 (en el ensayo superpesado, con altura de caída 75 cm).
Es evidente que la influencia en todo esto es diferente en función de la altura del relleno. El espesor de material que resulta afectado directamente por las tensiones producidas por el paso de los vehículos es del orden de 2,00 (firme + capas de explanada + 1,00 m de material en fondo de desmonte o coronación de relleno). Dicho espesor debe tener buenas características, resultar poco deformable, etc.
Por ello, si la rasante discurre a una cota próxima a la del terreno natural, resulta más importante que el fondo del cajeado esté debidamente compactado para garantizar una correcta puesta en obra del conjunto de los citados 2,00 m.
En caso contrario, si el relleno tiene una altura de varios metros, el hecho de que pueda quedar con insuficiente compacidad la capa superficial del apoyo y las primeras 2 tongadas es un problema con escasa incidencia práctica.
En el caso de que no sea posible reducir la humedad (debido a las condiciones climatológicas), hay veces que, tras escarificar, se procede a extender cal viva (un 2%, unos 8-10 kp/m2 suponiendo que se remueven unos 25 cm), mezclándose in situ y recompactando. Esto permite mejorar la situación cuando el exceso de humedad es de 2-4 puntos por encima de la óptima.
Si el terreno está encharcado o es muy flojo, se puede proceder a una densificación / rigidización mediante el “clavado” de piedra limpia de machaqueo (de tamaño inferior a 20 cm, preferiblemente de unos 10 cm) mediante sucesivas pasadas de rodillo. Se extiende una capa de reducido espesor y se procede a clavar la piedra con el paso del rodillo. Si el terreno es tan fangoso, que las piedras quedan completamente englobadas en el terreno, se puede extender una segunda capa y proceder del mismo modo. En el caso de que también se produzca el “clavado” total de esta segunda capa, será necesario disponer un geotextil en el apoyo para poder extender la primera tongada.
