Evaluaron la eficiencia de grupos de pilotes excavados en un suelo arcilloso de Gran Asunción mediante Geomecánica Computacional

«Evaluación de la Eficiencia de Grupos de Pilotes Excavados en un Suelo Arcilloso de Gran Asunción mediante Geomecánica Computacional», se denomina la presentación del Trabajo Final de Grado (TFG) que presentaron los ahora ingenieros, Álvaro José Benítez Melgarejo y Cindy Macarena Villalba De León, como prueba final para egresar de la carrera de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Asunción (FIUNA). La exitosa defensa del trabajo se realizó el pasado 30 de Diciembre de 2021 en la Institución.

El uso de pilotes es una de las técnicas más antiguas empleadas por el hombre para superar las dificultades de la cimentación de estructuras en suelos blandos. Antes del siglo XIX, el tipo de cimentación más común en los edificios eran zapatas continuas, y sólo si el terreno era incapaz de soportar las presiones que ejercían las zapatas, se usaban pilotes.

Conforme el costo de las cimentaciones con pilotes toma importancia, surge la necesidad de determinar un número de pilotes que no fuese mayor que el necesario para proporcionar seguridad a la estructura, por lo que el primer paso en el diseño de pilotes es calcular la capacidad de carga última y admisible de pilotes de forma individual. En cuanto a los grupos de pilotes, la determinación de la capacidad de carga es extremadamente complicada y no se ha resuelto todavía por completo.

Con el Trabajo Final de Grado presentado se pretendió contribuir al análisis de la eficiencia de grupos de pilotes excavados en un suelo predominantemente arcilloso (Gran Asunción-Paraguay) utilizando como herramienta auxiliar la Geomecánica Computacional. Para ello, inicialmente se realizó una modelación, calibrada y validada mediante pruebas de carga de un estudio experimental en particular, utilizando un modelo constitutivo y parámetros de entrada adecuados, para luego simular distintas configuraciones de grupo y obtener valores de eficiencia numéricos, que son contrastados con valores de eficiencia analíticos propuestos por diversos autores.

A través de la simulación computacional, se pudo observar de forma gráfica el mecanismo de transferencia de carga en pilotes sometidos a esfuerzos de compresión vertical, así como también el fenómeno de la movilización de las resistencias por fuste y por punta. El software ABAQUS/CAE brinda la posibilidad de obtener gráficos, tanto de la distribución de tensiones de Von Mises como los desplazamientos en cualquier etapa de la simulación.

Es importante señalar que la elección de un modelo constitutivo para representar un suelo en particular no es tarea sencilla. Cada uno de los modelos constitutivos requieren parámetros de entrada específicos, por lo cual una limitación directa es la disponibilidad de resultados de ensayos de laboratorio realizados al suelo en estudio. Mientras más complejo sea el modelo constitutivo, mayores serán los parámetros de entrada exigidos.

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