Prueba de integridad de pilotes

Una pila es un elemento delgado que se echa en el suelo o se clava en él. Dado que la construcción de pilotes, así como el producto final, son en su mayoría invisibles, los ingenieros a menudo han cuestionado su integridad, es decir, su cumplimiento con los planos y especificaciones del proyecto. De hecho, la experiencia ^[1] ha demostrado que en las pilas pueden producirse defectos de todo tipo. El propósito de las pruebas de integridad es descubrir tales fallas antes de que puedan causar algún daño.

Históricamente, la integridad de la pila se investigaba mediante métodos directos. ^[2] Estos incluían métodos externos como la excavación alrededor del pilote y métodos internos o intrusivos, como la perforación de núcleos. Si bien la excavación puede ser eficaz para exponer fallas en la parte exterior del pilote, generalmente se limita a una profundidad de unos pocos metros. La perforación con núcleo, por otro lado, se puede llevar a cabo a una gran profundidad y proporciona información completa, pero solo para una fracción muy pequeña del volumen de la pila.

Los métodos indirectos, o imágenes, se desarrollaron por primera vez a principios de la década de 1970. Estos incluyen tres métodos distintos:

• Radiación nuclear o método gamma-gamma ^[3]
• Método acústico de onda corta (ultrasónica) ^[4]
• Método acústico de onda larga (sónica) ^[5]

Una prueba de integridad de pilotes (también conocida como prueba dinámica de baja deformación , prueba de eco sónico y prueba de integridad de baja deformación ) es uno de los métodos para evaluar el estado de las pilas o de los pozos. Es rentable y no requiere mucho tiempo.

Las pruebas de integridad de pilotes que utilizan pruebas de baja deformación, como el método TDR (Respuesta dinámica transitoria), son una forma rápida de evaluar la continuidad y la integridad de los cimientos de pilotes de hormigón.

La prueba mide:

• longitud del pilote o profundidad a las anomalías
• rigidez de la cabeza del pilote
• Movilidad del eje del pilote, que depende de la sección del pilote y de las propiedades del hormigón.

El software también produce simulaciones por computadora y perfiles de impedancia del resultado de la prueba, para analizar en detalle cualquier respuesta del eje del pilote intermedio.

La prueba TDR requiere una preparación mínima y es capaz de encontrar defectos correspondientes a grietas, reducciones de sección y zonas de hormigón de mala calidad.

La prueba se basa en la teoría de la propagación de ondas . El nombre "ensayo dinámico de baja deformación" se debe al hecho de que cuando se aplica un impacto ligero a un pilote, se produce una deformación baja. El impacto produce una onda de compresión que viaja por el pilote a una velocidad de onda constante (de manera similar a lo que sucede en las pruebas dinámicas de alta deformación ). Los cambios en el área de la sección transversal, como una reducción en el diámetro, o en el material, como un vacío en el concreto, producen reflejos de onda.

Este procedimiento se realiza con un martillo de mano para generar un impacto, un acelerómetro o geófono colocado en la parte superior del pilote a probar para medir la respuesta al impacto del martillo y un instrumento electrónico de adquisición e interpretación de datos.

La prueba funciona bien en cimientos de hormigón o madera que no sean excesivamente delgados. Por lo general, el método se aplica a pilotes recientemente construidos que aún no están conectados a una estructura. Sin embargo, este método también se utiliza para probar la integridad y determinar la longitud de los pilotes incrustados en estructuras. Ampliamente utilizado en Australia ahora en estructuras existentes.

Este método está cubierto por ASTM D5882-16 - Método de prueba estándar para pruebas de integridad de pilas con baja deformación.

Referencias

1. Fleming, WGK; Weltman, AJ; Randolph, MF; Elson, WK (1992). Ingeniería de pilotes . Glasgow: Blackie. págs. 251-281. ISBN 0-7514-0194-3.
2. Turner, MJ (1997). Pruebas de integridad en la práctica de pilotes . Londres: CIRIA. págs. 71–86. ISBN 086017-473-5.
3. Price, K. (mayo de 1971). "Comprobación de pilotes de hormigón colado in situ mediante dispersión de rayos gamma". Ingeniería terrestre : 70–76.
4. Levy, JF (1970). "Método de pulso sónico de prueba de pilotes de hormigón colado in situ". Ingeniería de suelos . 3 (3).
5. Steinbach, J. (abril de 1975). "Evaluación de cajones por método de propagación de ondas de tensión". Revista de la División de Ingeniería Geotécnica . 101 (GT4): 361–378.

Rausche, F., Likins, GE, Hussein, MH, mayo de 1988. Integridad de la pila por impactos de tensión alta y baja. Tercera Conferencia Internacional sobre la Aplicación de la Teoría de Ondas de Tensión a Pilotes: Ottawa, Canadá; 44-55

Hussein, MH, Garlanger, J., junio de 1992. Detección de daños para pilotes de hormigón mediante un método simple no destructivo. Actas de la Primera Conferencia Internacional sobre Mecánica de Fractura de Estructuras de Hormigón: Breckenridge, CO

Likins, GE, Rausche, F., Miner, R., Hussein, MH, octubre de 1993. Verificación de cimientos profundos mediante métodos NDT. Reunión anual de la ASCE: Washington, DC

Massoudi, N., Teferra, W., abril de 2004. Ensayo no destructivo de pilotes utilizando el método de integridad de baja deformación. Actas de la Quinta Conferencia Internacional sobre Historias de Casos en Ingeniería Geotécnica: Nueva York, NY. (CD ROM)

El 70% de las fallas de las estructuras ocurren debido a fallas en los cimientos ^{[ cita requerida ]}