Análisis del proceso constructivo y variabilidad de parámetros geotécnicos en la capacidad de carga de micropilotes usando elementos finitos aleatorios

Abstract

In the normal practice of foundation engineering the bearing capacity of micropiles is calculated without taking into account that the construction processes may affect the problem geometry. This work quantifies the influence of both, construction processes and the inherent variability of soil properties in the bearing capacity of a selfbored and gravitationally grouted micropile by means of simulations with random finite element method. When the construction process and the inherent variability are not taken into account, the shaft bearing capacity is overestimated in a factor between two and three. Therefore, a rational explanation of the safety factor is presented in order to calculate the design capacity load. Lastly, a procedure to generating design charts for selfbored and grouted micropiles is presented and its application shows the importance of considerate the inherent variability of the soil properties and the construction process.En la práctica normal de ingeniería de cimentaciones se calcula la capacidad de carga de un micropilote sin tener en cuenta que el proceso constructivo puede afectar la geometría del problema. En este trabajo se cuantifica la influencia tanto del proceso constructivo como de la variabilidad inherente de las propiedades del suelo en la capacidad de carga de un micropilote autoperforante e inyectado, a través de simulaciones de la excavación con elementos finitos aleatorios. Se obtiene que al no tener en cuenta el método constructivo del micropilote y la variabilidad de las propiedades del suelo, se sobreestima en un factor entre dos y tres la capacidad de carga por fuste. Por lo tanto, se presenta una explicación racional al factor de seguridad que se debe aplicar para obtener la capacidad de carga de diseño. Finalmente, se presenta un procedimiento para generar cartas de diseño de micropilotes autoperforantes materializado en uno que resalta la importancia de considerar la variabilidad inherente de las propiedades del suelo y el método constructivo.