Capacidad de Carga Ultima de un Pilote en Suelo Granular.

La capacidad de carga última de un pilote está compuesta por la resistencia a la fricción y la
resistencia por punta. En suelos granulares la resistencia por punta es generalmente mayor que la
resistencia por fricción lateral, luego:

 Qu = Qs + Qb

La fricción lateral  f a la profundidad z está dada por:

 f = Ks pd tg δ

Donde:

Ks = coeficiente lateral de tierra, la relación de la presión lateral a vertical en los lados
del pilote.
pd = esfuerzo efectivo vertical a la profundidad z.
δ = ángulo de fricción entre el pilote y el suelo.

Para un pilote rodeado por suelo granular entre las profundidades z1 y z2, la resistencia por
fricción lateral es

 Qs = ½  Ks  γ ( z1 + z2 ) tg δ As

donde As es el área empotrada de z1 a z2. Si el pilote está parcialmente sumergido, las contribuciones por
encima y por debajo del nivel freático deben calcularse separadamente.

Los valores de Ks y δ presentados por Broms (1966) se presentan en la Tabla 2.1. Estos valores
son válidos hasta un valor de fricción lateral f de 110 KN/m2, que es el valor máximo que puede ser usado
para pilotes de sección constante.

En el cálculo de la resistencia por punta, el tercer término de la ecuación de Meyerhof
(relacionado a la fricción en la base) es relativamente pequeño para pilotes largos y esbeltos, por lo que
usualmente se ignora. Luego, la resistencia en la base es:

 Qb = pb ( Nq - 1 ) Ab

Donde

pb = esfuerzo efectivo de sobrecarga en la base del pilote.
Ab = área de la base del pilote.

Los valores de φ se obtienen de los resultados del ensayo de penetración estándar (sin aplicar
correcciones por profundidad, nivel freático o contenido de limo).

Los valores de Nq de Meyerhof tienden a ser extremadamente altos para cimentaciones por
pilotes, cuando se comparan con fallas reales, por lo que los valores obtenidos por Berezantsev (1961) y
presentados en la Figura  2.1, son más adecuados. El valor máximo de resistencia por punta a ser usado
es de 1,100 KN/m².

Cuando se calcula la resistencia por fricción y por punta en pilotes excavados en suelo granular,
deberá asumirse siempre una densidad relativa baja, independientemente del estado inicial del suelo.

 Tabla 2.1 Valores de Ks y δ para pilotes hincados  

Figura 2.1: FACTOR DE CAPACIDAD PORTANTE DE BEREZANTSEV, Nq