Cuando de hincar pilotes hablamos, uno de los aspectos que
más suele preocupar es si las vibraciones y ruido asociados a la propia hinca
pueden no ser admisibles para el entorno.
En este artículo os muestro una metodología que os puede dar
una guía para evaluar, en fase de proyecto, el impacto estructural de este tipo de
trabajos. La metodología que aplicaré está explicada en artículos anteriores de
GEOJUANJO, al final del artículo os pongo los enlaces a los artículos donde se
exponen.
Vamos allá. Tenemos una máquina de pilotes hincado, algo así
como…
Fuente de la foto: http://fernandeztadeo.com/WordPress/?p=456
La hinca del pilote generará unas vibraciones que se
transmitirán por el terreno y llegarán a las estructuras cercanas. Como
criterio para evaluar el nivel de vibraciones que genera la hinca, en esta fase
de prediseño, propongo aceptar los valores expuestos en la publicación TRANSIT NOISE
AND VIBRATION IMPACT ASSESSMENT, FTA-VA-90-1003-06.
En base a esta publicación a 25 pies de distancia estas
vibraciones tendrán una velocidad entre 0.644 in/sec (media) y 1.518 in/sec
(máximas). Como las edificaciones estarán a distancias diferentes, se puede
aplicar la siguiente ley de propagación.
Donde:
·
PPVequip
es la máxima velocidad de partícula en pulgadas/segundo para una distancia D
·
PPVref
es la referencia de máxima
velocidad de partícula en pulgadas/segundo para una distancia de 25 pies .
·
D es
la distancia del equipo al receptor (en pies).
El valor PPVequip se deberá comparar con los límites considerados
admisibles.
Si nuestra estructura está, por ejemplo, a 30 metros (unos 100 pies ) la velocidad máxima
que tendremos será de 0,19 in/sec (max) y 0,08 in/sec (media) que viene a ser
entre 4,75 y 2 mm/s. Esta velocidad de partícula es una estimación de la que llegará
a la base de la cimentación de nuestra estructura.
¿Afectará la vibración a nuestra estructura ?
Para responder a la pregunta anterior lo razonable es comparar
el valor anterior con las limitaciones que expone el CTE, el cual establece que
para edificios de viviendas el valor máximo admisible será de 5 mm/s en las
cimentaciones de la estructura.
La conclusión de todo lo anterior es que la hinca de pilotes
no es probable que afecte a nuestra estructura aunque con un margen bastante
ajustado.
De hecho, si la edificación la consideráramos sensible frente a
vibraciones y aplicáramos el límite recomendado por la CTE para este tipo de
estructura ( 3 mm/s), llegaríamos a la conclusión que la hinca puede afectar a
la integridad estructural de nuestro edificio.
Qué hacemos si en este nivel de análisis vemos que existe
riesgo que nuestra hinca afecte a una edificación cercana????
Lo adecuado sería realizar los ensayos pertinentes para
determinar una ley de propagación que reflejara de forma más precisa la
propagación de las vibraciones en nuestro terreno. Lo anterior implica la
necesidad de instalar la correspondiente auscultación y realizar ensayos de
prueba que permitan ver como se propagan las ondas.
En base a los datos anteriores se podrán diseñar criterios
de hinca así como metodologías de trabajo que garanticen que las velocidades de
onda, cuando lleguen a las cimentaciones del edificio, no superen los límites
establecidos con una factor de seguridad adecuado.
Lo habitual será el limitar la energía de
hinca, aunque también pueden plantearse acciones encaminadas a proteger las
edificaciones existentes como puedan ser, la realización de preperforaciones
antes de hincar el pilote o hacer pantallas de protección frente a vibraciones,
a modo de barrera frente a la propagación de las vibraciones.
Pero lo más habitual es cambiar de tipología de pilotes. A
modo de ejemplo, para el mismo escenario expuesto arriba, si utilizáramos un
sistema de pilote perforado serían esperables velocidades máximas de partículas del orden de 10
veces menores, es decir, admisibles.
Os dejo varios artículos de GEOJUANJO sobre vibraciones y
como éstas pueden afectar a elementos preexistentes. En estos artículo
encontraréis todos los datos y criterios que he utilizado en este ejemplo,
espero que os sean útiles.
Por cierto aquí he hablado de vibraciones, pero muchas veces
el problema no son éstas, sino el ruido, pero eso ya lo dejo para otro artículo.
Gracias por vuestro tiempo
juanjo
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