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Análisis preliminar de la cimentación del puente vehicular sobre la quebrada Caño Dorada del municipio de El Carmen de Chucurí

Resumen

Las cimentaciones profundas son elementos estructurales utilizados en la ingeniería civil para transferir las cargas de una estructura al suelo a través de capas de suelo más profundas y resistentes. Este tipo de cimentación se emplea cuando las capas superficiales del suelo no son lo suficientemente fuertes o estables para soportar las cargas de la estructura. La expansión de las construcciones en zonas donde la capacidad del suelo no soporta la carga de cimentaciones superficiales a direccionado a la ingeniería a la construcción de cimentaciones profundas en obras civiles como construcción de puentes, edificaciones, entre otras. Los pilotes son los sistemas de construcción más utilizados para cimentaciones profundas, pilotes pre-excavados y fundidos, de diferentes materiales como concreto y metálicos, los cuales tienen diferentes métodos analíticos para el diseño y el cálculo de la capacidad portante del pilote y correlaciones de ensayos como SPT (Ensayo de Penetración Estándar). Para los análisis de este trabajo se cuenta con información base de investigación del subsuelo y un prediseño de cargas estructurales. En el presente trabajo se realizó el análisis preliminar de cimentaciones profundas para un puente ubicado en la vereda Caño Dorada de El Municipio de El Carmen de Chucuri, en el cual se plantearon dos alternativas de pilotes en materiales diferentes (concreto y metálicos) y se realizó el cálculo de la capacidad del pilote por diferentes métodos analíticos incluidos el CCP-14, AASHTO y NSR-10. También, se realizó pruebas de sensibilidad variando parámetros geomecánicos del suelo y el diámetro de los pilotes y se determinó el asentamiento de las estructuras. Así mismo, se utilizaron las correlaciones del ensayo SPT. A partir del análisis de sensibilidad realizado, se concluye que los datos obtenidos presentan un grado significativo de incertidumbre, principalmente debido a la variabilidad de los resultados entre los valores máximos y mínimos de los parámetros geotécnicos considerados, así como a las variaciones en el diámetro de los pilotes. Esta incertidumbre es inherente a la estimación de los parámetros del subsuelo, lo que resalta la necesidad de un enfoque más riguroso en la caracterización geotécnica del terreno. En este sentido, se recomienda llevar a cabo un estudio geotécnico más detallado que permita afinar los parámetros de diseño y mejorar la confiabilidad del análisis de cimentación del puente. La sensibilidad observada en los resultados sugiere que pequeñas variaciones en los parámetros medidos en campo pueden tener un impacto considerable en el comportamiento estructural y en la selección óptima del sistema de cimentación. Como parte del estudio, se evaluó preliminarmente la alternativa de utilizar pilotes metálicos de 10 pulgadas de diámetro, los cuales mostraron asentamientos dentro de los rangos admisibles establecidos por la normativa vigente. Si bien esta opción no representa el menor costo de construcción entre las alternativas analizadas, se considera viable dadas las ventajas que ofrece en términos de facilidad constructiva y adaptabilidad frente a las condiciones restrictivas de acceso al sitio del proyecto. El análisis de sensibilidad se llevó a cabo mediante la variación sistemática de los parámetros geomecánicos (en sus valores extremos) y de los diámetros de los pilotes, tanto en suelos cohesivos como no cohesivos. Esta metodología permitió establecer un escenario de evaluación más robusto, considerando las incertidumbres propias del comportamiento del subsuelo y proporcionando una base técnica más sólida para la toma de decisiones en el diseño de la cimentación.