Determinación y diseño del tipo de cimentación profunda con pilotes en puentes sobre suelos arenosos en Tumbes mediante un modelo computarizado

Abstract

En el año 2017, Perú sufrió el fenómeno del Niño Costero luego de 19 años. Este desastre afectó principalmente la costa norte del país, ocasionando que numerosas viviendas e instalaciones terminaran enterradas por las inundaciones. Además, varios puentes colapsaron causando que pueblos queden incomunicados.

A raíz de ello, se puede determinar que no todos los puentes están preparados para este tipo de fenómenos, teniendo como posibles causas estudios de suelos y diseños estructurales con escasa información.

Por tales motivos, la presente tesis se refiere al diseño y determinación del tipo de pilote para la cimentación profunda más eficiente en puentes sobre suelos arenosos en Tumbes mediante un modelo computarizado. La aplicación se realizará en el puente Canoas, en el cual se buscará optimizar el rendimiento de ejecución considerando que pueda soportar las cargas actuantes y las características del suelo.

Se propondrá un diseño alternativo para la superestructura que junto con una cimentación profunda con pilotes analizados será un proyecto óptimo tiempo de construcción, sin descuidar la capacidad resistente y costo. Esta propuesta consta de un puente de 50m de luz con vigas metálicas que presenta estribos de 16 m de altura en cada apoyo. Estos estribos tienen un encepado con 12 pilotes cada uno tipo CPI-8 con barrena de hélice continua (CFA). El diseño de la superestructura se realizará en SAP2000, los estribos serán en GEO5 y los pilotes se diseñarán por dos métodos (FHWA 1999 y analítico) comprobando su resistencia grupal con la eficiencia del grupo de 12 pilotes.

In 2017, Peru suffered the phenomenon of the Coastal Child after 19 years. This disaster mainly hit the north coast of the country, causing numerous homes and facilities to end up buried by flooding. In addition, several bridges collapsed causing villages to go intocommunicado.

As a result, it can be determined that not all bridges are prepared for this type of phenomenon, taking as possible causes soil studies and structural designs with little information.

For these reasons, this thesis refers to the design and determination of the type of pilot for the most efficient deep foundation in bridges on sandy soils in Tumbes using a computerized model. The application will be carried out on the Canoas bridge, in which it will be sought to optimize the execution performance considering that it can withstand the actuating loads and characteristics of the ground.

An alternative design will be proposed for the superstructure that together with a deep foundation with analyzed piles will be an optimal construction time project, without neglecting the resilient capacity and cost. This proposal consists of a 50m light bridge with metal beams that presents 16 m high stirrups in each support. These stirrups have a brush with 12 piles each type CPI-8 with continuous propeller auger (CFA). The superstructure design will be done in SAP2000, the stirrups will be in GEO5 and the piles will be designed by two methods (FHWA 1999 and analytical) checking their group resistance with the efficiency of the group of 12 piles.