Como el proceso de construcciones de pilotes se realiza prácticamente a ciegas, los que lo ejecutan de inmediato notaron que la integridad de los pilotes no debe ser subestimada.
Empezando en los inicios de la década de 1960, la disciplina de las pruebas de integridad de pilotes ha tenido grandes avances tanto en los métodos de prueba como en su implementación a nivel mundial.
Actualmente la integridad de pilotes se caracteriza por:
El proceso generalmente se caracteriza por una baja interferencia y el método ultrasónico de orificios cruzados.
En comparación con el desarrollo general de equipos, el grupo de la industria aún no se ha puesto de acuerdo sobre la definición de los resultados de las pruebas y los estándares de certificación.
Esto a menudo conduce a controversias y litigios innecesarios entre las partes involucradas. Para evitar que esto suceda, cada participante debe aceptar la verdad usando términos creados para nuestros malentendidos más comunes: Anomalías, Fallas y Defectos.
Las siguientes secciones ilustran estos puntos apoyados por los ejemplos que se presentan.
DEFINICIONES.
Basadas en el ensayo técnico “Single-Tube Ultrasonic Testing of Pile Integrity” escrito por Amir, el cual fue publicado en las actas del Congreso de la Fundación Profunda ASCE 2002, las siguientes definiciones tienen como intención aclarar la distinción entre los resultados de las pruebas de integridad, la condición física de los pilotes y las acciones necesarias, si es que existen.
Anomalía en la integridad de pilotes
Las discrepancias en los resultados del experimento no fueron dañinas.
Las inconsistencias pueden deberse a las mediciones del material (ruido), el consumo promedio (separación de las entradas de las tuberías), el entorno del suelo (cambios en la fricción del suelo) o la masa misma.
Es responsabilidad del personal y/o la agencia que realiza el experimento recopilar y analizar toda la información relevante para resolver cualquier disputa.
Falla en la integridad de pilotes
Cualquier cosa que se desvíe del plan o la configuración del pilote no degrada el rendimiento del pilote.
Defecto en la integridad de pilotes
Un defecto, debido a su tamaño o ubicación, puede reducir la resistencia, la durabilidad y/o el rendimiento de la unidad.
Los ingenieros geotérmicos y estructurales tienen la responsabilidad conjunta de determinar si un mal funcionamiento en particular está causando un defecto.
Ejemplo:
En el diagrama de Venn se pueden identificar cinco áreas que afectan los valores de confiabilidad del grupo. Los ejemplos a continuación ilustran cada una de estas áreas, junto con datos de investigación reales de los escritores de datos.
Anomalía que no es una falla
Los desequilibrios no lineales, también llamados fallas, incluyen el uso de dos condiciones: la medición ultrasónica a través del orificio de la varilla y uno de la prueba de impacto de baja tensión de un pilote.
Anomalía que es una falla
Una anomalía que es una falla incluye condiciones de “fondo suave”, las cuales ocurren cuando el fondo de un pozo perforado construido con fluido de soportes de perforación no es limpiado correctamente.
El único método con el cual se detecta la condición de fondo suave y aparece como una anomalía es el método de registro ultrasónico de orificios cruzados. (CSL por sus siglas en inglés).
Con el método CSL, una condición de fondo suave se manifiesta como un incremento significativo en el FAT con una disminución correspondiente en el RE. Por lo tanto, es razonable reportar una anomalía de condición de fondo suave como una falla.
Falla que no es una anomalía y que no es un defecto.
Una falla que no es una anomalía y que no es un defecto incluye un bolsillo mínimo de suelo en el pilote el cual es, por definición, una falla.
Sin embargo, debido a su pequeño tamaño, la falla puede ser pasar desapercibida incluso por los instrumentos actuales de mayor sensibilidad y, por lo tanto, no puede producirse una anomalía.
Afortunadamente, una falla tan pequeña como esta no afecta la capacidad ni la durabilidad de los elementos de cimentación y por lo tanto, la falla no es un defecto.
Anomalía que es un defecto
En seguida, se describe un ejemplo de una situación en la que una anomalía es un defecto (un positivo verdadero).
De los resultados de una prueba de CSL realizados en un pozo perforado, una anomalía mayor fue descubierta a una profundidad entre 1.8 m y 3 m, donde el FAT incrementó de 190 μsec a un máximo de aproximadamente 330 μsec, un incremento de 74%.
La atenuación incrementó 16dB, lo cual resultó en una disminución de energía de 84%. Como esta característica era superficial y el nivel de agua subterránea mucho más profundo que la ubicación de la anomalía, se decidió excavar alrededor del pilote para exponer la anomalía.
Al excavar alrededor del pilote, observaciones visuales confirmaron los resultados de las pruebas y la sospecha de que la esta anomalía era en realidad una falla. Y dado su tamaño y ubicación la falla fue correctamente clasificada como un defecto.
Defecto que no es una anomalía
Un defecto que no es una anomalía (un falso negativo) representa todos los defectos reales que no son detectados, tales como:
Condiciones de “fondo suave” que no fueron detectadas por un método de impacto de baja tensión o imágenes térmicas.
Desviación de lo vertical, lo cual no se detecta a menos que se realize una prueba utilizando un sistema dedicado.
Grandes protuberancias, las cuales no se detectan en la prueba de CSL.
Sin embargo, los defectos como los listados anteriormente podrían ser detectados eligiendo el método de prueba correcto.
Libro Blanco DFI
Un equipo de expertos fue reunido para formar el Comité de Prueba y Evaluación DFI y fue liderado por Anna Sellountou, Ph.D., P.E., de Pile Dynamics, Inc. (PDI), para desarrollar guías en la evaluación e interpretación de los resultados de pruebas CSL.
Recientemente, el equipo completó un libro blanco titulado “Terminología y Criterios de Evaluación de Registro Ultrasónico de Orificios Cruzados aplicado en Cimentación Profunda.”
Basado en una extensa revisión de literatura y en la experiencia de los miembros del equipo, el documento adopta esencialmente las definiciones presentadas anteriormente, define tres niveles de anomalías y recomienda las acciones necesarias para cada caso en un intento de resolver la anomalía.
El libro blanco actualmente está en revisión y debe de estar disponible más adelante en el año por medio de la DFI.
