Analisis-comparativo-de-capacidad-de-carga-y-asentamiento-de-pilotes-por-metodos-analticos-y-modelado-numerico

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN INGENIERÍA 
INGENIERÍA CIVIL – GEOTECNIA 
 
 
 
ANÁLISIS COMPARATIVO DE CAPACIDAD DE CARGA Y ASENTAMIENTO DE PILOTES 
POR MÉTODOS ANALÍTICOS Y MODELADO NUMÉRICO 
 
 
 
 
TESIS 
QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE: 
MAESTRO EN INGENIERÍA 
 
 
 
 
PRESENTA: 
MARÍA DEL CARMEN CANO IBARRA 
 
 
TUTOR: 
M. I. AGUSTÍN DEMÉNEGHI COLINA FACULTAD DE INGENIERÍA 
 
 
 
 
CIUDAD DE MÉXICO, AGOSTO 2018 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
JURADO ASIGNADO: 
 
 
 
 
Presidente: Dr. Magaña del Toro Roberto 
 
Secretario: Dr. Rivera Constantino Rigoberto 
 
1er Vocal: M.I. Deméneghi Colina Agustín 
 
2do Vocal: M.I. López Rincón Germán 
 
3er Vocal: M. en I. Zea Constantino Carmelino 
 
 
 
 
 
 
Lugar donde se realizó la tesis: Facultad de Ingeniería, UNAM, Ciudad de México, México 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TUTOR DE TESIS: 
 
M.I. Deméneghi Colina Agustín 
 
 
 
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FIRMA 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
 
 
Dedicado a Dios 
y a mis padres. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entender los fenómenos de la naturaleza es una tarea 
difícil y de tiempo que el ingeniero científico 
tiene que descubrir sin desesperarse. 
“Leonardo Zeevaert” 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
 
Diversas circunstancias se presentaron para llegar a la conclusión de este trabajo, enlisto dos. 
La primera fue mi ingreso a la Universidad Nacional Autónoma de México y la segunda la 
permanencia en los estudios para terminar un ciclo más. 
 
Quisiera agradecer en primera instancia de todo corazón el apoyo recibido para el inicio y 
conclusión de este trabajo al M.I. Agustín Deméneghi Colina, gracias por la paciencia y el 
tiempo brindado durante la realización de esta tesis 
 
De igual manera quiero agradecer a mis sinodales por las correcciones y aportaciones 
realizadas en este trabajo de investigación, al Dr. Rigoberto Rivera Constantino, al M.I. 
Carmelino Zea Constantino, al M.I. German López Rincón y al Dr. Roberto Magaña del Toro. 
Gracias por su tiempo dedicado para leer este trabajo de investigación. 
 
Agradezco en especial a mis padres Camerino Cano C., y Hugolina Ibarra H. porque sin ellos 
esto no hubiera sido posible, gracias por el apoyo brindado, los consejos que siempre he 
recibido, me han ayudado para ser la persona que ahora soy y así lograr mis objetivos. 
También a mis hermanas y en particular a Rosario Cano I. por aconsejarme y no dejarme caer 
en tiempos difíciles o de indecisión. 
 
A mis amigos de la maestría, Héctor Nandar C. y Carlos Aguilar M., por el tiempo compartido 
y la amistad que siempre me brindaron. Y a todos los compañeros de generación que de alguna 
forma contribuyeron. Y un enorme agradecimiento a mi amiga Karen Miramón B., por el apoyo 
y sus consejos. 
 
También quisiera agradecer por la beca otorgada a CONACYT durante mis estudios de 
maestría. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISIS COMPARATIVO DE CAPACIDAD DE CARGA Y ASENTAMIENTO DE PILOTES 
POR MÉTODOS ANALÍTICOS Y MODELADO NUMÉRICO 
 
RESUMEN 
 
La incertidumbre en el cálculo de la capacidad de carga y el análisis de asentamientos en 
cimentaciones profundas ha llevado a varios investigadores a explorar nuevas técnicas de 
análisis. Las diferentes metodologías para determinar la capacidad de carga en pilotes 
proveen un rango extenso de resultados, por lo tanto es necesario conocer de cada método 
de análisis, su hipótesis, los alcances y las condiciones de frontera de cada criterio utilizado, 
para poder definir qué casos se aplica 
El objetivo de este proyecto de investigación es poder conocer el comportamiento de la 
interacción pilote-suelo, y se realizó una comparación para determinar la capacidad de carga 
y asentamiento de pilotes por medio de un análisis por métodos analíticos y modelado 
numérico utilizando el Método de elemento finito (MEF) en dos dimensiones, empleando un 
modelo constitutivo, esta comparativa se realizó para un caso real. 
Las metodologías analíticas que se utilizaron para determinar la capacidad de carga son: 
Meyerhof (1976), Poulos y Davis (1980), Zeevaert (1973), métodos !	#	$. Para el modelado 
numérico basado en el MEF se realizó mediante el software Plaxis 2016, donde se desarrolló 
la modelación de un pilote aislado, analizando las deformaciones, la carga axial desarrollada 
sobre el pilote y la fricción del fuste que se genera. 
Se concluye con resultados satisfactorios habiendo una variación en diferentes metodologías, 
esta diferencia en los resultados muestra que es importante el uso de al menos dos o más 
métodos para determinar el cálculo de capacidad de carga en pilotes para poder tener un 
rango de variación y con esto tener un mejor criterio de selección para la definición del valor 
de capacidad de carga. La diferencia de los resultados dificulta la selección del valor 
apropiado de resistencia, por lo tanto, siempre es necesario el buen juicio ingenieril y la 
calidad en la información geotécnica de entrada para la ejecución de los análisis.
 
 
 
 i 
 
CONTENIDO 
1	 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 1	
1.1	 OBJETIVOS	..................................................................................................................	2	
1.2	 JUSTIFICACIÓN Y ALCANCES .............................................................................. 3	
2	 ANTECEDENTES	.......................................................................................................	4	
2.1	 Conceptos	generales	de	cimentaciones	profundas	......................................................	7	
2.1.1	 Según la forma como trasmiten las cargas al subsuelo. .................................... 8	
2.1.2	 Según el procedimiento constructivo ............................................................... 14	
2.1.3	 Según el material que están fabricados ........................................................... 19	
3	 MÉTODOS ANALÍTICOS PARA EL DISEÑO DE UNA CIMENTACIÓN A 
BASE DE PILOTES ............................................................................................... 22	
3.1	 Interacción pilote-suelo ..................................................................................... 23	
3.2	 Teorías de capacidad de carga ........................................................................ 24	
3.2.1	 Capacidad	de	carga	por	punta	....................................................................................	25	
3.2.1.1	 Método de Zeevaert ............................................................................................ 26	
3.2.1.2	 Método de Meyerhof ........................................................................................... 28	
3.2.1.3	 Método de	Poulos	y	Davis	..............................................................................................	31	
3.2.2	 Capacidad	de	carga	por	fricción positiva ............................................................. 33	
3.2.2.1	 Método de Zeevaert ............................................................................................ 34	
3.2.2.2	 Método	de	Poulos	y	Davis	..............................................................................................37	
3.2.2.3	 Método ∝	o	de	esfuerzos	totales	...................................................................................	38	
3.2.2.4	 Método #	o	de	esfuerzos	efectivos.	...............................................................................	41	
3.2.3	 Capacidad	de	carga	por	fricción negativa	.................................................................	44	
3.2.3.1	 Método de Zeevaert ............................................................................................ 44	
3.3	 Análisis de asentamientos de pilotes ............................................................. 50	
3.3.1	 Asentamientos	elásticos de pilotes ................................................................... 51	
3.3.2	 Asentamientos	por	consolidación	..............................................................................	52	
3.3.2.1	 Consolidación	primaria	...................................................................................................	52	
3.3.2.2	 Consolidación secundaria	.............................................................................................	56	
3.3.3	 Asentamientos	de	pilotes	de	fricción .................................................................. 58	
3.4	 Pruebas	de	carga	en	pilotes	.......................................................................................	61	
3.4.1	 Procedimientos	para	la	prueba	de	carga	....................................................................	62	
3.4.1.1	 Pruebas	de	compresión .......................................................................................... 63	
3.4.1.2	 Pruebas	de	Tensión ............................................................................................... 64	
3.4.1.3	 Pruebas	de	carga	lateral	.................................................................................................	64	
4	 MODELADO	NUMÉRICO	.......................................................................................	66	
4.1	 Método del elemento finito .............................................................................. 66	
4.1.1	 Nociones	del	método de elemento finito ........................................................... 67	
4.1.2	 Análisis axisimétrico ........................................................................................ 69	
4.2	 Modelos	Constitutivos	utilizados	en	Geotecnia	.........................................................	70	
4.2.1	 Modelo	elástico lineal (EL) .............................................................................. 70	
4.2.2	 Modelo	de	Mohr-Coulomb	(MC)	................................................................................	71	
4.3	 Modelado	de	pilotes	en	Plaxis	2D	.............................................................................	75	
4.3.1	 Modelado	de	la	interfaz	elemento-suelo	...................................................................	76	
 
 ii 
5	 CASO	ESTUDIO	COMPARATIVO	.............................................................................	79	
5.1	 Ubicación y características del proyecto ......................................................... 79	
5.1.1	 Geometría de las pilas ..................................................................................... 79	
5.2	 Exploración geotécnica y pruebas de laboratorio	.............................................	82	
5.3	 Perfiles	estratigráficos	.............................................................................................	90	
5.4	 Modelo	geotécnico y parámetros geotécnicos	...................................................	99	
5.5	 Propiedades	del	pilote	............................................................................................	105	
5.6	 Resultados	del	análisis mediante criterios analíticos ..................................... 105	
5.6.1	 Capacidad	de	carga	por	punta	y	por	fricción lateral ........................................... 106	
5.6.2	 Cálculo de los asentamientos de pilotes por métodos analíticos. ................. 110	
5.7	 Modelo	numérico de un pilote individual en Plaxis 2D ................................. 111	
5.7.1	 Modelo	de	geometría ...................................................................................... 111	
5.7.2	 Etapas	de	análisis ........................................................................................... 112	
5.7.3	 Resultados	................................................................................................................	113	
5.8	 Comparación de los diferentes criterios	................................................................	115	
6	 Conclusiones	........................................................................................................	116	
7	 Anexo	I	................................................................................................................	118	
8	 BIBLIOGRAFÍA	......................................................................................................	119	
 
 
 iii 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1.1.- Mapa conceptual de los trabajos realizados en esta tesis ---------------- 3 
Figura 2.1.-Tipos de cimentaciones para casas y edificios en la ciudad de México, 
modificada de Romo y Auvinet (1992), citado por (Galván, 2012). --------------------- 6 
Figura 2.2.- Configuraciones típicas de pilotes (Tomlinson & Woodward, 2008) --- 8 
Figura 2.3.-Pilotes de punta, (Tomlinson & Woodward, 2008) -------------------------- 8 
Figura 2.4.- Pilotes de fricción (Auvinet , 2011) ---------------------------------------------- 9 
Figura 2.5.- Pilotes de fricción negativa, (Rodríguez, 2010) ----------------------------- 10 
Figura 2.6.- Dispositivo de control de pilotes, (Auvinet , 2011) ------------------------ 10 
Figura 2.7.- Pilote telescópico (Correa, 1969), citado por (Rodríguez, 2010) ------- 11 
Figura 2.8.- Pilote telescopio (Correa, 1969), (Rodríguez, 2010) ----------------------- 12 
Figura 2.9.- Condiciones de trabajo de las inclusiones rígidas (Paniagua, Rangel, & 
Ibarra) -------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 
Figura 3.1.- Pilote con variación de carga con la profundidad, mostrando el uso de 
elemento finitos de longitud L, y cargas Pi, Pi-1 para evaluar la resistencia lateral 
del suelo sobre el elemento. (Bowles J. , 1974 ) ------------------------------------------- 23 
Figura 3.2.-(a) Pilotes de fricción en arcilla blanda. (b) Distribución de la presión 
sobre la sección horizontal a través de la punta del pilote. (c) Pilotes descargado 
en un suelo compresible asentándose bajo una influencia de la sobrecarga q. (d) 
Distribución de la presión sobre la sección horizontal a través de la punta del 
pilote (Terzaghi & Peck, 1943) ------------------------------------------------------------------- 25 
Figura 3.3.-Diferentes tipos de fallas asumidas bajo cimientos profundos (Vesic, 
1967) --------------------------------------------------------------------------------------------------- 26 
Figura 3.4.- Superficie potencial de deslizamiento (Zeevaert, 1983) ------------------ 27 
Figura 3.5.- Factores de capacidad de carga para cimentaciones superficiales y 
profunda (Meyerhof, 1963). ---------------------------------------------------------------------- 29 
Figura 3.6.- Factores de capacidad de carga para cimentaciones profundas 
circulares (Vesic, 1967) ---------------------------------------------------------------------------- 33 
Figura 3.7.- Incremento del esfuerzo vertical debido a la fricción positiva, 
(Zeevaert, 1983). ------------------------------------------------------------------------------------ 35 
Figura 3.8.-Distribución de la resistencia al corte en arcilla a lo largo del fuste del 
pilote (Zeevaert, 1983) ---------------------------------------------------------------------------- 37 
Figura 3.9.-Presión vertical a un costado del pilote. -------------------------------------- 38 
Figura 3.10.- Relación entre el factor de adhesión ∝ y la resistenciaal corte no 
drenado Su (Tomlinson M. W., 2008). --------------------------------------------------------- 39 
 
 iv 
Figura 3.11.-Coeficiente Beta para pilotes en arcilla versus índice de plasticidad 
Ip. (Datos de Clausen et al. 2005 con resultados de cinco casos agregados; 
(Fellenius & Tan, 2016) ---------------------------------------------------------------------------- 43 
Figura 3.12.- Pilote sometido a fricción negativa (Zeevaert, 1983). ------------------- 46 
Figura 3.13.- El esfuerzo vertical disminuye debido a la fricción negativa. ---------- 47 
Figura 3.14.- Influencia del grupo de pilotes en un pilote individual o del grupo. 48 
Figura 3.15.- Áreas tributarias en grupos de pilotes, (Zeevaert, 1983) --------------- 49 
Figura 3.16.- Curva típica de compresibilidad de una arcilla normalmente 
consolidada y preconsolidada (Das, 2006) --------------------------------------------------- 53 
Figura 3.17.- Modelo de viscosidad intergranular Unidad Z (Zeevaert, 1983) ------ 57 
Figura 3.18.-Diseño de pilotes de fricción tipo I, (Zeevaert, 1983) -------------------- 59 
Figura 3.19.- Diseño de pilotes de fricción tipo II, (Zeevaert, 1983) ------------------ 60 
Figura 3.20.- Criterio propuesto por Terzaghi ---------------------------------------------- 61 
Figura 4.1.- Elementos finitos 2D típicos (Potts & Zdravkovis, 1999) ------------------ 67 
Figura 4.2.- Esquemas que representan la diferencia entre utilizar un modelo de 
deformación plana (izquierda) y un modelo axisimétrico (Plaxis, 2016). ------------- 70 
Figura 4.3.- Modelo elástico perfectamente plástico. (Plaxis, 2016) ------------------ 71 
Figura 4.4.- Círculos de Mohr de esfuerzos efectivos y totales (Das, 2006) --------- 72 
Figura 4.5.- La superficie de fluencia de Mohr-Coulomb en el espacio de esfuerzos 
principales (c=0). (Plaxis, 2016) ------------------------------------------------------------------ 74 
Figura 4.6.-Círculos de deformaciones plásticas de Mohr (Potts & Zdravkovis, 
1999) --------------------------------------------------------------------------------------------------- 75 
Figura 4.7.- Distribución de nodos y puntos de esfuerzo en elementos de interfaz 
y su conexión a elementos del suelo (Plaxis, 2016). --------------------------------------- 78 
Figura 5.1.- Localización del sitio en estudio, (Google earth) --------------------------- 80 
Figura 5.2.-Planta de pilas para ejes P-1 ------------------------------------------------------ 80 
Figura 5.3.- Esquema de manejo de una prueba SPT (Budhu, 2010) ----------------- 84 
Figura 5.4.- Sondeos SPT-1 y S6-A respectivo a la exploración realizada. ---------- 90 
Figura 5.5.- Sondeos SPT-1 y S6-A respectivo a la exploración realizada. ---------- 91 
Figura 5.6.- Sondeos SPT-1 y S6-A respectivo a la exploración realizada. ---------- 92 
Figura 5.7.- Sondeos S5-A respectivo a la exploración realizada. --------------------- 93 
Figura 5.8.- Sondeos S5-A respectivo a la exploración realizada. --------------------- 94 
Figura 5.9.- Sondeos S5-A respectivo a la exploración realizada. --------------------- 95 
Figura 5.10.- Sondeos S4-A respectivo a la exploración realizada. -------------------- 96 
Figura 5.11.- Sondeos S4-A respectivo a la exploración realizada. -------------------- 97 
Figura 5.12.- Sondeos S4-A respectivo a la exploración realizada. -------------------- 98 
Figura 5.13.- Malla de elementos finitos empleada en el modelo de geometría.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 112 
 
 
 v 
Figura 5.14.- a) Curva de carga-desplazamiento y b) distribución de carga axial 
con respecto a la profundidad. En la figura siguiente se presentan los esfuerzos 
efectivos obtenidos del programa comercial. --------------------------------------------- 113 
Figura 5.15.- Esfuerzos efectivos desarrollados en el pilote en el programa Plaxis 
2d para una carga de 8500 kN. --------------------------------------------------------------- 114 
Figura 5.16.- Esfuerzos cortantes desarrollados entre el pilote-suelo para 
diferentes incrementos de carga. ------------------------------------------------------------ 114 
Figura 5.17.- Carga por fricción desarrollada por diferentes criterios. ------------- 115 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 vi 
LISTA DE TABLAS 
 
Tabla 3.1.-Rangos aproximados del coeficiente de β, (H, 2017) ........................... 43 
Tabla 3.2.-Criterios para la determinación de la capacidad de carga. .................. 44 
Tabla 5.1.-Zonificación del subsuelo ...................................................................... 80 
Tabla 5.2.- Agrupamiento de pilas bajo apoyos .................................................... 81 
Tabla 5.3 Descargas a las pilas en el eje 6 ............................................................. 81 
Tabla 5.4 Descargas a las pilas en el tramo I ......................................................... 81 
Tabla 5.5 Sondeos de SPT de exploración definitiva, etapa 1 ............................... 82 
Tabla 5.6 Sondeos de muestreo inalterado selectivo, etapa 2. ............................. 82 
Tabla 5.7.-Propiedades índice del SPT-2 de muestras alteradas [km 137+436.67]
................................................................................................................................ 86 
Tabla 5.8.-Propiedades índice y mecánicas del SPT-1 y S-6A [km 137+099] ........ 87 
Tabla 5.9 Propiedades índice y mecánicas del S-4A [km 137+630] ....................... 87 
Tabla 5.10 Propiedades índice y mecánicas del S-5A [km 137+275] ..................... 88 
Tabla 5.11.-Modelo Geotécnico 1 SPT-1 y S-6A utilizado para el tramo I en el km 
137+099 ............................................................................................................... 102 
Tabla 5.12.- Modelo Geotécnico 2 S-5A utilizado para el tramo I en el km 
137+275 ............................................................................................................... 103 
Tabla 5.13.- Modelo Geotécnico 3 S-4A utilizado para el tramo I en el km 
137+630 ............................................................................................................... 104 
Tabla 5.14.-Propiedades del pilote (material linealmente elástico) ..................... 105 
Tabla 5.15.-Capacidad de carga por punta para los pilotes del apoyo 2 (pilote 1-7)
.............................................................................................................................. 106 
Tabla 5.16.-Capacidad de carga por fricción para los pilotes del apoyo 2 (pilote 1-
7). .......................................................................................................................... 106 
Tabla 5.17.- Capacidad de carga por punta para los pilotes del apoyo 2 (pilote 1-
7) ........................................................................................................................... 107 
Tabla 5.18.- Capacidad de carga por fricción para los pilotes del apoyo 2 (pilote 
1-7). ...................................................................................................................... 107 
Tabla 5.19.- Capacidad de carga por punta para los pilotes del apoyo 2 (pilote 1-
7) ........................................................................................................................... 108 
Tabla 5.20.- Capacidad de carga por fricción para los pilotes del apoyo 2 (pilote 
1-7). ...................................................................................................................... 108 
Tabla 5.21.- Capacidad de carga por punta para los pilotes del apoyo 2 (pilote 1-
7) ........................................................................................................................... 109 
Tabla 5.22 Capacidad de carga estimada a partir de diferentes criterios ........... 110 
Tabla 5.23.-Asentamiento elástico del pilote .......................................................110 
Tabla 5.24.-Asentamiento causado por la carga en la punta ............................... 110 
 
 
 vii 
Tabla 5.25.-Asentamiento causado por la carga trasmitida lo largo del fuste. .... 110 
Tabla 5.26.-Resumen de asentamiento total por diferentes criterios .................. 111 
Tabla 5.27.-Resultados de capacidad de carga por diferentes criterios. ............. 115 
 
 
 
 
 
ANÁLISIS COMPARATIVO DE CAPACIDAD DE CARGA Y ASENTAMIENTOS DE PILOTES POR MÉTODOS 
ANALÍTICOS Y MODELADO NÚMERICO. 
 
 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 INTRODUCCIÓN 
 
La incertidumbre en el cálculo de la capacidad de carga y el análisis de asentamientos en 
cimentaciones profundas ha llevado a varios investigadores a explorar nuevas técnicas de 
análisis. Con el advenimiento de las computadoras se han implementado métodos 
numéricos como el uso de nuevas ecuaciones constitutivas en el área de geotecnia y se ha 
tomado provecho de los métodos de elemento finito y de diferencias finitas. 
Las diferentes metodologías para determinar la capacidad de carga en pilotes proveen un 
rango extenso de resultados, es posible clasificar estas metodologías en cinco categorías: 
soluciones teóricas, métodos semiempíricos, métodos empíricos, métodos numéricos y 
mediante pruebas de carga. Ahora bien, los métodos empíricos para determinar la 
capacidad de carga en pilotes están basados principalmente en correlaciones 
desarrolladas a partir de pruebas de campo como: la prueba de penetración estándar (SPT), 
el presiómetro de Menard y el cono eléctrico CPTU básicamente. 
Los métodos para la predicción de los asentamientos de pilotes, son: métodos de 
transferencia de carga, métodos basados en la teoría de la elasticidad y los métodos 
numéricos, en particular el elemento finito. 
El objetivo general de este trabajo de tesis es realizar un análisis comparativo para 
determinar la capacidad de carga y asentamientos por métodos analíticos y de análisis 
numérico, desarrollando un modelo basado en el MEF en dos dimensiones, empleando un 
modelo constitutivo, para la simulación del comportamiento del suelo, aplicado en un caso 
estudio de un puente vehicular llamado la “La Unidad” ubicado en el estado de Campeche. 
El cuerpo de este trabajo se divide en 5 partes principales, el capítulo 1 trata de los 
antecedentes se presenta una breve descripción de los sistemas de cimentaciones 
profundas que se tienen en la actualidad, se hace mención de los tipos de pilotes y los 
métodos de instalación. En el capítulo 2 se realiza una revisión bibliográfica exhaustiva de 
ANÁLISIS COMPARATIVO DE CAPACIDAD DE CARGA Y ASENTAMIENTO DE PILOTES POR MÉTODOS 
ANALÍTICOS Y MODELADO NÚMERICO. 
 
 2 
la capacidad de carga y asentamientos, se presentan metodologías de análisis para 
determinar la capacidad de carga como: Meyerhof (1976), Poulos y Davis (1980), Zeevaert 
(1973), métodos $	%	&. 
En el capítulo 3 se presentan las bases teóricas necesarias para el modelado numérico, 
incluye una breve descripción de los modelos constitutivos (Modelo elástico Lineal EL y el 
modelo de Mohr-Coulomb MC) empleados para la simulación del comportamiento del 
suelo. En el capítulo 4 se muestran las condiciones generales consideradas para el análisis, 
tales como: la descripción del proyecto, la exploración geotécnica, perfiles estratigráficos, 
las propiedades de los suelos, el estado inicial de esfuerzos, la geometría de los pilotes, el 
modelo geotécnico, así como los resultados de los análisis por métodos analíticos y el 
modelado de un pilote individual empleando un modelo bidimensional de tipo 
axisimétrico, desarrollado en el programa comercial Plaxis 2D. Finalmente, en el capítulo 5 
se exponen las conclusiones del trabajo de tesis. 
Este trabajo tiene la finalidad de poder entender las variables utilizadas en soluciones 
analíticas y numéricas, para así poder decidir y dar la mejor solución en casos reales de 
ingeniería. 
1.1 OBJETIVOS 
 
OBJETIVO GENERAL 
• El objetivo principal del presente trabajo es realizar una comparación para 
determinar la capacidad de carga y asentamientos de la cimentación de un puente 
por los métodos analíticos o convencionales existentes, y desarrollar el modelo de 
un pilote individual empleando un modelo bidimensional de tipo axisimétrico, en el 
programa Plaxis 2D. 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
Los objetivos específicos de esta investigación consisten en: 
• Realizar el análisis y diseño de capacidad de carga última, así como también 
determinar los asentamientos inmediatos y a largo plazo de pilotes, por los métodos 
convencionales de la cimentación de un puente sobre pilotes. 
• Evaluación de la capacidad de carga y asentamientos de pilotes, mediante un 
modelo bidimensional de tipo axisimétrico, empleando el modelo constitutivo de 
Mohr-Coulomb para la simulación del comportamiento del suelo. Para el desarrollo 
del modelo axisimétrico se utilizó el programa comercial Plaxis 2D. 
 
ANÁLISIS COMPARATIVO DE CAPACIDAD DE CARGA Y ASENTAMIENTOS DE PILOTES POR MÉTODOS 
ANALÍTICOS Y MODELADO NÚMERICO. 
 
 3 
• Comparación de la capacidad de carga última, asentamientos inmediatos y 
asentamientos a largo plazo. Mostrar el comportamiento y los análisis de modelos 
para las diferentes condiciones de interacción entre el suelo y el pilote. 
 
1.2 JUSTIFICACIÓN Y ALCANCES 
 
Los alcances de este trabajo consideran un análisis analítico y numérico para conocer el 
comportamiento de estos dos métodos de cálculo de capacidad de carga y asentamientos 
de cimentaciones profundas. Así mismo, con base en resultados de laboratorio de un sitio 
en particular se realizan los cálculos para obtener los resultados de los análisis, y realizar 
una comparación de los dos métodos. Estos alcances de este trabajo también se pueden 
esquematizar en un mapa conceptual de los trabajos que se desarrollaron en la tesis. 
 
 
 
Figura 1.1.- Mapa conceptual de los trabajos realizados en esta tesis. 
 
ANÁLISIS	GEOTÉCNICO	DE	
CIMENTACIONES	PROFUNDAS	
ANTECEDENTES
1.-Conceptos				
generales	de		
cimentaciones		
profundas.	
2.-Clasificación	
de		pilotes.
ANÁLISIS	
GEOTÉCNICO	
Solución	
Analítica	
Capacidad	de	
carga	a	
compresión.
Punta
1.-Zeevaert
2.-Meyerhof	
3.-Poulos	y	
Davis
Fricción	
lateral
Método	∝ o	
de	esfuerzos	
totales
1.-Poulos	y	davis
2.-API
Método	# o	
de	esfuerzos	
efectivos	
1.-Burland
2.-Meyerhof
3.-Zeevaert
Deformabilidad
Asentamientos	
elásticos	
Asentamientos	
por	
consolidación
Primaria	
(Terzaghi)
Secundaria	
(Zeevaert)
(Mesri)
Modelación	
por	MEF	2D	
Modelo	
Constitutivo	
Mohr-
Coulomb
Análisis	
axisimétric
o	2D
ANÁLISIS COMPARATIVO DE CAPACIDAD DE CARGA Y ASENTAMIENTO DE PILOTES POR MÉTODOS 
ANALÍTICOS Y MODELADO NÚMERICO. 
 
 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 ANTECEDENTES 
 
El desarrollo histórico de las cimentaciones surgió antes del siglo IX, los edificios se 
cimentaban sobre zapatas corridas o aisladas. Sin embargo, si el suelo parecía incapaz de 
mantener la presión ejercida por las zapatas, se utilizaban los pilotes. Debido a que la 
madera era un material muy abundante y barato, la mayoría de los pilotes fueron de este 
material hincados en depósitos de suelo. Durante ese siglo se creó una demanda de 
estructuras pesadas subterráneas, el costo de las cimentaciones debería ser económico, 
por lo tanto, se esperaba que los ingenieros utilizaran solo los pilotes necesarios para 
proporcionar un apoyo adecuado a las estructuras como las catedrales o monumentos. 
Estos análisis no podrían hacerse si al menos algún conocimiento de la carga última que 
un pilote podría llevar. Los esfuerzos para obtener la información necesaria a un costo 
mínimo y mano de obra llevaron a especulaciones teóricas que resultaron en una 
impresionante variedad de fórmulas para determinar la capacidad de carga. Sin embargo, 
la realización creció lentamente que las fórmulas tenían defectos inherentes, y se hizo más 
y más habitual determinar la carga permisible de los pilotes en todo menoshaciendo 
pruebas de carga en pilotes de prueba. Para determinar el número de pilotes necesarios 
para soportar una estructura, siempre y cuando que dicha estructura no estuviera cargada 
de forma excéntrica, se determinó simplemente dividiendo la carga total por la carga 
permisible del pilote. Muchas cimentaciones diseñadas de esta manera eran satisfactorias, 
sin embargo, de vez en cuando se producían asentamientos excesivos e inesperados. Por 
lo tanto, llegaron a la conclusión de que el conocimiento de la capacidad de carga de un 
pilote individual constituye una sólo una parte de la información necesaria para un diseño 
satisfactorio. Para determinar si el asentamiento de una base de pilotes se mantendrá 
dentro de los límites tolerables, el diseñador debe considerar los esfuerzos producidos en 
el suelo por toda la carga sobre la base y debe estimar el asentamiento producido por 
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estos esfuerzos. Para esta estimación se requiere un conocimiento de los principios 
fundamentales de la mecánica de suelos. 
Los pilotes son elementos estructurales que pueden ser de madera, concreto, acero y se 
utilizan para trasmitir las cargas a los estratos de suelo subyacentes. Esta transferencia 
puede ser por distribución vertical de la carga a lo largo del eje de pilote o una aplicación 
directa de carga a un estrato inferior a través de la punta del pilote. Una distribución vertical 
de la carga se realiza utilizando un pilote de fricción y una aplicación de carga directa es 
hecha por un pilote de punta (Bowles J. E., 1997). Los pilotes se utilizan para mejorar las 
condiciones de depósitos de suelos compresibles, reducir los asentamientos (Poulos & 
Davis, 1980) totales y diferenciales. Ellos proporcionan un reforzamiento en el suelo, 
incrementando su capacidad de carga y modificando su comportamiento de deformación 
de la misma forma que el acero refuerza el concreto en elementos de concreto armado o 
pretensado (Poulos & Davis, 1980). 
Según (Terzaghi K. P., 1943) los pasos en el diseño preliminar de cimentaciones de pilotes 
son los siguientes; 
1.-Un perfil estratigráfico del suelo, que representa los resultados de una 
exploración del subsuelo. Esta información proporciona la información necesaria para 
decidir si la cimentación puede ser soportada por pilotes de fricción, por pilotes de punta 
o con pilotes con un modo de resistencia más complejo. 
2.-Seleccionar la longitud y el tipo de pilote. 
3.-Posteriormente se calcula la capacidad de carga de un pilote individual, 
dividiéndola por un factor de seguridad apropiado para obtener la carga de diseño de un 
pilote. Para obtener el número total de pilotes adecuados para soportar la estructura 
concéntricamente cargada se determina dividiendo el peso total de la estructura por la 
carga de diseño por pilote. 
4.-Enseguida se determina su separación, la distancia D entre los centros de pilotes 
con un diámetro superior d, que rara vez será inferior a 2.5d y preferiblemente no inferior 
a 3d. Esta regla se basa en consideraciones prácticas. Porque si la separación es menor a 
3d, los movimientos del suelo pueden desplazar los pilotes de sus ubicaciones previstas y 
los pilotes quedaran fuera de plome y pueden interferir entre sí, entre otras cosas. 
Estos son algunos puntos a considerar para el diseño preliminar de una cimentación a base 
de pilotes. 
Todo este desarrollo y la innovación que los ingenieros han logrado para poder solucionar 
los problemas de cimentar sobre suelos que a veces son incapaces de soportar una 
estructura, debido a las condiciones de éste no ha sido fácil, y la naturaleza se ha encargado 
en múltiples ocasiones de poner en evidencia los errores de juicio ingenieril y de criterios 
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mal considerados, el no entender bien la física del problema, son algunos de los errores 
que se presentan. Sin embargo, a veces el ingeniero geotecnista no solo tiene que 
enfrentar retos de cimentar sobre suelos que no tienen las propiedades adecuadas para 
soportar una estructura, sino que además se presentan fenómenos de la naturaleza por 
ejemplo los sismos, y por ello se debe de tener más conocimiento de la física del problema. 
Es por ello que, tras los sismos ocurridos en la historia, el sismo de 1985 y el sismo de 2017, 
que se han registrado en nuestro país. Ante estos eventos se han logrado entender mejor 
el comportamiento de algunas cimentaciones, las teorías empleadas y los factores 
olvidados. 
En la figura 2.1 se muestra un esquema del estado actual de los tipos de cimentaciones 
tanto superficiales como profundas. El problema de una cimentación a base de pilotes se 
divide en dos partes (Zeevaert, 1983) el problema de la estabilidad y el problema de la 
elasticidad. El primero se refiere a un pilote o un grupo de pilotes que fallan debido a que 
exceden la resistencia al corte del material del suelo donde se apoya. El segundo problema 
se refiere a los problemas de asentamientos totales y diferenciales de un pilote o de un 
grupo de pilotes. 
 
Figura 2.1.-Tipos de cimentaciones para casas y edificios en la ciudad de México, modificada de Romo y 
Auvinet (1992), citado por (Galván, 2012). 
 
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2.1 Conceptos generales de cimentaciones profundas 
 
Los pilotes se clasifican de acuerdo a tres formas: 
1.-Según la forma como trasmiten las cargas al subsuelo. 
2.-Según el material que están fabricados. 
3.-Según el procedimiento constructivo. 
 
De acuerdo con (Terzaghi & Peck, 1943) los pilotes se pueden dividir en tres categorías 
con respecto a la forma en que transfieren su carga; 
a) Pilotes de fricción en suelos muy permeables de grano grueso: Estos pilotes 
transfieren la mayor parte de su carga al suelo adyacente a través de su resistencia 
lateral, a menudo denominada fricción del fuste. Hincar tales pilotes en grupos 
reduce la porosidad y compresibilidad del suelo dentro y alrededor de los grupos. 
Por lo tanto, pilotes de esta categoría a veces se han llamado pilotes de 
compactación. 
 
b) Pilotes de fricción en suelos de grano muy fino y de baja permeabilidad: Estos 
pilotes también transfieren su carga al suelo a través de la resistencia lateral, pero 
no compactan el suelo. Las cimentaciones soportadas por pilotes de este tipo se 
conocen como pilotes flotantes, porque su punta no se apoya. 
c) Pilotes de punta o portantes. Estos pilotes transfieren su carga sobre un estrato firme 
situado a una profundidad considerable debajo de la base de la estructura. 
 
Los pilotes se utilizan comúnmente para los siguientes propósitos: 
1. Llevar las cargas de la superestructura a través de un estrato de suelo. 
2. Para resistir las fuerzas de extracción y de volteo, o para soportar las patas de la 
torre sometidas a volteos de cargas laterales como el viento. 
3. Para compactar depósitos de suelos sin cohesión a través de una combinación de 
desplazamiento de volumen del pilote y vibraciones del hincado. 
4. Controlar los asentamientos cuando las cimentaciones superficiales se encuentran 
en un estrato altamente compresible. 
5. Para rigidizar el suelo bajo las cimentaciones de una máquina y controlar las 
amplitudes de vibración y la frecuencia natural del sistema. 
6. En construcción costa afuera para trasmitir cargas sobre la superficie del agua a 
través del agua y hacia el suelo. En este caso es aquel en el que los pilotes 
embebidos se someten a cargas verticales (y de pandeo) como laterales. 
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Figura 2.2.- Configuraciones típicas de pilotes (Tomlinson & Woodward, 2008). 
2.1.1 Según laforma como trasmiten las cargas al subsuelo. 
 
De acuerdo a la forma en que trasmiten la carga al subsuelo los pilotes se dividen en; 
1. Pilotes de punta 
Este tipo de pilotes se apoyan en un estrato resistente, cuando los estratos de suelo 
superficial son compresibles y presentan una baja resistencia al esfuerzo cortante. Por lo 
tanto, este tipo de pilotes se trasmite toda la carga de una superestructura Q a un estrato 
profundo de suelo más resistente. Presentan una complicación, la emersión aparente de la 
estructura: es decir que las estructuras vecinas y el suelo contiguo tienden a presentar 
asentamientos en comparación con las estructuras que son diseñadas con pilotes de punta. 
Esta condición provoca daños estructurales a los edificios vecinos, además de aumentar la 
carga en los pilotes por la fricción negativa (Galván, 2012), ver figura 2.3. 
 
Figura 2.3.-Pilotes de punta (Tomlinson & Woodward, 2008). 
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2. Pilotes de fricción 
Estos pilotes transfieren la mayor parte de su carga al suelo adyacente a través de su 
resistencia lateral, a menudo denominada fricción del fuste, la magnitud de la fricción 
lateral está en función del área perimetral. Este tipo de cimentación es comúnmente 
utilizada en suelos con formación arcillosa y cuando se tiene un estrato resistente a 
profundidades mayores que es imposible llegar a sostener los pilotes en ese estrato. Los 
pilotes de fricción en particular son eficientes cuando la resistencia al corte aumenta con la 
profundidad y la compresibilidad disminuye. Cuando se desarrolla la fricción negativa y la 
punta del pilote logra penetrar en el estrato resistente se logra evitar un poco la emersión 
aparente. Se debe tener una clara idea entre los sistemas de cimentación basados 
principalmente en la capacidad de carga de los pilotes de fricción y los que combinan un 
cajón (que permite lograr una compensación parcial) con un número limitado de pilotes 
cuya función principal es reforzar los estratos más compresibles y reducir los asentamientos 
(cimentaciones compensadas con pilotes de fricción: Zeevaert, 1973), (Auvinet , 2011). En 
el primer caso (Tipo I), los pilotes deben diseñarse con un factor de seguridad que permita 
garantizar la estabilidad en condiciones estáticas y sísmicas. Si este factor de seguridad es 
amplio, el comportamiento de los pilotes tiende a asemejarse al de los pilotes de punta, 
con desarrollo de fricción negativa en la parte superior, arriba de un nivel llamado “neutro” 
en el que no existe desplazamiento relativo pilote-suelo (Reséndiz y Auvinet, 1973), 
(Auvinet , 2011). En este caso, es posible que la cimentación presente una emersión 
aparente. En el segundo caso (Tipo II), los pilotes se encuentran permanentemente en 
condición de fluencia, es decir de falla. En Suecia, donde los pilotes de fricción penetrantes 
fueron aparentemente redescubiertos tardíamente, se les ha llamado precisamente “creep 
piles” (Hansbo, 1984), (Auvinet , 2011), ver figura 2.4. 
 
 
Figura 2.4.- Pilotes de fricción (Auvinet , 2011). 
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3. Pilotes de fricción negativa 
Los pilotes de fricción negativa son pilotes de punta cuya cabeza esta libre dentro de una 
losa de cimentación cuando se produce la construcción del edificio, son muy eficaces para 
reducir sustancialmente los asentamientos. Cuando se desarrolla la fricción negativa 
debido al incremento de esfuerzos que causa la consolidación de los estratos compresibles. 
Los pilotes de fricción negativa son más eficientes cuando la disminución de los niveles 
piezómetros ha influido en los estratos compresibles penetrados por los pilotes, (Correa, 
1961). 
 
Figura 2.5.- Pilotes de fricción negativa, (Rodríguez, 2010). 
 
4. Pilotes de control 
Los pilotes llamados “de control” son pilotes de punta que cuentan en su parte superior 
con un dispositivo que permite controlar la carga recibida por el mismo y eventualmente 
descargarlo totalmente para inducir movimientos correctivos en el caso de edificios que 
presenten cierto desplomo ver fig. 2.6. Este tipo de pilotes son un invento del Ing. Manuel 
González Flores que en 1948 los introdujo al inicio para recimentar edificios y después los 
aplicó en cimentaciones nuevas. 
 
Figura 2.6.- Dispositivo de control de pilotes, (Auvinet , 2011). 
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Las tres partes de un pilote de control son: el pilote, el marco o puente de carga que, 
articulado a la losa de cimentación, se encarga de trasmitir la parte de peso del edificio 
que le toca a ese pilote, la tercera parte es el paquete deformable de 15 cm de altura, 
integrado por un arreglo de cubos de madera. El aplastamiento que sufren estos cubos 
por la carga aplicada permite que el edificio descienda milímetros para conseguir que la 
losa permanezca apoyada en el suelo, una vez que los cubos se han deformado, se 
sustituyen por otros nuevos y se ajusta la posición del marco para mantener la funcionalidad 
del pilote y reanudar la deformación de los nuevos cubos. 
5. Pilotes con punta penetrante 
Para aumentar la capacidad de carga de pilotes de fricción, en algunas obras estos pilotes 
han sido equipados con una punta metálica o de concreto que se apoya en la capa dura, 
pero penetra en ella o fluye plásticamente bajo cargas debidas a la fricción negativa, con 
lo que se evita la emersión aparente, (Auvinet , 2011). La punta presenta un diámetro 
inferior al resto del pilote con objeto de favorecer la penetración en el estrato de apoyo 
bajo el efecto combinado de la carga y de la fricción negativa. En este último caso, es 
posible imponer un límite más preciso a la capacidad de punta dando a la punta de acero 
una sección con una carga de fluencia determinada; sin embargo, la flexibilidad de la punta 
dificulta la colocación correcta del pilote (Rodríguez, 2010). 
6. Pilotes telescópicos 
Estos pilotes tienen una sección tubular superior y una sección inferior constituida por un 
émbolo que se apoya en la capa resistente. En la sección tubular es posible colocar un 
relleno de grava. Cuando el relleno alcanza cierta altura, se desarrolla un efecto de arqueo 
que permite la trasmisión de esfuerzos de la parte superior a la parte inferior. Controlando 
la altura de grava es por tanto posible controlar la capacidad de punta del pilote 
(Rodríguez, 2010). 
 
Figura 2.7.- Pilote telescópico (Correa, 1969), citado por (Rodríguez, 2010). 
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7. Pilotes entrelazados 
Las cimentaciones a base de pilotes entrelazados constan de un conjunto de pilotes de 
fricción convencionales ligados a la subestructura (pilotes A), más otro conjunto apoyado 
en la capa dura (pilote B) y desligado de la cimentación. Esta disposición de los pilotes 
disminuye la magnitud de los esfuerzos inducidos en el suelo por el peso de la estructura 
además de que el colchón de suelo entre la punta de los pilotes A y la capa dura y entre 
la cabeza de los pilotes B y la losa de cimentación absorben los enjutamientos de la 
formación arcillosa superior. Esta solución ha vuelto a usarse en los últimos años, en 
particular para la cimentación de silos y tanque de hidrocarburos (Rodríguez, 2010). 
 
 
 
 
 
	
	
	
 
	
	
	
8. Inclusiones 
Las inclusiones pueden definirse como elementos que se colocan en el subsuelo y que no 
se conectan a la cimentación del edificio. Pueden ser de formas diferentes, pero en general 
dominan las cilíndricas, y pueden construirse utilizando procesos diversos (Paniagua, 
Rangel, & Ibarra). 
Éstas se pueden clasificar en dos grupos: flexibles y rígidas. Un ejemplo de lasprimeras 
son los drenes de arena que se emplean para disminuir las presiones de poro en estratos 
limosos o arcillosos, o las inclusiones formadas con mezclas de arcilla-cal-cemento donde 
se evita que la mezcla solidifique, que se emplean para disminuir la compresibilidad de 
estratos arcillosos muy plásticos. 
Figura 2.8.- Pilote telescopio (Correa, 1969), (Rodríguez, 2010). 
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 13 
El uso de las inclusiones rígidas se ha vuelto popular al resolver problemas relacionados 
con la reducción de asentamientos superficiales e incrementos del factor de seguridad 
contra la falla por cortante, ya sea en estabilidad de taludes o en cimentaciones 
superficiales. 
Para las inclusiones rígidas se tiene en general cuatro condiciones de trabajo: 
• Con apoyo en la cabeza de la inclusión (tipo A). 
• Con apoyo en la base de la inclusión (tipo B). 
• Con apoyo en la base y cabeza de la inclusión. 
• Sin apoyo 
 
Figura 2.9.- Condiciones de trabajo de las inclusiones rígidas (Paniagua, Rangel, & Ibarra) 
 
Es conveniente destacar que las inclusiones están aún en etapas de conocimiento y prueba, 
y que se tienen problemas técnicos por resolver. Por lo que su empleo debe de realizarse 
con la mayor precaución, cuidando aspectos tales como las condiciones estratigráficas, los 
procedimientos constructivos y la instrumentación. 
9. Micropilotes 
Este tipo de cimientos profundos con un diámetro pequeño, se instala de varias formas y 
tiene varios propósitos. Bedenis et al (2004) describe el uso de micropilotes como 
elementos de carga para fortalecer los cimientos que debían soportar una mayor carga. 
Gómez et al (2003) describe a los micropilotes con un diámetro de 219 mm. Se debe aplicar 
la carga lateral no modificada, y la carga de compresión se incrementa en incrementos 
hasta que ocurre una falla por deflexión lateral excesiva, (Reese, Isenhower , & Wang , 2006 
). 
 
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10. Caissons 
Los caissons a menudo se utilizan como cimentaciones para puentes, y son grandes en 
sección transversal, éstos están rellenados de concreto. Mientras que a los lados de la 
excavación están en contacto con el suelo, los cajones se pueden diseñar como unidades 
de apoyo si el estrato resistente es un lecho rocoso o un suelo muy resistente. 
2.1.2 Según el procedimiento constructivo 
 
La resistencia y rigidez de una cimentación a base de pilotes está influenciada por su 
método de instalación. De acuerdo con el Código de prácticas para cimentaciones de la 
norma británica (BS 8004: 1986), según su procedimiento constructivo los pilotes o pilas 
puede generar desplazamientos grandes o pequeños en el suelo que los rodea. 
 
 1.-Con grandes desplazamientos: Son pilas de sección sólida o pilas de sección 
hueca con un extremo cerrado, que son hincadas en el suelo y así desplazan el suelo. El 
tipo de hincado puede ser a percusión, a presión y vibración. 
 2.-Con pequeños desplazamientos: También son hincados o colados in situ en el 
suelo, pero tienen un área de sección transversal relativamente pequeña. El tipo de 
hincado se realiza con una perforación previa, hincado con chiflón. Incluyen secciones en 
H o I de acero laminado y secciones de tubería o caja hincadas con un extremo abierto de 
manera que el suelo entre en la sección hueca. 
 3.-Las pilas sin desplazamiento; Estas se forman retirando primero el suelo mediante 
perforación previa utilizando una amplia gama de técnicas de perforación. El concreto 
puede colocarse en un orificio sin revestimiento o revestido, o el revestimiento puede 
retirarse cuando se coloca el concreto, estas son coladas in situ. 
1. Con grandes desplazamientos 
Según el procedimiento constructivo el método de instalación que genera grandes 
desplazamientos en el suelo son los siguientes: 
A) Pilotes hincados: 
• Hincados a percusión 
• Hincados a presión 
• Con vibración 
 
• Hincados a percusión: 
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 15 
Este método consiste en hincar a percusión los pilotes con ayuda de un martillo de impacto, 
los factores que se deben de considerar son los siguientes: la masa y longitud del pilote, 
el peso y energía del martillo y el tipo de suelo en el que se hinca. 
El pilote se sostiene verticalmente o con la inclinación necesaria con una estructura guía en 
la que se desliza el martillo durante la maniobra. Cuando debido a su longitud el pilote no 
puede manejarse en un solo tramo, se hinca en dos o más de ellos, unido con una junta de 
construcción o con placas prefijadas en los extremos que se suelden durante el hincado. 
Cuando no es posible utilizar una estructura guía de hincado por restricciones de espacio 
disponible o en obras fuera de la costa, se puede usar una “guía colgante” sostenida por 
la pluma de una grúa y unos cables. 
• Hincado a presión: 
Estos pilotes se fabrican de concreto en tramos de sección cilíndrica de 1.5 m de largo: la 
punta es cónica y tiene ahogado el cable de acero de refuerzo que se aloja en el hueco 
central. El hincado se hace a presión con un sistema hidráulico en cuyo marco de carga se 
van colocando los tramos de pilote. Cuando se alcanza la presión máxima de proyecto se 
tensa el cable central de acero de refuerzo y se rellena el hueco con concreto. La reacción 
del sistema de carga usualmente se absorbe con el lastre colocado en una plataforma. 
Este procedimiento ha sido empleado con frecuencia para recimentaciones, por lo que la 
reacción del sistema de carga se soporta con el peso de la estructura y por ello se puede 
realizar en espacios verticales muy reducidos. 
• Hincado por vibración: 
Esta técnica se emplea en suelos granulares y consiste en excitar al pilote con un vibrador 
pesado de frecuencia controlada, formado por una carga estática y un par de contrapesos 
rotatorios excéntricos en fase. El pilote penetra en el suelo por influencia de las vibraciones 
y del peso del conjunto pilote-vibrador-lastre, por lo general son pilotes metálicos o tabla-
estacas. Esta técnica también se ha usado para extraer pilotes desviados o de 
cimentaciones antiguas. Cuando se aplica este método, se deben estudiar los fenómenos 
que las vibraciones pueden ocasionar cuando su frecuencia se acerca a la natural de las 
estructuras e instalaciones vecinas, especialmente si están cimentadas sobre materiales 
poco densos, porque en esta condición de resonancia se pueden provocar daños 
estructurales y hundimientos. 
Como se mencionó anteriormente este tipo de pilotes se introducen en el suelo a través 
de una sucesión de golpes en la parte superior del pilote, esto produce un ruido 
considerable y vibraciones locales que pueden dañar las estructuras contiguas. Cuando un 
pilote es hincado en arcillas, el suelo presenta cambios en sus propiedades muy diferentes 
si se hinca en arena. 
ANÁLISIS COMPARATIVO DE CAPACIDAD DE CARGA Y ASENTAMIENTO DE PILOTES POR MÉTODOS 
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 16 
En pilotes hincados es importante de considerar lo siguiente: 
a. Resistencia al hincado; 
b. Desplazamientos debidos al hincado 
c. Alteración causada por el hincado 
d. Presión de poro inducida por el hincado 
 
a) Pilotes hincados en arcillas 
Los efectos de instalación a base de pilotes hincados sobre arcillas se han clasificado dentro 
de 4 categorías principales por Mello (1969): 
• Remoldeo o la alteración estructural parcial del suelo que rodea el pilote. 
• Alteración del estado de esfuerzos en el suelo en la vecindad del pilote. 
• Exceso de la presión de poro por el hincado y su disipación desarrollada alrededor 
del pilote. 
• Fenómeno a largo plazo de la resistencia a recuperar en el suelo (fenómeno de 
envejecimiento). 
Las primeras investigaciones sobrelos efectos del hincado del pilote en las propiedades 
de la arcilla fueron hechas por Housel y Burkey (1948) y Cummings, Kerkhoff, y Peck (1950). 
Con base en las evidencias de las pruebas de carga y de falla llevadas a cabo sobre pilotes 
en diferentes tiempos después de su instalación, se tienen las siguientes conclusiones: 
La resistencia no drenada de una arcilla disminuye una cantidad considerable a causa del 
hincado, sin embargo, recupera la resistencia y esto ocurre en un tiempo entre el hincado 
y las pruebas. De acuerdo con Poulos y Davis la resistencia no drenada que recupera la 
arcilla se debe a dos factores importantes: 
• Recuperación tixotrópica de la resistencia no drenada ya que los lazos estructurales 
destruidos por el remoldeo están al menos parcialmente restaurados. 
• El incremento resultado de la consolidación local que produce la arcilla por la 
disipación del exceso de presión de poro que surge del incremento en el esfuerzo 
alrededor del pilote. 
Sin embargo, en algunos casos esta recuperación a veces toma un tiempo prolongado, 
esto se ha documentado por varios investigadores. Por otra parte, al recuperar la tixotropía, 
el rango de incremento de la resistencia del suelo después del hincado del pilote está 
relacionado con el rango de la disipación del exceso de presión de poro. El exceso de 
presión de poro desarrollado durante el hincado a veces es igual o incluso mayor que el 
esfuerzo efectivo de sobrecarga, sin embargo, este se disipa rápidamente con la distancia 
del pilote. Existen métodos para estimar la presión de poro que ocurre durante el hincado, 
también para determinar la disipación de exceso de presión. 
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 17 
El proceso del hincado del pilote se modela como la creación de una cavidad cilíndrica 
larga por el movimiento radial del suelo. Los valores de esfuerzo y el cambio de presión de 
poro se han obtenido mediante un análisis de elemento finito que incorpora un modelo 
del suelo (modelo Cam-clay). Este concluye que los esfuerzos totales y efectivos 
adyacentes al pilote inmediatamente después del hincado pueden estar relacionados 
directamente con la resistencia no drenada original del suelo, y son esencialmente 
independientes de la relación de preconsolidación. El estado de esfuerzos final después 
de la consolidación es similar a lo que ocurre en la prueba del odómetro (Ko), excepto que 
el esfuerzo radial es ahora mayor al esfuerzo principal (Poulos & Davis, 1980). 
El hincado de un pilote también causa un movimiento de la arcilla alrededor del pilote, 
posteriormente por la consolidación de la arcilla. Este desplazamiento puede tener 
consecuencias severas en estructuras adyacentes, así como en los pilotes que se instalaron 
anteriormente. 
En los análisis debe tenerse en cuenta lo anterior, porque trae una reducción en la 
capacidad de carga. Por ejemplo, cuando un pilote en arcilla saturada o limo plástico de 
consistencia blanda a media, es decir, con resistencia al corte no drenado menor de 100 
kPa (10.2 t/m2), y su punta no descansa en un estrato duro, la capacidad de carga depende 
casi totalmente de la fricción lateral o adherencia a lo largo del fuste. Por otro lado, en un 
pilote hincado en arcilla de consistencia muy firme a dura, la capacidad de carga depende 
tanto de la resistencia por punta, como de la fricción lateral. 
b) Pilotes hincados en arenas 
 
Un pilote que es hincado en arena y suelos no cohesivos, presenta otra respuesta diferente 
a los pilotes hincados en arcillas. Cuando un pilote es hincado en arena, el suelo es 
compactado por el desplazamiento y las vibraciones, lo que deriva a un reordenamiento 
de las partículas. Por lo tanto, la capacidad de carga de un pilote se incrementa como 
consecuencia del aumento de la densidad relativa causado por el hincado. 
Es por ello que este método de instalación se ha reemplazado por otros métodos que 
causan menos daños, porque este método como se mencionó anteriormente causa 
vibraciones y daños en estructuras contiguas. 
2. Con pequeños desplazamientos 
Los métodos de instalación que generan pequeños desplazamientos son: 
a) Pilotes hincados con una perforación previa: 
Este tipo de pilote en los que antes de hincarlos, se realiza una perforación previa, por lo 
tanto, todos los pilotes antes mencionados se transforman de poco desplazamiento si antes 
se realizó una perforación previa; esta puede requerir ser estabilizada con lodo de 
perforación que, en el caso de suelos arcillosos blandos, se puede formar con el mismo 
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suelo, mezclándolo con agua previamente agregada o, en todo caso, a base de bentonita 
y agua. Esta se utiliza; cuando el hincado de pilotes sin una perforación previa induce 
deformaciones que reducen la resistencia al esfuerzo cortante del suelo, tomando en 
cuenta el remoldeo que se genera en la interacción suelo-pilote. También se usa cuando 
el pilote debe atravesar estratos duros que dificulten su hincado y por ello, puede llegar a 
dañarse estructuralmente. Y cuando el número de pilote por hincar es alto y la suma de sus 
desplazamientos puede provocar el levantamiento del suelo con el consiguiente arrastre 
de los pilotes previamente hincados. 
b) Pilotes hincados con chiflón: 
El uso de chiflón, es decir, la inyección de agua bajo la punta del pilote, reduce la 
compacidad de la arena situada bajo dicha punta, permitiendo el avance del pilote con 
pocos o ningún golpe de martillo. Con frecuencia este método se utiliza para penetrar 
rápidamente a través de capas arenosas y alcanzar un estrato de apoyo más profundo. 
Cuando los suelos son predominantemente friccionantes, contienen gravas que no son 
extraídas por el agua a presión, la penetración puede lograrse con una combinación de 
chiflón y golpes de martillo. El procedimiento puede causar algún arrastre de los suelos 
predominantemente friccionantes que circunden a se encuentren bajo pilotes adyacentes. 
Para no afectar la capacidad de carga considerada en el pilote, el chiflón debe suspenderse 
al menos 1 m por arriba del desplante especificado; para completar la penetración se utiliza 
martillo. 
3. Sin desplazamientos 
 
Ø Pilotes perforados o colados in situ: 
En este tipo de instalación de pilotes, se realiza una perforación previa con una máquina, 
la ventaja del método de perforación es la poca vibración y el menor nivel de ruido. Este 
método de instalación, se ha usado preferentemente en suelos predominantemente 
cohesivos duros, es decir, con cu> 100 kPa (10.2 t/m2). 
Los efectos que causa este tipo de instalación en los suelos arcillosos, se presentan a 
continuación: 
1) Suelos arcillosos 
Para este tipo de suelos, diferentes investigadores han estudiado la adherencia entre el 
pilote y el suelo, y se ha encontrado que la adhesión es menor que la cohesión no drenada 
antes de la instalación, esto es a causa del reblandecimiento de la arcilla inmediatamente 
del suelo adyacente. El reblandecimiento surge por tres causas estas son: 
a) La absorción de la humedad del concreto húmedo. 
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 19 
b) La migración del agua del cuerpo de la arcilla hacia la zona con menos esfuerzos 
altamente alrededor del pozo. 
c) El agua se vertió en la perforación para facilitar la operación de la herramienta de 
corte. 
Algunos autores mencionan que algunos puntos se pueden eliminar por ejemplo el punto 
(c) puede excluirse por la buena técnica de perforación y el punto (b) puede minimizarse 
mediante la realización de la perforación y las operaciones del concreto lo más 
rápidamente posible. Las propiedades del concreto y el procedimiento de colocación de 
éste, son los dos factores más importantes que intervienenen el proceso de construcción. 
Sin embargo, todo esto depende de la técnica utilizada. 
Otros factores que se deben tomar en cuenta en el caso de pilotes colados in situ son: 
• Rugosidad producida por la herramienta en las paredes de la perforación. 
• Alivio de esfuerzos en el suelo, el cual está influido por el tiempo de construcción. 
• Errores geométricos al perforar. 
• Fluido de perforación (en caso de usarse) y tiempo de exposición del suelo. 
• Efectos de construcción de pilotes cercanos. 
• Resistencia al agrietamiento del concreto en tensión e influencia de defectos 
constructivos menores en la resistencia a la tensión del concreto si el elemento es 
cargado lateralmente. 
2.1.3 Según el material que están fabricados 
Los materiales que se emplean para fabricar los pilotes son los siguientes: 
• Madera 
• Concreto 
• Acero 
• Mixtos (Concreto y Acero) 
 
1. Pilotes de madera: 
Hace mucho tiempo, este material era el que utilizaban para fabricar los pilotes, este 
material es ideal para los pilotes, porque tiene una alta relación de resistencia/peso, fácil 
de manipular, se corta fácilmente a medida y se recorta después de hincar, y en 
condiciones favorables de exposición. Las pilas de madera utilizadas en su forma más 
económica consisten en tronco no recortados redondos que se desplazan a tope. Sin 
embargo, debido al desarrollo de otros materiales, los pilotes de madera se han dejado 
de utilizar; ahora su empleo solo ha quedado restringido a la cimentación de estructuras 
provisionales y de embarcaderos pequeños donde se aprovecha la resistencia de la madera 
para soportar las fuerzas de impacto. Aunque actualmente ya no se utiliza este tipo de 
material. 
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 20 
2. Pilotes de concreto prefabricado: 
 Las pilas de concreto prefabricado tienen su uso principal en estructuras marinas y 
fluviales, es decir, en situaciones en las que el uso de pilotes hincados y colados in situ no 
es práctico o no es económico. Para las estructuras terrestres, las pilas de concreto 
prefabricado no articuladas son con frecuencia más costosas que las de tipo hincadas y 
coladas in situ por dos motivos principales: 
a) Se debe proporcionar refuerzo en la pila de concreto prefabricado para resistir las 
tensiones de flexión y esfuerzos que se producen durante el manejo y el hincado. 
Una vez que la pila está en el suelo, y si se transportan principalmente cargas de 
compresión, la mayoría de este acero es redundante. 
b) La pila de concreto prefabricado no se corta o extiende fácilmente para adaptarse 
a las variaciones en el nivel del estrato de apoyo al que se hincan las pilas. 
Sin embargo, hay muchas situaciones para las estructuras de suelo donde la pila de 
concreto prefabricado puede ser más económica. Cuando se vayan a instalar grandes 
cantidades de pilotes en condiciones de manejo fácil, el ahorro en costos debido a la 
rapidez del hincado lograda puede superar el costo del acero de refuerzo más pesado 
necesario. El refuerzo puede ser necesario en cualquier caso para resistir las tensiones de 
flexión debidas a cargas laterales o tensiones de tracción de cargas ascendentes. Cuando 
las pilas de alta capacidad deben ser hincadas a un estrato duro, se pueden lograr ahorros 
en la cantidad total de concreto en comparación con las pilas coladas in situ ya que se 
pueden usar tensiones de trabajo mayores. En los casos en que las pilas se deben hincar 
en terrenos con contenido de sulfato o en materiales de desecho industriales agresivos, se 
garantiza la provisión de concreto denso de alta calidad. El problema de variar la longitud 
de la pila se puede superar adoptando un tipo articulado. 
Estos se fabrican de concreto reforzado, presforzado o postensado, empleando cemento 
portland normal o resistente a la sales, álcalis y silicatos de medio donde se hincarán. Se 
fabrican de una sola pieza o en segmentos que se pueden unir con juntas de fácil adhesión 
o soldando placas de acero que se dejan en los extremos de cada lado precolado. Estos 
pilotes son los de uso frecuente por su durabilidad y la facilidad con que se ligan a la 
superestructura. Sus limitaciones se relacionan con las dificultades de fabricación, manejo 
e hincado. 
Para el caso de pilotes de concreto colado en el lugar, estos se fabrican de concreto 
reforzado el colado se realiza con una tubería tremie o con trompa de elefante para evitar 
la segregación y contaminación del concreto. 
3. Pilotes de acero: 
Los pilotes de acero tienen la ventaja de ser robustos, ligeros de manejar, capaces de 
soportar altas cargas de compresión cuando se hinca a un estrato duro, y pueden 
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 21 
introducirse con fuerza hasta una penetracion profunda para alcanzar a un estrato de apoyo 
o desarrollar una alta resistencia a la fricción, aunque su costo por metro es alto en 
comparación con las pilas de concreto prefabricado. Pueden diseñarse como pilas de 
desplazamiento pequeñas, lo que es ventajoso en situaciones en las que se debe evitar la 
elevación del suelo y el desplazamiento lateral. Se pueden cortar y extender fácilmente 
donde varía el nivel del estrato de apoyo: también la cabeza del pilote que se dobla 
durante el hincado puede cortarse y recortarse para hincar más. Tienen una buena 
resistencia y alta resistencia a las fuerzas de pandeo y flexión. Los tipos de pilotes de acero 
incluyen tubos lisos, secciones de caja, pilotes de cajas formadas por tablestacas, secciones 
en H y tubos estriados y acanalados. Las pilas de sección hueca se pueden hincar con 
extremos abiertos. Si la resistencia de la base debe eliminarse al hincar las pilas de sección 
hueca a una penetración profunda, el suelo dentro de la pila se puede limpiar agarrando, 
con barrenas, por perforación de circulación de agua inversa, o por puente aéreo. No 
siempre es necesario llenar pilas de sección hueca con concreto. El relleno de concreto 
puede ser indeseable en estructuras marinas donde se requiere resiliencia, en lugar de 
rigidez, para manejar las fuerzas de flexión e impacto. 
4. Pilotes mixtos de concreto y acero: 
Se utilizan pilotes de concreto con puntas de acero como protección durante el hincado; 
en algunos suelos con condiciones estratigráficas peculiares se han utilizado pilotes que 
tienen un segmento inferior de tubo de acero y el resto es de concreto reforzado. En 
general, este tipo de pilotes tiene poco uso en la práctica. 
 
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3 MÉTODOS ANALÍTICOS PARA EL DISEÑO DE UNA CIMENTACIÓN A 
BASE DE PILOTES 
 
Cuando los depósitos del suelo superficial exhiben una baja capacidad de carga y la 
compresibilidad del suelo es tal que excede las condiciones de servicio de la obra, es 
necesario buscar materiales de apoyo más resistentes a una mayor profundidad, siempre y 
cuando se cumpla con las condiciones económicas y técnicas. Por lo tanto, es necesario el 
uso de cimentaciones profundas. Se ha mencionado que existen diversas metodologías de 
análisis para estimar la capacidad de carga de una cimentación profunda, reportados en la 
literatura técnica estos enfoques de diseño se pueden clasificar en: 
1. Soluciones teóricas: 
Este tipo de soluciones requieren como entrada parámetros básicos de resistencia al 
esfuerzo cortante y del estado de esfuerzos efectivos ('(, K, OCR), determinados en 
laboratorio o por medio de correlaciones empíricas. 
 
2. Métodos semiempíricos: 
Se relaciona la resistencia cortante unitaria en el fuste del pilote con el esfuerzo vertical 
efectivo y con un parámetro adimensional #. En realidad, este método es una simplificación 
del anterior, ya que implícitamente se engloban en # dos parámetros de difícil 
determinaciónpráctica, K y φ(. 
 
3. Métodos empíricos: 
Este método correlaciona resultados de ensayes in situ (qc, NSPT) con la resistencia cortante 
unitaria en el fuste, a partir del análisis de datos de pruebas de carga. 
 
4. Métodos numéricos: 
Este método está basado en el método de los elementos finitos y de diferencias finitas. 
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 23 
3.1 Interacción pilote-suelo 
Los esfuerzos desarrollados y deformaciones de pilotes bajo carga estática, se deben a la 
interacción pilote-suelo. La parte de un pilote embebido en el suelo transportará parte de 
la carga vertical mediante esfuerzo cortante a lo largo del eje del pilote hasta el suelo 
adyacente y el resto de la carga será transportado por la punta, ver figura 3.1. 
 
Estos esfuerzos a su vez dependen de las características geométricas, de la rigidez y de la 
separación entre elementos, así como de las propiedades mecánicas del suelo, de la 
estratigrafía y de la magnitud de las cargas externas y/o de las condiciones piezométricas 
del sitio. 
 
Figura 3.1.- Pilote con variación de carga con la profundidad, mostrando el uso de elemento finitos de 
longitud L, y cargas Pi, Pi-1 para evaluar la resistencia lateral del suelo sobre el elemento. (Bowles J. , 1974 ) 
 
Para entender mejor el mecanismo de transferencia de carga de estos elementos al suelo 
y viceversa, es necesario definir el sistema de solicitaciones que podría presentarse. 
La transferencia de carga al suelo por resistencia lateral se determina de la siguiente 
manera: 
*+, = 	
./01. − .456.
1 ∗ 	84
 (3-1) 
* 4
4 − 9
= 	
∆.
;/
= 	 <	=8 + 105?@	=A6BAC4ó5
84
E
	F	 (3-2) 
< = 	
.105?@GHA=4@
;I
	 (3-3) 
 
Δ
As = L i x perímetro
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Donde: 
∆.= Variación en las fuerzas del pilote (Pi-1, Pi) 
As = Área superficial 
Li = Longitud 
J =	Deformación 
A= Sección transversal del eje del pilote 
E = Módulo de elasticidad 
 
La curva de transferencia de carga no es lineal, esto lo han corroborado muchos 
investigadores al realizar pruebas de carga en pilotes instrumentados. 
3.2 Teorías de capacidad de carga 
Para el desarrollo del siguiente trabajo se tomaron en consideración las metodologías 
siguientes: “Zeevaert”, “Meyerhof”, “Poulos y Davis” y los métodos “a y b”. 
El problema de estabilidad, se entiende por la capacidad de carga ultima de un pilote; 
a) Capacidad de carga por punta: 
Se sabe que la capacidad de carga por punta está en función de las dimensiones 
geométricas, la forma, la rugosidad de la punta, la presión de confinamiento en la punta, 
la resistencia al corte, la densidad, la compresibilidad del suelo y alrededor de la punta del 
pilote después del hincado. En el caso de pilotes, la posible alteración de las propiedades 
mecánicas naturales del material durante las excavaciones no debe pasarse por alto. 
b) Capacidad de carga por fricción: 
La máxima capacidad de carga por fricción está en función de la resistencia al corte del 
suelo a lo largo del fuste del pilote. En arcillas el elemento tiempo es importante. Los 
esfuerzos efectivos horizontales que quedan después del hincado debido a los 
desplazamientos de volumen son importantes, así como la compactación o consolidación 
del suelo alrededor del pilote. 
La capacidad de carga de un pilote individual es la suma de la resistencia de punta y la 
fricción del fuste, que depende de las propiedades del suelo, características y el método 
de instalación del pilote. En este capítulo se da la expresión general para determinar la 
capacidad de carga de un pilote individual y se describe su aplicación en pilotes hincados 
en arcilla o arena, ver figura 3.2. 
 
KL = 	KM + KN = 	OMPM + ONQN (3-4) 
Donde: 
KM: Es la capacidad de carga por punta. 
KN: Es la capacidad de carga por fricción. 
OM: Área de la punta. 
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PM: Resistencia en la punta. 
ON: Área del fuste. 
QN:Resistencia en el fuste. 
 
Figura 3.2.-(a) Pilotes de fricción en arcilla blanda. (b) Distribución de la presión sobre la sección horizontal 
a través de la punta del pilote. (c) Pilotes descargado en un suelo compresible asentándose bajo una 
influencia de la sobrecarga q. (d) Distribución de la presión sobre la sección horizontal a través de la punta 
del pilote (Terzaghi & Peck, 1943) 
3.2.1 Capacidad de carga por punta 
 
La determinación de la capacidad de carga en pilotes, es muy compleja. Se usan un gran 
número de ecuaciones diferentes, y rara vez dos datos cualesquiera darán la misma 
capacidad calculada. Para el análisis de la capacidad de carga se requiere del uso de los 
parámetros del suelo. Estos se pueden determinar mediante pruebas triaxiales de 
laboratorio en muestras no alteradas. Estos son bastantes satisfactorios para pilotes 
colados “in situ” pero pueden ser considerablemente erróneos para los pilotes hincados a 
golpes, ya que en el suelo circundante se experimenta un remoldeo extenso, un cambio 
en el contenido de agua, y usualmente un incremento en la densidad. Por estas razones, 
la prueba de penetración estándar (SPT) es ampliamente utilizada, aunque hay un mayor 
uso en la prueba de penetración de cono (CPT) para obtener parámetros in situ. 
 
La mayoría del diseño de pilotes en materiales sin cohesión (arenas, arenas con grava, 
arenas limosas, etc.) se basa en valores del número de golpes N medidos en el SPT. El 
diseño de pilotes en depósitos cohesivos se basa generalmente en ensayos de resistencia 
a la compresión triaxial. El CPT, sin embargo, se está utilizando más en depósitos 
cohesivos, ya que los experimentos con el procedimiento creen que se obtienen mejores 
datos de diseño. 
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 26 
Diferentes soluciones existentes para el problema de la resistencia de punta se muestran 
en la figura 3.3. Muchas de ellas representan extensiones de la obra de Prandtl (1921) y 
Reissner (1924), cuyas soluciones fueron aplicadas por primera vez al problema de la 
capacidad de carga de cimentaciones profundas por Caquot (1934) y Buisman (1935), 
citado por (Vesic, 1967). 
Una de las soluciones que difiere un poco en el enfoque de todas las demás es que por 
Skempton, Yassin y Gibson (1953) ver figura 3.3d. Su análisis se basa en el trabajo de 
Bishop, Hill y Mott (1945), que han presentado por primera vez una solución de un caso 
especial de expansión de una cavidad dentro de un sólido. 
La característica principal del enfoque utilizado en su análisis es que se supone que el suelo 
fuera de la zona plástica se comporta como un sólido elástico ideal, por lo tanto, es 
compresible. 
 
Figura 3.3.-Diferentes tipos de fallas asumidas bajo cimientos profundos (Vesic, 1967) 
 
En la literatura la capacidad de carga en pilotes se encuentra un gran número de 
conclusiones contradictorias obtenidas de las interpretaciones correctas e incorrectas de 
los resultados de pruebas de carga medidas y de las anomalías naturales del suelo. A 
continuación, se presentan las teorías desarrolladas para determinar la capacidad de carga 
última de un pilote individual. 
3.2.1.1 Método de Zeevaert 
De acuerdo con la teoría del Dr. Zeevaert sobre la capacidad de carga por punta, un pilote 
individual se muestra en la figura 3.4, donde solo se medirá la resistencia por punta para 
separar la acción de la capacidad de la fricción del fuste (Zeevaert, 1983). 
La geometría de la superficie de deslizamiento para una masa de suelo isotrópica puede 
ser asumida como se muestra en la figura anterior, es decir una espiral logarítmica que 
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