RESISTENCIA POR FRICCION (SUPERFICIAL) EN ARCILLALa estimación de la resistencia por fricción (o superficial) de pilotes en arcilla es casi tan difícil como en arena debido a la presencia de variables que no son cuantificadas fácilmente. Actualmente se dispone en la literatura técnica de varios métodos para obtener la resistencia unitaria por fricción de pilotes. Tres de los procedimientos actualmente aceptados se describen a continuación.1) Método A: Este fue propuesto por Vijayvergiya y Focht (1972). Se basa en la hipótesis de que el desplazamiento del suelo causado por el hincado del pilote conduce a una presión lateral pasiva a cualquier profundidad y que la resistencia unitaria superficial promedio es:

Donde: = esfuerzo vertical efectivo medio para toda la longitud de

empotramientoCu= resistencia cortante media no drenada El valor de A, cambia con la profundidad de la penetración del pilote. La resistencia total por fricción entonces se calcula como

Debe tenerse cuidado al obtener los valores de y Cu en suelos estratificados. La figura anterior ayuda a explicar esto. El valor medio de cu es /L. Similarmente,

la figura 9.21c muestra la variación del esfuerzo efectivo con la profundidad. El esfuerzo medio efectivo es:

Donde: A1, A2, A3, • •• = áreas de los diagramas del esfuerzo vertical efectivo

2. Método a: De acuerdo con éste, la resistencia unitaria superficial en suelos arcillosos se representa por la ecuación

Dónde: a = factor empírico de adhesión

La variación aproximada del valor de a se muestra en la figura, Note que para arcillas normalmente consolidadas con Cu aprox. 1 klb/pie2 (50 kN/m2),

a = l. Entonces:

3. Método, Cuando los pilotes se hincan en arcillas saturadas, la presión de poro en el suelo alrededor de los pilotes aumenta; este exceso de presión de poro en arcillas normalmente consolidadas es de 4 a 6 veces Cu. Sin embargo, en aproximadamente un mes, esta presión se disipa gradualmente. Por consiguiente, la resistencia unitaria por fricción en el pilote se determina con base en los parámetros de esfuerzo efectivo de la arcilla en un estado remoldado (e = O). Entonces, a cualquier profundidad:

donde:

= esfuerzo vertical efectivo= K tan cfJR= ángulo de fricción drenada de la arcilla remoldeada

= coeficiente de presión de la tierraConservadoramente, la magnitud de K es el coeficiente de la presión de la tierra en reposo o:

K = 1 - sen (para arcillas normalmente consolidadas)

K= (1- sen ) - (para arcillas preconsolidadas)

Dónde: OCR = tasa de pre consolidación.

Combinando las ecuaciones anteriores, para arcillas normalmente consolidadas, se obtiene:

y para arcillas preconsolidadas,

Con el valor de f ya determinado, la resistencia total por fricción se evalúa como