Si un depósito de material débil o compresible está situado sobre un estrato de arcilla muy firme o dura, las cargas pueden transferirse al estrato firme usando pilotes. La capacidad total de un pilote individual en una prueba de carga, se distribuye entre la resistencia en la punta en el estrato firme y la fricción con los materiales superiores débiles. Si los materiales débiles contienen unos cuantos estratos delgados firmes o unos cuantos estratos de arena, la fricción puede soportar una parte considerable de la carga durante una prueba. Sin embargo, debajo de una estructura terminada, la fricción en los materiales superiores desaparece pronto, al consolidarse éstos, y toda la carga se transmite a la punta.
Bajo estas condiciones, la resistencia desarrollada por el pilote en el estrato de apoyo debe ser adecuada Los análisis realizados por medio de la ecuación de onda pueden servir como útil guía para estimar la resistencia en la punta, especialmente porque la resistencia lateral durante el hincado puede ser bastante pequeña. Los resultados de la prueba de carga deben corregirse por fricción lateral, lo cual puede hacerse ejecutando pruebas de carga en pares. Debe hincarse un pilote a través del material blando hasta ci estrato de apoyo y probarse en la forma usual. El otro debe hincarse en el material blando, y detenerse el hincado cuando su punta esté a 1. m arriba del lecho superior del estrato en que se espere se apoyen los pilotes. Probando hasta la falla, el último pilote se tendrá la magnitud de la carga soportada por la fricción en los estratos superiores.
No deberá usarse la curva carga-asentamiento del primer pilote para la determinación de su carga admisible, hasta que se haya hecho la corrección por fricción.
Pueden hacerse estimaciones de la corrección por fricción, aunque con menor seguridad, por medio de la fórmula estática (ec. 18.8) o evaluando el endurecimiento por medio de la ecuación de onda (art. 12.5), tomando como base la resistencia al rehincado.
Si un grupo de pilotes está rodeado por un relleno hecho después de que se hayan hincado los pilotes, los materiales compresibles situados sobre el estrato resistente se asentarán progresivamente durante un tiempo considerable debido al peso del relleno. Bajo estas condiciones, puede obrar en los pilotes una fuerza adicional debida a la fricción del material que se está asentando, conocida como fricción negativa (art.
12.8).
Su magnitud por unidad de área no puede exceder a la resistencia al esfuerzo cortante del suelo compresible, misma que usualmente puede considerarse como la mitad de la resistencia a la compresión simple. El área en que actúa la fricción negativa es la lateral de todo el grupo de pilotes, o de toda la cimentación piloteada.
Aunque no es posible estimar con gran precisión la carga adicional debida a la fricción negativa, puede hacerse un cálculo aproximado que indique si la carga adicional tendría serias consecuencias, y tomar las medidas adecuadas. Varios ejemplos de asentamientos inesperados de gran magnitud se han atribuido a no considerar la fricción negativa.
Si se hincan los pilotes a través de un terraplén recientemente construido, en el que se haya iniciado el proceso de consolidación en los estratos inferiores compresibles, el peso del relleno que queda dentro del grupo de pilotes, probablemente se transferirá a los pilotes. Entonces, la carga por pilote aumentaría todavía más, en una cantidad aproximadamente igual a A γ H/n, donde A es el área transversal limitada por el perímetro del grupo,’)’ y H son el peso volumétrico y el espesor del relleno, n es el número de pilotes en el grupo.
La carga de seguridad en un grupo de pilotes hincados a través de estratos compresibles hasta materiales firmes, es igual al número de pilotes en el grupo, multiplicado por la carga admisible de un pilote. No
necesario hacer reducciones debido a la poca separación entre los pilotes. De hecho, puede ser preferible reducir la separación hasta 2.5 veces el diametro del pilote, si existe la probabilidad de que debido a la consolidación del depósito blando se desarrolle fricción negativa. La carga adicional en los pilotes debida a la fricción negativa debe considerarse.
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