Tipos de pilotes: clasificación y formas de trabajo

Los pilotes son elementos de cimentación profunda que transmiten las cargas de una estructura a los estratos resistentes del subsuelo, cuando el terreno superficial no tiene capacidad portante suficiente para una fundación superficial. Se clasifican según cuatro criterios: la forma de trabajo (punta, fricción o mixto), el método de ejecución (hincados o vaciados in situ), la sección transversal y el perfil longitudinal.

¿Qué es un pilote y cuándo se usa?

Un pilote es una pieza esbelta, generalmente de concreto, acero o madera, que se introduce o se construye en el terreno para llevar las cargas hasta estratos profundos con capacidad portante adecuada. Se recurre a ellos cuando el suelo superficial es blando o compresible, cuando las cargas son muy elevadas, o cuando hay presencia de agua, como en cimentaciones de puentes y estructuras sobre terrenos saturados. El pilote es la solución típica de fundación profunda dentro del conjunto de tipos de fundaciones.

Clasificación según la forma de trabajo

Es la clasificación más importante, porque define cómo el pilote transfiere la carga al terreno:

Esquema de pilotes según su forma de trabajo: por punta apoyado en estrato firme, por fricción en estrato blando, y mixto

Pilote por punta: atraviesa un estrato poco apto y apoya su punta en un estrato resistente. Trabaja como una columna, transmitiendo la carga por compresión directa al suelo firme.
Pilote por fricción: cuando el estrato resistente está muy profundo, el pilote "flota" en un suelo de escasa capacidad y soporta la carga por la fricción lateral (adherencia) entre el suelo y el fuste en toda su altura.
Pilote mixto (punta y fricción): en suelos intermedios, la resistencia total es la suma del aporte por punta y por fricción.

Clasificación según el método de ejecución

Según cómo se colocan en el terreno, los pilotes se dividen en dos grandes familias:

Pilotes hincados (prefabricados): se fabrican fuera de su posición final y se introducen en el terreno por golpeo, vibración o presión. Desplazan el suelo lateralmente (pilotes de desplazamiento) y permiten control de calidad del elemento antes de colocarlo.
Pilotes vaciados in situ (perforados o excavados): se construyen en su posición final perforando primero el terreno y colocando luego la armadura y el concreto. No desplazan el suelo (pilotes de extracción) y se adaptan a grandes diámetros y longitudes.

Hincado de pilotes prefabricados en obra

Clasificación según la sección transversal

Por la forma de su sección, los pilotes pueden ser:

Huecos o macizos: cuadrados, circulares o poligonales.
En perfil I o H: habituales en pilotes metálicos.

Secciones transversales típicas de pilotes cuadrada, circular, poligonal, en I y en H

Clasificación según el perfil longitudinal

De sección uniforme: los más comunes.
Troncocónicos: de fácil hincado, pero con tendencia a hundirse con el tiempo por su forma de cuña; trabajan por fricción.
Escalonados (telescópicos): se construyen por tramos, lo que facilita su ejecución.
De bulbo: presentan un ensanchamiento en la base que mejora notablemente la resistencia por punta.

Perfiles longitudinales de pilotes uniforme, troncocónico, escalonado y de bulbo

Capacidad portante de un pilote

La capacidad resistente de un pilote, como miembro estructural, depende de la calidad de los materiales, el tipo de solicitación y las dimensiones de su sección transversal. Las siguientes tablas dan valores promedio de las cargas de servicio (capacidad portante) para distintos materiales y secciones, junto con la longitud usual de enterramiento (H corresponde a la altura enterrada del pilote, en contacto con el suelo).

Tabla de cargas de servicio y longitud usual de enterramiento de distintos tipos de pilotes

Valores promedio de capacidad portante de los diferentes tipos de pilotes

¿Los pilotes pandean?

Aunque los pilotes son piezas muy esbeltas, en general no pandean, salvo en casos excepcionales como suelos excesivamente blandos (por ejemplo, arcillas saturadas). En la mayoría de los suelos, el soporte lateral del terreno es tan efectivo que el pilote mantiene su estabilidad y el alineamiento del fuste bajo las cargas de servicio; por eso se diseñan como columnas cortas, sin considerar el efecto de la esbeltez sobre su capacidad.

Tabla resumen de la clasificación de pilotes

Criterio	Tipos
Forma de trabajo	Por punta, por fricción, mixto
Método de ejecución	Hincados (prefabricados), vaciados in situ (perforados)
Sección transversal	Huecos o macizos (cuadrados, circulares, poligonales), en I o H
Perfil longitudinal	Uniforme, troncocónico, escalonado, de bulbo

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre pilote por punta y por fricción?

El pilote por punta apoya su extremo en un estrato resistente y transmite la carga por compresión directa, como una columna. El pilote por fricción no llega a un estrato firme: soporta la carga por la adherencia entre el suelo y el fuste a lo largo de toda su altura.

¿Qué es un pilote de bulbo?

Es un pilote con un ensanchamiento en la base que aumenta el área de apoyo y, con ello, su resistencia por punta.

¿Cuándo se usan pilotes en lugar de zapatas?

Cuando el suelo superficial no tiene capacidad portante suficiente, cuando las cargas son muy altas o cuando se construye sobre terrenos saturados o sobre agua. En esos casos, los pilotes llevan la carga hasta estratos profundos más firmes.