Las pilas base tienden a presentar estrangulamientos durante la construcción y uso, lo que genera riesgos para la seguridad de la estructura superior. Aclarar las características de carga horizontal de pilotes individuales con zapata y estrangulamiento es de gran importancia para el diseño y refuerzo de pilotes. Se preparó arena transparente utilizando arena de cuarzo fundido y un líquido poroso con el mismo índice de refracción, y se realizaron ensayos de carga en modelos de suelo transparente con pilotes completos con zapata y pilotes con estrangulamiento para estudiar el efecto del estrangulamiento en la capacidad límite de carga horizontal; luego, se utilizó el programa Mat-PIV para procesar los campos de manchas de partículas del suelo antes y después de la carga, obteniendo la ley de deformación del suelo alrededor del pilote; junto con simulaciones numéricas tridimensionales de elementos finitos se revelaron las razones por las cuales el estrangulamiento altera las características de carga horizontal de pilotes individuales con zapata. Los resultados muestran que el estrangulamiento debilita la capacidad de transmisión de carga horizontal a lo largo del pilote, aumenta la deformación en la parte superior del pilote y la reacción lateral del suelo. Cuanto más cerca esté el estrangulamiento de la cima del pilote o mayor sea su tamaño, más grave será la pérdida de capacidad límite de carga horizontal. La flexión del pilote provoca un desplazamiento inclinado hacia abajo de la zapata en el lado cargado, lo que genera presión vertical sobre el suelo, aumentando la resistencia del suelo superficial y generando fuerzas de fricción que restringen la deformación del pilote, mejorando así su rendimiento de carga.

Pilotes base; pilote individual con zapata; pilotes con estrangulamiento; interacción suelo-pilote; suelo transparente