1. Introducción. 1.1 Antecedentes

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1 INFORME DEFINITIVO ESTUDIO MECÁNICA DE SUELOS COMPLEMENTARIO PARA EL EDIFICIO PRINCIPAL DE LA AMPLIACIÓN INSTITUTO NACIONAL DE CANCEROLOGÍA AV. SAN FERNANDO N-1, COLONIA TORIELLO GUERRA, DELEGACIÓN TLALPAN, CD. DE MÉXICO. Informe Elaborado para: Instituto Nacional de Cancerología ABRIL, 2010

2 1. Introducción 1.1 Antecedentes El Instituto Nacional de Cancerología, INCAN proyecta una nueva ampliación en un predio ubicado en la Avenida San Fernando No 1, en la colonia Toriello Guerra, Delegación Tlalpan, (figura 1). De acuerdo con lo anterior, el Arq. Jonny Salvador Fisher García, Jefe del Departamento de Mantenimiento, Conservación y Construcción del INCAN, solicitó a TEA, Arquitectos S.A. de C.V., efectuar los trabajos de exploración complementarios para el Estudio de Mecánica de Suelos correspondiente, y de esta forma definir desde el punto de vista geotécnico, la solución de cimentación para la estructura del edificio principal del nuevo proyecto por construir, así como las recomendaciones para su procedimiento constructivo. Localización del Sitio en Estudio Figura 1 1

3 1.2 Objetivos En este informe se consignan los trabajos de exploración complementarios realizados, así como las observaciones de campo pertinentes; se describen los resultados de la exploración y ensayes de laboratorio, así como se revisa y complementa la interpretación estratigráfica para obtener los parámetros mecánicos y de deformación que se emplearon en los análisis geotécnicos necesarios. Por último, se presenta la solución de cimentación más adecuada para el edificio principal en proyecto y su procedimiento constructivo. Finalmente, se incluyen las conclusiones y recomendaciones pertinentes para el diseño y construcción de la cimentación de la estructura proyectada. 1.3 Marco Geológico La Cuenca de México con una altura promedio de 2240 msnm, se localiza en el borde meridional de la Mesa Central Sur, sobre el cual se formó un tramo de la Zona Neovolcánica Tranmexicana, esencialmente durante el Plioceno-Holoceno. La Cuenca está alargada en dirección NNE-SSW, con longitud de unos 100 km y anchura de unos 30 km y delimitada en el norte por la Sierra de Pachuca, en el oriente por la Sierra de Río Frío y por la Sierra Nevada, en el sur por la Sierra de Chichinautzin y en el poniente por el Volcán Ajusco y la Sierra de las Cruces. La Cuenca de México es endorreica de desagüe artificial y pertenece a las planicies escalonadas que forman parte del Arco Volcánico Transmexicano. Se formó al cerrarse el antiguo Valle de México como resultado de su obstrucción por la actividad andesitico-basáltica que edificó la Sierra de Chichinautzin al sur de la ciudad. El drenaje natural interrumpido, desde la región de la Sierra de Pachuca hacia la cuenca hidrográfica del Río Amacuzac en el sur, propició la formación de un lago al norte de la Sierra Chichinautzin y su azolvamiento paulatino, acompañado por eventos volcánicos cortos locales. El azolve o relleno cubrió discordantemente el terreno de topografía severamente disectada, por lo que tiene una variación notable en su espesor en sentido lateral; no obstante en términos generales, los espesores aumentan desde el norte hacia el sur, alcanzando en la parte central de la Cuenca unos 200 m, mientras que en el sur unos 500 a 600 m. El relleno está formado por material volcánico retrabajado, ínter estratificado con tobas que se interdigitan con depósitos netamente lacustre hacia las partes centrales de la Cuenca. La mayor parte de la zona urbana de la Ciudad de México está edificada sobre estos depósitos lacustres. 1.4 Caracterización Regional del Sitio de Estudio El sitio de interés se encuentra ubicado en la Zona denominada II de Transición, de acuerdo con la Zonificación Geotécnica (figura 2) establecida en las recientes Normas Técnicas 2

4 Complementarias (NTC) para el Diseño y Construcción de Cimentaciones del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (RCDF). La Zona de Transición, corresponde a la transición vecina con la Zona de Lago. En esta Zona se encuentra la Serie Arcillosa Superior con intercalaciones de estratos de arena limosa de origen aluvial, que se depositaron durante las regresiones del Antiguo Lago. Por lo anterior, puede decirse que las características estratigráficas de la parte superior de la Zona de transición, con espesor igual a menor a 20 m, son similares a la Zona de Lago, pero ligeramente preconsolidada. Zonificación geotécnica de la Ciudad de México Figura Hundimiento Regional Con objeto de establecer la velocidad del hundimiento regional que se presenta en la zona, se recopiló la información posible relacionada con este efecto. 3

5 A partir de las nivelaciones que la Dirección General de Construcción y Operación Hidráulica (DGCOH) realiza periódicamente en los bancos de nivel a su cargo que se encuentran distribuidos en todo el Distrito Federal, se localizaron los más cercanos al sitio de interés. De acuerdo con la información proporcionada, los bancos antes indicados han sido medidos, por periodos de dos años desde 1983 y hasta A partir de la última nivelación disponible, y su comparación con respecto a la lectura anterior, se tiene que los bancos manifiestan velocidades de hundimiento entre 1 y 2 cm/año. 1.6 Condiciones Particulares del Predio Como parte inicial de los trabajos se realizó una visita al sitio con objeto de hacer un reconocimiento y observar las características y estado que guarda actualmente el lugar, así como sus alrededores. El predio en estudio tiene geometría similar a un triángulo con una superficie total aproximada de m 2 y se localiza en la zona sur de la Cd. de México, en la Av. San Fernando No 1, en la colonia Toriello Guerra, perteneciente a la Delegación Tlalpan, en la ciudad de México. La topografía de la zona donde se localiza este predio es prácticamente plana (ver figura 3). Durante la visita se observó que el terreno en estudio corresponde a una zona de hospitales y áreas jardinadas, donde se llevaron a cabo los trabajos de exploración. El predio colinda hacia el noreste con la Av. San Fernando con un frente de 215 m, hacia el suroeste con la calle Miguel Hidalgo con un frente de 226 m, hacia el noroeste con el Hospital siquiátrico Fray Bernardino sobre una longitud de 128 m y hacia el sureste en punta con Viaducto Tlalpan. Del recorrido realizado por las inmediaciones del predio en estudio, se pudo observar que en la zona existen viviendas de uno y dos niveles, plazas comerciales, así como edificios de hasta siete niveles destinados a uso habitacional y comerciales. Estas construcciones a simple vista muestran un comportamiento adecuado ya que no se apreciaron en sus muros hundimientos y/o desplomes. 4

6 Topografía y condiciones actuales del sitio en estudio Figura Descripción General del nuevo Proyecto De acuerdo con la información preliminar proporcionada el nuevo proyecto de la nueva ampliación del INCAN, contempla un edificio principal con un área de construcción de aproximadamente 7280 m 2. Este edificio tendrá en planta la ubicación y geometría que se indica en la figura 4. 5

7 Ubicación edificio principal conforme al nuevo proyecto Figura 4 Este edificio tendrá planta baja y siete niveles superiores con tres sótanos y una altura de m, sobre el nivel de banqueta. La banqueta tendrá un nivel arbitrario de 0.00 y el sótano E-1 un nivel de m. En la figura 5 se presenta un croquis del anteproyecto del edificio antes descrito. Croquis anteproyecto edificios principal Figura 5 6

8 2. Trabajo de Exploración Con el fin de complementar las características estratigráficas del sitio de interés, así como las variaciones con la profundidad de la resistencia al corte del subsuelo, se llevó a cabo una campaña de exploración basada en la perforación de cinco sondeos de penetración estándar. Además de los anterior se instalaron en los sondeos, tubos testigos de PVC de ¾ ranurados, con objeto de medir el nivel de aguas freáticas. La ubicación aproximada de las exploraciones antes indicadas se presenta en la figura 6. A' A' AMPLIACION INCAN S, Sondeo Ubicación aproximada de exploraciones en el sitio de estudio Figura Sondeos Profundos Para complementar la información correspondiente a las características del subsuelo bajo el área en estudio, así como para recuperar muestras representativas del mismo, se llevó a cabo la ejecución de cinco sondeos con máquina rotatoria. Estos sondeos se denominaron S-A a S-E, los cuales alcanzaron la profundidad que se indica en la siguiente tabla. Sondeo Exploratorio Profundidad Nivel brocal aproximado alcanzada No m m S-A S-B S-C S-D S-E

9 CORTE ESTRATIGRÁFICO En la ejecución de los sondeos profundos, se empleó una máquina perforadora Long-Year 34, bomba para lodos y tubería de perforación NQ. Los sondeos consistieron en la determinación de la resistencia empleando el método de penetración estándar para llevar a cabo las correlaciones necesarias para obtener los parámetros de resistencia al esfuerzo cortante y la obtención de muestras representativas del sitio. El método de penetración estándar, se realizó siguiendo las especificaciones indicadas en la norma establecida en el ASTM (Designation D ), la cual consiste en dejar caer libremente desde una altura de 75 cm un martinete con 64 kg de peso sobre un yunque acoplado a una sarta de tubería de perforación y en cuyo extremo inferior se encuentra el penetrómetro. De esta manera se estimó en forma cualitativa, la resistencia al esfuerzo cortante del suelo, de acuerdo al número de golpes necesarios para hincar los 30 cm intermedios del penetrómetro. En las figuras 7 a 11 se muestra la variación con la profundidad del número de golpes obtenidos en la prueba de penetración estándar. PROF (m) Corte Estratigráfico Sondeo S-A Figura 7 8

10 CORTE ESTRATIGRÁFICO PROF (m) Corte Estratigráfico Sondeo S-B Figura 8 9

11 CORTE ESTRATIGRÁFICO PROF (m) Corte Estratigráfico Sondeo S-C Figura 9 10

12 CORTE ESTRATIGRÁFICO PROF (m) Corte Estratigráfico Sondeo S-D Figura 10 11

13 CORTE ESTRATIGRÁFICO PROF (m) Corte Estratigráfico Sondeo S-E Figura Correlaciones entre valores de qu, vo y Cr Para calificar la consistencia de los suelos cohesivos o la compacidad de los suelos granulares se recurre a correlaciones empíricas a partir de la forma de la gráfica y la clasificación de los suelos, con lo que se permite conocer la estratigrafía del sitio. La correlación entre la resistencia a la penetración estándar representada por N y la consistencia de suelos cohesivos se muestra en la figura 12; conocido N se define la posible resistencia a compresión simple (q u ) y la consistencia del suelo, que varía de muy blanda a durísima. La correlación empírica entre la resistencia a la penetración estándar (N) y la compacidad de suelos granulares se muestra en la figura 13; conocido en número de golpes N y el esfuerzo 12

14 efectivo vertical a la profundidad en que se realiza la prueba ( vo ) se determina un punto en la gráfica; por la zona en que quede se define la compacidad de suelta a muy densa; si N>50 se define como muy compacta. La compacidad relativa (Cr) se determina interpolando la intersección de una recta, que pase por el punto determinado y tenga una inclinación entre las 2 rectas gruesas vecinas, con el eje de las abscisas; puede determinarse también de esta gráfica el ángulo de fricción interna ( ) si el material fuera arena media uniforme. Correlación entre N y qu Figura 12 Correlación entre N, vc y C r Figura 13 13

15 Los depósitos naturales de arena y de limo pueden encontrarse en cualquier estado intermedio entre el suelto y el denso. Dependiendo principalmente de la densidad relativa, el valor del ángulo de fricción interna,, varía entre extremos bastantes amplios. La distribución granulométrica y la forma de los granos también influyen sobre el valor de. De acuerdo con la Referencia 4, en las siguientes tablas se indican los valores representativos, tanto para la densidad relativa en función del número de golpes obtenido pruebas de penetración estándar, así como los valores representativos de para arenas y limos para diferentes condiciones de compacidad. Arenas Número de Densidad Densidad Golpes Relativa Relativa No. - Dr 0-4 Muy suelta Suelta Medianamente densa Densa > 50 Muy densa > 0.8 Tipo de suelo Angulo de fricción, en grados Suelto Denso Arenas, granos redondos, uniformes Arena, granos angulares, bien graduados Gravas arenosas Arena limosas 27 a a 34 Limo inorgánico 27 a a 35 Tomando en cuenta las valores indicados tanto en la gráficas como en las tablas anteriores, y de acuerdo con los resultados obtenidos tanto en campo como en el laboratorio, para el depósito de limo arenoso de compacidad muy alta localizado a partir de 15.0 de profundidad, con número de golpes mayores a 50, se puede considerar un valor conservador de, igual a 35º 14

16 3. Ensayes de Laboratorio 3.1 Propiedades Índices Con el fin de clasificar las muestras del subsuelo obtenidas durante los trabajos de campo, de acuerdo con el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos, se efectuaron los siguientes ensayes encaminados a determinar sus propiedades índices: a) Contenido natural de agua (ASTM-D2486) b) Clasificación visual y al tacto (ASTM-D2487) c) Análisis granulométrico (ASTM-D421) d) Límites de consistencia líquido y plástico (ASTM-D4318) e) Densidad de sólidos (ASTM-D854-58). En las tablas anexas se presentan algunos de los resultados obtenidos en estos ensayes y en la figuras 7 a 11, se muestra la variación del contenido natural del agua con la profundidad, así como la clasificación de laboratorio de los diferentes depósitos del subsuelo en el sitio. 3.2 Propiedades Mecánicas La determinación de los parámetros de resistencia para el diseño de cimentaciones se basó en las correlaciones existentes con la prueba de penetración estándar, así como en las muestras inalteradas de los estratos representativos de suelos de consistencia blanda a media obtenidas en la primera campaña de exploración. 15

17 4. Estratigrafía del Sitio 4.1 Estratigrafía General Con base en la información obtenida en los sondeos y pozos a cielo abierto, así como apoyados en los ensayes de laboratorio, se pueden definir las siguientes características estratigráficas del suelo en el que se construirá el edificio principal de la ampliación del INCAN en Av. San Fernando No 1 (ver figura 14). Corte estratigráfico general A-A Figura 14 La estratigrafía obtenida en el sitio, como se indicó anteriormente, corresponde a una zona de transición particular, en donde los espesores de los depósitos determinados no son uniformes 16

18 horizontalmente. De acuerdo con lo anterior a continuación se indican en forma aproximada los espesores establecidos. De m se localiza un material de relleno formados por arcillas arenosas café oscuro con gravas aisladas y con raíces. Este material presenta compacidad media a baja donde el número de golpes N, en la prueba de penetración estándar varió de 20 a 8. El contenido de humedad obtenido fue de 20 % en promedio y el de finos de 54 %. De 1.00 a 4.00 m en promedio, se detectó un depósito de arena arcillosa gris oscuro con gravillas aisladas, de compacidad baja a media, donde el contenido de agua fue de 20 % en promedio y el de finos de 35 % en promedio El valor del número de golpes N, osciló entre 10 y 30. De 4.00 a m en promedio, se encontró un depósito de arcilla limosa con arena y lentes de arena compactos. Este depósito presenta una consistencia de firme a dura, donde el número de golpes N, en la prueba de penetración estándar varía de 20 a.30 con valores máximos de 50 en los lentes de arena compacta. El contenido de humedad obtenido osciló entre 20 y 40 % y el de finos entre 55 y 95 %, disminuyendo a valores de 25 % en promedio en los lentes de arena compacta. El límite plástico LP, varió entre 20 y 30 % y el Líquido, LL entre 45 y 60 %. De a m se presentó un depósito de arena limosa de compacidad alta, donde el número de golpes N, en la prueba de penetración estándar resultó en general mayor a 50. El contenido de humedad obtenido descendió con la profundidad de 30 a 15 %. A la máxima profundidad explorada no se detectaron cavidades o anomalías en el subsuelo. 4.2 Nivel de Aguas Freáticas El nivel de aguas freáticas (NAF) en el sitio, no se detectó en los sondeos realizados, así como tampoco en los tubos testigos instalados. Sin embargo se detectaron mantos colgados a una profundidad del orden de 6.5 m, con respecto al nivel actual del terreno. 4.3 Zonificación Sísmica De acuerdo con los resultados de la interpretación estratigráfica obtenida en el sondeo exploratorio realizado en el sitio se puede decir que el sitio en estudio se encuentra ubicado en la Zona II, conforme con la Zonificación geotécnica de la Ciudad de México, por lo que el coeficiente sísmico (c), se puede considerar igual a 0.32, para estructuras del grupo B, que son aquellas estructuras en las que se requiere de un grado de seguridad intermedio. Si las estructuras se clasifican como del grupo A, entonces habrá que considerar un factor de amplificación de 1.5 el coeficiente sísmico. 17

19 5. Análisis y Diseño Geotécnico 5.1 Propuesta Cimentación Estructuras en Proyecto Tomando en cuenta las características particulares del proyecto y a las condiciones estratigráficas del sitio estudiado en donde se tienen depósitos de arcilla de consistencia blanda a media con diferentes espesores, a las cuales le subyacen arena limosa de compacidad alta, como alternativa para la cimentación del edificio del nuevo proyecto, el cual tendrá planta baja y siete niveles superiores con 3 sótanos, se propone el empleo de pilas de sección recta empotradas a 28 m de profundidad con respecto al nivel actual del terreno, dentro de los depósitos de limo con arena café de compacidad alta, los cuales se detectaron a una profundidad promedio de 13 m (ver figura 15). De acuerdo con lo anterior y considerando que se construirán tres niveles de sótanos para estacionamiento, la longitud efectiva de las pilas será del orden de 13 m. Para la cimentación del edificio en proyecto, y considerando así mismo las condiciones particulares del subsuelo en el sitio, como alternativa de cimentación se propone zapatas corridas ligadas con trabes, desplantadas dentro del terreno natural a una profundidad mínima de 2 m, con respecto al nivel de piso terminado (ver figura 16). Para la construcción de los pisos interiores del las edificaciones, se recomienda realizar una excavación de 0.30 m de profundidad y colocar un relleno formado por tepetate compactado al 95 % de su PVSM y colocar las losas de concreto armado. 18

20 Alternativa cimentación con pilas Figura 15 Alternativa cimentación con zapatas Figura 16 19

21 5.2 Capacidad de Carga Cimentaciones Superficiales La capacidad de carga última para zapatas desplantadas sobre suelos cohesivos se calculó con la siguiente expresión Donde: q a cn a ( N 1) a u c c q d q c, parámetro de cohesión, 0.0 t/m 2 d, esfuerzo efectivo vertical a nivel de desplante, peso volumétrico del suelo bajo el nivel de desplante (sumergido en caso de estar bajo el nivel freático), 1.75 t/m 3 B, ancho del cimiento, m Nc, Nq, N factores de capacidad de carga, propuesto por Vesic (función del ángulo de fricción, aq, aq, a factores de forma Tomando en consideración los parámetros de resistencia promedio antes indicados, se calculó la capacidad de carga admisible para condiciones estáticas, tomando en cuenta un factor de seguridad de 3. En las graficas 17 y 18 se indican los valores de capacidad de carga tanto para zapatas corridas como para zapatas aisladas, con diferentes anchos y desplantadas a diferentes profundidades, 1 BN 2 Capacidad de carga zapatas continuas Capacidad de Carga (t/m 2) Ancho Zapata (m) Df = 0.00 m Df = 0.20 m Df = 0.40 m Df = 0.80 m Df = 1.20 m Df = 2.00 m Figura 17 20

22 Capacidad de carga zapatas aisladas Capacidad de carga (t/m 2) Ancho Zapata (m) D f= 0.00 m Df = 0.20 m Df = 0.40 m Df = 0.80 m Df = 1.20 m Df = 2.00 m Figura 18 De acuerdo con lo anterior, para zapatas continuas con ancho de 2.0 m desplantadas a 2.0 m de profundidad, tendrán capacidades de carga admisibles de 90 t/m 2, para condiciones estáticas y para zapatas aisladas de 92 t/m Movimientos verticales en zapatas Hundimientos inmediatos Los hundimientos debidos a la imposición de cargas de la estructura del subsuelo serán, principalmente de carácter elástico en el corto plazo; esto quiere decir que tendrán lugar durante el proceso constructivo, los cuales se estimaron tomando en cuenta el criterio de Steinbrenner. De acuerdo con lo anterior se aplicó la siguiente expresión (4). H q o 2 1 B' E s I s Donde: H, hundimiento total en m. q o, presión aplicada sobre el cimiento, en t/m². B ', ancho del cimiento, en m. E, módulo de elasticidad del suelo, en t/m². s, relación de Poisson. valor de influencia. I, s 21

23 A partir de la expresión anterior se calcularon los hundimientos elásticos, tanto para las zapatas continuas como aisladas, apoyadas el terreno natural. Los valores obtenidos se presentan en las tablas siguientes: Hundimientos inmediatos para zapatas apoyadas dentro del suelo natural (Arenas limosas café claro de compacidad alta) Tipo Cimentación Zapatas Corridas (2.0 x 10 m) Zapatas Aisladas (2.0 x 2.0 m) Presión de contacto, t/m 2 Hundimientos inmediatos en cm. Centro Esquina Mitad lado largo Promedio 90* * *Presión considerada para el cálculo de hundimientos inmediatos De acuerdo con los valores antes indicados, se puede observar que los hundimientos inmediatos promedio que se presentaran durante el proceso constructivo serán en promedio de 5.42 cm para zapatas corridas y de 2.56 cm para zapatas aisladas, ambas con anchos de 2.0 m Movimientos diferidos cimentaciones superficiales Las zapatas se apoyarán sobre depósitos de arena limosa en estado muy compacto, por lo que no se generarán hundimientos por efectos de consolidación. 5.4 Esfuerzos inducidos por Sismo en Zapatas Se deberá de revisar que el factor de seguridad en sismo F s, en las zapatas sea de 2 como mínimo, calculado con la siguiente ecuación: Yi X i qs M v 0. 3 I x I y 22

24 Con, M, momento de volteo I x, I y, momentos de inercia de la zapata en las direcciones largo y corto, respectivamente. X i, Y i, distancia al centro de la zapata en revisión, medida respecto al centroide de la cimentación en las direcciones corto y largo, respectivamente. Así mismo: I x = A zi y² i + ix) I y = zi x² i +iy) Donde: I x I y A zi, área de cada zapata del conjunto i x, i y, momentos de inercia centroidal de cada una de las zapatas individuales 5.5 Capacidad de Carga en Pilas Se calculó la capacidad de carga bajo solicitaciones verticales, considerando que las pilas se desplantarán dentro del depósito de limo con arena compacto localizado a partir de 15.0 m de profundidad en promedio con respecto al nivel del terreno actual. La capacidad de carga para el diseño de pilas, Qa apoyadas en un depósito resistente que se extiende al menos una vez el ancho de la planta de cimentación, se calculó como la suma de resistencias que comprende la capacidad de carga de punta Qp y de fricción Qf, admisible Qa, de acuerdo con la siguiente expresión: La suma de resistencias comprende la capacidad de carga de punta Q p y de fricción Q f. Qa=Qpu/Fs+Qfu/Fs LA CAPACIDAD DE CARGA POR PUNTA, Qp SE CALCULA CON LA SIGUIENTE EXPRESIÓN: Qp u =( s d N q F re F RP + p d ) A p 23

25 donde: s d, esfuerzos efectivos al nivel de desplante, considerando la disminución por fricción negativa Ds FN en su caso., ángulo de fricción del suelo 37 N q *, factor de capacidad de carga minimo Nq*, factor de capacidad de carga promedio F RP, factor de resistencia por punta 1 P d, esfuerzos totales al nivel de desplante. A p, área transversal de la punta del pilote. F re, factor de escala cono-pilote, aplicable únicamente para elementos de más de 0.5 m de diámetro: F re = (d+0.5/2d) n donde d es el ancho del pilote expresado en metros y n adquiere valores de 1,2 ó 3, según se trate de suelos de compacidad suelta, media o densa, respectivamente., peso volumétrico promedio del terreno, igual a: Factor de resistencia condiciones estáticas, igual a: Factor de resistencia condiciones dinámicas, igual a: De acuerdo con lo anterior, se calcularon los siguientes valores de capacidad de carga por punta para diferentes diámetros de pilas apoyadas a 28 m de profundidad con respecto al nivel de terreno actual, dentro del depósito de arena limosa de compacidad alta. Diámetro de la pila Longitud efectiva Q pu Qadm condiciones estáticas (m) (m) (t) (t)

26 POR OTRA PARTE, LA CAPACIDAD DE CARGA MEDIA POR FRICCIÓN Qf SE DETERMINA CON LA SIGUIENTE EXPRESIÓN: Q fu =F Rf *Q f donde: Qf=wKF/(1-(wkF/3xD f /a))xintegral s o dz con: w=2pr o r o =1.05(d/2) a=p(12r o ) 2 donde: F Rf factor de resistencia por fricción igual 0.7 kf coeficiente de fricción 0.33 d (integral) s o dz diámetro del pilote área del diagrama de esfuerzos efectivos iniciales verticales en la longitud del pilote. a área tributaria nominal de influencia. Df longitud del pilote. 13 m g peso volumétrico promedio t/m 2 De acuerdo con lo anterior, se calcularon los siguientes valores de capacidad de carga por fricción positiva para diferentes diámetros de pilas apoyadas a 23 m de profundidad con respecto al nivel actual del terreno. Diámetro de la pila Q fu Qadm condiciones estáticas m (t) (t) Por lo que la capacidad de carga admisible total (por punta más fricción) para pilas con diferentes diámetros apoyadas a 28 m de profundidad con respecto al nivel actual del terreno, se indica en la siguiente tabla. 25

27 LONGITUD EFECTIVA d Qu Qa condiciones estáticas (m) m (t) (t) Movimientos Verticales en Pilas El asentamiento bajo carga estática de las pila trabajando por punta, se evaluó con la suma del acortamiento elástico del elemento trabajado como columna corta c, sumando el asentamiento originado en el material de apoyo e: Con: c e Donde: QDf c A E p ( 3 4 )(1 ) Q e 2 E d s Q, carga media de trabajo de los pilotes. D f, profundidad de desplante. E, módulo de rigidez representativo del pilote. E s, módulo de rigidez representativo de los suelos de apoyo de las pilas, relación de Poisson. De acuerdo con lo anterior, el asentamiento, de pilas para diferentes diámetros, es el que se indica en la siguiente tabla, considerando las capacidades de carga indicadas anteriormente por pila, un valor de Ec = 2.2 x 10 6 t/m² y de Es = 4.6 x 10 3 t/m², así como de de

28 Diámetro pila Carga media Area pila c s m t m 2 m m m E E E E E E E E De acuerdo con la tabla anterior, para pilas con diámetro igual a 0.8 m, se tendrán hundimientos inmediatos, del orden de 2.5 cm, y se presentarán durante la construcción. 5.7 Capacidad de Carga a la Tensión en Pilas La fricción en el fuste de las pilas para revisar tensiones en las mismas, se calcula con la expresión que se presenta a continuación, obteniéndose los valores que se indican en la siguiente tabla: F u 0. 3 d o z Diámetro pila, d Fricción en el fuste, F u F adm condiciones estáticas m (t) (t) Revisión de Grupo de Pilas Al realizar la revisión por grupo de pilas, se deberá de verificar que la resistencia en condiciones estáticas del conjunto de pilas sea mayor que la suma de resistencias de las pilas individuales, a fin de cumplir con las condiciones de trabajo de los elementos. 27

29 Debido a que bajo el estrato de apoyo de las pilas no existe un depósito de suelos blandos, no se presentarán problemas de estabilidad general, ni falla por extrusión bajo el efecto de la carga total de todos los elementos. 5.9 Módulo de Reacción de las Pilas El módulo de reacción de las pilas es el esfuerzo aplicado en la cabeza de la pila necesario para generar un asentamiento unitario, el cual se calculó con la siguiente expresión: k 8 D f E s 8 Ec E S (3 4 ) (1 ) E c d Donde: E c D f es el módulo de rigidez del concreto y es la profundidad de desplante de las pilas Las demás literales ya fueron definidas El módulo de reacción así calculado para pilas de 0.80 m de diámetro, es de kg/cm Esfuerzos inducidos por Sismo en Pilas Se deberá de revisar que el factor de seguridad en sismo F s, en las zapatas sea de 2 como mínimo, calculado con la siguiente ecuación: Yi X i qs M v 0. 3 I x I y Con, M, momento de volteo I x, I y, momentos de inercia de la zapata en las direcciones largo y corto, respectivamente X i, Y i, distancia al centro de la zapata en revisión, medida respecto al centroide de la cimentación en las direcciones corto y largo, respectivamente. 28

30 Así mismo: I x = A zi y² i + ix) I y = zi x² i +iy) I x I y Donde: A zi, área de cada zapata del conjunto i x, i y, momentos de inercia centroidal de cada una de las zapatas individuales 5.11 Empotramiento por Solicitaciones Laterales en Pilas Las pilas deberán empotrarse cuando menos un metro dentro del terreno natural, con objeto de absorber las solicitaciones laterales (empuje, agua, viento, sismo, etc.) Para tal efecto deberá revisarse que: Donde: PH H PH, es la componente horizontal de la combinación de acciones más desfavorables. H, capacidad carga del suelo bajo este tipo de solicitación Trabajo Estructural de la Cimentación Las pilas soportarán la totalidad de las solicitaciones trasmitidas por la estructura, por lo que deberán diseñarse estructuralmente para soportar las cargas axiales de trabajo de compresión y tensión del análisis estructural, así como los incrementos de carga resultantes de la transferencia de carga pilas-suelo por fricción en el fuste. Asimismo, deberá garantizarse la continuidad estructural entre columnas y muros de rigidez y sus pilas de apoyo; la estructura deberá ser capaz de soportar los asentamientos diferenciales entre grupo de pilas adyacentes, los cuales ocurrirán principalmente durante la construcción Talud máximo permisible El análisis de estabilidad de los taludes de la excavación para los sótanos se efectuó con los parámetros de resistencia de los suelos. 29

31 Considerando la etapa crítica de la excavación se definieron los mecanismos de falla posibles de acuerdo a la estratigrafía y propiedades del subsuelo. La estabilidad del talud critico se revisó con un análisis al límite suponiendo una superficie de falla cilíndrica y dividiendo la masa del suelo deslizante en dovelas sin interacción entre ellas. De esta forma se analizó la posibilidad de falla en bloque cuando el piso de la excavación alcance los m, es decir la condición más desfavorable a partir de la cual se definió el talud máximo permisible. El análisis descrito demuestra que la excavación es estable con un talud de 0.75:1 (horizontal a vertical), siendo necesario protegerlo para evitar variaciones en el contenido de agua de los materiales de corte. En la figura 19 se indican los factores de seguridad obtenidos, de acurdo a lo antes descrito. Estabilidad de taludes Figura 19 30

32 Profundidad, m 6. Empujes sobre Muros Para el diseño estructural de los muros de los sótanos se evaluó la magnitud del empuje de tierras inducido sobre ellos por el suelo. De acuerdo con lo anterior, en la figura 20 se muestra la variación de la distribución de presiones con la profundidad, para muros de hasta 15.0 m. Profundidad, Z Peso Volumétrico, E, empuje (m) (t/m 3 ) (t/m 2 ) Distribución de presiones sobre muros, t/m E, Empuje de tierras Empuje de tierras sobre muros de los sótanos Figura 20 31

33 7. Recomendaciones Generales para el Procedimiento Constructivo de Cimentaciones. 7.1 Excavación que alojará a los tres niveles de sótanos del edificio principal Debido a que no se contó con el proyecto arquitectónico del edificio, a continuación se indica en forma general el procedimiento constructivo para la excavación que alojará a los tres niveles de sótanos, considerando las características geométricas de la misma excavación a realizar, tomando en cuenta que la losa de fondo será desplantada sobre una plantilla de concreto pobre de 7 cm de espesor; así como las condiciones estratigráficas y físicas del subsuelo, en particular la resistencia medias de los materiales en que se realizará la excavación, considerando además la existencia de acuíferos confinados a 6.50 m de profundidad, respecto al nivel de la superficie del terreno. Una vez realizada la demolición de las estructuras existentes en el predio y la limpieza del terreno y con el propósito de retirar las cimentaciones antiguas interiores dentro del mismo, se efectuará en el terreno que corresponde al área donde se desplantará el edificio, una excavación a 0.80 m de profundidad. La excavación se podrá efectuar con retroexcavadora operando desde el nivel de banqueta. Posteriormente se efectuará la instalación de la instrumentación que se requiera para llevar el control de los movimientos durante la construcción de la cimentación y la estructura. Esta instrumentación deberá estar perfectamente localizada y protegida para evitar su destrucción durante los trabajos de excavación. La instrumentación permitirá conocer el comportamiento del suelo en que se efectuará la excavación a través de la evolución de las deformaciones verticales con respecto al tiempo, conforme avance la excavación y la construcción de la cimentación. Posteriormente a la instalación de la instrumentación, se efectuará la excavación, en varias etapas iniciando en la parte central del predio. En caso de ser necesario, para el control de los acuíferos confinados que se localizaron en algunos sitios a 6.50 m de profundidad en promedio a partir del nivel actual del terreno, se recomienda la instalación de un sistema de bombeo mediante tubos captadores de 1.25 cm de diámetro hincados horizontalmente 50 cm en su parte inferior; estos tubos deberán de descargar a una canaleta perimetral de 10 cm. Las zonas por excavar se llevarán hasta 5.0 m estabilizando con concreto lanzado y anclas. Posteriormente se llevará la excavación en las diferentes zonas hasta con taludes perimetrales de 0.75:1 (horizontal :vertical). Una vez realizado lo anterior, se procederá a la construcción de las pilas de cimentación en su caso. (figura 21). 32

34 ANCLAS ANCLAS DOS TROQUELES POR EJE Figura 21 O se procederá a abrir las cajas al pie del talud para la construcción de los zapatas, en su caso (figura 22) ANCLAS ANCLAS DOS TROQUELES POR EJE Figura 22 Se construye la estructura de los sótanos hasta los ejes que coincidan o quede cercanos al pie del talud y hasta la elevación 5.0 m. 33

35 Se excavará el talud por etapas, estabilizando con concreto lanzado y anclas conforme se avance, para obtener un talud vertical hasta 11.0 m. Se instalarán troqueles, dos por cada eje apoyados en las columnas cercanas construidas del sótano. Se continúa la excavación en talud vertical por etapas, estabilizando con concreto lanzado y anclas, hasta alcanzar el nivel m (profundidad máxima de excavación). Se completa la estructura de sótanos construyendo con un procedimiento convencional de abajo hacia arriba; los troqueles se retiran cuando se haya completado la losa del nivel 10 m. Se colocará una capa de mejoramiento que permita el transito del equipo de excavación, debiéndose llevar como máximo 0.30 m arriba del nivel de máxima excavación. Este último tramo se excavará con herramienta manual, pico y pala, para evitar el remoldeo del material de apoyo de la cimentación. Conformando el fondo de la excavación, se colocará una cama de tezontle de 10 cm de espesor y sobre esta, la plantilla de concreto pobre (f c = 100 kg/cm 2 ), la cual como se indicó anteriormente, tendrá un espesor de 7 cm. Para la construcción de las trabes por debajo de la losa de fondo del cajón de cimentación, se realizarán excavaciones en zanjas mediante cortes verticales que alojen a la sección de las trabes, cubriendo esta superficie con una membrana de polietileno. Alternativamente, se podrá incluir el sobre ancho indispensable para la construcción del elemento, mismo que deberá ser rellenado con materiales inertes compactados una vez realizado el colado. Se armará y colará la losa de fondo del sótano en la zona excavada. El colado se realizará en lo posible en una sola etapa; de no ser así se ejecutará en el menor número de etapas posibles, debiendo colocar elementos aislantes en las juntas constructivas, que eviten la filtración del agua del subsuelo a su interior. En esta etapa se considerarán las preparaciones necesarias para la liga con los diferentes tramos de colado. La excavación no podrá permanecer abierta más de una semana sin que se inicie la construcción, por lo que deberá preverse todo lo necesario para el inicio de la constricción de manera inmediata al termino de la excavación. Los muros deberán diseñarse para soportar las presiones laterales impuestas por los empujes de tierra y las presiones aplicadas en su superficie. La cimentación de las estructuras colindantes y del cajón, deberá quedar completamente desligadas para lo que se podrá colocar entre ellas láminas de Celotex o poliestireno de 3 cm de espesor. Deberá de evitarse colocar sobrecargas en el perímetro de las excavaciones para evitar problemas de derrumbes en las paredes. Los procedimientos constructivos deberán de someterse a una continua supervisión y los materiales a utilizar a un continuo y estricto control de calidad. Las lecturas periódicas de los piezómetros y las nivelaciones de precisión sobre los bancos y referencias superficiales serán los que en última instancia den la pauta a seguir para corregir cualquier anomalía oportunamente. El programa de nivelaciones y plomos, consistirá en lecturas topográficas dos veces por semana y los resultados serán sistemáticamente registrados en formatos ex profeso. Las nivelaciones se extenderán a 34

36 dos por mes en la etapa de la construcción de la superestructura y se espaciarán a una por mes en los seis meses inmediatos al término de la obra negra. Alternativas de cimentación del edificio 7.2 Con pilas Las pilas se desplantarán al nivel 28.0 m con respecto al nivel del terreno natural, las cuales serán de sección recta (sin ampliación de base), y se utilizarán acero y concreto para su construcción. El contratista deberá garantizar la estabilidad de las paredes de la perforación, por lo que se podrá utilizar lodo bentonítico o si se presenta inestabilidad en las paredes, se deberá instalar ademe metálico recuperable de diámetro tal que permita continuar la perforación a través del mismo con el diámetro de la pila especificado en el diseño. El equipo de perforación deberá tener la capacidad de aplicar presión a través del barretón para lograr una mayor eficiencia de ataque en los materiales, empleando brocas con elementos de ataque adecuados. En caso de que los materiales presenten resistencias importantes a ser perforados con un diámetro igual al del fuste de la pila, se perforará inicialmente con una broca de diámetro menor y posteriormente se ampliará la perforación al diámetro del proyecto. Al llegar la perforación a la profundidad de desplante de la pila, autorizada por la supervisión, se realizará una inspección directa del fondo de la excavación par verificar que corresponda al terreno natural y que todos los azolves hayan sido removidos mediante una bomba tipo air lift. Se verificará que en la verticalidad de la perforación, la desviación no deberá ser mayor de 3/100. El acero de refuerzo deberá cumplir con las especificaciones como elemento estructural y mantener sus características geométricas durante la colocación del concreto. El armado, con sus respectivos separadores, deberá colocarse en la perforación evitando su distorsión, pandeo o deformación, por lo que la maniobra de izaje deberá apoyarse en varios puntos del armado y así mismo, se evitará golpear con éste las paredes de la perforación. El armado deberá fijarse en la perforación, de manera que su extremo inferior quede a una distancia de 15 a 25 cm del fondo de la perforación. No deberá tener posibilidad de elevarse durante la operación del vaciado del concreto. La resistencia del concreto deberá ser la especificada por el responsable del proyecto estructural, pero no menor de f c = 250 kg/cm2. Se deberá garantizar que el concreto se deposite en forma continua, en toda la longitud de la pila. Se recomienda que el tamaño del agregado no sea mayor de 2/3 partes de la abertura mínima en el acero de refuerzo o el espesor de recubrimiento (se recomienda 7.5 cm). Se sugiere un revenimiento de 15 a 20 cm, y el empleo de aditivos con el fin de mejorar las características del manejo del concreto y retardar el fraguado durante el colado. El concreto debe colocarse en una sola operación continua para evitar juntas frías. 35

37 El colado de las pilas se realizará utilizando tubería tipo Tremie en tramos de 1.0 a 2.0, el diámetro del tubo Tremie deberá ser seis veces mayor (20 a 25 cm de diámetro) que el tamaño máximo del agregado. La tubería debe ser lisa por dentro y por fuera, para facilitar el flujo continuo y uniforme del concreto durante el colado y evitar que la tubería se atore en el armado al ser extraída. La tubería estará rematada en su parte superior por tolva de forma cónica. Al inicio del colado, el extremo inferior de la tubería debe estar 0.50 m arriba del fondo de la perforación, colocando en el interior de la tubería un dispositivo neumático, con el objeto de impedir que se contamine el concreto con el lodo bentonítico. La válvula separadora que sirve de frontera entre el concreto y el lodo debe ajustarse con precisión al diámetro interior del tubo, para permitir la salida del concreto y tapón deslizante (que evita la segregación del concreto). Durante la colocación del concreto, el extremo inferior de la tubería debe permanecer embebido en el concreto, 1.0 m debajo del nivel del mismo, para evitar su contaminación con lodo bentonítico. Al avanzar la colocación del concreto se tendrá un desplazamiento continuo del lodo por la deferencia de densidades entre el concreto y el lodo bentonítico. Conforme avanza el colado se levanta la tubería desacoplando tamos de tubo mediante llaves apropiadas para el diámetro de la tubería; la elevación de la tubería debe estar controlada tanto por el volumen teórico de la perforación en función de los metros cúbicos dentro de la perforación. El nivel del concreto deberá llevarse a 1.0 m por arriba del nivel inferior de la trabe de rigidización en la zona de la pila, con el propósito de tener concreto de buena calidad, no contaminado con lodo bentonítico en las uniones de las pilas y trabes. Debe determinarse el volumen teórico de concreto necesario para cada pila y compararlo con el volumen real de colado. Para determinar si se produjo un aumento en la sección de la pila, lo que se traduce en mayor consumo de concreto o que los azolves de la perforación no fueron complemente desalojados. (volumen de concreto menor al teórico estimado. Además se llevará un registro de la localización de las pilas, las dimensiones de la perforaciones, las fechas de perforación y colado de cada pila, la profundidad y el espesor de los estratos encontrados y las características de los materiales de apoyo. 7.3 Con zapatas. Se realizarán las excavaciones para alojar a la cimentación mediante zapatas hasta el nivel de desplante recomendado. Los taludes podrán tener una inclinación vertical. El acero de refuerzo para las zapatas deberá ser proporcionado por el Ingeniero estructurista del proyecto y deberá estar colocado en la parte central de los elementos colados para un adecuado funcionamiento. Una vez coladas las zapatas, se procederá al relleno de los espacios que queden entre el concreto y el corte, utilizando material de banco y colocando en capas con espesor no mayor a 20 cm y compactando con equipo adecuado hasta alcanzar el 95% de su peso volumétrico seco máximo Proctor Modificada. 36

38 La supervisión del desplante de las cimentaciones será muy importante y se deberá garantizar que no queden azolves, material suelto o suelos arcillosos expansivos en el desplante. Si el fondo de la excavación no se limpia adecuadamente antes de la colocación de la plantilla de concreto pobre, la capacidad de carga se desarrollará después de que ocurran asentamientos provocados por la expulsión o compresión de azolves dejados en el fondo de las excavaciones. Para protección de las cimentaciones, los rellenos de confinamiento de las cepas deben ser estrictamente controlados, cuidando que el material producto de excavación sea compactado por lo menos al 95% de su Peso Volumétrico Seco Máximo Proctor Modificada, a fin de que las propiedades mecánicas de dicho relleno sean equiparables a las del suelo circundante ó las superen. Las cimentaciones se desplantarán sobre una plantilla de concreto simple. La plantilla será de concreto con una resistencia de 100 kg/cm2, con espesor de 5 cm, dimensión máxima del agregado grueso: 19 mm (3/4 ). Así mismo se deberás de evitar la saturación de los suelos de apoyo mediante un drenaje eficiente que ayude al desalojo rápido de las aguas pluviales o barreras impermeables 37

39 8. Conclusiones y Recomendaciones Generales En el presente informe se describen los trabajos geotécnicos adicionales que se llevaron a cabo para el proyecto de cimentación del edificio principal de la nueva Ampliación del Instituto Nacional de Cancerología que se construirá en la Av. San Fernando No 1, en la colonia Toriello Guerra perteneciente a la Delegación Tlalpan. En la Cd. de México. Los trabajos de exploración del subsuelo consistieron en la ejecución de cinco sondeos de penetración estándar con máquina perforadora, los cuales se denominaron S-A, S-B, S-C, S-D y S-E y se llevaron a profundidades entre 20 y 25 m. La estratigrafía obtenida en el sitio, como se indicó anteriormente, corresponde a una zona de transición particular, en donde se pudo verificar que los espesores de los depósitos determinados no son uniformes horizontalmente. De acuerdo con lo anterior a continuación se indican en forma aproximada los espesores establecidos. De m se localiza un material de relleno formados por arcillas arenosas café oscuro con gravas aisladas y con raíces. Este material presenta compacidad media a baja donde el número de golpes N, en la prueba de penetración estándar varió de 20 a 8. El contenido de humedad obtenido fue de 20 % en promedio y el de finos de 54 %. De 1.00 a 4.00 m en promedio, se detectó un depósito de arena arcillosa gris oscuro con gravillas aisladas, de compacidad baja a media, donde el contenido de agua fue de 20 % en promedio y el de finos de 35 % en promedio El valor del número de golpes N, osciló entre 10 y 30. De 4.00 a m en promedio, se encontró un depósito de arcilla limosa con arena y lentes de arena compactos. Este depósito presenta una consistencia de firme a dura, donde el número de golpes N, en la prueba de penetración estándar varía de 20 a.30 con valores máximos de 50 en los lentes de arena compacta. El contenido de humedad obtenido osciló entre 20 y 40 % y el de finos entre 55 y 95 %, disminuyendo a valores de 25 % en promedio en los lentes de arena compacta. El límite plástico LP, varió entre 20 y 30 % y el Líquido, LL entre 45 y 60 %. De a m se presentó un depósito de arena limosa de compacidad alta, donde el número de golpes N, en la prueba de penetración estándar resultó en general mayor a 50. El contenido de humedad obtenido descendió con la profundidad de 30 a 15 %. A la máxima profundidad explorada no se detectaron cavidades o anomalías en el subsuelo. El nivel de aguas freáticas (NAF) en el sitio, no se detectó en los sondeos realizados, así como tampoco en los tubos testigos instalados; sin embargo se detectaron mantos colgados a una profundidad del orden de 6.5 m, con respecto al nivel actual del terreno. Para fines del diseño sísmico de las cimentaciones, el sitio en estudio se encuentra ubicado en la Zona II, de acuerdo con Zonificación del D.F. para fines de Diseño por Sismo, por lo el coeficiente sísmico c, se puede tomar igual a

40 Tomando en cuenta las características particulares del proyecto y a las condiciones estratigráficas del sitio estudiado en donde se tienen depósitos de arcilla de consistencia blanda a media con diferentes espesores, a las cuales le subyacen arena limosa de compacidad alta, como alternativa para la cimentación del edificio del nuevo proyecto, el cual tendrá planta baja y siete niveles superiores con 3 sótanos, se propone el empleo de pilas de sección recta empotradas a 28 m de profundidad con respecto al nivel actual del terreno, dentro de los depósitos de limo con arena café de compacidad alta, los cuales se detectaron a una profundidad promedio de 15 m. De acuerdo con lo anterior y considerando que se construirán tres niveles de sótanos para estacionamiento, la longitud efectiva de las pilas será del orden de 13 m. Para la cimentación del edificio en proyecto, y considerando así mismo las condiciones particulares del subsuelo en el sitio, como alternativa de cimentación se propone zapatas corridas ligadas con trabes, desplantadas dentro del terreno natural a una profundidad mínima de 2 m, con respecto al nivel de piso terminado. Para la construcción de los pisos interiores del las edificaciones, se recomienda realizar una excavación de 0.30 m de profundidad y colocar un relleno formado por tepetate compactado al 95 % de su PVSM y colocar las losas de concreto armado. Para pilas de sección recta y 0.80 m de diámetro se obtuvieron capacidades de carga admisibles de 578 t y hundimientos inmediatos del orden de 2.5 cm. Para zapatas continuas con ancho de 2.0 m desplantadas a 2.00 m de profundidad, se tendrán capacidades de carga admisibles de 90 t/m 2, para condiciones estáticas y para zapatas aisladas de 92 t/m 2 ; para tomar en cuenta las acciones sísmicas se podrá incrementar la capacidad de carga en un 25%. Los hundimientos inmediatos promedio que se presentaran durante el proceso constructivo, serán en promedio de 5.12 cm para zapatas corridas y de 2.56 cm para zapatas aisladas, ambas con anchos de 2.0 m y bajo el centro de cada elemento. En todas las etapas de excavación se deberá de vigilar estrictamente que se cumpla con las características de excavación que se especifiquen en el proyecto ejecutivo del procedimiento de excavación. Asimismo deberá realizarse observaciones diarias del comportamiento de la excavación, para juzgar la necesidad de efectuar ajustes en la secuencia de excavación o en los avances máximos permisibles. La deformación lateral causada por la disminución de confinamiento durante la excavación, genera pequeñas grietas en la corona del taled, reflejando la movilización de la resistencia de los suelos, necesaria para mantener la estabilidad: los movimientos inducidos deben de ser mínimos, para evitar una reducción de la resistencia por deformación excesiva del talud. 39

41 Las grietas deben sellarse continuamente para evitar acumulación de agua en su interior, lo cual generaría presión hidrostática suficiente para provocar la falla. Las especificaciones que se indiquen en el proyecto ejecutivo de excavación, se deberán de seguir estrictamente; cualquier propuesta de modificación de analizarse cuidadosamente con apoyo de los estudios de mecánica de suelos. Es importante la colocación oportuna del concreto lanzado, para evitar el intemperismo y erosión de los suelos, que eventualmente puedan generar desconchamientos locales que propicien fallas mayores. El ataque de las arcillas deberá de llevarse a cabo por secciones y se deberá de proteger totalmente con concreto lanzado y con anclas, diseñadas estas en forma eficiente. Las probables grietas de la corona del talud que se generen, deberán de sellarse frecuentemente. Debe prohibirse la colocación de sobrecargas en la corona del taled, en una franja de 5 m medida a partir del hombreo; especialmente, debe evitarse la presencia de equipo como grúas, revolvedoras, compresores, etc., en esta zona. El sistema de drenes para desalojar las aguas del acuífero debe mantenerse limpio, tanto los tubos de PVC como el canal de recolección localizados al pie del taled; por ningún motivo deberá de permitirse la acumulación de agua en esta zona, ya que podría favorecerse la falla progresiva del talud. Deben de revisarse las condiciones de drenaje superficial de la obra para evitar que se formen encharcamientos durante las lluvias. Diariamente se tomarán lecturas de las líneas de colimación, manteniendo una gráfica actualizada en la obra; en caso de encontrarse desplazamientos mayores de 1 mm entre dos lecturas consecutivas, deberán de verificarse inmediatamente; si se comprueba que estas mediciones son correctas, deberá juzgarse la necesidad de revisar el procedimiento, reduciendo los tableros de excavación y modificando la secuencia de ataque. Se recomienda la instalación de inclinómetros hasta 18 m de profundidad en le perímetro de la excavación, para estar en posibilidades de medir los posibles desplazamientos de la masa del suelo durante el proceso de excavación. Se considera necesario que el detalle de la bajada de cargas, así como los planos arquitectónicos y los estructurales de la cimentación, sean enviados a esta empresa para su revisión geotécnica final correspondiente y elaboración del proyecto ejecutivo de excavación en su caso.. 40

42 Como se mencionó anteriormente las características de excavación indicadas en este informe son de carácter general, las cuales se deberán de ajustar y precisar en el proyecto ejecutivo de excavación, el cual no se consideró en los alcances del presente informe Así mismo las especificaciones y recomendaciones indicadas en este informe, deberán de ser verificadas por un ingeniero especializado en geotecnia, durante la construcción de la cimentación. Las dimensiones y geometría propuesta en este informe deberá de sujetarse a la revisión del proyectista de la estructura, en caso de que las cargas y proyecto de la estructura aquí considerados cambien en forma importante. El diseño de pisos y pavimentos y las recomendaciones constructivas se indican en el capítulo 8 de este informe. Se considera importante mencionar que las aguas que se reciban en el área de predio (pluviales o de irrigación) se conduzcan adecuadamente al drenaje municipal, a fin de evitar su acumulación e infiltración al terreno, lo cual podría provocar deformaciones adicionales en los suelos existentes en el sitio. En el caso de presentarse alguna anomalía del subsuelo no detectada en este estudio, se deberá de avisar oportunamente a Tea Arquitectos S.A. de C.V., con el fin verificar las condiciones geotécnicas del sitio y garantizar la completa satisfacción técnica y constructiva del proyecto. Se comenta que dado que el proyecto se encuentra en su etapa inicial, no es posible particularizar a detalle las recomendaciones geotécnicas que en su totalidad pudieran requerirse, por lo que queda en espera para atender cualquier consulta que al respecto pudiera solicitarse. Elaboraron: Ing. Luis Edgardo Franco Alfaro Arq. Joel López García Enero

43 Referencias 1.- Planos de Hundimiento medio anual. Periodo Secretaría General de Obras; D.D.F.- DGCOG Normas Técnicas Complementarias (NTC) para el Diseño y Construcción de Cimentaciones del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (RCDF), Gaceta Oficial del Distrito Federal, octubre Manual de Diseño Geotécnico, Vol I.- Tamez E, et al.- COVITUR, Foundation Engineering For Difficult Subsoil Conditions, Dr. Leonardo Zeevaert W. Ed. Krieger, Reprint, C.F.E. Instituto de Investigaciones Eléctricas.- Manual de Diseño de Obras Civiles.- Diseño por sismo (1993). 6.- C.F.E. Instituto de Investigaciones Eléctricas.- Manual de Diseño de Obras Civiles. Geotecnia B Cimentaciones en Suelos (1980). 42

44 ESTUDIO COMPLEMENTARIO AMPLIACIÓN DEL INCAN AV. SAN FERNANDO N 1, COL. TORIELLO GUERRA 43

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