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• DAVID MORALES

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SISTEMA DE CONTENCIÓN EN EXCAVACIONES PROFUNDAS PARA EDIFICACIONES. 1. CONTENIDO E INTERPRETACIÓN DE ESTUDIOS GEOTÉCNICOS Y PROPIEDADES DEL SUELO. 2. PROPIEDADES DEL SUELO NECESARIAS PARA EL DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS DE RETENCIÓN. 3. PROPIEDADES A LARGO Y CORTO PLAZO. Alberto Cuevas Rivas

CONTENIDO DE UN INFORME DE DISEÑO GEOTÉCNICO DE CIMENTACIONES CONTENIDO RESUMEN

• 3. DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN • 1. Datos generales • 2. Solución de cimentación • 3. Análisis de estabilidad • 5. Análisis de asentamientos o emersión

LISTA DE TABLAS Y LISTA DE FIGURAS

• 6. Diseño de la excavación

CONTENIDO

• 7. Implicaciones para el diseño estructural

1. INTRODUCCIÓN 2. CONDICIONES GEOTECNICAS DEL SITIO

1.

Información geotécnica disponible 2. 3.

4.

Trabajos de campo

• 4. REVISIÓN SEGÚN EL REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES DEL DISTRITO FEDERAL • 5. PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN • 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES • 7. REFERENCIAS

Ensayes de laboratorio

• ANEXO 1. INFORME FOTOGRÁFICO

Interpretación estratigráfica y propiedades mecánicas

• ANEXO 2. SONDEOS DE EXPLORACIÓN

5.

Modelo geotécnico de diseño

• ANEXO 3. ENSAYES DE LABORATORIO

RESUMEN a) Características del proyecto y objetivo del estudio b) Condiciones geotécnicas del sitio c) Solución de cimentación d) Resumen del procedimiento constructivo LISTA DE FIGURAS a) Localización del predio, planta de conjunto, características de las colindancias y ubicación de sondeos exploratorio b) Proyecto arquitectónico c) Zonificación geotécnica c) Condiciones estratigráficas del sitio d) Estado de esfuerzos verticales en la masa de suelo e) Presiones horizontales a corto y largo plazo f) Sistema de estabilización y protección a colindancias g) Procedimiento constructivo

INTRODUCCIÓN a) Características del proyecto, destino, ubicación b) Detalle de colindancias. Número de niveles; presencia de sótanos; tipo de cimentación c) Propósito del estudio geotécnico

CONDICIONES GEOTÉCNCIAS DEL SITIO Información geotécnica disponible. a) Zonificación geotécnica de acuerdo al reglamento de construcciones del Distrito Federal

CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO Información geotécnica disponible b. Hundimiento regional

CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO Trabajos de campo. Precisar el tipo y número de sondeos realizados, la profundidad máxima alcanzada. En el Anexo 2 se presentarán los perfiles individuales de los sondeos.

a) Detalle de la estación piezométrica para determinar las presiones intersticiales en la masa de suelo

CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO b) Pruebas in-situ. Precisar y detallar el tipo de pruebas: 1) Pruebas estáticas de cono; 2) Phicómetro; 3) Presiómetro de Menard; 4) Pruebas de placa; 5) Down hole o Cross hole, etc

CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO Ensayes de laboratorio. Pruebas índice y pruebas mecánicas

CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO Ensayes de laboratorio. Resultados típicos en pruebas triaxiales

CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO Ensayes de laboratorio. Resultados típicos en pruebas triaxiales

CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO Ensayes de laboratorio. Resumen de las pruebas de laboratorio

CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO Interpretación estratigráfica y propiedades mecánicas (modelo geomecánico de diseño). Detalle de cada uno de los estratos

CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO Modelo geomecánico de diseño. Detalle de cada uno de los estratos

CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL SITIO Coeficiente sísmico. De acuerdo con las normas técnicas complementarias para diseño y construcción de cimentaciones vale 0.45; se compara con el espectro de sitio y el que se obtiene del apéndice A NTS.

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN Datos generales a)

Descripción de la estructura que se diseña; bajada de cargas estáticas y dinámicas, precisando sus valores para la condición de diseño estática ( carga viva máxima); dinámico (carga viva instantánea); y para hundimientos (carga viva media).

b) Construcciones antiguas en el predio. Revisión mediante fotografías aéreas la existencia de construcciones antiguas.

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN Solución de cimentación. Características de los elementos de cimentación. Tipo de cimentación y profundidad de desplante

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN Análisis de estabilidad. a) Diseño en condiciones estáticas y dinámicas; determinación de los desplazamientos

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN Análisis de estabilidad. b) Presiones horizontales a largo plazo

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN Diseño de la excavación. a) Estabilidad de los taludes de excavación

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN Diseño de la excavación. b) Expansiones asociadas a la excavación

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN Diseño de la excavación. b) Expansiones asociadas a la excavación

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN Diseño de la excavación. b) Expansiones asociadas a la excavación. Red de flujo

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN c) Estabilidad del fondo de la excavación

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN c) Estabilidad del fondo de la excavación. Falla de fondo

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN c) Estabilidad del fondo de la excavación. Falla de fondo por subpresión

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN d) Presiones horizontales El diseño del sistema de soporte lateral de excavaciones con paredes verticales ha ocupado a los ingenieros desde hace más de un par de siglos. Charles Coulomb propuso en 1776, un método para determinar el empuje lateral de la tierra sobre muros de contención rígidos de mampostería, que llamó la atención de los ingenieros con experiencia en la excavación de zanjas ademadas. Al aplicar este método a sus casos prácticos encontraron que los valores de los empujes teóricamente calculados eran, generalmente, menores que los reales, lo que produjo algunas fallas de las excavaciones debidas a la ruptura de los puntales superiores del ademe. El método de Coulomb fue abandonado por los ingenieros prácticos, quienes confiaban más en su propia experiencia empírica. Años más tarde, en 1857 Rankine publicó en Inglaterra su nuevo modelo teórico basado en un análisis matemático más elegante; esta nueva teoría corrió la misma suerte que la de Coulomb, en cuanto los ingenieros prácticos la confrontaron con la realidad observada en las excavaciones de zanjas realizadas por ellos. Nuevamente la teoría fue abandonada sin poder explicar los motivos de sus discrepancias con la realidad. Fue hasta 1936, que K Terzaghi, en el Instituto Tecnológico de Massachusetts demostró experimentalmente la influencia de los desplazamientos de la estructura de contención en la magnitud y distribución de la presión lateral ejercida por la tierra sobre la propia estructura. Midiendo las reacciones en los apoyos de una pared móvil, en una gran caja de concreto llena de arena, y comparándola con los valores teóricos obtenidos de las ecuaciones de Rankine, Terzaghi pudo establecer las siguientes conclusiones:

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN d) Presiones horizontales

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN d) Presiones horizontales

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN d) Presiones horizontales Cuando se instala el primer nivel de puntales, la excavación realizada es todavía tan pequeña que el estado de esfuerzos en el suelo se halla aún inalterado, las expansiones que se han desarrollado en la masa son muy pequeñas (siempre que se maneje adecuadamente el bombeo o se limiten las áreas de excavación). Al progresar la excavación hasta el segundo nivel de puntales, la rigidez EI de la ataguía y de los puntales impide en forma importante la deformación del suelo, pero a mayor profundidad, ante el efecto de la presión horizontal, la ataguía se desplaza hacia adentro, girando alrededor de una línea situada al nivel de los puntales superiores, lo que significa que la instalación del segundo nivel de puntales va precedida de un desplazamiento horizontal hacia el interior. De esta forma con la profundización, la deformación que precede a la colocación de los nuevos puntales aumenta.

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN d) Presiones horizontales Zeevaert (Terzaghi – Peck)

donde: q γi Δzi uz

sobrecarga aplicada en la superficie, kPa peso volumétrico saturado medio de cada estrato, kN/m3 espesor de cada estrato a la profundidad z, m presión neutra o intersticial del agua a la profundidad z, kPa

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN d) Presiones horizontales Tamez (Terzaghi – Peck)

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN d) Presiones horizontales a corto plazo

DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN Implicaciones para el diseño estructural. Subpresión contra losa de fondo; presiones horizontales; módulos de reacción horizontal y vertical; diagramas de transferencia de carga; etc. REVISIÓN SEGÚN EL REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES DEL DISTRITO FEDERAL a)

Estados límite de falla

b) Estados límite de servicio

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. Despiece del muro Milán

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. Procedimiento constructivo

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. Procedimiento constructivo

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. Procedimiento constructivo

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. Procedimiento constructivo

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. Procedimiento constructivo

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. Procedimiento constructivo

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. Procedimiento constructivo

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. Procedimiento constructivo

EL INFORME ES EL COMPENDIO DEL DISEÑO REALIZADO. DEBE SER LO MÁS TRANSPARENTE Y CLARO POSIBLE. FIN DE LA PRESENTACIÓN GRACIAS