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CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Nombre: Borja Sánchez Bryan David Materia: Cimentaciones y Geotecnia Asunto: Problemas Geotécnicos – Torre de Pisa y Catedral México

Fecha: 05/12/2018 Periodo: 53 Nota:

TORRE DE PISA - PIAZZA DEI MIRÁCOLI La Torre de Pisa inicio su construcción en 1174, se la construyo en tres fases que duraron casi dos siglos para terminarla. La primera parte se construyó cuando la ciudad era prospera por lo que el material utilizado en la base como en el cuerpo fue de mármol blanco, se empezó a inclinarse al construir el tercer nivel debido al peso del mármol ya que presentaba una cimentación de 3m que era insuficiente para soportar la torre. Además de la debilidad del terreno, ya que ésta obra fue cimentada por medio de una corona de concreto que se encuentra sobre una capa de un limo arenoso fuertemente pre consolidado, con muy baja plasticidad (IP = 13%, resistencia no drenada de 0,63 kg/cm2) de 11m de espesor, la misma que descansa sobre una capa de arcilla de Pancone de 8m y bajo este se encuentra otro depósito de arena limosa de 2m de espesor (resistencia no drenada de 1,6 kg/cm2). Debido a los esfuerzos transmitidos por parte de la Torre sobre el subsuelo, se originaron deformaciones significativas en los limos arenosos superficiales y en la arcilla de Pancone. El motivo del problema se orienta a los estudios del hundimiento e inclinación de la Torre, en donde se pudo indicar que el problema se produjo debido a que los limos arenosos localizados en el sur fueron ligeramente más compresibles que los del norte (diferencia de compresibilidad de estratos) y mas no a la arcilla que se encuentra bajo la cimentación. Además (Burland, 1992. Viggiani, 1999. Jamilolkowsky, 1999.), descartaron que el origen del problema fue la falta de resistencia al esfuerzo cortante. Que fue un motivo por el cual varios siglos se pensó. Otro aspecto que se ha considerado es la ocurrencia de deformaciones en los limos arenosos. Cimentación de la Torre Presenta una zapata circular de 19.5m de diámetro a 5.5m de profundidad máxima y 7.54m de ancho en promedio, su área de contacto es de 285.8 m2. Además la presión que trasmite es de 50.7 t/m2. Se puede indicar que en esta obra existieron problemas como: Capacidad portante: Falta de capacidad portante del terreno subyacente, debido al exceso de la carga transmitida o ya sea por la existencia de capas arcillosas blandas cerca de la superficie. Movimientos por consolidación: Debido a la excesiva deformabilidad del terreno de cimentación a corto o largo plazo, ya sea general o local. Se produce asentamientos totales o diferenciales cuando el terreno no es homogéneo. En el caso de la Torre de Pisa debido a la presencia de capas de arcilla con arenas intercaladas originan la inclinación sucesiva. BIBLIOGRAFIA • • • •

Mecánica de suelos y cimentaciones. Crespo Villalaz C., Edit. Limusa, 6ª Edición, 2010 Geotecnia y cimientos III. Del Cañizo Perate L., Edit. Rueda, Madrid, 1980 Artículo: INTERNATIONAL WORKSHOP ISSMGE-Technical Committee TC36 “Foundation Engineering in difficult soft soil conditions”. Ciudad de México, 2002. Ingeniería Geológica. González de Vallejo I., Edit. Pearson, Madrid 2002

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CATEDRAL DE MÉXICO Su construcción se inició en 1573 y finalizo en 1813, después de varios procesos constructivos. Fue construida sobre restos estructurales del Centro Ceremonial Azteca. El templo mide 60.40 m de ancho y 126.67 m de largo con un peso de 12700 kN y transmite una presión promedio al subsuelo 166 kPa; mientras que el Sagrario tiene un área cuadrada de 47.7m de lado, con peso de 3000 kN y transmite una presión promedio al subsuelo 132 kPa Historia

geotécnica

del

lugar

de

construcción: Presentaba deformaciones en el subsuelo, debido a la consolidación inducida por las pirámides aztecas. Se presentaron depresiones de hasta 10m por lo cual antes de la construcción se realizaron rellenos. Dificultades en la construcción: Presentado debido al suelo blando ya que los suelos de México presentan una gran contenido de agua e índice de vacíos y presentan elevada compresibilidad; además que la resistencia del suelo en el centro de la estructura es mayor al de los lados, por lo cual se ha provocado que la Catedral se incline hacia el occidente y el Sagrario hacia el oriente. Otro aspecto que ha causado problemas es debido a que en dicha zona se asentaron una cuenca lacustre, la cual es formada por cinco lagos y en época de lluvias estos se unen. Por esta razón se puede decir que es subsuelo aparte de ser un suelo blando existe presencia de grandes mantos acuíferos (suelo permeable). Causas de asentamientos: El peso propio ha inducido la consolidación del subsuelo, ya que el mismo no es uniforme debido a que las propiedades del terreno de cimentación son erráticas. Otras causas que aceleraron el proceso de asentamiento son la extracción de agua del subsuelo, obras del Metro y cimientos prehispánicos. Asentamientos Producidos Durante la construcción: se presentó este problema debido a la compresibilidad diferencial de los estratos de arcilla del subsuelo ocasionada por la consolidación inducida. Estas deformaciones produjeron anomalía estructural, por lo cual debieron modificar la altura de muros y columnas para una correcta nivelación. Asentamientos acumulados: Durante los 419 años de construcción se originó un hundimiento diferencial de 2.42m entre el ábside y la torre poniente. Dicho proceso originado por dos aspectos: a) consolidación provocada por los pesos de los templos aztecas preexistente, b) diferencial inducido por el hundimiento regional de la ciudad. BIBLIOGRAFIA • •

Artículo: INTERNATIONAL WORKSHOP ISSMGE-Technical Committee TC36 “Foundation Engineering in difficult soft soil conditions”. Ciudad de México, 2002. Publicación: Catedral Metropolitana Hundimiento y Rescate. Instituto de Ingeniería UNAM, 2013

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