arquitectura

MEXICO

COMPORTAMIENTO Y DISEÑO DE
CIMENTACIONES PROFUNDAS EN LA
CIUDAD DE MÉXICO

ESPECIALIDAD: INGENIERÍA CIVIL

DR. MANUEL JESÚS MENDOZA LÓPEZ

Septiembre 20, 2007
México, D. F.

COMPORTAMIENTO Y DISEÑO DE CIMENTACIONES PROFUNDAS EN LA CIUDAD DE MÉXICO

CONTENIDO
RESUMEN EJECUTIVO

iii

1.
1.1
1.2
1.3

INTRODUCCIÓN
Aspectos generales
Objetivos y alcance
Enfoque1
1
1
2

2.

ANTECEDENTES HISTÓRICOS

3

3.

TIPOS Y COMPORTAMIENTO DE CIMENTACIONES EN LA CIUDAD DE MÉXICO

6

4.

COMPORTAMIENTO Y DISEÑO DE PILOTES DE FRICCIÓN EN
CIMENTACIONES MIXTAS
Criterios de diseño
Sobre el comportamiento de una cimentación mixta instrumentada
4.2.1 Breve descripción de la cimentación instrumentada
4.2.2 ¿Qué carga toman los pilotes, y qué presiónla losa?
4.2.3 ¿Qué resistencia cortante se desarrolla en el fuste de los pilotes?
4.2.4 ¿Cómo evolucionó la presión de poro bajo la cimentación?
4.2.5 ¿Cuánto se ha asentado la cimentación?
4.2.6 ¿Cómo reaccionan los pilotes ante sismos de mediana intensidad?
4.2.7 ¿…y qué sucede en el contacto losa-suelo durante sismos?
4.2.8 ¿…y cómo evolucionan las cargas sobre los pilotes y el esfuerzoen
el contacto losa-suelo, después de sismos de mediana intensidad?
4.2.9 ¿…y cómo varía la presión de poro durante sismos?
4.2.10 Algunas observaciones sobre la interacción dinámica suelocimentación-superestructura
Capacidad de carga de pilotes de fricción
Discusión sobre el factor de adherencia, α
Consideraciones acerca de la respuesta de pilotes ante cargas dinámicas

4.1
4.2

4.34.4
4.5

8
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27

5. COMPORTAMIENTO Y DISEÑO DE PILAS COLADAS EN EL LUGAR
5.1 Criterios de diseño en México
5.1.1 Contribución de la punta
5.1.2 Contribución del fuste
5.2 Criterios internacionales de diseño
5.3 Pruebas de carga en pilas de cimentación
5.3.1 Enfoque y objetivos
5.3.2 Descripción geotécnica del sitio San Antonio
5.3.3Arreglo de las pilas de prueba y de reacción
5.3.4 Pruebas bajo carga axial
5.3.5 Pruebas bajo carga lateral

28
28
29
29
30
31
31
32
33
33
37

6.

SOBRE LAS SOLUCIONES NOVEDOSAS DE CIMENTACIÓN

40

7.

CONCLUSIONES

41

AGRADECIMIENTOS

43

BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS

43

ANEXO A. ENFOQUES DE DISEÑO DE PILOTES DE FRICCIÓN
ANEXO B. MÉTODOS DE DISEÑO DE PILOTESDE FRICCIÓN

45
48

ESPECIALIDAD: INGENIERÍA CIVIL

II

COMPORTAMIENTO Y DISEÑO DE CIMENTACIONES PROFUNDAS EN LA CIUDAD DE MÉXICO

RESUMEN EJECUTIVO
Se describe en este trabajo la problemática que enfrenta el análisis, diseño y
construcción de cimentaciones en la ciudad de México, reconociendo que sus depósitos
de gran espesor de arcillas lacustres muy compresibles y de bajaresistencia al
esfuerzo cortante, juegan el papel protagónico. Sin embargo, no sólo por estas
propiedades mecánicas son difíciles las condiciones que enfrentan las cimentaciones en
el valle de México; a ellas se suman los efectos del hundimiento regional debido a la
sobreexplotación de los acuíferos, y las intensas y frecuentes sacudidas que imponen
los sismos generados por el fenómeno desubducción en el Pacífico, principalmente. Se
reconoce que los sismos imponen la condición más crítica a la estabilidad de las
cimentaciones y edificaciones, como lo mostró la naturaleza en septiembre de 1985.
Las cimentaciones que más daños acusaron en esa ocasión fueron los de tipo mixto,
formados por cajón y pilotes de fricción; enormes asentamientos, fuertes desplomos e
incluso total volcamiento,fueron manifestaciones claras de diseños inadecuados, en los
que se perdieron los criterios iniciales sanos. No obstante, también debe reconocerse
que se tenían lagunas en el conocimiento acerca de su comportamiento, principalmente por la falta de comprobación experimental entre lo previsto teóricamente y lo
observado en cimentaciones reales. Como un caso que aporta información valiosa al...