405 DISEÑO Y CONSTRUCCION DE CIMENTACIONES

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CIMENTACIONES Normas Técnicas Complementarias Del Reglamento de Construcciones Para el Distrito Federal

CON EJEMPLOS

405 1977

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

PRESENTACION El 15 de dlclembre de 1976, .II dL, "!,'lliente de su pubhc"elon en cl O,ano OfIClal, entrl) en vIgor lind nUCV,l vcrc;J(~)Il

del Reglamcnto de ConstrucCloncs

pdTd

d Distnto Federal Las

(hspo')!clonct; que contH.:ne sc agrup,m en lo'l slgulcntes dtulos

usa COMUN

TITULO I

VIAS PUBLICAS Y OTROS RIENES DE

TITULO II

DIRECTORES RESPONSABLES DE OBRA, AUTORIZACIONES Y LICENCIAS

TITULO III

PROYECTO ARQUITECTONICO

TITULO IV

REQUISI ros DE ESTRUCTURAS

TITULO V

EJECUCION DE LAS OBRAS

f[TULO VI

usa Y CONSERVACION DE PREllIOS Y I:DIFICIOS

TITULO VII

D1SPOSICIONES DIVERSAS

SEGURIDAD Y

SERVICIO PARA

LAS

Ld' dlSpoSlClones reI.illvds " dlSeno e'truetural (Titulo IV) ,e refIeren cxc!uSI\'amenle a (lqucllos rcquIslloS aphcablcs d cu",lqll1cr matenal Y SISlcma C'itructuT 2 0 1----11---:. c:

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32

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40

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44

•

Angulo de frlcclon Interno ¢

1 Relaclon pora arenas de grana anguloso 0 redondeodo de medic no

3 OL-_'-'--"'---'L......J_-'-'_--"'----'-_..>J.._--'

o

10

20

30

40

50

60

70

I

N,numero de golpes para 30 em de penetrae Ion

a grueso 2 Relaelon para arenas fines y para arenas Ilmosas

a) Angulo de frlccion Interna del material

b) Compocldod relat Iva

Fig 2 Correlacion entre los resultados de una prueba de penetracion estcindar con 0) y b)

80

32

/).e

e

l+eo

°rrr"'''''"TT'1rTT"rTT"'''''''-_ A=/). H

a

(Esc. log)

(a)

p

H

J1

_

Z

(b)

Fig 3.Calculo de asentamientos par consolidacion

Factor de Influencla de coda bloque = 0.001

A

0 N

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c. 0.5

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I

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crrcular c~adrada -

I-

I

Nc. CIRCULO LARGO

••• •7.1 7 7.' 7.7

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7.' 7.

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:1millb_ _I

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B.' B •

14 B

I

(Ncsl rBctanQU lor

7 • 7 •

2

largo

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3

2

=-

BTl(Nc~l,argO

4 Relacion

5

JL B

Fig 8. Coeficiente de copocidod de cargo

B

q

-I

Hie'======lHj He'======lHj Hlel=======:::J'H

'Y Of +q

HIC:::I=====:::JIH

Superficie de falla

~ U~ ~ ~ ~

1.7

~

Fig 9. Falla de fondo en excovaciones

B

E.JEMPLOS

I

I

I

EJEMPLQ 1 CIMENTACION SOBRE ZAPATAS CORRIDAS

1.

PLANTEAMIENTO

Se proyecta construir un edificio para comercios y oficinas que constara de s6tano, planta baja y cinco plantas tipo. El nivel de piso del s6tano, con respectoal nivel mediodel terreno, sera -2.65m. El peso unitariomedio de la estructura (suma de cargas permanentes y variables con intensidad ma 2 xima) sera de 8.0 ton/m • El edificio tendra 18 m de ancho y 33 m de largo. La estructura estara formada por columnas, trabes y losas de concreto arma do. 2.

INVESTIGACION DEL SUBSUELO

2.1

Investigaci6n de las estructuras col indantes, reconocimlento y sondeos

El edlficio por cimentar no t.ene estructuras col indantes. En la zona en que se local iza el pred.o no eXlste, segGn la experiencia, estrato compresible con espesor medio mayor de 3 m. Para fines de apl icaci6n del Reglamento y de las Normas el predlo queda. por tanto, 10cal1zado a priori en la zona I (art 262, I). Va que el peso unita 2 rio medio, U, es igual a 8.0 ton/m y la profundidad de desplante D es mayor f de 2.50 m, los requisitos mTnimos para la investlgaci6n del subsuelo de CI mentac i6n seran (d'

t

262, zona I, caso CI) :

38

i) Deteccion por procedimientos directos

0

ind i rectos , de rellenos

sueltos, galerias de minas, grietas y otras oquedades. ii) Pozos a cielo abierto para determinar la estratigrafia y posicion del nivel freatico, en su caso; muestreo inalterado y pruebas de laboratorio para determinar la resistencia,

0

pruebas en el sitio

para determinar las capacidades de carga. iii) Sondeos de penetracion estandar para determinar la estratigrafia, la posicion del nivel freatico si existe en la profundidad expl£ rada y las propiedades indices de los materiales encontrados. La profundidad de

105

sondeos Sera al menos igual ados veces el an

cho en planta de la subestructura, excepto cuando el estrato com presible se encuentre a una profundidad menor,en cuyo caso esta sera la profundidad del sondeo. El nGmero minimo de pozos a cielo abierto y sondeos seradeuno por cada60m o fraccion del perimetro (art 262, III), es decir, que debe ran realizarse dos pozos a cielo abierto y dos sondeos de penetracion estandar. Los pozos a cielo abierto deberan Ilevarse cuando menos hasta dos metros por debajo del nivel de desplante (art 262, II I). El estructurista estima que el peral te de las contratrabes sera de 1 orden de 1. 6 m, asi que

105

pozos a cie 10

abierto deoeran llevarse cuando menos hasta la cota -6.25m. Dada la dificul tad de realizacion de dichos pozos se

opta por realizar muestreo inaltera

do con muestreador Denison de la cot a - 2.50 a - 6.50. Los sondeos de

pen~

trac ion estandar se llevaran hasta la cot a - 36.0 m a menos que se detecten estratos resistentes potentes a menor profundidad. Tentativamente, estos son deos se llevaron hasta 10 m de profundidad. En la fig 1 se muestra la loca lizacion de

105

sondeos de penetracion estandar y de

105

sondeos m,xtos con

muestreo inalterado. Se Ilevo a cabo un reconocimiento detallado del sitio y de las canadas y barrancas cercanas, y no se encontraron bocas de antiguas minas. Los vecinos del lugar no recuerdan que en el pasado hubiera cerca alguna zona de cion de

105

explot~

materiales pumiticos existentes en la zona. Se recurrio tambien

a la bibliografia existente sobre zonas minadas y se concluyo que el predio queda fuera de las zonas en las que se sabe que existen cavidades (ref 1).

39

Los sondeos de penetracion estandar pusieron en evidencia un estrato de arena pumitica de mediana compacidad de 4 a 8 m de profundidad, 10 que lIe vo a profundizar los sondeos hasta 18 m; se verifico

que abajo de 8 m los

materiales forman un estrato potente de baja compresibilidad (tobas compa£ tas) . La estratigrafia determinada en los cuatro sondeos se muestra en las figs 2 a 5. Los nGmeros de golpes obtenidos en la prueba de penetracion estandar se muestran en las figs 2 y 3. No se encontro el nivel freatico

en la

pr~

fundidad explorada. 2.2 Pruebas de laboratorio Utilizando las muestras representativas alteradas obtenidas con el

penetrom~

m~

tro estandar se determino el contenido de agua natural cuando menDs cad a tro y, en materiales tipicos, el 1 imite liquido y el limite plastico. Los resultados se muestran en las fiqs 2 Y 3.

Utilizando las muestras Inalteradas obtenldas con muestreador Denison se de terminaron las propiedades indices y la resistencia a la compresion simple (figs 4 y 5). Todas las pruebas de laboratorio se hicieron siguiendo los procedimientos especificados en el Manual de Mecanica de Suelos, SRH, 5a edicion, 1970 (2.3 de las Normas). Los suelos se claslficaron segGn el Sistema Unlficado de Claslficacion de Suelos a partir de las propiedades indices (2.4 de las Normas). Los simbolos que corresponden a cada estrato identlficable se muestran en las figs 2 a 5.

3. ANALISIS Y

DISE~O

Considerando los resultados de las exploraclones se propone cimentar el

ed~

ficio sobre seis zapatas corridas en la direcclon corta cuya dlstr,buclon se muestra en la fig 9. Estas zapatas quedaran desplantadas a 4.25 m de

profu~

didad,con 10 que se contara con una adecuada proteccion del suelo de Clmentu cion (art 264).

40

3.1

Acciones

En el diseno se consideraran las acciones

sigu,entes~

- Cambinacion de acciones permanentes y variables (art 215). La suma de las cargas permanentes (art 210) y de las variables can intensi dad maxima (art 211) es de 4752 ton. La repartici6n de estas cargas entre las seis zapatas corr,das de acuerdo can su area tributaria lleva a la tabla siguiente: Zapata

Q (ton)

1y 6

486.0

2y 5

972.0

3y 4

918.0

- Cambinaci6n de acciones permanentes, variables y accidentales (art 215). La cambinaci6n mas critica de este tipo resulta ser la suma de las cargas

pe~

manentes, variables can intensidad instantanea y solicitaci6n sismica en la direcci6n carta del edificio. Las cargas verticales correspondientes y las excentricidades par mamentos de volteo* para esta cambinacion son las siguientes:

Zapata

Q' ( ton)

e (m)

1y 6

458.7

1. 50

2y 5

917.3

1. 50

3y 4

866.4

1. 50

- Se tamaran ademas en cuenta entre las acciones los pesos propios de las za pat as y del suelo que descanse sabre las mismas.

, Se despreci6 conservadoramente el efecto de empotramiento

41

3.2

Estados 11mite de servicio

En un subsuelo del tipo existente en la zona los asentamientos diferidos no seran significativos. Por el contrario es conveniente revisar la magnitud de los asentamientos inmediatos bajo la combinacion de acciones permanentes y variables con intensidad maxima (arts 215 y 219). Para ello, se recurrira a la teoria de la elasticidad y en particular al criterio aproximado de Stein brenner. De acuerdo con este criterio el asentamiento vertical

~PD

bajo una

esquina de un area rectangular cargada colocada en la superficie de una ca pa de espesor D esta dado por

donde ~PD

asentamiento en la esquina del area cargada (m)

q

carga uniformemente repartida en el area (ton/m 2 )

B

ancho del area cargada (m)

E

modulo de Young del estrato de espesor D (ton/m 2 )

~

relacion de Poisson (A)

Fl Y F2

factores que depend en de las relaciones D/B y LIB (fig 6; ref 2)

D

espesor del estrato (m)

L

largo del area cargada (m)

Se aplico el criterio anterior a la estratigrafTa mostrada en la fig 7. El modulo de elasticidad de la arena pumTtica (700 kg/cm 2 ) fue determinado a partir de pruebas de compresion no confinada (fig 8). El modulo de la toba compacta subyacente fue estimado en 2 500 kg/cm 2 ; la relacion de Poisson se considero para ambos materiales de 0.35. Para dos estratos, la expresi6n an terior puede apl icarse considerando que:

42 EI calculo* muestra que si se consideran para las zapatas de borde un ancho de 2 metros y para las interiores un ancho de 3 metros se obtienen los asen tamientos que se indican en la fig 9 que corresponden a un asentamiento rna ximo de 5.3 em y una relacion maxima entre asentamiento diferencial y claro ae 0.003. Estos valores son aceptables segun la tabla 7 de las Normas. 3.3

Estados limite de falla

Para la revision de los estados limite de falla se consideraran las combina ciones de acciones mencionadas en 3. I afectadas par los correspondientes fac tares de carga (art 220): - permanentes y variables con intensidad maxima afectadas par un factor de carga de 1. 4 - permanentes, variables con intensidad instantanea y accidentales (sismo) afectadas par un factor de carga de 1.1. Va que el estrato de arena pumitica que gobierna el mecanismo de falla es friccionante,debera verificarse que (ec 3 de 3.1.1 de las Normas):

Los valores numericos a considerar en esta formula son los siguientes: - La presion total pyla efectiva p v

a laprofundidad de desplante, se

v

calcularan tomando en cuenta la excavacion de profundidad Of

=

1.6 m y

considerando un peso volumetrico de 1.7 ton/m 3 arriba del nivel de despla~ te de las zapatas (fig 4): p

v

= pv = 10f = 1.7 x 1.6 = 2.72 ton/m 2

- EI ancho B de las zapatas sera,de acuerdo con los resultados del anal isis de estados limites de servicio, de 2 m para zapatas de borde y 3 m para inter iores.

- Los valores de los parametros N y N se obtienen de acuerdo con la tabla8 q

y

de las Normas a partir del angulo reducido de friccion interna. $ = a.p:

*

EI calculo se r~alizo empleando el programa para computadora de la ref 3

43

donde

.

¢ .•"

puede evaluarse a partir del numero de golpes obtenido en la

pru~ ar~

ba de penetracion estandar. Considerando que en el estrato de

na pumitica se obtuvieron 35 golpes, $* resulta de 34° (fig 2a de las Normas) es un factor que depende de la compacidad relativa del material. Con base en la fig 2b de las Normas,y tomando en cuenta que la

pr~

sion vertical, al nivel en que se considero el numero de golpes anterior, era aproximadamente de 8.5 ton/m 2 al realizar la prueba de penetracion estandar, la compacidad relativa resulta de 95 por ciento,es

decir,mayor de 70 por ciento,por 10 que a es igual a 1.

Se tiene entonces que $

= $~

y los valores de N y Ny son de 29.4 y 41. q

l,re~

pectivamente. El peso volumetrico y minimo abajo del nivel de desplante es de 1.4 ton/m' (fig 4). - Puesto que se cumple la desigualdad B <

~ = ~8 = 3.6

no sera necesario afec

tar los parametros de resistencia por ningun factor de forma (3.1.1b de las Normas) - El factor de resistencia F para zapatas en Zona I es de 0.35 (art 268) R

Para la prlmera combinacion, considerando que la zapata y el suelo que des can sa sobre la misma pesan 75 ton,la desigualdad queda, en el caso de B = 2 m:

(486

~87;)/ 1.40 '::'[2. 72(29.4 21. 8 <

-1) +0.5 x 1.4x 2 x 41.1]0.35 + 2.72

49.9

Y en ,I caso de B = 3 m, considerando que la zapata y el suelo que descansa sobre la misma pes an 100 ton:

(972 + 100)x 1.40 < [2.72(2 9 .4 _ 1) + 0.5 x 1.4 x 3 x 41.1] 0.35 + 2.72 18 x 3 27.8 <

60

44

En el caso de la segunda combinacion se tiene una excentricidad e = 1.50 m, por 10 que el largo L de las zapatas debera reducirse a:

L'

=

L - 2e

=

15 m

Para B =2 m el primer miembro de la desigualdad es igual a

(486 + 75) x 1.1 15.0 x 2

=

20.6 ton/m2

Y para el caso de las zapatas con B = 3 m

(972 + 100) x 1.1 = 26.2 ton 1m 2 15.0 x 3 Los segundos miembros no se alteran,ya que se cumple en ambos casos que B <

l

5 En todos los casos la desigualdad se cumple;por tanto se aceptan los anchos de 2 y 3 m para las zapatas de borde y centrales, respectivamente.

4.

EXCAVACION

4. 1 Acci ones Para evaluar la estabil idad de la excavacion se requerira, de acuerdo con el art 270, considerar una sobrecarga uniforme minima q de 1.5 ton/m 2 en las zonas proximas a la excavacion con factor de carga unitario. El peso propio del suelo sera afectado por un factor de carga de 1.4 (art 220).

4.2 a)

Estabilidad Paredes

Dado que una falla de taludes no danaria estructuras vecinas, ni los servi cios publicos, el factor de resistencia a considerar para verificar la es tabilidad de las paredes sera de 0.8 (art 270). De acuerdo con la ref 4, para que las paredes de la excavacion sean esta bles, debe cumplirse la desigualdad siguiente:

donde: F

factor de carga igual a 1.4

y

peso volumetrico medio del material igual a 1.7 ton/m 3

H

altura maxima de la excavacion, se considerara igual a 4.75 m

q

sobrecarga igual a 1.5 ton/m 2

c

factor de reduccion debido a la sobrecarga que depende de la rela cion y~ y de la profundidad del estrato duro (d) (fig 10) nOmero de estabil idad que depende del angulo del talud (S), y del parametro A = yH + q tan ~ (fig 11) c~

c

c

).Iq

cohesion mas baja en la altura de la excavacion, igual a q ~ = 4 ton/m 2 (figs 4 y 5) angulo de friccion interna (34 0 a partir de la prueba de

penetr~

cion estandar) F R Si

factor de resistencia igual a 0.8 (art 270)

se considera un talud vertical: 1.4 x 1.7 x 4.75 + 1.5 < 5 x 4 x 0.97 x 0.8 12.8 < 15.5

se cumple la desigualdad; la excavacion podra real Izarse con paredes vertica les. b) Fondo No existe peligro de falla de fondo; en efecto, aun considerando el material como puramente cohesivo se cumple la desigualdad (inciso 4 de las Normas): Pv F e + qF I e

<

(cN cs ) FR

1.7 x 4.75 x 1.4 + 1.5 x 1 < (4 x7.1l 0.8 12.8 < 22.7

46

4.3

Estado limite de servicio

Los movimientos verticales y horizontales por descarga en el area de

excav~

cion yen los alrededores resultan pequenos en un subsuelo del tipo existen te en Ia zona. Las expansiones en el centro del area excavada pueden estimarse recurriendo nuevamente al criterio de Steinbrenner. Considerando una descarga de 7.2 ton/m Z en el area de desplante y la estr~ tigrafia mostrada en la fig 7, se determino que la expansion en el centro de la excavacion sera de 6 em, valor aceptable, sobre todo tomando en cuenta que no existen construcciones colindantes. 5. MUROS DE RETENCION Los muros de retencion que se construiran en la periferia de la excavacion soportaran el empuje mostrado en la fig 12. Para el calculo de ese empuje se considero una sobrecarga superficial de 1.5 ton/m Z (art 270) y un coef~ ciente de empuje de tierras igual a 0.6 (3.2.3 de las Normas). Para tomar en cuenta solicitaciones sismicas se sumo al empuje anterior un horizontal igual

al

componente

indicado en la fig 13 considerando un coeficiente

sl~

mico de 0.16 (zona I) (art 246). En la fig 12 se present a la distribucion global resultante.

6.

ACCIONES A CONSIDERAR EN EL DISENO ESTRUCTURAL DE LA CIMENTACION

Las zapatas deberan disenarse para las cargas del inciso 3 lart 226) afect~ das de sus respectivos factores de carga (art 220). La distribucion de

pr~

siones de contacto considerada debera satisfacer las condiciones del incis06 de las Normas. Los muros deberan ser disenados tomando en cuenta los esfuerzos mencionados en el inciso anterior y de tal forma que no se transmitan momentos transver sales a las zapatas involucradas.

47

7.

METODO CONSTRUCTIVO

La excavacion que alojara al sotano y las correspondientes a las zapatas se realizaran con taludes verticales. La excavacion podra realizarse indiferen temente en una

8.

0

varias etapas.

NIVELACIONES

Tomando en cuenta que los asentamientos diferidos previsibles no seran

si~

nificativos, no se requerira realizar nivelaciones posteriormente a la cons truccion (art 273).

9.

REFERENC IAS

1.

"Cimentaciones en zonas minadas de la ciudad de Mexico", Sociedad Mexica na de Mecanica de Suelos. Memoria del Simposio de marzo de 1976

2.

Juarez, E y Rico, A, Mecinica de Suelos, Vol II, pig 61

3.

Dlaz, C, "Programa de computadora para el cilculo de deformaciones elas ticas verticales inducidas por cargas uniformemente repartidas en la su perficie del suelo", informe interno, Instituto de Ingenierla, UNAM (sep 1977)

4.

Janbu, N, "Stability analysis of slopes with dimensionless parameters", Prentice Hall, Harvard University Cambridge, Mass, Harvard Series No 46 (1959)

33

1-

8.3

I

45

~

o

o

SPE'

SM2

18

0 0 SM _ _'

-,-_ L 8 3

Fig 1. Localizacion

S_P_E_2 Acotaclones, en m

de sondeos

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Fig 6. Factores de influencia F,

Cot a -4,25

y F 2 (ref 2)

Nivel de desplante de zapatos Arena pumitico

E, = 700 ton/m 2

fL=0.35

Toba compacta

E 2 =2500 ton/m 2

fL=0.35

-8.00

- 55.00

Fig 7. Estratigrafia utillzada para 10 determinacion de asentamientas elastlcoS

54 3,..-----,-----,..--------,,------,

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Prof. 5.80 a 6.20



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0.037

0.036

0.022

10.1

650

4.25

2.38

2.32

1. 12

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10

15

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Fig 2. Perfil estratlgraflco y propledades en S PEl

......J

71

Contenldo de agua , % Estratl- Densldad • Natural En el limlfe plostlco grotio de Solldos r:. En el limite liquldo

o

Reslstencla a 10 penetroCion. Numero de golpes poro penelrar 30 cm

Descrlpc

20 4......,"'M+-__+-.:.15:;.O~::.300:;;.._4.:.:5;.:O:.-.;6:::0;.:O:.-.+_.:,lO:.-....;2:;:O:.-...:3T°:.-..:40r:-_I--

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= 11.0 m w =339 % eo = 7.8

6

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0.5

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.' , Fig 6. Curva de compres Ibilldad

5

80 7

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Q) ~

6

I I I Z=15.0m w = 278 % eo= 6.9

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4

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Fig 7.

Curva de compresibilidad

6

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I I I Z =21.0m w =239 % eo= 5.65

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Fig 8. Curva de compreslbilidad

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82

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Z =33.0 m w =238% e o= 6.17

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Fig 10. Curva de compresibilidad

11

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~

10

\

Z =39.0m w =453 % e o=1l.45

\

1\

Ql

~

rJ)

o

\

'o o >

Ql

9

"0

c::

'0

o

o Ql

a:: 8

....

'"

\ ~

r-... ~

7

6

0.1

r-... ......

~ 0.5

\\ r--............

~

1

5

P. en

kg/cm

Fig II. Cur va de compresibllidad

2

84

80

Io

o

o {8i = 31 em

B

8 0 =4.9 em

.l) C

{88 =8.7em em t

0

= 4.8

{88 {8r

t

0

® A

= 6 Oem = 11.8 em

= 10Aem 8 0 = 19 5em

22

Fig 12. Asentamientos inmediatos y diferidos calculados con nivel de desplante-2.30 m

85

o

p ,11m 2 5

10

15

0

20

0~------iT-----i-----"':";'----"'"

z,m 10 1-------N-----I----,H------+--,~=-----1

20 1------I-I--+---'t-/---I--+----I-------1

30 1----+--11--/----\--1-=--1--------1------1

40 I--JL---,f--I+--~--...I..--f_-----+------1

50 L..

o

.....1.

...l-

0.25

..J...

--'

0.50

Fig 13. Distribucion del Incremento de esfuerzos y de los esfuerzos efectivos InrclOles

00

11

I

o

-'"

..0

f-

o

en

f

'/

'\

r'».-r

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A

B

C H

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5

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V

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I

I: I II I II I I I I I I I I I I I I / I I I

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o...

'"E

I

d=O /

~Base f"me

7

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I U / iii! 1 i

0

d=.Q. H

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i

_ 0 -

Z

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I

Cfrculos de pie ---- Clrculos de base c'Irculos de lalud ,

f-

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I

/ / ~./ / }5//

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1.--/

~/_-

/~~-:::-:::-~-_...... .d::--:-:' -=-- d=co - - - - ;-~~= ----f------

80° I

o

05

1.0

15

2

3

4

I

6 10

b

Fig 14. Numero de estabilidad No (ref 2)

co

87

Ol':"'"""r---..,...,~-----r----------------' E

esfuerzos debidos 01 suelo

Ell esfuerzos debidos a 10 sobrecorgo

Es esfuerzos debidos a sismo E T esfuerzos toto Ie s

E

.

""Cl

o

""Cl ""Cl

C ::J

oL-

ES

a.

21--t---_++------+----~,______+---"""""'_1r__---__1

3'--'--_ _...L..I o

-l-

2

.....I...

3

....:::.....I.-

-J

4

Esfuerzo horizontal,

5

l/m 2

Fig 15. Distribucion de esfuerzos actuantes en los muros

EJEMPLO 3 CIMENTACION SOBRE PILAS

1.

PLANTEAMIENTO

Se proyecta construir un edificio para oficinas que constara de semisotano (desplantado a 1.8 m de profundidad respecto al nivel del predio) y cuatro niveles. La estructura estara formada por columnas, trabes y losas de concre to armado. El predio tiene 55 m de ancho y 70 m de largo. La distribucion de las columnas,asi como las cargas (suma de cargas permanentes y variables con intensidad maxima) que se transmitiran ala cimentacion,se muestran en la fig 1. 2.

INVESTIGAC ION DEL SUBSUELO

2.1

Investigacion de las estructuras colindantes, reconocimiento y sondeos

El edificio por cimentar colinda con residencias particulares desplantadas sobre zapatas a 2.5 m de profundidad. En la zona en que se local iza el

pr~

dio, segun exploraciones hechas en su vecindad, existe una capa compresible de espesor mayor de 3 m y menor de 20 m. Para fines de aplicacion del Reglamento y de las Normas. cl predio queda 10 calizado, a priori, en la zona II (art 262).

90

La suma de las cargas de la fig 1 es igual a 14 400 ton y el area de la

z~

2

na por construir es de 2794.5 m ,asi que el peso unitario medio de la es tructura,w,es de 5.15 ton/m 2 • La profundidad de desplante sera mayor de 2.5 myel caso que corresponde a esta estructura es por tanto el C I (art 262). I Los requisitos minimos para la investigacion del subsuelo son: i) Sondeos de penetracion estandar para determinar la estratigrafia, la posicion del nivel freatico si existe en la profundidad

expl~

rada,y las propiedades indices de los materiales encontrados. La profundidad de los sondeos sera al menos igual ados veces el an cho en planta de la subestructura excepto cuando el estrato com pres ible se encuentre a una profund idad menor. en cuyo caso esta se ra la profund idad del sondeo. ii) Estimacion de las propiedades mecanicas pertinentes a partir de las propiedades indices, siempre que existan correlaciones

aplic~

bles a los materiales del sitio. En caso contrario, muestreo inal terado y pruebas de laboratorio para determinar las propiedades me canicas de interes. iii) En caso de cimentaciones profundas, investigacion de la tendencia de los movimientos del subsuelo debidos a consolidacion regional. EI numero minimo de sondeos es de uno por cada 60 m

0

fraccion del perimetro

del area por construir (art 262, I II). El numero requerido de sondeos de

p~

netracion estandar es de 4.ya que el perimetro del area por construir es de 239 m. En este caso se requiere llevar los sondeos hasta que se

ha~a e~p\~

rado todo el espesor de los mantos compresibles. Se fijo como profundidad tentativa 20 m. La localizacion de los sondeos se muestra en la fig 2. La estratigrafia, as! como los numeros de golpes de la prueba de penetracion estandar en los cuatro sondeos, se muestran en las figs 3 a 6. El nivel freatico se encontr6 a 6 m de profundidad.

91

2.2

Pruebas de laboratorio

Util izando las muestras representativas alteradas obtenidas con el penetr£ metro estandar se determinaron el contenido natural de

agua por 10 menos

cada metro, los limites liquido y pJastico en los materiales finos,y la

de~

sidad de sol idos para cad a estrato. Los resultados se muestran en las figs3

a 6. Las pruebas de laboratorio se hicieron siguiendo los procedimientos especl ficados en el Manual de Mecanica de Suelos, SRH, Sa edicion, 1970 (2.3 de las Normas). Los suelos se clasificaron segun el Sistema Unificado de Clasificacion de Suelos a partir de las propiedades indice obtenidas en el laboratorio (2.4 de las Normas). Los simbolos que corresponden a cada estrato identificable se muestran en las figs 3 a 6. 2.3

Tendencia de los movimientos del subsuelo debidos a consol idacion

Se tiene noticia de que en epocas recientes han ocurrido en la zona hundimien tos regionales de 2.5 ern por ano (refs 1 y 3). 3.

ANALISIS Y

DISE~O

Considerando el peso unitario medio de la estructura y la estratigrafia

e~

contrada,se propone cimentar el edificio sobre pilas de 1.5 m de diametro con ampliacion en la base y desplantadas a 13.5 m de profundidad. 3.1

Acciones

Las acciones a considerar son las siguientes (art 215): Combinacion de cargas permanentes y cargas vivas con intensidad maxima (5.15 ton/m 2 ). Comblnacion de cargas permanentes, cargas vivas con intensidad instantanea y accion accidental mas critlca (sismo). Esta combinacion Jleva a una ga vertical de 5.0 ton/m

2

ca~

con excentricidad de 1.2 m sequn la dimension

corta de la estructura por momento de volteo (se torno en cuenta un coefi clente sismico igual a 0.2, art 234).

92

Combinacion de cargas permanentes y cargas vivas con intensidad media (4.86 ton/m 2 ).

- Peso propio de cada pila (art 266) igual a 11.5 x 3.14 x 2.25 x 0.25 x 2.2

=

44.7 ton

(despreciando el peso de la ampliacion de la base) - Descarga por la excavacion (art 266) igual a

YD f

= 1.5 x

1.8

= 2.7

ton/m 2

- Acciones atribuibles a consolidacion regional (art 266): hundimiento

r~

gional y friccion negativa resultante. La friccion negativa desarrollada en una pila puede calcularse con la expresion (ref 2):

wK...

(NF)d

= _-=-.:r..~_

l+

wKq, 3

d

d

r o

a d oz z

a

donde friccion negativa desarrollada hasta la profundidad d

(NF)d

tan cf> K cf>

=

P

-

=

0.33 (ref 2)

Ncp

tan cf>p

coeficiente de friccion entre la pila y el suelo

tan CPr

factor de proporcionalidad que mide la razon de ganancia de re sistencia al corte cuando el suelo se consolida

W=21T

r

o

r

= 1.05

=

o

r

0

4.95 m

= 0.79

m

93

r

a

radio de la pila igual a 0.75 m

o

d

profundidad de desplante de la pila igual 11.5 m

a

area tributaria efeetiva

oz

esfuerzo efeetivo a la profundidad z

Para una pila de 1.5 m de diametro, tomando en euenta que se exeavara hast a 2 m:

(N F) d

=

_....:4.:..:.9::.::5~x ....:0:..:..;:

20

\

il

..;

-0

10

300 400

De s e r

l -'

E

Resislene,a a la penetroClCln. Nu'mera de gal pes para penelrar 30 em

~

*

!

~ArCi\la

l~ ~·:l Grava

IXxxxxl Relleno

le.ee~l Moteria organlca

Fig 6

1~~~dL,mo

CJArena ,

-

I

Mas de 50 golpes

Estratlgrafia y propledades en SPE 4

Cont~nldo d~ oguo, % Estroll· Densldod • Noturol o En el ','mlte plesllco grot,'o de Selldos fJ En el 'Imlte I,'quldo

SUCS

o -h,..".,,..,,-,I1-_-+_.:;2;::.0~4:r0:.-.:::,6;::.0---=8:;:0:'-+_ _-+_ _~1-_~

,

E c::

Q)

"'"

2 70

CH-MH

1.54

6.7

237

CL

1.49

9.9



"'" "'"c:: .....

2

:::J ~

~

~

~

a..

~

~ ~

~ ~

3

~

~

4..l.-_..l-_-L.---l_..J.....--l._~..J...

_ _~_......L_---l

Fig 7 Estratigraf(a y propledades en peA 1

Conlenldo de agua, % Estratl· Densldad • Natural o En el ','mlle plosflcO grot,'o de Solldos fJ En el 'Imlte I,'quldo

o E

20

60

80

xxxxx

-~~

-//'._/

c:: Q)

40

SUCS

•

2.70

1 -1 O-~

1.70

5.0

1.53

2.6

2

3 - . ~~.: 2.72

CL

4~_...J-_.......I'--

~ArCilla

L-_""'"

.......I_....I-_'--....I-_ _...L..._ _

r~ ~·:l

Grava

E2:2l Relleno 1·.·.·.1 Materlo r,y

8.

Estral1grafia

c:::::J Are na

1-_~dLlmo

oroanlca

y propledodes en PLA 2

114

o E empuje ELl empuJe ET empuje Es empuJe

E c

debido 01 suelo debido a 10 sobrecorgo toto I total cons.derondo slsmo

OJ

-c o -c -c c

::::> '+-

o.....

a.

E

2

o

3

2

Esfuerzo horizontal, en t/m

Fig

9.Diagramas de presiones horizontales

2

EJEMPLO 4 CIMENTACION SOBRE PILOTES DE FRICCION

1.

PLANTEAMIENTO

Se proyecta construir un edificio para oficinas que constara de planta baja y cuatro plantas tipo. La estructura estara formada por columnas. trabes y losas de concreto. El peso unitario medio

W(suma

de cargas permanentes y

vas con intensidad maxima) de la estructura es de 5.4 ton/m

2

•

VI

EI edlficio ten

dra 20 m de ancho y 100 m de largo. 2.

INVESTIGACION DEL SUBSUELO

2.1

Investigacion de las estructuras col indantes, reconocimiento y sondeos

El edificio por clmentar no tiene estructuras col indantes. En la zona en que se localiza el predio, segGn exploraciones hechas en su veclndad, eXlste una capa compresible con espesor mayor de 20 m. Para fines de apl icacion del Reglamento y de las Normas, el predio queda 1£ calizado, a priori, en la zona I I I (art 262). Ya que wes Igual a 5.4 ton/m 2 Y muy probablemente la profundidad de desplante sera mayor de 25m, los re quisitos mlnimos para la investlgacion del subsuelo seran (art 262, casaC I I)' I i)

Sondeos de penetraclon estandar para determinar la estratigtafia, la posicion del nlvel freatlco si eXlste en la profundldad cxrlor! da,y las propiedades indices de los

materlale~ encontr~d0~

116

La profundidad de los sondeos sera al menos igual ados veces el an cho en planta de la subestructura, excepto cuando el estrato

compr~

sible se encuentre a una profundidad menor,en cuyo caso esta Sera la profundidad del sondeo. Ii) Estimacion de las propiedades mecanicas pertinentes a partir de las propiedades indices, siempre que existan correlaciones aplicables a los materiales del sitio. En caso contrario, muestreo inalterado y pruebas de laboratorio para determinar las propiedades mecanicas de interes. iii) En caso de cimentaciones profundas, investigacion de la tendencia de los movimientos del subsuelo debidos a consolidacion regional. El numero minimo de sondeos para esta zona es de uno por cada 100 m

0

fra~

cion del perimetro minimo de la superficie cubierta por la construccion (art 262, Ill). En este caso se requerira llevar los sondeos hasta 40 m y seran necesarios tres sondeos de penetracion estandar. Aunque se tienen datos de las

propi~

dades mecanicas de los materiales en la vecindad del sitio se estimo conve niente realizar un sondeo adicional de tipo mixto para obtener muestras inal teradas y realizar sobre elIas pruebas de laboratorio. La localizacion de los sondeos se muestra en la fig 1. La estratigrafia

d~

terminada mediante la exploracion en los cuatro sondeos se muestra en las figs 2 a 5. Los numeros de golpes obtenidos de la prueba de penetracion

e~

tandar se muestran en las figs 2 a 4. La capa resistente se local izo a 40 m de profundidad. El nivel freatico se encontro a 2.7 m.

•

2.2

Pruebas de laboratorio

Utilizando las muestras representativas alteradas obtenidas con el

penetrom~

tro estandar se determinaron el contenido de agua natural por 10 menos cad a metro y los limites liquido y plastico,y la densidad de solidos en materia les tipicos (figs 2 a 4).

I I I

Utilizando las muestras inalteradas se real izaron pruebas de laboratorio para determinar las resistencias a la compresion simple por 10 men os cada cuatro metros de profundidad y se obtuvieron las curvas de compresibil idad cada seis metros. Los valores de las resistencias a compresion simple y de las cargas de preconsol idacion se muestran en la fig 5. Las curvas de com presibilidad obtenidas se muestran en las figs 6 a 12. Todas las pruebas de laboratorio se hicieron siguiendo los procedimientos especificados en el Manual de Mecanica de Suelos, SRH, 5a edicion, 1970 (2.3 de las Normas). Los sue los se clasificaron segun el Sistema Unificado de Clasificacion de Suelos a partir de las propiedades indices (2.4 de las Normas). Los simb£ los que corresponden a cada estrato identificable se muestran en las figs 2 a

4.

2.3

Tendencia de los movimientos del subsuelo debidos a consol idacion regional

En la zona existen, de acuerdo con la ref 1, hundimientos debidos a la con solidacion regional que alcanzan hasta 10 cm por ano. Nose conoce la contri bucion de cada estrato del subsuelo a dicho hundimiento. 3.

ANALISIS Y

DISE~O

El anal isis y diseno de esta cimentaclon incluye la revision de los estados limites de servicio y de los de falla. Para la revision de los primeros, las acciones y resistencias a considerar deben ser las estimadas afectadas por un factor de carga

0

de resistencia igual a uno, con objeto de evaluar en la

forma mas realista posible el comportamiento de la cimentacion en cuanto a asentamientos

0

emersiones diferidos. Este punta es de importancia,ya que 1a

consideracion implicita

0

expllcita de un factor de seguridad contra

mientos puede llevar a emersiones mite de falla, por 10 contrario,

inaceptables. La revision de estados Ii se hara apl icando a las cargas y

cias los factores correspondientes apl icables segun el caso particular considerado el diseno esta regido por la dos

asent~

limites deservicio y consiste

resiste~

Reglamento. En el revision de esta

en definir el numero de pilotes sufi

118

ciente para que, tomando en cuenta la compensacion parcial, los movimientos verticales resulten aceptables. Definido este numero por aproximaciones

s~

cesivas, se revisaran los posibles estados de Falla. Los primeros tanteos I levan a proponer que la cimentacion consista en una retIcula de contratra bes y muros de contencion y una losa armada desplantada a 1.7 m de profundl dad que se apoyara en 127 pilotes de friccion de 32.0 m de longitud. 3.1

Acciones

Las acciones a considerar sobre la cimentacion seran las siguientes (art 215). - Combinacion de cargas permanentes y de cargas vivas con intensidad maxima (5.40 ton/m 2 ). Combinacion de cargas permanentes, cargas vivas con intensidad instantanea y accion accidental maS crltica (sismo). Esta combinacion lleva a una car ga vertical de 5.20 ton/m 2 y a un momento de volteo equivalente a una excen tricidad de 1.80 m de la carga vertical en la direccion corta del edificio. - Combinacion de cargas permanentes y cargas vivas con intensidad media (5.10 ton/m 2 ). - Acciones atribuibles a consolidacion regional (art 266). - Peso propio de la cimentacion (art 266) (cada pilote pesara 8.32 ton), mas peso de Ia retIcula de contratrabes y muros de contencion (estimado en 1 386 ton), mas peso de la losa armada (480 ton). - Descarga por excavacion igual a 1.7 x 1.5 = 2.55 ton/m 2 3.2

Estados lImite de servicio

Los asentamientos

0

emersiones totales se calcularan para la combinacion de

acciones permanentes mas variables con intensidad media siguiendo el dimiento

simplificado~

proc~

siguiente (ref 3):

Un metodo que permite hacer el anal isis en forma mas precisa mediante un programa para computadora se presenta en la ref 4

119

a)

Se considera como zona compresible la I imitada por dos fronteras horizontales: la superior correspondiente al nivel neutro" la inferior a la maxima profundidad a la que existan sue los

(NN) y compr~

sibles (en este caso 40 m). La profundidad del nivel neutro puede determinarse mediante tanteos hasta satisfacer la igualdad

donde Q

carga total tomada por la cabeza de los pilotes, calculada como la diferencia entre la carga total actuante sobre el nivel de des plante (combinacion de cargas permanentes y cargas vivas con in tensidad media) y la descarga de compensaclon.

C

p

capacidad de carga total por punta de los pilotes con factor de resistencia unitario.

+

FNN _PP

friccion positiva total que puede desarrol1arse entre la punta de los pilotes y el nivel NN con factor de resistencia unitario.

El segundo miembro a considerar debe ser el minlmo de los valores obtenidos Coons iderando: - pilotes individuales - conjunto de todos los pilotes - grupo de pilotes En este caso particular el valor minimo es el obtenido de considerar pilotes individuales para el cual lec 16 de las Normas) Cp : N [(CN~) FR + pv] Ap Cp : 127 (1.75 x 9 x 1 + 37.56) 0.108: 731.2 ton

; Se entiende por nivel neutro aquel a partir del cual existe frlccion tiva por penetraclon del pilote en el subsuelo

pos~

120

donde Q = 5.1 x 20 x 100 + 127 x 8.32 + 1386 + 480 - 1.7 x 1.5 Q = 8022.6

ton

+

FNN _ PP = 8 022.6 - 731. 2 = 7 291. 4 ton

Considerando la adherencia pilote-suelo igual a la cohesion (ec 15 de las Normas) se tiene que el nivel neutro se localiza aproximadamente a 13 m de profund idad. b)

Se calculan los incrementos de esfuerzos verticales en varios

pu~

tos (A a D,fig 14) como sigue: - se divide el estrato compresible en tramos y se considera ap1 icada al ni pilote~

vel medio de cada tramo i una presion uniforme p.I en toda el area da y al nivel de la punta de los pilotes una presion uniforme p

p

en que

F:

Pi

=-' A

I

C

Pp

=

...£. I A

donde F+ friccion posit iva en el tramo j

del conjunto de pilotes

coeficiente de la tabla 1 A area piloteada - Se calculan los incrementos de esfuerzo vertical abajo del nivel de

aplic~

cion de cada carga mediante la solucion de Boussinesq - Se consideran,aplicadas a las mismas elevaciones que las cargas anteriores, descargas uniformes de valor d.I al nivel medio de cada tramo del conjunto

121

de pilotes y de valor d

p

al nivel de las puntas en que F+

di =

-f (1

- I)

C

d

p

=....E. A

(1 - I)

- Se determinan los decrementos de esfuerzo vertical arriba de los niveles de apl icaci6n de las descargas anteriores suponiendo que se distribuyen hacia arriba segun la soluci6n de Boussinesq - Se calculan los incrementos netos de esfuerzo vertical como la suma

alg~

braica de incrementos y decrementos debidos a las cargas de los distintos tramos en que se dividi6 la zona de fricci6n posit iva y a la carga por punta. Los calculos realizados de acuerdo con el procedimiento anterior se

prese~

tan en las tab1as 2 a 6. La zona de fricci6n posit iva se dividi6 en cuatro tramos. En la fig 14 se muestran las distribuciones de los incrementos de esfuerzos vertica1es en los puntos de interes. c)

Se determinan los asentamientos bajo los puntos de interes suman do las deformaciones verticales en el suelo producidas por los incrementos netos de esfuerzo previamente calculados a 10 largo de la vertical que pasa por dichos puntas

Los calculos realizados para esta etapa aparecen en la tabla 7 y los asen tamientos encontrados se muestran en la fig 13. En el calculo se usaron las curvas de compresibil idad mostradas en las figs 6 a 12. El asentamiento medio puede considerarse aceptable, ya que resulta del or den de 32 cm con 10 que excede solamente en 2 cm el limite fijado en la tabla 7 de las Normas.

122

Las relaciones asentamiento diferencial-claro dependeran de la rigidez de la reticula de contratrabes. Esta reticula debera disenarse de tal forma que, al considerar que todos los pilotes sopor tan la misma carga (hipotesis conservadora), sus deflexiones no sean mayores que las permitidas en la ta bla 7 de las Normas. 3.3

Estados limite de falla

Debe cumplirse la desigualdad siguiente (ec 13, 3.3.1 de las Normas):

E QF

c

< R

donde EQF

c

suma de las acciones verticales a tomar en cuenta en la combinacion considerada, afectada de sus correspondientes factores de carga (art 220)

R

capacidad de carga de la cimentacion determinada de acuerdo con el art 267

La capacidad de carga R se considerara igual al menor de los siguientes vale res (art 267): a)

suma de las capacidades de carga de los pilotes individuales

b)

la capacidad de carga de una pila

0

zapata de geometrla igual a la

de la envoI vente del conjunto de pilotes c)

la suma de las capacidades de carga de los diversos grupos de

pil~

tes en los que se pueda subdividir la cimentacion En los ca,os a) y c) se tomara en cuenta la capacidad de carga del suelo en el contacto con la losa de cimentacion. - Primera combinacion (cargas permanentes y cargas vivas con intensidad maxi rna)

123

a)

Revision de los pilotes individuales

La capacidad de carga de los pilotes se calcula

con (ec 14 de las Normas):

donde C f

capacidad de carga por friccion, en ton

n

numero de pilotes

A area lateral del pilote igual a 48 m2 L f

adherencia lateral media pilote-suelo igual a 1.98 tonfm 2 (cohesion media en el estrato)

F factor de resistencia igual a 0.7 (art 268) R Cf = 127 x 48 x 1. 98 x

La capacidad de carga del suelo en

o. 7

=

8 449 ton

contacto con la losa de cimentacion se

calcula con (ec 2 de las Normas) Co, = eN

,

~

cs~

F + P A R vll

donde Cll

capacidad de la losa, en ton

c

cohesion reducida (ec 4 de las Normas) igual a 0.67 x 1.98 = 1.33 tonfm 2

All

area de Ja losa, descontando el area que ocupan todos los pilotes; igual a 2000 - 13.75 = 1 986.25 m2

N cs

coeficiente de capacidad de carga (fig 8 de las Normas) igual a 5.35

FR factor de resistencia igual a 0.7 (art 268) Pv

presion vertical actuante a Ja profund,dad de desplante por peso propio del suelo igual a YD

f

=

1.5 x 1.7 = 2.55 tonfm 2

124

C.e = 1.33 x 5.35 x 1986.25x 0.7 + 2.55 x 1986.25 C.e = 14958 ton La suma de las cargas de la primera combinacion y del peso de las contratra bes. la losa y los pilotes. afectada por un factor de carga igual a 1.4 (art 220) es:

l: QF

c

=

1.4 (5.4 x 2000+ 127 x 8.32 + 1386 + 480)

La desigualdad l: QF

c

=

19212

queda 19212 < 8449 + 14 958 19212< 23 407

que se cump 1e. Se observa que para asegurar el cumplimiento de la desigualdad anterior la losa de cimentacion debe tener capacidad estructural suficiente para

sopo~

tar la presion de contacto de 19212 - 8449 2000 b)

=

5 4 ton/m 2 •

Revision de la pila de geometria igual a la de la envolvente del to de pilotes:

La capacidad de carga se calcula con (ec 2 de las Normas)

donde R

capacidad de carga. en ton

c

cohesion igual a 0.67 x 1.75

=

1.17 ton/m 2

conju~

125

N cs

coeficiente de capacidad de carga igual a 7.1 (fig 8 de las Normas)

A

area transversal de la pila igual a 2000 m2

Pv

presion vertical total deb ida al peso propio del suelo igual a

p

37.6 ton/m 2 F factor de resistencia igual a 0.7 (art 268) R R = (1.17 x 7.1 x 0.7 + 37.6) 2000 R = 86 830 ton La desigualdad E QF

c

< R queda

19212 < 86 830 que se cump Ie. c) Revision de grupos de pilotes en los que se puede subdividir la cimentacion Tomando en cuenta que en este caso particular ningGn subgrupo de pilotes tiene un perimetro menor que la suma de los perimetros individuales. no pr£ cede la verificacion correspondiente. - Segunda combinacion (cargas permanentes, cargas vivas con intensidad instan tanea y accion accidental mas critical Revision de los pilotes individuales. Tomando en cuenta que el momento de

vo~

teo equivale a una excentricidad de 1.8 m, para esta revisIon se considerara un area reducida de la 10sa de cimentacion con ancho de 20 - 1.8 x 2 esto equivale a eliminar 28 pilotes por 10 que Cf

= 99

x 48 x 1.98 x 0.7

=6

586 ton

=

16.4m;

126

donde

At

area de la losa, descontando el area que ocupan los pilotes y con siderando el ancho reducido. igual a 1 640 mZ

N cs

factor igual a 5.32 (fig 8 de las Normas)

C

t

= 1.33 x 5.32 x 1640x 0.7 + 2.55 xl 640 = 12 305 ton

La suma de cargas para esta segunda combinacion afectada por un factor de carga de 1. 1 (art 220) LQF

c

=1.1 (5.2 x2000 + 127 x 8.32+1386+ 480)=14655 ton

Y la desigualdad L QF

< R queda

c-

14 655 < 6 586 + 12 305 14 655 < 18 891 que se cumple. La presion de contacto que debera poder soportar la losa en estas condicio nes es de: 14 655 - 6 586 = 4 92 ton/m2 • 1 640 Revision de la pila de geometrla igual a la de la envoI vente del conjunto de pilotes. La pila se considerara con un ancho reducido de 16.4 m.

R = (1.17 x 7.2 x 0.7 + 37.6) 1640= 71334.7 ton Y la desigualdad L QF < R queda c14 655 < 71 334 que Se cumple.

127

Revision de grupos de pilotes. En el area reducida se aplica el criterio mencionado en el inciso c) para 1a primera combinacion de acciones.

4.

EXCAVACION

4.1

Acci ones

Como se ha dicho,se propone compensar excavando 1.7 m. Para la evaluacion de la estabi 1idad de esta excavacion se requerira, de acuerdo con el art 270, considerar una sobrecarga uniforme minima q de 1.5 ton/m 2 en las zonas pr~ ximas a la excavacion con factor de carga unitario. El peso propio del suelo sera afectado por un factor de carga de 1.4 (art 220).

4.2 a)

Estilbilidad Paredes

Dado que una fal1a de taludes no danaria estructuras vecinas, ni los servl cios publicos, el factor de resistencia a considerar para verificar la esta bilidad de las paredes sera de 0.8 (art 270). De acuerdo con la ref 5. para que las paredes de la excavacion sean estables, debe cump1irse la desigualdad siguiente:

Fc yH + q < Nc fC~ q FR don de: F

c

factor de carga igual a 1.4

y

peso volumetrico medlo del material igual a 1.5 ton/m 3

H

altura de la excavaclon, igual a 1.7 m

q

sobrecarga igual a 1.5 ton/m 2

~q

factor de reduccion debido a la sobrecarga que depende de la relaci6n y~ y de la profundldad del estrato duro (d) (fig 10 del ejemplo 1)

128

N numero de estabilidad que depende del angul0 del talud (S), y del cf padimetro Ac'" = yH + 9 tan

7.1 3.8 3. 1 2.4 8.3

OX>

1.4 0.8 0.6 0.5 1.7

J.

I

'"

z

0.2484 0.2484 0.2368 0.1954 0.1368 0.1134 0.2497 0.2326 0.2495 0.2264 0.1711 0.1363 0.2465 0.2326 0.1956 0.2465 0.2044 0.1555 0.2465 0.2044 0.1847 0.1555 0.2465 0.2044 0.2500 0.2264 0.1847 0.1555 0.1363 0.2326

6fJ

z

(ton/m 2 )

-0.48 0.70 0.67 0.55 0.39 0.32 -0.15 -0.14 0.28 0.25 0.19 0.15 -0.34 -0.33 -0.27 0.78 0.65 0.49 -0.31 -0.26 -0.24 -0.20 0.84 0.70 -0.09 -0.09 -0.07 -0.06 -0.05 0.25

: EI factor de influencia I' se determino a partir de la tabla 1 del ejemplo 2. z

133

TABLA 4. Tramo

1

2

CALCULO DE LOS INCREMENTOS DE ESFUERZOS VERTICALES EN EL PUNTO B Z

m (m)

15.5

19.5

(ton/m

-0.48 +0.71

-0.15 +0.28

3

24.0

-0.35

+0.79

4

30.5

-0.32

+0.85 Punta

34.0

z

Carga

-0.09

+0.27

2

)

z'

x

(m)

(m)

Z'

13 18 21 27 34 40 18

2.5 2.5 5.5 11.5 18.5 24.5 1.5 6.5 1.5 7.5 14.5 20.5 3.0 6.0 11.0 3.0 10.0 16.0 3.5 9.5 12.5 17.5 3.5 9.5 0.0 7.0 13.0 16.0 21.0 6.0

40.0 40.0 18.2 8.7 5.4 4.1 66.7 15.4 66.7 13.3 6.9 4.9

13 21 27 34 40 21 18 13 27 34 40 27 21 18 13 34 40 34 27 21 18 13 40

1. z'

33.3 16.7 9.1 33.3 10.0 6.3 28.6 10.5 8.0 5.7 28.6 10.5

4.0 4.0 1.8 0.9 0.5 0.4 6.7 1.5 6.7 1.3 0.7 0.5 3.3 1.7 0.9 3.3 1.0 0.6 2.9 1.1 0.8 0.6 2.9 1.1

00

00

14.3 7.7 6.3 4.8 16.7

1.4 0.8 0.6 0.5 1.7

/:'0 I'

z 0.2485

0.2485 0.2369 0.1957 0.1374 0.1153 0.2497 0.2296 0.2497 0.2221 0.1719 0.1374 0.2468 0.2346 0.1957 0.2468 0.2046 0.1562 0.2465 0.2177 0.1850 0.1562 0.2465 0.2061 0.2500 0.2266 0.1850 0.1562 0.1374 0.2347

z

(ton/m 2 )

-0.24 0.35 0.34 0.28 0.20 0.16 -0.07 -0.07 0.14 0.12 0.10 0.08 -0.17 -0.16 -0.14 0.39 0.32 0.25 -0.16 -0.14 -0.12 -0. 10 0.42 0.35 -0.05

+ x

0

/:, x

+ 0

6 x

+ 0

/:, 0

x

+ 6 6

-0.04 e-

-0.03 -0.03 x -0.02 + 0.13

TABLA 5.

Tramo

1

CALCULO DE lOS INCREMENTOS DE ESFUERZOS VERTICAlES EN El PUNTO C Zm (m)

15.5

Carga (ton/m

2

-0.48 +0.71

)

z

z·

(m)

(m)

z;-

13 18 21

2.5

z;-

z ( ton/m 2 )

40.0 40.0 18.2

8.0 8.0

0.2498 0.2498

-0.12 +

3.6

8.7 5.4 4.1

1.7 1.1 0.8

0.2475 0.2326

66.7

13

1.5 6.5

13.3 3.1

0.2500 0.2465

21

1.5

66.7

0.2500

27

7.5 14.5

13.3 6.9

13.3 2.7 1.4

0.2454 0.2264

20.5

4.9

1.0

0.2044

33.3 16.7

6.7

9.1

3.3 1.8

0.2496 0.2471

13

3.0 6.0 11.0

27 34 40

3.0 10.0 16.0

33.3 10.0

6.7 2.0

27 21 18

3.5 9.5 12.5

6.3 28.6 10.5 8.0

1.3 5.7 2.1

13 34 40

17.5 3.5

5.7 28.6

9.5 0.0

10.5

5.7 2. 1

00

00

7.0

14.3

13.0 16.0

27 34 40 2

19.5

-0.15 +0.28

18

34 3

24.0

-0.35

+0.79

4

30.5

-0.32

+0.85 Punta

34.0

-0.09

40 21 18

34 27 21 18

+0.27

fio

• I

13 40

2.5 5.5 11.5 18.5 24.5

x

15.4

y

z

0.2109 0.1847

0.2368 0.2497

0.18 x 0.18 0.16 0 0.156. 0.13 -0.04 x -0.04 + 0.07 0.07 0 0.06 6. 0.06 -0.09 -0.09 x -0.08 + 0.20 0

0.2495

0.19 6. 0.19 -0.08 0

0.2399 0.2326 0.2060 0.2495

-0.08 -0.07 -0.06 0.21

2.9

0.2399 0.2500 0.2465

0.20 -0.02 6. -0.02 0

1.5

0.2281

21.0

7.7 6.3 4.8

1.3 1.0

0.2264 0.2044

-0.02 -0.02 x -0.02 +

6.0

16.7

3.3

0.2465

1.6 1.1

0.2399 0.2464

0.07

x

+ 6.

135

TABLA 6. Tramo

1

2

CALCULO DE LOS INCREMENTOS DE ESFUERZOS VERTICALES EN EL PUNTO D Z

m (m)

15.5

19.5

Carga (ton/m

2

-0.48 +0.71

-0.15 +0.28

3

24.0

-0.35

+0.79

4

30.5

-0.32

+0.85 Punta

34.0

-0.09

+0.27

)

z

z'

(m)

(m)

13 18 21 27 34 40 18 13 21 27 34 40 21 18 13 27 34 40 27 21 18 13 34 40 34 27 21 18 13 40

2.5 2.5 5.5 11.5 18.5 24.5 1.5 6.5 1.5 7.5 14.5 20.5 3.0 6.0 11.0 3.0 10.0 16.0 3.5 9.5 12.5 17.5 3.5 9.5 0.0 7.0 13 .0 16.0 21.0 6.0

x Zl

20.0 20.0 9.1 4.3 2.7 2.0 33.3 7.7 33.3 6.7 3.4 2.4 16.7 8.3 4.5 16.7 5.0 3.1 14.3 5.3 4.0 2.9 14.3 5.3

," 7.1 3.8 3. 1 2.4 8.3

y

zr 8.0 8.0 3.6 1.7 1.1 0.8 13.3 3. 1 13.3 2.7 1.4 1.0 6.7 3.3 1.8 6.7 2.0 1.3 5.7 2. 1 1.6 1.1 5.7 2.1 00

2.9 1.5 1.3 1.0 3.3

I

I

z

110

z ( ton/m 2 )

0.2498 0.2498 0.2475 0.2340 0.2038 0.1812 0.2500 0.2465 0.2500 0.2465 0.2250 0.2024 0.2496 0.2465 0.2362 0.2496 0.2395 0.2170 0.2494

-0.24 0.35 0.35 0.33 0.29 0.26 -0.08 -0.07 0.14 0.14

0.2395 0.2320 0.2034 0.2494 0.2395 0.2500 0.2465 0.2290 0.2193 0.2024 0.2471

-0.15 -0.15 -0.13 0.42 0.41 -0.05 -0.04

0.13 0.11 -0.17 -0.17 -0.16 0.39 0.38 0.34 -0.16

+ x

0

/':; x

+ 0

/':; x

+ 0

11 0

x

+ 11 11 ,1

-0.04 -0.04 x -0.04 + 0.13

136

TABLA 7. CALCULO DE ASENTAMIENTOS

Punto

A

z

H

Po ( tonfm 2 )

(m)

(m)

15 21

6

6.6

27

5 6

7.4 8.3

33 39

6 4

9.1 10.0

t.p (tonfm

p 2

)

(tonfm

-0.70 0.28

5.90 7.68

1. 19

9.49 11.07

1.97 1.95

11.95

t.e 2

1 + eo

)

0.03 0.05 0.36 0.30 0.44

t.H (em)

7.9 6.7 12.0

- 2.3

7.2

25.0 14.1

12.5

3.7 18.0

-58.5

B

15 21 27 33 39

6

6.6

5 6 6 4

7.4 8.3 9.1 10.0

-0.34 0.14 0.59 0.99 0.98

6.26

0.02

7.54 8.89 10.09 10.98

0.02 0.16 0.15 0.20

7.9 6.7 12.0 7.2 12.5

- 1.5 0.2 8.0 12.5 6.4

-25.6

C

15 21 27 33 39

6

6.6

5 6 6 4

7.4 8.3 9.1 10.0

-0.18 0.06 0.33 0.59 0.65

6.42 7.46 8.63 9.69 10.65

0.01 0.01 0.08 0.12 0.12

7.9 6.7 12.0 7.2 12.5

- 0.8 0.0 4.0 10.0 3.8

-17.0

15 21 D

27 33 39

6 5 6 6 4

6.6 7.4 8.3 9. 1 10.0

-0.40 0.13 0.66 1. 17 1. 25

6.20 7.53 8.96 10.27 10.25

0.02 0.02 0.20 0.20 0.04

7.9 6.7 12.0 7.2 12.5

- 1.5 1.5 10.0 16.7 1.3

-28.0

100m

1_

10

1X SPEl

35

X SMl 20m

X

5Ti L...-

X SPE3

SPE2

35

-I Acoloclones, en m

Fig

1. Localizacion de los sondeos

~

10

138

Estrati- Densldad gratia de Salldos

Contenido de agua I % • Natural En el I{mlte plash co f!, En el I{mlle I{quldo

o

ReSlStenclO 010 penetraclon Numero de gal pes para penetror 30 cm

,

DescrlpClon

o _b7:m'7.;h'-;;;"....1--i-1T50=-.:;3TOO=-..:4T50=-.:;6:;:OO=--+-r-_l:;:0:...-...:2To::-...:3~0::-...:40:r-_+_ _--------~ 240 250 2.53 2.57 2.51

5

E c: Q)

Mania superflCIOI. orCllio hmoso de bOlO compreslbilidod

CL

FarmaCl(ln arcJlloso super lOr constltulda par orc.1l0 de 0110 compreslbllidod CH y conslstenclO muy suave can lentes y estrotos delgodas de arena fino Iimpla 6 Iimosa y VldfiO volcanlco

a..

15

20

~","::LI._ _1.-......J.--L...J---L_~_u..........J.._J-.....J.._.J........J.._-------

Fig 2. Perfil estratlgrafico y propiedades en SPE 1

139

Conlenldo de ogua , % Estrotl- Densldod • Naturol o En el limite pla'stlco gratia de Solldos (j En el limite Ifquldo 20

Remtenclo a 10 penetroclon Numero de golpes para penetror 30 cm

_

~77~t- __t-;;::1~5:0-:i3Jo::::o""::415:;,o""':61o::::o-t-'lO:....-..;210::....-...;3T°::,,,,-,,:4To ::....-1------------1

25 FormoclIJn orcilloso superior constltuldo por orcillo de alto compreslbilldod CH y consistencio muy suave con lenfes y estrotos delgados de arena fino Ilmplo 6 I,masa Y VldrlO volcanlco

E c::: Q)

35

..J

40 J22~L_~±=f.::::::1_L.L-l..--l._LL...L

~Arcilla

c=J Arena Fig

l~~ ~I Limo

2. (continua)

~

Materia

~orgonlco

140

Reslslencla a la penetracla'n Contemdo de oguo, % Numero de golpes pora , • Natural Estrali- Densidad Descrlpclon penelror 30 cm o En el I,mlte pla'stlca gratia de Solidos fj En el I,mlte I(Quldo o ;"777771-_ _-t-:-...:l,.50;:,....:3-r0,:.O--,4-r5,:.O....:6-r0..:O-t--.:.r1O=--_2:;:O:-_3:;:O:-_40;:--t------------1 Manto superficial, arcilia IImosa de bOlO compreslblildad CL

5

Formacla'n arcillosa superior constlluldo por arcilio de alta compreslbilidad CH y conslstenclO muy suave con lentes y estratos delgados de arena fmo IImplO 0 IImoso y Vldrlo volcomco

E

15

20

-.I4~~_ _L-.......L_..J----J~~_L..-L.._..L-.......L_..J..-.......L_------_.....J

Fig 3. Perfil

estratigrafico y propledades en SPE 2

Conlenldo de oguo I % Eslroll Densldod • Noturol o En el Ilmlle plostlco gro tlo ,de Solldos " En el limite IIQuido 150

20

300

450

ReSlSlenclo 010 penetraclO'n Numero de golpes para penetrar 30 cm

600

10

20

30

,

Descrlpclon

40

---b77::T--t5=i=r""iI4.::...-t-T--l:...-:T-T-i--------j

25

FormoClon orcil/oso super lor eonstltulda por oreillo de 0/10 compreslbJildod CH y conslstenclo muy suave con lentes yestratos delgados de areno fino Ilmplo 6 I,moso y VldrlO volco nI co

E c: Q)

35

40 --J.::::~:.:::.:1_ _..L.......I_...J-.L...Jl--_l..._L.---L_..L..-_.L_..L._.L

~ Arcilla

c:=J Arena

1~~~~IL,mo

Fig 3. (continua)

....J ~

Materlo

~org6nlca

142

Estratl- Densldod graffo de Solldos

ConteOido de oguo I % • Noturol En el limite plastico /). En el limite Ilquldo

o

ReSlStenclo 010 penetracion Numero de golpes poro penetror 30 cm

,

DescrlpClon

o --b'T.~"+...".;;,,;,-b~,.:1.:r50::.....:3.:r00::......:4;:50::.....:6;:OO::...-+__ITO~...:2;:O::........:30T---:40T-_+-_ _- - - - - - - - - 1 Monto superficiol orcillo Ilmoso de bOJo compreslbilidod

CL

5

E c

Formoclon orcilloso superior constltuldo por orcillo de olto compreslbilldod CH y conslstenclo muy suove con (entes y estrotos delgodos de arena finO IlmplO 0 IImoso y vldfiO volcanlco

"0

co

"0 "0 C

:::>

10

'+-

0 ~

a...

15

20

-ffi~L_l~~~:L-L__l_l_LL.L_L

Fig 4. Perfil estratigroflco y propiedades en SPE 3

_.J

'~J

Estratl- Densldad grafla de Solldos

Contenldo de agua, % • Natural En el limite plostlca f::, En el limite Ilquldo

o

150

300

ReSlStencla a 10 penetraclon Numero de golpes para penetrar 30 cm

450 600

10

20

30

,

Descrlpclon

40

20 ---J.,....,..-r.,....,J.--l-....:.:r~r-....:.:;.:::.-.:::.;:.::..-I--T--T--:r-...:;r-l------

25

E

FarmaC](ln awl/osa superior constlfuldc por arcilla de alta compreslbilidad CH y conslstencla muy suave con lentes y esfralos delgados de arena fino Ilmpla 6 Ilmosa y VldrlO volcanlco

"0 C "0 "0

.....o~

30

a..

35

40

_ _.L----I._...J....---J._...l---J'--.....l.._J...........l.._.l.-.....l..

_

-L:::.c...::...~

~ArCilla

c:=J Fig

Arena

1~~~~ILimo

4. (continuo)

~ organlca "''' Molena

.. t!'

'

..... Contenldo de oguo, % Eslroll - Densldod • Nolurol o En el '(mile plostlco de grolio Solidos t, En el limite liquldo

o

: :'::"0 2.66

"0

o

5

40

•

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~

30

Deserr pel

•

-~ ....... -

20

10

150 300 450 600

.. :. :.... :.

E

Presion verllcol elecllvo (11m2 ) ~

-E~

• 2.52

I]

011

CL

-

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-

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10

-

-

15

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CH

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2.29

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CH

~

CH

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CH

-

20

2

4 Q

u

6

B

(tlm2 )-$-

FIg 5. Perfil eslrollgroflco y propledodes en SM 1

, 0

n

Conlenldo de agua I % Eslrall - Densldad • Notural o En el I(mlle plashco grol (0 de Solldos A En el limite I(quldo 150

20

-

2.46

30

CH

.

"-

,

De' c r i p c i o n

40

~

•

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10

450 600

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2.33

-

E

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300

Pres Ion vertical elect Iva (t/m 2 ) )8(

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CH

I

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2.45

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CH

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i

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CH

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2.46

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2.47

35

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-

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CH

-

40

~

2.45

l-

f-+

J 2

4 6 2 Qu ll/m )

Fig 5. ( continua)

I

8

-41-

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9

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I

w =392% eo = 9.1

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8 0.1

I

~~ 5

1

0.5

15 ,en kg/cm

2

Fig 6. Curva de compresiblIJdad 8

I

- -........

z

I

T

= 11.0 m w =339 % eo = 7.8

..........

Ol

en 7

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Ol "'0 C

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6

Ol

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0.1

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~ 1

\15,en kg/cm 2

Fig 7. Curva de compresibJlldad

5

,."

7

- --.....

i"-

i".

Ql

I I I Z =15.0m w = 278 % eo = 6.9

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- 6 o 'o

\

l/)

o

>

Ql

"0

\

C

'0

() 5 c Ql

0::

""'- '4

--

....

Fig 8.

5

1

0.5

0,1

15, en

Curvo de compreslbrlldad

6

I

-

""'- r--....

Ql

l/)

o

kg/cm 2

I

I

Z = 21.0 m w = 239 % eo= 5.65

i'.

5

"

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o

c

>

\

\

Ql

"0

1\

C

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o 4

c

.. -:-I

Ql

0::

I

3 01

o

5

I

I

.... 5

1

p,en kg/cm

Fig 9

Curvo de compreslbrlldad

2

148

11

--

I

~

..........

I'....

I

I

Z = 27.0 m w =434 % eo= 11.0

~

10

~

\

"'o

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>

Q)

"0

9

c

'0

o o Q)

a:: 8

..........

7

0.1

~ .........

r--.... ..... r-..

....

~~ 0.5

1

Fig 10. Curva de compresibilldad

5

149

6

-

Q)

11l

o ,-

-

............

r--. t'-...

o

o >

....

\

Z =33.0 m w =238% eo =6.17

~

1\

Q)

""0

C '0

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5

\ 1\

o

o Q)

a: 4

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'\

0.5

5

1

D,en kg/cm 2

Fig 11. Curvo de compresibtlldad

150

11

-

.............

""

r'\

10

Z =39.0 m w =453 %

\

e o= 11.45

1\ \

'" '"0

~

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0

>

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9

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0

'"

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8

.....

7

~

\

'"

r-.... .......

r--......

I'.............

~\ r--..........

F 0.1

0.5

~ 5

1

i5.en kg/cm

Fig 12. Curva de compresibilidad

2

50

r, i

71 1

-I

~

r---j---T----r---i------r-----T---1 Ii!

I t

3,

J ~6-: -

714

f

-l_-

-

t

-__L-

13

!

t

t

-_-1_-_-__ -l_-

I

t -_-.L-

I t

- -..L-

-I Acotaclones, en m

Fig

I

280

I f

-__ -j58~

a

~

D.-

2.38

15

2.29

20 LLL.L..Ll._ _.1.----l_--l-_I-.----C=--.1.----.l._....L.----l_--l----I

Fig 4. Perfil

estratigrofico y prapledades en SPE3

.-...J

173

Estro 11- Densldod grof{o de Solidos

Conlenldo de oguo, % • Natural En el limite plosllCO f; En el I{mlte I{Quldo

o

100

200

300

ReSlStenclo a 10 penetroclQ'n Numero de golpes para penetror 30 cm

400

10

20

30

,

DescrlpClon

40

2°--vnr-h5:!==t::;tr:.......;;r-r-r--=r4:........;r--r---------1 2 31

E c

(l)

25

-0 0

-0

2.36

-0

c

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30

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2.54

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~

~

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~

~

35

~

~

~

~.,......

~

2.47

N

236

40 --k:.'-L..w:L_ _.L--.L_..L.-.=....L._..L.--l._-L----L_-L----L_-L-

~Arcilla -

CJArena

Mas de 50 golpes

Fig 4

(continuo)

----J

I:

+ :

IRelleno

174

Estratl- Denslda gratia de Solidos

Contenldo de agua I % • Natural o En el limite plostico 6 En el I(mite Iiquido 100 200 300 400

o NAF

ResistenclO a 10 penetraclon Numero de golpes para penetrar 30 cm 10

20

30

40

+ + + + +

2.57

V

2 63

5

E co Q)

"0 0 "0

2 41

"0

co

::::J

10

~

a..

2 37

15

2 51

2 30

Fig 5. Perfil esfraflgrafico y propiedades en SPE4

I/~

Eslrall- Densldad gratia de Solldas

20

Cantenlda de agua I % • Natural o En el limite plostlca t:. En el Ilmlle Itqulda

ReSlStencla a 10 penetraclon Numera de galpes para penet rar 30 cm

,

DescrlpClon

100 200 300 400 10 20 30 40 -b-7'7".,.-:l----l-.:.r-=;:;.;;....r......:r;.;;....t-......:r;......;T--T-r--+---------!

2 40

25 2 37

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-0 Cl -0 -0

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30

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2 31

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0 '-

0....

2 39

35

roJro.J

40

2 61

........J

~~::...::L._---l_..J----l.--=:..l----L._J....L---L_.l--...l.._!-.....L...

~ Arcilia ~Relleno

(==:J -

Arena Mas de 50 golpes

Fig 5. (continua)

~ Grava

176

Estrati- Densldad gratia de Sohdas

Cantenlda de agua I % • Natural o En el limite plosllca l!. En el '{mile Ilqulda

ReSlslencla a la penetraclon Numera de gal pes para penelrar 30 cm

o +.....,.......,+__+-.....::10:;::0::......2::;0;;0:.-..:3:::;0;:::0:.....,:4::;0::;:0_+---..:1;.0_.;20::.........:3-:;0::........::40;::....---1-

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NAF

~

~

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5

2.40

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2.31

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-0 -0 C

-

10

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2.36

C> ~

CL

15

2.40

2.36

20 ---L:.4.£..~_ _..l...._L..--L..---'~~_-l-_.l.---.l.._..l...---'-_..l...._------_ .....

Fig 6. Perfil estratigrafico y propiedades en SPE5

177

Estratl- Densldad grafta de Solidos

Contenldo de agua I % • Natural En el I(mlte plostlco f::. En el I(mlte I(Quldo

o

ReSIStenclO a 10 penetraclon Numero de go/pes para penetra r 30 cm

,

Descrlpclon

20--t,....,...,>""T+__+_.:.1O:r:°::.-.:.20:r:0::.-3TOr°:....4.:.;°r°:....+-.:jl0:......:2To:......:3;::O~..:4FO+-----------1

2.42

E c:

2 36

25

Q)

"0 0 "0

2 37

"0

c: :::J '+-

0 ~

a... 30 2 31

2.57

35

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~ ~

~

~

~

~

~ ~

40

~

~

~

2.63

~

~

-

~

257

~

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~

~

~

~

~Arclila -

c=JArena

F 4 · ~ L Ima

,

Mas de 50 gal pes

~Ig

6

(continua)

1'+":""'+1 ~Rellena

178

Estratl- Densldad grafla de Solidos

Cantenlda de agua 1 % • Natural o En el limite plastlco lJ En el limite IlqUido 100 200

NAF ~~

•• C"

300 400

,

Reslslencla a la penetraclon Numera de galpes para penetrar 30 cm 10

20

30

40

t> 0'

2 63

.. 5 E

2 31

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Q)

-0 Cl

-0 -0

c::

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0

10

~

a... 2 27

Fig 7

,

DescrlpClon

Perfil estratlgraflco y propiedades en SPE 6

Estrotl" Densldod grof(o de So lidos

Conten Ida de oguo I % • Natural a En el Ii'mlte plashco fj En el limite Ilquldo 100 200 300 400

ReslstenclO 010 penetraclon Numero de golpes para penetrar 30 cm 10

20

30

,

Descrlpclan

40

20 -+,.77"'7"':f---If-.:.r--=;:..;;....;;;.T....,~+--'T---..:T-....,..---..:T--+--------2 40

25 2 39

E c:: Q)

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2 28

30

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0 '-

0....

2 29

~

~-

..

~~.

35

~-.~

.....

2 59

~~~

~~

~~~

2 17

40

L.

'CL

2 36

2 27

15

//'/,11 248

2 38

19 ~'-£..~I...-_....L.._.J.-..L._...J.._...!......----I_...J.._.J.--.l._...l-_I...-_----l

Fig 8. Perfil estratlgrafico y propiedades en S M 1

-1

181

Estratl- Densldad grat(o de Solldos

Contenldo de oguo ,% • Notural o En el limite plestlco ~ En eillmite Jlquldo

Reslstencla a la penelraclon Numero de golpes para penetror 30 cm

,

Descrlpclon

19 -b'"7"77+__+_..::10r°::.......:2::.:°illo;......:3::,0~0_4:..;:0~0_+-_lTO~.::2:r0_..:3;::.0_4:.::0;::.....--l1---..,..-------~

20 2 33

2.34

E c

Muestreo con tubo Shelby

25

Q.)

"D CJ "D

240

"D C =:J

..... 0

'-

a... 30

2 44

256

Muesfreo con tubo Denison

35 2 57

38 ---k:.L..L:.L.

"0

r-...

3

c

-0

-o

o

I I

Z = 9.5 m w = 190 % e o =4.65

"" '"

o

Q)

I

-

2

f'..- ........

......

Q)

0::

1 0.1

05

5

1

j5, en kg/cm

Fig

3. Curva

10

2

de compreslbilldad

30

~ I-..

Q)

III

_~

2.5

'""'-

o

o > Q)

"0

2.0

--

........ ........

c -0 I

o

o Q)

, ....

-

1.5

0::

i

1.0

o1

0.5

Z =12.5 m w=1l7% eo= 2.89 I I

I

I

5

15 , en kg /cm 2

Fig

4. Curva

de compresibilidad

I 10

204

5.0

Q)

4.5

--......

UJ

,~ [.}

~

4.0

"'-

Q)

c

I

Z=17.3m w =194 % eo = 4.71

-0

-0

I

I

\

I\.

3.5

\

[.}

\

c Q)

a::: 3.0

\ 1-

\

2.5

0.5

0.1

1\

5

1

10

p,en kg/cm 2

Fig

5. Curva

de compreslbilidad

5.5

Q)

T

----

5.0

UJ

o

[.}

c

>

4.5

-0

c

4.0

...........

"

\

Q)

'0

T T

Z = 20.9 m w = 225 % eo= 5.04

f------

o

\

c Q)

a::: 3.5

\ \

30 0.1

0.5

5

1

P ,en Fig 6

Curva

de

kg Icm 2

cpmpreslbilidad

10

205

12

] 8

•

1_

2

_I Acotaciones ,en m

Fig 7. Distrlbuclon de cargos

(segundo olternotlvo )

FRAGMENTOS DEL

REGLAMENTO

DE CONSTRUCCIONES PARA EL DISTRITO FEDERAL RELATIVOS A

CIMENTACIONES

TITULO IV. REQUISITOS DE SEGURIDAD Y SERVICIO PARA LAS ESTRUCTURAS CAPITULO XXXIX, Cimentaciones ARTICULO 259. ALCANCE

En este capitulo se fijan los requisitos minimos para el diseno y 1a construe cion de las cimentaciones de las estructuras. ARTICULO 260. DEFINICIONES Para los propositos de este Reglamento se adoptaran las siguientes definicio nes: I)

Se llamara cimentacion al conjunto formado por 1a subestructura, los pilotes

0

pilas sobre los que esta se apoye, en su caso, y el

suelo en que aquella y estos se implanten. II)

Se l1amara incremento neto de presion

0

de carga aplicado por una

subestructura

0

por un elemento de ella, al resultado de sustraer

de la presion

0

carga total transmit ida al suelo por dicha

tructura

elemento, la presion

0

0

sube~

carga total previamente existen

te en el suelo al nivel de desplante. Segun que tal incremento resulte positivo. nulo mentacion

0

0

neqativo, la ci

elemento de que se trate se denominara parcialmente

compensado, compensado

0

sobrecompensado respectivamente.

20~

II I) Se llamara capacidad de carga net a de un elemento

0

de un

conju~

to de elementos de cimentaci6n. al minimo incremento de carga que produciria alguno de los estados limite de falla que se indican en el inciso II del articulo 265 de este Reglamento.

ARTICULO 261.

OBLIGACION DE CIMENTAR

Toda construcci6n se soportara por medio de una cimentaci6n apropiada. Los elementos de la subestructura no podran, en ningun caso. desplantarse sobre tierra vegetal

0

sobre desechos sueltos. Solo se aceptara cimentar

s~

bre reI Jenos artificialescuando se demuestre que estos cumplen con los re quisitos definidos en el articulo 272 de este Reglamento. ARTICULO 262.

INVESTIGACION DEL SUBSUELO

La tabla siguiente especifica los requisitos minimos para la investigaci6n del subsuelo en todo sitio en que se proyecte una cimentaci6n. Para la ap1l. caci6n de esta tabla se considerara que: I)

EJ Distrito Federal se divide en cuatro zonas (fig 1) Zona I. con suelos compresibJes de espesor H < 3 m. Zona

II. con suelos compresibles de espesor 3 m < H < 20 m.

Zona II I, con suelos compresibles de espesor H > 20 m Zona IV, poco conocida desde el punto de vista de la mecanica de sue los. I I)

EI peso unitario medio

wde

una estructura es la suma de las car

gas permanentes y variables al nivel de apoyo de la subestructura, dividida entre el area de la proyecci6n en planta de la construe cion.

En edificios formados por cuerpos desl igados estructuralmente. ca da cuerpo debera considerarse separadamente. I II)

En caso de que se requieran exploraciones (pozos a cielo abierto a 50ndeos), el numero minima

por cada 60 m

0

a realizar en un sitio sera de una

fracci6n del perimetro

0

la envoI vente de minima

209

IV2S21

t

1Zona

(///1IJl

I

Z0 rla I IT

Zona ill

I Zona

TI[

NOTA IMPORTANTE: Los fronteros entre los zonas I a I V Indicados en este plana sola tlenen valor indicativa La zona en 10 que se localiza un predlo dada. sera determinado a partir de las investigaciones que se realicen en el subsuelo.

Fig 1 Zonificacion del Distrito Federal en cuaMo a tipos de subsuelo

210

extension de la superficie cubierta por la construccion en las zonas I y II. Y de una por cad a 100 m 0 fraccion de dicho peri metro en la zona III. La profundidad de las exploraciones

depe~

dera del tipo de cimentacion y de las condiciones del subsuel0. perc no sera inferior a dos metros, salvo si se encuentra roca sana y libre de accidentes geologicos 0 irregularidades a pr£ fundidad menor. Los sondeos que se realicen con el proposito de explorar todo el espesor de los materiales compresibles deberan. ademas, penetrar el estrato incompresible subyacente a fin de verificar la capacidad de este para soportar las cargas

propue~

tas. IV) Los procedimientos de deteccion de galerias de minas y otras oquedades poaran ser directos.es decir, basados en observacio nes y mediciones directas de las cavidades

0

en sondeos. 0 indi

rectos. mediante metodos geofisicos. Sin embargo, los metodos indirectos deberan complementarse con observaciones directas en caSo de detectarse anomalias en el subsuelo. V) La descripcion y la clasificacion de los suelos de cimentacion se hara de acuerdo con el Sistema Unificado de Clasificacion de Suelos.

REQUISITOS MINIMOS PARA LA INVESTIGACION DEL SUBSUELO DE CIMENTACION Zona I: Espcsor de material compresible H< 3 m Caso

Investigaciones

Peso unitorio medio de la estructuro,

W w 2.5 m

1) Las del inciso 1 del coso AI. 2) Las del inciso 2 del coso B,. 3) Sendcos de penetrocl6n est6ndor para determinor 10 estratigrafro, 10 posici6n del nivel fre6tico si existe en 10 profi.Jndidod cxploroda, y los propicdodes rndices de los materioles encontrados. La profundidad de los sondeos ser6 a I menos igua I ados veces el ancho en planta de 10 subestructura, excepto cuondo el estrato compresibl e se encuentra a una profundidad menor en cuyo coso ~sta ser6 la profundidad del sondeo. 4) En coso de cimentaciones profundos, investigaci6n de 10 tendencia de los movimientos del subsuelo deb,dos 0 consolidaci6n regional.

Df~2.5m

212

Zona II. Espesor de material compresible 3 ~ H< 20 m Caso

Investigaciones

Peso un itario medio de 10 estructure, w

-

w::2 ton/m 2 y Df::2.5 m

1) Las del inciso 2 del coso BI 0 las del 3 del C J• 2) En coso de no realizar las investigaciones del inciso anterior, el inaementa neta de presi6n no padro ser mayor de 5 ton/m 2 bajo zcpctas ni de 2 ton/m 2 bajo cimentaciones que abcrquen m6s del 50"10 del 6rea cubierto. Adem6s, deber6 poder comprobarse que estructurcs que se encuentren en 10 vecindad can cimentaci6n de mismo tipo e incrementos netos de presi6n similares 0 mayores que los considerodos, han tenido un comportomiento satisfcctario.

26 ton/m 2 6 Of >2.5 m

1) Las del inciso 3 del caso CJ. 2) Las del inciso 2 del caso Bn. 3) Las del inciso 4 del caso C I

213

Zona III. Espesor de material compresible H >20 m Coso

Peso un ilario medio de 10 estructu-

lnvestigac iones

ro , Vi

y;; ~ 2 to.vm2 y Df~2.5 m

1) los del inciso 2 del coso BI 6 los del 3 del CI. 2) En coso de no realizar los investigaciones del inc iso anterior, el incremento neto de presi6n no podr6 ser mayor de 5 to.vm 2 bajo zapatcs que abarquen menos de 50% del 6rea cubierta, ni de 1.5 to.vm 2 bajo eimentaciones que ocupen uno porci6n mayor del6rea cubierto. Adem6s, deber6 poder comprobarse que estructuros que se encuentren en 10 vecindad con cimentaci6n de mismo tipo e incremento neto de presi6n similar 0 mayor que el considerodo, han tenido un comportamiento satisfactorio.

2 < y;; ~ 4 tor/m 2 y Of $2.5 m

1) los del inciso 3 del coso C). 2) los del inciso 2 del coso BII. 3) En coso de no realizar los investigaciones de los dos incisos anteriores, se aplicar6n los reglas del inciso 2 del coso AII/. 4) los del inciso 4 del coso CI.

y;; >4 ton/m 2 6 D f >2.5m

1) los del inciso 3 del coso C I. 2) los del inciso 2 del coso BII. 3) las del inciso 4 del coso C).

Alii

Bill

C III

Zona IV: Poco conocida desde el punta de vista de la mec6nica de suelos

Caso

Investigaciones

Peso unitario med io de la eslructura , Vi Cualquiera

A,V

1) Pozos a cielo abierto 0 sondeos de penelraci6n est6ndar para determinar la estratigraffa. 2) Defin ici6n de la zona I a III a 10 que pertenece el sitio de intertis, a partir de los resultados de los sondeos onteriores, y oplicoci6n de los normos correspondientes.

ARTICULO 263. INVESTIGACION DE LAS CONSTRUCCIONES COLINOANTES Deberan investigarse las condiciones de cimentacion, estabilidad, hundimien tos, emersiones, agrietamientos y desplomes de las construcciones colindan tes y tomarse en cuenta en el diseno y construccion de la cimentacion en pr£ yecto.

ARTICULO 264.

PROTECCION DEL SUELO DE CIMENTACION

La subestructura debera desplantarse a una profundidad tal que sea insignifi. Cante la posibilidad de deterioro del suelo por erosion contacto con la subestructura. 1)

En toda cimentacion,

y

0

intemperismo en el

especialmente en las someras, se adoptaran

medidas adecuadas para evitar el arrastre de los suelos por tubi

215

ficacion a causa del flujo de aguas superficiales

0

subterra

neas hacia el alcantarillado. II)

En las zonas II y II I definidas en el articulo 262 de este

Regl~

mento, las cimentaciones se protege ran contra la evaporacion

l~

cal del agua del suelo provocada por la operacion de calderas

0

equipos simi lares. ARTICULO 265. ESTADOS LIMITE En el diseno de toda cimentaci6n se consideraran los siguientes estados

Ii

mite, ademas de los correspondientes a los miembros de la subestructura. I)

De servicio: movimiento vertical medio (hundimiento y emersi6n) con respecto al nivel del terreno circundante, inclinacion media y deformaci6n diferencial. Se consideraran el componente inmedia to, el diferido y la combinaci6n de ambos en cada uno de estos movimientos. El valor esperado de cada uno de tales eventos debe ra ser suficientemente pequeno para no causar danos intolerables a la propia cimentaci6n, a la superestructura y a sus

instalaci~

nes, a los elementos no estructurales, a los acabados, a las

con~

trucciones vecinas y a los servicios publ icos. Los valores liml te I I)

seran especificados por las Normas Tecnicas Complementarias.

De falla a) flotaci6n; b) falla local y colapso general del sue 10 bajo la cimentaci6n

0

bajo elementos de la misma.

Cada uno de estos estados limite de falla debe ran evaluarse para las condiciones mas criticas durante la construcci6n, para

insta~

tes inmediatamente posteriores a la puesta en servicio de la

e~

tructura y para tiempos del orden de la vida util de la mlsma. ARTICULO 266.

ACCIONES

En el diseno de las cimentaclones se consideraran las acciones de los

capit~

los XXXII y XXXV a XXXVI I I de este Reglamento. asi como el peso propio de los elementos estructurales de la cimentaci6n, las descargas por excavacion, los

efectos de consolidacion regional, los pesos yempujes laterales de los re Ilenos y lastres que graviten sobre los elementos de cimentacion y todas las otras acciones localizadas en la propia cimentacion y su vecindad. La consideracion explicita de la consolidacion regional sera te importante para cimentaciones sobrecompensadas

particularme~

sobre pilas

0

0

pilotes.

Se tomara en cuenta que en algunas partes del Distrito Federal, los niveles piezometricos son variables y pueden abatirse con respecto a su nivel actual o recuperarse en el futuro al modificarse el bombeo de los mantos acuiferos. En el anal isis de los estados limite de servicio, la accion de la subpresion hidrostatica se tomara con un factor de carga unitario, perc esta accion so 10 se incluira si puede garantizarse un grade razonable de estanquidad de la subestructura. En el anal isis de los estados limite de falla solo se considerara la

subpr~

sion hidrostatica si esta es desfavorable.

ARTICULO 267.

RESISTENCIAS

La seguridad de las cimentaciones contra los estados limite de falla se eva luara en terminos de las capacidades de carga netas. La capacidad de carga de los suelos de cimentaci6n se calculara por metodos analiticos

0

empiricos suficientemente apoyados en evidencias experimentales

o se basara en pruebas de carga. La capacidad de carga de la base de cualquier cimentaci6n, se calculara a partir de las resistencias medias de cad a uno de los estratos afectados por el mecanismo de falla mas probable. Ademas I)

La capacidad de carga

global de las cimentaciones sobre pilotes

o pitas se considerara igual al menor de los siguientes valores: a)

La suma de las capacidades de carga de los pilotes

0

pilas

individuales. b)

La capacidad de carga de una pila a

I~

0

zapata de geometria igual

envolvente del conjunto de pilotes

0

pilas.

217

c) La suma de las capacidades de carga de los dlversos grupos de pilotes

0

pilas en que pueda subdividirse la cimentacion.

En los casos a y c sera admisible tomar en cuenta la capacldad de carga del suelo en el contacto con la subestructura, cuando esto sea compatible con las condiciones de trabajo de la cimentacion. I I)

Cuando en el sitio

0

en su vecindad existan galerias, grietas,

cavernas u otras oquedades, vacias

0

deberan tratarse apropiadamente,

bien tomarse en cuenta en el

0

con rellenos sueltos, estas

anal isis de estabil idad de la cimentacion. ARTICULO 268.

FACTORES DE CARGA Y DE RESISTENCIA

Los factores de carga para el dlseno de cimentaciones seran los que se in dican en el articulo 220 de este Reglamento. Los facto res de reduccion de la capacidad de carga del suelo de cimentacion seran los siguientes para todos los estados limite de Falla: I)

0.35 para la capacidad de carga de la base de las zapatas de cual quier tipo en la zona I, las zapatas de col indancia desplantadas a menos de 5 m de profundidad en las zonas I I y II I y los pilotes o pilas apoyados en un estrato resistente.

I I)

0.7 para los otros casos.

En la capacidad de carga de la base de las clmentaciones, los factores de re sistencia afectaran solo a la capacidad de carga neta. ARTICULO 269.

LIMITACIONES

En sitios con suelos arcillosos de espesor mayor de 10 m, no se permitiran' I)

Cimentaciones con sobrecompensaci6n superior a 1.5 ton/m", a me nos que se demuestre que no se rebasan los estados limite de ser vicio estipulados por las Normas Ticnica. Complementarias

218

I I)

Cimentaciones con pilas 0 pilotes apoyados en un estrato de alta resistencia, a menos que: a)

Se demuestre que no se rebasan los estados limite

de servi

cio estipulados por las Normas Tecnicas Complementarias. b)

Se usen dispositivos previamente aprobados por el Oepartampnto que permitan que la subestructura siga los hundimientos

region~

les. ARTICULO 2]0.

EXCAVACIONES

En el diseno y ejecucion de las excavaciones se consideraran los siguientes estados limite: I)

De servicio: movimientos verticales y horizontales inmediatos y diferidos por descarga en el area de excavacion y en los alrededo res. Los val ores esperados de tales movimientos deberan ser sufi cientemente reducidos para no causar danos a las construcciones e instalaciones adyacentes ya los servicios publicos. Ademas, la recuperacion por recarga no debera ocasionar movimientos totales o diferenciales intolerables en las estructuras que se desplanten en el sitio.

II)

De falla: colapso de las paredes de la excavaci6n, falla de los cimientos de las construcciones adyacentes y falla de fondo de la excavaci6n. apl~

En los analisis de estabilidad se consideraran las acciones cables de los capitulos XXXI I Y XXXV a XXXVI II. Ademas, se

cons~

derara una sobrecarga uniforme minima de 1.5 ton/m 2 en la via p~ blica y zonas proximas a la excavacion, con factor de carga

unit~

rio.

Los otros factores de carga seran los indicados en el articul0220 de este Reglamento. El factor de resistencia sera de 0.7. Sin em bargo, si la falla de los taludes, ademes

0

fondo de la excavaci6n

no implica danos a los servicios publicos, a las instalaciones 0 a las construcciones adyacentes, el factor de resistencia podra tomarse igual a 0.8.

219

ARTICULO 271.

BOMBEO

Podran usarse pozos de bombeo para reducir las filtraciones de agua hacia las excavaciones y mejorar la estabil idad de las mismas, siempre que, en subsuelos arcillosos, el bombeo no se inicie antes que la excavaci6n y, en cualquier caso, se tomen las precauciones necesarias para que sus efec tos queden practicamente circunscritos al area de trabajo. En la evaluaci6n de los estados limite de servicio a considerar en el dise no de 1a excavaci6n, se tomaran en cuenta los movimientos del terreno debi dos a 1 bombeo. Cuando existan capas arenosas subyacentes al fondo de la excavaci6n, la

ej~

cuclon de esta debera ser controlada mediante observaciones piezometricas, con obJeto de evitar falla de fondo por subpresion.

ARTICULO 272.

RELLENOS

Los rellenos no inclulran materiales

degradables ni excesivamente

compres~

bles y deberan compactarse de modo que sus camb,os volumetricos por peso proplO, por saturacion y por las acciones externas a que estaran sometidos, no causen danos intolerables a las instalaciones das en ellos

0

0

a las estructuras

aloJ~

colocadas sobre los mlsmos. Se controlaran las condiciones

de compactacion de campo, a fin de cumplir las especificaciones de diseno. Los rellenos que vayan a ser contenidos por muros, deberan colocarse por pr£ cedimientos que eviten el desarrollo de empujes superiores a los consldera dos en el diseno. En el ciilculo de los empujes, se torn"riin en cuenta las ac ciones apllcables de los capitulos XXXII YXXXV" XXXVIII del presente Reqlan1ento y cualesquiera otras que actuen sobre el relleno

0

la estructura de retenclOn.

Se prestara especial atenclon a la construcclon de drenes, flltros. llorade ros y demas medidas tendientes a controlar los empujes de agua.

220

ARTICULO 273.

INSTALACION DE PILOTES Y PILAS

Los procedimientos para la instalaci6n de pilotes y pilas deberan garantizar v~

que no se ocasionen danos a las estructuras e instalaciones vecinas por braciones

0

desplazamiento vertical y horizontal del suelo. Se cumpl ira,

ademas, con los requisitos siguientes: I)

Los pilotes y sus conexiones deberan poder reslstir los

esfue~

zos resultantes de las acciones de diseno de la cimentaci6n. II)

Se verificara la verticalidad de los tramos de pilotes y, en su caso, la de las perforaciones previas, antes de proceder al

hi~

cado. La desviacion de la vertical no debera ser mayor de 3/100 de la longitud del pilote para pilotes con capacidad de carga por punta superior a 30 ton y de 6/100 para los otros. I II)

Cuando se usen pilas con ampliaci6n de base (campana), esta debe ra tener un espesor mlnimo de 15 cm en su parte exterior y una inclinaci6n mInima de 60° con la horizontal en su frontera

sup~

rior.

ARTICULO 274.

MEMORIA DE

DISE~O

La memoria de diseno debera incluir una justificaci6n del tipo de cimenta cion proyectado y de los procedimientos de construccion especificados y una descripci6n de los metodos de anal isis us ados y del comportamiento previsto para cad a uno de los estados limite indicados en los articulos 265 y 270 de este Reglamento. Se anexaran los resultados de las exploraciones, sondeos, pruebas de laboratorio y otras determinaciones, as. como las magnitudes de las acciones tomadas en cuenta en el diseno, la interaccion considerada can las cimentaciones de los inmuebles col indantes y la distancia, en su caso, que se dejara entre estas cimentaciones y la que se proyecta. En el

casod~obras

que se localicen en zonas donde existan antiguas minas

subterraneas, se agregara a la memoria una descripci6n detallada de la con figuraci6n de las cavidades localizadas y de la forma en que estas fueron tratadas

0

tomadas en cuenta en el diseno.

LLI

ARTICULO 275.

NIVELACIONES

En las edificaciones con peso unitario medio

wmayor de 4 ton/m

2

y en las

que el Departamento especifique, sera ob1 igatorio real izar nivelaciones ca da mes durante los primeros seis meses y cada seis meses durante un periodo mlnimo de 5 aRos para verificar e1 comportamiento previsto de las cimentaci£ nes y sus alrededores, a menos que los val ores calculados de los asentamien tos

0

emersiones diferidos sean menores de 5 cm. Se entregaran copias de los

registros de estas nivelaciones al Departamento y conservara copia e1 Direc tor Responsable.

TITULO V. EJECUCION DE OBRAS CAPITULO XLVI. Cimentaciones ARTICULO 308. GENERALIDADES

Las cimentaciones deberan construirse de acuerdo con los materiales, seccio nes y caracterlsticas marcadas en los planos estructurales correspondientes. los que deberan ajustarse a los lineamientos de diseno que se especifican en el Titulo IV de este Reglamento y en sus Normas Tecnicas Complementarias.

ARTICULO 309.

DESPLANTE DE CIMENTACION

El desplante de cualquier cimentacion se hara a la profundidad senalada en el proyecto. Se debe ran tomar todas las medidas necesarias para evitar que en la superficie de contacto de la cimentacion con el suelo se presenten formaciones. Las superficies de desplante tend ran las dimensiones,

d~

resiste~

cia y las caracterlsticas que senale el proyecto y estaran 1ibres de cuerpos extranos

0

sueltos.

En el caso de elementos de cimentacion de concreto reforzado. se aplicaran procedimientos que garanticen el recubrimiento mlnimo del acero de refuerzo, segun se indica en el artIculo 336 de este Reglamento y en las Normas Tecn~ cas Complementarias. Cuando existan posibilidades de que el propio suelo 0 cualquier liquido 0 gas contenido en el, puedan atacar al concreto 0 al ace ro, se tomaran las medidas necesarias para evitarlo. Asimismo, en el momen

224

to del colado se evitara que el concreto se mezcle 0 contamine con

partic~

las de suelo 0 de agua freatica que puedan afectar sus caracteristicas de resistencia 0 durabilidad.

ARTICULO 310. PILOTES Y PILAS La colocacion de pilotes y pilas se sujetara al proyecto correspondiente, verificando que la capacidad de carga de cada elemento, su profundidad de desplante, numero y espaciamiento se ajusten a 10 senalado en los pIanos estructurales. Las juntas 0 conexiones entre tramos de un mismo elemento, en su caso, de beran tener la misma resistencia que las secciones que unan. El procedimiento de colocacion y pruebas de carga se sujetara a 10 especifl cadoenel articul0273 yen las Normas Tecnicas Complementarias de este

Regl~

mento.

ARTICULO 311.

RELLENOS

Los rellenos se ejecutaran empleando el material y el procedimiento que se senale en los pIanos respectivos y conforme a los requisitos que senala el articulo 272 de este Reglamento. Mediante las pruebas de laboratorio indicadas en las Normas Tecnicas

Compl~

mentarias de este Reglamento, se debera controlar que los rellenos alcancen el grade de compactacion requerido en el proyecto. ARTICULO 312.

METOOOS ESPECIALES DE CIMENTACION

Cuando se pretenda utilizar metodos especiales de cimentacion, el Director Responsable de Obra debera solicitar la aprobacion expresa del Departamento.

225

El interesado debera presentar los resultados de los estudios

y

pruebas te£

nlcas a que se hubieren sujetado dichos metodos. El Departamento autorizara o rechazara, segun el caso, la apl icacion del metodo propuesto.

CAPITULO XLVII. Excavaciones ARTICULO 313. EXCAVACIONES

El procedimiento de ejecucion de excavaciones debera garantizar que no se rebasen los estados limite definidos en el articulo 270 de este Reglamento. De ser necesario, la excavacion se real izara por etapas, de acuerdo con un programa que debera incluirse en la memoria de diseno, senalando ademas las precauciones que se tomaran para que no resulten afectadas las construcci£ nes, los predios vecinos

0

los servicios publicos; estas precauciones se

consignaran debidamente en los pIanos.

ARTICULO 314.

ADEMES

Cuando los procedimientos de ejecucion de una obra senalen la necesidad de instalar ademe, este se colocara troquelandolo a presion contra los tos del terreno.

parame~

Sus caracteristicas seran determinadas por un estudio de

Mecanica de Suelos particular para cada caso.

ARTICULO 315.

BOMBEO

En los casos previstos por el articulo 271 de este Reglamento

0

previa auto

rizacion del Departamento, podra extraerse agua de un predio mediante bombeo siempre que se tomen precauciones para limitar los efectos del mismo sobre los predios colindantes y sobre el propio predio, las cuales seran determi nadas por el estudio de Mecanica de Suelos correspondiente.