CÁMARA MEXICANA DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CONSTRUCCIÓN

CONSTRUCCIÓN DE UNA CIMENTACIÓN PROFUNDA Y SU AFECTACIÓN

AL ENTORNO VECINO. EL CASO TORRE MAYOR.

T E S I S

INVESTIGACIÓN QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

INGENIERO CONSTRUCTOR

P R E S E N T A N :

BEATRIZ RIVAS ARÉVALO

JUAN ARMANDO GARCÍA NAVA

ASESOR: ING. FRANCISCO JAVIER MEJÍA DÍAZ

ESTUDIOS CON RECONOCIMIENTO DE VALIDEZ OFICIAL POR LA

SECRETARIA DE EDUCACIÓN PÚBLICA, CONFORME AL ACUERDO

No. 952359 DE FECHA 15 DE NOVIEMBRE DE 1995.

MEXICO, D.F. OCTUBRE DEL 2003

PROPOSICIÓN DE ASESOR

NOMBRE - • . . . - K . . J A .

ADSCRITO A LA COORDINACIÓN DE , i • «••> -...->)

S! NO IMPARTE CLASES EN EL I T C , INDICAR LA ESCUELA O FACULTAD A LA QUE PERTENECE

DOMICILIO PABTICULAR • i • J ' o _ „•> .• y - J r . i t — . . u . »

DOMICILIO DEL TRABAJO * . <.-ai.1 i\ f---¿

- T E L .

_TEL_

MI PROPOSICIÓN OBEDECE A:

AUTOIUZACIONES

3 GE JIJO DB. 3303

FECHA

NOMBRE Y F I ^ ¿ J )E ÍWVSESOR ""TECMCH.OS1CC BB

LA GOKT^Pir-OJO^, * C

[F -'^üSUHr i ! o 2305 J' ¡

^ ^ S r. ! .croGAC10H K. » i. JÓSE A. «une awais. SELLO DE LA DIRECCIÓN FIRMA DEL DIRECTOR

I N S T R U C C I O N E S

Deberá incluirse el índice del trabajo, señatando en ceda inciso el objetivo del mismo y una desenpaón somera de lo que se desea presesiar I bdo ei documento deberé estar avalado por el asesor

En el caso de asesor externo deberán anexarse curriculum, (formato del I T C ) copia de la cédula o del Título Profesumal, asi como documentos comprobatorios que lo acrediten como docente en alguna institución- de educación supenor por un periodo mínimo de 5 anos.

Llénese a maquina

De preferencia el asesor deberá formar par te del personal docente de la Escuela

Los anexos deberán enumerarse de acuerdo a la secuencia de datos requendoe

6 La presente solicitud, t endré a na vigencia de 1 5 años, penodo en el cual el alumno deberé presentar totalmente terminada su tesis para s oba t a r ante la 9 E P el examen correspondiente

AGRAbECIMIENTOS:

A OÍOS POR PRESTARME LA VIDA Y PERMITIRME HACER DE ELLA, ALGO INCREÍBLE

A MIS PADRES POR HABER CREÍDO EN MI, POR SU CARINO, COMPRENSIÓN, Y APOYO INCONDICIONAL

AL INSTITUTO Y PROFESORES QUIENES NOS DIERON LAS BASES Y HERRAMIENTAS PARA NUESTRA FORMACIÓN PROFESIONAL

A MIS COMPAÑEROS Y AMIGOS, POR SU AMISTAD A LO LARGO De LA CARRERA.

A TODOS LOS QUE HICIERON POSIBLE LA REALIZACIÓN DE ESTA TESIS Y POR PERMITIRNOS SER PARTE DE ESTE GRAN PROYECTO.

MUCHAS GRACIAS.

BEATRIZ RIVAS AREVALO.

AGRADECIMIENTOS:

Juan Armando García Nava, concluidos los estudios de licenciatura

quiero agradecer

Sobre todo a Oíos, por darme la oportunidad de vivir, de aprender, de

decidir de forjar mi propio futuro

A mis Padres, por todo el apoyo que me han brindado en el transcurso de mi vida, por toda la ayuda recibida, por todos los sacrificios realizados ya que han hecho más ligero mi camino, por todas las cosas Por la Vida misma y ahora que hago realidad uno de mis más caros anhelos quiero agradecer con todo el corazón todo el amor, paciencia y comprensión para con migo Por todo y por mucho más &racias

Al Ing Rafael Ángel 9arcía Rivera, por su apoyo y Asesoría que condujeron a la correcta elaboración del presente trabajo, por su sincera amistad que demostró Muchas gracias

A los profesores del Instituto Tecnológico de la Construcción por la

formación que me transmitieron durante mis estudios

A la Dirección de Relaciones Públicas de Torre Mayor, a todos y cada uno de

los que integraron este magnifico equipo de trabajo, por su compañerismo

durante la realización del serv,cio social, y por las facilidades que

proporcionaron al realizar esta investigación

A mis compañeros del ITC, por su amistad, ayuda motivación y

compañerismo que me brindaron

ÍNDICE

Pas

Introducción Descripción de] tema

Descripción de la pioblematica

Objeto de la tesis

Objetivo General

Objetivos Específicos

Metodología de la Investigación

Planteamiento de la Hipótesis

Procedimientos y Métodos

1

XI

\11

\v \V1

XVII

W i l l

W i l l

v\

C A P I T U L O I

Tipos de Cimentación Profunda más usuales en la Ciudad de México.

1 1 Tipos de cimentaciones 2

1 1 1 Cimentaciones superficiales ^

1 1 2 Factoies que determinan el tipo de cimentación 4

1 2 Cimentaciones profundas 4

12 1 Tipos de cimentación pi efunda ^

1 3 Clasificación de pilas y pilotes 5

1 3 1 Según la fonna como transmiten las caí gas al subsuelo 6

1 3 2 Según el material con el que están fabricados 9

1 3 3 Según su procedimiento constiuctn o 10

14 Elección del tipo de p'la 10

C A P I T U L O II

Mecánica de suelos

2 1 Estudios Técnicos Previos

2 1 1 Sondeos realizados

2 1 2 Clasificación de los suelos encontrados

2 2 Condiciones hidráulicas del subsuelo

2 3 Estudio realizado para la construcción de las pilas de

Cimentación

C A P I T V L O I I I

Pruebas de carga en pilas para el diseño de la cimen

Mayor

3 1 Construccioii de las pilas de prueba

3 1 1 Pila de prueba PA

3 111 Colocación del armado y de la instrumentación

de la pila de prueba PA

3 112 Instalación del sistema de anclaje en la pila PA

3 1 2 Pila de Prueba PB

3 2 Constuiccion de las pilas de reacción

3 2 1 Construcción de las trabes de concreto de liga

con las pilas de reacción

3 3 Pruebas de carga realizadas en las pilas de cimentación

3 3 ] Instrumentación aplicada para la medición de los

despla/aiTiientos y deformaciones unitarias

3 3 2 Equipos para la aplicación de cargas y su registro 35

3 3 3 Pruebas de carga sobre la pila PB 39

3 4 Resultados obtenidos de las pruebas sobre las pilas de carga 39

3 4 1 Resultados de la prueba de carga a tensión sobre la pila PA 39

3 4 2 Resultados obtenidos de las pruebas de carga aplicadas

a la pila PB 44

3 4 2 1 Resultados de la prueba de carga por punta 44

3 4 2 2 Resultados de la prueba de carga por adherencia lateral 45

3 4 2 3 Resultados de la prueba de carga combinando

los efectos de adherencia lateral más punta 46

CAPITULO IV

Cimentación profunda utilizada en ia Torre Mayor

4 1 Entorno Vecino de la obra 47

4 2 Procesos constructivos de cimentación profunda 48

4 2 1 Proceso de demolición 48

42 2 Brocales o Muros guia 50

42 3 Muro Milán o muro penmetral 52

42 4 Pilas de cimentación 57

4 2 5 Tablaestacas 62

4 2 6 Excavación y troquelanuento 63

42 7 losa de cimentación o de fondo 72

42 8 Sistema de bombeo y abatimiento del nivel freático 73

C A P I T U L O V

instrumentación y monitoreo 5 1 Comportamiento del entorno vecmo 74

52

53

54

55

56

57

58

Descripción de la instrumentación colocada

Medición del hundimiento regional

Asentamientos previos a ia excavación

Desplazamientos horizontales de muros ademe durante la excavación

Asentamientos asociados a la excavación

Piezometria

Afectación al entoino vecino > las relaciones publicas

5 8 1 Políticas del departamento de Relaciones Publicas

74

83

84

86

86

92

96

99

Conclusiones 101

Bibliografía 107

Glosario de Términos 109

I N T R O D U C C I Ó N .

La Torre Mayor es un edificio construido en la zona nor-pomente de la Ciudad de Mexico,

y que actualmente se encuentra en fimcionamiento, el cual cuenta con 55 niveles

alcanzando una altura de 225 m a partir del nivel de banqueta, rematando con un

helipuerto El proyecto incluye 4 niveles de sótano alojados dentro de un cajón que

comprende un área en planta de 80x80m Aproximadamente y con una profundidad de

16m Su cimentación consiste en 252 pilas desplantadas a una profundidad de 52m, con

respecto al nivel de banqueta

Torre Mayor pertenece a Reichmann International, grupo de empresas dirigidas por Paul

Reichmann, con residencia en la Ciudad de Toronto, Canada La historia de Reichmann

International es un legado de extraordinarios y sobresahentes desarrollos corporativos

Dentro de sus proyectos mas significativos se incluyen las cuatro torres del World Financial

Center en la Ciudad de Nueva York, el edificio de 72 pisos First Canadian Place en Toronto

y el desarrollo Canary Wharf que comprende edificios excepcionales de usos mixtos en el

nuevo distrito de negocios en la zona Este de la Ciudad de Londres

Reichmann Internationa] ha sido merecedora de una reputación y un prestigio a través de

años de prominentes éxitos en la construcción y administración de inmuebles actualmente

ocupados por muchas de las empresas de mas prestigio en el mundo Torre Mayor

continuará con esta tradición de excelencia

Reichmann International tuvo la inquietud de invertir en la Ciudad de Mexico, en un nuevo

e importante proyecto de construcción inmobihano, el sitio elegido debía cumplir con los

siguientes requisitos

• Excelente ubicación

• Uso de suelo permitido para los giros pretendidos

• Zona consolidada en infraestructura y servicios

• Facilidad de acceso vial y servicios de transporte adecuados

• Predio con acceso principal y acceso de servicios

i

El predio seleccionado se encuentra sobre paseo de la Reforma, en el cruce del Circuito

Interior, zona de edificaciones vanguardistas y símbolos de trascendencia histórica y

cultural, entre el Anillo Penfenco y la Av De los Insurgentes casi frente con al Bosque de

Chapultepec y muy cerca de la estación del metro Chapultepec El acceso a la Torre en

automóvil es facd y flexible El Circuito Interior cruza Paseo de la Reforma a una cuadra de

distancia, proporcionando acceso directo e independiente a sus dos entradas para vehículos

En los alrededores de la Torre existe toda clase de transporte publico Mas de 20 lineas de

autobuses circulan frente a ella y en su inmediación se localizan dos estaciones del Metro

Sevilla y Chapultepec, asi como uno de los principales paraderos de autobuses de la ciudad

(Fig. 1)

M s u n o E N T e s s u n

ANILLO PERIFÉRICO SUB

Figura 1.- LocalizacRm de ia Torre Mayor.

El predio del inmueble esta delimitado por la avenida Paseo de la Reforma, y las calles de

Rio Ródano, Río Elba y Rio Atoyac. (Fig. 2)

Raseo de b Reforma

Figura 2.- Ubicación del predio seleccionado

La zona es un lugar que combina:

•S Ubicación estratégica.

La zona del proyecto se comunica de manera inmediata por la Avenida Paseo de la

Refoima y el Circuito Interior, y un poco mas alejado, por el Anillo Perifénco. Esta zona

representa uno de los centros de negocios mas importantes de la Ciudad de México.

Torre Mayor reafirmará el área de Reforma como el principal distrito de negocios de la

Ciudad al establecer nuevos parámetros de calidad y eficiencia para la moderna comunidad

empresarial de México.

Torre Mayor ofrece una ubicación para oficinas corporativas sin paralelo en México. La

Torre se encuentra en un punto equidistante entre las zonas de negocios de Polanco y

Reforma y en el área donde se ubican los mejores hoteles y restaurantes de la ciudad.

(Foto 1)

Foto 1.- Paseo de la Reforma

•S Importancia Histonca

Hennosos arboles y flores delinean la Avenida Paseo de la Reforma en la Ciudad de

Mexico Esta bella avemda fue construida por el Emperador Maximiliano siguiendo el

estilo de los Campos Elíseos en París con el fin de unir el Castillo de Chapultepec con el

Zócalo y fije el proyecto más ambicioso que se llevó a cabo durante los tres años que duró

el Imperio Austnaco en México, de 1864 a 1867 El Presidente Benito Juárez la nombro

posteriormente "Reforma" para conmemorar los programas de reforma que introdujo

después de derrocar a Maximiliano

(Foto 2)

Foto 2.- Castillo de Chapultepec

v

•S Medio ambiente natural

El sitio se caracteriza ademas por su cercanía con el Bosque de Chapultepec, que

representa, para la capital de Mexico, el area verde de mayor riqueza en arboles antiguos,

lagos y su tradicional zoológico (Foto 3)

Foto 3.- El Bosque de Chapultepec

El sitio consista de 3 predios, que corresponden a las instalaciones del Cine Chapultepec,

de un edificio de oficinas y comercios con severos daños estructurales y de una guardería

del Instituto Mexicano del Seguro Social Todas las estructuras fueron demolidas para la

limpieza del terreno y construcción del proyecto (Foto 4)

1 T

Foto 4.- Panorámica de edificios preexistentes

La arquitectura de la Torre ofrece tanto funcionalidad como resistencia Cuenta con

cuarenta y tres pisos de oficinas libres de columnas mtenores, con plantas que van desde

1,700 a 1,840 metros cuadrados, que permiten a sus usuanos en el diseño de sus oficinas

lograr una excepcional eficiencia en la utilización de los espacios (Foto 5)

Foto 5.- Oficina Tipo

El imponente vistíbulo de mármol conduce a los usuarios al núcleo de 20 elevadores de alta

velocidad através de un sólo punto de seguridad y control (Foto 6). El vestíbulo además

está rodeado por dos niveles de espacios comerciales de alta calidad.

Torre Mayor cuenta con 13 niveles de estacionamiento con dos conjuntos de entradas y

salidas independientes, con una capacidad para alojar 2000 vehículos. Cuarto elevadores

independientes dan servicio a todo el estacionamiento. El estacionamiento cuenta con una

zona controlada para el descenso de altos ejecutivos, acceso directo a elevadores y área

para choferes.

Una bellísima área comercial de dos niveles envuelve la plaza y el vestíbulo de Torre

Mayor, creando un espacio con una gran diversidad de comercios que dan servicio a las

compañías y a los empleados que ocupan las oficinas de la Torre. Terrazas con jardines

sobre el área comercial con vista a la plaza y a la Avenida Paseo de la Reforma son parte de

la diversidad y el encanto de las áreas públicas.

El área comercial está reservada para tiendas, bancos, restaurantes de alta cocina y comida

rápida, papelerías, servicios de mensajería y otros negocios que crearán dentro de Torre

Mayor un ambiente corporativo autosuficiente. (Fig. 3)

Foto 6.- Acceso a los Elevadores de Alta Velocidad

Figura 3.- Zona Comercial

La Torre Mayor fue diseñada por el Arquitecto Canadiense Eberhard Zeidler del despacho

Zeidler Roberts Partenership con base en Toronto, Canada, con oficinas en EEUU,

Inglaterra y Alemania

También participaron en la realización del proyecto otros despachos Internacionales de

Toronto dentro de los cuales se encuentran Adamson Associates Architecs y Katz

DuragoO y Company, Inc, de Nueva York, The Cantor Señor Group P C, Mueser

Rutledge Consulting Engineer y Consentuu Associates Consulting Engineers, de la Ciudad

de Mexico, Enrique Martinez Romero, S A, TGC Geotecma S A DE C V ICA y CYVSA

(Fig. 4)

Figura 4.- Proyecto arquitectónico y estructural.

X

D E S C R I P C I Ó N DEL TEMA

La presente tesis describe el procedimiento constructivo realizado para la cimentación del

edificio llamado TORRE MAYOR, ubicado en Paseo de la Reforma No 505, a la altura

del Castillo de Chapultepec en la ciudad de Mexico

Asi como las afectaciones al entorno vecino durante la etapa de construcción de la

cimentación profimda debido a que en las colindancias existen edificaciones que datan de

los años 30's, las cuales presentan severos daños estructurales y desplomes considerables

Por lo que se tuvieron que realizar los trabajos de cimentación bajo mdices de inspección y

segundad mas riguroso, haciendo denotar estos trabajos como un ejemplo de construcción

para cimentaciones en la ciudad de Mexico

Ademas la cimentación de TORRE MAYOR cuenta con equipos de instrumentación

sismogeotecmca que fueron colocados en puntos primordiales para el momtoreo del

comportamiento de la construcción con respecto a las colindancias existentes y su posible

afectación a las mismas, asi como equipos de instrumentación en pilas y losa de

cimentación que proporcionaran datos elementales para el diseño de futuros elementos

constructivos de cimentación profunda

XI

D E S C R I P C I Ó N DE LA P R O B L E M Á T I C A .

El principal problema a resolver, fue el de evitar dafios estructurales a las edificaciones

colindantes por los trabajos de cimentación profunda de la obra Torre Mayor, mediante la

supervision y momtoreo constante durante las etapas de construcción debido a que las

edificaciones colindantes no contaban con los elementos primordialei> de estructura de

soporte, ya que con el mínimo movimiento podrían Asurarse o cuartearse (Esquema 1)

Otro aspecto fue el de realizar estudios de mecánica de suelos para determinar el tipo de

cimentación profunda mas convemente al diseño de la construcción El conocer como se

comportana el edificio ante la presencia de un sismo, y si la cimentación elegida no

permitiese ningún upo de asentamiento diferencial, que perjudicara el funcionamiento del

edificio y su entorno vecino (Esquema 2)

bsto se evito delimitando el predio al utilizarse la técnica del muro milan, por medio del

mismo, las edificaciones colindantes no sufrieron ningún tipo de deformación, ya que no se

modifico la estructura de su cimentación

Durante el proceso de excavación, las paredes se estabilizaron con tablestacas > troqueles

tubulares, evitando los movumentos de desplazamiento de los taludes, cuya inclinación era

de 2 1 horizontal a vertical

XTI

LA PROBLEMÁTICA

EVITAR DAÑOS -ESTRUCTURALES

* AMS ••-• EDmCAObNES

ESQUEMA 1

xm

ESQUEMATIZACIÓN DE LA PROBLEMÁTICA

B¡SaÍ¿Hi5¡tí£j.\-*i*J' v J-.

, _ 1>R0CESQS &-GOHSmiGWQS S: _-3SÍ

CIMENTACIÓN

ESQUEMA 2

xrv

O B J E T O DE LA T E S I S

¿POR QUÉ SE VA A REALIZAR LA TESIS?

Torre Mayor combina materiales de la mejor calidad, sistemas con tecnología de punta y un

excelente diseño para crear un conjunto corporativo de 77,000 metros cuadrados a nivel

mundial, buscando en cada detalle aumentar la productividad de las empresas, el bienestar

de los empleados y proyectar una imagen de excelencia

La tecnología y los sistemas de construcción utilizados en la Torre son lo mas moderno que

existe Sus estructuras duales en acero y los sistemas de resistencia de carga han sido

diseñados para asegurar la confíabilidad de la estructura bajo las condiciones sísmicas mas

severas

Por ser una obra tan singular y de gran magnitud, como lo es Torre Mayor, no se debe dejar

pasar por alto todos los aspectos que en ella influyen y por los avances tecnológicos que en

ella se utilizaron Para fines de esta investigación solo mencionaremos la construcción de la

cimentación profunda

¿PARA QUÉ SE VA A REALIZAR LA TESIS?

Para que a través de esta tesis se tenga una guia de como resolver los problemas que se

presenten al realizar una construcción de cunentacion profunda de características,

dimensiones y magnitudes en circunstancias similares

¿PARA QUIÉN SE VA A REALIZAR LA TESIS?

Se espera que los resultados de esta investigación sean de utilidad para futuros

investigadores y diseñadores de las diferentes disciplinas, relacionadas con las ingenierías

de Construcción, Cimentaciones, Mecánica de suelos. Estructural, Civiles, docentes,

investigadores y estudiantes de nuestro país Esto gracias a la aportación del conocimiento

de las técnicas utilizadas en la construcción de la TORRE MAYOR

XA

OBJETIVO GENERAL

¿QUÉ SE VA A REALIZAR CON LA TESIS?

Proporcionar a los Ingemeros constructores. Ingenieros Civiles, empresanos y

profesionistas del sector de la construcción, información relevante sobre los procesos

constructivos al realizar una cimentación profunda en una zona de transición de la ciudad

de México, específicamente en este caso, el del edificio mas alto de Latmoaménca, llamado

Torre Mayor

¿CÓMO SE VA A REALIZAR LA TESIS?

La presente tesis, se dividirá de una manera practica y sencilla para que cualquier

profesionista e inversionista del sector de la construcción que se encuentre involucrado con

los trabajos en cimentación profunda, pueda de manera fácil y accesible llevar a cabo la

correcta secuencia constructiva en estos tipos de trabajos, por lo que la presente tesis

describe el proceso constructivo de una cimentación profunda y su afectación al entorno

vecino

(1).- Zona de Transición: es una zona de estratigrafía irregular presentándose cambios muy

notables entre puntos muy cercanos entre si En la estratigrafía se pueden encontrar espesores de

suelos compresibles mayores a 3m Se tienen problemas de asentamientos diferenciales y

consohdación regional y presencia de mantos colgados

Mecánica de Suelos TII.- Juárez Badillo y Rico Rodríguez.

Y\7

O B J E T I V O S E S P E C Í F I C O S

A Importancia de los estudios previos de mecánica de suelos realizadas en el predio

donde fue desplantada la cimentación de la TORRE MAYOR

B Descripción de las etapas de construcción de la cimentación

C Afectaciones a los edificios colindantes causados por los trabajos de cimentación

del edificio Torre Mayor

D Resolución a la problemática del entorno vecino

E Conclusiones

xvn

M E T O D O L O G Í A DE LA I N V E S T I G A C I Ó N

PLANTEAMIENTO DE LA HIPÓTESIS

Hl= HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN:

El trabajo esta encaminado a demostrar la siguiente hipótesis

"La utilización correcta de los procedimientos constructivos de la cimentación profunda

para la Torre Mayor, propicio a que no hubiera afectación alguna a las edificaciones

colindantes ni al entorno vecino

Variable independiente ( x ) La correcta utilización de los procedimientos

constructivos de la cimentación profunda

Variable dependiente ( y ) Propicio a que no hubiera afectación a las

edificaciones colindantes

Contexto general "si x, entonces y"

Por lo que se concluye que Si se tiene una correcta aplicación y un excelente seguimiento

de los procesos constructivos de la cimentación profunda ( X ) entonces favorece a las

edificaciones colindantes ( Y ), al no producirse afectación alguna al entorno vecino

(Esquema 3)

xvm

ESQUEMATIZACIÓN DE LA HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN:

Si X

CONSTRUCCIÓN BAJO EL APEGO DE LOS CORRECTOS

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS PARA

LA CIMENTACIÓN PROFUNDA.

ENTONCES

Favorecerá al entorno

vecino de la obra,

evitando daños y

deformaciones de los

edificios colindantes,

como consecuencia se

obtendrá un ambiente

de cordialidad y

confianza con sus

inquilinos.

ESQUEMAS

XDÍ

P R O C E D I M I E N T O S Y M É T O D O S

El diseño de la investigación sera No Expenmental, pues no se manejara ningún tipo de

muestra, ya que el documento que se presenta solo es una descripción de los

procedimientos utilizados para la realización de la cimentación profunda de la obra Torre

Mayor y su afectación al entorno vecino

A). DOCUMENTAL

El método que se empleara para validar la hipótesis planteada, consistirá a i una

investigación documental el cual representa el 100% de la información en la cual se basa

este documento Las fuentes de información fueron las siguientes

Del Sector Pnvado

• Reichmann International

• Ingemeros Civiles Asociados (ICA)

• La Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos, A C

• Tgc Geotecma S A de C V

Fuentes documentales a las que se acudió

• Informes sobre trabajos relacionados a la cimentación profunda de Torre Mayor

• Bibliotecas virtuales de Fundación ICA

• PECK-HANSON-THORNBURN, "Ingeniería de Cimentaciones"

• JUAREZ BADILLO - RICO RODRIGUEZ, "Mecánica de suelos"

• SOCIEDAD MEXICANA DE MECÁNICA DE SUELOS, "Manual de diseño y

construcción de Pilas y Pdoters

• MARSAL - RJ and M MAZARÍ, " El subsuelo de la Ciudad de Mexico"

También como parte de las fuentes documentales, se pretenderá rescatar y aprovechar

la información que pueda relacionarse con el tema que nos ocupa, y que en forma

dispersa puedan encontrarse dentro de los acervos de algunas empresas participantes en

la construcción de la Torre Mayor ( Ver Tabla. 1)

xx

I Tabla 1.- Principales Empresas Participantes en la Construcción de Torre Mayor

1 EMPRESA

I.C.A

COREY

PROFAT1

FAPRESA

ALUVISA

GRANITOS

GMC MUGO

SCHINDLER

CYVSA

GUTIERREZ TELLO

SIMPLEX

JOHNSON

HUBAR

GRUPO APSIS

EUCOMEX

AMERICA BUILDING

SISTEM

EDIFICADORA TORRES

HRC

DAMM ROMITA

MEXPORT

COFAMEX

ALIMAR

TESE

ELEVA

CUPPLES

EGC

TIPO DE TRABAJO

Losacero y concreto, superestructura (Planta Baja a

helipuerto)

estructura metálica

protección antifuego

elementos prefabricados

norte, este, oeste

aluminio y vidrio fachada sur

(muro cortina)

granito y mármol

albañileria

elevadores y escaleras

aire acondicionado j

instalación hidrosanitaria y protección antifuego

detección de fuego

controladores de aire acondicionado

instalación eléctrica

acero inoxidable 1

impermeabilización !

puertas

l herrería I

I tablaroca 1

pilonas |

mamparas sanitarias

drenaje exterior

elevadores de personal

Colocación de elevadores personales (hoists) I

Equipo de limpieza (fachada Sur)

Suministro de Muro Cortina

Herrería

XXT

C A P I T U L O L

TIPOS DE CIMENTACIÓN PROFUNDA MÁS USUALES EN LA

CIUDAD DE MÉXICO.

En este capitulo se mencionaran los diferentes tipos de cimentación más usuales en

cualquier obra civil, además de analizar sus definiciones y clasificaciones

El objetivo de las cimentaciones es el transmitir las cargas de la superestructura y el peso

propio de ellas al terreno Ademas, de tener las siguientes funciones proporcionar el apoyo

a la estructura, distribuyendo las descargas, considerando un factor de segundad adecuado

entre la estructura de cimentación y el suelo, limitar los asentamientos totales y

diferenciales, con la finalidad de controlar los posibles daños en la construcción y

construcciones adjuntas, mantener la posición vertical de la estructura ante las diversas

acciones

Para Clarence W Dunham, la palabra cimentación significa lo siguiente

a) - el terreno sobre la que se transmiten las fuerzas originadas por el peso propio de la

estructura y sobrecargas que actúan sobre la misma

b) - el conjunto de las partes estructurales de la infraestructura o sea, el medio que sirve

para transmitir al terreno el peso de la superestructura, las acciones que actúan sobre

ella y el peso propio de dicho medio y por ultimo

c) - la combinación de los dos conceptos antenores

1.1 Tipos de cimentaciones.

Se pueden agrupar a los diversos tipos de cimentaciones en dos grupos

• Cimentaciones Superficiales

2

Cimentaciones Profundas

1.1.1 Cimentaciones superficiales

Conocidas también como Cimentaciones poco profundas estas expresiones se refieren a

cimentaciones en las que la profundidad de desplante no es mayor que un par de veces el

ancho del cimiento, sin embargo, es evidente que no existe un limite preciso en la

profundidad de desplante que separe a una cimentación poco profunda de una cimentación

profunda Las cimentaciones superficiales mas comunes son las zapatas y la losa de

cimentación (2)

Definiciones:

Una Zapata es una ampliación de la base de una columna o muro, que üene por objeto

transmitir la carga al subsuelo a una presión adecuada a las propiedades del suelo

Las zapatas aisladas son elementos estructurales, generalmente cuadrados o rectangulares,

que se construyen bajo las columnas con el objeto de transmitir la carga de estas al terreno

en una mayor área, para lograr una presión apropiada

Las zapatas corridas son elementos en los que la longitud supera en mucho al ancho

Soportan vanas columnas o un muro La zapata corrida es una forma evolucionada de la

zapata aislada, en el caso en que el suelo ofrezca una resistencia baja, que obligue al

empleo de mayores áreas de repartición o en el caso en que deban transmitirle al suelo

grandes cargas

Una losa de cimentación es una zapata combinada que cubre toda el área que queda debajo

de una estructura y que soporta todos los muros y columnas Cuando la resistencia del

terreno sea muy baja o las cargas sean muy altas, las áreas requendas para apoyo de la

cimentación deben aumentarse, llegándose al empleo de verdaderas losas de cimentación,

las que pueden llegar a ocupar toda la superficie construida (3)

3

1.1.2 Factores que determinan el tipo de cimentación

Los fectores que influyen en la correcta selección de una cimentación dada pueden

agruparse en tres clases principales

• Los relativos a la superestructura, que engloban su función, cargas que transmite al

suelo, materiales que la constituyen, etc

• Los relativos al suelo, que se refieren a sus propiedades mecánicas, especialmente

su resistencia y compresibilidad, a sus condiciones hidráulicas, etc

• Los fectores económicos, que deben balancear el costo de la cimentación en

comparación con la importancia y aun el costo de la superestructura

1.2 Cimentaciones profundas.

Las condiciones del suelo superficial no siempre son apropiadas para permitir el uso de una

cimentación poco profunda Si aun en el caso de emplear una losa comda la presión

transmitida al subsuelo sobrepasa la capacidad de carga de este, es evidente que habrá de

recumrse a soportar la estructura en estratos mas firmes, que se encuentren a mayores

profundidades, llegándose así a las cimentaciones profundas (2)

En general se recomienda el uso de una cimentación profunda para apoyar una estructura

cuando los esfuerzos inducidos en el suelo por las solicitaciones a que quedara sometida

exceden la capacidad de soporte de los estratos mas superficiales, o cuando las restricciones

de funcionamiento u operación obliguen a dicha solución

(1).- Cimentaciones superficiales.- Carlos magdaleno, Rafael rojas

(2).- Mecánica de Suelos T II.- Juárez Baddlo Eulaho, Rico Rodríguez Alfonso

(3).- Ingeniería de Cimentaciones.- Ralph H. Peck, Walter E. Hansoss, Thomas H. Thornburn

4

1.2.1 Tipos de Cimentaciones Profundas

Los elementos que fonnan las cimentaciones profundas que hoy se utilizan mas

frecuentemente se distinguen entre si por la magnitud de su diámetro o lado, según sean de

sección recta circular o rectangular, que son las mas comunes

Los elementos muy esbeltos, con dimensiones transversales de orden comprendido entre

0 30 m y 1 0 m se denormnan Pilotes a pesar del amplio rango de dimensiones indicadas,

la mayoría de los pilotes en uso tienen diámetros o anchos comprendidos entre 0 30 m y

0 60 m, pueden ser de madera, concreto o acero

Los elementos cuyo ancho sobrepasa 1 0 m, pero no excede del doble de ese valor suelen

llamarse Pilas sm embargo, aun no se ha establecido hasta hoy una distinción definida

entre pilas y pilotes para otros, una Pila es simplemente un elemento que trabajando

exactamente igual que una zapata, transmite carga a mayor profundidad que la que suele

considerarse en aquellas

Para algunos especialistas un elemento es pila cuando la relación profundidad a ancho es 4

o mayor para los ingenieros Eulalio Juarez Badillo y Alfonso neo Rodríguez, pila es, en el

lenguaje chano, cualquier apoyo intermedio de un puente

13 Clasificación de Pilas y Pilotes

De acuerdo con las dimensiones de su sección transversal, las cimentaciones profundas

generalmente se dividen en pflas, cuando su diámetro o lado es mayor a 60 0 cm, y pilotes,

para dimensiones menores El cnteno de clasificación se ilustra en el Esquema 4.

5

ESQUEMA 4.- Clasificación de púas y pilotes

1.3.1 Según la forma como transmiten las cargas al subsuelo.

Las Pilas en general se diseñan y construyen para transmitir cargas verticales por punta a

estratos resistentes profundos o por fricción al suelo que los rodea

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Pilotes de punta

Cuando el o los estratos de suelo superficiales son de espesor considerable, compresibles y

de baja resistencia al esfuerzo cortante, utilizando pilotes de punta se transmite

prácticamente todo el peso y las cargas de la superestructura a un estrato profundo de suelo

más resistente o a la roca En ocasiones la densidad de zapatas es tal que económicamente

y técnicamente conviene sustituirlas por pilas o pilotes

Pilas de Punta

Se utilizan cuando el estrato de suelo superficial es blando y compresible, y cuando el peso

y cargas de la superestructura son importantes Una ventaja de las pilas radica en que se

puede acampanar su base, aumentando así su carga ubi (Fig. 5)

Pilas y Pdotes de fricción

Son los que transmiten la carga de la superestructura al suelo que los rodea, la magaitud de

la fricción lateral es función del area penmetral del pilote Esta solución se utiliza cuando

no se encuentra ningún estrato resistente en el que podrían apoyarse pilotes de punta, o

cuando el sitio donde se instalaran se localiza en una zona que sufre asentamientos (4)

significativos por consolidación regional

(4) Manual de diseña j construcción de pilas y pilotes.- Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos

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Figura 5.- Pilas de punta.

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1.3.2 Según el material con el que están fabricados

ESQUEMA 5.- Material de fabricación

• Las pilas son siempre de concreto simple o reforzado, colado en el lugar

Pilas de concreto colado en el lugar.

Generalmente se fabncan con concreto simple o reforzado El colado se debe hacer con una

tubena tremie o con trompa de elefante para evitar la segregación y contaminación del

concreto

9

133 Según su procedimiento constructivo

La característica fundamental que marca la diferencia es que durante su construcción se

induzca o no-desplazamiento del suelo que los rodea, debe observarse que las pilas siempre

se fabrican de concreto simple o reforzado, colado en el sitio en una perforación

previamente realizada y por ello caen únicamente dentro del tipo de sm desplazamiento, por

que para su fabricación se extrae cierto volumen de suelo que después es ocupado por el

concreto (Esquema 6)

1.4 Elección del tipo de pila.

La elección final del tipo de pila para una obra la dictan las condiciones del subsuelo, las

características de hincado de las pilas, el probable comportamiento de la cunentación y la

economía Las comparaciones económicas deben basarse en el costo de toda la cimentación

y no únicamente en el costo de las pilas ^

(2).- Mecánica de Suelas t ¡i.- Juárez Batidlo Eulalki, Rico Rodríguez Atfonso

(3).- Ingeniería de Cimentaciones - Ralph H. Peck, Walter E. Hansoss, Thomas H. Thornburn

10

ESQUEMA 6.- Procedimiento constructivo de pilotes

11

C A P I T U L O II.

MECÁNICA DE SUELOS

Como ya se ha mencionado antes, la Torre Mayor es un edificio que se construyo en la

zona nor-pomente de la Ciudad de México De acuerdo con la zomfícacion estratigráfíca

que establece el Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, la obra se localiza en

la zona de transición de la Ciudad de México (Fig. 6)

2.1 Estudios técnicos previos

Con el propósito de conocer las condiciones estraügráficas del subsuelo y los parámetros de

diseño de la cimentación, se llevaron a cabo sondeos de exploración En el segundo

semestre de 1994, se realizó la primera fase de exploración mediante sondeos realizados en

los patios de un estacionamiento público y en los pasillos de una guardena infantil que, en

conjunto con otros edificios y un eme ocupaban el predio (Ver foto 4)

Mediante el estudio completo de mecámea de suelos, se determinaron las características del

suelo, así como su capacidad de carga También se determino que el predio se localizaba en

el límite de la zona de transición del que fuera el lago de México

2.1.1 Sondeos realizados(,)

Se efectuaron sondeos geotéemeos del tipo de "cono eléctrico" y de "muestreo directo",

para muestras alteradas e inalteradas, a una profundidad de exploración de óOm, esto para

determinar la estratigrafía del suelo y sus propiedades físicas En total se realizaron once

sondeos y se colocaron dos estaciones piezometricas

Se efectuaron 4 sondeos combinando las técnicas de cono eléctrico de 5 ton de capacidad y

penetración estándar

12

En el sondeo SC-3 se obtuvieron dos muestras inalteradas, las cuales fueron sometidas a

ensayes de consolidación unidimensional y resistencia al corte en ensayes triaxiales del tipo

no consolidado no drenado y ensayes de compresión no confinada.

2.1.2 Clasificación de los suelos encontrados

los resultados demostraron que la formación del deposito es heterogénea.

La exploración realizada y los resultados de laboratorio permitieron establecer la siguiente

secuencia estratigráfica típica. (Fig. 7).

a).- £1 manto superficial (de 0.0 a 5.0 m)

Relleno artificial: Consiste en mezclas de arcillas, limos arenas y gravas, entre la superficie

del terreno y 2.50 m de profundidad.

Costra superficial: entre 2.50 y 5.00 m de profundidad, formada por arcilla limosa color

café, preconsolidada, con lentes delgadas de arenas de consistencia firme, cuyo contenido

de agua es de 50% y la resistencia no drenada tiene un valor de hasta 6.4 ton/m .

b).- La Formación Arcillosa Superior (de 5.0 a 25.5 m)

Compuesta por arcillas color gris verdoso de origen lacustre, de consistencia media a muy

baja, interestratificadas con limos. De consistencia creciente con la profundidad de muy

blanda a muy firme y bastante preconsolidadas, en los primeros 8m, cuyo contenido de

agua es de 250%, resistencia no drenada de 3.1 ton/m .

13

c).- La Primera Capa Dura (de 25.5 a 29.5in)

Constituida por suelos kmo-arenosos de consistencia dura de color verde olivo de ongen

volcánico mterestratificados con lentes de arena fina y ceniza volcánica. con una

resistencia no drenada de hasta 17 5 ton/m2

d).- La Formación Arcillosa Inferior (de 29.5 a 32.0m)

Compuesta por arcillas preconsohdadas de consistencia muy firme a dura color gns, con un

contenido de agua promedio de 100%, y una resistencia no drenada de 14 ton/m2

e).- Los Depósitos Profundos (de 32.0 a más de 60.0m)

Constituida pnncipalmente de suelos areno-limosos muy compactos, con intercalaciones de

lentes limo-arenosas ó arcillo-arenosas de consistencia dura En los suelos granulares el

ángulo de fricción mtema efectivo oscila entre valores de 37° y 44°, con una resistencia a la

penetración estándar, mayor a 50 golpes

La estatngrafia en base a la ubicación de la obra pertenece a la frontera entre la zona de

transición y la zona del lago del valle de México de acuerdo con la caracterización

desarrollada en 1969 por R J Marzal y M Mazaran, sm embargo en realidad la estatngafia

en base a los resultados obtenidos el sitio presenta características que concuerdan con el

perfil típico de la zona del lago según se muestra en la Fig. 7.

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Figura 6.- unificación estratigráfica del Valle de México

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Figura 7.- Secuencia estratigrafíca del sitio y posición de las pilas de prueba y las

definitivas

16

2.2 Condiciones hidráulicas del subsuelo

Las estaciones piezométncas revelan una distribución hidrostabca de las presiones entre

4 50 m (profundidad del nivel freático) y 8 00 m A partir de esta profundidad, existen

abatimientos de la presión de poro Este abatimiento de los niveles piezometncos obedece a

la extracción de agua de los mantos permeables para fines de consumo humano

Por decadas, la llamada Zona del Lago ha sufrido hundimientos provocados por la

extracción de agua del subsuelo, los estratos más afectados son las arcillas compresibles de

origen lacustre que conforman las senes arcillosas supenor e inferior, las condiciones

hidráulicas del subsuelo en el sitio del proyecto se presentan en la Figura 8

En base a estudios mas completos y detallados se concluyo que no se detecto un nivel

freático como tal, sino un manto de agua colgado entre 5 y 13m de profundidad, por lo que

se decidió que se requenna abatir las aguas a partir de estos niveles (ver tema 5.7)

Asi mismo, como parte de los estudios geotécmcos, para definir la capacidad de carga del

estrato de apoyo y la capacidad de tension de las púas se realizaron pruebas de carga in situ

con tecnología de punta, mediante las pruebas llamadas Osterberg load Cell Installation,

(Ver Capitulo III) Basándose en esta prueba se diseño la cimentación y los procedimientos

constructivos, donde destaca lo siguiente se construyeron 252 pilas de 1 0, 1 20,1 50m de

diámetro, desplantadas en los depósitos profundos

2.3 Estudio realizado para la construcción de las pilas de cimentación<1)

Para revisar el desplante de las pilas de la Torre se consideraron los siguientes aspectos

• la transferencia de carga de una pila ocurre primero por fricción y después por

punta Este es un fenómeno comprobado, dado lo cual la gran mayoría de las

cimentaciones profundas disipan su carga por fricción mas que por punta

• En el caso de la ciudad de Mexico la extracción de agua de los mantos acmferos

provoca el abatimiento de las presiones de agua del subsuelo, causando el

hundimiento regional

17

• Este hundimiento origina que en las cimentaciones profundas se produzcan cargas

parásitas o fricción negativa, que diminuyen su capacidad de carga útil, produciendo

diferentes efectos en las estructuras, en la mayoría de los casos esta fricción

negativa hace que las cimentaciones penetren en el estrato de apoyo, pero en otras

ocasiones pueden producir la falla estructural del elemento de cimentación

• La fricción negativa actúa mas severamente en los elementos penmetrales de la

cimentación que en los interiores

• Para el caso de la Torre la construcción de sus sótanos requirió de una excavación

del orden de los 16m de profundidad, con lo cual el subsuelo que se localiza debajo

de la Torre tendrá una descarga del orden de las 22 ton/m Esta descarga producirá

una expansion del subsuelo la cual no se recuperara por el efecto de la construcción

del edificio, y cuando mucho recibirá temporalmente el peso de la losa de

cunenlacion durante su construcción, por lo que el subsuelo quedara con una

descarga neta del orden de las 16 ton/m2, con lo cual la expansion a largo plazo

contrarrestara el efecto de hundimiento producto de la perdida por abatmnento de

las presiones del suelo

• Esta descarga neta de 16 ton/m2 creara una expansion a largo plazo que no pemmüra

que las pilas reciban el efecto de las cargas que por fricción negativa produce el

hundimiento regional

• Por lo tanto el efecto de la fricción negativa no se tomo en cuenta en el diseño de las

pilas de la torre

(1) tgc geotecnia s.a. de cv

18

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Figura 8.- Condiciones hidráulicas

19

C A P I T U L O III.

Pruebas de Carga en Pilas para el Diseño de la Cimentación de Torre

Ma>or.

La ejecución de pruebas de carga en cimentaciones profundas, constituye una practica poco

frecuente de la ingeniería geotecmca para la verificación de los parámetros y métodos

empleados en el calculo en la predicción de la capacidad de carga de cimentaciones

profundas, a pesar de los beneficios que pueden esperarse de ellas

En el presente articulo se presentan los trabajos desarrollados en las pruebas de carga

ejecutadas en las pilas de cimentación de un edificio de 226 m de altura, localizado en la

Ciudad de Mexico Se describen los preparados realizados para la construcción de las

pilas de prueba y las de reacción, los elementos constituyentes de la estructura de

transmisión de las cargas, la msfrumentacion de apoyo para la observación del

comportamiento de las pilas y los resultados obtenidos en dos senes de ensayos

Las pruebas de carga lealizadas en pilas se efectuaron inmediatamente después de la

demolición de los edificios existentes y de la limpieza del terreno estas etapas se

mencionaran en Procesos constructivos de la Cimentación Profunda (ver capitulo IV).

3.1 Construcción de pilas de prueba

Las Pilas de Prueba fueron construidas conforme a las especificaciones del proyecto Se

determino construir dos púas de prueba de diferentes diámetros y desplantadas a diferentes

profundidades

20

3.1.1 Pila de prueba PA

La pnmera fue construida en un diámetro de 60 cm con su punta localizada a la

profundidad de 34 m con respecto al nivel del terreno natural, la cual se denomino PA

La pila de prueba se construyo "in situ", mediante la perforación del terreno, la colocación

del acero de refuerzo y el colado de concreto con tubería Treime Para la estabilización de

las paredes de la perforación se utilizó ademe hidráulico a partir de polímero Ademas, con

el objeto de eliminar durante la prueba de carga los efectos de adherencia-fricción en la

zona en donde quedaran alojados los sótanos y estacionamientos del proyecto, se mstaló

dentro de la perforación realizada para la pila de prueba un ademe metálico hasta la

profundidad de 16 m (Foto 7).

A continuación se describe el proceso constructivo empleado en las pilas de prueba

3.1.1.1 Colocación del armado y de la instrumentación de la Pila de

Prueba PA

Simultáneamente a la realización de las perforaciones, se habilito en superficie el armado

de la púa de prueba siguiendo los hneamientos del proyecto (Foto 8)

Los instrumentos de medición basados en deformimetros de cuerda vibrante adosados a

varillas de acero, se fijaron mediante alambre al propio armado de refuerzo estando este en

posición horizontal sobre la superficie del terreno, y ademas, todos los cables fueron

llevados hasta lo que sería el extremo supenor de la pila (Foto 9)

Las profundidades de instalación de estos instrumentos fueron 2 deformimetros localizados

a 33 40 m, 2 a 25 m y 2 mas a 16 5 m Asi, cuatro de los instrumentos quedaron colocados

en el tramo supenor del armado y los dos restantes en el tramo inferior Adicionalmente, en

esta fase se colocaron los tubos de acero galvanizado para alojar los extensómetros de barra

o telltales Los primeros transductores empleados son todos del tipo eléctrico, atendiendo a

21

la necesidad de un monitoreo automático, a su confíabilidad, a su costo y a !a facilidad para

la toma de lecturas

Foto 7.- Ademes metálicos utilizados en la pila PA

Se propuso un sistema que incluye celdas de carga y defonnimetros de tipo eléctrico-

resistivo, asi como deformunetros de cuerda vibrante Los primeros tienen como principio

de medición el cambio en la resistencia que experimentan finísimos filamentos metálicos

pegados en un diafragma o en la superficie de! elemento por estudiar, ante las

defonnaeioTies que imponen los esfuerzos aplicados, y los segundos basan su medición en

los cambios de la frecuencia de vibración que expenmenta una cuerda como resultado de

los desplazamientos que sufren sus extremos Con los deformimetros se pretende medir las

deformaciones tanto del acero de refuerzo como del concreto en las pilas

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Foto 8.- Habuitado del acero de refuerzo

Foto 9.- Defoimimctros eléctricos de cuerda vibrante instalados en el armado de la pila

23

lina \e7 terminada la períoracion se mtiodujn el armado de la pila presamente habilitado

en los dos tramos antenormente descritos, utilizando la grúa > una armadura especial de

izamiento para evitar la flexion del acero de refiíerzo (Ver Fotos 7 j 10)

Como medida de verificación del conecto fimcionamiento de los defomumetros electueos,

se efectuaron lecturas de los instrumentos a distintos intervalos durante todo el proceso de

colocación de ac«ro dentro de la perforación y posíenore'? a el

foto 10.- Izaje del armado de la pila instrumentada

24

Por lo que respecta a las tuberías de acero galvanizado para lo? extensometros de barra

(telltales), durante las maniobras sus extremos se mantuvieron sueltos en una longitud de

aproximadamente 6 m, con la finalidad de facilitar las uniones, efectuar los ajustes y lograr

la coincidencia de los tubos Las conexiones se realizaron mediante "copies" Una vez

unidos los segmentos de tubena galvanizada, se procedió a sujetar los tramos sueltos al

armado de la pila mediante amarres con alambre (Foto 11)

Foto 11 - Conexiones de ios 2 tramos del armado de la pila

25

3.1.1.2 Instalación de! sistema de anclaje en !a pila de prueba pA

Para la instalación del sistema de transmisión de las cargas, fue menester primeramente

efectuar !a demolición del concreto supenor de la pfla de prueba de 60cm de diámetro, la

que se realizo manualmente, cuidando en todo momento de no dañar m los cables de los

deforaumetrob de cuerda vibrante, m los tubos de acero galvanizado para alojar los

extensómetros de barra o telltales La demolición se realizo hasta la profundidad de 1 4 m

por abajo del nivel del terreno natural (Foto 12) Posteriormente se colocaron las cuatro

anclas de acero, provistas en sus extremos mfenores de conectores a partir de placas 5-

tuercas de sujeción, y se realizo el colado de la cabeza de la pila, empleando una

dosificación cara garantizar una resistencia del concreto de 250 kg/cm"

Foto 12.- Demolición de la cabeza de la pila de prueba PA

3.1.2 Pila de prueba PB

El proceso de construcción de esta pila de prueba fue similar al anteriormente descrito, con las siguientes variantes.

• El diámetro de la pila de prueba fue de 70 cm.

• A los efectos de colocar el sistema de aplicación de las cargas en la pila y evitar

daños en los armados y los instrumentos durante las maniobras, además del acero de

refuerzo convencional, me especificada la utilización de una estructura metálica

longitudinal a ser alojada en el cuerpo de la pila, consisteiile en 2 soleras cada una

con una sección transversal de 30 cm de lado y 7.5 cm de espesor, unidas entro sí

por placas metálicas soldadas y espaciadas uniformemente. (Foto 13)

• En el extremo inferior de la estructura metálica fueron provistos los elementos para

la colocación del dispositivo de aplicación de las cargas en la punta de la pila (celda

Osterberg), y para efectuar la inyección de contacto posterior. (Foto 14)

Foto 13.- Detalle del armado y construcción de la pila PB

Foto 14.- Aspecto de ensamble terminado del armado con la ceida osterberg de la pila PB

5.2 Conslrucciún de las pilas de reacción

La construcción de las 4 pilas de reacción, también de 60 cm de diámetro y de 34 m de

profundidad, se realizó de manera similar al de la púa de prueba PA, con excepción de la

instalación de los instrumentos, y de los ademes profundos

3.2.1 Construcción de las trabes de concreto de liga con las pilas de

reacción

Después de coladas las pilas, se realizó la excavación, e! armado y el colado de las trabes

de liga que unen las cabezas de las pilas de reacción en ambos lados de las de prueba Se

dejaron embebidas en el concreto de las trabes, 16 anclas de acero de alta resistencia (Fy =

4570 kg/cm2) y 35 mm de diámetro nominal, que postenormente fueron utilizadas como

elementos de reacción en la prueba sobre la Pila de Prueba de 70 cm de diámetro

En la Figura 9, se muestra el arreglo empleado en la construcción de las pilas de prueba,

las de reacción y las trabes de concreto reforzado para la transmisión de cargas

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DETALLE 1

Figura 9 - Arreglo empleado en la construcción de las pilas de prueba y de reacción.

33 Pruebas de carga realizadas en las pilas de cimentación

Se realizaron cuatro pruebas de carga en dos fases

En la primera fase se realizó una prueba a la tensión, en la Pila de prueba de 60 cm de

diámetro PA, desplantada a 34 m de profundidad con su ademe metálico hasta 16 m de

profundidad, a modo de eliminar los efectos de adherencia o fricción lateral en esa longitud.

Z ^

la que corresponde a la profundidad del cajón de cimentación de! proveció. La Foto 15

muestra el aspecto general de las instalaciones.

En la segunda tase las pruebas se efectuaron en la pila de prueba PB, desplantada a 34 m de

profundidad, pero en este caso de 70 cm de diámetro. Ahí se realizó una prueba de carga

por punta, una por adherencia lateral, y una más combinando los efectos de adherencia más

punta. El aspecto de esos trabajos se muestra en la Foto 16. Estas pruebas de la segunda

fase se realizaron en coparticipación con la empresa Loadtest Inc., de los Estados Unidos.

Las Figuras 10 y 11 muestran los esquemas de los sistemas de carga empleados, así como

de las estructuras de reacción.

Foto 15.- Aspecto de las instalaciones de la prueba de carga en la pila de prueba PA

30

Foto 16.- Aspecto de las instalaciones de la prueba de carga en la pila de prueba PB

33.1 Instrumentación aplicada para la medición de los desplazamientos y

deformaciones unitarias

Ambas Pilas de prueba PA Y PB, fueron instrumentadas en las cabezas mediante

micrómetros asentados en una estructura de soporte y recubierta con un aislamiento térmico

a partir de fibra de vidrio y papel aluminio, (Foto 17). Las puntas de esos instrumentos se

apoyaron sobre vidrios Se colocaron adicionalmente micrómetros en los puntos de

ubicación de los extensómetros de barra a lo largo del cuerpo de las pilas (telltales), (Foto

18). Como ya se indicó, también fueron instalados deformimetros eléctricos de cuerda

vibrante a lo largo de los fustes de las pilas, (Foto 19).

31

Foto 17- Detalle del apoyo de la estructura de referencia para los instrumentos

Foto 18- Detalle de los instrumentos en la cabeza de la pila de prueba

32

Foto 19.- Deformímetros eléctricos de cuerda vibrante instalados a lo largo del fuste de las

pilas probadas.

El programa de observaciones durante las pruebas incluyó además nivelaciones

topográficas apoyadas en bancos de nivel fuera de la influencia de la zona de las pruebas,

(Foto 20), en conjunto con las mediciones de los desplazamientos de las cabezas de las

pilas tomadas mediante una cuerda de referencia tensada y fijados también sus extremos

fuera de la zona de influencia de las pruebas, (Foto 21).

Foto 20- Control topográfico realizado durante la ejecución de las pruebas de carga

33

Foto 21.- Las mediciones incluyeron las de los desplazamientos de las cabezas de las pilas

mediante una cuerda de referencia

ESTRUCTURA DE FEACOÓN

TACÓN METÁLICO DE TUBO

PL04OX3J1

NWXWX

SUPERFICE ESCARIFICADA-

TRABES DE CONCRETO

GATOS DE 200 TON

UORTHtOCON ADITIVO ESTABILIZADOR DE VOLUMEN

PRUEBA DE CARGA EN TENSIÓN EN LA PILA PA

VISTA FRONTAL

Figura 10.- Sistema de transmisión de cargas para la prueba en la pila PA

34

CELDA OSTERBERG SUPERIOR

AcoLcm i! 0 ^¿ 'Si i £•

JESTABIUZADOR

PRUEBAS DE CARGA EN COMPRESIÓN EN LA PILA P VISTA LATERAL

B

Figura 11.- Sistema de transmisión de cargas para la prueba en la pila PB

33.2 Equipos para la aplicación de las cargas y su registro

Para el caso de la Pila de Prueba de 60 cm de diámetro PA, la aplicación de las cargas ñie

realizada mediante 2 gatos hidráulicos cada uno con capacidad de 200 ton, los que fueron

previamente calibrados en el laboratorio en conjunto con la bomba hidráulica que los

accionó. Los gatos se apoyaron en dos bases en los extremos de la viga de transmisión.

35

(Foto 22) Los gatos fueron acoplados a una sola línea hidráulica mediante conexiones

múltiples. En la prueba las cargas aplicadas se registraron mediante el manómetro de

presión dispuesto en la bomba hidráulica, y en los manómetros de los mismos gatos

hidráulicos (Foto 23).

Para la Pila de prueba de 70 cm de diámetro PB, las cargas fueron aplicadas en la punta

mediante la instalación de una celda hidráulica tipo Osterberg de 600 ton de capacidad,

incluyendo 2 extensómetros eléctricos (Foto 24), para registrar los desplazamientos en esa

ubicación. La celda fue accionada mediante una bomba eléctrica de alta presión (10,000

psi).(Foto25)

Foto 22.- Sistema de aplicación de cargas en la pila de prueba PA

36

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Foto 23- Bomba hidráulica de accionamiento de los gatos en la prueba de la pila PA

Foto 24.- Sistema de aplicación de las cargas y registro de deformaciones en la punta de la

pila de prueba PB

37

Foto 25 - Bomba hidráulica de accionamiento de las celdas osterberg en la prueba de la pila

PB

Además de la celda Osterberg localizada en la punta de la Pila de Prueba de 70 cm de

diámetro PB, fue utilizada otra de mayor capacidad, de hasta 1200 ton, la que se colocó en

la cabeza de ese elemento, a modo de registrar el mecanismo de transferencia de cargas

entre la cabeza y la punta de la pila. Para aplicar las cargas en la prueba de la adherencia

lateral, y en la que se combmó los efectos de adherencia y punta simultáneamente. (Foto

26)

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Foto 26.- Celda osterberg en la cabeza de la pila de prueba PB

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3.3.3 Pruebas de carga sobre la pila PB

Las pruebas de carga sobre la Pila PB, fueron realizadas empleado celdas Osterbeig como

dispositivos de aplicación de las cargas, instalándose una celda en la punta de la pila de

prueba, y la otra en su cabeza

Accionando la celda Osterberg localizada en la profundidad de desplante de la pila, se

ejecuto la primera prueba determinándose Ja capacidad de carga por punta Postenormente

se permitió el flujo del fluido en la celda de la punta y se acciono la celda supenor en la

cabeza de la pila, para determinar la capacidad de carga por adherencia lateral Finalmente.

en la ultima prueba se determino de manera combinada la capacidad de carga por

adherencia lateral mas la capacidad de carga por punta Lo antenor ftie posible cerrando de

nuevo el flujo de la celda inferior y aplicando la carga con la supenor

3.4 Resultados obtenidos de las pruebas sobre las pilas de carga

3.4.1 Resultados de la prueba de carga a tensión sobre la pila PA

La prueba de carga a la tension en la Pila PA se realizó en dos ciclos En el primer ciclo, se

aplico una carga total al sistema de 175 ton, en incrementos cada uno de 17 5 ton, una vez

alcanzada la carga de 175 ton, se realizaron decrementos de 43 8 ton, correspondientes al

25% de la carga maxima aplicada en este ciclo Tanto los incrementos como los

decrementos de carga de este primer ciclo, se realizaron en lapsos de 1 hora

En el segundo ciclo, la maxima carga aplicada fue de 245 ton, equivalente al 75% del límite

de fluencia de las anclas instaladas en la cabeza de la pila para lograr la transmisión de las

cargas

Los incrementos de carga de este ciclo también fueron de 17 5 ton, siendo los dos primeros

decrementos de 61 3 ton, y los dos restantes de 70 5 y 52 ton. respectivamente Las cargas

de cada uno de los mcrementos y decrementos de carga se mantuvieron poi lapsos de 2

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horas verificando que las velocidades de deformación no excedieran el \alor especificado

de 0 25 mm/hora, antes de proceder a modificar las cargas aplicadas

En este segundo ciclo, una vez alcanzada la carga maxima de 245 ton, esta se mantuvo por

un penodo de 12 horas, al termino del cual se venfico también que no se excedía la

restricción en la \elocidad de deformación de 0 25 mm/hora

Duiante este lapso de aplicación de la maxima carga de 245 ton, no se manifestaron efectos

que evidenciaran cambios en el comportamiento deformacional, indicativos de una falla

inminente por adherencia lateral entre el fuste de la pila y el subsuelo Cabe mencionar que

a partir de la carga aplicada de 192 5 ton, si fueron evidentes agrietamientos en el concreto

en la cabeza de la pila, en las zonas en donde se localizaban las anclas empleadas para

aplicar las cargas de tension

La Figura 12 muestra la gráfica de las cargas aplicadas en la cabeza de la pila con respecto

a las deformaciones registradas

El desarrollo observado de las deformaciones unitarias registradas mediante los

defornumetros de cuerda vibrante a lo largo de fuste de la pila probada, en relación con las

cargas aplicadas en la cabeza del segundo ciclo de cargas Se aprecia un cambio notable en

el comportamiento de la pila para deformaciones unitarias Este cambio en el

comportamiento de las deformaciones unitarias registradas en los defornumetros eléctricos

localizados a las profundidades de 16 5 y 25 m, y se atribuye a efectos de agrietamiento del

concreto de la pila por las cargas en tension aplicadas (Foto 27)

Por otra parte, en la Figura 13 se presenta el comportamiento registrado mediante los

extensometros de barra o telltales En ella puede apreciarse que los efectos de deformación

en el fuste de la pila no fueron significativos por abajo de la profundidad de 25 m, aun para

la maxima carga aplicada de 245 ton

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Foto 27.- Toma de lecturas de los defomumetros de cuerda vibrante en la prueba de la pila PA

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DEFORKACION ASCENOENTl PROMEDIO REGISTRADA LA CABEZA DE LA PILA

(mm)

Figura 12 - Gráfica cargas vs deformaciones registradas en la prueba de la pila PA

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DEFORMACIONES ASCENDENTES REGISTRADAS EN LOS EXTENSÓMETROS DE BARRA (mm)

s valores graticados corresponden ultiman lecturas de cada incremenío •nento de carga

] 1

Figura 13.- Deformaciones registradas en los extensómetros de barra en la pmeba de la

pila PA

3.4.2 Resultados obtenidos de las pruebas de carga aplicadas a la pila PB

3.4.2.1 Resultados de la prueba de carga por punta

La determinación de la capacidad de carga por punta fue realizada en dos ciclos de carga

La Figura 14 muestra el comportamiento observado de carga aplicada mediante la celda

Osterberg inferior, en relación con las deformaciones registradas en los transductores

eléctricos de desplazamiento instalados en la profundidad de desplante La carga aplicada

en el primer ciclo fue de 169 ton, sin la ocurrencia de falla En el segundo ciclo de cargas,

se determino una capacidad de carga ultima de 250 ton con un desplazamiento acumulado

de 140 mm

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DEFORMAaONES REGISTRADAS CON LOS EXTENS0METR0S ELÉCTRICOS tH LA CELDA OSTERBERG INFERIOR

(mm)

Figura 14.- Curva carga - deformación obtenida en la prueba de punta en la pila PB

44

3.4.2.2 Resultados de la prueba de carga por adherencia lateral

Una vez concluida la prueba de carga por punta, se determino la capacidad de carga por

adherencia lateral La carga maxima aplicada al sistema mediante la celda Osterberg

supenor resulto de 836 ton, con una deformación de 26 mm a la falla La Figura 15

muestra el comportamiento de las cargas aplicadas contra las deformaciones registradas,

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DEFORMACIONES REGISTBADAS EN LA CABEZA DE LA PILA (mm)

Figura 15.- Curva carga - deformación obtenida en la prueba de adherencia lateral en la pila PB

4S

3.4.2.3 Resultados de la prueba de carga combinando los efectos de

adherencia lateral más punta

La tercera prueba de carga combinando los efectos de adherencia lateral mas punta, se

realizo en dos ciclos de carga En el pnmer ciclo, fue aplicada una carga maxima al sistema

de 540 ton, pro\ ocando una deformación de 9 mm en la cabeza de la pila sin indicios de

falla En el segundo ciclo se piovoco la falla a una carga maxima de 1000 ton

correspondiente con una deformación de 28 mm No obstante, al mantener la carga aplicada

en la magnitud de 900 ton, pudo apreciarse un cambio muy notono en el comportamiento

defonnacional de la pila El efecto anteriormente descrito se observa claramente en la curva

carga - deformación que se muestra en la Figura 16

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Figura 16.- Curva carga - deformación obtenida en la prueba combinada de adherencia lateral y punta, en la pila PB

46

C 4 P I T U L O IV.

CIMENTACIÓN PROFUNDA UTILIZADA EN LA 1 ORRE MAYOR.

En este capitulo se mencionaran los procedimientos constructivos de la cimentación

profunda para la Torre Ma\ or, asi como la instrumentación utilizada para el monitoreo de

las edificaciones vecinas a la obra \ su comportamiento durante los trabajos de cimentación

profunda

4.1 Entorno vecino de la obra

En cuanto a las características de las colmdancias tanto al oriente como al poniente existen

edificios cuya cimentación esta en contacto con el muro perunetral del cajón, al norte del

predio hay otros edificios pero se encuentran separados por la calle de Rio Ato\ ac y por lo

que respecta a la colmdancia sur únicamente se tiene la vialidad de Paseo de la Retorma

Los edificio0 dp 'a colmdancia onente cuentan con cmco niveles en promedio y todos

tienen cimentaciones superficiales, ademas de ser los mas antiguos son los mas

deteriorados y antes de comenzar la obra presentaban desplomes notónos a simple vista

(Foto 28)

INMUffiLEB

Foto 28.- Edificios colindantes

47

4.2 Procesos constructivos de cimentación profunda

4.2.1 Proceso de demolición

La demolición compiendio las edificaciones existentes en el predio, construidas entre 1940

\ 19^0 Se tiato de un edificio de oficinas de cmco niveles, una guardería del Instituto

Me\icano del Seguro Social (IMSS) \ el antiguo Cine Chapultepec (Foto 29) Ademas,

hubo que demoler diversos elementos que formaban parte de la cimentación de los edificios

antenores. extraer pilotes de madera existentes en el predio y hacer una excavación

preliminar para demoler las cimentaciones (Foto 30) Ademas, como parte de la

negociación con el 1MSS para la adquisición de su predio, se convino que Reichmann

International provectara v construyera una guardena, en un lugar ceicano Los tres edificios

tueion demolidos en sesenta y seis días El volumen excavado fue de 6,564m''

aproximadamente (Foto 31)

Foto 29.- Edificaciones antenotes en el predio

48

Foto 30.- Extracciop de piloies de cimcntai.iones anunores

Foto 31.- Edificios demolidos \ linipiez.1 del teneno

4

4.2.2 Brocales o muros guía.

La excavación se inicio por medio de un brocal, obra provisional que sirvió de guía para

iniciar los trabajos de excavación tanto del muro Milán como de los muros pantalla

(tablaestacas). El equipo utilizado fue un equipo guiado (cortadora o almeja) acoplado en

una grúa sobre orugas. Los brocales se ubicaron en el'perímetro de las colindancias del

predio, así como en la parte central los cuales delimitaron las etapas de excavación

(Fig. 17). Los brocales fueron de concreto armado, con varillas del No. 3 y concreto de

resistencia de fe de 200 kg/cm2. sus dimensiones son de 30 x 50 cm., y 1.30 m de

profundidad (Fíg. 18).

En la Foto 32 se aprecian la Construcción de los Brocales.

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Muros Guía (Brocales)

Muros Guía (Brocales)

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Figura 17.- Ubicación de muros guía (Brocales)

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Figura 18.- Sección constiuctiva del brocal

Foto 32.- Construcción de brocales

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4.2.3 Muro mitán o muro perimetral.

Para la contención del empuje de tierras alrededor del área por excavar, se construyo un

muro ademe perimetral de 60 cm. de espesor y 21 m. de profundidad empleando la técnica

de Muro Milán.

El muro Milán es un muro de concreto armado construido en el perímetro del predio, para

crear una pantalla impermeable evitando el flujo del agua hacia las áreas de trabajo

protegiendo ¡os predios vecinos durante el proceso de excavación de posibles

asentamientos o vibraciones ocasionadas por la obra. La construcción del muro Milán se

realizó en zanjas excavadas justo antes de colocar cada muro, lo cual garantiza la

estabilidad de las paredes de la excavación, la cual se realizó entre los muros guía

(Brocales). (Fig. 19)

Como se menciono anteriormente sus dimensiones van desde los 4.0 m a los 6.5 m, un

espesor de 0.60 cm. y una profundidad de 21 m a partir del nivel de calle. Dejando una viga

metálica ahogada en cada junta. Las vigas mencionadas sirvieron también para soldar a

ellas los elementos estructurales del sistema de apuntalamiento. (Foto 33)

Los paneles de menor longitud se emplearon en la colindancia oriente, sobre la calle de Rió

Elba que fueron de 1.0 m, para tener un mayor control de la estabilidad de la zanja

excavada para el muro Milán y causar menor afectación a los edificios vecinos.

Antes de comenzar los trabajos en dicha colindancia, se construyo un muro de protección

de las cimentaciones vecinas, que después quedo adosado al muro Milán, debido a que esta

fue una zona de alto riesgo de edificios colindantes.

En total se colocaron 57 tableros, los cuales delimitaron el predio en su totalidad.

52

21 mts

Figura 19.- Sección constructiva muro milán

El equipo utilizado para la excavación fue un equipo guiado acoplado en una grúa montada

sobre orugas link belt (cortadora o almeja) (Foto 34 y Fig. 20). Para la estabilización de las

paredes del terreno durante el proceso de excavación se utilizó lodo bentonítico (fabricado

con bentonita sódica, cemento 120 Kg./m' y agua potable traída en pipas) y para la

limpieza del fondo del mismo se utilizo el método de airlift. El acero de refuerzo fue

habilitado "in situ", con varillas de los Nos. 4, 5, 6 10 y 12, con conectares mecánicos o

mufas en los traslapes. (Foto 35)

El material que se extrajo del equipo guiado (cortadora o almeja), fue depositado

directamente sobre los camiones que lo retiraban de la obra. La colocación del acero de

refuerzo (Foto 36) y del concreto se realizó inmediatamente después de terminada la

excavación. El concreto premezclado con una resistencia f e = 280 Kg./cm , fue colocado

con el método de tubo tremie, para evitar la segregación. (Foto 37)

Muro Guía o Brocal

Muro Perimetral

Terreno

Foto 33.- Viga junta de muro milan

Foto 34 - Almeja hidráulica

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a Figura 20.- Maquinaria y equipo empleado en el proceso de excavación de los tableros del

muro milan

Foto 35.- Armado del muro imlan

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Foto 36.- Equipo utilizado para e' izado del muro milan

Foto 37.- Tubería del sistema tremie

16

4.2.4 Pilas de cimentación.

La cimentación profunda del edificio esta constituida por 252 pilas de concreto armado,

desplantadas entre los 34 y 60m de profundidad y repartidas en el piedlo según el proyecto y

sus especificaciones De las cuales 91 son de 1 0 m de diámetro, 30 de 1 20 m > 131 de

1 50m las primeras púas desplantadas fueron aquellas que se localizan en el peiimetro,

continuando con las de la zona central y finalizando con las que se ubican en la zona norte y

sur

El procedimiento de construcción consistió en realizar la perforación en el terreno hasta

alcanzar la profundidad deseada, mediante una maquina rotatoria Soilmec Modelo RT3-S,

provista de un bote perforador, acoplada a una grúa Link Belt Modelo LSI08 (Foto 38)

Durante la perforación, se coloco en su interior ademe hidráulico (lodo bentomtico similar

al utilizado en la construcción del muro Milan), manteniendo el nivel del fluido a una

distancia de 40 cm Por debajo de la superficie del teireno natural Las perforaciones paia

las pilas fueron estabilizadas en los primeros 5 m, con ademes metálicos recuperables, los

cuales cumplían también la fimcion de servir como guia al inicio de la perforación, Para

verificar la profundidad de la perforación, se utilizo una sonda metálica con marcas en su

cable a cada metro

Al termino de las actividades de perforación, el material extraído fue retirado del sitio de

trabajo, tiansportandolo al tiro designado

La verticalidad del equipo de perforación, se controlo continuamente utilizando dos

plomadas de hilo apoyadas en bases de varilla, distanciadas adecuadamente de la maquina

Las plomadas se situaron en sendas lineas perpendiculares cruzando el eje del barreno

Finalmente se verifico con la sonda la profundidad total de la pila v que el fondo de la

perforación estuviese libre de azolves, precediéndose a efectuar sucesivamente la limpieza

con el bote de perforación y nuevas verificaciones de la ausencia de azolves hasta cumplir

los requerimientos del proyecto

Para limpieza del fondo de la pila se empleo el mismo método airlift utilizado durante la

construcción del muro Milán Simultáneamente a la realización de las perforaciones, se

habilito en superficie el armado de las pilas, con varillas de los Nos 10 y 12, utilizando

también las mufas como elementos de union (Foto 39)

El acero de refuerzo y el concreto se colocaron inmediatamente después de terminada la

perforación de cada pila, esto para garantizar la estabilidad de la perforación

Luego del colocado del acero de refuerzo dentro de la perforación (Foto 40), se procedió a

descender los tramos de tuberías tremie de 8'* de diámetro para efectuar el colado de las

pilas, suministrando concreto premezclado de fc=280 kg/cnf (Foto 41), el extremo

inferior de la tubería de colado se descendió hasta un nivel de 30 cm amba del fondo de la

excavación Durante el colado se tuvo el cuidado de mantener ahogada la tubena Tremie un

mínimo de 1 m dentro del concreto para evitar la segregación y la contaminación del

concreto

Durante el colado, el lodo bentonítico estabilizador de la perforación que era desalojado por

el concreto fresco, fue bombeado hacia un tanque de almacenamiento en la superficie, para

su deposición postenor

Una vez terminado el colado de la pi'a, se procedió de inmediato a extraer toda la tubería

Trerme utilizada en la operación

En la Figura 21. se muestra la sección constructiva de las Pilas de cimentación y la

ubicación de las mismas en el predio

58

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Foto 39.- Habilitado del acero para las pilas en el predio

Foto 40.- Maniobras de izaje del armado paia las pilas de cimentación

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Foto 41.- Colado de las pilas con tubena tremie

60

mas. Ubicación: Total 252 Pilas

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Sección constructiva de oilas:

Terreno

Relleno

Capa Dura

1.00 a 1.50 mts I 1

34 A 60 mts aprox.

40 mts aprox.

Figura 21

4.2.5 Tablaestacas.

Son elementos prefabncados (hechos en planta y transportados a la obra), de concreto

f c-250 kg/cm y acero de refuerzo pretensado, construidas en secciones de 0 6 m x 1 0 m

x 21 0 m fueron muros pantalla que delimitaron las etapas A, B y C de la excavación, la

cual se realizo entre los brocales con el equipo guiado (Fig. 22) y, de manera similar al

Muro Milan, estabilizadas con lodo bentonitico Postenormente a la excavación se

hincaron utilizando las grúas Grove (Foto 42)

En total se hincaron 168 tabletas precoladas, que se utilizaron para el troquelamiento de las

zonas de excavación

Foto 42.- Colocación de tablestacas precoladas

62

Muro Milán y Tablaestecas.

Ubicación:

RIO ATOYAC ai;::iil.«;^>gr:-.l:..l'Vl-.:.^..-tl"i;:.i.-.^':l.^ll..:«l:::.:.ifc:l::^::i.i:l.y

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MFRO MILAN "

1 ZONA

AV PASEO DE LA REFORMA

RIO ELVA

Figura 22.- Ubicación de los muros pantalla (tablaestacas) y el muro milan

4.2.6 Excavación y troquelamiento.

La losa de cimentación se inicio por la excavación correspondiente Para ello, el terreno se

dmdio en tres zonas, las cuales se abordaron en tres etapas La primera etapa correspondió

a la zona central del terreno o "A"', la segunda etapa correspondió a la zona sur o "B" y la

tercera etapa correspondió a la zona norte o "C" El volumen total aproximado de la

excavación fue de 98,000m3, retirados en camiones de volteo de capacidad en promedio de

1 Om , por lo que se realizaron cerca de 10,000 viajes (Foto 43)

63

Foto 43.- Zonas de excavación central (A), sur (B) y norte (C)

> Excavación y apuntalamiento de la zona central o "A"

La excavación y el apuntalamiento se inicio en la zona central o "A" extendiéndose hacia

el oriente y el poniente, entre taludes de inclinación 2 1 horizontal a vertical Cuando las

condiciones de estabilidad del terreno lo requirieron, se habilitaron bermas en la superficie

de los taludes La excavación se hizo en franjas, con anchos medidos en el fondo y en

sentido onente - poniente, de 9 Sin a 18 Su disposición en planta fue diferente en cada

zona Si bien en los tres hubo troqueles perpendiculares a los muros ademe (Muro Milan),

en la parte central, también se colocaron troqueles diagonales o 'patas de gallo' en las

cabeceras (Fig. 23) Aquí, los troqueles perpendiculares fueron recibidos por vigas

madrinas soldadas sobre las tablaestacas (Foto 44)

64

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Figura 23.- Planta de ¡a disposición de troqueles

6^

Foto 44.- Vista del apuntalamiento empleado en la zona "A" de exca\ ación

La construcción de la losa de trabajo o "plantilla'' se efectuó tan pronto como en el fondo

de la excavación se alcanzo el ni\el de desplante. Después se continúo con la construcción

de la losa de cimentación o de fondo, las columnas y las losas macizas de entrepiso. La

excavación de una segunda franja solo se inicio cuando en una primera franja ya se había

construido la losa de fondo. De la misma forma, la excavación de una tercera franja se

realizo cuando en la primera franja ya estuviera construida la losa de entrepiso inmediata

superior y cuando en la segunda franja ya estuviera construida la losa de fondo y así

sucesivamente (Foto 45). El paso siguiente fue la estructuración progresiva de cada una de

las franjas.

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Foto 45.- Secuencia de exca\ ación y troquelarmento

Excavación y apuntalamiento de la zona sur o "B"

La excavación de la zona sur o "B ' se inicio en la franja central aplicando los mismos

criterios que se aplicaron en la zona "A" Aquí la excavación solo se inicio hasta que en la

zona "A ' la estructura alcanzo el nivel de banqueta de su primera franja excavada

(Foto 46) En esta etapa se instalaron cinco niveles de troqueles en los niveles que se

indicaron en el proyecto (Foto 47)

67

Foto 46.- Panorámica de la excavación de la zona sur o Zona '"B"'

Foto 47.- Sistema de troquelarmento empleado en la zona "B"' de excavación

uP

> Excavación y apuntalamiento de la zona norte o " C

La excavación de la zona norte o "C" se inicio en la franja central con los mismos criterios

que se consideraron en las zonas "A" y "B" Aquí la excavación se inicio cuando en la zona

"B" (sur) la estructura alcanzo el nivel de banqueta (Foto 48), en su primera franja

excavada. Se instalaron cuatro niveles de troqueles en los niveles que se indicaron en el

proyecto. También se colocaron troqueles adicionales de celosía (Foto 49). como sucedió e

la zona "A"', debido a la necesidad de tener las grandes grúas muy próximas al muro milán

de la colindancia norte, obligados por las limitaciones de espacio en la calle de Río Atoyac.

Asi que se construyó una trabe de borde provisional, que permitió colocar un nivel

adicional de troqueles que partían de ella y se apoyaban inclinados en el lado opuesto, sobre

la viga madrina del primer nivel de troqueles. En la Fig. 24 se muestra el acomodo final de

los elementos utilizados para la cimentación profunda.

Foto 48.- panorámica de la excavación de la zona "C"

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Foto 49.- Sistema de troquelarmento empleado en la zona "C':

70

Figura 24.- Arreglo final en planta de las pilas de cimentación, los muros milan

penmetrales, y los muros tablaestacas, auxiliares delimitantes de las zcnas de excavación

de los sótanos del edificio

71

4.2.7 Losa de cimentación o de fondo.

La losa de cimentación tiene un espesor variable de 1 40 a 2 80 m se construyo en etapas,

con concreto de f c=280 kg/cm2 y revenimiento de 14 cm bombeable El volumen total del

concreto empleado ñie de 12,572 m1 en el acero de refuerzo se emplearon 1,500 ton De

varillas de los Nos 10 y 12, las juntas de colado se hicieron por medio de llaves de

machihembrado con anclas de varillas del No 10 la superficie de excavación,

troquelamiento y colado de concreto para esta losa se hizo en la totalidad del terreno

prevista para el proyecto, es decir de 80\80m

Construida la losa de cimentación, se colocaron las primeras columnas de la estructura

metálica de la torre, fijadas en la placa de su base a las anclas, las cuales a su vez integraron

al acero habilitado para la losa Para obtener mayor fijación y nivelación entre la placa de la

base y el concreto de la losa (Foto 50)

Foto 50.- Vista del lecho inferior de la losa de cimentación

72

4.2.8 Sistema de bombeo y abatimiento de nivel freático.

Para controlar filtraciones de agua hacia la zona de excavación y evitar subpresiones en el

fondo, se instalo un sistema de bombeo o de abatimiento de nivel freático, consistente en

una batena de posos de bombeo de 6' de diámetro con puntas eyectoras, distribuidas

uniformemente en todo el predio, formando una retícula de 8 x 8m y perforados a una

profundidad de hasta 22 m la perforación y habilitado de los pozos de bombeo permitió

drenar el agua atrapada en el manto arcilloso superficial que había dentro del predio, aun

antes de activar el sistema, es decir antes de que los pozos funcionaran como drenes

verticales En realidad, la cantidad de agua filtrada que se manejo en el sistema durante la

excavación, fue muy pequeña, gracias a la capacidad de contingencia del muro Milan y a la

forma como se logro hacer la junta entre los paneles Por la misma razón, prácticamente no

hubo variaciones, en la instrumentación instalada, sobre las condiciones piezometncas del

entorno vecino (Foto 51)

Foto 51.- Pozo de bombeo

7T

C A P I T U L O V.

INSTRUMENTACIÓN Y MONITOREO

5.1 Comportamiento del entorno vecino

5.2 Descripción de la instrumentación colocada

a) Referencias topográficas

Estas sirvieron para medir los asentamientos en calles y edificios vecinos, los desplomes de

los edificios directamente colindantes con la obra, y también los movimientos horizontales

y verticales de los muros ademe Las referencias extenores fueron instaladas, cuando se

trabajaba en la demolición de los edificios preexistentes de manera que desde entonces y a

lo largo de todo el proceso constructivo se ha mantenido una estrecha vigilancia del entorno

vecino A continuación se describen los diferentes tipos de referencias

S Puntos de nivelación en calles, banquetas v edificios

Para marcar estos puntos sobre calles y banquetas se perforaron barrenos de Vi' de diámetro

y de suficiente profundidad para atravesar las capas de pavimento o concreto y penetrar en

el terreno natural En el barreno se introdujo una varilla corrugada de 3/8"de diámetro y

40cm de longitud que se hincó en el terreno hasta que únicamente sobresaliera lem de la

superficie del piso En los edificios los puntos fueron marcados con pintura sobre sus

paramentos a una altura conveniente para facilitar la toma de lecturas Estas marcas se

hicieron cerca de las aristas de los edificios, procurando librar recubrimientos o acabados

susceptibles de sufhr desprendimientos (Fig. 25)

•S Banco de nivel profundo

Desde un principio las nivelaciones estuvieron refendas a un banco de nivel fijo, de manera

que los movimientos medidos meluyen el hundimiento regional Inicialmente se utilizó un

banco de la CNA, ubicado al pie del Castillo de Chapultepec, a poco menos de Ikm de

distancia, cuya elevación es 2113 257m s n m Postenormente, se instalo un banco de nivel

74

profundo mucho mas cercano a la obra que se ligo al anterior asignándole la elevación

2099 89 Im s n m Dicho banco quedo instalado frente a la obra en el camellón de Paseo de

la Reforma, a 70m de profundidad (Fig. 25)

^ Bancos de nivel superficiales

Adicionalmente, se cuenta con 4 bancos de nivel superficiales alejados de la obra (BN-1 a

BN-4), que han servido para evaluar la magnitud del hundimiento regional en la zona,

mismo que debe deducirse a los asentamientos medidos Los bancos BN-1 y BN-2 se

localizan al sureste y al suroeste del predio, respectivamente, y los bancos BN-3 > BN-4

están un poco mas alejados, el primero a unos 100m en dirección suroeste, y el segundo a

unos 1 OOm en dirección sureste (Fig. 25)

Figura 25 - Puntos de referencia para nivelaciones

7^

•S Puntos para desplomes de edificios colindantes

Tales puntos se instalaron en las azoteas de los edificios, sobre algún pretil o cornisa, desde

los cuales se proyectaba hacia abajo una línea vertical con el teodolito, para definir en

planta la posición original del borde superior del inmueble, mediante un punto marcado en

la banqueta adyacente.

Al efectuar mediciones subsecuentes se podía detectar cualquier desplazamiento horizontal,

a partir del cambio en las coordenadas del punto correspondiente a la vertical original, o

bien obtener la inclinación del inmueble, teniendo en cuenta su altura. (Fig. 26)

Figura 26.- Puntos de referencia para desplomes

76

S Puntos localizados sobre muros-ademe

Estas referencias se colocaron sobre los ejes de los muros milan penmetrales y de las

tablestacas intermedias, con un espaciamiento aproximado de 5in, para ser usados como

referencias de lineas paralelas y a la vez como referencias para nivelaciones Consisten en

pernos metálicos lisos de '/i' de diámetro y 2" de longitud, fijados con pegamento epoxico

dentro de barrenos de 3/8" de diámetro > 1 8" de profundidad

(Fig. 27)

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Figura 27.- Referencias sobre muros-ademe

77

b) Inclinómetros

Para medir también la \ariacion con la profundidad de los movimientos horizontales se

instalaron \anos mclmometros en el perímetro de la excavación, con la distribución

indicada en la Figura 28

Se empleo tubena de PVC de 3" de diámetro, la cual fiíe acoplada en tramos de 1 5m de

longitud Esta fue instalada atravesando completamente los paneles del muro milan, de 22m

de profundidad, para lo cual se dejo una preparación en el armado de los paneles que

consiste en un ducto de PVC de 6" de diámetro sellado herméticamente

Terminado el colado del muro, a partir del fondo del ducto se perforo en el subsuelo con

una broca de 4 5" de diámetro hasta una profundidad total de 25 a 35m Entonces se

introdujo la tubena del mchnometro y se relleno el espacio anular con mortero

c) Estaciones piezométricas

La instrumentación induje también vanas estaciones piezometncas dentro y fuera del

predio (Fig. 29), para observar la evolución de la presión de agua en el subsuelo a

diferentes profundidades, particularmente durante el bombeo y la excavación

Las dos estaciones existentes en el extenor (EP-1 y EP-2) existen desde que iniciaron las

actividades de demolición de edificios antiguos

La estación EP-1 cuenta con 5 piezometros, instalados a profundidades de 119, 17 2, 27 6

y 35 2m, y la estación EP-2 cuenta con 6 de ellos, instalados a profundidades de 12 1, 19 9,

31 0, 35 2 y 60 3m Ademas, en ambas se tiene un pozo de observación del nivel freático,

perforado a 8m de profundidad

Por su parte, las estaciones EP-3 a EP-5 fueron instaladas en el intenor del predio poco

antes de iniciar la excavación, y se fueron retirando confonne tennmaba la excavación de

cada zona Cada una tuvo dos piezometros, a profundidades de 12 y 21 m asi como un

pozo de observación del nivel freático, perforado a 18 m (Fig. 30)

78

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ESCALA GRÁFICA

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INCLINOMETROS

CONVENCIÓN DE EJES ( + )

Figura 28 - Ubicación de inclinometros

79

Figura 29.- Ubicación de estaciones piezometncas

80

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Figura 30.- Estaciones piezometncas y pozos de observación en el predio

Adicionalmente, se dispuso de otros 6 pozos de observación del nivel freático también de

18m de profundidad, para cubrir el resto del area de excavación, como se indica en la

figura 31

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2 n FECHAS

5.3Medición del hundimiento regional

Con las nivelaciones realizadas a lo largo de tres aflos de los bancos de nivel superficiales,

ubicados en el entorno de la obra, se ha observado que la velocidad del hundimiento

regional en la zona oscila entre 0 2 y 0 8 cm /año (Fig. 31).

Es interesante señalar que si bien existe una tendencia general de hundimiento de los

bancos, se aprecian vanaciones que denotan expansiones y asentamientos recurrentes o

cíclicos Al parecer las expansiones están asociadas a la recarga de los mantos arcillosos

durante la época de lluvias, mientras que los asentamientos corresponden a la desecación

que ocurre durante el periodo de estiaje Para fijar los limites entre una y otra estación se

tuvo en cuenta la información de la estación meteorológica de Tacubaya, según la cual en

los últimos 20 años la época de lluvias se ha desarrollado entre los meses de jumo y octubie

(Fig. 32).

&E Fffl NWÍ /«R WVY JLN XL MX) SB3 OCT NOI DC MESES

FBaSTROSOCMTOíECS anitLC6/¥C6CE19ei Y1997

Figura 32.- Precipitación mensual en la estación meteorológica de tacubaya

83

5.4Asentamientos previos a la excavación

Durante los trabajos previos a la excavación como fueron la extracción de pilotes, la

construcción de pilas y la construcción de muros milan y tablestacas, se produjeron

pequeños asentamientos en las colindancias, principalmente por la excavación de zanjas

para el muro milan penmetral

La magnitud maxima al final de la construcción del muro milan penmetral, en enero de

1999, fue de 2 1 cm en el lado onente, de 0 8 cm en el lado poniente, de 1 3 cm en el lado

norte y de 2 1 cm en el lado sur. Para obtener la magnitud neta asociada a las actrvidades

de construcción debe aun deducirse a los valores mdicados el hundimiento regional cuyo

valor promedio es de 0 5 cm /año

Durante los siguientes 6 meses, los asentamientos en la colmdancia onente aumentaron

poco mas de 1 cm , alcanzando una magnitud final de 3 3 err (Fig. 33).

Cabe señalar que dicha colindancia fue la mas vigilada porque era donde se encontraban

los edificios mas susceptibles de sufhr daño, pero gracias a las previsiones que se tuvieron

antes de la construcción del muro milan, no hubo ningún problema

En la colmdancia poniente los asentamientos fueron bastante menores, y aunque también

aumentaron ligeramente durante el penodo inactivo subsecuente, fue debido al hundimiento

regional

Por lo que respecta a las colindancias norte y sur, donde no existen edificaciones, el

comportamiento de los puntos de nivelación no muestra gran influencia de las actividades

de construcción; en lugar de ello refeja las vanaciones estacionales de nivel, antes

descntas

Solamente en la colmdancia sur se observa un incremento de los asentamientos en el

periodo postenor subsecuente, pero que se debe a deformaciones del pavimento por el

transito de vehículos pesados hacia la interior de la obra

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FECHAS

5.5Desplazamientos horizontales de muros-ademe durante la excavación

Con el desarrollo de la excavación se produjeron movimientos horizontales de los muros-

ademe, que a su vez trajeron consigo incrementos en los asentamientos del entorno vecino

Para medir los movimientos horizontales se hizo uso de los inclinometros

Con la excavación de la zona "A", los desplazamientos horizontales máximos registrados

en los muros de las cohndancias onente y poniente, a nivel de su corona, alcanzaron

magnitudes de 6 1 y 2 2 cm. respectivamente La diferencia se explica por la mayor

sobrecarga que constituyen los edificios del lado onente Postenormente, con la excavación

de las zonas "B" y "'C", los desplazamientos aumentaron a valores de 10 4 y 4 9 cm , no

obstante que ya se había construido la subestructura en la zona A Tales incrementos

obedecen sobre todo al retiro de las tablestacas intermedias, las cuales por ser

perpendiculares a ambos muros habían estando limitando su movimiento

Respecto a los movimientos horizontales de los muros de las colmdancias sur y norte, los

movimientos significativos se presentaron hast^ que se excavaron las zonas adyacentes

respectivas, *'B" y "C", alcanzando magnitudes máximas de 4 9 cm en el muro sur \ de 7 0

cm en el muro norte En este caso la diferencia se debe otra vez a la existencia de una

mayor sobrecarga en el lado norte, por los edificios que hay cruzando la calle de Rio

Atoyac, ademas de que la zona "C" tiene un ancho mayor que la "B"

5.6Asentamientos asociados a la excavación

Como resultado de los desplazamientos horizontales de los muros-ademe se presentaron

incrementos en los asentamientos del entorno vecino

En las Figuras 34 a 37 se indica la magnitud y tendencia de los asentamientos

correspondientes a las diferentes cohndancias, durante las diferentes etapas de excavación

Asi, los asentamientos adicionales legistrados en los inmuebles de la colmdancia onente

(Rio Elba) tuvieron magnitudes comprendidas entre 3 8 y 5 lem, que sumados a los

asentamientos de la etapa antenor aumentan a valores de 5 5 y 8 1 cm (Fig. 34).

86

o a. O)

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FECHAS

Sin embargo al deducir el hundimiento regional ocurrido en el mismo penodo, las

magnitudes netas resultan de tan solo 1 0 y 3 6cm Como resultado de estos asentamientus

los inmuebles colindantes con la obra recuperaron su verticalidad en un porcentaje de

0 25% ya que sus desplomes originales, que presentaban hacia la calle de Rio Elba, se

redujeron en una magnitud de 3cm Dado el comportamiento que tuvieron en sus dos

fachadas, se asume que razonablemente se movieron como cuerpos ngidos

Como se obsena en la gráfica, cuando se estaba excavando la cabecera onente de la zona

"A", la velocidad de los asentamientos iba en aumento, y alcanzo una magnitud de

0 5cm /m es en los edificios ubicados en el centro de la colmdancia (inmuebles #51 y 53

de Rio Elba)

De manera que para aminorar dicha velocidad se efectuó una inyección de suelo-cemento

bajo las cimentaciones de los edificios, perforando 3 barrenos bajo cada uno de ellos, y

aplicando la mezcla en dos fases, dado el alto consumo uncial que tuvieron los barrenos

para introducir al final un volumen de 1 5m por inmueble La presión de inyección

requerida para lograr la penetración de la lechada fue de 0 7kg/cm2, en promedio, y en todo

momento se venfico visualmente que esta no afectara a los pisos, patios y/o jardines de los

vecinos

En los inmuebles de la cokndancia poniente (Rio Ródano) prácticamente no hubo

asentamientos, ya que las magnitudes registradas desde la etapa previa a la excavación se

anulan con el hundimiento regional coirespondiente (Fig. 35)

Por su parte, en las calles y banquetas vecinas los asentamientos fueron de 1 0 a 2 lem, que

sumados a los de la etapa antenor totalizan 2 4 y 5 2cm (Figs 36 y 37). Sin embargo al

deducir el hundimiento regional los valores netos que se obtienen son menores o iguales

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En todos los casos, los asentamientos reportados corresponden a porcentajes menores o

iguales que el 50% de la magnitud de los desplazamientos horizontales respectivos

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FECHAS

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FECHAS

5.7Piezometría

a) Entorno vecino

Como antes se menciono, con las dos estaciones piezometncas instaladas en el entorno de

la obra, antes que ésta empezara, se puede constatar que de origen existía un fuerte

abatimiento del nivel freático, y que el agua superficial que se detecta a partir de 5m de

profundidad coiresponde a un manto colgado (Fig. 38)

En la Figura 39 se muestra como los niveles piezométncos del entorno vecino no se han

visto alterados en todo el tiempo que ha durado la obra Las pequeñas variaciones que se

aprecian cerca de la superficie están asociadas a las estaciones de lluvia y estiaje

Por lo antenor, se descarta el hecho de que se hayan mducido asentamientos por

consolidación en el entorno vecino

b) Área interior

Por lo que respecta a la condición que pievalecio dentro del predio, desde que se

construyeron los muros milan y que se aislo el área se produjo un abatimiento de las

presiones y el nivel de agua superficial descendió de 5 a 10 m Posteriormente, con la

construcción de los pozos de bombeo se propició el drenaje del agua que aún existía, hacia

la primera capa dura y prácticamente la presión de agua se anuló (Fig. 40)

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Figura 38.- Distribución de la presión de agua en el subsuelo

22/05/98

5/07/99 (ntcia excavación del predio

24/08/00 Termina excavación del predio

PRESIÓN HIDROSTRÁTICA

PRESIONES HIDRÁULICAS (ton/m2)

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- PA-2, (PROF, 35.22 m)

-PA-4, (PROF. 13.85 m)

- PA-1, (PR OF. 80.3 m)

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FECHAS

5.8 Afectación al entorno vecino y las Relaciones Públicas

Problemática de los trabajos de cimentación profunda de la Torre Mayor en el

entorno \ ecino

En realidad la única afectación al entorno vecino fueron las incomodidades ocasionadas por la propia construcción de la obra, y por el temor de los \ecmos hacia las afectaciones que una obra de estas dimensiones causana en el vecindario cuando estuviera en operación

Esta es una reacción normal que a todos nos pasa, en el momento que una gran obra sea edificada junto a nuestra casa o en sus alrededores, ya que todos queremos que nuestro vecindario cuente con todos los servicios, todas las tiendas necesarias, escuelas, cines, centros comerciales, etc Pero no queremos ninguno de estos sitios que concentran grandes cantidades de gente se ubiquen en nuestra propia cuadra

Durante las actividades en la construcción de la cimentación profunda de la Torre Mayor,

se presentaron un sinfín de contratiempos, con la comunidad vecina aledaña a la obra

Es aquí donde la Dirección de Relaciones Publicas de la empresa Reichmann tuvo un papel

muy importante, su principal objetivo file el de solucionar v mediar los conflictos que se

pudieron haber generado durante los trabajos

Para lograr la exitosa realización del proyecto Torre Mayor, resulta importante la relación

que se establezca con la comunidad, a través de sus diversos actores } formas de

representación, asi como los diferentes órganos de autoridad involucrados en su aprobación

y seguimiento Los sectores citados encuentran, ademas, cada vez con mayor frecuencia e

intensidad, la posibilidad de comunicar sus inquietudes, exigencias y desacueidos a través

de los medios de comunicación

Por lo anterior, pensamos que es importante hacer una reconsideración de las formas de

como se logra el acercamiento social de un proyecto de esta magnitud hacia la comunidad.

96

la autoridad, asi como la fonna en que son recibidos y respondidos los mensajes de los

medios de comunicación relativos al provecto

La dirección de Relaciones Publicas ha desarrollado estas lineas de acción considerando las

características propias al pro>ecto

Relaciones con la comunidad

El proposito es desarrollar un dialogo entre la empresa y la comunidad Como

representantes de Torre Mayor ante el extenor, la Dirección de Relaciones Publicas es

responsable de presentar el punto de \ista de la compañía, asi como escuchar y momtorear

los problemas emergentes

Incorporación de medidas de mitigación

Estas siempre son resultado de negociaciones, en las que se debe llegar a un acuerdo

convemente para ambas partes, con el fin de abatir los impactos negativos del proyecto

Como parte de la estrategia, tales medidas de mitigación se han difundido ampliamente,

con los vecinos y la autoridad, como una señal de disponibilidad para escuchar a la

comunidad e integrarse a ella Esta actitud ha dado por resultado una notable meiona de la

imagen del proyecto y de la empresa inmobiliaria

Relaciones interpersonales con vecinos.

Los vecinos pueden ser los mejores aliados o los peores enemigos Por lo mismo, habrá que

mantener relaciones de buena \ecmdad con ellos y fomentar un sentimiento de pertenencia

proyecto-colonia y colonia-provecto Se debe empezar por comportarse como vecino para

ser tratado como tal y no como elemento mvasor ajeno a la zona del proyecto Sobre este

concepto es tan importante conocer a los vecinos por su nombre, saludados en la calle y

retener algún dato de su vida personal para atender sus quejas y demandas, en el sentido de

escucharlas, analizarlas y buscar soluciones

«J7

Resolución de incidentes

Muchas de las medidas que tienden a reducir o eliminar una situación o hecho entendido

por la comunidad como amenazante a su vida cotidiana, repercutirá casi invariablemente en

la percepción de la relación, pero también como un costo para la empresa Por ello, los

apoyos a la comunidad y a la autondad deben clasificarse en diversas categorías, según su

referencia en el proyecto

- Incidentes provocados por la Torre es correcto aceptar la responsabilidad por los

daños o modificaciones provocados por la ejecución de los trabajos, en apego a la Ley Hay

que entenderlo no como una actitud graciosa de la empresa, sino como una obligación En

esas situaciones se debe manifestar que se admite los hechos y se responde en su medida

- Incidentes no pnnocados por la Torre pero que aparentan serlo, por lo que el

apoyo a su solución ayudaría a mejorar la rniagen del proyecto Existen situaciones que por

su naturaleza, son interpretadas por la comunidad o la autondad como resultado directo de

la construcción de la Torre, sm que medie una causa directa que lo demuestre, o bien, que

son de difícil, dudosa o confusa explicación y comprobación Frente a la duda, la atención

de estas situaciones podna ayudar a mejorar la imagen púbhca de la empresa y del

proyecto, apoyándose en un correcto manejo de la información respecto a la verdadera

razón de su intervención, que es la de colaborar al bienestar general

- Incidentes no provocados por la Torre pero que el apoyar a su solución ayudana a

mejorar la imagen del pro> ecto Es importante precisar que estas intervenciones solamente

se justifican en la medida en que ciertamente favorezcan la imagen, de lo contrano, el

esfuerzo se diluye y los daños descritos en las categorías anteriores cobran más fuerza Tal

es el caso del hoyo que surge repentinamente a diez calles de la obra, ciertamente sm

ninguna relación con el pioyecto, donde se yació un camion de tierra y se delimito la zona

mientras intervino la Delegación

98

- Provision de apoyos o beneficios sm que estas acciones tengan alguna relación

directa con la Torre Son los donativos y aportaciones que compensan a la comunidad por

los impactos negativos imposibles de mitigar y que inclusive, también benefician al

proyecto La tendencia general de los desarrolladores es la de ver cualquier donativo o

aportación como un gasto y no como una inversion Sin embargo, un donativo o el pago de

un servicio siempre sera preferible al pago de una indemnización, a enfrentar una demanda

o bien, a ver disminuida la presencia del proyecto por la dificultad de la autondad para

invertir en una obra de beneficio común Como en el caso antenor, las intervenciones

solamente se justifican en la medida en que ciertamente favorezcan a la imagen o al

proyecto, ya sea en acciones que mejoren la situación existente o en las que solucionen

problemas Tal es el caso de la participación en el Programa Pro Dignificación del Paseo de

la Reforma o en el mejoramiento del drenaje de la colonia, etc

Cabe precisar que se tiene un equivalente al 1% aproximadamente del costo de la obra, la

menor cantidad corresponde a incidentes directamente provocados por la Torre (25%),

seguida por las acciones de filantropía corporativa (22%), incidentes no provocados por la

Torre (28%) y, finalmente, por aquellos que son interpretados en forma ambivalente en

cuanto a la responsabilidad (25%), los antenores porcentajes son aproximados

5.8.1 Políticas del departamento de Relaciones Públicas.

Las acciones que se tomaron se decidían según se presentaban los hechos, con una

disponibilidad por atenderlas o no, y la presión de la comunidad que influyo en demasía

Por todo esto la Dirección de Relaciones Publicas adquinó las siguientes políticas

•/ Favorecer en los residentes cercanos al proyecto, la autondad y los grupos sociales

involucrados, el desarrollo de un clima de disponibilidad y positiva relación con el

proyecto, eliminando indefiniciones y manteniendo abiertos los canales de

comunicación que aseguren la correcta comprensión de la imagen del proyecto

')<)

•S Utilizar estiategias, lineas de acción y mensajes diversos que permitan anticiparse a

pos'bles contingencias, colocándose un paso delante de la critica negativa

•S Realizar acciones generadoras de buena voluntad y disposición hacia el proyecto

(regidas por criterios definidos), para reposicionar su imagen e integrarlo al

contexto real de la ciudad

100

C O N C L U S I O N E S

Solución De Cimentación Definitiva

Atendiendo a las condiciones estratigráficas, las solicitadores de capacidad de carga y las

restricciones de hundimientos del edificio así como a los efectos de la fricción negativa

generados por el hundimiento regional, y con base en los resultados de las pruebas de carga

obtenidos de las pruebas, se determinó finalmente cimentar la torre sobre pilas de concreto

reforzado, con diámetros de 1 00, 1 20 y 1 50 m, desplantadas a profundidades variables

entre 46.00 y 52 00 m dependiendo de las cargas que aporta la superestructura de la torre

quedando el esquema de las pilas refendas a la estratigrafía del subsuelo como el que se

muestra en la Figura 7

La materialización del proyecto tuvo lugar en una privilegiada ubicación para su destino

como edificio de oficinas Desde el punto de vista geotécmco, el sitio se localiza en la

frontera de la Zona de Transición con la Zona del Lago del Valle de México, franja que se

caracteriza por la presencia de una sene de estratos arcillosos en proceso de consolidación y

de muy baja resistencia, intercalados por capas de arenas y limos siendo la más

significativa en espesor, la denominada "primera capa dura" a 25 5 m de profundidad Las

senes arcillosas supenor e infenor yacen sobre suelos limo arenosos "compactos"

denominados "Depósitos Profundos" presentes en el sitio a 32 m de profundidad

De la realización de la prueba de carga a la tension sobre la pila PA, y las pruebas de punta,

adherencia lateral y la que combinó ambos efectos en la Pila PB, se establecen las siguientes

conclusiones

1 De la revision de los resultados de las pruebas de carga efectuadas para el proyecto,

se concluye que para la profundidad de desplante de 34 m de las pilas de prueba,

éstas trabajan predominantemente por fricción o adherencia lateral Lo anterior se

fundamenta en las deformaciones registradas a la falla en la Pila PB, de 140 mm en

la prueba de capacidad de carga por punta, y de 28 mm en la de fricción lateral

101

2 De las mediciones de las deformaciones unitarias registradas mediante los

deforrmmetros eléctricos localizados a las profundidades de instalación de 16 5 y 25

m en la Pila PA, se acuso un notorio cambio en el comportamiento defonnacional en

el concreto reforzado de la pila

Dicho cambio podría ser atnbuible a efectos de agnetarmento del concreto de la pila

Los deformimetros de cuerda vibrante instalados a la profundidad de 3^ 4 m no

revelaron ese efecto

3 En ambas pilas PA y PB los resultados en el comportamiento observado mediante

las mediciones en los extensometros en la cabeza de la pila, las nivelaciones

topogí afleas y los desplazamientos registrados mediante la cuerda metálica de

referencia, fueron todos ellos congruentes entre si

4 El comportamiento registrado mediante los deforrmmetros eléctricos d^ caerda

vibrante, y el de los extensometros de barra o telltales, mostraron también una gran

consistencia entre ellos

5 En la prueba a la tension en la Pila PA, a partir de la carga aplicada de 192 5 ton,

fueron muy notorios los efectos de agrietamiento del concreto en la cabeza de la pila

de prueba, particularmente en las zonas próximas a las anclas

6 La pila de prueba PA fue sometida a una carga maxima en tension de 245 ton, sin

mostrar indicios de falla inminente por adherencia y/o fricción lateral de los suelos

contra su fuste La maxima carga aplicada significo solicitar los tensores, a

esfuerzos equivalentes al 75% de su limite de fluencia

7 En las pruebas realizadas, la estructura de transmisión de las cargas mostró en

general un comportamiento satisfactorio

102

Finalmente, la solución de cimentación para la torre, definida con base en las exploraciones

del subsuelo, las pruebas de laboratorio y las pruebas de carga efectuadas en el campo, fue

de tipo profundo mediante púas de concreto reforzado coladas "/« situ", las que finalmente

se desplantaron penetrando francamente los "Depósitos Profundos", alcanzando

profundidades de desplante de hasta 52 0 m, que significan, hasta donde es del

conocimiento del autor, las máximas profundidades hasta hoy alcanzadas en la construcción

de pilas en Mexico

Procedimientos Constructivos.

1) Con las actividades de construcción que precedieron a la excavación para la

subestructura de la Torre Mayor, no se produjo ninguna afectación en el entorno

vecino, únicamente se presentaron ligeros asentamientos en las colmdancias durante

la construcción del muro Milan penmetral, cuya magnitud fue limitada gracias a los

cuidados especiales que se tuvieron antes de excavar en las areas adyacentes a los

edificios, como fueron la construcción de paneles de corta longitud y la protección

de las cimentaciones superficiales contiguas mediante un muro adosado al muro

Milan

2) En general, el sistema de troquelamiento aplicado fue adecuado, si bien en la

cabecera oriente de la zona "A", tuvo que reforzarse con una fila adicional de

troqueles diagonales Dicha situación se visualizo a partir de la tendencia de

crecimiento que aun presentaban los desplazamientos horizontales del muro

cabecero, después de haber sido terminada la excavación en dicha zona

3) Antes de que se activaran los pozos de bombeo construidos para abatir el nivel de

agua superficial del manto colgado, estos funcionaron como drenes verticales que

condujeron el agua hacia la Pi ¡mera C apa Dura, lográndose asi aliviar totalmente la

presión de agua en el subsuelo

l .B

4) No obstante que el nivel freático se encuentra muy abatido en el entorno de la obra,

todavía se registra una pequeña componente del hundimiento regional Con las

nivelaciones realizadas a lo largo de cuatro años (1997-2001) de los bancos de nivel

superficiales se midió una velocidad promedio de dicho hundimiento de 0 5 cm/año

5) En el comportamiento de los bancos de superficiales se aprecian variaciones que

denotan expansiones \ asentamientos recurrentes o cíclicos Las primeras están

asociadas a la recarga de los mantos arcillosos durante la época de lluvias, mientras

que los segundos corresponden a la desecación que ocurre durante el penodo de

estiaje

6) Con la excavación del predio se presentaron desplazamientos horizontales en los

muros ademe perimetrales cuya magnitud maxima, a nivel de su corona, estuvo

comprendida gruesamente entre valores de 5 y 10 cm, registrándose el mayor en la

colmdancia oriente

7) Un hecho que contribuyo al aumento de los desplazamientos en los muros cabeceros

de la zona "A", aun cuando ya se había construido la subestructura en dicha zona,

fue el retiro de las tablestacas intermedias para continuar la excavación en las zonas

'B" y "C", ya que ellas también habían estado limitando el movimiento de los

muros

8) En general, hubo concordancia entre las mediciones con las lineas de colimación y

las lecturas de los mcknometros

9) En cuanto al comportamiento de los muros sur y norte, antes de que empezara la

excavación de las zonas adyacentes a ellos, la influencia de la excavación de la zona

' A provoco desplazamientos del orden de 2 cm

104

10) Sistemáticamente se observo que cuando se excavaban las bennas laterales de cada

zona, al sustituirlas por los troqueles, la velocidad de deformación que venían

presentando los muros cabeceros disminuía notonamente

11) Asociados a los desplazamientos horizontales de los muros ademe se produjeron

asentamientos en las colmdancias cuya magnitud neta alcanzo valores máximos de

3 6cm en la onente, y de solo 1 cm en la poniente Tales valores representan

porcentajes menores del 50% de la magnitud de los movimientos horizontales

12) Con la inyección que se hizo bajo las cimentaciones de los edificios de la

cohndancia onente se logro reducir la velocidad de los movimientos horizontales

que venían presentándose durante la excavación de la cabecera oriente de la zona

"A" Esto se complemento inyectando lechada por gravedad a todo lo largo de la

junta entre el muro Milan > las cimentaciones vecinas

13)Pe acuerdo con la información de las estaciones piezometricas instaladas friera del

predio, la presión de agua en el subsuelo del entorno vecino no se ha visto alterada

en todo el tiempo que ha durado la obra, por lo que se descarta el hecho de que se

hayan inducido asentamientos por consolidación en el entorno vecino

14) A partir del análisis de desplazamientos horizontales medidos en los muros ademe

con los inclmometros, teniendo en cuenta la hora del día a la que se tomaban las

lecturas, para asociarla a una cierta temperatura, se pudo concluir que en las

mañanas y/o las tardes con baja temperatura se registraban mayores movimientos

hacia la excavación, mientras que a medio día, con la maxima temperatura se

median menores movimientos o hasta una recuperación, debido a la dilatación de

los elementos tubulares de acero

15) El sistema de amostramiento que se utilizo para sostener los troqueles, funciono

adecuadamente puesto que en ningún caso se presentaron deformaciones asocadas

a cargas accidentales

ios

16) No obstante que la instrumentación de proyecto cubría bastantes aspectos, durante

la excavación de las zonas "B" y " C , fue necesario establecer controles adicionales

de las deformaciones de las vigas madrinas de las fronteras con la zona "A",

después de que las tablestacas fueron demolidas, y que las vigas quedaron apoyadas

solamente sobre postes metálicos

17) Las vigas madrinas apoyadas sobre los postes metálicos sufrieron deformaciones en

su parte central por los empujes trasmitidos por los muros-ademe norte y sur, y los

muros cabeceros de la zona "C" Por otra parte, los muros-ademe onente y poniente,

perpendiculares a las vigas, hicieron que trabajaran como puntales, provocándoles

deflexiones adicionales tanto horizontales como verticales, que se concentraron en

sus extremos

18) Después de sustituir los troqueles por las losas de entrepiso, se presentaron

movimientos adicionales en los muros-ademe, por deformaciones en los elementos

de concreto

Relaciones Públicas en la Industria de la Construcción

En los últimos años, los factores que se establecen en el entorno de un proyecto de

construcción son los factores de los impactos con la comunidad Estos impactos son muy

variables y constantemente cambiantes, ademas de obedecer a diversos intereses y causas

La industria de la construcción, cada vez esta mas expueta a este entorno vecinal, y en estas

ultimas fechas, ha sido extremadamente vulnerable, a tal punto, que no hay proyecto en

vías de construcción que no este seriamente desgastado, sino es que ya se opto por

cancelarse

Por lo anterior, por la particularidad de los procesos constructivos, la situación que se

genero en el entorno de la construcción y el proceder de la Directiva General para

solucionar toda esta problemática , es por lo que se considera el caso Torre Mayor, para la

investigación de la presente tesis

106

B I B L I O G R A F Í A

£2 Cimentaciones Superficiales - Carlos Magdaleno, Rafael rojas

Q Mecánica de Suelos t 11 - Juarez Badillo Eulalio, Rico Rodríguez Alfonso

Q Ingemena de Cimentaciones- Ralph B Peeck, Walter E Hansoss, Thomas H

Thorbum

£2 Comportamiento de la Excavación Profunda de la Torre Mayor, en la Ciudad de

Mexico - A A Samano Alvarez, H Camanllo Sanchez y E Hjort Delgado,

Ingenieros Civiles Asociados, S A de C V

Q Departamento de Relaciones Publicas Torre Mayor

£3 "XXI Reunion Nacional de Mecánica de Suelos"

Comportamiento de la excavación profunda de la Torre Mayor, Santiago de

Queretaro, Qro , Noviembre del 2002

£2 Tesis Grado Maestna en Administración de la Construcción - 'Factores de una

administración de impactos sociopoliticos que intervienen en la construcción de un

rascacielos El caso Torre Mayor " - Rafael Angel Garcia Rivera

£3 "Instrumentación Sismogeotecnica de la Torre Mayor ICA-Reichmann"

Dirección de Ingemena de Ingenieros Civiles Asociados, S A de C V

10

ffi "Osterberg Load Cell Installation "

MRCE File 8694

Mueser Rutledge Consulting Engineers

03 "Presentación de Procesos de construcción de la Torre Mayor"

Dirección de Relaciones Publicas, Torre Mayor. ]unio, 2002

Sitios de Internet

http//www elmundo es/diccionarios

http//www torremayor com mx

http//www rascacielos com mx

http//www diccionanos com

108

GLOS\RIO DE TÉRMINOS

P A L A B R A S CLAVES

(Construcción/ Afectación/ Entorno/ Vecino/ Cimentación / Profunda)

CONSTRUCCIÓN:

- Acción y efecto de construir '

- Arte de construir 2

-Obra construida o edificada

AFECTACIÓN:

-Acción de afectar'

-Menoscabar, perjudicar, influir desfa\ orablemente

-Producir alteración o mudanza en algo

Para efectos de este trabajo se entenderá porAhbC TACION

"Las alteraciones desfavorables producidas"

]m

ENTORNO:

-Ambiente social, familiar, etc -Delmeacion de las cosas que aparecen fuera del contomo de una figura -Ambiente, lo que rodea entorno laboral, familiar -Conjunto de puntos vecinos a otro 4

Para efectos de este trabajo, se entenderá por ENTORNO

"El Ambiente que rodea a todas las cosas"

VECINO:

- Persona que habita con otros en un mismo pueblo, barrio o casa - Persona que tiene casa y hogar en un pueblo y contribuye a las cargas de este - Persona que ha adquirido derecho de vecindad en un pueblo - Cercano, proximo, inmediato4

Para efectos de este trabajo, se entenderá por ITiCINO

"las personas que habitan mdependientemente en una misma población, calle o casa"'

(1) Océano Uno Color, "Diccionario Enciclopédico", Grupo Editorial Océano, Edición

1998, pp 1016

(2) Diccionario Larousse de Ciencia', y Técnicas, Grupo Editorial Larousse

(3) Diccionario Océano de Sinónimos y Antónimos

110

CIMENTACIÓN:

SINÓNIMOS basamento, asiento, sustentación, cimiento ba^e, firme

Acción y resultado de cimentar4

cimentación

l.-Accion de cimentar 2.- Efecto de cimentar

-Obra enterrada que sirve de base y fundamento a los edificios y otras construcciones

Acción y efecto de cimentar

-Cimiento fundamento, cimentación, basamento, asiento, apoyo, soporte, sosten, base,

firme, ongen

-Cimiento Suelo que soporta un edificio u otra estructura. Parte de la estructura que

transmite las cargas sobre el suelo 5

"Actividad humana que aplica los conocimientos científicos, a fin de transformar en

condiciones de eficiencia optima, los recursos que existen en la naturaleza para satisfacer las

necesidades materiales del hombre y de la sociedad"

"Proceso de diseñar y mantener un medio ambiente en el cual los individuos, que trabajan

juntos en grupos, logren eficientemente los objetivos seleccionados con el menor costo de

tiempo, dinero, esfuerzo, inconvenientes y materiales '

Para efectos de este trabajo se entenderá por CIMENTACIÓN:

"Subestructura apoyada en subsuelo para transmitir las cargas a las que se someterá

n i

(4) Océano Uno Color, "Diccionario Enciclopédico", Grupo Editorial Océano, Edición

1998, pp 1016

(5) Diccionario general de la lengua española, consultado vía Internet, dir.

www.vox.es consultar html

(6) Diccionario de Términos Científicos y Técnicos. Editorial Me Graw-Hill.

(7) Diccionario Océano de Sinónimos y Antónimos.

PROFUNDA:

Profundo: hondo, extenso, sumergido, subterráneo.

-Situada proíundamente .

SINÓNIMOS: hondo, hundido, intenso, acentuado, reflexivo, penetrante, dto, agudo,

abismal, abisal, amplio, bajo, hondo, recóndito, vasto, insufrible, trascendente, insondable

profundo, da. 9.

"Ordenación, Organización, en especial de la hacienda o de bienes: Administración

empresarial" 10.

Para efectos de este trabajo, se entenderá por PROFUNDA:

"Una distancia mayor a la de la normal donde se realizaran ciertos trabajos. "

(8) Océano Uno Color, "Diccionario Enciclopédico", Grupo Editorial Océano, Edición

1998, pp 1016

(9) Diccionario general de la lengua española, consultado vía internet, dir.

www.vox.es consultar.html

(10) Diccionario Larousse de Ciencias y Técnicas Editorial Larousse.

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