Factores geotécnicos que condicionan el diseño de obras civiles en Buenos Aires
(84.07) Mecánica de Suelos y Geología Alejo O. Sfriso:
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Obras civiles iviles en Buenos Aires
Índice
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• • • •
Condiciones geotécnicas de Buenos Aires Fundaciones: Los casos Madero Office y Alvear Tower Estabilidad del fondo: el caso St. Regis Asentamiento de vecinos: el caso Coto Botánico
(N1)60 - SPT
Obras civiles iviles en Buenos Aires
Perfil típico en el centro de Bs As
0
0m- 2m: Rellenos 2m-8/12m: ML & CL, pobremente cementado con bochones 8m-25/30m: ML & CL, fuertemente cementado y fisurado
0
5
10
15
20
25
30
30m-40m: CL & CH, poco cementado, 35 no fisurado 3
40
20
40
60
Rigidez del Pampeano
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0
1000
2000
3000 3] 4000 K [MN/m
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
4
20 Depth 22 [m]
A B H
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Parámetros mecánicos
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Parámetros usados para la modelización de túneles y obras subterráneas en Buenos Aires
(Codevilla & Sfriso 2011)
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Evidencia del contacto Pampeano medio e inferior
Castaño, oxidado, fisurado, fuertemente cementado, no erosionable.
Verdoso, no oxidado, no fisurado, ligeramente cementado, erosionable.
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Perfil tipico de la ribera de Buenos Aires Limos y arcillas muy compactas Fundaciones directas Limos y arenas sueltas Remoción total o fundación con pilotes
(Pleistoceno)
(Holoceno) (Plioceno)
(Mioceno Medio) 7
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Perfil geotécnico en Puerto Madero
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0m a 2m: rellenos artificiales 2m a 7m: arcillas blandas con arenas intercaladas 7m a 9m: arenas finas sueltas
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Perfil geotécnico en Puerto Madero
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0m a 2m: rellenos artificiales 2m a 7m: arcillas blandas con arenas intercaladas 7m a 9m: arenas finas sueltas 9m a 24m: limos y arcillas duras (Pampeano) 24m a 28m: arcillas plásticas compactas
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Perfil geotécnico en Puerto Madero
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0m a 2m: rellenos artificiales 2m a 7m: arcillas blandas con arenas intercaladas 7m a 9m: arenas finas sueltas 9m a 24m: limos y arcillas duras (Pampeano) 24m a 28m: arcillas plásticas compactas 28m a 50m: arenas muy densas (Puelchense)
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Perfil geotécnico en Puerto Madero
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0m a 2m: rellenos artificiales 2m a 7m: arcillas blandas con arenas intercaladas 7m a 9m: arenas finas sueltas 9m a 24m: limos y arcillas duras (Pampeano) 24m a 28m: arcillas plásticas compactas 28m a 50m: arenas muy densas (Puelchense) Arcillas azules muy duras (normalmente consolidadas)
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Condiciones geotécnicas de Buenos Aires Fundaciones: Los casos Madero Office y Alvear Tower Estabilidad del fondo: el caso St. Regis Asentamiento de vecinos: el caso Coto Botánico
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Madero Office
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• Torre apoyada sobre dos cajas de tabiques • Cada caja debía tomar 270MN (27000t) • Salían tantos pilotes que no quedaba suelo entre ellos • Se optó por una fundación con barretas con la misma geometría que las cajas de tabiques
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Madero Office
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• Torre apoyada sobre dos cajas de tabiques • Cada caja debía tomar 270MN (27000t) • Salían tantos pilotes que no quedaba suelo entre ellos • Se optó por una fundación con barretas con la misma geometría que las cajas de tabiques
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Madero Office
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Problemas a resolver • Que todas las fundaciones tengan similar asentamiento • Que el asentamiento de los tabiques no arrastre al muro perimetral • Que el asentamiento de los cabezales no rompa la losa de subpresión
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Respuesta de una barreta aislada
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Respuesta de un grupo de barretas
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Asentamientos esperados para corto y largo plazo
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• Barreta aislada – Corto plazo: G+V: 14MN. δ: 6mm +/-30%. – Largo plazo: G+0.25V: 11MN. δ: 6mm +/-30%. • Grupo de barretas alineadas – Corto plazo: G+V: 55MN. δ: 6mm +/-30%. – Largo plazo: G+0.25V: 49MN. δ: 8mm +/-30%. • Grupo de 21 barretas – Corto plazo: G+V: 180 MN. δ: 20mm +/-30%. – Largo plazo: G+0.25V: 180MN. δ: 26mm +/-30%.
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Alvear Tower
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La estratigrafía en una escala mas amplia
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(Bolognesi 1975)
La estratigrafía en una escala mas amplia Obras civiles iviles en Buenos Aires
Rellenos fluviales
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Pampeano Puelchense Arcillas azules muy duras (pero normalmente consolidadas)
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El problema no es nuevo
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• Carga 814MN • Excavado 631MN • Carga remanente 183MN • Asentamiento esperado a largo plazo >10cm
(Bolognesi 1975)
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Recomendaciones
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• Que los pilotes trabajen (mas) por fricción – Hacer pilotes más cortos y del menor diámetro posible – Mejorar la fricción lateral mediante inyecciones • Que la distribución de tensiones en la arcilla sea lo mas uniforme posible – Ajustar longitud de pilotes para cada cabezal • Que el edificio tenga juntas preparadas para asentamientos (del orden de los 5cm) en – Platea – perímetro – Cabezales – losa de subpresión
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St. Regis: el manejo del Puelche
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La platea de St. Regis tiene 80m x 60m y está fundada a 13m de profundidad La caja vacía flota, con el edificio encima es estable Para poder hacer la excavación se debieron colocar anclajes al Puelchense y excavar por etapas
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Planta de excavación St. Regis
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Corte de una de las etapas constructivas
F
F
W
u 36
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Corte de una de las etapas constructivas
W
W
u 37
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Corte de una de las etapas constructivas
F
W
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u 38
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Edificio de once pisos Estación de subterráneos
Casa vieja de bovedilla
Excavación de 17m a 20m 46
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Imagen de la obra terminada
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(AHFA SA)
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Planta estructural
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Ejemplo de información existente de los vecinos
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El inicio de la excavación
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Primera propuesta: excavación sostenida por las losas perimetrales
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Segunda propuesta: excavación con taludes reforzados
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Obras civiles iviles en Buenos Aires
Segunda propuesta: excavación con taludes reforzados
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Desplazamiento vertical de vecinos 35mm – 50mm Desplazamiento horizontal 30mm – 40mm
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El diseño elegido: cortes verticales (sección más comprometida) Desplazamiento vertical de vecinos 20mm Desplazamiento horizontal 14mm
Anclajes activos (5 T15 x 16/20m) Anclajes pasivos (4 ø 25 x 12m)
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Por la avenida: la línea D
Obras civiles iviles en Buenos Aires
Por la avenida: la línea D
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(Peck 1969)
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La solución para la línea de frente: pilotes y anclajes
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Ventajas y desventajas
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Los pilotes permiten una excavación mas rápida y segura Los pilotes forman una pared ancha que consume superficie del terreno
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Medianeras interiores: anclajes activos y pasivos
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Anclajes pasivos (también inyectados)
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Secuencia constructiva
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Secuencia constructiva
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• Los anclajes se instalan a través de los taludes
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Secuencia constructiva
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• Los anclajes se instalan a través de los taludes • Se inyectan con lechada a presión
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Secuencia constructiva
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• Los anclajes se instalan a través de los taludes • Se inyectan con lechada a presión • Se instala la placa de anclaje
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Secuencia constructiva
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• Los anclajes se instalan a través de los taludes • Se inyectan con lechada a presión • Se instala la placa de anclaje • Se tesan los anclajes
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Próxima vez: eliminar bataches (va a costar convencer a la industria)
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Próxima vez: placas de anclaje premoldeadas, modificar armaduras
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Resumen
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Excavaciones en el centro de Buenos Aires • El diagrama del Código OK hasta ~10m prof (aunque siempre hay que calcular los empujes) • Para excavaciones mas profundas – Verificar movimientos en los terrenos vecinos – Verificar la estabilidad del fondo (el Puelche está cerca) • Con la nueva ley de anclajes – Los anclajes son el elemento de contención preferible – Se debe presentar el cálculo y plan de excavación
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Resumen
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Fundaciones de edificios pesados en Buenos Aires • Los pilotes muy cargados pueden “cortar” el Pampeano: asentamientos mas grandes que lo esperado que pueden ocurrir luego de inaugurada la obra • Los edificios pesados pueden inducir asentamientos de las arcillas bajo el Puelche – Se debe diseñar para inducir presiones uniformes – Se deben diseñar juntas especiales
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Fin