ANALISIS EN LAS CIMENTACIONES DE LA TORRE BURJ KALIFA

Se trata de un rascacielos de 160 pisos, con un pedestal alrededor de la base de la torre. Es el edificio más alto del mundo, con 828 m. Está cimentado sobre una losa de 3.7 m de espesor, apoyada en pilotes perforados de 1.5 m de diámetro, desplantados a una profundidad de 50 m en rocas relativamente débiles. El edificio tiene forma de “Y” en planta para reducir el empuje del viento sobre la torre, mantener la estructura relativamente simple y facilitar su construcción. Los análisis dinámicos muestran un periodo de 11.3 s para el primer modo lateral de vibración, 10.2 s para el segundo modo y 4.3 s para el quinto modo, asociado a la torsión.

Las condiciones del terreno incluían un perfil del subsuelo estratificado horizontalmente, complejo y sumamente variable, caracterizado por arenas limosas granulares de medias a muy sueltas (depósitos marinos), subyacidas por sucesiones de arenisca de muy débil a débil, interestratificadas con arena muy pobremente cementada, arenisca/limolita y conglomerado.

El nivel de agua subterránea se ubicaba a 2.5 m por debajo del nivel de terreno natural.

El perfil del terreno y los parámetros de diseño se estimaron a partir de los datos de la investigación del subsuelo apoyados en los resultados de las pruebas SPT, del presió-metro, de geofísica y de pruebas estándar y especializadas de laboratorio.

Se evaluó el potencial de degradación de la rigidez de las capas del subsuelo bajo carga cíclica haciendo una revisión de la prueba CNS y con los resultados de la prueba triaxial cíclica, así como con el uso del programa de cómputo SHAKE91.

Los asentamientos calculados con el método de elementos finitos fueron de 56 mm considerando la rigidez de la losa y de 66 mm para el caso flexible. Con este análisis, las mayores cargas sobre los pilotes se concentran hacia los bordes del grupo y disminuyen hacia el centro; sin embargo, los análisis realizados por la empresa encargada del análisis estructural mostraban una distribución diferente.

La separación mínima de los pilotes fue de 2.5 veces su diámetro, por lo que se realizó un análisis de estabilidad general del grupo, y se encontró un factor de seguridad ligeramente menor a 2 para el movimiento vertical, un factor mayor a 2 para el movimiento lateral del bloque y de aproximadamente 5 contra volteo.

Se encontró que los depósitos marinos y la arena a 3.5 m de profundidad por debajo del terreno eran potencialmente licuables; sin embargo, sólo se tomó en cuenta en el diseño y ubicación de los servicios subterráneos y de las cimentaciones superficiales.

Los resultados de las pruebas CNS demostraron que no existe potencial significativo de degradación cíclica de la fricción lateral, siempre que el esfuerzo cortante cíclico permanezca dentro del intervalo estimado.

Se realizaron 15 pruebas de carga estática y 41 pruebas de carga dinámica, además de pruebas de integridad. Ninguna de las seis pruebas de carga axial en pilotes parece haber alcanzado su última capacidad axial. Para la carga de trabajo, el factor de seguridad contra la falla fue mayor a 3. Los valores medidos de la rigidez fueron relativamente grandes y excedieron considerablemente a los anticipados, parcialmente atribuido al empleo de polímeros como fluido de perforación en sustitución de bentonita y a los efectos de interacción con los pilotes de reacción. El

comportamiento de carga-asentamiento medido resultó considerablemente más rígido que cualquiera de las predicciones.

Los asentamientos medidos durante la construcción fueron consistentes con los calculados, aunque bastante más pequeños. En términos generales, el comportamiento del sistema de cimentación a base de losa piloteada excedió las expectativas.