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ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS
PUENTE COATZACOALCOS I
EN COATZACOALCOS
VERACRUZ
Informe preparado para
EURO ESTUDIOS
S A DE C V
México D F enero del 2012
2
RESUMEN
Se presentan los resultados del estudio de Mecánica de Suelos con
la descripción de los trabajos de campo, ensayes de laboratorio y
análisis de gabinete que se efectuaron para revisar la cimentación
del puente Coatzacoalcos I, que se localiza en el km 2 de la
carretera Coatzacoalcos – Puerto Juárez, en el estado de Veracruz.
El puente se localiza al poniente de la ciudad de Coatzacoalcos y
cruza el río del mismo nombre.
Las características del subsuelo se investigaron mediante la
ejecución de ocho sondeos de penetración estándar y cuatro
sondeos selectivos. La profundidad máxima a la que se llevaron fue
de 51.44 m respecto a su brocal. Se hace notar que los sondeos se
efectuaron desde la superficie de rodamiento del puente.
La estratigrafía del subsuelo corresponde con series de depósitos de
origen aluvial característicos de un río estable cercano a su
desembocadura.
Los depósitos más superficiales están constituidos por una serie de
lechos de arena de compacidad variable, mezclados con arcilla,
grava y conchas combinados en proporciones variables. A mayor
profundidad se encontraron depósitos de arcilla color gris claro, de
alta plasticidad y consistencia media a muy blanda, con muy poca
arena y conchas, así como depósitos de arena y arcilla también
combinados en proporciones variables.
Hacia el final de los sondeos se encontraron depósitos formados
por arena compacta a muy compacta, que son adecuados para
apoyar la nueva cimentación que se propone para algunas de las
pilas.
En el Capítulo 5 se presentan los resultados de los análisis
efectuados para estimar el factor de seguridad de los apoyos
estudiados contra una falla por capacidad de carga del suelo,
considerando que su cimentación está resuelta con cilindros huecos
de concreto reforzado.
3
Teniendo en cuenta que en algunos casos la punta de los cilindros
quedó apoyada sobre suelos de mala calidad, se propone re –
cimentar algunos ejes del puente mediante pilas coladas en el lugar
apoyadas en los depósitos competentes descritos. En el Capítulo 5
se presentan los resultados de los análisis de capacidad de carga y
de asentamientos, el módulo de reacción vertical y la variación del
módulo de reacción horizontal con la profundidad, así como la
clasificación sísmica del lugar.
Finalmente se incluyen las conclusiones del estudio y se dan las
recomendaciones que deberán seguir para re – cimentar los ejes
que lo requieren.
4
CONTENIDO
PAGINA
RESUMEN 2
CONTENIDO 4
NOMENCLATURA 7
1 INTRODUCCION 10
1.1 Descripción del sitio 10
1.2 Descripción del puente 10
1.3 Alcance 11
2 CAMPO 12
2.1 Inspección de la zona 12
2.2 Exploración del subsuelo 12
3 LABORATORIO 12
3.1 Pruebas índice 12
3.2 Pruebas mecánicas 13
3.2.1 Resistencia al esfuerzo cortante 13
3.2.2 Deformabilidad 14
4 ESTRATIGRAFIA 14
4.1 Perfil estratigráfico 14
4.2 Propiedades mecánicas 21
5
CONTENIDO
PAGINA
4.2.1 Resistencia al esfuerzo cortante 21
4.2.2 Deformabilidad 21
4.3 Condiciones hidráulicas 22
5 ESTUDIO GEOTECNICO 23
5.1 Cimentación actual 23
5.2 Re – cimentación 24
5.3 Capacidad de carga 24
5.4 Asentamientos 25
5.5 Módulo de reacción vertical 26
5.6 Módulos de reacción horizontal 26
5.7 Zonificación sísmica 26
6 RECOMENDACIONES DE CONSTRUCCION 26
6.1 Generales 26
6.2 Perforación y colado de pilas 27
7 CONCLUSIONES 27
8 REFERENCIAS 29
9 TABLAS 30
10 FIGURAS 39
6
CONTENIDO
11 REPORTE FOTOGRAFICO
12 ANEXOS
- Procedimientos de exploración y muestreo
- Pruebas de laboratorio, resultados e interpretación
- Procedimiento constructivo de las pilas.
7
NOMENCLATURA
A contenido de arena
Ap área de la punta de la pila
ABD avance con broca drag
ABT avance con broca tricónica
c parámetro de cohesión
Cc coeficiente de curvatura
Cu coeficiente de uniformidad
CU prueba de consolidación
d diámetro de la punta de la pila, brazo de palanca de la fuerza resistente
D brazo de palanca de la fuerza actuante
D10 diámetro tal que el 10 % de las partículas son menores que él
D30 diámetro tal que el 30 % de las partículas son menores que él
D60 diámetro tal que el 60 % de las partículas son menores que él
Dr densidad relativa
e relación de vacíos
F contenido de finos
FA fuerza actuante
FR fuerza resistente
FS factor de seguridad
G contenido de grava
Gw grado de saturación
IP índice de plasticidad
8
kh módulo de reacción horizontal
kv módulo de reacción vertical
li longitud del arco i
LL límite liquido
LP límite plástico
MA momento actuante
Me módulo de deformación elástico
Mep
módulo de deformación unitaria elasto – plástico
MR momento resistente
N número de golpes en la prueba de penetración estándar
NA nivel del agua
Nc , Nq
factor de capacidad de carga
poz presión total
Ph presión hidráulica
PPH peso propio de la herramienta
Qpa capacidad de carga neta admisible por punta
qu resistencia en compresión no confinada
s resistencia al esfuerzo cortante
SS sondeo selectivo
SPE sondeo de penetración estándar
SUCS Sistema Unificado de Clasificación de Suelos
Ss densidad de sólidos
TC 40 tubo cédula 40
9
TSP tubo Shelby hincado a presión
TSR tubo Shelby hincado a presión y a rotación
Txr prueba triaxial de resistencia
uoz presión hidrodinámica actual a la profundidad z
factor de rigidez
asentamiento total
asentamiento diferencial
incremento de esfuerzo
deformación unitaria
ángulo de fricción interna
peso volumétrico natural
vp relación entre la deformación diferida y la elasto – plástica inmediata
σ esfuerzo efectivo
σc esfuerzo de confinamiento
σm esfuerzo efectivo medio
σod esfuerzo efectivo al nivel de apoyo de la pila
1
esfuerzo principal mayor
3
esfuerzo principal menor
b esfuerzo crítico
d
esfuerzo desviador
oz
esfuerzo efectivo original a la profundidad z
contenido de agua .
10
1 INTRODUCCION
Se presentan los resultados del estudio de Mecánica de Suelos con la revisión geotécnica de
la cimentación del puente Coatzacoalcos I, que se ubica en el km 2 de la carretera
Coatzacoalcos – Puerto Juárez, en el estado de Veracruz.
El puente se localiza al poniente de la ciudad de Coatzacoalcos y cruza el río del mismo
nombre. En la figura 1 del Capítulo 10 se presenta la localización de la zona, y en la figura
2 se consigna su ubicación en detalle. En la fotografía 1 del Capítulo 11 se consigna una
vista aérea del puente.
Para hacer la revisión indicada, la empresa EURO ESTUDIOS S A de C V ( EE ) solicitó
al suscrito la ejecución del estudio de Mecánica de Suelos correspondiente. Para ello fue
necesario conocer la estratigrafía del subsuelo y las propiedades mecánicas de sus
principales depósitos, y con base en ellas hacer el estudio correspondiente de estabilidad.
1.1 Descripción del sitio
El puente se encuentra 4.5 km aguas arriba de la desembocadura del río Coatzacoalcos en el
Golfo de México. Como la zona es casi plana, seguramente su fondo está sometido tanto a
la erosión que causa el agua que el río descarga en el mar durante cada época de lluvias,
como al flujo inverso que produce el mar por el aumento de su nivel cuando hay marea alta.
Esta condición, seguramente entre otras, influye en la forma que tiene el fondo del cauce.
La vegetación de las márgenes está formada por árboles y matorrales de mediana altura, así
como abundantes pastizales.
En el reporte fotográfico que se presenta en el Capítulo 11 se pueden observar varias vistas
del sitio, del puente y de los trabajos efectuados.
1.2 Descripción del puente
Tiene una longitud aproximada de 984 m y su estructura está resuelta mediante trabes y
columnas de concreto reforzado dispuestos en claros que varían entre 20 y 33 m de
longitud.
Entre los ejes 20 y 28 cruza la Isla Pajaritos, y entre los ejes 12 y 13 tiene una armadura de
acero elevable para permitir la navegación.
11
En la figura 3 se presenta el perfil de la rasante del puente con sus elevaciones, en la figura
4 se consigna la planta y un corte del mismo, y la figura 5 contiene la sección transversal de
las trabes y las losas.
La cimentación del puente se resolvió mediante cilindros huecos de concreto. Debido al
mal comportamiento del eje 29 fue necesario revisarla, por el asentamiento que tiene y que
ocasionó que sus trabes longitudinales se tocaran al desaparecer la holgura que
originalmente tenían ( ver la referencia 1 del Capítulo 8 ).
En el reporte fotográfico que se consigna en el Capítulo 11 se presentan varias vistas del
puente, incluyendo las condiciones actuales del eje 29. En ellas se puede notar el
desplazamiento de la junta.
1.3 Alcance
De acuerdo con las indicaciones de EE, para el estudio del subsuelo se efectuaron ocho
sondeos de penetración estándar y cuatro sondeos selectivos. La profundidad máxima a la
que se llevaron fue de 51.44 m respecto a su brocal. En el Capítulo 2 se describen
brevemente los trabajos de campo efectuados.
El Capítulo 3 contiene la descripción de los ensayes de laboratorio que se hicieron para
determinar las principales características índice y las principales propiedades mecánicas de
los depósitos que constituyen el subsuelo.
La estratigrafía, características índice y propiedades mecánicas de cada uno de los
depósitos encontrados se presentan en el Capítulo 4, así como las condiciones hidráulicas
en que se encuentra el subsuelo.
El Capítulo 5 contiene un resumen de los análisis de capacidad de carga de la cimentación
actual del puente en los ejes en que se conoce la profundidad de apoyo de los cilindros de
cimentación, así como los resultados obtenidos de los análisis efectuados para la re –
cimentación propuesta en los casos en que se requiere. En los análisis se incluye la
capacidad de carga, los asentamientos, el módulo de reacción vertical, la variación del
módulo de reacción horizontal con la profundidad y la clasificación sísmica del lugar.
Las recomendaciones para construir la re – cimentación propuesta se presentan en el
Capítulo 6. Las conclusiones del estudio se encuentran en el Capítulo 7.
Los Capítulos 8 a 11 contienen las referencias, tablas, figuras y el reporte fotográfico que se
mencionan en el cuerpo del informe.
Finalmente en el Capítulo 12 se presentan tres anexos donde se describen los
procedimientos de exploración y muestreo usados, los resultados de los ensayes de
laboratorio y las recomendaciones para la construcción de la nueva cimentación.
12
2 CAMPO
2.1 Inspección de la zona
Se realizaron recorridos por la superficie del puente, por su parte inferior usando una lancha
y por sus alrededores para identificar los principales problemas geotécnicos de la
estructura, incluyendo el eje 29 que tiene sus trabes longitudinales a tope por el
asentamiento que sufrió su cimentación.
2.2 Exploración del subsuelo
De acuerdo con las instrucciones de EE, para conocer la estratigrafía y las propiedades de
los materiales del subsuelo se realizaron los siguientes trabajos de campo
a Ocho sondeos de penetración estándar ( SPE – 1 a 8 ) llevados entre 35.14 y
51.44 m de profundidad respecto a su brocal. Con ellos se obtuvo el número
de golpes necesario para avanzar 60 cm en el subsuelo, así como muestras
representativas en forma continua con la profundidad. En los depósitos muy
densos donde el número de golpes fue superior a 50 se avanzó utilizando una
broca tricónica o drag.
b Cuatro sondeos de muestreo inalterado selectivo ( SS – 2, 4, 6 y 8 ) llevados
entre 32.20 y 42.90 m de profundidad respecto a su brocal. Con ellos se
extrajeron muestras inalteradas de los principales depósitos del subsuelo.
En la figura 6 se consigna la localización de los sondeos, y en las figuras 7 a 14 se presenta
su perfil estratigráfico, indicando el tipo de muestreo efectuado y la descripción de los
materiales encontrados.
En las tablas 1 y 2 del Capítulo 9 se presentan sus principales características.
Se hace notar que los sondeos se efectuaron desde la losa del puente para trabajar de
manera segura y estable, sin los efectos nocivos de la variación del nivel del agua en el
cauce.
En el Capítulo 11 se presentan varias vistas de los trabajos de campo. Finalmente en el
Capítulo 12 se describe con detalle la forma como se efectuaron los sondeos.
3 LABORATORIO
3.1 Pruebas índice
Las muestras se clasificaron en forma visual y manual en húmedo y en seco, y se determinó
su contenido natural de agua.
13
Adicionalmente se realizaron los siguientes ensayes en muestras seleccionadas
a límites de consistencia líquido y plástico en los suelos finos
b lavado por la malla 200 en las mezclas de suelos finos con arena
c granulometría por mallas en los suelos granulares.
Sus resultados se presentan en el perfil de cada sondeo a la profundidad correspondiente.
Con esta información se formó el perfil estratigráfico de cada uno, como se indica en las
figuras 7 a 14.
Con estos resultados se identificaron los principales depósitos que constituyen el subsuelo,
clasificándolos conforme al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos ( SUCS ).
Todos los ensayes de laboratorio se efectuaron como se indica en la referencia 2 del
Capítulo 8.
3.2 Pruebas mecánicas
Una vez definida la estratigrafía del subsuelo se realizaron las pruebas mecánicas
necesarias para determinar las propiedades de resistencia al esfuerzo cortante y
deformabilidad de sus principales depósitos.
Los ensayes de laboratorio se realizaron en las mejores muestras inalteradas representativas
de los estratos investigados.
3.2.1 Resistencia al esfuerzo cortante
Para conocer la variación con la profundidad de los parámetros de resistencia al esfuerzo
cortante de los estratos arcillosos, se realizaron 15 pruebas de compresión simple ensayadas
hasta la falla.
En las pruebas de compresión simple el esfuerzo máximo alcanzado es representativo de la
consistencia natural del material ensayado.
Adicionalmente se efectuaron 17 pruebas triaxiales en los principales depósitos del suelo.
Las pruebas se efectuaron con tres ó cuatro probetas cada una ensayadas a diferentes
confinamientos.
Todas las pruebas fueron del tipo consolidada – no drenada.
14
3.2.2 Deformabilidad
A partir de las pruebas triaxiales se calculó la variación de los módulos de deformación
elástica y elasto – plástica contra el esfuerzo de confinamiento. Además, para investigar los
parámetros que definen el comportamiento esfuerzo – deformación – tiempo de los
depósitos más blandos del subsuelo, se efectuaron 15 ensayes de consolidación
unidimensional en muestras inalteradas seleccionadas.
Estas pruebas se programaron y realizaron conforme al criterio recomendado en la
referencia 3.
4 ESTRATIGRAFIA
4.1 Perfil estratigráfico
Utilizando los resultados de campo y laboratorio se formó la columna estratigráfica del
subsuelo en cada sondeo, según se consigna en las figuras 7 a 14. Con base en ellas se
elaboró el corte estratigráfico que se presenta en la figura 15. Utilizando esta información y
los resultados de los sondeos SPE – 1, 4 y 8 se hará la descripción estratigráfica que sigue
SPE – 1
Elevación + 94.98 m
DEPOSITO
PROFUNDIDAD
(m)
DESCRIPCION
I De 0.00 a 2.40 Arena color café oscuro, semicompacta a compacta, con
poca arcilla. El número de golpes obtenido en la prueba
de penetración estándar varió entre 13 y 30.
II De 2.40 a 5.40 Arena color café oscuro, compacta, con poca arcilla. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar varió entre 11 y 45.
III De 5.40 a 8.00 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia blanda, con arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar varió
entre 2 y 4.
IV De 8.00 a 9.60 Arena color gris oscuro, muy suelta, con arcilla. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar varió entre 2 y 3.
15
V De 9.60 a 12.00 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia blanda a muy blanda, con muy poca arena.
El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar varió entre cero y 3.
VI De 12.00 a 13.80 Arcilla color gris oscuro, de alta plasticidad y
consistencia blanda a media, con muy poca arena. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar varió entre 1 y 5.
VII De 13.80 a 15.00 Arcilla color café gris, de alta plasticidad y consistencia
muy blanda, con muy poca arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar resultó
nulo.
VIII De 15.00 a 17.40 Arcilla color gris verde, de alta plasticidad y
consistencia muy blanda, con muy poca arena. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar resultó nulo.
IX De 17.40 a 18.00 Arcilla color café gris, de alta plasticidad y consistencia
blanda, con muy poca arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar resultó de
3.
X De 18.00 a 19.20 Arena color gris oscuro, suelta, con arcilla. El número
de golpes obtenido en la prueba de penetración estándar
varió entre 7 y 8.
XI De 19.20 a 20.40 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia blanda, con arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar varió
entre 2 y 3.
XII De 20.40 a 22.80 Arcilla color gris verde, de alta plasticidad y
consistencia media a rígida, con muy poca arena. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar varió entre 5 y 10.
XIII De 22.80 a 24.60 Arcilla color gris claro, de baja plasticidad y
consistencia muy rígida, con muy poca arena. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar varió entre 9 y 18.
XIV De 24.60 a 27.00 Arcilla color gris claro, de alta plasticidad y consistencia
rígida a muy rígida, con poca arena. El número de
golpes obtenido en la prueba de penetración estándar
varió entre 11 y 16.
XV De 27.00 a 27.60 Arena color gris claro, semicompacta, con poca arcilla.
El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar resultó de 12.
16
XVI De 27.60 a 30.00 Arcilla color gris claro, de alta plasticidad y consistencia
rígida, con arena. El número de golpes obtenido en la
prueba de penetración estándar varió entre 11 y 13.
XVII De 30.00 a 31.20 Arcilla color gris claro, de alta plasticidad y consistencia
muy rígida, con arena. El número de golpes obtenido en
la prueba de penetración estándar varió entre 17 y 18.
XVIII De 31.20 a 31.60 Arcilla color gris claro, de alta plasticidad y consistencia
dura, con arena. El número de golpes obtenido en la
prueba de penetración estándar resultó de 47.
XIX De 31.60 a 36.98 Arena color café gris, muy compacta, con poca arcilla.
El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar resultó superior a 50.
La elevación del brocal del sondeo se midió respecto al nivel de la losa del puente con base
en la figura 3.
SPE – 4
Elevación + 102.07 m
DEPOSITO
PROFUNDIDAD
(m)
DESCRIPCION
I De 0.00 a 0.25 Losa de concreto.
II De 0.25 a 9.80 Gálibo.
III De 9.80 a 20.40 Tirante de agua.
IV De 20.40 a 24.00 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia muy blanda, con muy poca arena y grava.
El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar varió entre cero y 2.
V De 24.00 a 25.20 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia muy blanda a media, con arena. El número
de golpes obtenido en la prueba de penetración estándar
varió entre cero y 7.
VI De 25.20 a 26.40 Arcilla color gris oscuro, de alta plasticidad y
consistencia muy blanda a media, con muy poca arena.
El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar varió entre cero y 6.
17
VII De 26.40 a 28.80 Arcilla color gris claro, de baja plasticidad y
consistencia media a rígida, con poca arena. El número
de golpes obtenido en la prueba de penetración estándar
varió entre 5 y 10.
VIII De 28.80 a 30.60 Arcilla color gris claro, de baja plasticidad y
consistencia rígida, con muy poca arena. El número de
golpes obtenido en la prueba de penetración estándar
varió entre 13 y 14.
IX De 30.60 a 31.80 Arcilla color café amarillo, de baja plasticidad y
consistencia muy rígida, con arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar varió
entre 18 y 22.
X De 31.80 a 33.00 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia muy rígida, con muy poca arena. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar varió entre 21 y 22.
XI De 33.00 a 33.60 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia muy blanda, con muy poca arena. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar resultó nulo.
XII De 33.60 a 34.80 Arena color café amarillo, semicompacta, con arcilla. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar varió entre 13 y 14.
XIII De 34.80 a 36.00 Arcilla color café gris, de baja plasticidad y consistencia
muy rígida, con arena. El número de golpes obtenido en
la prueba de penetración estándar varió entre 17 y 32.
XIV De 36.00 a 37.20 Arcilla color café gris, de baja plasticidad y consistencia
media a rígida, con arena. El número de golpes obtenido
en la prueba de penetración estándar varió entre 7 y 13.
XV De 37.20 a 39.00 Arena color café gris, semicompacta a compacta, con
arcilla. El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar varió entre 19 y 45.
XVI De 39.00 a 40.80 Arena color café gris, muy compacta, con poca arcilla.
El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar resultó superior a 50.
XVII De 40.80 a 44.25 Arcilla color gris claro, compacta a muy compacta, con
poca arcilla. El número de golpes obtenido en la prueba
de penetración estándar varió entre 43 y más de 50.
La elevación del brocal del sondeo se midió respecto al nivel de la losa del puente con base
en la figura 3.
18
SPE – 8
Elevación + 97.03 m
DEPOSITO
PROFUNDIDAD
(m)
DESCRIPCION
I De 0.00 a 0.20 Losa de concreto.
II De 0.20 a 2.80 Gálibo.
III De 2.80 a 4.00 Grava empacada en arena color café, suelta a
semicompacta, con arcilla. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar varió
entre 8 y 16.
IV De 4.00 a 5.20 Arcilla color café amarillo, de baja plasticidad y
consistencia blanda, con arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar varió
entre 2 y 3.
V De 5.20 a 6.40 Arcilla color café gris, de baja plasticidad y consistencia
media a rígida, con arena. El número de golpes obtenido
en la prueba de penetración estándar varió entre 5 y 10.
VI De 6.40 a 7.50 Arena color gris oscuro, suelta, con arcilla. El número
de golpes obtenido en la prueba de penetración estándar
varió entre 4 y 7.
VII De 7.50 a 8.80 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia blanda, con arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar resultó de
3.
VIII De 8.80 a 10.00 Arena color gris oscuro, muy suelta a suelta, con arcilla.
El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar varió entre 6 y 9.
IX De 10.00 a 11.20 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia blanda, con arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar resultó de
3.
X De 11.20 a 13.60 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia muy blanda, con arena. El número de
golpes obtenido en la prueba de penetración estándar
varió entre cero y 2.
19
XI De 13.60 a 14.80 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia muy blanda, con arena. El número de
golpes obtenido en la prueba de penetración estándar
varió entre 2 y 3.
XII De 14.80 a 16.30 Arena color gris claro, suelta a semicompacta, con poca
arcilla. El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar varió entre 5 y 17.
XIII De 16.30 a 20.80 Arcilla color gris claro, de alta plasticidad y consistencia
muy blanda, con muy poca arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar resultó
nulo.
XIV De 20.80 a 22.00 Arcilla color gris verde, de alta plasticidad y
consistencia muy blanda, con muy poca arena. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar resultó nulo.
XV De 22.00 a 23.20 Arcilla color café gris, de alta plasticidad y consistencia
muy blanda, con muy poca arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar resultó
nulo.
XVI De 23.20 a 25.60 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia muy blanda, con muy poca arena. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar varió entre cero y 1.
XVII De 25.60 a 27.30 Arena color gris claro, semicompacta a compacta, con
poca arcilla y grava. El número de golpes obtenido en la
prueba de penetración estándar varió entre 19 y 35.
XVIII De 27.30 a 30.40 Arcilla color gris oscuro, de baja plasticidad y
consistencia muy blanda, con arena. El número de
golpes obtenido en la prueba de penetración estándar
resultó nulo.
XIX De 30.40 a 31.60 Arcilla color café gris, de alta plasticidad y consistencia
media, con muy poca arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar resultó de
5.
XX De 31.60 a 33.40 Arcilla color gris claro, de alta plasticidad y consistencia
blanda a muy blanda, con arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar varió
entre cero y 2.
XXI De 33.40 a 35.80 Arcilla color café gris, de alta plasticidad y consistencia
rígida, con muy poca arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar varió
entre 9 y 12.
20
XXII De 35.80 a 36.40 Arena color gris claro, semicompacta, con arcilla. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar resultó de 10.
XXIII De 36.40 a 37.60 Arena color gris claro, semicompacta a compacta, con
arcilla y grava. El número de golpes obtenido en la
prueba de penetración estándar varió entre 19 y 33.
XXIV De 37.60 a 38.80 Arena color café claro, semicompacta a compacta, con
arcilla. El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar varió entre 29 y 35.
XXV De 38.80 a 40.00 Arena color gris claro, muy compacta, con arcilla. El
número de golpes obtenido en la prueba de penetración
estándar resultó superior a 50.
XXVI De 40.00 a 41.20 Arena color café gris, muy compacta, con poca arcilla.
El número de golpes obtenido en la prueba de
penetración estándar resultó superior a 50.
XXVII De 41.20 a 43.97 Arcilla color café gris, de baja plasticidad y consistencia
muy dura, con muy poca arena. El número de golpes
obtenido en la prueba de penetración estándar resultó
superior a 50.
La elevación del brocal del sondeo se midió respecto al nivel de la losa del puente con base
en la figura 3.
La interpretación estratigráfica descrita es fundamental para el diagnóstico del
comportamiento de la cimentación del puente y de su recimentación, ya que estará
determinado por el espesor, deformabilidad y resistencia al esfuerzo cortante de los
depósitos que constituyen el subsuelo, como se describe en el Capítulo 5 de este informe.
De la descripción estratigráfica anterior se pueden extraer las siguientes conclusiones
a La estratigrafía del subsuelo esta formada por depósitos de origen aluvial
característicos de un río estable cercano a su desembocadura. Esto propicia
que los depósitos del suelo sean razonablemente concordantes por grupos de
ellos, como se puede observar en la figura 15.
b La estratigrafía encontrada en el sitio se puede resumir como sigue
21
Los depósitos más superficiales están formados por capas de arena de
compacidad variable desde suelta hasta compacta, mezclados con
arcilla de baja a alta plasticidad, grava y conchas en proporciones
variables. Ninguno de estos depósitos es adecuado para apoyar la
cimentación del puente.
A continuación hay una serie de depósitos de arcilla color café y gris
claro, mezclada con arena en proporciones variables. Estos materiales
son los de menor resistencia al esfuerzo cortante y de mayor
deformabilidad que se encontraron en todo el perfil del subsuelo.
A mayor profundidad hay depósitos de arena color gris claro y café
claro, compacta a muy compacta. Estos materiales son adecuados para
apoyar en ellos una cimentación profunda.
4.2 Propiedades mecánicas
Para conocer el comportamiento mecánico de los principales depósitos del subsuelo se
investigaron los siguientes parámetros mediante pruebas de laboratorio
a resistencia al esfuerzo cortante
b deformabilidad.
4.2.1 Resistencia al esfuerzo cortante
En el perfil de los sondeos selectivos SS – 2, 4, 6 y 8 se consigna la variación de los
parámetros de resistencia al esfuerzo cortante con la profundidad, obtenidos de las pruebas
de compresión simple y compresión triaxial.
En el Capítulo 12 se presentan los resultados de cada una de las pruebas de resistencia
mencionadas, incluyendo la curva esfuerzo – deformación de cada probeta y sus principales
características índice.
4.2.2 Deformabilidad
En los depósitos más deformables del subsuelo se efectuaron 15 pruebas de consolidación
unidimensional. Los resultados de cada prueba se presentan mediante su curva de
compresibilidad en el Capítulo 12.
22
En las figuras 16 a 19 se comparan las curvas de compresibilidad obtenidas para identificar
los depósitos más deformables. De acuerdo con ellas se pueden obtener las siguientes
conclusiones
a Los depósitos más deformables se encuentran en el Grupo A, y sus curvas de
compresibilidad tienen un rango de relación de vacíos que varía entre 0.9 y
2.
b La mayoría de las curvas de compresibilidad pertenecen al Grupo B, y están
comprendidas en un rango de relación de vacíos que varía entre 0.7 y 0.9.
c Los depósitos menos deformables se encuentran en el Grupo C, y sus curvas
de compresibilidad tiene un rango de relación de vacíos menor que 0.5.
4.3 Condiciones hidráulicas
Tomando en cuenta que los sondeos se hicieron en el cauce del río, la presión del agua en el
subsuelo está determinada por el nivel del tirante de agua, y su variación con la profundidad
corresponde con condiciones hidrostáticas.
De acuerdo con lo anterior se calculó el perfil de esfuerzos efectivos en el subsuelo
empleando la expresión 1 ( Ref 4 )
ozozoz upσ ( 1 )
en donde
oz esfuerzo efectivo inicial a la profundidad z, en t/m2
poz presión total inicial a la profundidad z obtenida a partir del peso volumétrico
del material, en t/m2
uoz presión hidrostática actual a la profundidad z considerando hidrostática su
distribución, en t/m2.
Los diagramas de esfuerzos para cada sondeo selectivo se consigan en las figuras 20 a 23,
indicando la variación con la profundidad de la presión total, la presión hidráulica y los
esfuerzos efectivos.
23
5 ESTUDIO GEOTECNICO
5.1 Cimentación actual
La cimentación de cada eje está resuelta con un cilindro hueco de concreto reforzado de 4
m de diámetro exterior, con un tapón de concreto en su extremo inferior, apoyado a las
profundidades que se indican en la tabla 3. Esta información se obtuvo de un estudio
geofísico que EE realizó para este fin. En la figura 24 se consigna el modelo suelo –
estructura con la cimentación del puente y la estratigrafía encontrada.
En la tabla 4 se presenta un resumen de la información que se presenta en la tabla 3,
indicando los ejes que no requieren recimentarse así como los ejes que si lo requieren.
Como procedimiento de re – cimentación se valuaron un número importante de soluciones,
concluyendo que la más eficiente será utilizando pilas de concreto reforzado apoyadas en
los depósitos compactos profundos.
Para revisar el comportamiento de las pilas en estudio, se calculó el factor de seguridad que
tienen ante una falla por capacidad de carga. Para hacer el análisis se planteó un modelo
donde participan las fuerzas actuantes y las fuerzas resistentes que actúan en el cilindro,
tomando en cuenta adecuadamente la estratificación del subsuelo, como se indica en la
figura 25. El factor de seguridad se obtiene como la relación entre los momentos resistentes
y los actuantes mediante la expresión 2 ( Ref 4 )
A
R
M
MFS ( 2 )
en donde
FS factor de seguridad, adimensional
MR momento resistente, en tn m
MA momento actuante, en tn m.
El momento resistente está dado por la fuerza que representa a la resistencia al esfuerzo
cortante de cada depósito a lo largo de la superficie de falla del cilindro, multiplicada por su
brazo de palanca correspondiente.
El momento actuante es el debido a la acción de las cargas vivas más las cargas muertas
considerando el peso del cilindro. Este momento se obtuvo considerando que la resultante de
las cargas pasa por el centroide del cilindro.
24
Todos los ejes del puente en los cuales EE nos proporcionó la profundidad de la punta de
los cilindros de cimentación se pueden reducir a los tres casos de análisis, que se consignan
en la figura 25.
El factor de seguridad obtenido para cada uno de los casos analizados se consigna en la
tabla 5 sin tomar en cuenta la socavación. Si ésta se considera de 6 m ( Ref 1 ), que
corresponde con el espesor del depósito de arena superficial, el factor de seguridad se
reduce como se indica en la tabla 5.
Se debe observar que aunque los factores de seguridad resultaron grandes para los tres
casos estudiados, consideramos que únicamente los cilindros que se encuentran en el caso 2
no requieren re – cimentarse pues están apoyados de punta en un depósito competente.
5.2 Re – cimentación
Con base en los resultados de los sondeos efectuados se llegó a la conclusión de que la
re – cimentación de los apoyos que la requieran se hará con pilas de concreto reforzado,
apoyadas por punta en el depósito de arena muy compacta cuya superficie se encuentra a la
profundidad que se indica en la tabla 6 respecto al brocal de los sondeos.
5.3 Capacidad de carga
Se calculó la capacidad de carga neta admisible de las pilas usando la expresión 3 ( Ref 4 )
prqodcpa AD1NσNcFS
1.2Q ( 3 )
en donde
Qpa capacidad de carga neta admisible por punta, en t
FS factor de seguridad, adimensional
c parámetro de cohesión, en t/m2
Nc , Nq factor de capacidad de carga, adimensional
od esfuerzo efectivo al nivel de apoyo de la pila, en t/m2
Dr densidad relativa del depósito de apoyo, adimensional
Ap área de la punta de la pila, en m2.
25
Sustituyendo los parámetros correspondientes en la expresión 3 se obtuvieron las expresiones
4 y 5
Qpa = 142 d 2 ( para pilas 3 m centro a centro ) ( 4 )
Qpa = 155 d 2 ( para pilas 3.6 m centro a centro ) ( 5 )
en donde d es el diámetro de la punta de la pila y se sustituye en metros.
Para desarrollar la capacidad de carga anterior, las pilas deberán empotrarse 2 m en el depósito
de apoyo que se encontró con los sondeos efectuados.
Para la combinación más desfavorable de cargas permanentes y accidentales los esfuerzos
indicados podrán incrementarse hasta en un 25 %.
5.4 Asentamientos
Los asentamientos que se producirán en las pilas se calcularon utilizando la expresión 6
( Ref 4 )
dΔσvpk1MepνΣδ C ( 6 )
en donde
asentamiento total, en cm
factor de rigidez, adimensional
c factor de confinamiento, adimensional
Mep módulo de deformación elasto – plástico, en cm2/kg
kvp factor que relaciona la deformación elástica inmediata con la viscosa,
adimensional
incremento de esfuerzo que transmite la punta de la pila al suelo, en kg/cm2
d diámetro de la punta de la pila, en cm.
Sustituyendo los valores correspondientes en la expresión 5 se obtuvo que el asentamiento
máximo que se producirá en las pilas será del orden de 0.8 m.
26
5.5 Módulo de reacción vertical
Se calculó utilizando la expresión 7 ( Ref 5 )
kv =
( 7 )
en donde
kv módulo de reacción vertical, en kg/cm3
incremento de esfuerzo, kg/cm2
asentamiento diferencial entre dos pilas vecinas, en cm.
Sustituyendo los valores correspondientes se obtuvo kv = 26.6 kg/cm3.
5.6 Módulos de reacción horizontal
En las figuras 26 a 33 se presenta la variación con la profundidad del módulo de reacción
horizontal de cada uno de los depósitos del subsuelo.
5.7 Zonificación sísmica
El sitio donde se localiza el puente está localizado en la zona B de la Carta de
Regionalización Sísmica de la República Mexicana ( Ref 6 ), como se indica en la figura
34. Los depósitos del subsuelo son de mediana a alta deformabilidad y mediana a baja
resistencia al esfuerzo cortante.
6 RECOMENDACIONES DE CONSTRUCCION
6.1 Generales
a Previamente a cualquier trabajo de recimentación deberán colocar suficientes
puntos de control en la estructura existente. Adicionalmente deberán instalar
un banco de nivel superficial y un banco de nivel profundo en un sitio
cercano a la margen derecha del río, que usarán para referir las nivelaciones.
La ubicación de los puntos de control y de los bancos de nivel deberán
acordarla los Ingenieros Topógrafo, Estructurista y de Mecánica de Suelos
durante una visita al puente.
27
b Todos los puntos de control serán a base de clavos con cabeza de gota
hincados en taquetes de plomo para evitar que puedan destruirlos o retirarlos.
c Una vez instalados todos los puntos de control y los bancos de nivel, se
correrá una nivelación base antes de iniciar la obra.
d Durante toda la etapa de recimentación deberán efectuar nivelaciones
semanales en todos los puntos de control.
e Todas las nivelaciones se deberán referir al banco de nivel profundo y al
superficial para llevar su control topográfico de manera confiable.
6.2 Perforación y colado de las pilas
Las recomendaciones para la perforación y el colado de las pilas se detallan en el Capítulo
12.
Es importante señalar la necesidad de la instrumentación indicada y de una supervisión
del Ingeniero de Mecánica de Suelos, desde el inicio y hasta la terminación de la
re – cimentación. Esta supervisión incluirá el registro e interpretación de las nivelaciones de
los puntos de control.
7 CONCLUSIONES
Con base en los resultados de los trabajos de campo, laboratorio y gabinete se llegó a las
siguientes conclusiones
a La estratigrafía del sitio es propia de los depósitos de origen aluvial
transportados por el río Coatzacoalcos cerca de su desembocadura.
b El subsuelo en el sitio en estudio está constituido principalmente por series
de depósitos de arcilla de baja a alta plasticidad y depósitos de arena de
compacidad variable, intercalados de manera casi concordante.
A continuación se encontraron depósitos constituídos por series de capas de
arcilla de baja plasticidad y de arena.
Hacia el final de los sondeos se encontró un depósito de arena color gris
oscuro y café – amarillo muy compacta, que es adecuado para recibir la
carga que le transmitirán las pilas que se propone construír para recimentar
los apoyos que lo requieran.
28
c La cimentación actual de cada apoyo del puente está resuelta mediante un
cilindro hueco de concreto reforzado de 4 m de diámetro exterior con un
tapón en su punta, apoyado a las profundidades que se indican en la tabla 3,
según el estudio de geofísica realizado por EE.
d Los análisis de capacidad de carga correspondientes se presentan en el
Capítulo 5 y arrojaron los factores de seguridad ante una falla por capacidad
de carga que se indican en la tabla 3.
e Para garantizar el correcto comportamiento de los ejes del puente, es
necesario re – cimentar algunos de ellos. La solución más viable será usando
pilas de concreto reforzado apoyadas en los depósitos profundos de alta
resistencia al esfuerzo cortante.
f En el Capítulo 5 se presentan los resultados de los análisis de capacidad de
carga, asentamientos, módulos de reacción vertical y horizontales para la
solución propuesta. También se indica la clasificación sísmica del sitio.
g En el Capítulo 6 se presentan las recomendaciones que deberán seguir para
construir las pilas adecuadamente.
h Para detectar cualquier efecto de la re – cimentación en la estructura
existente, será necesario llevar un control topográfico permanente de sus
ejes. Se utilizará un banco de nivel profundo y confiable para ello.
i Teniendo en cuenta que el número de sondeos fue limitado, es conveniente
hacer algunos más para identificar correctamente la profundidad a la que se
encuentra el horizonte superior del depósito de arena compacta que se usará
para apoyar las pilas de la re – cimentación. También es necesario medir en
más cilindros su profundidad, para no hacer extrapolaciones que pueden
resultar inseguras.
México D F enero del 2012
A T E N T A M E N T E
ING ROBERTO POUCELL PADRON
M EN I MECANICA DE SUELOS
29
8 REFERENCIAS
1 R Poucell Estudio de Mecánica de Suelos Puente Coatzacoalcos I en
Coatzacoalcos Veracruz México D F mayo del 2011
2 SRH Dirección de Proyectos Departamento de Ingeniería Experimental
Manual de Mecánica de Suelos Quinta Edición México 1970
3 Zeevaert L Consolidation in the Intergranular Viscosity of Highly
Compressible Soils Symposium on Consolidation Behaviour of Soils
ASTM STP 892 Philadelphia 1986
4 Zeevaert L Foundation Engineering for Difficult Subsoil Conditions
2nd Edition Van Nostrand Reinhold Co New York 1982
5 Terzaghi K and Peck R B Soil Mechanics in Engineering Practice John
Wiley and Sons 1969
6 Comisión Federal de Electricidad Instituto de Investigaciones de la
Industria Eléctrica Manual de Diseño de Obras Civiles México 2004.
30
9 TABLAS
1 Localización de los sondeos
2 Características de los sondeos
3 Observaciones de geotecnia
4 Resumen
5 Factores de seguridad
6 Profundidad del depósito de apoyo para las pilas coladas en el lugar.
31
TABLA 1
Localización de los sondeos
Sondeo
Pila
del
puente ( 1 )
Eje del
puente ( 1 )
SPE – 1 3 3
SPE – 2 y SS – 2 6 6
SPE – 3 Torre 2 13
SPE – 4 y SS – 4 20 16
SPE – 5 23 19
SPE – 6 y SS – 6 26 22
SPE – 7 29 25
SPE – 8 y SS – 8 Estribo 37 33
( 1 ) Ver figura 6
32
TABLA 2
Características de los sondeos
SONDEO
DESCRIPCIÓN
TIPO DE
MUESTREO
PROFUNDIDAD
(m)
ELEVACIÓN
( m )
SPE – 1
Sondeo de penetración
estándar combinado con
avance con broca tricónica
ó drag
Alterado mediante la
ejecución de la prueba
de penetración estándar
36.98 + 94.98
SPE – 2
Sondeo de penetración
estándar combinado con
avance con broca tricónica
ó drag
Alterado mediante la
ejecución de la prueba
de penetración estándar
35.14 + 95.02
SPE – 3
Sondeo de penetración
estándar combinado con
avance con broca tricónica
ó drag
Alterado mediante la
ejecución de la prueba
de penetración estándar
51.44 + 102.73
SPE – 4
Sondeo de penetración
estándar combinado con
avance con broca tricónica
ó drag
Alterado mediante la
ejecución de la prueba
de penetración estándar
44.25 + 102.07
SPE – 5
Sondeo de penetración
estándar combinado con
avance con broca tricónica
ó drag
Alterado mediante la
ejecución de la prueba
de penetración estándar
39.90 + 101.16
SPE – 6
Sondeo de penetración
estándar combinado con
avance con broca tricónica
ó drag
Alterado mediante la
ejecución de la prueba
de penetración estándar
34.20 + 94.01
SPE – 7
Sondeo de penetración
estándar combinado con
avance con broca tricónica
ó drag
Alterado mediante la
ejecución de la prueba
de penetración estándar
37.60 + 92.25
SPE – 8
Sondeo de penetración
estándar combinado con
avance con broca tricónica
ó drag
Alterado mediante la
ejecución de la prueba
de penetración estándar
43.97 + 97.03
33
TABLA 2
Características de los sondeos
( continuación )
SONDEO
DESCRIPCIÓN
TIPO DE
MUESTREO
PROFUNDIDAD
(m)
ELEVACIÓN
( m )
SS – 2
Sondeo de muestreo
inalterado selectivo
Inalterado con tubos de
acero de 10 cm de
diámetro
33.30 + 95.02
SS – 4
Sondeo de muestreo
inalterado selectivo
Inalterado con tubos de
acero de 10 cm de
diámetro
42.90 + 102.07
SS – 6
Sondeo de muestreo
inalterado selectivo
Inalterado con tubos de
acero de 10 cm de
diámetro
32.20 + 94.01
SS – 8
Sondeo de muestreo
inalterado selectivo
Inalterado con tubos de
acero de 10 cm de
diámetro
40.70 + 97.03
La elevación del brocal de los sondeos se midió respecto al nivel de la rasante del puente,
con base en la figura 3.
34
TABLA 3
Observaciones de geotecnia
Pila
( 1 )
Eje
( 1 )
Profundidad
de las pilas según el
estudio geofísico
( m )
Ubicación de los
sondeos
Observaciones
de
geotecnia
Estribo I 1
2 2
3 3 34.41 SPE – 1 Este apoyo no requiere re – cimentarse
4 4
5
5 33.64
Extrapolando la información de los
sondeos SPE – 1 y 2, este apoyo no
requiere re – cimentarse, aunque debe
observarse que el sondeo SPE – 2
quedó corto
6 6 SPE – 2
7 7
8 8
9
9 37.83
Extrapolando la información del sondeo
SPE – 2 este apoyo posiblemente no
requiere recimentarse, aunque debe
observarse que el sondeo quedó corto.
Extrapolando la información del sondeo
SPE – 3 este apoyo no requiere
re – cimentarse
10 10
11 11
( 2 )
12 40.36
Extrapolando la información del sondeo
SPE – 3 , este apoyo no requiere
re – cimentarse
( 3 ) 13 SPE – 3
18 14
19 15
20 16 33.50 SPE – 4 Este apoyo requiere recimentarse
21 17
22 18
23 19 33.68 SPE – 5 Este apoyo requiere recimentarse
24
20
31.08 Extrapolando la información del sondeo
SPE – 5 este apoyo requiere
re – cimentarse
( 1 ) Ver figura 6
( 2 ) Montante 1 de Torre 1
( 3 ) Montante 2 de Torre 2
35
TABLA 3
Observaciones de geotecnia
( continuación )
Pila
( 1 )
Eje
( 1 )
Profundidad
de las pilas según el
estudio geofísico
( m )
Ubicación de los
sondeos
Observaciones
de
geotecnia
25
21
29.77
Extrapolando la información del sondeo
SPE – 6, este apoyo no requiere
re – cimentarse
26 22 SPE – 6
27
23
41.13
No se puede extrapolar la información de
los sondeos SPE – 6 y 7 ya que
quedaron cortos
28 24
29
25 37.49 SPE – 7
No se puede extrapolar la información de
los sondeos SPE – 6 y 7 ya que
quedaron cortos
30 26
31
27 34.56
Extrapolando la información del sondeo
SPE – 7, este apoyo no requiere
recimentarse.
Extrapolando la información de los
sondeos de la referencia 1, este apoyo
requiere re – cimentarse
32
28 35.57 Extrapolando la información de los
sondeos de la referencia 1, este apoyo
requiere re – cimentarse
33 29
Ver el resultado
de los sondeos
que se presentan
en la referencia 1
34 30
35 31
36 32 36.32
Extrapolando la información del sondeo
SPE – 8, este apoyo requiere re –
cimentarse.
Estribo 37 33 SPE – 8
( 1 ) Ver figura 6
36
Tabla 4
Resumen
Pila
( 1 )
Eje
( 1 )
Requiere
re – cimentarse
3 3 No
5 5 No
9 9 No
( 2 ) 12 No
25 21 No
20 16 Si
23 19 Si
24 20 Si
31 27 Si
32 28 Si
36 32 Si
( 1 ) Ver figura 6
( 2 ) Montante 1 de Torre 2
37
Tabla 5
Factores de seguridad
Caso
Factor de seguridad
sin tomar en cuenta la
socavación
Factor de seguridad
tomando en cuenta
la socavación
1 5.2 3.7
2 7.6 6.0
3 6.0 4.4
38
Tabla 6
Profundidad del depósito de apoyo para las pilas coladas en el lugar
Pila
( 1 )
Eje
( 1 )
Sondeo
SPE
Profundidad ( 2 )
( m )
3 3 1 31.60
6 6 2 29.40
Torre 2 13 3 37.80
20 16 4 39.00
23 19 5 34.30
26 22 6 26.40
29 25 7 32.40
33 29 ( 3 ) 41.90
Estribo 37 33 8 38.80
( 1 ) Ver figura 6
( 2 ) Respecto al brocal de los sondeos
( 3 ) Usando los sondeos de la referencia 1.
39
10 FIGURAS
1 Localización de la zona
2 Localización del puente
3 Perfil topográfico
4 Planta y corte
5 Secciones transversales
6 Localización de los sondeos
7 Perfil estratigráfico del sondeo de penetración estándar SPE – 1
8 Perfil estratigráfico del sondeo de penetración estándar SPE – 2 y del sondeo
selectivo SS – 2
9 Perfil estratigráfico del sondeo de penetración estándar SPE – 3
10 Perfil estratigráfico del sondeo de penetración estándar SPE – 4 y del sondeo
selectivo SS – 4
11 Perfil estratigráfico del sondeo de penetración estándar SPE – 5
12 Perfil estratigráfico del sondeo de penetración estándar SPE – 6 y del sondeo
selectivo SS – 6
13 Perfil estratigráfico del sondeo de penetración estándar SPE – 7
14 Perfil estratigráfico del sondeo de penetración estándar SPE – 8 y del sondeo
selectivo SS – 8
15 Corte estratigráfico
16 Resumen de las curvas de compresibilidad del sondeo selectivo SS – 2
17 Resumen de las curvas de compresibilidad del sondeo selectivo SS – 4
18 Resumen de las curvas de compresibilidad del sondeo selectivo SS – 6
19 Resumen de las curvas de compresibilidad del sondeo selectivo SS – 8
40
20 Perfil de presiones totales, hidráulicas y esfuerzos efectivos en el sondeo de
penetración estándar SPE – 2 y en el sondeo selectivo SS – 2
21 Perfil de presiones totales, hidráulicas y esfuerzos efectivos en el sondeo de
penetración estándar SPE – 4 y en el sondeo selectivo SS – 4
22 Perfil de presiones totales, hidráulicas y esfuerzos efectivos en el sondeo de
penetración estándar SPE – 6 y en el sondeo selectivo SS – 6
23 Perfil de presiones totales, hidráulicas y esfuerzos efectivos en el sondeo de
penetración estándar SPE – 8 y en el sondeo selectivo SS – 8
24 Modelo suelo – estructura
25 Modelo de capacidad de carga
26 Módulos de reacción horizontal del perfil estratigráfico del sondeo de
penetración estándar SPE – 1
27 Módulos de reacción horizontal del perfil estratigráfico del sondeo de
penetración estándar SPE – 2
28 Módulos de reacción horizontal del perfil estratigráfico del sondeo de
penetración estándar SPE – 3
29 Módulos de reacción horizontal del perfil estratigráfico del sondeo de
penetración estándar SPE – 4
30 Módulos de reacción horizontal del perfil estratigráfico del sondeo de
penetración estándar SPE – 5
31 Módulos de reacción horizontal del perfil estratigráfico del sondeo de
penetración estándar SPE – 6
32 Módulos de reacción horizontal del perfil estratigráfico del sondeo de
penetración estándar SPE – 7
33 Módulos de reacción horizontal del perfil estratigráfico del sondeo de
penetración estándar SPE – 8
34 Regionalización sísmica.
41
11 REPORTE FOTOGRAFICO
1 Vista aérea
2 Vista del puente Coatzacoalcos I hacia la Isla Pajaritos
3 Otra vista del puente Coatzacoalcos I hacia la Isla Pajaritos
4 Vista del estribo poniente
5 Verificación de la ubicación de cada perforación desde la parte baja del
puente
6 Ubicación del sondeo de penetración estándar SPE – 1 junto a la pila 3
7 Vista de la ejecución del sondeo de penetración estándar SPE – 1
8 Ubicación del sondeo de penetración estándar SPE – 2 junto a la pila 6
9 Ejecución del sondeo de penetración estándar SPE – 2
10 Ubicación del sondeo de penetración estándar SPE – 3 en la zona de la torre 2
11 Otra vista de la ubicación del sondeo de penetración estándar SPE – 3
12 Ademe usado para guiar las barras de perforación durante la ejecución del
sondeo de penetración estándar SPE – 3
13 Ejecución del sondeo de penetración estándar SPE – 3
14 Ubicación de los sondeos de penetración estándar SPE – 3 y SPE – 4 junto a
la pila 20
15 Ejecución del sondeo de penetración estándar SPE – 4 junto a la pila 20
16 Ubicación del sondeo de penetración estándar SPE – 5 junto a la pila 23
17 Ejecución del sondeo de penetración estándar SPE – 5
18 Transporte del equipo de perforación a la Isla Pajaritos
19 Otra vista del transporte de la maquinaria a la Isla Pajaritos
42
20 Equipo de perforación en la balsa
21 Arribo a la Isla Pajaritos
22 Ejecución del sondeo de penetración estándar SPE – 6 junto a la pila 26
23 Ubicación del sondeo de penetración estándar SPE – 7 junto a la pila 29
24 Ejecución del sondeo de penetración estándar SPE – 7
25 Perforación de la losa para efectuar el sondeo de penetración estándar
SPE – 8 junto a la pila 37
26 Ubicación del sondeo de penetración estándar SPE – 8
27 Ejecución del sondeo selectivo SS – 2 junto a la pila 6
28 Habilitación del tubo para el ademe del sondeo selectivo SS – 4 junto a la
pila 20
29 Ademe instalado para la ejecución del sondeo selectivo SS – 4
30 Ejecución del sondeo selectivo SS – 6 junto a la pila 26
31 Instalación del ademe para la ejecución del sondeo selectivo SS – 8 junto a
la pila 37
32 Ejecución del sondeo selectivo SS – 8
33 Vista de la junta del eje 29
34 Otra vista de la junta del eje 29
35 Asentamiento en el eje 29.
43
12 ANEXOS
- Procedimientos de exploración y muestreo
- Pruebas de laboratorio, resultados e interpretación
- Procedimiento constructivo de las pilas.
44
PROCEDIMIENTOS DE EXPLORACION
Y MUESTREO
1 Penetración estándar
2 Tubo Shelby
3 Tubo cédula 40
4 Referencias.
45
1 Penetración estándar
La prueba de penetración estándar se efectúa de acuerdo con la norma ASTM D 1586
que indica que debe hacerse hincando en el suelo un tubo estándar de 3.5 cm de diámetro
interior, 5.08 cm de diámetro exterior y 60 cm de longitud, por medio de la energía que le
transmite la caída libre de un martinete de 63.5 kg de peso al dejarlo caer desde una altura
de 76 cm.
El muestreador tiene en su parte inferior una zapata con filo para cortar el suelo en el que se
hinca y en la parte superior un cople para enroscarlo a las barras de perforación.
Durante la ejecución de la prueba se cuenta el número de golpes ( N ) necesario para hincar
la herramienta estándar en el suelo.
Para efectuar la prueba se limpia de caídos el fondo de la perforación con una cuchara o
inyectando agua en ocasiones mezclada con bentonita, se coloca el muestreador en el
fondo de la perforación y se hinca 15 cm en el suelo contando el número de golpes
necesario para hacerlo penetrar. Este procedimiento se repite en los 30 cm siguientes y
finalmente se hincan los 15 cm restantes.
Si por la dureza de los materiales encontrados no es posible realizar la penetración de
cualquiera de los tramos indicados, se retira el penetrómetro y se completa el avance de 60
cm utilizando una broca tricónica o una broca drag. En estos casos el resultado obtenido de
la prueba de penetración estándar se indica mediante un quebrado, en el cual el numerador
es el número N y el denominador es el avance logrado.
El avance con broca tricónica y con broca drag se indica en el perfil estratigráfico
correspondiente mediante las letras ABT o ABD, respectivamente.
Con este procedimiento de exploración y muestreo se logran dos finalidades de gran
importancia que son
a obtener muestras alteradas representativas de los materiales del subsuelo, y
b el resultado de la prueba de penetración estándar.
Con las muestras que se obtienen de la ejecución de esta prueba de campo se determinan las
características índice del subsuelo.
Las muestras se identifican en campo, se protegen de la evaporación y se envían al
laboratorio para obtener sus características índice y su clasificación detallada.
46
La descripción de las herramientas que se utilizan en la prueba, el modo de realizarla y la
interpretación de sus resultados se han estudiado ampliamente en Mecánica de Suelos y
están descritos en cualquier publicación de la especialidad por lo que no se repetirán aquí.
La variación del número de golpes con la profundidad se presenta en forma gráfica en el
perfil estratigráfico correspondiente.
2 Tubo Shelby
La obtención de muestras inalteradas con tubos tipo Shelby se efectuó hincando en el suelo
un tubo de acero de pared delgada a presión y velocidad constantes en los materiales del
subsuelo que permitieron su hincado.
El tubo es de 10 cm de diámetro interno, un metro de longitud y está biselado en su parte
inferior para facilitar el corte del suelo. La penetración del tubo se logra mediante un
cabezal de unión ubicado en su parte superior, que sirve para acoplarlo con las barras que
transmiten la presión.
Para extraer una muestra de suelo se limpia de caídos el fondo de la perforación con una
cuchara o inyectando agua en ocasiones mezclada con bentonita, se coloca el muestreador
en el fondo de la perforación hincándolo a presión y velocidad constantes hasta que penetre
80 cm en el suelo; se deja reposar y se gira para cortar el suelo en el extremo inferior del
tubo y se retira el muestreador.
Las muestras obtenidas con este procedimiento se identificaron en el perfil del sondeo con
las iniciales TSP.
En los depósitos densos se emplearon tubos similares pero dentados en su perímetro de
corte, hincados a presión y aplicando una rotación a muy baja velocidad. Las muestras así
obtenidas se identificaron en el perfil del sondeo con las iniciales TSR.
La descripción de las herramientas que se utilizan y el modo de usarlas se han estudiado
ampliamente en Mecánica de Suelos y están descritos en cualquier publicación de la
especialidad por lo que no se repetirán aquí.
Todas las muestras se identifican en campo, se protegen de la evaporación y se envían al
laboratorio para obtener sus características índice y su clasificación detallada.
3 Tubo cédula 40
La obtención de muestras inalteradas se realizó hincando a golpes un tubo cédula 40 en los
materiales densos del subsuelo.
47
El tubo es de 10 cm de diámetro interno, 30 cm de longitud y está biselado en su parte
inferior para facilitar el corte del suelo. La penetración del tubo se logra mediante un
cabezal de unión ubicado en su parte superior, que sirve para acoplarlo con las barras que
transmiten la energía de hincado.
Para extraer una muestra de suelo se limpia de caídos el fondo de la perforación con una
cuchara o inyectando agua en ocasiones mezclada con bentonita, se coloca el muestreador y
se hinca hasta que penetre 20 cm en el suelo, posteriormente se gira para cortar el suelo en
el extremo inferior del tubo y se retira el muestreador.
Las muestras obtenidas con este procedimiento se identificaron en el perfil del sondeo con
las iniciales TC 40.
Las muestras se identifican en campo, se protegen de la evaporación y se envían al
laboratorio para obtener sus características índice y propiedades mecánicas.
4 Referencias
1 Secretaría General de Obras del Departamento del Distrito Federal
Manual de Exploración Geotécnica México D F 1988
2 ASTM American Society for Testing and Materials 1988
3 Terzaghi K and Peck R B Soil Mechanics in Engineering Practice John
Wiley and Sons 1969.
48
PRUEBAS DE LABORATORIO, RESULTADOS
E INTERPRETACION
1 Pruebas índice
2 Pruebas mecánicas
2.1 Resistencia al esfuerzo cortante
2.2 Deformabilidad
3 Referencias
4 Figuras.
49
1 Pruebas índice
Todas las muestras se clasificaron en forma visual y manual en húmedo y en seco, y se
determinó su contenido natural de agua.
Adicionalmente se efectuaron los siguientes ensayes en muestras seleccionadas
a límites de consistencia líquido y plástico en los suelos finos
b lavado por la malla 200 en las mezclas de suelos finos con arena
c granulometría por mallas en los suelos granulares.
Estas pruebas se efectuaron en forma sistemática y sus resultados se consignan en forma
gráfica en cada perfil, dibujando los resultados obtenidos a la profundidad a la que
corresponde cada muestra ensayada.
Deben observar que los resultados de las pruebas de granulometría por mallas se presentan
en forma condensada en cada perfil, indicando el porcentaje de grava ( G ), arena ( A ) y
suelos finos ( F ) que tuvo cada muestra analizada. En las figuras 1 a 7 se presentan las
curvas de distribución granulométrica obtenidas.
Con base en sus resultados se identificaron los principales depósitos que constituyen
el subsuelo, clasificándolos conforme al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos
( SUCS ).
2 Pruebas mecánicas
Una vez conocida la estratigrafía del subsuelo se efectuaron las pruebas mecánicas
necesarias para determinar las propiedades de resistencia al esfuerzo cortante y
deformabilidad de los principales depósitos del subsuelo. Para ello se utilizaron las mejores
muestras inalteradas que se obtuvieron.
Todas las pruebas mecánicas se realizaron de acuerdo con las referencias 1 y 2.
2.1 Resistencia al esfuerzo cortante
Se realizaron 15 pruebas de compresión simple para conocer el parámetro de cohesión de
los depósitos arcillosos. Cada prueba se efectuó con una probeta. De este resultado se
obtuvo su consistencia natural.
50
En la figuras 8 a 22 se consigna el esfuerzo máximo alcanzado en las pruebas de
compresión simple, así como su curva esfuerzo – deformación unitaria y las principales
características índice de los materiales ensayados.
Además se hicieron 17 pruebas triaxiales de resistencia en los depósitos más importantes
del subsuelo, para conocer su ley de resistencia al esfuerzo cortante mediante sus
parámetros de cohesión y ángulo de fricción interna. En las figuras 23 a 39 se presentan las
curvas esfuerzo – deformación unitaria de cada probeta, el parámetro de cohesión y el
ángulo de fricción interna obtenidos, así como sus principales características índice.
2.2 Deformabilidad
A partir de las pruebas triaxiales se calculó la variación de los módulos de deformación
elástica y elasto – plástica contra el esfuerzo de confinamiento, según se consignan en las
figuras 40 a 56. Estos parámetros se calcularon como se indica en la referencia 2.
También se investigaron las características esfuerzo – deformación – tiempo de los
depósitos arcillosos de alta deformabilidad del subsuelo con 15 pruebas de consolidación
unidimensional. Los resultados de estos ensayes se presentan mediante su curva de
compresibilidad e - log de cada prueba en las figuras 57 a 71.
3 Referencias
1 SRH Dirección de Proyectos Departamento de Ingeniería Experimental
Manual de Mecánica de Suelos Quinta Edición México 1970
2 Zeevaert L Foundation Engineering for Difficult Subsoil Conditions
Van Nostrand Reinhold New York 1982.
4 Figuras
1 Curvas de distribución granulométrica del sondeo de penetración estándar
SPE – 2
2 Curvas de distribución granulométrica del sondeo de penetración estándar
SPE – 3
3 Curva de distribución granulométrica del sondeo de penetración estándar
SPE – 4
51
4 Curvas de distribución granulométrica del sondeo de penetración estándar
SPE – 5
5 Curva de distribución granulométrica del sondeo de penetración estándar
SPE – 6
6 Curvas de distribución granulométrica del sondeo de penetración estándar
SPE – 7
7 Curvas de distribución granulométrica del sondeo de penetración estándar
SPE – 8
8 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 2
9 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 2
10 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 2
11 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 2
12 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 2
13 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 4
14 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 4
15 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 4
16 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 4
17 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 6
18 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 6
19 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 8
20 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 8
21 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 8
22 Prueba de compresión no confinada del sondeo SS – 8
23 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 1 del sondeo SS – 2
52
24 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 2 del sondeo SS – 2
25 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 3 del sondeo SS – 2
26 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 4 del sondeo SS – 2
27 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 5 del sondeo SS – 2
28 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 1 del sondeo SS – 4
29 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 2 del sondeo SS – 4
30 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 3 del sondeo SS – 4
31 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 4 del sondeo SS – 4
32 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 1 del sondeo SS – 6
33 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 2 del sondeo SS – 6
34 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 3 del sondeo SS – 6
35 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 4 del sondeo SS – 6
36 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 1 del sondeo SS – 8
37 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 2 del sondeo SS – 8
38 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 3 del sondeo SS – 8
39 Prueba triaxial de resistencia ( Txr ) 4 del sondeo SS – 8
40 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 1 del sondeo SS – 2
41 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 2 del sondeo SS – 2
42 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 3 del sondeo SS – 2
43 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 4 del sondeo SS – 2
53
44 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 5 del sondeo SS – 2
45 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 1 del sondeo SS – 4
46 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 2 del sondeo SS – 4
47 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 3 del sondeo SS – 4
48 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 4 del sondeo SS – 4
49 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 1 del sondeo SS – 6
50 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 2 del sondeo SS – 6
51 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 3 del sondeo SS – 6
52 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 4 del sondeo SS – 6
53 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 1 del sondeo SS – 8
54 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 2 del sondeo SS – 8
55 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 3 del sondeo SS – 8
56 Variación de los módulos Me y Mep contra el esfuerzo de confinamiento en
la prueba triaxial ( Txr ) 4 del sondeo SS – 8
57 Curva de compresibilidad CU1 del sondeo SS – 2
58 Curva de compresibilidad CU2 del sondeo SS – 2
54
59 Curva de compresibilidad CU3 del sondeo SS – 2
60 Curva de compresibilidad CU4 del sondeo SS – 2
61 Curva de compresibilidad CU5 del sondeo SS – 2
62 Curva de compresibilidad CU1 del sondeo SS – 4
63 Curva de compresibilidad CU2 del sondeo SS – 4
64 Curva de compresibilidad CU3 del sondeo SS – 4
65 Curva de compresibilidad CU4 del sondeo SS – 4
66 Curva de compresibilidad CU1 del sondeo SS – 6
67 Curva de compresibilidad CU2 del sondeo SS – 6
68 Curva de compresibilidad CU1 del sondeo SS – 8
69 Curva de compresibilidad CU2 del sondeo SS – 8
70 Curva de compresibilidad CU3 del sondeo SS – 8
71 Curva de compresibilidad CU4 del sondeo SS – 8.
55
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE LAS PILAS
1 Recomendaciones generales
2 Referencias.
56
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE LAS PILAS
1 Recomendaciones generales
1 Es indispensable que la construcción de las pilas la realice una empresa
especializada, que tenga la experiencia y el equipo de construcción
adecuados.
2 Para garantizar que su construcción se realice en forma contínua, sin
interrupciones y en el menor tiempo posible, previamente a la autorización
del inicio de los trabajos la supervisión deberá verificar que la empresa
contratista cuente en obra con todo el equipo, herramientas y personal que
necesite para la ejecución de su trabajo.
3 Durante la perforación, ademado y colado de las pilas se deberá contar con
una supervisión especializada que sea capaz de garantizar que el desarrollo
del trabajo se lleve a cabo con limpieza y seguridad.
4 La excentricidad máxima permitida durante la construcción de las pilas
será de 5 cm. Adicionalmente el desplome máximo permisible será de 0.5%
de la longitud total de la pila. En caso de excederse estas especificaciones
deberá consultarse con los Ingenieros Estructurista y de Mecánica de Suelos
para tomar las decisiones que procedan.
5 Se preparará una superficie de trabajo con dimensiones tales que permitan la
disposición adecuada de los equipos y la ejecución de las maniobras
necesarias para la perforación, armado y colado de las pilas.
6 Las pilas se harán coladas en el lugar con perforación previa. Pueden
requerir el uso de un ademe metálico recuperable a todo lo largo de la
perforación, para evitar caídos durante el desarrollo de los trabajos. El
ademe metálico recuperable se puede combinar con el uso de un ademe
definitivo, según sea más atractivo en tiempo y economía para la obra. Así
mismo para evitar una falla de fondo de la perforación el constructor y la
supervisión decidirán sobre la necesidad de inundar las perforaciones con
agua; si a pesar de ello ocurre este tipo de falla, se utilizará lodo bentonítico.
Para decidir la necesidad de usar agua, lodo o ademes metálicos se harán dos
pruebas de perforación en campo distribuidas en toda la zona en que se
construirán.
57
7 La perforación se realizará en tantas etapas como sea necesario. Después de
efectuado el primer tramo de perforación se bajará el ademe metálico
recuperable, continuando con la excavación y ademándola para contener los
suelos superficiales, en su caso.
8 Durante la excavación deberán verificar continuamente la verticalidad de las
paredes. Se pueden efectuar comprobaciones rápidas colocando un nivel
sobre la barra Kelly.
9 Previamente a la colocación del armado deberán limpiar perfectamente el
fondo de la base de cada pila, retirando todos los materiales sueltos que se
encuentren.
10 El contratista deberá garantizar que todas las pilas queden desplantadas
sobre material sano, perfectamente libre de azolve.
11 Una vez concluída la perforación de cada pila y colocado el ademe metálico,
se extraerá el agua y/o lodo bentonítico de su interior, porque será
responsabilidad de la supervisión efectuar una inspección visual directa del
apoyo de cada pila, verificando que la perforación quede empotrada la
longitud especificada dentro del depósito de apoyo, y que su desplante se
encuentre libre de azolve.
12 En caso de duda se evitará el colado de cualquier pila y se solicitará al
suscrito las aclaraciones pertinentes y las recomendaciones de construcción
que procedan.
13 A continuación se bajará en cada perforación el armado de la pila, dejando
un recubrimiento mínimo de 10 cm entre las barras de acero principal y las
paredes de la perforación.
14 El armado de cada pila debe ser estable, plomeándolo y centrándolo desde la
superficie.
15 Es importante que el armado quede separado unos 20 cm del fondo de la
perforación, soportándolo desde la superficie.
16 A continuación iniciarán el colado de cada pila por el procedimiento Tremie,
garantizando en todo momento que la trompa de colado esté sumergida en
el concreto fresco un metro como mínimo.
17 Se revisará la tubería antes de colocarla dentro de las perforaciones,
asegurándose del buen estado de las cuerdas y comprobando que no tenga
desajustes entre las uniones de sus tramos que puedan provocar la entrada
del agua en su interior.
58
18 Una vez instalada la tubería dentro de la perforación y antes de empezar el
colado, es necesario colocarle en su extremo superior un tapón deslizante
( diablo ) que puede ser una cámara de balón inflada o una esfera de
polipropileno, que tiene como función primordial evitar la segregación del
concreto al iniciar el colado.
19 Al iniciar el colado el extremo inferior de la tubería debe estar ligeramente
arriba del fondo de la perforación ( no más de un diámetro de la tubería )
para que permita la salida del tapón y del primer volúmen de concreto.
Después durante todo el colado, el extremo inferior de la tubería debe
permanecer siempre embebido en el concreto fresco, para lo cual es
indispensable llevar un registro contínuo de los niveles reales del concreto
alcanzados durante su colocación, para que en el momento que se juzgue
conveniente se puedan retirar tramos de la tubería sin el riesgo de que ésta
quede fuera del concreto.
20 El colado deben realizarlo en forma contínua para evitar el peligro de que
durante los lapsos de espera el concreto inicie su fraguado y se provoquen
juntas frías y taponamientos.
21 Conforme progrese el colado de las pilas se retirará la tubería Tremie, hasta
que la cota superior del colado quede cuando menos 0.5 m arriba de su nivel
de proyecto.
22 Para retirar la trompa de cada perforación será necesario que el concreto
salga totalmente limpio.
23 Antes de ligar el acero de refuerzo de las pilas a la cimentación, se deberá
demoler los 0.5 m de la cabeza de la pila que se coló en exceso, ya que en
esta parte el concreto comúnmente está contaminado o segregado.
24 Construyendo correctamente las pilas los hundimientos que sufrirán estarán
dentro de la magnitud indicada en el cuerpo principal de este informe.
2 Referencias
1 Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos Manual de Diseño y
Construcción de Pilas y Pilotes SMMS México 1983
2 D’ Appolonia E D’ Appolonia D J and Ellison R D Drilled Piers
Foundation Engineering Handbook Edited by Winterkorn H F and
Fang H Y New York 1975.