d2014-138. Planta Fundicion Weg Mecanica de Suelos 2014 138

8/16/2019 d2014-138. Planta Fundicion Weg Mecanica de Suelos 2014 138

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ING. JUAN CARLOS ESTRADA ROMERO MECÁNICA DE SUELOS Y PROCEDIMIENTOS

GEOTECNICOS DE CONSTRUCCIÓNPRUEBA No. 6, COL. INDUSTRIAL, C.P. 07800 MÉXICO, D.F. TEL 55 77 56 30 FAX 57 81 5

E – [email protected]

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOSPARA LA PRIMERA ETAPA DE LAPLANTA DE FUNDICIÓN DE WEG, EN UNPREDIO UBICADO EN BOULEVARDBICENTENARIO ORIENTE, PARQUEINDUSTRIAL BICENTENARIO, MUNICIPIOATOTONILCO DE TULA, ESTADO DEMÉXICO.

MECANICA DE SUELOS 2014-138 WEG MEXICO, S. A. DE C. V.

mailto:[email protected]:[email protected]


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I N D I C EPAG.

1. ANTECEDENTES 3

2. EXPLORACION Y MUESTREO DEL SUBSUELO 5

3. PRUEBAS DE LABORATORIO 6

4. CARACTERISTICAS ESTRATIGRAFICAS Y FÍSICAS DELSUBSUELO 7

5. ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN 16

5.1 Determinación de la capacidad de carga 185.2 Dimensionamiento de las zapatas 205.3 Estado limite de falla en condiciones estáticas 215.4 Estado limite de falla en condiciones dinámicas 225.5 Estado limite de servicio 235.6 Procedimiento constructivo de zapatas desplantadas directamente

Sobre los materiales de depósito natural o sobre el terraplén 245.7 Procedimiento constructivo de las zapatas desplantadas a 1.0 m

de profundidad respecto al nivel de piso de planta baja, sobreuna plataforma de relleno fluido, construido entre el nivel al que

se encuentre los materiales resistentes de depósito natural y -1.0 mrespecto al nivel de piso de planta baja 26

6. MOVIMIENTO DE TIERRAS Y PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVODE LOS TERRAPLENES 28

7. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES 33

8. DISEÑO DEL PAVIMENTO DE TIPO FLEXIBLE PARA LAS VIALIDADESINTERIORES Y DEL ÁREA DEL PATIO DE MANIOBRAS 40

9. DISEÑO DEL PAVIMENTO DE TIPO RIGIDO PARA LAS VIALIDADESY LOS PATIOS DE MANIOBRAS 47

10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 52

ANEXO I: MEMORIA DE CALCULO 65ANEXO II: ESPECIFICACIONES CONSTRUCTIVAS Y DE CONTROLDE CALIDAD DE MATERIALES DEL PAVIMENTO FLEXIBLE 66ANEXO III:ESPECIFICACIONES DE MATERIALES Y DE PROCEDIMIENTOCONSTRUCTIVO DEL PAVIMENTO RIGIDO 73


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1. ANTECEDENTES

Se proyecta la construcción de la primera etapa de la Planta de Fundiciónde WEG, en un predio ubicado en Boulevard Bicentenario Oriente, ParqueIndustrial Bicentenario, Municipio Atotonilco de Tula, Estado de México,correspondiente a las plataformas de proyecto arquitectónico con los niveles +16.5y +62.0 m, ubicadas como se muestra en la planta de conjunto de la figura 1, enlas que se encontrarán varias naves de tipo industrial, edificios de servicios, patiosde maniobras y vialidades interiores. En las figuras 2 y 3 se presenta la ubicacióndel sitio.

El predio de interés se encuentra en una zona de depósitos volcánicos detipo piroclástico constituidos por arena limo arcillosa con pocas gravas, compacta,intercalados por depósitos sedimentarios de tipo lacustre desecados, constituidospor arcilla limo arenosa, de consistencia dura, como se muestra en los planosgeológicos regionales de las figuras 4 y 5 en las que se indica la ubicación delpredio de interés.

Considerando que el predio de interés se encuentra sobre el talud de unaloma, en el área en que se encontrará la plataforma del nivel +16.5 la superficiedel terreno presenta un desnivel variable de 15.5 a 23.0 m, como se indica en elplano topográfico de la figura 6, por lo que para alcanzar el nivel de la plataformasobre las que se tendrán las naves se realizaran movimientos de tierras mediantecortes con profundidad que variará de 1.0 a 14.5 m, aproximadamente, yterraplenes con espesor que variará de 1.0 a 8.5 m, aproximadamente, como semuestra en los cortes estratigráficos de las figuras 7 a 14, cuya ubicación se indica

en la figura 6, que en el área de corte se dejarán taludes inclinados con alturasmáximas de 8.0 a 14.5 m, aproximadamente, y en el área en la que la superficieactual del terreno presenta un nivel inferior al de la plataforma de proyecto seconstruirán terraplenes que serán confinados por taludes inclinados que formaránparte del terraplén, con espesor máximo de 6.5 a 8.5 m, aproximadamente, como


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se muestra en los cortes estratigráficos de las figuras 7 a 14, cuya ubicación seindica en la figura 6.

Igualmente considerando que el predio de interés se encuentra sobre eltalud de una loma, En el área en que se encontrará la plataforma del nivel +62.0la superficie del terreno presenta un desnivel variable de 14.0 a 15.0 m, como seindica en el plano topográfico de la figura 6, por lo que para alcanzar el nivel de laplataforma sobre las que se tendrán las naves se realizaran movimientos detierras mediante cortes con profundidad que variará de 1.0 a 7.0 m,aproximadamente, y terraplenes con espesor que variará de 1.0 a 8.0 m,aproximadamente, como se muestra en los cortes estratigráficos de las figuras 7 a

14, cuya ubicación se indica en la figura 6, que en el área de corte se dejarántaludes inclinados con alturas máximas de 6.0 a 7.0 m, aproximadamente, y en elárea en la que la superficie actual del terreno presenta un nivel inferior al de laplataforma de proyecto se construirán terraplenes que serán confinados portaludes inclinados que formarán parte del terraplén, con espesor máximo de 7.5 a8.0 m, aproximadamente, como se muestra en los cortes estratigráficos de lasfiguras 7 a 14, cuya ubicación se indica en la figura 6.

Para determinar las características estratigráficas y físicas de los materiales delsubsuelo y en base a ellas establecer las alternativas de cimentación másapropiadas para las estructuras que contempla el proyecto arquitectónico, seefectuó un estudio de mecánica de suelos consistente en la realización de trabajosde exploración y muestreo del subsuelo, pruebas de laboratorio, y en los análisisgeotécnicos necesarios para establecer las recomendaciones para el diseño delas alternativas de cimentación que se juzguen más adecuadas para las

estructuras proyectadas; para el análisis de la estabilidad de los taludes dejadospor los cortes que contempla el proyecto, así como de las recomendaciones parasu protección y estabilización, diseñando en caso necesario las estructuras deretención que se juzguen más adecuadas; se dan las recomendaciones para elmovimiento de tierras, así como para la construcción de terraplenes y su


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confinamiento; y se diseñaron los pavimentos de las vialidades interiores y delárea de estacionamiento de automóviles, considerando un pavimento de tipoflexible con superficie de rodamiento de concreto asfáltico.

En el presente informe se describen los trabajos realizados, se reportan losresultados obtenidos y se consignan las recomendaciones para el diseño yconstrucción de la cimentación que se juzgue más adecuada para las estructurasproyectadas, para el movimiento de tierras que se efectuará para alcanzar losniveles de proyecto, para la estabilización y protección de los taludes dejados porlos cortes, para la construcción de terraplenes y su confinamiento, y para laconstrucción de los pavimentos de las vialidades interiores, y de las áreas de

estacionamiento de automóviles.

2. EXPLORACION Y MUESTREO DEL SUBSUELO

Para determinar las características estratigráficas y físicas del subsuelo enel área que ocupará la planta se realizaron seis sondeos de tipo exploratorio,denominados SE-1 a SE-6, a 8.0 m de profundidad.

Los sondeos exploratorios se realizaron obteniendo muestrasrepresentativas alteradas mediante la aplicación del procedimiento de penetraciónestándar, que simultáneamente mide el índice de resistencia a la penetración delos materiales atravesados.

El procedimiento de penetración estándar consiste en hincar 60 cm elpenetrómetro estándar constituido por un tubo de acero de 3.50 cm de diámetro

interior y 5.0 cm de diámetro exterior, por medio de golpes que le proporciona unmartinete de 63.50 Kg que cae desde una altura de 76 cm; el índice de resistenciaa la penetración de los materiales atravesados, se mide contando el número degolpes necesarios para avanzar los 30 cm intermedios. En caso que los materialesen los que se realiza la prueba de penetración estándar tengan una resistencia tal


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que se requieran más de 50 golpes para penetrar 30 cm, se suspende la prueba alalcanzar los 50 golpes y se reporta el número de centímetros penetrados.

La investigación de los depósitos superficiales del subsuelo en el área queocuparan las vialidades y el área de estacionamiento, se realizó mediante laexcavación de ocho pozos a cielo abierto a profundidades variables entre 1.20 a2.50 m, denominados PCA-1 a PCA-8; se inspeccionaron los materiales expuestosen las paredes de los pozos, determinando su estratigrafía mediante técnicas declasificación de campo y se labraron muestras cúbicas inalteradas de losmateriales expuestos en las paredes. Se determinó la resistencia de los suelos insitu , mediante un penetrómetro manual instrumentado con un anillo de carga.

La localización en planta de los sondeos exploratorios realizados y de lospozos a cielo abierto excavados se muestra en la figura 6.

En el anexo fotográfico se presentan fotografías del predio y de las paredesde los pozos a cielo abierto excavados.

3. PRUEBAS DE LABORATORIO

Todas las muestras obtenidas se clasificaron en forma visual y al tacto, enestado húmedo y seco mediante pruebas del Sistema Unificado de Clasificaciónde Suelos (SUCS); se determino también su contenido natural de agua.

En los estratos representativos se hicieron límites de consistencia y sedetermino la variación granulométrica mediante el cribado del material en una

batería de mallas. En las figuras 15 a 116 se presentan los resultados de laspruebas para determinar los límites de consistencia, y de variación granulométrica.

La determinación del peso volumétrico seco máximo y del contenido deagua óptimo de los materiales correspondientes a la subrasante de los pavimentos


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se determino mediante pruebas proctor estándar, cuyos resultados se presentanen las figuras 117 a 120.

El registro de laboratorio de las pruebas de valor relativo de soporte (CBR)realizadas para condiciones de humedad natural y para condiciones saturadas delos materiales de subrasante del pavimento se presenta en las figuras 121 a 124.

Las pruebas de laboratorio se realizaron siguiendo las especificacionesestablecidas en el Manual de la A. S. T. M.

En las figuras 125 a 130 se presentan en forma gráfica los perfiles

estratigráficos y los resultados de las pruebas de laboratorio efectuadas en lasmuestras de los sondeos realizados, incluyendo los valores del índice deresistencia a la penetración estándar de los depósitos atravesados.

En las figuras 131 y 134 se muestran los perfiles estratigráficos y losresultados de las pruebas de laboratorio efectuadas en las muestras obtenidas delos pozos a cielo abierto excavados.

4. CARACTERÍSTICAS ESTRATIGRAFICAS Y FÍSICAS DEL SUBSUELO

El predio de interés se encuentra en una zona de depósitos volcánicos detipo piroclástico constituidos por arena limo arcillosa con pocas gravas, compacta,intercalados por depósitos sedimentarios de tipo lacustre desecados, constituidospor arcilla limo arenosa, de consistencia dura, como se muestra en los planosgeológicos regionales de las figuras 4 y 5 en las que se indica la ubicación del

predio de interés. El predio de interés se encuentra sobre el talud de una loma enla que la superficie del terreno presenta un desnivel del orden de 50 m, como seindica en el plano topográfico de la figura 6. No se tienen condiciones deinestabilidad de estructuras térreas o geológicas ya sea en condiciones naturaleso provocadas por alguna actividad humana.


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Las características estratigráficas y físicas del subsuelo, determinadas

mediante los trabajos de exploración realizados, presentan la siguiente secuenciaen cada uno de los sondeos efectuados:

SONDEO EXPLORATORIO SE–1

Profundidad Descripción(m)

0.00 – 0.60 Toba arcillo arenosa con pocas gravas, café amarillento, concontenido de agua de 26 %, de consistencia dura, con índicede resistencia a la penetración estándar de 42 golpes; convariación granulométrica de 2 % de gravas, 48 % de arena y50 % de finos; con límite líquido de 36 % y plástico de 20 %,del grupo SC según el SUCS (Sistema Unificado deClasificación de suelos).

0.60 – 3.40 Toba arcillo arenosa, café claro, con contenido de agua de 20

a 26 %, de consistencia muy dura, con índice de resistencia ala penetración estándar de más de 50 golpes; con variacióngranulométrica de 0 % de gravas, 47 a 52 % de arena y 49 a53 % de finos; con límite líquido de 36 a 44 % y plástico de 19a 22 %, del grupo SC según el SUCS (Sistema Unificado deClasificación de suelos).

3.40 – 5.20 Toba arcillosa poco arenosa, café claro, con contenido deagua de 30 a 57 %, de consistencia dura a muy dura, coníndice de resistencia a la penetración estándar de 43 a más de50 golpes; con variación granulométrica de 0 % de gravas, 15a 22 % de arena y 78 a 85 % de finos; con límite líquido de 52


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% y plástico de 31 %, del grupo SM según el SUCS (SistemaUnificado de Clasificación de suelos).

5.20 – 8.00 Toba arcillo arenosa, café obscuro, con contenido de agua de31 a 41 %, de consistencia muy dura, con índice de resistenciaa la penetración estándar de más de 50 golpes; con variacióngranulométrica de 0 % de gravas, 50 a 60 % de arena y 40 a50 % de finos; con límite líquido de 34 % y plástico de 17 %,del grupo SC según el SUCS (Sistema Unificado deClasificación de suelos).



0.00 – 0.60 Capa de suelo vegetal constituida por arcilla arenosa, caféobscuro, con contenido de agua de 28 %, de consistenciamedia, con índice de resistencia a la penetración estándar de7 golpes; con variación granulométrica de 0 % de gravas, 30% de arena y 70 % de finos; con límite líquido de 65 % yplástico de 34 %, del grupo OH-MH según el SUCS (SistemaUnificado de Clasificación de suelos).

0.60 – 6.00 Toba areno arcillosa, café claro, con contenido de agua de 18a 39 %, de consistencia muy dura, con índice de resistencia a

la penetración estándar de más de 50 golpes; con variacióngranulométrica de 0 a 2 % de gravas, 53 a 60 % de arena y34 a 40 % de finos; con límite líquido de 37 a 54 % y plásticode 19 a 30 %, del grupo SC según el SUCS (SistemaUnificado de Clasificación de suelos).


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6.00 – 7.40 Toba arcillosa poco arenosa, café grisáceo obscuro, con

contenido de agua de 41 a 49 %, de consistencia dura, coníndice de resistencia a la penetración estándar de 36 a 40 agolpes; con variación granulométrica de 0 % de gravas, 6 %de arena y 94 % de finos; con límite líquido de 83 % y plásticode 42 %, del grupo CH-MH según el SUCS (Sistema Unificadode Clasificación de suelos).

7.40 – 8.00 Toba areno arcillosa con gravas, café obscuro, con contenidode agua de 24 %, muy compacta, con índice de resistencia a

la penetración estándar de más de 50 golpes; con variacióngranulométrica de 19 % de gravas, 49 % de arena y 32 % definos; con límite líquido de 34 % y plástico de 18%, del grupoSC según el SUCS (Sistema Unificado de Clasificación desuelos).



0.00 – 1.20 Capa de suelo vegetal constituida por arcilla arenosa pocolimosa, café grisáceo con contenido de agua de 23 a 25 %, deconsistencia media, con índice de resistencia a la penetraciónestándar de 8 a 9 golpes; con variación granulométrica de 0%

de gravas, 28 % de arena y 72 % de finos; con límite líquidode 64 % y plástico de 34 %, del grupo SC según el SUCS(Sistema Unificado de Clasificación de suelos).


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1.20 – 2.40 Toba arcillo arenosa poco limosa, café grisáceo con contenidode agua de 23 a 26 %, de consistencia dura, con índice deresistencia a la penetración estándar de 34 a 47 golpes; convariación granulométrica de 1 % de gravas, 22 % de arena y77 % de finos; con límite líquido de 65 % y plástico de 31 %,del grupo SC según el SUCS (Sistema Unificado deClasificación de suelos).

2.40 – 4.80 Toba areno arcillosa poco limosa con gravas, con contenidode agua de 34 a 54 %, de consistencia muy dura, con índicede resistencia a la penetración estándar de más de 50 golpes;

con variación granulométrica de 0 a 30 % de gravas, 10 a 67% de arena y 33 a 60 % de finos; con límite líquido de 61 a 69% y plástico de 32 a 35 %, del grupo SC según el SUCS(Sistema Unificado de Clasificación de suelos).

4.80 – 7.40 Bloques de basalto vesicular, gris obscuro, con RQD de 77 a85%.

SONDEO EXPLORATORIO SE–4Profundidad Descripción

(m)

0.00 – 0.60 Toba arcillo arenosa pocas gravas, café amarillento, concontenido de agua de 25 %, de consistencia dura, con índicede resistencia a la penetración estándar de 29 golpes; con

variación granulométrica de 0 % de gravas, 44 % de arena y56 % de finos; con límite líquido de 49 % y plástico de 25 %,del grupo SC según el SUCS (Sistema Unificado deClasificación de suelos).


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0.60 – 4.20 Toba arcillo arenosa, café obscuro, con contenido de agua de30 a 45 %, de consistencia muy dura, con índice de resistenciaa la penetración estándar de más de 50 golpes; con variacióngranulométrica de 0 % de gravas, 25 a 56 % de arena y 44 a75 % de finos; con límite líquido de 40 a 64 % y plástico de 21a 35 %, del grupo SC según el SUCS (Sistema Unificado deClasificación de suelos).

4.20 – 5.40 Toba arcillosa poco arenosa, café amarillento a café obscuro,con contenido de agua de 30 a 38 %, de consistencia dura,con índice de resistencia a la penetración estándar de 36 a 48

golpes; con variación granulométrica de 0 % de gravas, 34 %de arena y 66 % de finos; con límite líquido de 40 % y plásticode 23 %, del grupo SC según el SUCS (Sistema Unificado deClasificación de suelos).

5.40 – 8.00 Toba arcillo arenosa, café grisaceo, con contenido de agua de18 a 37 %, de consistencia muy dura, con índice de resistenciaa la penetración estándar de más de 50 golpes; con variacióngranulométrica de 0 % de gravas, 27 a 37 % de arena y 63 a73 % de finos; con límite líquido de 34 a 48 % y plástico de 19a 25 %, del grupo SC según el SUCS (Sistema Unificado deClasificación de suelos).



0.00 – 0.60 Capa de suelo vegetal constituida por arcilla arenosa pocolimosa, café obscuro, con contenido de agua de 23 %, de


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0.00 – 1.20 Capa vegetal constituida por arcilla arenosa a poco arenosa,café obscuro, con contenido de agua de 31 %, de consistenciafirme, con índice de resistencia a la penetración estándar de11 a 14 golpes; con variación granulométrica de 0 % degravas, 27 % de arena y 73 % de finos; con límite líquido de82 % y plástico de 43 %, del grupo CH-MH según el SUCS

(Sistema Unificado de Clasificación de suelos).

1.20 – 3.00 Arcilla arenosa a poco arenosa, café obscuro a gris obscuro,con contenido de agua de 41 %, de consistencia muy firme,con índice de resistencia a la penetración estándar de 20 a 28golpes; con variación granulométrica de 0 % de gravas, 3 a 27% de arena y 73 a 97 % de finos; con límite líquido de 65 a 82% y plástico de 33 a 43 %, del grupo OH-MH según el SUCS(Sistema Unificado de Clasificación de suelos).

3.00 – 6.00 Arcilla arenosa, café grisáceo obscuro, con contenido de aguade 27 a 32 %, de consistencia firme a muy dura, con índice deresistencia a la penetración estándar de 28 a más de 50golpes; con variación granulométrica de 0 % de gravas, 27 a33 % de arena y 67 a 73 % de finos; con límite líquido de 40 a

41 % y plástico de 21 a 23 %, del grupo SC según el SUCS(Sistema Unificado de Clasificación de suelos).

6.00 – 7.20 Boleos empacados en arcilla arenosa con gravas, grisobscuro, con contenido de agua de 22 %, de consistencia muy


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dura, con índice de resistencia a la penetración estándar demás de 50 golpes; con variación granulométrica de 39 % degravas, 23 % de arena y 38 % de finos. Con un RQD de 0%.

7.20 – 8.00 Toba arcillo arenosa, con algunas gravas, café obscuro, concontenido de agua de 37 %, de consistencia muy dura, coníndice de resistencia a la penetración estándar de más de 50golpes; con variación granulométrica de 0 % de gravas, 36 %de arena y 64 % de finos; con límite líquido de 51 a 53 % yplástico de 29 a 30 %, del grupo SC según el SUCS (SistemaUnificado de Clasificación de suelos).

El nivel de aguas freáticas no se encontró hasta la profundidad explorada,en la fecha en que se realizo la exploración.

El predio de interés, se encuentra en la provincia sísmica B, como se observaen la figura 135, de acuerdo a las características geotectónicas de la RepúblicaMexicana, y considerando las características estratigráficas de los depósitos delsubsuelo en el predio de interés, correspondientes a una zona firme con suelostipo I, a la que corresponde un coeficiente sísmico de 0.14, para estructuras delGrupo B.

En la figura 136 se indica el nivel de plataformas de proyecto arquitectónicoy en la figura 137 se presenta una planta indicando al nivel de la plataforma deproyecto el área en la que los materiales del subsuelo corresponderán a losmateriales de depósito natural, y el área en la que los materiales al nivel de la

plataformas de proyecto corresponderán a terraplenes construidos con materialesadecuados compactados al 95 % de su peso volumétrico seco máximo según laprueba proctor estándar, con el procedimiento que se indica más adelante.


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En las figuras 138 a 145 se han dibujado los cortes 1-1’ a 11-11’, ubicadoscomo se indica en la figura 6, que incluyen el nivel actual de la superficie delterreno, los niveles de proyecto arquitectónico, los niveles de desplante de losterraplenes, las áreas de corte, terraplén y muros de suelo- cemento.

5. ANALISIS DE CIMENTACIÓN

Considerando las características arquitectónicas y estructurales de lasestructuras proyectadas y tomando en cuenta las propiedades estratigráficas yfísicas de los depósitos del subsuelo, en particular que debido a que para alcanzarlos niveles de piso de proyecto de las naves se efectuará un movimiento de

tierras, que dará lugar a que parte de las naves se desplanten sobre los materialesdel subsuelo descubiertos por el corte y la parte restante sobre el terraplén que seconstruirá para alcanzar el nivel de piso de proyecto, correspondiendo en el primercaso a materiales de depósito natural arcillo arenosos, con contenido de aguamedio de 35 %, de consistencia dura, con índice de resistencia a la penetraciónestándar de 40 golpes; con variación granulométrica de 0 % de gravas, 40 % dearena y 60 % de finos; con límite líquido de 45 % y plástico de 25 %, del grupo SCsegún el SUCS, a los que se les considero conservadoramente una cohesión de15 ton/m2 y un ángulo de fricción interna de 25º, determinados en base a lascorrelaciones existentes entre estos parámetros y el índice de resistencia a lapenetración estándar, así como con las propiedades índice de los materiales; y enel caso de los terraplenes que quedarán constituidos por los mismos materialesarcillo arenosos, compactados de acuerdo al procedimiento que se indica másadelante, al 95 % de su peso volumétrico seco máximo, según la prueba proctorestándar, en cuyas condiciones se estima que tendrán conservadoramente un

índice de resistencia a la penetración estándar de 20 golpes, a los que se lesconsidero conservadoramente una cohesión de 7 ton/m 2 y un ángulo de friccióninterna de 20°, determinados en base a las correlaciones existentes entre estosparámetros y el índice de resistencia a la penetración estándar, así como con laspropiedades índice de los materiales; se juzga que el tipo de cimentación más


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adecuado para las estructuras proyectadas en la zona en la que al nivel de laplataforma de proyecto se encuentren los materiales resistentes de depósitonatural, es decir en un área de corte, o estos se encuentren a una profundidadmenor de 3.0, será mediante zapatas corridas para los muros de carga diseñadaspara una capacidad de carga admisible de 45.0 ton/m 2, y zapatas cuadradas paralas columnas diseñadas para una capacidad de carga admisible de 50.0 ton/m 2,en ambos casos desplantadas a una profundidad de 1.0, respecto al nivel de pisode planta baja; que en caso que los materiales resistentes de depósito natural seencuentren aflorando a la superficie o a una profundidad menor de 1.0desplantadas directamente sobre los materiales resistentes de depósito natural yen caso que los materiales resistentes de depósito natural se encuentren a una

profundidad mayor de 1.0 m pero menor de 3.0 m, respecto al nivel de planta bajade las estructuras, las zapatas se desplantarán a 1.0 m de profundidad, respectoal nivel de piso de planta baja, sobre una plataforma de relleno fluido, construidaentre el nivel al que se encuentren los materiales de depósito natural y -1.0 m,respecto a nivel de piso de planta baja, con el procedimiento que se indica másadelante, como se muestra esquemáticamente en la figura 146. Y para los murosde carga y las columnas que se encuentren en la zona del terraplén en la que estetenga una profundidad mayor de 3.0 m, los muros de carga se cimentaránmediante zapatas corridas diseñadas para una capacidad de carga admisible de22.5 ton/m2, y las columnas mediante zapatas cuadradas diseñadas para unacapacidad de carga admisible de 25.0 ton/m 2, en ambos casos desplantadas a 1m de profundidad, respecto al nivel de piso planta baja, apoyadas sobre losmateriales que constituyen el terraplén.

En caso necesario para tener dimensiones de zapatas adecuadas, la

capacidad de carga admisible para diseño, podrá ser menor a 50.0 ton/m 2 si ladescarga del elemento estructural correspondiente es reducida, con el propósitode tener zapatas cuadradas con ancho mínimo de 1.2 m, y zapatas corridas conancho mínimo de 0.6 m.


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A continuación se presentan los criterios aplicados para la revisión de losestados límite de falla y de servicio, de las alternativas de cimentaciónrecomendadas y los resultados obtenidos.

5.1 Determinación de la capacidad de carga

La capacidad de carga se determinó considerando que los materialesafectados por la superficie potencial de falla son suelos cohesivo-friccionantes, yaplicando la siguiente expresión2::

Ca = {c Nc + P'v (Nq - 1) + 0.5γ B Nγ } FR + Pvdonde :

Ca : Capacidad de carga admisible del suelo de apoyo de la cimentación,en ton/m2

c : cohesión del material de apoyo, en ton/m2.

Nc : coeficiente de capacidad de carga, adimensional y dado por:

Nc = 5.14 (1 + 0.25 Df/B + 0.25 B/L)en la cual:

Df : profundidad de desplante la cimentación en m.

B : ancho del cimiento, en m.

L : largo del cimiento, en m.

2 Normas técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones Gaceta Oficialdel Departamento del D.F., Decima cuarta Época Tomo II N. 103 Bis México, D.F. 6 de Oct.de 2004


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P'v : presión vertical efectiva a la profundidad de desplante, en ton/m2.

Nq : coeficiente de capacidad de carga, adimensional y dado por

Nq = e π tan φ tan2 (45º + φ / 2)siendo :

φ : ángulo de fricción interna del suelo de apoyo, en grados.

Nq : se multiplica por {1+ tanφ} en el caso de zapatas cuadradas, y por{1+ (B / L) tanφ}, para el caso de cimientos rectangulares.

γ : peso volumétrico del suelo, abajo del nivel desplante, enton/m3.

N γ : coeficiente de capacidad de carga adimensional y dado por:

N γ = (Nq + 1) tanφ

N γ : se multiplica por 0.6 en el caso de zapatas cuadradas y por1 - 0.4 (B / L) para cimientos rectangulares.

FR : factor de resistencia, adimensional e igual a 0. 35

Pv : presión vertical total a la profundidad de desplante de la cimentación.

Considerando que para alcanzar los niveles de piso de proyecto de lasestructuras proyectadas se efectuará un movimiento de tierras, que dará lugar aque parte de las naves se desplanten sobre los materiales del subsuelo


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descubiertos por el corte y la parte restante sobre el terraplén que se construirápara alcanzar el nivel de piso de proyecto, correspondiendo en el primer caso amateriales de depósito natural arcillo arenoso, de consistencia dura, a los que seles considero conservadoramente una cohesión de 15 ton/m 2 y un ángulo defricción interna de 25º, determinados en función de la correlación existente entreestos parámetros y el índice de resistencia a la penetración estándar de losmateriales de apoyo , así como con sus propiedades índice; y en el caso de losterraplenes que quedarán constituidos por los mismos materiales arcillo arenosos,compactados al 95 % de su peso volumétrico seco máximo, según la pruebaproctor estándar, de acuerdo al procedimiento que se indica más adelante, a losque se les considero conservadoramente una cohesión de 7 ton/m 2 y un ángulo de

fricción interna de 20°; determinados en función de las recomendacionesconstructivas del terraplén , así como con sus propiedades índice; se obtuvo paralas zapatas que se desplanten en zona de corte, una capacidad de cargaadmisible de 50.0 ton/m2 para zapatas cuadradas, y una capacidad de cargaadmisible de 45.0 ton/m2 para zapatas corridas; y para las zapatas que sedesplanten en zona de terraplén, una capacidad de carga admisible de 25.0ton/m2 para zapatas cuadradas, y una capacidad de carga admisible de 22.5ton/m2 para zapatas corridas; en ambos casos desplantadas a 1 m deprofundidad, respecto al nivel de piso terminado.

5.2 Dimensionamiento de las zapatas.

Para el dimensionamiento de las zapatas se deberá considerar que elReglamento de Construcciones indica tomar la carga que resulte mayor de lassiguientes condiciones:

• Condiciones estáticas, que considera la combinación de cargaspermanentes más carga viva con intensidad máxima más el peso de lacimentación, afectadas de un factor de carga de 1.4.


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• Condiciones dinámicas, que considera la combinación de cargaspermanentes más carga viva con intensidad instantánea y acciónaccidental más crítica (incremento de carga provocada por el momentode volteo debido al sismo) más el peso de la cimentación, afectadas porun factor de carga de 1.1.

En el caso de la combinación de cargas (en particular las que incluyansolicitaciones sísmicas) que den lugar a excentricidades actuando a unadistancia “e” del eje centroidal del cimiento el ancho efectivo de éste, deberáconsiderarse igual a:

B’ = B - 2e.donde :

B’ : ancho reducido, en m.

B : ancho de la zapata, en m.

e : excentricidad con respecto al centroide del área de cimentación.

5.3 Estado límite de falla en condiciones estáticas.

Considerando la combinación de cargas permanentes y cargas vivas conintensidad máxima, más el peso de la cimentación, afectadas por un factor de 1.4,una vez dimensionadas las zapatas deberá verificarse que la desigualdadsiguiente se satisfaga:

(Q FC / A) < R FRdonde :

Q : suma de las acciones verticales a tomar en cuenta en la combinaciónconsiderada en ton.


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FC : factor de carga, adimensional e igual a 1.4

A : área de apoyo de la cimentación, en m 2.

R : capacidad de carga de los materiales que subyacen a la zapata decimentación.

FR: factor de resistencia, igual a 0.35

5.4 Estado límite de falla en condiciones dinámicas.

Considerando la combinación de cargas permanentes y cargas vivas conintensidad instantánea y acción accidental más critica (sismo), más el peso de lacimentación, afectadas por un factor de carga de 1.1 una vez dimensionadas laszapatas deberá comprobarse que la desigualdad siguiente se satisfaga:

(Q FC / A) < R FR

donde :

FC : factor de carga, que para este caso es igual a 1.1.

R : capacidad de carga de los materiales que subyacen a la zapata decimentación.

FR : factor de resistencia igual a 0.35.


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5.5 Estado límite de servicio

Los asentamientos elásticos que sufrirán los materiales de apoyo de laszapatas de cimentación se calcularon aplicando el criterio de la Teoría de laElasticidad dado por la siguiente expresión:

d = {(1 -µ2 ) / E} P B Idonde :

d : deformación vertical, bajo el centro del área cargada, en m.

µ : relación de Poisson, adimensional

E : módulo de elasticidad del suelo de apoyo, en ton/m2.

P : presión de contacto aplicada por las zapatas, en ton/m 2.

B : ancho de la zapata, en m.

I : factor de forma adimensional que depende del punto en que sedeseé estimar el asentamiento, y la forma de la zapata.

Considerando una relación de Poisson de 0.4 y un módulo de elasticidad delos materiales de apoyo de las zapatas en zona de corte de 4,000 ton/m 2,obtenidos de las correlaciones existentes entre éstos parámetros y sus

propiedades índice, se obtuvieron asentamientos de 0.56, 0.84 y 1.12 cm, parazapatas cuadradas de 1.0, 1.5, y 2.0 m de ancho que son admisibles; yasentamientos de 0.55, 0.82, y 1.10 cm, para zapatas corridas de 0.5, 0.75, y 1.0m de ancho que son admisibles. Y considerando una relación de Poisson de 0.4 yun módulo de elasticidad de los materiales de apoyo de las zapatas en zona de


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corte de 2,000 ton/m2, obtenidos de las correlaciones existentes entre éstosparámetros y sus propiedades índice, se obtuvieron asentamientos de 0.54, 0.81,y 1.08 cm, para zapatas cuadradas de 1.0, 1.5, y 2.0 m de ancho que sonadmisibles; y asentamientos de 0.73, 1.09, y 1.46 cm, para zapatas corridas de0.5, 0.75, y 1.0 m de ancho que son admisibles

5.6 Procedimiento constructivo de las zapatas desplantadas directamente sobrelos materiales de depósito natural o sobre el terraplén

El procedimiento constructivo para las excavaciones que alojarán las zapatasdesplantadas directamente sobre los materiales de depósito natura o sobre el

terraplén se indica a continuación.

a) Las excavaciones necesarias para alojar a las zapatas de cimentación sepodrán hacer con taludes verticales, en caso de emplear maquinaria seexcavara hasta 0.2 m arriba del nivel de desplante, la última capa seexcavará a mano para evitar la alteración del material de apoyo.

b) Se deberá verificar que a la profundidad de desplante recomendada seencuentren los materiales con las características consideradas en el diseño.

c) Una vez realizadas las cepas que alojarán las zapatas de cimentación, seretiraran todos los materiales sueltos y se renivelará el fondo de laexcavación mediante una plantilla de concreto pobre, que a la vez proteja almaterial de alteraciones por el tránsito de trabajadores.

d) Se procederá a colocar el armado y a colar la cimentación.

e) Una vez construida la cimentación se rellenarán las excavacionesrealizadas para alojar las zapatas de acuerdo al siguiente procedimiento.


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• Para el relleno de las cepas podrán ser utilizados los materiales del lugar,que constituyen mezclas de gravas, arenas y material fino que en generalcumplen con las siguientes especificaciones:

Límite líquido 40 % máx.Indice plástico 20 % máx.Contracción lineal 8 % máx.Valor relativo de soporte (CBR) 10 % mín.Contenido de agua óptimo 25 % máx.Peso volumétrico seco máximo 1.3 ton/m3 mín.

• Los materiales con los que se realizara el relleno de las cepas, sedisgregarán hasta el grado de no presentar grumos o terrones y semezclarán hasta obtener una revoltura homogénea en su constitución ygranulometría.

• Los materiales ya mezclados y con el contenido de agua óptimo,previamente determinado en el laboratorio, se colocarán en capas no

mayores de 23 cm de espesor en estado suelto, y se compactaran al 95 %de su peso volumétrico seco máximo según la prueba proctor estándarempleando compactadores tipo bailarina.

• Se deberán efectuar pruebas de compactación en las capas compactadas,para verificar el porcentaje de compactación alcanzado en la construcción.

• Se recomienda hacer una prueba consistente en una cala volumétrica, porcada 5 m 3 de material compactado.

• El proceso de compactación será controlado por el laboratorio de mecánicade suelos, usando la expresión:


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% de compactación = (γ d sitio /γ d máximo) x 100Siendo γ d el peso volumétrico seco máximo.

5.7 Procedimiento constructivo de las zapatas desplantadas a 1.0 m deprofundidad respecto al nivel de piso de planta baja, sobre una plataforma derelleno fluido, construido entre el nivel al que se encuentre los materialesresistentes de depósito natural y -1.0 m respecto al nivel de piso de planta baja.

A continuación se indica el procedimiento constructivo para las excavacionesnecesarias para alojar las zapatas de cimentación y de las plataformas de relleno

fluido sobre las que se apoyarán, cuando los materiales resistentes de depósitonatural se encuentren a una profundidad menor de 3.0 m, respecto al nivel deplanta baja de las estructuras, que en particular tiene un tiempo de ejecuciónrápido, dado que el concreto fluido es provisto por una concretera que lo puedebombear fácilmente a las cepas excavadas para sustituir los materiales de relleno.

• Las excavaciones necesarias para alojar a las zapatas de cimentación sepodrán hacer con taludes 0.15 : 1.0 (horizontal : vertical) para profundidadesmenores de 2.0 m; y con taludes 0.25 : 1.0 (horizontal : vertical) paraprofundidades entre 2.0 y 3.5 m. Los taludes se protegerán contra elintemperismo y la erosión mediante un repellado de mortero de cemento de2.5 cm. de espesor, aplicado sobre una malla tipo gallinero, anclada al taludmediante varillas de 3/8”, de 40 cm. de longitud, con un doblez a 90º, en elextremo que sujetara a la malla, hincadas en una retícula de 1.0 m. de lado.

• Se excavará hasta la profundidad en la que se encuentre el material dedepósito natural y se empotrara 0.2 m dentro de ellos, con un área en plantamayor a la cubierta por la zapata, con las dimensiones que se indicanesquemáticamente en la figura 146.


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• El material producto de la excavación será retirado a donde lo indique ladirección de obra, y no podrá utilizarse como material de relleno mejorado.

• Para la construcción de la plataforma se empleará relleno fluido, mezclado enplanta, con resistencia de 30 kg/cm 2.

• Después de 12 horas de terminado el colado de concreto fluido se procederá acolocar el armado y a colar las zapatas.

Una vez coladas las zapatas se terminara de rellenar la excavación realizadapara alojarlas, con el siguiente procedimiento.

• Para el relleno de las cepas podrán ser utilizados mezclas de gravas,arenas y material fino (tepetate) que cumplan con las siguientesespecificaciones:

Límite líquido 40 % máx.Indice plástico 20 % máx.

Contracción lineal 8 % máx.Valor relativo de soporte (CBR) 10 % mín.Contenido de agua óptimo 25 % máx.Peso volumétrico seco máximo 1.3 ton/m3 mín.

• Los materiales con los que se realizara el relleno de las cepas, sedisgregarán hasta el grado de no presentar grumos o terrones y semezclarán hasta obtener una revoltura homogénea en su constitución ygranulometría.

• Los materiales ya mezclados y con el contenido de agua óptimo,previamente determinado en el laboratorio, se colocarán en capas no


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mayores de 23 cm de espesor en estado suelto, y se compactaran al 95 %de su peso volumétrico seco máximo según la prueba proctor estándar.

• La losa de piso de planta baja quedará constituida por una losa de concreto

de f’c = 250 kg/cm2, con espesor mínimo de 12 cm, reforzada portemperatura con una malla 6x6-6/6, colocada al tercio superior del peraltede la losa, se apoyará sobre una capa de arena limosa de 20 cm deespesor, compactada al 95% de su peso volumétrico seco máximo según laprueba Proctor.

• Se deberán efectuar pruebas de compactación en las capas compactadas,

para verificar el porcentaje de compactación alcanzado en la construcción.

• Se recomienda hacer una prueba consistente en una cala volumétrica, porcada 5 m 3 de material compactado.

• El proceso de compactación será controlado por el laboratorio de mecánicade suelos, usando la expresión:

% de compactación = (γ d sitio /γ d máximo) x 100

6. MOVIMIENTO DE TIERRAS Y PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE LOSTERRAPLENES

Para alcanzar los niveles de las plataformas de proyecto arquitectónico seefectuarán cortes y se construirán terraplenes; la secuencia que se propone para

la excavación, construcción y control de terraplenes es la siguiente:

a) Se despalmará el terreno natural del área donde se construirán cortes yterraplenes, eliminando totalmente la capa de suelo vegetal, que presenta un


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espesor del orden de 0.6 m. El material producto del despalme será retirado dela obra.

b) En las zonas en que el nivel de la superficie del terreno sea mayor al nivel delproyecto se efectuarán los cortes correspondientes, dejando en general taludescon inclinación de 75°, es decir, con pendiente 0.3 : 1.0 (horizontal : vertical),los que se protegerán contra el intemperismo para lo cual se perfilaran lostaludes a la inclinación correspondiente y, se protegerán con un repellado demortero de cemento de 3 cm de espesor que se aplicará sobre una mallaelectrosoldada de alambres de alta resistencia 6x6-10/10, sujeta al taludmediante varillas de 3/4” de diámetro de 1.00 m de longitud, y un doblez a 90º

de 10 cm de longitud en el extremo que sujetará a la malla, distribuidas en unaretícula de 1.50 m de lado.

c) Los bordes de los terraplenes serán confinados por un talud con pendiente 1.5 :1.0 (horizontal : vertical), que será una prolongación del terraplén y constituidoen una franja con ancho igual a dos veces la altura del talud con los materialesproducto del corte estabilizados con 3 % de cemento, en relación al peso, conel procedimiento que se indica más adelante.

A continuación se indica el procedimiento para la construcción y control de losterraplenes:

De acuerdo a las normas de la SCT las especificaciones que debensatisfacer los materiales que se empleen en la construcción de terraplenes son lassiguientes:

Límite líquido 40 % máx.Índice plástico 20 % máx.Contracción lineal 8 % máx.Valor relativo de soporte (CBR) 15 % mín.


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Contenido de agua óptimo 25 % máx.Peso volumétrico seco máximo 1.3 ton/m3 mín.Porcentaje de finos 50 % máx.

En general los materiales producto de las áreas de corte que contempla elmovimiento de tierras del proyecto, no satisfacen las especificaciones anterioresen cuanto a la plasticidad de los materiales y al valor relativo de soporte. Sinembargo resulta factible el empleo de los materiales de corte para la construcciónde los terraplenes que contempla el proyecto, estabilizando los materiales de cortecon cal, agregándole cal en una proporción de 3%, en peso.

De acuerdo a la exploración del subsuelo realizada, los materiales de cortecorresponderán a arcillas arenosas, café oscuras, arena arcillosa, café claro.

Es importante que los materiales con los que se construirán los terraplenesqueden constituidos por una mezcla de los dos materiales antes mencionados,tratando en lo posible que la mezcla se forme a partes iguales.

Para facilitar lo anterior se recomienda que inicialmente los materiales decorte se almacenen en una plataforma de trabajo, y posteriormente se mezclenmediante el empleo de motoconformadoras con las recomendaciones antesestablecidas.

A continuación se indica el procedimiento para la construcción y control deterraplenes:

a) En el área en que se tendrá el movimiento de tierras se despalmará lasuperficie del terreno en un espesor de 50 cm, a fin de eliminar la capa desuelo con mayor contenido vegetal o los materiales de relleno; el materialproducto de despalme se retirará del área.


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b) Antes de la construcción del terraplén, se deberán conformar plataformashorizontales escalonadas, con desniveles entre ellas del orden de 1.0, detal manera que el terraplén se construya en capas horizontales, empezandodesde la plataforma de menor nivel e ir incorporando las plataformassuperiores conforme se aumente el nivel del terraplén, como se indicaesquemáticamente en las figuras 138 a 145.

c) Todas las referencias topográficas existentes en el lugar se respetarándurante la construcción, tales como: alineamientos, niveles, señalamientos,etc., reponiéndose en caso de que se dañen o alteren.

d) La construcción de los terraplenes se efectuará con los materiales productode las áreas de corte, mezclándolos hasta formar una mezcla homogénea.

e) Los materiales con los que se construirá el terraplén, se disgregarán hastael grado de no presentar grumos o terrones se les adicionará cal en unporcentaje de 5%, en peso, (75 kg por metro cubico de material) y semezclarán mediante una motoconformadora hasta obtener una revolturahomogénea en su constitución y granulometría.

f) Los materiales ya mezclados y con el contenido de agua óptimo,previamente determinado en el laboratorio, se colocarán en capas nomayores de 25 cm de espesor en estado suelto, y se compactaran al 95 %de su peso volumétrico seco máximo según la prueba proctor estándar. Lacompactación se efectuará con rodillos lisos vibratorios con peso mínimo de12 ton, y en caso de materiales con contenido importante de arcilla de alta

plasticidad con rodillo pata de cabra de 12 ton de peso.

g) Los bordes de los terraplenes serán confinados por un talud con pendiente1.5 : 1.0 (horizontal : vertical), que será una prolongación del terraplén yconstituido en una franja con ancho igual a dos veces la altura del talud,


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como se muestra esquemáticamente en la figura 147 con los materialesproducto del corte estabilizados con 3 % de cemento, en relación al peso(50 kg por metro cubico de material).

h) Los materiales con los que se construirá el terraplén de suelo - cemento,que constituirá el talud que confinará los terraplenes se disgregarán hastael grado de no presentar grumos o terrones y se mezclarán hasta obteneruna revoltura homogénea en su constitución y granulometría. A losmateriales con los que se construirá el terraplén de suelo – cemento, se lesadicionará cemento en un porcentaje de 3 %, en peso, (50 kg por metrocubico de material) mezclándolos hasta distribuir el cemento

uniformemente, de tal manera que el material presente un color y texturauniforme, y previamente a su colocación se procederá a mezclarlo con sucontenido de agua óptimo + 2 %.

i) Se procederá a colocar el suelo cemento, en el área que cubrirá el cuerpode suelo – cemento que formara el talud que confinará los terraplenes, encapas de 25 cm de espesor en estado suelto de tal manera que una vezcompactas tengan un espesor de 20 cm, compactándolas al 95 % de supeso volumétrico seco máximo, según la prueba proctor estándar, lacompactación del terraplén de suelo – cemento se efectuará con un rodilloliso vibratorio con peso de 8 ton hasta alcanzar el nivel de proyecto de laplataforma y se efectuará simultáneamente a la construcción del terraplénnormal. El talud con inclinación de 35º que limitara el terraplén se construiráen un ancho mayor de 0.8 m al que ocupara, de tal manera que la franja delborde del terraplen deficientemente compactada se recorte para tener el

talud con las dimensiones proyectadas debidamente compactado, como semuestra esquemáticamente en la figura 147. Una vez perfilado el talud seprotegerá contra el intemperismo y la erosión de los materiales de susuperficie mediante el sembrado de pasto apoyado sobre el geotextil


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denominado geoceldas, que se presenta en el anexo IV, indicándose en elmismo el procedimiento constructivo correspondiente.

j) Se deberán efectuar pruebas de compactación en las capas compactadas,para verificar el porcentaje de compactación alcanzado en la construcción.Se recomienda hacer una prueba consistente en una cala volumétrica, porcada 50 m 3 de material compactado.

k) Para el control de compactación, se recomienda que desde las primerascapas tendidas se desarrolle un terraplén de prueba, para definir el númerode pasadas óptimo con el equipo elegido.

El proceso de compactación será controlado por el laboratorio de mecánicade suelos, usando la expresión:

% de compactación = (γ d sitio /γ d máximo) x 100Siendo γ d el peso volumétrico seco máximo.

requiriéndose como mínimo una compactación de 95 % del pesovolumétrico seco máximo del material empleado, según la prueba proctorestándar.

7. ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES

Considerando que el predio de interés se encuentra sobre el talud de una

loma, en el área en que se encontrará la plataforma del nivel +16.5 la superficiedel terreno presenta un desnivel variable de 15.5 a 23.0 m, como se indica en elplano topográfico de la figura 6, por lo que para alcanzar el nivel de la plataformasobre las que se tendrán las naves se realizaran movimientos de tierras mediantecortes con profundidad que variará de 1.0 a 14.5 m, aproximadamente, y


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terraplenes con espesor que variará de 1.0 a 8.5 m, aproximadamente, como semuestra en los cortes estratigráficos de las figuras 7 a 14, cuya ubicación se indicaen la figura 6, que en el área de corte se dejarán taludes inclinados con alturasmáximas de 8.0 a 14.5 m, aproximadamente, y en el área en la que la superficieactual del terreno presenta un nivel inferior al de la plataforma de proyecto seconstruirán terraplenes que serán confinados por taludes inclinados que formaránparte del terraplén, con espesor máximo de 6.5 a 8.5 m, aproximadamente, comose muestra en los cortes estratigráficos de las figuras 7 a 14, cuya ubicación seindica en la figura 6.

Igualmente considerando que el predio de interés se encuentra sobre el

talud de una loma, En el área en que se encontrará la plataforma del nivel +62.0la superficie del terreno presenta un desnivel variable de 14.0 a 15.0 m, como seindica en el plano topográfico de la figura 6, por lo que para alcanzar el nivel de laplataforma sobre las que se tendrán las naves se realizaran movimientos detierras mediante cortes con profundidad que variará de 1.0 a 7.0 m,aproximadamente, y terraplenes con espesor que variará de 1.0 a 8.0 m,aproximadamente, como se muestra en los cortes estratigráficos de las figuras 7 a14, cuya ubicación se indica en la figura 6, que en el área de corte se dejarántaludes inclinados con alturas máximas de 6.0 a 7.0 m, aproximadamente, y en elárea en la que la superficie actual del terreno presenta un nivel inferior al de laplataforma de proyecto se construirán terraplenes que serán confinados portaludes inclinados que formarán parte del terraplén, con espesor máximo de 7.5 a8.0 m, aproximadamente, como se muestra en los cortes estratigráficos de lasfiguras 7 a 14, cuya ubicación se indica en la figura 6.

Dadas las características de los materiales de depósito natural queconstituye el subsuelo en el área en la que se efectuará el movimiento de tierraspara alcanzar la plataformas de proyecto arquitectónico, corresponden amateriales arcillo arenosos, con contenido de agua medio de 35 %, deconsistencia dura, con índice de resistencia a la penetración estándar de 40


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golpes como mínimo; con variación granulométrica de 0 % de gravas, 40 % dearena y 60 % de finos; con límite líquido de 45 a 70 % y plástico de 25 a 30 %, delgrupo SC según el SUCS, a los que se les considero conservadoramente unacohesión de 15 ton/m2 y un ángulo de fricción interna de 25º, determinados enbase a las correlaciones existentes entre estos parámetros y el índice deresistencia a la penetración estándar, así como con las propiedades índice de losmateriales, como se verá más adelante en general los cortes podrán realizarsedejando taludes con inclinación de 75°, es decir con una pendiente 0.3 : 1.0(horizontal : vertical), en cuyas condiciones se tendrán condiciones admisibles deestabilidad para condiciones a largo plazo considerando que los taludes seránpermanentes. En el caso de los taludes mediante los que se confinarán los

terraplenes que igualmente será necesario construir para alcanzar los niveles delas plataformas de proyecto arquitectónico, que quedarán constituidos por losmismos materiales arcillo arenosos, compactados de acuerdo al procedimientoque se indica más adelante, al 95 % de su peso volumétrico seco máximo, segúnla prueba proctor estándar, en cuyas condiciones se estima que tendránconservadoramente un índice de resistencia a la penetración estándar de 20golpes, a los que se les considero conservadoramente una cohesión de 7 ton/m 2 yun ángulo de fricción interna de 20°, determinados en base a las correlacionesexistentes entre estos parámetros y el índice de resistencia a la penetraciónestándar, así como con las propiedades índice de los materiales, se propone Losbordes de los terraplenes serán confinados por un talud con pendiente 1.5 : 1.0(horizontal : vertical), que será una prolongación del terraplén y constituido en unafranja con ancho igual a dos veces la altura del talud con los materiales productodel corte estabilizados con 3 % de cemento, en relación al peso, construidos conel procedimiento que se indica en el inciso 6.

Considerando las condiciones geométricas particulares de los taludes delos cortes constituidos por los materiales de depósito natural, así como de lostaludes que confinarán los terraplenes constituidos en una franja con ancho igual ados veces la altura del talud con los materiales producto del corte estabilizados


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con 3 % de cemento, en relación al peso, en los cortes transversales A-A a J-J delas figuras 148 a 157 se indican las características geométricas que tendrán lostaludes en los sitios que se ubican los cortes transversales que se indican en laplanta de conjunto de la figura 137; para los que se determinaron los factores deseguridad contra falla por deslizamiento generalizado de los taludes; enseguida sepresentan los resultados de los análisis efectuados para determinar los factores deseguridad contra falla por deslizamiento y los resultados obtenidos.

d) En particular para los taludes que colindarán con las calles del fraccionamientosobre la que circulan vehículos pesados, se dejará una franja horizontal de 2.0m en la colindancia con la banqueta, limitada por un talud compuesto con

pendiente 1.0 : 1.0 (horizontal : vertical) entre el hombro del talud y 3.0 m deprofundidad con respecto al hombro del talud, y en la parte inferior del taluduna pendiente de 0.3 : 1.0 (horizontal : vertical), que como se verá acontinuación se obtuvieron factores de seguridad críticos admisibles, paracondiciones estáticas y dinámicas, respectivamente, por lo que únicamentedeberán protegerse los materiales contra el intemperismo y la erosión, en laparte superior en la que la pendiente del talud es de 1.0 : 1.0 mediante elsembrado de pasto que puede ser sobre una malla geotextil que lo sustente ypropicie, y en la parte inferior en donde la pendiente del talud es de 0.3 : 1.0,mediante un repellado de mortero de cemento de 3 cm de espesor que seaplicará sobre una malla electrosoldada de alambres de alta resistencia 6x6-10/10, sujeta al talud mediante varillas de 3/4” de diámetro de 1.00 m delongitud, y un doblez a 90º de 10 cm de longitud en el extremo que sujetará a lamalla, distribuidas en una retícula de 1.50 m de lado.

Los taludes están constituidos por materiales que no presentandiscontinuidades importantes en planos favorables al deslizamiento, ni diferenciasimportantes en sus parámetros de resistencia, por lo que el mecanismo de fallageneral que tiene más probabilidad de ocurrir es el de rotación a lo largo de una


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superficie cilíndrica o de deslizamiento sobre superficies casi planas ubicadas enla proximidad de la cara descubierta del talud.

La consideración de varios mecanismos de falla cinemáticamenteadmisibles y el uso del análisis límite permite calcular el factor de seguridadmínimo, que corresponde a las condiciones de estabilidad del talud analizado. Seconsideraron condiciones a mediano plazo, en esas condiciones la estabilidad delos taludes debe ser tal que se tenga un factor de seguridad mínimo de 1.4 paracondiciones estáticas y de 1.2 para condiciones dinámicas bajo sismo.

El estado de esfuerzo en los taludes de una excavación tiene las siguientes

componentes:

a) Estado inicial de esfuerzos, que incluye él debido al peso propio.

b) Los esfuerzos debidos a una carga liberada de la cara de los taludes (unacarga igual y opuesta al estado inicial de los esfuerzos), suponiendo unafrontera rígida a la profundidad de excavación.

En el caso de depósitos homogéneos las condiciones b) hacen surgiresfuerzos de tensión que disminuyen con la distancia a la cara de talud y sonindependientes del módulo de elasticidad del suelo. Si los esfuerzos de a) sedeben sólo al peso propio, la suma de a) y b) resulta en esfuerzos de compresiónen todas partes excepto en una angosta zona superficial próxima al talud, en laque se tendrán esfuerzos de tensión, que producirán agrietamientos. Losesfuerzos resultantes en materiales homogéneos son independientes al módulo de

elasticidad.

De los resultados de análisis por medio del método de elementos finitos, se

ha encontrado que el esfuerzo máximo de tensión es de 0.3 γ H para taludes conángulo de 90º con respecto a la horizontal, y la profundidad de la zona de tensión


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es menor a 0.2 H, donde H es la altura del talud y γ el peso volumétrico de lamasa.

Las consideraciones anteriores no son rigurosamente aplicables, si elmódulo de elasticidad de los depósitos del suelo cambia con la profundidad, yaque la magnitud de los esfuerzos ya no es independiente del módulo deelasticidad.

Si el módulo aumenta con la profundidad, como es el caso de los depósitosde interés, las zonas superiores del talud están sujetas a esfuerzos de tensión ycompresión, menores que los que corresponden al caso de depósitos

homogéneos. Por lo anterior en el caso de los depósitos de suelo cuyo módulo deelasticidad aumenta con la profundidad, la zona de tensión será del orden de 0.1 Hy las discontinuidades debidas a grietas, afectarán en menor grado a losmecanismos de falla potencial de los taludes.

Para la determinación del factor de seguridad contra falla por rotación odeslizamiento de los taludes de interés, incluyendo una sobre carga de 1.5 ton/m 2

sobre la corona de talud, así como el efecto de la acción sísmica actuando sobreel cuerpo de talud, con un coeficiente sísmico de 0.16, y la generación de grietasde tensión en la parte superior de los taludes con una profundidad de 0.1 H,siendo H la altura del talud, se determinó el círculo crítico correspondiente almenor factor de seguridad contra falla por deslizamiento de los taludes,empleando un programa de computadora basado en el método de Bishopsimplificado.

El centro del círculo del deslizamiento potencial elegido para iniciar losanálisis de estabilidad con el programa de computadora, se obtuvo de acuerdo alcriterio de Jambu para determinar el centro del círculo crítico para una superficiede deslizamiento cilíndrica que pase por el pie del talud, de su altura, del peso


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volumétrico y de los parámetros de resistencia de cohesión y ángulo de friccióninterna de los materiales que constituyen el cuerpo de los taludes.

Considerando la geometría de los taludes que se muestran en los cortestransversales A-A a J-J, que se presentan en las figuras 148 a 157, ubicadoscomo se indica en la planta de la figura 137, las características estratigráficas yfísicas de los materiales que constituyen el cuerpo de los taludes, que se indicanen las mismas figuras, la generación de superficies de falla cinemáticamenteadmisibles, y una sobrecarga de 2.0 ton/m 2 sobre la corona de los taludes, seobtuvieron los factores de seguridad contra falla generalizada por deslizamiento,en condiciones estáticas y dinámicas bajo sismo, para la superficies potenciales

de falla critica, resultando los factores de seguridad críticos para condicionesestáticas, FSE, y factores de seguridad críticos para condiciones dinámicas, FSD,que se indican en la siguiente tabla para cada una de las secciones transversales,considerando la superficie potencial de falla que se desarrolla a través del talud ycorta el talud al nivel de su pie, resultando que los factores de seguridad contrafalla por deslizamiento de los taludes para condiciones estáticas son mayores de1.5, y los factores de seguridad contra fallas por deslizamiento de los taludes paracondiciones dinámicas son mayores de 1.3, que corresponden a factores deseguridad admisibles para condiciones a largo plazo, es decir, para taludespermanentes. Como se indica gráficamente en las figuras 158 a 167.

SECCION FSD FSE

A-A’ 2.36 2.12B-B’ 3.15 2.84

C-C’ 3.00 2.68D-D’ 2.67 2.40E-E’ 2.70 2.43F-F’ 2.80 2.52G-G’ 2.50 2.25


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H-H’ 2.76 2.48I-I’ 3.00 2.70J-J’ 2.80 2.52

8. DISEÑO DEL PAVIMENTO DE TIPO FLEXIBLE PARA LAS VIALIDADESINTERIORES Y EL ÁREA DE ESTACIONAMIENTO DE AUTOMOVILES YMOTOCICLETAS.

Se tendrán dos tipos de pavimentos, para las vialidades interiores y para elárea de estacionamiento de automóviles y motocicletas.

En general para los pavimentos se consideraron pavimentos de tipo flexiblecon superficie de rodamiento constituida por concreto asfáltico.

Características de la subrasante.

Los materiales que constituirán la subrasante de los pavimentoscorresponden a arcilla arenosa poco limosa, con contenido de agua de 25 a 30 %,de consistencia muy firme, con variación granulométrica de 0 % de gravas, 30 a40 % de arena y 60 a 70 % de finos; con límite líquido de 45 a 60 % y plástico de20 a 30 %, del grupo SC según el SUCS (Sistema Unificado de Clasificación desuelos). . Con valor relativo de soporte (CBR) de 4 %, determinado en muestrasrepresentativas compactadas al 95% de su peso volumétrico seco máximo, segúnla prueba proctor estándar.

En base a las características de la subrasante, y a la intensidad y magnitud

de las cargas del tipo de vehículos que circularán por las vialidades, se diseñaronlos pavimentos, empleando el método del Instituto de Ingeniería de la UNAM.

• Evaluación del tránsito de vehículos.


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El volumen del tránsito real mezclado (TDPA), se convierte a tránsitoequivalente de ejes sencillos de 8.2 ton mediante la aplicación de loscoeficientes de daños por tránsito, para vehículos típicos, que se presentan enlas figuras 168 a 175, recomendadas por el Instituto de Ingeniería de la UNAM,basados en la tipificación del tránsito y en el coeficiente de daños de losdiferentes tipos de vehículos a los pavimentos, para profundidades de 0, 15,22.5, y 30 cm.

En la siguiente tabla se presenta el procedimiento para transformar eltránsito mezclado al correspondiente tránsito equivalente de ejes sencillos de8.2 ton, referido al carril de diseño (TDPA). Considerando que todos los

vehículos transitan cargados.

El número de vehículos en el carril de diseño se obtiene multiplicando elTDPA por el coeficiente de distribución obtenido de la siguiente tabla.

Número de carriles en Coeficiente de distribución paraambas direcciones el carril de proyecto

1 100 % 2 50 %3 40 – 50 %6 o más 30 – 40

VIALIDADES INTERIORES

Tipo de TDPA dos Núm. Vehículos Coeficiente de N. de ejes equivalentesvehículo direcciones carril de diseño daño de 8.2 ton

Z = 0 Z=30 Z=0 Z=30


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A2 100 50 0.004 0.000 0.2 0.00 A'2 100 50 0.536 0.023 26.80 1.15B2 10 5 2.000 1.589 10.00 7.95C2 10 5 2.000 1.589 10.00 7.95C3 10 5 3.000 1.178 15.00 5.89T2-S1 6 3 3.000 4.747 9.00 14.24T2-S2 6 3 4.000 4.747 12.00 14.24T3-S3 6 3 5.000 4.747 15.00 14.24. To=98.00 To’=65.6

ESTACIONAMIENTO DE AUTOMOVILES

Tipo de TDPA dos Núm. Vehículos Coeficiente de N. de ejes equivalentesvehículo direcciones carril de diseño daño de 8.2 ton

Z = 0 Z=30 Z=0 Z=30

A2 1,000 1000 0.004 0.000 4.00 0.00 A'2 50 50 0.536 0.023 26.80 1.15B2 10 10 2.000 1.589 20.00 15.89

To=50.8 To’=17.04

La suma de los resultados parciales para dos valores de profundidad,representa el tránsito equivalente en ejes simples de 8.2 ton referido al carril dediseño para un día de tránsito, con los siguientes resultados:


To = 98.00 ejes equivalentes (z = 0) para carpeta y baseTo’ = 65.66 ejes equivalentes (z = 30) para sub-base y terraceria


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To = 50.80 ejes equivalentes (z = 0) para carpeta y baseTo’ = 17.04 ejes equivalentes (z = 30) para sub-base y terraceria

• Cálculo del tránsito equivalente acumulado

El tránsito acumulado de ejes equivalentes de 8.2 ton durante un periodo de 20años de servicio se calcula mediante la siguiente expresión:

Σ Ln = C’ To

donde:

Σ Ln : Tránsito acumulado durante n años, y tasa decrecimiento r, en ejes equivalentes de 8.2 ton.

To : Tránsito medio diario en el primer año de serviciopara el carril de diseño, en ejes equivalentes de 8.2 ton.

C’ : coeficiente de acumulación de tránsito para n añosde servicio y una tasa de crecimiento natural r, quese obtiene mediante la ecuación siguiente:

J=nC’ = 365 Σ (1 + r) j-1

J=1

Cuya solución gráfica se presenta en la figura 176.

Considerando un periodo de diseño de 20 años y una tasa de crecimientoanual, de 0 %, se determinará el coeficiente de acumulación de tránsito por mediode la gráfica de la figura 176, la cual da el siguiente resultado:


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C’ = 7,200

Que al multiplicarlo por To y To’ da el tránsito equivalente para lasprofundidades Z = 0 cm y Z = 30 cm.


Σ L20 = C’ To = 7,200 x 98.00 = 705,600 ejes equivalentes (Z=0 cm)Σ L’20 = C’ To’ = 7,200 x 65.66 = 472,752 ejes equivalentes (Z=30 cm)

log ΣL20 = 5.85 (z = 0 cm) logΣL’20 = 5.68 (z = 30 cm)


Σ L20 = C’ To = 7,200 x 50.8 = 365,760 ejes equivalentes (Z=0 cm) Σ L’20 = C’ To’ = 7,200 x 17.04 = 122,688 ejes equivalentes (Z=30 cm)

log ΣL20 = 5.56 (z = 0 cm) logΣL’20 = 5.09 (z = 30 cm)

Con los valores anteriores se dibuja sobre la gráfica de la figura 177, la

curva de igual resistencia relativa, y basándose en ésta y a los valores de CBR delos materiales que constituirán las diferentes capas del pavimento,correspondientes a la capa subrasante, sub-base, base y carpeta asfáltica, sedeterminan sus espesores.

Los valores considerados para el valor relativo de soporte (CBR) de lasdiferentes capas son las siguientes:

CAPA VRSSuelo natural 4 %Sub-rasante 10 %Sub-base 50 %Base 80 %


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En base a los cuales se determinó el valor relativo de soporte crítico, VRSc,mediante la siguiente expresión:

VRSc = VRS (1-0.84 V)donde:

VRSc : valor relativo de soporte crítico para diseño,esperado en el campo para base, sub-basey terracerias, estabilizadas mecánicamentepor compactación, que depende de lascaracterísticas del suelo, de su drenaje y

del procedimiento de construcción.

VRS : valor relativo de soporte de las diferentescapas bajo condiciones medias.

V : coeficiente de variación, considerado de0.25, debido a la incertidumbre en cuanto alas características del suelo a su drenaje y alprocedimiento constructivo.

0.84 : coeficiente para un nivel de confianza de 80 %en la estimación del VRSc

CAPA VRSc

Suelo natural 3.2 %Sub-rasante 8 %Sub-base 40 %Base 63 %


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Se procede a determinar los espesores de las capas de la estructura delpavimento correspondiente a la capa subrasante, sub-base, base y carpeta,obteniéndose los siguientes resultados:


Z1 (espesor mínimo de carpeta asfáltica) = 10 cm

Z2 (espesor mínimo de carpeta + base) = 18 cmConsiderando un espesor de carpeta de 10 cm, se tendrá un espesor de labase de 8 cm, que por especificación será de 15 cm.

Z3 (espesor mínimo de carpeta + base + sub-base) = 40 cmEspesor de sub-base = Z3 - Z2 = 40 - 25 = 25 cm.

Z4 (espesor mínimo de carpeta + base + sub-base + terraceria) = 60 cmEspesor de subrasante o terracería = Z4 - Z3 = 60 - 40 = 20 cm.


Z1 (espesor mínimo de carpeta asfáltica) = 5 cm

Z2 (espesor mínimo de carpeta + base) = 15 cmConsiderando un espesor de carpeta de 5 cm, se tendrá un espesor de labase de 10 cm, que por especificación será de 12 cm.

Z3 (espesor mínimo de carpeta + base + sub-base) = 32 cmEspesor de sub-base = Z3 - Z2 = 32 - 17 = 15 cm.

Z4 (espesor mínimo de carpeta + base + sub-base + terraceria) = 45 cmEspesor de subrasante o terraceria = Z4 - Z3 = 45 - 32 = 13 cm, que por


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especificación será de 20 cm,

Las especificaciones de materiales y para el procedimiento constructivodel pavimento de tipo flexible se presentan en el anexo l.

En las figuras 178 y 179 se presentan las secciones estructurales delpavimento para las vialidades interiores y para el área de estacionamiento deautomóviles

9. DISEÑO DEL PAVIMENTO DE TIPO RIGIDO PARA LAS VIALIDADES YLOS PATIOS DE MANIOBRAS

Para las vialidades interiores y los patios de maniobras se consideró comootra alternativa un pavimento de tipo rígido con superficie de rodamientoconstituida por losas de concreto hidráulico, con refuerzo de acero portemperatura

En base a las características de la subrasante, a la intensidad y magnitudde las cargas del tipo de vehículos que circularán por el piso de las naves sediseñaron los pavimentos.

Características de la subrasante.

Los materiales que constituirán la subrasante de los pavimentoscorresponden a arcilla arenosa poco limosa, con contenido de agua de 25 a 30 %,de consistencia muy firme, con variación granulométrica de 0 % de gravas, 30 a

40 % de arena y 60 a 70 % de finos; con límite líquido de 45 a 60 % y plástico de20 a 30 %, del grupo SC según el SUCS (Sistema Unificado de Clasificación desuelos). . Con valor relativo de soporte (CBR) de 4 %, determinado en muestrasrepresentativas compactadas al 95% de su peso volumétrico seco máximo, segúnla prueba proctor estándar.


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La determinación del módulo de reacción de los materiales de apoyo delpavimento (subrasante) se determinó a través de su correlación con el valorrelativo de soporte (CBR). Para un valor del CBR de 4 %, corresponde un módulode reacción de la subrasante de 5 Kg/cm 3, este valor se incrementa en función delas características y el espesor de las capas de mejoramiento y de base sobre laque se apoyarán las losas que constituirán el pavimento. Considerando que unacapa de base constituida por materiales granulares que satisfacen lasespecificaciones de la S.C.T., para un espesor de la base de 20 cm el valor delmódulo de reacción se incrementa a 6 Kg/cm3.

Para el diseño del pavimento, constituido por losas de concreto hidráulico,

reforzadas por temperatura, se empleó el criterio de la P.C.A. (Pórtland Cement Association) que aplica las fórmulas de Picket y se basa en los siguientesparámetros:

Carga máxima aplicada al pavimento por losvehículos de mayor peso que circularán porél, a través de un arreglo de ruedas tandem 18.0 ton

Carga de diseño, considerado un incrementopor impacto del 10 % 19.8 ton

Módulo de reacción del suelo de cimentación –terraplen de apoyo del pavimento 5 Kg/cm3

Espesor de la base granular de apoyo

de la losa de concreto hidráulico,compactada al 98 % de su peso volumétricoseco máximo 20 cm

Módulo de reacción corregido por efecto


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de la base 6 Kg/cm3

Módulo de resistencia a la tensión enflexión, MR, igual a 0.15 f’c de laresistencia a la compresión del concretoa la edad de 28 días, para f’c = 300 Kg/cm2 45 kg/cm2

Módulo de resistencia a la tensión enflexión, MR, igual a 0.15 f’c de laresistencia a la compresión del concretoa la edad de 28 días, para f’c = 250 Kg/cm2 37.5 kg/cm2

Esfuerzo de trabajo permisible en el concretoSp, igual a MR/FS, para un factor de

seguridad FS = 1.75, para f’c = 300 Kg/cm2 25.7 Kg/cm2

Esfuerzo de trabajo permisible en el concretoSp, igual a MR/FS, para un factor de

seguridad FS = 1.75, para f’c = 250 Kg/cm2 21.4 Kg/cm2

Los vehículos de mayor peso que circularán por el pavimento y para loscuales fue efectuado el diseño, corresponden a trailers tipo T2-S1, T2-S2, y T3-S3cuyas características se presentan en las figuras 173 a 175. La carga más críticatransmitida al pavimento por estos vehículos corresponde al eje tandem en el quela carga por rueda doble será de 4.5 ton, y de 18 ton por el arreglo de ruedas deleje tandem.

La fatiga sufrida por la losa de concreto que constituye el pavimento, bajo laacción de cargas repetidas, no será un factor de diseño si el esfuerzo máximoaplicado por el arreglo de cargas de ruedas máximas, es menor de la mitad delmódulo de ruptura del concreto, que en este caso se satisface con los valores:


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Esfuerzo máximo = 8.5 Kg/cm2 < MR/2 = 25.75 Kg/cm2

Satisfecho lo anterior, el diseño del pavimento constituido por losas deconcreto con esfuerzo por temperatura, será función de los esfuerzos de flexiónproducidos por las cargas, que deberán ser menores al módulo de ruptura delconcreto con un factor de seguridad.

Durante la vida útil del pavimento circularán vehículos en cuyos ejes lacarga máxima del sistema tandem es de 18 ton.

Construyendo las losas del pavimento del patio de maniobras con concreto

de f’c = 300 Kg/cm2 y utilizando el nomograma de diseño para ejes tandempresentado en la figura 180, en donde se entra con un módulo de ruptura o deresistencia a tensión en flexión permisible del concreto, de 25.7 Kg/cm2, con elmódulo de reacción del material de apoyo de la losa de concreto de 6 Kg/cm3, yuna carga de diseño de 19.8 ton, se obtuvo un espesor de las losas de concretoque formarán el pavimento rígido de 17 cm, que se apoyará sobre una basegranular de 20 cm de espesor.

Construyendo las losas del pavimento del patio de maniobras con concretode f’c = 250 Kg/cm2 y utilizando el nomograma de diseño para ejes tandempresentado en la figura 181, en donde se entra con un módulo de ruptura o deresistencia a tensión en flexión permisible del concreto, de 21.4 Kg/cm2, con elmódulo de reacción del material de apoyo de la losa de concreto de 6 Kg/cm3, yuna carga de diseño de 19.8 ton, se obtuvo un espesor de la losa de concreto queformará el pavimento rígido de 19 cm, que se apoyará sobre una base granular de

20 cm de espesor.


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Refuerzo por temperatura

Las losas que formarán el pavimento tendrán refuerzo de acero para elcontrol de agrietamiento por temperatura, determinado mediante la siguienteexpresión :

As = W f L / 2 fsdonde :

As : área de acero para una franja de un metro de ancho de losa, en cm 2 W : peso de la losa, en Kg/m

f : coeficiente de fricción entre losa y base, igual a 1.5L : longitud de los tableros de losa, en mfs : esfuerzo permisible en el acero, en Kg/cm2, ( igual a 0.6 fy )

Dado que se tendrá un control efectivo de las grietas que se generan en laslosas, mediante refuerzo de temperatura debido al acero distribuido, las losas delpatio de maniobras y de las vialidades tendrán los espaciamientos entre juntas decontracción a cada 4 m y juntas de construcción a cada 6 m.

En las figuras 182 y 183 se indica el armado por temperatura para las losasde las vialidades y del patio de maniobras, considerando que en la construcción seemplee concreto de resistencia f’c de 300 y 250 kg/cm2, respectivamente; elarmado se tendrá en un lecho ubicado al tercio superior del peralte de la losa.

En el anexo III se presentan las especificaciones para la construcción del

pavimento rígido.

El diseño del pavimento rígido de acuerdo al criterio de la Portland Cement Asociation es función de la carga máxima aplicada por el vehículo de mayor pesoque circulará por pavimento, del módulo del concreto y el módulo de reacción de la


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subrasante del material de apoyo, determinándose en función de estos parámetrosun pavimento cuya vida útil corresponde a la usualmente establecida paraestructuras de concreto, que en el caso de pavimentos se estima de 25 años,siempre y cuando se encuentren debidamente protegidos los materiales de lasubrasante, se tenga un mantenimiento adecuado de los materiales que sellan las

juntas entre las losas y que no se permita la circulación de vehículos de mayorpeso al de diseño.

10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

Se proyecta la construcción de la primera etapa de la Planta de Fundiciónde WEG, en un predio ubicado en Boulevard Bicentenario Oriente, ParqueIndustrial Bicentenario, Municipio Atotonilco de Tula, Estado de México,correspondiente a las plataformas de proyecto arquitectónico con los niveles +16.5y +62.0 m, ubicadas como se muestra en la planta de conjunto de la figura 1, enlas que se encontrarán varias naves de tipo industrial, edificios de servicios, patiosde maniobras y vialidades interiores. En las figuras 2 y 3 se presenta la ubicacióndel sitio.

El predio de interés se encuentra en una zona de depósitos volcánicos detipo piroclástico constituidos por arena limo arcillosa con pocas gravas, compacta,intercalados por depósitos sedimentarios de tipo lacustre desecados, constituidospor arcilla limo arenosa, de consistencia dura, como se muestra en los planosgeológicos regionales de las figuras 4 y 5 en las que se indica la ubicación delpredio de interés.

Considerando que el predio de interés se encuentra sobre el talud de unaloma, en el área en que se encontrará la plataforma del nivel +16.5 la superficiedel terreno presenta un desnivel variable de 15.5 a 23.0 m, como se indica en elplano topográfico de la figura 6, por lo que para alcanzar el nivel de la plataformasobre las que se tendrán las naves se realizaran movimientos de tierras mediante


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cortes con profundidad que variará de 1.0 a 14.5 m, aproximadamente, yterraplenes con espesor que variará de 1.0 a 8.5 m, aproximadamente, como semuestra en los cortes estratigráficos de las figuras 7 a 14, cuya ubicación se indicaen la figura 6, que en el área de corte se dejarán taludes inclinados con alturasmáximas de 8.0 a 14.5 m, aproximadamente, y en el área en la que la superficieactual del terreno presenta un nivel inferior al de la plataforma de proyecto seconstruirán terraplenes que serán confinados por taludes inclinados que formaránparte del terraplén, con espesor máximo de 6.5 a 8.5 m, aproximadamente, comose muestra en los cortes estratigráficos de las figuras 7 a 14, cuya ubicación seindica en la figura 6.

Igualmente considerando que el predio de interés se encuentra sobre eltalud de una loma, En el área en que se encontrará la plataforma del nivel +62.0la superficie del terreno presenta un desnivel variable de 14.0 a 15.0 m, como seindica en el plano topográfico de la figura 6, por lo que para alcanzar el nivel de laplataforma sobre las que se tendrán las naves se realizaran movimientos detierras mediante cortes con profundidad que variará de 1.0 a 7.0 m,aproximadamente, y terraplenes con espesor que variará de 1.0 a 8.0 m,aproximadamente, como se muestra en los cortes estratigráficos de las figuras 7 a14, cuya ubicación se indica en la figura 6, que en el área de corte se dejarántaludes inclinados con alturas máximas de 6.0 a 7.0 m, aproximadamente, y en elárea en la que la superficie actual del terreno presenta un nivel inferior al de laplataforma de proyecto se construirán terraplenes que serán confinados portaludes inclinados que formarán parte del terraplén, con espesor máximo de 7.5 a8.0 m, aproximadamente, como se muestra en los cortes estratigráficos de lasfiguras 7 a 14, cuya ubicación se indica en la figura 6.

En el presente informe se describen los trabajos realizados, se reportan losresultados obtenidos y se consignan las recomendaciones para el diseño yconstrucción de la cimentación que se juzgue más adecuada para las estructurasproyectadas, para el movimiento de tierras que se efectuará para alcanzar los


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niveles de proyecto, para la estabilización y protección de los taludes dejados porlos cortes, para la construcción de terraplenes y su confinamiento, y para laconstrucción de los pavimentos de las vialidades interiores, y de las áreas deestacionamiento de automóviles.

EXPLORACION Y MUESTREO DEL SUBSUELO

Para determinar las características estratigráficas y físicas del subsuelo enel área que ocupará la planta se realizaron seis sondeos de tipo exploratorio,denominados SE-1 a SE-6, a 8.0 m de profundidad.

La localización en planta de los sondeos exploratorios realizados y de lospozos a cielo abierto excavados se muestra en la figura 6.

En las figuras 125 a 130 se presentan en forma gráfica los perfilesestratigráficos y los resultados de las pruebas de laboratorio efectuadas en lasmuestras de los sondeos realizados, incluyendo los valores del índice deresistencia a la penetración estándar de los depósitos atravesados.

En las figuras 131 y 134 se muestran los perfiles estratigráficos y losresultados de las pruebas de laboratorio efectuadas en las muestras obtenidas delos pozos a cielo abierto excavados.

CARACTERÍSTICAS ESTRATIGRAFICAS Y FÍSICAS DEL SUBSUELO

El predio de interés se encuentra en una zona de depósitos volcánicos de

tipo piroclástico constituidos por arena limo arcillosa con pocas gravas, compacta,intercalados por depósi

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