Hundimiento Del Palacio De Bellas Artes.docx

UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DE TABASCO ASIGNATURA GEOTECNIA TEORICA

DOCENTE M.I IRVING CASADOS MAYO

ESTUDIANTE GONZALEZ SANCHEZ ARLETH VANESSA

SEMESTRE 8VO CUNDUACAN, TAB.

02 DE MAYO DE 2018

TRABAJO HUNDIMIENTO DEL PALACIO DE BELLAS ARTES (CAPITULO 6 Y 7)

INDICE OBJETIVO………………………………………………………………………………………… 1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................. 2 CAPITULO 6. INYECCION DEL SUBSUELO DE BELLAS ARTES (INTRODUCCIÓN) ... 3 ANTECEDENTES GEOTECNICOS. ............................................................................................ 4 FUENTES DE INFORMACIÓN ..................................................................................................... 4 CONVENTO DE SANTA ISABEL ................................................................................................. 4 ANTEPROYECTO DEL TEATRO ................................................................................................ 4 PROYECTO DEFINITIVO E INICIO DE LA CONSTRUCCIÓN ............................................ 5 PROBLEMAS DE HUNDIMIENTO DIFERENCIAL ................................................................. 5 INSTALACION DE LA TABLESTACA METALICA................................................................. 6 CAMPAÑAS DE INYECCION DE 1910, 1912 Y 1913. (PRIMERA FASE DE INYECCION 1910-11) .............................................................................................................................................. 7 SEGUNDA FASE DE INYECCIÓN 1912 ...................................................................................... 7 TERCERA FASE DE INYECCIÓN 1913 ...................................................................................... 7 COMENTARIOS SOBRE ESTAS INYECCIONES ..................................................................... 8 EVENTOS DURANTE 1916 ............................................................................................................ 8 INYECCION EXPERIMENTAL DE 1921 .................................................................................... 8 ESTUDIOS REALIZADOS EN 1921 .............................................................................................. 8 INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL DE BAROCIO-ALVAREZ ........................................... 8 COMENTARIOS A OTROS PROYECTOS ................................................................................. 9 CAMPAÑA DE INYECCION 1924-25 ......................................................................................... 10 INYECCIÓN EXTERIOR A LA ATAGUÍA ............................................................................... 10 INYECCIÓN INTERIOR A LA ATAGUÍA ................................................................................ 10 COMENTARIOS SOBRE ESTA ETAPA .................................................................................... 10 REFLEXIONES SOBRE LA INYECCION ................................................................................. 11 BENEFICIOS LOGRADOS .......................................................................................................... 11

CARACTERÍSTICAS DE LOS MORTEROS ............................................................................ 11 VOLUMEN TOTAL INYECTADO.............................................................................................. 12 FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO ........................................................................................ 12 HUNDIMIENTOS MEDIDOS....................................................................................................... 12 HUNDIMIENTO REGIONAL ...................................................................................................... 12 REFERENCIAS TOPOGRÁFICAS ............................................................................................. 13 ORIGEN DEL HUNDIMIENTO .................................................................................................. 13 DIFUSIÓN DE LA INFORMACIÓN ........................................................................................... 14 CARGAS APLICADAS .................................................................................................................. 14 ASENTAMIENTOS MEDIDOS .................................................................................................... 14 REANUDACION DE LA CONSTRUCCION.............................................................................. 15 TERMINACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN .............................................................................. 15 CONSTRUCCIONES VECINAS RECIENTES .......................................................................... 15 CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 16 CAPITULO 7. COMPARACION ENTRE LOS ASENTAMIENTOS MEDIDOS Y TEORICOS...................................................................................................................................... 16 INTRODUCCIÓN........................................................................................................................... 16 HUNDIMIENTOS MEDIDOS....................................................................................................... 17 HUNDIMIENTOS TEORICOS..................................................................................................... 17 ANÁLISIS PROCEDENTES ......................................................................................................... 17 ANÁLISIS TEÓRICO .................................................................................................................... 18 CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 19 CONCLUSION ................................................................................................................................ 20 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................. 21 ANEXOS (MAPA MENTAL) ........................................................................................................ 22

OBJETIVO

El objetivo de esta investigación es indagar distintas fuentes para conocer más a fondo el daño que ha recibido el palacio de bellas artes a lo largo de los años. Así también cuales fueron las causas por las cuales se debe el hundimiento de la misma para así buscar una posible solución que pueda evitar y revertir el hundimiento del palacio.

1

INTRODUCCIÓN

La Ciudad de México ostenta el récord mundial de hundimientos. Desde 1862 a la fecha, acumula hasta 14 metros de depresiones topográficas debido principalmente al bombeo profundo de agua y un gran ejemplo de esto es el palacio de Bellas Artes, comenzó a construirse el 2 de agosto de 1904 con el objeto de reemplazar al demolido Teatro Nacional de México. Es un centro cultural considerado como la casa máxima de la expresión de la cultura, es el teatro lirico más relevante y el centro más importante del país dedicado a todas las manifestaciones de las bellas artes. Es por ello que en el presente trabajo de investigación abordaremos los temas relacionados con el hundimiento del palacio de bellas artes, ya que se sabe que este ha sufrido con el suelo desde el inicio de su construcción. Se registraron problemas técnicos de hundimiento del suelo que provocaron que la construcción se suspendiera y se reanudara varias veces durante treinta años. El palacio está asentado sobre una peculiar arcilla llamada montmorillonita y esto provoca un continuo hundimiento del palacio. Su hundimiento comenzó a manifestarse en 1907 y para 1921 ya se había hundido más de 1.80 metros. Hasta la fecha se puede apreciar este fenómeno, pues el palacio se encuentra varios metros por debajo del nivel de la calle.

2

CAPITULO 6. INYECCION DEL SUBSUELO DE BELLAS ARTES (INTRODUCCIÓN) Notables ingenieros y arquitectos han venido luchando en contra de los efectos del hundimiento regional del Valle de México, fenómeno que genera los asentamientos que afectan y destruyen edificios e instalaciones de la ciudad. El caso más connotado es el del Palacio de Bellas Artes. Los hundimientos del Palacio se advirtieron desde 1906, a la conclusión de su plataforma de cimentación. Para finales de 1908 la situación era alarmante, por ello a partir de 1910 y hasta 1925 se ensayó endurecer el subsuelo bajo el palacio, mediante campañas de inyección, primero de lechada de cemento y después de mortero fluido de cal con arena, ello con el objetivo de detenerlos o al menos uniformizarlos. Sobre la efectividad de la inyección del subsuelo del Palacio de Bellas Artes hubo mucha polémica, el fenómeno del hundimiento regional no había sido entendido, no se contaba con referencias topográficas confiables, además, la carencia de conceptos geotécnicos impidió tener un análisis racional. Finalmente, el Palacio quedó inconcluso. La información técnica fue archivada y solo predominó el injusto juicio de que “La inyección no había servido”. En 1930 se reanudó la construcción, desde entonces este bello monumento siempre ha servido para ilustrar el fenómeno de hundimiento. Actualmente a la inyección de suelos arcillosos blandos se le describe como un proceso que se inicia con la inducción de fracturamiento hidráulico, mediante la inyección de lechadas, que al endurecer forman una estructura intercalada al suelo compuesta de delgadas placas de mortero, predominantemente paralelas verticales y con ocasionales lentes horizontales en los estratos permeables. A todo este complejo se le podría denominar “estructura de bandas verticales”, alterando franjas de arcilla blanda con las láminas de mortero.

3

ANTECEDENTES GEOTECNICOS.

Fuentes de información La referencia que dio la pista de los archivos que contienen valiosa información, es el libro “La Construcción del Palacio de Bellas Artes”, publicado en 1984. Se trata de una excelente recopilación de material gráfico y documental, el cual incluye algunos comentarios sobre los trabajos de inyección.

En sus notas presenta una meticulosa

referencia y relación de los documentos del Archivo General de la Nación N° AGN-522, así como de los Anales de la Secretaría de Comunicaciones y Obras Públicas.

Convento de Santa Isabel La información histórica del predio que ocupa el Palacio de Bellas Artes señala que quedó fuera de la primera taza de la ciudad elaborada el año de 1526, que se trataba de un terreno pantanoso donde se construyó la casa y tianguis de Juan Velázquez. En el año de 1601, en el predio estaba la casa de Doña Catalina López de Peralta quien, a su viudez, la transformó en el convento de Santa Isabel. La estructura amenazo caer y por ello fue apuntalada y reconstruida. Por el año de 1861 la torre del convento fue eliminada, la nave se transformó en fábrica de sedas y tintorería. En 1901 se completó la apertura de la calle 5 de mayo, incluyendo la demolición del antiguo Teatro Nacional ubicado en la actual calle de Bolívar. En ese año también se derribaron el convento de Santa Isabel, las casas y vecindades, para despejar el terreno de lo que sería el futuro Palacio de Bellas Artes.

Anteproyecto del teatro Se decidió que Adamo Boari “formulara los proyectos” del Nuevo Teatro Nacional y que el Ingeniero Gonzalo Garita los “llevara a la práctica”. En abril de 1902 Boari entregó el anteproyecto; y el 16 de julio de ese año el ingeniero Gonzalo entregó su diseño de los cimientos y el 17 de julio las especificaciones y memoria. 4

Boari envió una carta para informar su desacuerdo sobre la cimentación diseñada por Garita. Le hacía saber que, en su opinión, el espesor uniforme de la losa de cimentación de 2.8 m transmitiría una carga anadmisible de 10 ton/m². Poco después, Boari presentó sus cálculos de la cimentación y solicitó por escrito que un especialista “haga unos nuevos cálculos de la cimentación”. El 5 de agosto, el Secretario de Comunicaciones y Transportes rechazó la propuesta del Ingeniero Garita. Por lo que, el 18 de agosto Garita envió una carta al mismo secretario en donde le explicaba que su diseño se basaba en una losa con espesores de 1.28 m para la sala y de 2.17 m para el escenario, que la primera transmite una carga de solo 3.9 ton/m² y la segunda de 4.5 ton/m². El 31 de diciembre de 1902 Boari propuso que se encomendara a la casa E.C.Shankland de Chicago el diseño de la “cimentación de acero”. El 3 de agosto de 1903 se produjo el distanciamiento entre Boari y Garita.

Proyecto definitivo e inicio de la construcción Boari entregó el 12de marzo de 1904 su proyecto definitivo, que incluía 18 planos y una extensa memoria. Todo ello se conserva en el Archivo General de la Nación. El diseño de la estructura y cimentación fue responsabilidad del Ingeniero William H. Birkmire. En noviembre de 11904 se inició la construcción; el contratista fue Milliken Bros. El 27de noviembre se iniciaron las excavaciones. Se destruyeron los cimientos de lo que fue la torre del convento en el lado sureste del edificio.

PROBLEMAS DE HUNDIMIENTO DIFERENCIAL El hundimiento general de la zona de la Alameda y en particular del Palacio de Bellas Artes fue recopilado por el Profesor Leonardo Zeevaert. Por su parte el Palacio se hundió 7.5 m. sobre los hundimientos iniciales del Teatro Nacional no se ha encontrado información; solo se sabe que construida la plataforma de cimentación se asentó diferencialmente 7.3 cm.

5

Para el año de1907 estaba “casi concluida la estructura metálica”; las mediciones mostraron que ya tenía inclinación al poniente, lo que hizo necesario reforzar los cimientos de ese lado. Para averiguar las causas del hundimiento se hicieron varios pozos alrededor de la plataforma, en los que se observaron variaciones en el nivel de agua, demostrándose que había una corriente con dirección noroeste, la cual coincidía con el hundimiento.

INSTALACION DE LA TABLESTACA METALICA Para resolver el problema de los hundimientos se consultó con el estructurista W. Birkmire, quien recurrió al Ingeniero John O’Rourke. Ambos recomendaron dar estanqueidad al sitio, mediante una ataguía o tablestaca doble de acero. Entre la ataguía y la losa de cimentación O’Rourke propuso una liga estructural de celdas de concreto armado, que no se realizó y la tablestaca que se instaló fue sencilla. No se ha encontrado mediciones de los asentamientos posteriores a la instalación de la ataguía, sólo el comentario de que “el resultado de este trabajo fue nulo, pues el hundimiento continuó sin que se notara mejoría”. Por ello Boari propuso la siguiente solución arquitectónica. “Aunque el edificio ha sufrido un hundimiento con respecto al nivel inicial, arquitectónicamente el monumento no perderá aspecto, pues una vez terminada la consolidación del suelo, en lo que se trabaja activamente en la actualidad, se podrán llevar a la práctica los proyectos de las nuevas rampas, escalinatas y modificaciones al basamento que hará lucir en todos sus detalles al edificio”. El año de 1908 se incrementó la carga dado que se construyeron los muros exteriores de concreto y se colocó la maquinaria del teatro. El peso se incrementó así hasta llegar probablemente al 70% del total.

6

CAMPAÑAS DE INYECCION DE 1910, 1912 Y 1913. (PRIMERA FASE DE INYECCION 1910-11) El problema de los asentamientos del Teatro hizo crisis a finales de 1908. Seguramente por ello, las mediciones topográficas fueron más meticulosas; el hundimiento diferencial medido durante 1909 alcanzó la alarmante cifra de 27.2 cm/año. O’Rourke propuso la inyección del subsuelo con lechada de cemento. En septiembre de 1910 se inicia la 1era. campaña de inyecciones; primero se intentó con una lechada de cemento Portland, pero, por los problemas de fraguado inicial se decidió agregar cal para retardarlo. Esa campaña de inyección se completó en septiembre de 1911 utilizando un total de 951 toneladas de cemento. En junio y diciembre de 1911 ocurrieron dos fuertes sismos que indujeron asentamiento de la estructura. El 11 de septiembre Boari informó que sólo faltaba 1/6 de la carga total por aplicar, también indicó que no sería necesario unir la plataforma de cimentación con la ataguía mediante los muros verticales propuestos, porque las inyecciones de cemento líquido habían dado un magnífico resultado.

Segunda fase de inyección 1912 La segunda campaña de inyecciones se llevó a cabo entre mayo y agosto de 1912, esta vez los puntos tratados se ubicaron en ambos lados, esto es: oriente y poniente. Se utilizaron 908 toneladas de cemento. En febrero de 1912 se designó una comisión de la Asociación de Ingenieros y Arquitectos de México para estudiar las causas de los movimientos del Teatro Nacional y la manera de evitarlos. En cuanto a la evolución de la construcción del Teatro, a partir de 1912 y hasta 191, casi no progresó la construcción, pero afortunadamente se siguieron haciendo las nivelaciones topográficas del hundimiento.

Tercera fase de inyección 1913 Entre julio y agosto se hicieron las ultimas inyecciones, posiblemente se utilizaron 616 toneladas de cemento. 7

Comentarios sobre estas inyecciones El total de cemento inyectado fue de 2 475 toneladas y 535 m³ de lechada de cal grasa; posiblemente se usaron 3 712 m³ de agua, estos números implican que la relación de volumen de lechada de cal fuera 21.6 lt/m³, en vez de los 20 proyectados.

Eventos durante 1916 En este año se intentó reanudar la construcción del Teatro, pero fue poco lo que se hizo. Adamo Boari abandonó el país. Regresó a México en diciembre de 1923, pero ya no fue contratado.

INYECCION EXPERIMENTAL DE 1921

Estudios realizados en 1921 Se solicitaron nuevos estudios a especialistas extranjeros, entre ellos al Ingeniero Guy Boschke que presentó una carta-informe al presidente Alvaro Obregón, donde analizaba las condiciones del subsuelo y reconocía la capacidad del Arq. Antonio Muñoz, para completar la construcción. Entre los mexicanos destacan el del Ingeniero Bartolo Vergara, presentado en mayo de 1921, en donde incluyó una gráfica de hundimientos de las columnas.

investigación experimental de Barocio-Alvarez Este trabajo se inició en abril de 1919 y se concluyó en agosto de 1921. Por su aportación tecnológica se le puede considerar una importante investigación experimental de la Dirección de Monumentos de la entonces Secretaría de Comunicaciones y Obras Públicas. Loa razonamientos conceptuales de Barocio y Alvarez sobre la consolidación de los suelos y los costos de la inyección los llevaron a proponer: 8

“Lo esencial para nuestro objetivo era llenar los vacíos del terreno con un material de naturaleza granular que repartiese las presiones según un ángulo mayor que el del terreno natural y que opusiera resistencia suficiente a las presiones exteriores, debiendo llenar el material elegido los siguientes requisitos: ser económico, inerte y fácilmente adquirible en la Ciudad de México.” “Teniendo en cuenta que estos requisitos los reúne la arena se optó por ella como material fundamental; pero en vista de las dificultades que se presentan para inyectar arena sola, pues bajo la acción de una presión sus partículas se apuñan entre si accionando a manera de arco e impidiendo el escurrimiento, se formó una mezcla de arena arcilla, cal grasa y agua: lográndose de esta manera disminuir el frotamiento entre las partículas de arena, obrando la emulsión de arcilla como un lubricante que facilitara el escurrimiento”. Realizaron pruebas de inyección en dos sitios: del lado oriente y del lado poniente, empleando los inyectores canniff de los que desgraciadamente no describieron su funcionamiento. Recomendaciones de Barocio-Alvarez. Su análisis de esfuerzo los llevo a concluir que las cargas generan asentamiento en la “capa liquida de 12 m de espesor”, de sus pruebas de laboratorio deducían que es indispensable inyectar 3802 m³ para “consolidar” cada metro superficial a esa profundidad.

Comentarios a otros proyectos Al final del multicitado informe de Barocio-Alvarez, analizaban brevemente y con dureza, desaprobaron las propuestas de solución de otros autores a los problemas de comportamiento de cimentación del Teatro: a) El ingeniero Gonzalo Garita comento que en el diario oficial del 26 de julio de 1912 se hacia una convocatoria concerniente a la recimentación del edificio. b) Los señores Juan Allera y Angel Bacegial, propusieron colocar con gatos hidráulicos pilotes de cemento armado, los cuales trabajando a frotamiento

9

sostendrían toda la carga y después con los mismos gatos se podría levantar el teatro en bandas de 10m de ancho. c) El ingeniero Luis Cariaga propuso 6 pilas de concreto armado. Estas columnas se unirían con través de concreto reforzado sobre las que se colocarían gatos para levantar el edificio. d) Ingeniero Edmund Astley Prentis propuso incrementar la resistencia del subsuelo apoyándose en investigaciones de la universidad de Illinois. Su proyecto consistía en abrir 2 lumbreras en esquinas diagonales del teatro, al fondo de las cuales se excavaría un túnel el cual rodearía el edificio.

CAMPAÑA DE INYECCION 1924-25

Inyección exterior a la ataguía Bajo la dirección del arquitecto Benjamín Orvañanos se organizó la inyección de la mezcla terciada, racionalizando la disposición de materiales, de compresores y bombas, el ingeniero Alvarez Varela continúo siendo el responsable de las mediciones topográficas.

Inyección interior a la ataguía Hasta ahora no se ha localizado información sobre los puntos de inyección ni del volumen introducido en la banda interna; Considerando que conservaran la misma relación de las áreas exterior e interior.

Comentarios sobre esta etapa En octubre de 1925 el ingeniero Alvarez Varela redacto un informe de obre en el que describe la experiencia y las bases del trabajo. “Se acepto como procedimiento para combatir los hundimientos el de inyecciones puestas a profundidad puestas a subsuelos; pero se hizo un estudio experimental 10

para sustituir el cemento por materiales más eficientes y de menos costo. El resultado de esta experiencia fue aceptar para las inyecciones de una mezcla compuesta de arena, arcilla y cal”. Llama la atención el que, a pesar de los cuidadosos sondeos que realizaron en 1921, no advirtieran que la inyección indujo fisuras al subsuelo y que el mortero formaba una estructura de láminas duras.

REFLEXIONES SOBRE LA INYECCION

Beneficios logrados En los documentos recopilados sobre el Teatro Nacional no se dice explícitamente como se genera el beneficio de la inyección. Podrían interpretarse dos tendencias: a) Que se indujo un cambio químico en las arcillas, sobre todo por efecto de la cal, o b) Que la inclusión de arena modifico el ángulo de fricción interno de las arcillas. Este trabajo de inyección fue tan adelantado que se carecía entonces de una base técnica para explicarla. De manera simplificada se puede concluir que incrementaron el espesor del estrato duro superficial y que a pesar de su reducida profundidad permitió la mejoría de la costra del subsuelo.

Características de los morteros Se hizo una reproducción aproximada de los morteros utilizados para inferir sus parámetros significativos. MORTERO

Ton/m³

SANGRADO %

Ton/m³

qu Kg/cm³

Cemento-cal

1.46

5.6

1.38

60

Cal-arcilla-arena

1.5

10.0

1.36

25

11

Volumen total inyectado Es interesante revisar los volúmenes de mortero inyectado para modificar el comportamiento del subsuelo, considerando que penetro bajo toda la plataforma para incrementar el espesor y reforzar la resistencia de la capa dura superficial. La relación del volumen inyectado, corregido por la pérdida de volumen del mortero (sangría), al volumen de suelo modificado es del orden de 5.6%.

Fracturamiento hidráulico El concepto de fracturamiento hidráulico nació en el campo de la ingeniería petrolera, como la técnica para inducir fisuras en la roca mediante la inyección de agua a presión, de esa manera se incrementa la permeabilidad de la roca. La inyección de morteros en suelos blandos con cierta fragilidad, como es el caso del de la ciudad de México, también induce fisuras por las que penetra el fluido inyectado, el fenómeno es tan fácil de inducir que, frecuentemente, ocurre involuntariamente durante el proceso de muestreo de las arcillas del valle de México. Esta metodología se empieza aplicar en Europa en suelos que hace unos pocos años no se hubieran considerado como inyectable y las experiencias son tan sugestivas, que estimulan a realizar la investigación propuesta para los suelos blandos de la ciudad de México.

HUNDIMIENTOS MEDIDOS

Hundimiento regional A partir de la segunda mitad del siglo pasado los ingenieros y arquitectos empezaron a advertir que las calles aparentemente se alzaban y los edificios quedaban más bajos. Como consecuencia de ello eran frecuentes las inundaciones en cada época de lluvias. Pero, además notaron que el nivel de las aguas freáticas se estaba levantando en casi 1m.

12

La primera de esas nivelaciones se realizó bajo la responsabilidad del antes mencionado profesor Javier Caballari. La segunda nivelación la hicieron en 1877 los ingenieros francisco Jiménez y Benvenuto Gómez. La tercera nivelación se ejecutó bajo las órdenes del ingeniero Roberto Gayol. La cuarta nivelación se llevó a cabo entre 1887 y 1898, también bajo la dirección del ingeniero Gayol.

Referencias topográficas Para comprobar el fenómeno del hundimiento regional se fue contendiendo la necesidad de contar con referencias confiables: se empezó, con la tangente TICA; Es importante aclarar que ese punto se hundió con velocidad de 2.2cm/año entre 1898 y 1925 y entre ese último año y 1947 lo hizo a 8.7cm/año. Ese hundimiento hizo necesario adoptar el punto ubicado en el atrio de la iglesia de Atzacoalco que, para 1936 se formalizo como el banco N” 85 del boletín de mecánica de suelos de la CNA. Desde 1959 el boletín incluye el banco N” 251, que lo define como el “Monumento de Atzacoalco arriba vía frente a caseta de policías de M. Carrera”. Este cambio en las referencias dificulta asegurar la precisión de las primeras nivelaciones. De manera simplificada se podría decir que tienen un error casi uniforma de 2.2cm/año, lo que demuestra el descuido con que se guardan esta valiosa información.

Origen del hundimiento El análisis de las cuatro nivelaciones topográficas anteriores y su observación en varias obras, permitieron en 1899 al ingeniero Adrián Téllez Pizarro afirmar que la magnitud del hundimiento de la ciudad de México era variable para cada sitio peculiar. El que se instaló al frente de lo que fue el convento de Santa Isabel se perforo y aprovecho desde principio de siglo pasado. 13

Difusión de la información El hundimiento diferencial del teatro nacional atrajo la atención de la ingeniería internacional. Así, la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles, ASCE, lo discutió en su reunión de 1931. Recientemente se publicó un breve libro sobre el procedimiento de construcción que también describe de manera muy sencilla el problema del hundimiento.

Cargas aplicadas La magnitud de los hundimientos medidos en Bellas Artes son consecuencia de la magnitud de las cargas aplicadas al suelo. El ingeniero Vergara analizo la distribución de las cargas aplicadas a las columnas y las comparo con el centro de gravedad de la placa de cimentación.

Asentamientos medidos Aunque en ese tiempo no se conocía con rigor científico el fenómeno de la consolidación se sabía que las construcciones recientes se hundían pero que llegaban a una cierta estabilidad. Así la interpretación de Boari pasa por alto que de suyo las curvas de asentamiento se suavizan con el tiempo. En el comportamiento observado con las mediciones del año de 1925, se advierte que la evolución de los hundimientos se modificó a consecuencia de las inyecciones porque las columnas del lado poniente del Teatro dejaron de hundirse a mayor velocidad que las del lado oriente.

14

REANUDACION DE LA CONSTRUCCION

Terminación de la construcción En julio de 1930 se encargó el arquitecto Federico Mariscal elaborar el proyecto para terminar las obras del Teatro Nacional, pero la construcción se reanudo hasta mayo de 1932. Los encargados de la obra fueron los ingenieros Alberto J. Pani y el propio Mariscal. Se agregaron motivos ornamentales mexicanos de origen prehispánicos y de la revolución. La solemne inauguración del Teatro Nacional tuvo lugar el 29 de septiembre de 1934 y desde entonces se le denomino Palacio de Bellas Artes.

Construcciones vecinas recientes En el año de 1968 se inició la construcción de la Línea 2 del metro a lo largo de la Avenida Hidalgo, en la parte norte del Palacio de Bellas Artes. Se trata de una estructura sobre compensada que con los años ha tendido a sobresalir. En el año de 1970 se realizó la excavación del túnel Colector Semiprofundo 5 de mayo, para realizar esta obra es que se demolió la pérgola que en los últimos años había alojado una librería. En el año de 1992 se llevó a cabo la construcción de la línea 8 del metro, es un cajón profundo, sobre compensado. La más reciente construcción en el entorno del palacio de bellas artes es de 1993 y se trata del estacionamiento subterráneo. La excavación se llevó a cabo bajo una meticulosa supervisión arqueológica y se hizo el rescate de todo lo encontrado.

15

CONCLUSIONES La construcción del Teatro Nacional fue un proceso lento y muy irregular, se inició en noviembre de 1904 y fue perdiendo velocidad, hasta quedar detenido en 1916. Permaneció abandonado durante casi 14 años, se reanudo su construcción en 1932 y se concluyó 2 años después. La inyección del subsuelo del Teatro ha sido injustamente calificada como un trabajo que no tuvo consecuencias benéficas, porque las mediciones de asentamientos hasta 1925 hacen patente que a pesar de que continúo hundiéndose, se logró la uniformidad que explica su buen comportamiento estructural. La información topográfica recopilada hasta 1925 demuestra que este caso de la Ingeniería Geotécnica, más que histórico es actuada, porque la potencialidad de la inyección de suelos es una de las técnicas para enfrentar algunos problemas de monumentos y edificios afectados por el hundimiento regional de la ciudad de México.

CAPITULO 7. COMPARACION ENTRE LOS ASENTAMIENTOS MEDIDOS Y TEORICOS

Introducción En este capítulo se presenta el cálculo teórico de la evolución de los asentamientos que debieron ocurrir en el subsuelo durante el periodo de 1902 a 1921, los dos puntos más característicos del comportamiento del teatro son el 14 y el 191, localizados respectivamente en las esquinas sureste y noreste; los asentamientos teóricos permitieron, mediante la comparación con los hundimientos medidos, evaluar la magnitud de la corrección lograda y por ende la eficiencia de las primeras inyecciones.

16

Se considero que la carga inicial del Teatro Nacional era de 74,300 ton, que representa aproximadamente el 85% de la carga máxima, la cual alcanzo un valor total de 87,454 ton al concluirse esta obra en el año de 1934.

HUNDIMIENTOS MEDIDOS Las mediciones topográficas realizadas entre 1909 y 1921 en las columnas peculiares del perímetro del Teatro Nacional muestran que la velocidad de los hundimientos disminuyo después de las inyecciones de lechada que se aplicaron al subsuelo. Los hundimientos medidos entre 1909 y 1921 en los puntos 14 y 191 fueron de 1.85 y 1.43m. estos puntos se escogieron para el análisis debido a que el diferencial máximo registrado a finales de 1908, de 27.2 cm/año, se presentaba precisamente entre la esquina noroeste y la sureste, donde se ubican estos.

HUNDIMIENTOS TEORICOS

Análisis procedentes Raúl J. Marsal y Marcos Mazari revisaron los asentamientos que sufrió el Teatro Nacional; sus análisis y conclusiones fueron presentadas en su libro “El subsuelo de la ciudad de México”. Ledesma menciona que el peso total del edificio era de 87,454 ton con lo que, descontando la descarga originada por la excavación del terreno para alojar la cimentación, se obtiene una presión excedente de 7.5 ton/m². Además, Marsal y Mazari determinaron que los incrementos de esfuerzo en el subsuelo, calculados promediando los aumentos de presión en 9 puntos distribuidos en el área fueron de 7.1 y 5.2 ton/m² para la formación arcillosa superior y la inferior.

17

Los investigadores antes mencionados utilizaron la información estratigráfica de la zona inmediata al teatro; empleando coeficientes de compresibilidad y de consolidación obtenidos de un análisis estadístico y utilizando las presiones efectivas medias, calcularon que el asentamiento total del edificio debió ser de 237cm.

Análisis teórico La estratigrafía aproximada del sitio se dedujo con el sondeo de cono eléctrico realizado en la Alameda, el cual se considera representativo de la zona de estudio. Este sondeo presenta una resistencia a la penetración de punta del cono mayor que la que debió tener el terreno que cuando se construyó el Teatro Nacional. Se hicieron las siguientes consideraciones significativas que permitieron calcular los hundimientos con relativa sencillez: 1. La resistencia del terreno virgen, representativo del punto 191, donde existían arcillas blandas asociadas a plazas y jardines. El profesor Mazari ha hecho hipótesis similares para estudiar los asentamientos en algunas partes del centro histórico. 2. Para el punto 14, la resistencia debería ubicarse entre la actual y la virgen. Tomándose una distribución de resistencia que se localizó entre las dos anteriores. 3. Se supuso que las cargas del convento eran uniformes en el área, lo cual es falso, dado que las cimentaciones eran ampliación de muros y además existían patios. Cálculos de asentamientos. Para estimar la magnitud de los asentamientos se utilizó la teoría de Terzaghi y las características estratigráficas. El cálculo de los asentamientos se realizó para cada etapa constructiva del Teatro Nacional. La distribución de presiones en el subsuelo se calculó utilizando el programa modificado por Damy y Casales.

18

Para obtener la representación gráfica de las curvas teóricas de los asentamientos se utilizó: 𝛥ℎ2 = 𝐴𝑡 Donde: Δh = Asentamiento para U ≤ 50% de consolidación. A = Constante t = Tiempo

CONCLUSIONES Se podría inferir que las inyecciones de morteros al subsuelo del Teatro Nacional pretendieron detener los hundimientos totales en esa notable estructura, lo cual no ocurrió. Otra consecuencia fundamental fue que los asentamientos subsecuentes a la inyección fueron más uniformes, con lo que se evitó un daño estructural que pudo haber ocasionado problemas de funcionalidad y estabilidad en esta importante obra. Cabe hacer notar que este análisis no incluyó la campaña de inyección realizada entre 1924 y 1925.

19

CONCLUSION El Palacio de Bellas Artes inicio su construcción en 1902 desde el inicio de su construcción se buscaba derrumbar el Teatro Nacional para así construir este, pero surgieron grandes inconvenientes al iniciar la obra uno de los principales problemas que notaron los ingenieros era que la cimentación estaba sobre arcilla blanda por lo que no soportaría el peso del Palacio de Bellas Artes por lo que trataron de darle una solución a este problema y tras la búsqueda de estas posibles soluciones se optó por la técnica de inyección de suelos y este se basaría en dos tipos el primero era lechada de cemento y el segundo y la otra era mortero fluido de cal con arena, se dice que el objetivo de la inyección era detener los hundimientos o al menos uniformizarlos estos para evitar problemas que pudieran surgir con el tiempo en esta estructura. Se dice que esta técnica ya había sido aplicada anteriormente en la ciudad de México esto en la estación de ferrocarril en Buenavista pero ya que no había informes que pudieran verificar que este tipo de técnica si funcionaba se optó por decir que la inyección no había servido por lo que la construcción del Palacio de Bellas Artes se detuvo hasta que en 1932 se reanudo la construcción a cargo del arquitecto Federico Mariscal por lo que dos años después el 29 de septiembre de 1934 fue inaugurado con el nombre de Palacio de Bellas Artes. La técnica de inyección de suelos nunca fue reconocida como tal más sin embargo muchos países de Europa la utilizan para las construcciones en las cuales su cimentación se encuentra sobre arcilla blanda por lo que con este método buscan prevenir futuros hundimientos en sus estructuras.

20

BIBLIOGRAFIA



Zaldivar, G.S. (1998). Palacio de Bellas Artes: Campañas de Inyección del Subsuelo. México, D, F: COPYRIGHT.

21

ANEXOS (MAPA MENTAL)

PALACIO DE BELLAS ARTES

INYECCION DE MORTERO

ADAMO BOARI Y GONZALO GARITA

22

INYECCION DE SUELOS