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Orientación Universidad
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Deber 1 Consulta sobre Suelos, Ejercicios de Geología

Como afecta el suelo en la estructura

Tipo: Ejercicios

2024/2025

Subido el 19/06/2025

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR
Maestría en Ingeniería Civil
Mención Estructuras Sismorresistentes
Tarea 1: Desafíos en Obras Civiles con Respecto a la
Geotecnia
Asignatura: Diseño de Cimentaciones Superficiales y
Profundas Paralelo 1
NRC: 3292
Semestre: I - 2024
Nombre:
Héctor Octavio Guerrero Flores
Periodo Académico: 2024 01
Portoviejo Ecuador
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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR

Maestría en Ingeniería Civil

Mención Estructuras Sismorresistentes

Tarea 1: Desafíos en Obras Civiles con Respecto a la

Geotecnia

Asignatura: Diseño de Cimentaciones Superficiales y

Profundas Paralelo 1

NRC: 3292

Semestre: I - 2024

Nombre:

Héctor Octavio Guerrero Flores

Periodo Académico: 2024 – 01

Portoviejo – Ecuador

MAESTRÍA INGENIERÍA CIVIL MENCIÓN EN ESTRUCTURAS SISMORRESISTENTES ÍNDICE DE CONTENIDO TEMA: INFORME TÉCNICO EXTENSO SOBRE PROBLEMAS GEOTÉCNICOS EN EL EDIFICIO MILLENNIUM TOWER, SAN FRANCISCO .......................................... 2 I. INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 2 II. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ........................................................................ 2 III. PROBLEMAS GEOTÉCNICOS IDENTIFICADOS ............................................... 3 V. SOLUCIONES IMPLEMENTADAS Y PROPUESTAS ............................................. 5 VI. IMPACTO EN LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA Y LECCIONES APRENDIDAS ........ 6 VII. CONCLUSIONES ......................................................................................... 7 VIII. RECOMENDACIONES.................................................................................. 7 IX. BIBLIOGRAFÍA............................................................................................ 7 ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1.- Millennium Tower - San Francisco. ........................................... 2 Ilustración 2.- Esquema cimentación de la Estructura. .................................... 3 Ilustración 3.- Test para colocación de Pilotes. ............................................... 4 Ilustración 4.- Trabajos para la cimentación.................................................... 5 Ilustración 5.- Construcción y Edificación Millennium Tower San Francisco .... 6

MAESTRÍA INGENIERÍA CIVIL MENCIÓN EN ESTRUCTURAS SISMORRESISTENTES suelos arcillosos. Este diseño de cimentación resultó ser inadecuado para las condiciones del subsuelo de la bahía de San Francisco. Ilustración 2 .- Esquema cimentación de la Estructura. III. PROBLEMAS GEOTÉCNICOS IDENTIFICADOS Desde poco después de la finalización de la construcción, comenzaron a observarse asentamientos significativos en la torre. Estos asentamientos no solo han sido verticales, sino también inclinados, lo que ha causado que el edificio se incline hacia el noroeste. Hasta la fecha, la torre ha experimentado un asentamiento de más de 45 centímetros y una inclinación de aproximadamente 66 centímetros en su parte superior. a) Composición del Suelo y Pilotes de Fricción El área sobre la que se construyó la Millennium Tower presenta una composición del suelo particularmente compleja. San Francisco se encuentra sobre una mezcla de arcillas blandas, arena y limo, con capas intermitentes de suelo más firme. Los pilotes de fricción utilizados para la cimentación no alcanzaron las capas de suelo más rígidas, conocidas como Colma Sand, que se encuentran a unos 60 metros de profundidad. En su lugar,

MAESTRÍA INGENIERÍA CIVIL MENCIÓN EN ESTRUCTURAS SISMORRESISTENTES los pilotes se anclaron en capas de arcilla comprimible, que no han proporcionado el soporte necesario, resultando en un asentamiento diferencial. b) Efecto de los Proyectos de Construcción Adyacentes El entorno urbano densamente desarrollado también ha influido en el comportamiento geotécnico del edificio. En particular, el proyecto de construcción del Transbay Transit Center, un desarrollo de transporte multimodal cercano, implicó la excavación masiva y la depleción de agua subterránea, lo que exacerbó los problemas de asentamiento de la Millennium Tower. La despresurización del acuífero bajo la torre contribuyó al asentamiento adicional de la estructura. c) Inadecuada Evaluación Inicial de Riesgos La evaluación geotécnica inicial no consideró adecuadamente los riesgos asociados con la combinación de un suelo blando y la proximidad de futuros proyectos de construcción que podrían alterar las condiciones del subsuelo. Esto señala una falla en la planificación y en la consideración de factores geotécnicos críticos que debieron haber sido abordados desde la etapa de diseño. Ilustración 3 .- Test para colocación de Pilotes. IV. DESAFÍOS GEOTÉCNICOS 4.1. Asentamiento Continuo Uno de los mayores desafíos que enfrenta la Millennium Tower es la naturaleza continua del asentamiento. A diferencia de otros edificios que experimentan asentamientos iniciales que luego se estabilizan, la torre ha seguido asentándose a un ritmo preocupante, lo que plantea riesgos para la seguridad estructural a largo plazo. Además, el asentamiento no es uniforme, lo que ha provocado una inclinación que compromete la funcionalidad y la habitabilidad del edificio.

MAESTRÍA INGENIERÍA CIVIL MENCIÓN EN ESTRUCTURAS SISMORRESISTENTES Otra estrategia ha sido la redistribución de cargas a través de la modificación de la cimentación existente. Esto incluye la instalación de un sistema de transferencia de carga que redistribuye las fuerzas desde la cimentación original a los nuevos pilotes más profundos, aliviando las zonas más afectadas por el asentamiento. 5.3. Despresurización Controlada del Suelo En respuesta a la despresurización del acuífero, se han propuesto métodos para controlar y revertir parcialmente este proceso. Esto incluye la inyección de agua en el subsuelo para restaurar las condiciones hidrogeológicas originales y reducir el asentamiento inducido por la depleción de agua subterránea. VI. IMPACTO EN LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA Y LECCIONES APRENDIDAS El caso de la Millennium Tower ha tenido un impacto significativo en el campo de la ingeniería geotécnica, particularmente en el contexto de la construcción en áreas urbanas densas con suelos problemáticos. Las lecciones aprendidas incluyen la necesidad de una evaluación geotécnica más rigurosa y la importancia de considerar los efectos de proyectos adyacentes. Este caso también destaca la necesidad de una planificación proactiva y adaptativa, así como la importancia del monitoreo continuo de las condiciones del subsuelo y la estructura. Ilustración 5 .- Construcción y Edificación Millennium Tower San Francisco

MAESTRÍA INGENIERÍA CIVIL MENCIÓN EN ESTRUCTURAS SISMORRESISTENTES VII. CONCLUSIONES

  • La inclinación y el asentamiento diferencial de la Millennium Tower son consecuencia directa de una evaluación geotécnica inadecuada durante la fase de diseño, que no consideró suficientemente las características del suelo y los efectos de las construcciones cercanas.
  • El desarrollo del Transbay Transit Center exacerbó los problemas geotécnicos de la torre, lo que subraya la necesidad de coordinar y planificar cuidadosamente los proyectos de construcción en áreas urbanas densas para evitar impactos adversos en las estructuras existentes.
  • Las medidas correctivas implementadas, como la adición de pilotes de refuerzo y la redistribución de cargas, son técnicamente complejas y costosas, pero necesarias para garantizar la estabilidad y seguridad a largo plazo del edificio. VIII. RECOMENDACIONES ▪ Es fundamental que futuros proyectos en suelos problemáticos incluyan evaluaciones geotécnicas exhaustivas que consideren todas las variables posibles, incluidas las interacciones con proyectos adyacentes y las condiciones a largo plazo del subsuelo. ▪ Se recomienda la elaboración de planes de mitigación de impacto para nuevas construcciones en áreas urbanas densas. Estos planes deben incluir evaluaciones de riesgo para las infraestructuras adyacentes y estrategias de mitigación para minimizar cualquier efecto adverso. ▪ Se recomienda la adopción de sistemas de monitoreo geotécnico continuo como una práctica estándar en la construcción y gestión de estructuras de gran envergadura, especialmente en terrenos problemáticos. Estos sistemas no solo garantizan la detección temprana de problemas, sino que también permiten una gestión proactiva y adaptativa de la seguridad estructural. IX. BIBLIOGRAFÍA
  • Fowler, T., & Rosen, R. (2018). Foundations of Millennium Tower: A case study in geotechnical challenges. Journal of Geotechnical Engineering, 144(5), 1-12. https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.
  • Ghaffari, A. (2020). Geotechnical analysis of deep foundations: Lessons from the Millennium Tower. Proceedings of the International Conference on Geotechnical Engineering, 34(2), 210-224.
  • Jang, M. (2021). Settlement and tilting of high-rise buildings: Case study of Millennium Tower. Geotechnical Journal, 56(1), 15 - 27. https://doi.org/10.1016/j.geot.2021.06.
  • San Francisco Department of Building Inspection (2019). Millennium Tower inspection report. Retrieved from https://www.sfdbi.org/sites/default/files/inspection_report_MT.pdf