Geotecnia: Solución de cimentación del viaducto elevado de la línea 12 de metro

En la construcción de la línea 12 del metro destaca la aportación de un nuevo tipo de cimentación en suelos finos nunca antes experimentado.
El gobierno del DF publico oficialmente la  autorización de la línea 12 del metro a finales del 2007 como resultado de la consulta verde para mejorar el desempeño del metro. Con  25.1  km de recorrido de Tláhuac a Mixcoac, la línea 12 cuenta con 20 estaciones y tendrá correspondencia con la líneas 8,2,3 y 7, cuya demanda esperada es un poco mas de 450 mil pasajeros por día.
El diseño final del proyecto considera 1.7km en tramo superficial, 12 km en tramo elevado, 2.4 km en tramo de cajón y 9 km de túnel profundo. De acuerdo con las exigencias del proyecto se introducen los procedimientos  constructivos tipo túnel profundo y viaducto elevado, cuyas ventajas son disminuir la afectación vial, las obras inducidas y el tiempo de ejecución, con todo ello se tuvo una mayor incertidumbre sobre el cumplimiento en tiempo y forma en las fechas competidas para el inicio de operación, lo cual trajo nuevos retos de cimentación debido a la variantes del subsuelo y os altos parámetros de comportamiento de la vía ante movimientos.
Se realizo una campaña de sondeos con la que se determino que la línea necesitaría propuestas innovadoras para su cimentación debido a la variedad de la profundidad donde se encuentra el lecho rocoso. Debido a que se identifico la necesidad de trabajar en suelos variables de baja resistencia y alta deformabilidad, se determinaron las diferentes soluciones de acuerdo al problema geotécnico.   El Instituto de Ingeniería de la UNAM, como asesor indicó que las estructuras elevadas de gran longitud tipo viaducto  presentan propensión a sufrir variación de la acción sísmica. Los investigadores involucrados en el proyecto desarrollaron modelos para obtener un espectro de la respuesta estándar y predecir las degradaciones mecánicas y estructurales que pudieran ocasionar el colapso de las estructuras.

 

Los resultados permitieron el correcto dimensionamiento  de la cimentación y de los apoyos trabe- columna del viaducto elevado. Los aspectos mas relevantes considerados para análisis de respuesta sísmica fueron la geometría de la basamento rocoso, distribución de los estratos, propiedades mecánicas de los materiales, inclusión de los materiales rígidos y espesor  de los estratos blandos. A continuación se explican las características geotécnicas encontradas.

Dado que la cimentación con pilotes de fricción  requirió cajones de hasta 10 x 14 m, se planteo como innovación para la cimentación de la línea en suelos blandos con celda estructurada de 6.5 x 8.5 m, logrando  así conservar la circulación continua de Avenida Tláhuac; con esto logra disminuir volúmenes de obra y agilizar la construcción.

 Una celda estructurada de cimentación compasada por muros perimetrales ligados con una losa tapa sin losa fondo, los muros perimetrales se construyen en el sitio con la técnica conocida como muro Milán, que inicia con la construcción de brocales de concreto  para guiar el equipo de excavación, el suelo extraído  es remplazado por lechada bentonitíca  tixotrópica, cuyo niveles permanece durante todo el proceso de excavación.

Se encontraron también condiciones ideales para solucionar con pilas de cimentación, la zona de lomas y transición donde el echo rocoso esta a 4 y 40 m de profundidad, el esquema fue de 4 pilas y variantes de 8 pilas.

Pasando la estación Atlatilco, comienza la transición a un cajón somero de sección típica de metro constituido de pilas secantes y muros Milán.

Todo proyecto involucra retos de ingeniería, los cuales pueden ser atendidos por métodos convencionales o bien, pueden plantearse soluciones innovadoras que involucran mayores riesgos, pero permitirán la optimización de recursos y resultados y la línea 12 del metros es un ejemplo claro de esto.

En el video que se muestra a continuación se ve la etapa final del viaducto elevado donde se ve el gran peso que tiene soportar y trasmitir cargas.