cimentaciones de Torre de Pisa

FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL CURSO DE MECANICA DE SUELOS 2017-1 INFORME SOBRE:

“ANALISIS DE CIMENTACION DE LA TORRE DE PISA (ITALIA)” INTEGRANTES: CHILON TEJADA ALEX.(7180!" ALEX.(7180!" MANOSALVA GOICOCHEA GOICOCHE A #ATT$ #ATT$ JHULISA.(7188!8" JHULIS A.(7188!8" $O#LA OCAS OCAS JUAN CARLOS.(7182!" CARLOS.(7182!" DOCENTE: JOSE MIGUEL ANGEL VAS%UE& SEVILLANO

FECHA:

Cajamarca, 04 de abril del 2017

CLASE:

28'

CAJAMARCA  #ER)

Contenido 1. LA TORRE DE PISA ..................... ................................ ..................... ..................... ....................................... ............................ 1 2. I.INTRODUCCIÓN: ..................... ................................ ..................... ..................... ...................... .............................. ...................1 1 3. II.OBJETIVOS: ..................... ................................ ..................... ..................... ...................... ..................... .......................... ................ 2 4. III...................................................... HISTORIA DE SU CONSTRUCCION 2

5. IV. IV......................................... CARACTERÍSTICAS DE LA TORRE DE PISA 2

6. IV. IV. PROBLEMAS DE COMPORTAMIENTO COMPORTAMIENTO EN LA TORRE T ORRE DE PISA .......4 7. V..................... ............................... ...................... ............................. .................. CIMENTACIÓN TORRE DE PISA 6

8. VI...................... SOLUCIONES ESTUDIADAS PARA LA TORRE DE PISA 7

9. Bibliografía........... Bibliografía..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................................. ...................... 9 g. 1: Torre de pisa !talia"..............................................................................2 g. 2: #erl #erl de s$elos por deba%o de la tierra................ tierra........................... .................................4 ......................4 g. 3: &es$ltados de alg$nos sondeos de 'ono efe't$ados en los a(os setenta............. setenta........................ ...................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .............................. .................... 5 g. 4: )odelo si*pli si*pli'ado 'ado del 'o*porta*iento 'o*porta*ien to de la Torre Torre + de s$ s$bs$elo 6 g. 5: T,'ni'a de relleno.................................................................................7 g. 6: Contrapeso en el plinto del lado norte................................................. norte................................................. 9 g. 7: -iagra*a es$e*/ti'o de la sol$'i0n te*poral 'on 1 an'las............9

LA TORRE DE PISA I. INTRODUCCIÓN: La Torre inclinada de Pisa ("Campanile" = Campanario) forma parte de n complejo ar!itectnico ar!itectnico conocido como "Pia##a dei $iracoli", !e incl%e la Catedral ("&omo"), el 'aptisterio % el Cementerio $onmental, $onmental, declarado Patrimonio de la manidad por la *+C-, % .isitado cada a/o por millones de tristas +l estado de la Torre es n reto m% serio, no slo por!e cada .e# se inclina ms (alcan#ando en nestros das n .alor de 3506) sino tambin por el peli8ro de n repentino colapso de la estrctra Como medida de precacin la Torre Torre fe cerrada a los .isitantes en 19:9 +n 1990 el ;obierno istoria del arte, materiales de constrccin % restaracin, restaracin, in8enieros de estrctras % 8eotcnicos Los Los est estdi dios os !e !e se lle. lle.ar aron on a cabo cabo t.i t.ier eron on como como fin fin el cono conoci cimi mien ento to de los los esce escena nari rios os !e !e rode rodean an al mon monme ment nto, o, as as como como la toma toma de deci decisi sion ones es en inter.enciones inter.enciones temporales o permanentes enfocadas enfocadas >acia el amento de la se8ridad con respecto al colapso % derrmbe de la Torre $ientras tanto, feron desarrollados de conceptos adecados para inter.enir en la restaracin ar!itectnica &esde el pnto de .ista de los materiales, el cerpo central de la Torre es dbil +sto, nid nido o a las las cara caract cter ers sti tica cas s de la estr estrct ctr ra a % a la ines inesta tabi bili lida dad d del del sist sistem ema a cimientos?sbselo, >ace !e la inclinacin amente las tensiones a compresin en el lado sr (precisamente >acia el !e se inclina) all donde se locali#an preferentemente los da/os mecnicos en los materiales !e conforman el edificio Con el fin de lle8ar lle8ar a conse8 conse8ir ir el refer refer#o #o de la fbric fbrica, a, las in.esti in.esti8a 8acio ciones nes preliminares se diri8ieron >acia la consideracin de di.ersos aspectos@ natrale#a % propiedades fsicoAmecnicas de los materiales de constrccin, % resistencia a la car8a de las #onas ms debilitadas de la estrctra

II. OBJETIVOS: 21 -bjeti.o 8eneral@

fg. 1: Torre de pisa (Italia)

cimentacin de la la torre pisa % palacio palacio de bellas artes artes  Bnlisis de cimentacin 22 -bjeti.o especfico@



econocimiento econocimiento de la importancia de las cimentaciones cimentaciones para edificaciones, mediante distintos tipos de selos.

III. II I. HIS IST TOR ORIA IA DE SU CO CONS NSTR TRU UCC CCIO ION N La constrccin del campanario para la catedral de la cidad toscana de Pisa se encar8 al ar!itecto 'onanno Pisano >acia el a/o 1175 1175 +ste se propso eri8ir n campanario en forma de colmna % separado de la i8lesia La casa del torcimiento de la obra era el inestable sbselo sobre el !e se estaba estaba le.antan le.antando do la torre torre Pisano Pisano temi temi !e s fama fama de ar!it ar!itect ecto o se .iera .iera afectada % mand parar las obras La torre tiene 33 metros de altra, pero ss cimientos slo tienen 5 de profndidad profndidad a estad estado o cedien cediendo do lentamente

IV.. CA IV CARA RACT CTER ERÍS ÍSTI TICA CAS S DE LA TO TORR RRE E DE DE PISA PISA 3.1 str$'t$ra de la Torre e le pede describir como n cilindro >eco de 14, 300 t de peso, poco ms de 3: m de altra % cerca de 15 m de dimetro eterior s mros, de 409 m de espesor, alojan a la escalera espiral con la !e se accede al campanarioD los mros estn >ec>os con mampostera de baja calidad, recbierta con mrmol +ntre +ntre el se8nd se8ndo o % el octa.o octa.o ni.el s secci seccin n dismi dismin% n%e e por por la presen presencia cia de 8aleras de colmnas de mrmol en cada lo8ia o piso Bl8nas de las pie#as de mrmol pro.ienen de estrctras romanas !e feron demolidas

3.2 Ci*enta'i0n de la Torre +s na #apata circlar de 19E m de dimetro a 33 m de profndidad mima % 734 m de anc>o en promedioD el rea de contacto de la cimentacin es de 2:3: m2 % la presin media !e trasmite es de 307 t?m2 La cimentacin de la Torre se ilstra en la Fi8 2D se sabe !e en el sitio >a% restos etrscos % romanos

fg. 2: Perfl de suelos por debajo de la tierra

3.3 $bs$elo ba%o la Torre. +ntre 190: % 19E3 se lle.aron a cabo 45 sondeos de diferente tipo, inclidos al8nos !e se perforaron directamente bajo la torreD entre 19E3 % 19EE se >icieron otros 14 sondeos as como al8nos ms a mediados de los a/os oc>ent oc>enta a La Torre est est despla desplanta ntada da sobre sobre n limo limo arenos arenoso o ferte fertemen mente te preconsolidado, de m% baja plasticidad (
an distin8ido tres sbestratosD spra%aciendo al Iltimo de estos se encentra, intercalado, otro depsito de arena limosa de nos 2 m de espesor Toda la secencia de arcillas abarca espesores del orden de 12 m  resistencia no drenada .ara entre 03 H8?cm2 en la arcilla sperior % 1EH8?cm2 en la inferior Finalmente, a nos 57 m de profndidad, bajo las arcillas, aparecen las arenas inferiores !e son materiales de alta densidad +n la Fi8 2 se presenta n corte de norte a sr en donde se ilstra es!emticamente la estrati8rafa del sbselo bajo la Torre Como a> se aprecia, los esfer#os trasmitidos por la

Torre dentro del sbselo pro.ocaron deformaciones importantes en los limos arenosos sperficiales % en la arcilla de #an'one. n la ig. 3 se presenta

el detalle de '$atro de los sondeos de 'ono el,'tri'o efe't$ados en la d,'ada de los a(os setenta.

fg. 3: Resultados de algunos sondeos de cono eectuados en los años setenta

V.

PROBLEMAS DE COMPORTAMIENTO EN LA TORRE DE PISA

4.1 rígenes del proble*a. Los estdios sobre los >ndimientos e inclinaciones de la Torre >an .erificado !e el problema se ori8in por!e los limos arenosos !e se locali#an >acia el sr son li8eramente ms compresibles !e los del norte +s decir, precisaron !e la diferencia de compresibilidades en estos estratos % no en la arcilla !e los sb%ace es la !e ori8in el problemaD consecentemente, s ori8en tampoco es de falta de resistencia al esfer#o cortante ('rland, 1992D Ji88iani 1999D KamilolHosH% et al, 1999) +n estos anlisis tambin se >a considerado la ocrrencia de deformaciones diferidas (creep) en los limos arenosos para eplicar al8nos aspectos del comportamiento obser.ado

4.2 )e'anis*o de inestabilidad Las in.esti8aciones del Prof 'rland demestran !e el centro de 8iro de la Torre se encentra aproimad aproimadamente amente al ni.el de la primera cornisa lo !e si8nifica !e, al 8irar la Torre, el etremo sr de s cimentacin penetra dentro del terreno mientras !e s etremo norte emer8e lentamente Bdems, Bdems, el anlisis de la e.olcin temporal de los 8iros demostr !e cando se >a intensificado el bombeo re8ional para la etraccin de a8a o cando se >an perforado barrenos como los !e se efectaron en 1953, para para imperm impermea eabil bili#a i#arr la ciment cimentaci acin n % en 19:3 19:3 para para >acer >acer sondeo sondeos s 8eot 8eotcni cnicos cos eploratorios +l centro de 8iro de la Torre se traslada % la rotacin ocrre alrededor de n pnto bicado aproimadamente al ni.el del terreno natral, lo !e en todos estos casos >a pro.ocado incrementos sIbitos en la .elocidad de desplomo +n la Fi8 4 se

presenta n es!ema en el !e se representa simplificadamente el sistema seloA Torre +l modelo a> presentado se debe al Prof 'rland, % corri8e el mecanismo de rotacin antes propesto por 'anti % ampolesi (1997) e trata de n pndlo in.ertido con na masa concentrada Mla Torre se ideali#a como n elemento r8idoM apo%ado en n resorte c%a ri8ide# rotacional depende de las caractersticas elastoAplsticas del selo as como de la e.olcin de estas caractersticas con el tiempo i la torre 8ira n cie cierto rto n8lo lo, el 8iro 8iro en el reso resorrte !e !e rep represe resent nta a al sel elo de apo%o o%o no necesariamente ser el mismoD el peli8ro consiste en !e el mecanismo rotacional lle8e a la flencia &e >ec>o, el sistema se encontraba en n estado lmite de estabilidad en el !e cal!ier pertrbacin del sistema seloAtorre >abra pro.ocado el colapso, como tambin lo demostraron estdios >ec>os empleando el mtodo de los elementos finitos as como el anlisis del comportamiento de modelos fsicos a escala redcida, inclso al8nos ensa%ados en m!inas centrf8as

fg. : !odelo si"plifcado del co"porta"iento de la Torre Torre # de su subsuelo

VI. CI CIME MENT NTAC ACIÓ IÓN N TOR TORRE RE DE PIS ISA A +n la actalidad, pede apreciarse !e la torre tiene na inclinacin >acia el *orte, eistiendo na .ariacin en el espesor de los blo!es de piedra !e forman la parte fron fronta tall de los los mro mros s %a !e, !e, dra drant nte e la cons constr trc cci cin n,, debi debier eron on real reali# i#ar arse se,, posi posibl blem emen ente te,, al8 al8no nos s ajs ajste tes s en la incl inclin inac aci in n Las Las re8l re8las as se8 se8id idas as por por los los constrctores feron, con toda se8ridad, las si8ientes@ intentar !e las capas de mampostera se mant.ieran >ori#ontales, % >acer !e el eje central de la Torre se mant.ier mant.iera a .ertical .ertical Bsimismo, Bsimismo, el campanar campanario io fe constrid constrido o ms .ertical .ertical sobre sobre la estrctra cilndrica@ en la parte *orte >a% catro escalones, desde la sptima comisa >asta el selo del campanario, mientras !e en la #ona r son seis +l resltado fe la conocida "banana", por s forma cr.ada -tra estrctra importante en la Torre es

el >eco ("catino") eca.ada en 1:5: con el fin de dejar al descbierto los anclajes de las colmnas % la base de los escalones, por entonces cbiertos a consecencia del asentamiento +l selo del "catino" se refor# con :0A90 cm de na capa de con8lomerado espeso, en parte colocado drante la inter.encin ;>erardesca, % en parte drante los trabajos de "rel "relle leno no"" con con lec> lec>ad ada a en los los cimi cimien ento tos, s, lle. lle.ad ados os a cabo cabo en 1953 1953A5 A5: : +ste +ste a8lomerado est.o nido a los cimientos a tra.s de nas barras >ecas de acero sadas para sellar el "catino" *o eista docmentacin al8na acerca de esta capa de con8lo con8lomer merado ado >asta >asta !e fe desc descbie bierta rta en 1993 1993 cando cando se proced procedi i a la con8elacin del sbselo de la Torre +ste trabajo fe preliminar a la constrccin de n anillo de cemento alrededor de los cimientos, como parte de n pro%ecto para insertar en el sbselo, en la #ona *orte, 10 anclajes, con na profndidad de E0 m, con el fin de a%dar a mantener la estabilidad de la Torre +l pro%ecto fe sspendido, a la espera de .er los resltados de la eca.acin del sbselo en la #ona *orte, ejectada para redcir la inclinacin de la Torre

fg. $: T%cnica de relleno

e la pede describir como n cilindro >eco de 14300 toneladas de peso, poco ms de 3: metros de altra % cerca de 15 metros de dimetro eterior s mros, de 409 metros de espesor, se alojan a la escalera espiral con la !e se accede al campanarioD los mros estn >ec>os con mampostera de baja calidad, recbierta con mrmol +ntre el se8ndo % el octa.o ni.eles s seccin dismin%e por la presencia de 8aleras de colmnas de mrmol en cada piso Bl8nas de las pie#as de mrmol pro.ienen de estrctras romanas !e feron demolidas

VII. VI I. SOL SOLUC UCION IONES ES ES ESTU TUDI DIAD ADAS AS PAR ARA A LA TO TORR RRE E DE PISA Los estdios para lle.ar a la Torre a na condicin adecada desde el pnto de .ista de s se8ridad estrctral, demostraron !e era necesario detener de inmediato el pro8reso de la inclinacin % desps redcirla en medio 8rado Para el primer objeti.o se lastr s lado norte con E00 t de blo!es de plomo % se consi8i detener la deformacin % >asta se lo8r na pe!e/a recperacin, recperacin, Fi8 E Las dos solci solcione ones s factib factible les s para para redci redcirr el despl desplome ome median mediante te el asenta asentami mient ento o correcti. correcti.o o del lado norte feron@ bombeo electrosm electrosmtic tico o % compresi compresin n .ertical .ertical del selo Bmbas se e.alaron mediante prebas de campo con las cales, en n l8ar .ecino, se demostr !e la primera era in.iable La se8nda solcin, la compresin del lado norte de la Torre se empe# a implantar con na losa car8ada con 10 anclas .erticales de 100 t empotradas a 30 m de profn profndid didad, ad, Fi8 Fi8 7 +sta +sta solci solcin n re!e re!era ra impla implanta ntarr a la Torre con n anillo anillo de concreto refor#ado abajo del ni.el fretico bicado a 13 m de profndidad Para e.itar la instalacin de n sistema de bombeo se decidi con8elar el selo, con la >iptesis de !e los efectos ne8ati.os del descon8elamiento los tomaran con la losa % las ancla anclas s +n septie septiembr mbre e de 1993 1993 se con8el con8el  el selo selo sperf sperfici icial al % se practi practic c la eca.acin para alojar el anilloD la obser.acin directa de la estrctra demostr !e esa solcin era in.iable % se t.o !e decidir descon8elar el selo La consecencia fe alarmante % la denominaron el Nseptiembre ne8roO por!e cada da la plomada de precisin acs 8iros al sr de 4O de arco, !e comparados con los 34O al a/o jstificaron colocar otras 500 t de lastre de plomo en el lado norte Bl cabo de na semana % media la deformacin acelerada se det.o % el Comit Tcnico se .io obli8ado a aceptar a la sbeca.acin como la Inica alternati.a siendo !e al inicio la consideraban consideraban como poco aplicable La si8ie si8iente nte pre preba ba !e !e reali reali#ar #aron on fe na sbec sbeca.a a.aci cin n eper eperim iment ental al para para demostrar la efecti.idad del mtodo bajo condiciones similares a las reales Para tal efecto se constr% n cilindro ecntrico de concreto de 7 m de dimetro !e trasmite al sbselo na presin media de 122 t?m2 &esps se decidi lle.ar a cabo n pro8rama de sbeca.acin preliminar en el lado norte de la Torre con resltados satisfactorios

fg. &: 'ontrapeso en el plinto del lado norte

fg. : iagra"a es*ue"+tico de la soluci,n te"poral con 1- anclas

Bibliografía - B. 1977". II 'a"panile di pisa. &o*a pisa. &o*a : #aline ditore . .B. B. 1992". 1992". a a torre torre in'linada de pisa.

cimentaciones de Torre de Pisa

Recommend Documents