Algunos efectos del

hundimiento regional de la

ciudad de México (respuesta símica, agrietamiento)

EFRAÍN OVANDO SHELLEY, Instituto de Ingeniería, UNAM

VISTA IDEALIZADA DE LA CIUDAD DE MÉXICO-TENOCHTITLAN A PRINCIPIOS DEL SIGLO XVI

Modelo geológico (Mooser, 1996)

La cuenca de México en el Cuaternario (700 mil años)

Sierra de Chichinautzin (9)

Superficie de los lagos en diferentes épocas (Elizabeth Schling Kiel, 1938)

Los límites aproximados

durante la época diluvial

A comienzo del siglo XVI

A comienzo del siglo XIX

En el año 1889

1895

Distribución de pozos de extracción de agua, DGCOH

Evolución puntual del hundimiento medio para el periodo 1898 – 2002

1 0 4 a ñ o s d e n i v e l a c i o n e s p e r i ó d i c a s

59 años de la explicación científica por el Dr. N. Carrillo

81 años del descubrimiento por el Ing. R. Gayol

00

1010

2020

3030

Ele

vació

n, m

4040

5050

0 10

Escala gráfica

20 m

60

70

0

10

20

30

40

50

60

0

10

20

30

40

50

60

0

10

20

30

40

50

60

70

0 150

0Resistencia de punta q (kg/cm )c

2

150

0Resistencia de punta q (kg/cm )c

2

1500

Resistencia de punta q (kg/cm )c2

150

Marcador 1

Relleno artificial

Suelo blandoCostra superficial

Subestratos de arcilla 1

2

3

4

56

7

89

10

11

12

13

Serie arcillosa superior

Ceniza volcánica

Vidrio volcánico

Capa dura

Serie arcillosa inferior

Serie arcillosa profunda

Depósitos profundos

Secado solar2

3

4

5

6

78

SCE-4SCE-3SCE-2

SCE-1

N S

Sondeo de cono eléctrico

Pro

fundid

ad, m

Fig. 26 Corte estratigráfico Centro Histórico de la Ciudad (Santoyo 1990)

Corresponde a la secuencia de arcillas de la zona del lago formadapor siete subestratos de arcilla, separados por lentes duros.Está formada por lentes duros y blandos (arena limosa y limosarcillosos, respectivamente)Actualmente preconsolidada por el bombeo profundoSon suelos aluvialesMuy preconsolidada con lentes duros volcánicos y aluviales

rimera capa dura -

Depósitos profundos -

Serie arcillosa superior -

P

Serie arcillosa inferior -

Serie arcillosa profunda -

0

5

00 5 10

q (kg/cm )c

2

15 20

10

15

Pro

fundid

ad m

20

25

30

35

W = 4940 toni

W = 21000 tonf

494021x21210001520

= 11.2 ton/m2

= 13.8 ton/m2

q =t

q =t

Tablestaca perimetralde acero de 30cm Ø

3500 kg

6000 kg

3000 kg

Elevación del desplomepeso 4944 ton

desplome 2º = 3.5%

20.5 m

45.65 m (Diseño)

7000 kg

30 cm Ø

15 cm15 cm 32 cm

32 cm

Junta depilotes

Pilotes de madera con partesuperficial de concreto 30cm Ø

Arcillas

Capa dura

44.0 m1520 m

2

PESO 21 000 ton 4670 pilotes

Fig. 12 Columna de la Independencia

Capitel

23.47 mColumnacon medio2.8 m. Escalerainterior 158escalones

Ø

Pedestal

2.5 m Zócalo

2.16 m de emersión

1.5 m Plataforma

a) Peso del monumento = 3510 tonb) Peso de la cimentación inicial = 1430 tonc) Peso de la cimentación definitiva = 17490 ton

6.70 m Angel

5.48 m Base

Fig. 13 Hincado de pilotes y construcción de la losa

ROCA

ARCILLA SATURADA

ESTRATO DRENANTE

NAF

Predicción del hundimiento regional(Ovando y Ossa, 2004)

Condiciones piezométricaszona norte Condiciones piezométricas zona

sur.

Curvas isocronas en la Pista 3, sitio 11PCurvas isocronas en la Pista 3, sitio 4In

Effects on Dynamic Properties

Gmax Vs

2 122pa

1

PI Ir

PI I r p 0

pa

0.82

Vs 11pa

1

PI Ir

PI I r

2

p 0 u t pa

0.41

G Gmax 1H Gmax 1 r

2B

1 r 2B

A

Effects on Dynamic Properties

Vs 11pa

1

PI Ir

PI I r

2

p 0 u t pa

0.41

minminmax H

T0 t 4 h t Gavg avg

4 h t

Vavg

Vsavg t 4 h t

Vsihi t hi t

Elastic response spectra from strong motions recoreded at

the Metropolitan Cathedral on 11 January 1977..

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Period, s

Sa

, g

Year 2000

2020

2040

2060

2100

Response spectra at the

Cathedral site using time-

varying shear moduli.

Input motion obtained from

records logged at a basalt

outcrop during the Great

Michoacán Earthquake of

1985.

0

1

2

3

4

5

6

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Period, s

Sa /

a

max

2000

2020

2040

2060

2100 Spectral amplification

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Period, s

Sa

, g

2000

2020

2040

2060 2100

Response spectra at the

Cathedral site using time-

varying shear moduli. Input

motion obtained from records

logged at a basalt outcrop

during the 1999 Tehuacán

event.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Period, s

Sa

/ a

m

ax

2000

2020

2040

2060 2100

Spectral

amplification

Figure 14 Map showing the predicted change in seconds of Ts

from 1985 to 2010

Figure 15 Map of predicted values of Ts in Mexico City for 2050

Periodo (s)

SA

/P

GA

Grietas en la Calz. I. Zaragoza -Santa Martha Acatit la

(Orilla del Lago)

Grietas en la zona de transición de la Calz. I. Zaragoza

hacia la Sierra de Santa Catarina

Fig. 55 Grietas tipicas

SuperficieOriginal

SuperficieOriginal

SuperficieActual

SuperficieActual

H

H

H : Hundimiento regional

Arcillablanda

Zona defisuras

Zona defisuras

Rocavolcánica

Rocavolcánica

A’

A

B’

B

Mecanismo de fisuración a la orilla del lago

Mecanismo de fisuración sobre un domo cubierto

Fig. 57 Condiciones de frontera que generan grietas

10 km

N

0 1 2 3 4

Escala gráfica

5

Laguna deZumpango

Lago deXaltocan

Lago deTexcoco

Míxquic

Tepepan

Tlalpan

Coyoacán

Mixcoac

Zócalo

La Villa

Atzacoalco

Gra

n C

anal

Gran C

anal

Dre

n G

enera

l

C. Zacatépetl

Chapultepec

C.Chiconautla

TA

TA

TG

TG

Mancha urbana

TA Transición abrupta

TG Transición gradual

FES Zaragoza

CU

Peñón delos Baños

PeñónViejo

C. del Pino

C. Chimalhuacán

TA

TA

TA

ChalcoSan Luis

Xochimilco

Lago deChalcoTláhuac

Canales y LagoXochimilco

Texcoco

Coatepec

Caracol

C. Gordo

SierraGuadalupe

TA

Ixtapaluca

Sierra deSanta Catarina

C. de la Estrella

TAIztapalapa

Fig. 58 Croquis de localización de las zonas de transición

Fake news y los aeropuertos En los muros de Pompeya todavía se pueden ver letreros en los que los grafiteros daban cuenta de falsas noticias, infundios, sobre algunos personajes de la época prevesuviana para desacreditarlos o para mermar su credibilidad. De ahí en adelante el registro histórico muestra que la política suele nutrirse con noticias carentes de sustento, con rumores tendenciosos y de plano con mentiras que, repetidas, a veces hasta parecen verdad. Abundan los ejemplos y en los regímenes totalitarios las noticias falsas han sido instrumento de control para que desde la demagogia se logren implantar políticas o medidas de dudosa legitimidad. Hoy la internet, las redes sociales, el twitter y otros, son terreno fértil para hacer propaganda tendenciosa con noticias falsas o como dice el abominable monstruo güero del norte, con fake news. Antes de la llamada consulta sobre el nuevo aeropuerto de la ciudad de México se desató una campaña de noticias falsas sobre el proyecto del nuevo aeropuerto en el antiguo lago de Texcoco. Aquí se discuten algunas de estas: Aeropuerto o agua. El lago de Texcoco dejó de existir hace como 100 años y de lo que antes fue, ahora sólo quedan algunos cuerpos de agua que sirven principalmente para regular las aguas que ahí llegan desde las serranías del oriente y de las aguas negras que llegan de la ciudad por otras vías. La porción occidental del vaso del antiguo lago la que colinda con el circuito Mexiquense en el municipio de San Cristóbal Ecatepec era un verdadero desierto. En el año 2001 se hicieron exploraciones en el otro extremo de la Zona Federal, en terrenos del célebre municipio de San Salvador Atenco, y en los bordes más orientales del antiguo lago la tierra tampoco era propicia para la agricultura. Cuando los ejidatarios se percataron que ahí se proyectaba construir un aeropuerto sembraron en esos terrenos casi yermos y lo que salió de esas milpas fueron plantas casi enanas con elotitos deformes y minúsculos. La salinidad de la tierra impidió que crecieran milpas sanas. El agua que existe entre los poros de las arcillas que conforman el subsuelo es más densa que el agua de mar debido a las sales disueltas en ella y así lo único que medio crecía en el extremo oriental del antiguo lago eran unos romeritos también degenerados, con olor muy desagradable En el proyecto del aeropuerto de Texcoco no sólo se conservan la mayoría de estos cuerpos de agua sino habrá otros que permitirán la regulación segura de las aguas. Nunca se ha considerado secar el Lago Nabor Carrillo aunque hay la idea de regular sus agua con otros criterios. Este lago de agua dulce estará seguro con el aeropuerto ahí. Los patos, garzas y chichicuilotes tendrán más lugares para abrevar y finalizar sus viajes migratorios. Decir que había que escoger entre “el agua” o aeropuerto es un falso dilema, producto de la ignorancia, de la estulticia o peor, de la desinformación tendenciosa.

Tasas de hundimiento en el predio para el aeropuerto de Texcoco

Max: aprox 25 cm/año esquina sur poniente

Promedio: 16 cm/año +/-

3°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIÓ

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

2°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIÓ

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

1°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIÓ

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

4°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIÓ

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

5°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIO

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

6°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIO

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

8°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIÓ

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

9°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIO

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

10°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIO

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

11°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIO

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

13°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIO

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

14°

CA

MP

AÑ

A D

E N

IVE

LA

CIO

N B

N-A

TZ

AC

OA

LC

O

-50

-40

-30

-20

-10

0

31-e

ne

-16

10-m

ay-1

6

18-a

go

-16

26-n

ov-1

6

06-m

ar-

17

14-j

un-1

7

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ep-1

7

31-d

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7

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18

Dep

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ien

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)(-

) A

sen

tam

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to

(+

) B

ufa

mie

nto

BNP-TGCS-200 M

EX-BNP -TGCS-200 M

BNP-TGCS-100 M

EX-BNP-TGCS-100 M

BNSP-TGCS-60 M

EX-BNSP-TGCS-60 M

BNSP-TGCS-40 M

EX-BNSP-TGCS-40 M

Fecha

Hundimientos en los bancos de nivel profundos en el antiguo lago de Texcoco

Foto que circuló en Whats App supuestamente tomada del archivo de Manuel Álvarez Bravo. Parece real y parece corresponder a la porción oriental del lago. Al fondo se ve

la Sierra de Guadalupe.

Daño ecológico. Toda obra de ingeniería, por muy pequeña que sea, impacta al medio ambiente, hecho reconocido no sólo por amplios sectores de la sociedad en general sino por casi todos los gobiernos del mundo. Hoy en día la protección del medio ambiente forma parte de las políticas de estado y es por ello que las obras de infraestructura de gran magnitud deben declarar cuáles serán sus impactos sobre el medio ambiente y qué medidas se tomarán para mitigarlas. Tal es el caso del aeropuerto de Texcoco pero igual lo es para la propuesta de Santa Lucía. Sí, hay afectaciones al medio ambiente por el proyecto de Texcoco pero, independientemente de gustos, consideraciones políticas y de intereses, legítimos o no, también los habrá en Santa Lucía y en los municipios vecinos o aledaños. ¿Se afecta menos al medio ambiente por el hecho de desarrollar el proyecto del nuevo aeropuerto a Santa Lucía? No lo sabemos, pero sí sabemos que los habitantes de los pueblos vecinos no están nada contentos con la ampliación del aeródromo de Santa Lucía y su eventual conversión en aeropuerto internacional. Tampoco sabemos cómo se afectará al medio ambiente con esa pretendida obra, ni sabemos qué pasará con las aves que llegan a la cercana Laguna de Zumpango. Ahí también hay patos y otras aves, ahí también coexiste otra fauna adaptada a ese ambiente lacustre. Extraña que los amigos de los patos y de otras aves, migratorias o no, hayan ignorado la amenaza del Aeropuerto de Santa Lucía para su entorno, ¿acaso por ser de esa zona no merecen la misma atención, los mismos desvelos y preocupaciones que sus plumíferos parientes de Texcoco? En fin, ambas obras, la de Texcoco y la de Santa Lucía, afectarían al medio ambiente pero no se sabe cuál es mejor o peor en términos de las consideraciones ecológicas. Lo que sí es cierto es que en Texcoco ya se hicieron los estudios de impacto ambiental y que a partir de ellos se pueden discutir sus resultados, se puede estar de acuerdo con ellos o no. En

¿aeropuerto o agua?

La porción occidental del predio está constituida por terrenos yermos, áridos,

obtenidos con rigor científico si en verdad no son ciertos, como él dice. Lo ridículo está en no actuar con seriedad, con rigor técnico. Lo ridículo, en todo caso es actuar y obrar y opinar por consigna.

Mediciones del hundimiento regional en el Aeropuerto Bentio Juárez tomadas de los datos del Sistema de Aguas de la ciudad de México. Figura adaptada de: Ysamar L. Pino (2018), Evolución de la respuesta sísmica de ciudad de México. Tesis de Maestría, Div. de estudios de posgrado, Facultad de Ingeniería, UNAM.

Duración del aeropuerto en Santa Lucía. En 2014 y 2015 el Instituto de Ingeniería estudió los problemas que aquejan a la Terminal 2 del Aeropuerto Benito Juárez. Se hicieron sondeos del subsuelo y se estudiaron las condiciones del edificio que se construyó muy a las carreras, cuando Vicente Fox era presidente. Quizá por las carreras con las que se hizo se cometieron errores gravísimos que ponen en duda la funcionalidad futura de la Terminal 2, mucho antes de lo que se imaginan los que proponen que esas instalaciones se sigan usando junto con la ampliación del aeródromo de Santa Lucía. Esos estudios revelaron varias cosas. Primero, como ya se dijo, que el Aeropuerto Benito Juárez actualmente se hunde a mayor velocidad que el polígono del antiguo lago de Texcoco. También se vio que el subsuelo en ambos sitios es muy parecido en términos de su resistencia y deformabilidad. Este aserto se basa en los resultados de ensayes de campo y laboratorio los cuales, reitero, son comprobables y verificables, son datos sólidos obtenidos con rigor técnico y científico. Respecto a las condiciones del inmueble de la Terminal 2, encontramos que la parte central, es decir la terminal y los estacionamientos están cimentados con 87 pilas de sección circular, desplantadas a 57m de profundidad, empotradas 3.00m dentro de los depósitos profundos, debajo de las dos formaciones arcillosas altamente deformables que caracterizan estratigráficamente a ese sitio. Por su parte, los edificios que alojan a las salas de última espera, los llamados “dedos”, están cimentados de otra manera, con pilotes de 30 m de largo que no se apoyan en ningún estrato duro sino que, inmersos en la primera formación arcillosa, toman carga muy principalmente por la fricción que se desarrolla entre el suelo circundante y el pilote. Uno de los dedos tiene 400 pilotes y el otro 587. Con

AICM Benito JuárezCerca de terminal de carga Aeroméxicoentre 1994 y 2005!!!!!32 cm/año!!!!!

AICM Benito JuárezEntre pistas 5I y 5Dentre 1994 y 2005!!!!!32 cm/año!!!!!

estos pilotes de fricción, los dedos se hunden junto con el terreno circundante sin que se noten desplazamientos relativos entre uno y otro. El problema con la Terminal 2 es que el edificio principal, el del acceso donde llega uno a depositar maletas, obtener los pases de abordar, emerge con respecto al terreno circundante. Ocurre así debido a que está apoyado sobre pilas de cimentación profundas y el hundimiento que experimentan se debe a la compresión de los suelos deformables por debajo de los 65 m de profundidad. Mientras el Edificio Principal se hunde poco, los edificios de última espera lo hacen a mayor velocidad lo cual provoca diferenciales de hundimiento entre ambos. Estos diferenciales son los que han motivado la construcción de rampas al pasar del Edificio principal a los dedos de última espera.

En los bancos de nivel contiguos a la T2 se ha medido que el hundimiento regional es de 32 cm/año que sería muy parecido a lo que se hunden los dedos de última espera. Tenemos evidencia de que en 2015 los diferenciales de hundimiento entre ambos llegaban a unos 1.4 m y que en la actualidad andan cerca de los 2 m. Con estos datos hemos estimado que el diferencial entre ambos edificios es de unos 20 cm/año. Si se

Hemos estimado muy preliminarmente que el diferencial entre ambos edificios es de unos 20 cm/ano.

Se espera que este edificio de servicio por 40 o 50 anos mas, ¡podriamos esperar al final de ese periodo un diferencial de 10 m!

¿Hay soluciones?

No es cosa de ser

-

Tampoco de ser

Chairo