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Número EspecialJunio 2010

Revista de la

SociedadMexicana deIngenieríaGeotécnica, A.C.

In MemoriamDr. Leonardo Zeevaert Wiechers

1914 - 2010

Mesa Directiva 2009 - 2010

Walter Iván Paniagua ZavalaPresidente

Alberto Cuevas RivasVicepresidente

Juan de Dios Alemán VelásquezTesorero

Felipe F. Cancino LópezSecretario

Margarita Puebla CadenaRicardo E. Ortiz HermosilloRicardo R. Padilla VelázquezCarmelino Zea Constantino

Vocales

REVISTA DE LA SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA, A.C.

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Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A.C.Junio 2010

SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA, A.C.

EdiciónRicardo E. Ortíz Hermosillo

Diseño EditorialJosé Antonio Guzmán MCoordinación EditorialJuan de Dios Concha

MENSAJE EDITORIAL ......................................................................... 2

SEMBLANZA ..................................................................................... 3

ESQUELAS ....................................................................................... 4

ENTREVISTA A ZEEVAERT ................................................................... 6

ZEEVAERT y la SMIG ......................................................................... 9

ZEEVAERT EN LA INVESTIGACIÓN ....................................................... 11

ZEEVAERT EN LA DOCENCIA .............................................................. 13

ZEEVAERT EN LA PRÁCTICA PROFESIONAL ......................................... 14

PUBLICACIONES ................................................................................ 15

ARTÍCULO TÉCNICO ........................................................................... 18

TORRE LATINOAMERICANA (Anecdotario) ............................................ 29

Índice

Cada artículo y opinión firmados son responsabilidad del autor y no representan

necesariamente la opinión de la SMIG

Créditos

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Dr. Leonardo Zeevaert Wiechers (ca. 2002)Héctor M. Valverde, Walter I. Paniagua y Juan J. Schmitter (de pie y de izquierda a derecha)

Hay hombres que luchan un día, y son buenos;Hay otros que luchan un año, y son mejores;Hay quienes luchan muchos años, y son muy buenos;Pero hay los que luchan toda la vida: esos son los imprescindibles

Bertolt Brecht

La relación entre la Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica (SMIG) -antes Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos- y su fundador es indisoluble. Desde 1957, cuando Leonardo Zeevaert Wiechers y un grupo de colegas iniciaron las actividades técnicas y gremiales alrededor de lo que hoy llamamos Ingeniería Geotécnica, su participación fue fundamental en el crecimiento de esta disciplina en nuestro país. Su presencia en foros internacionales, hoy en día es un aliciente para que continuemos con su labor fecunda.

Su labor profesional, docente y de investigación está descrita brevemente en esta revista especial, con la que recordamos al Dr. Zeevaert, y con la que la SMIG rinde un pequeño tributo a su memoria.

Descanse en paz.

Walter Iván Paniagua ZavalaRicardo Enrique Ortiz Hermosillo

EDITORIAL

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Por Jorge Abraham Díaz Rodríguez

Dr. Leonardo Zeevaert Wiechers.

Mexicano oriundo del estado de Veracruz, el Dr. Leonardo Zeevaert, nació el 27 de noviembre de 1914. Realizó sus estudios de secundaria en el Colegio Alemán, y sus estudios de preparatoria en la Escuela Nacional Preparatoria (Colegio de San Ildefonso). Ingresó en 1932 a la entonces Escuela Na-cional de Ingenieros de la Universidad Nacional de México, en donde obtuvo el título de Ingeniero Civil en 1939.

La inquietud por ampliar sus conocimientos le llevó al Insti-tuto Tecnológico de Massachusetts, al que ingresó en 1939 para realizar estudios de posgrado en Ingeniería Civil. En su plan de estudios incluyó la asignatura de Mecánica de Sue-los que impartía el Prof. D. W. Taylor, asignatura por la cual después sentiría una poderosa atracción. En 1940 obtuvo el grado de Maestría, con una tesis sobre fotoelasticidad.

El conocimiento adquirido en los Estados Unidos lo aplicó en beneficio de nuestro país cuando al regresar ingresó a la Comisión Nacional de Irrigación, además destinó parte de su tiempo a brindar servicios de ingeniero consultor.

En 1942, por recomendación del profesor Taylor, conoció al Prof. Karl Von Terzaghi, con quien tuvo la oportunidad de colaborar en la investigación de la estabilidad de las corti-nas de relleno hidráulico del Sistema Hidráulico Necaxa. Para ello pasó tres meses en la oficina del Dr. Terzaghi, en la Universidad de Harvard para realizar la planeación de la investigación y, posteriormente, residió varios más en el sitio de la presa. Esto fue el inicio de una gran amistad entre los doctores Zeevaert y Terzaghi, de la que obtuvo valiosas en-señanzas. Por este motivo, la Sociedad Mexicana de Mecá-nica de Suelos le pidió hacer la semblanza del Prof. Terzaghi en 1983 con motivo del centenario de su nacimiento.

Su constante superación y la rela-ción con el Prof. Terzaghi hicieron que éste lo invitara, en 1947, a colaborar con él en la Universidad de Illinois, en problemas especia-les de mecánica de suelos, donde tuvo el nombramiento de investi-gador visitante. Dos años después obtuvo el grado de Doctor en Fi-losofía en dicha Universidad con la tesis “Investigación de las pro-piedades mecánicas de la arcilla lacustre volcánica de la ciudad de México”.

Junto con un grupo de destacados especialistas fundó en 1954, la Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos (SMMS), hoy Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica (SMIG), de la cual fue su primer presidente, cargo en el que perma-neció hasta 1968. Su prestigio internacional fue patente al haberle nombrado la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos, Vicepresidente por Norteamérica, durante el pe-ríodo 1961-1965.

SEMBLANZA

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Dr. Leonardo Zeevaert Wiechers, 1914 – 2010.

ESQUELAS

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Cuando a la mañana siguiente del 28 de julio de 1957, los habitantes de la Ciudad de México se reponían del temblor de 7 grados en la escala de Richter que los había sacudido mientras dormían, en el centro de la ciudad continuaba en pie un edificio que aún tenía olor a nuevo: la Torre Latinoa-mericana.

La cabeza de El Ángel de la Independencia había rodado, otros monumentos y múltiples edificios se destruyeron, pero el rascacielos se mantuvo firme en esa prueba de fuego, como también salió ileso en los terremotos siguientes, espe-cialmente en 1985.

Años antes, entre 1947 y 1948, junto a los hombres que tra-bajaron en sus entrañas, estaba un ingeniero que investigó incansablemente hasta realizar el diseño de la estructura y de la cimentación, para que este edificio de 181.33 metros de altura resistiera todos los embates de la naturaleza.

“La naturaleza no puede modificarse, pero hay que cono-cerla y entenderla, para prever lo que pueda ocasionar y estar preparados”, dice el doctor Leonardo Zeevaert, quien tenía 36 años cuando diseñó el proyecto de cimentación del edificio.

Hoy, la Torre Latinoamericana tiene más de medio siglo de vida y representa un monumento emblemático del país, ejemplo de la ingeniería civil en el mundo. Y en su historia está el trabajo de Zeevaert, quien a sus 85 años aún acude casi todos los días a su oficina ubicada en la calle Isabel la Católica.

“¿Le molesta el puro?” pregunta, y da una bocanada que se extiende por su despacho. Su afición a los puros viene por la influencia del profesor Karl Terzaghi, en 1943, cuando estu-vo con él en Harvard.

Las paredes de su oficina contienen los testimonios de una carrera reconocida ampliamente con más de 100 premios, diplomas, medallas de Estados Unidos, Europa y Latinoamé-rica.

“Quédate aquí, por si necesitamos algo”, le dice a su secre-taria, quien se sienta a su lado. Los ojos claros de Zeevaert escudriñan a través del humo, escucha las interrogantes con atención y contesta con comentarios breves, no muestra en-tusiasmo con los recuerdos de la construcción de la Torre Latinoamericana y en sus palabras hacia el mañana, se per-cibe desesperanza por el futuro de la ingeniería en el país. Pero a pesar de todo, con sus más de ocho décadas, expresa su deseo más ferviente: trabajar.

El edificio más alto.

Corría el año de 1948 y los capitalinos asistían al encuen-tro de nuevas construcciones que cambiaban el rostro de la ciudad. Como un faro luminoso, en el centro histórico se proyectaba el primer rascacielos.

La compañía de Seguros La Latinoamericana, fundada en 1906, contaba con sus oficinas en la esquina de Madero y Eje Central, pero sus directivos se propusieron levantar el edificio más alto de México y para ello llamaron inicial-mente al arquitecto Manuel de la Colina, quien diseñó un inmueble de 27 pisos. Después, el proyecto fue modifica-do con el diseño arquitectónico de Augusto H. Álvarez y la construcción del ingeniero Adolfo Zeevaert, hermano de Leonardo Zeevaert.

Adolfo fue el director y perito de la obra y Leonardo realizó la estructura y cimentación del edificio de 43 pisos y dos sótanos, estructura de acero y torre de televisión de 40 me-tros de altura sobre la azotea, que tardó más de ocho años en edificarse. En su época, la torre fue criticada porque re-sultaba una incongruencia urbana ubicarla junto al Templo de San Francisco, que data del Siglo XVI. Actualmente, este templo es restaurado para devolverle su fachada original.

Su primer contacto con la Torre Latinoamericana fue por su hermano Adolfo...

Yo estudiaba en Illinois, fui invitado por el doctor Karl Ter-zaghi para colaborar con él en problemas de mécanica

Una vida muy bien cimentada*.*Entrevista realizada al Dr. Leonardo Zeevaert Wiechers por Blanca Ruiz y publicada en el Periódico Reforma el día 22 de julio del 2000.(edición impresa-sección cultural)

ENTREVISTA A ZEEVAERT

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de suelos en la Universidad de Illinois, Adolfo me llamó para pedirme asesoría sobre la cimentación y vine a trabajar en la obra.

Estudié la mecánica de suelos para el diseño de la cimenta-ción y la estructura de acero, donde se usó por primera vez el concepto de flexibilidad controlada, estudiando su com-portamiento desde el punto de vista dinámico; todas estas investigaciones han permitido la estabilidad de la torre.

¿Cuándo acude a la Torre Latinoamericana, aún siente algu-na emoción?

Pues siento una gran satisfacción por haber diseñado un edi-ficio que ha resistido a todos los sismos (especialmente los más intensos que se presentaron en 1957 y 1985) me satisfa-cen las construcciones bien hechas, bien cimentadas en las leyes de la naturaleza.

Entre tantas obras que ha construido, ¿por cuáles tiene es-pecial afecto?

Todas, hasta por una casita que le he hecho a una persona y que ha funcionado bien y no se ha agrietado, para mí es tan importante hacer una vivienda, que un gran edificio o la To-rre Latinoamericana, como el médico que tiene que atender lo mismo un catarro que una enfermedad grave. Una perso-na que invierte su dinero en construir su casa tiene el mismo valor y respeto para mí que los grandes inversionistas.

¿Cómo ha cambiado la ciudad en los últimos 50 años?

Imagínese, el Distrito Federal tenía 850 mil habitantes, y cuando yo estaba en Boston, yo presumía que la Ciudad de México era más grande, porque allí había 650 mil habitan-tes. Y ahora, ¿cuántos habitantes tenemos? Al crecer la ciu-dad crecieron sus problemas de comunicación, transporte, delincuencia...

¿Cómo se ha trasformado la relación entre arquitectos e in-genieros?

La arquitectura y la ingeniería tienen que ir de la mano... pero hay ingenieros que no aceptan a los arquitectos y vi-ceversa, todavía falta mucho por reunir a los gremios profe-sionales.

¿En qué se diferencia trabajar en esta ciudad o en lugares de Estados Unidos o Europa?

Yo he trabajado en muchos países del mundo y siempre se enfrenta un reto en cualquier parte, las situaciones no son iguales y hay que estudiarlas.

La arquitectura se difunde públicamente con libros, expo-siciones en museos y galerías, en el caso de la ingeniería, ¿hace falta mayor divulgación?

Creo que es necesario que se entere el público, sobre todo los inversionistas, cómo es el trabajo de la ingeniería y lo que se tiene que hacer para que no ocurran desastres como la inundación de Chalco, donde las obras estaban mal he-chas. Pero en fin, yo no me pongo a criticar al gobierno, la gente ya no es tan tonta como antes y ya razona mejor, sabe distinguir una buena obra de ingeniería.

¿Cómo percibe la ingeniería en el futuro?

Es muy difícil de pronosticar.

¿Qué elementos se requieren para su desarrollo?

Pues ¿qué elementos se necesitan para que la educación sea buena?, ¿qué clase de profesores?, ¿qué clase de directores?, mientras no existan buenos maestros y, especialmente, inte-rés por aprender, la situación será difícil.

He visto generaciones de ingenieros muy estudiosos, pero desgraciadamente en la última década ha decrecido mucho el interés; y yo estoy jubilado, ya cumplí más de 65 años en la UNAM.

¿A nivel mundial, la ingeniería mexicana es reconocida?

Hasta cierto punto, en algunas cuestiones puede que sí, eso habría que preguntarlo, porque la política no se lleva con la técnica y, generalmente, la política opaca a la técnica, los políticos quieren salir adelante con sus ideas...

Al pedirle su opinión sobre la llegada de Vicente Fox a la presidencia, Zeevaert cruza los dedos de ambas manos en señal de suerte. La confianza, dice, viene con los hechos, cuando empiecen los hechos entonces veremos.

Cuando no ocupa su tiempo en obras de ingeniería, ¿qué le gusta hacer?

Pues me dedico a desarrollar herramientas para la técnica, procedimientos de cálculo, análisis de física.

Después de tantos años, ¿cómo es su relación con la física?

Siento que mis relaciones son muy buenas, desde los pri-meros años casi todos mis proyectos han funcionado bien, la Torre Latinoamericana es una muestra. Un edificio de esa altura que se mantiene firme en un suelo tan malo como la Ciudad de México con sismos y hundimientos.

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¿Cómo es la modernidad en la ingeniería?

La modernidad en la ingeniería es saber más sobre la natura-leza, el ingeniero moderno tiene que saber más del pasado, presente y futuro de la naturaleza, el aspecto del “diseño bonito” es del arquitecto; pero la estabilidad del edificio es responsabilidad del ingeniero, por eso sostengo que el ar-quitecto y el ingeniero van de la mano.

¿Le formularía una propuesta al nuevo Presidente?

Si el presidente me habla y quiere platicar conmigo, con todo gusto, siempre tengo las puertas abiertas, pero eso de ir yo a decirle lo que tiene que hacer, pues me manda por un tubo. Yo no soy promotor político, soy un simple ciudadano que en cuatro paredes ha dedicado su vida a la ciencia.

Y se conserva muy bien... Aparentemente la carrocería no está tan mal.

¿Tiene buenos cimientos?

Creo que sí, porque he hecho deporte toda la vida y hasta de viejo; muchos años hice remo y también me he dedicado a jugar golf, pero ahora a mis 85, casi 86, años ya no puedo jugar.

El arquitecto Frank Lloyd Wright tenía alrededor de 73 años cuando proyectó el Museo Guggenheim en Nueva York, ¿qué obra monumental quisiera emprender ahora?

Lo que pasa es que no hay trabajo, llevamos un año sin tra-bajar. Muchos despachos han cerrado, incluyendo contra-tistas. Todo mundo espera qué va a pasar, nadie se arriesga a hacer inversiones en este momento. El que tenga trabajo que le dé gracias a Dios, porque como siempre pasa, un año antes de las elecciones todo se detiene, hasta que se conoce cuál es la situación, cuáles son las tendencias, y yo estoy al pendiente de todo.

Para vivir más...

Respetar las leyes de la naturaleza

Hacer deporte

No consumir drogas

Comer a las horas adecuadas

Portarse bien

Aprender un oficio

Dr. Leonardo Zeevaert Wiechers

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Por Jorge Orozco Cruz

Durante la Tercera Conferencia Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería de Ci-mentaciones, celebrada en Zúrich, Suiza, en 1953, en la cual el Dr. Zeevaert actuó como delegado por México, los profesores Karl Ter-

zaghi y D. W. Taylor, le insistieron en establecer un Comité Nacional de Mecánica de Suelos en México, para analizar los interesantes problemas geotécnicos, debidos al difícil subsuelo existente especialmente en la ciudad de México.

Posteriormente, en las postrimerías del año de 1954, un gru-po de alumnos suyos; Francisco Zamora Millán, Juan José Correa Rachó, Eulalio Juárez Badillo y Enrique Ríos Lazca-no, le propuso con gran entusiasmo constituir un Comité Nacional de Mecánica de Suelos y registrarlo en la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos que pudiese, en forma oficial, representar a México en las conferencias internacio-nales y en otras actividades relacionadas con la profesión.

El Dr. Zeevaert confesó en alguna ocasión que, el poco in-terés y éxito de intentos anteriores para formar la Sociedad, lo mantenían escéptico con respecto al éxito de la empresa, más aún cuando comparaba la actividad del Comité Inglés al cual pertenecía en esa época, y que le permitía tener co-rrespondencia con los distinguidos profesores A.W. Skemp-ton y Alan W. Bishop. Sin embargo, el entusiasmo y firme resolución de los ingenieros civiles antes mencionados, su amistad con ellos y el ingreso al grupo, después de algún

tiempo, de personas altamente calificadas en mecánica de suelos como los ingenieros José Antonio Cuevas y Héctor Calderón, así como el Dr. Nabor Carrillo, Manuel González Flores, Enrique Tamez González, lo animaron y convencie-ron de la realización de esa meta.

El grupo de ingenieros antes citado lo nombró Presidente del llamado Comité Nacional de Mecánica de Suelos; se comunicó lo anterior a la Sociedad Internacional de Me-cánica de Suelos y se formalizó el registro con el pago de las cuotas respectivas. Eventualmente, en conjunto con los ingenieros mencionados se decidió que era más convenien-te crear la Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos, con carácter oficial. Inmediatamente este entusiasta grupo se de-dicó a llevar a cabo las gestiones encaminadas a legalizar y darle vida a la Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos estudiando y analizando los requisitos para pertenecer a la Sociedad y su protocolización, hasta lograr establecer las normas de membrecía, sus categorías y finalmente la formu-lación de los estatutos de la misma. La labor fue ardua y len-ta y les tomó más de dos años, y así el 27 de noviembre de 1957 la Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos, quedó legalmente constituida.

Socios Fundadores.

Los socios fundadores que firmaron esa Acta y que poste-riormente integraron la primera Mesa Directiva de la Socie-dad Mexicana de Mecánica de Suelos (SMMS), fueron los siguientes:

• Leonardo Zeevaert Wiechers, Presidente.

• Héctor M. Calderón Hermosa, Vicepresidente.

• Juan José Correa Rachó (†), Secretario.

• Manuel González Flores (†), Tesorero.

• Francisco Zamora Millán, Director Técnico.

• Eulalio Juárez Badillo, Subdirector Técnico.

• Enrique Ríos Lazcano, Director Administrativo.

• Enrique Tamez González, Subdirector Administrativo.

Consejo consultivo:

• Nabor Carrillo Flores (†)

• José Antonio Cuevas Montes de Oca (†)

ZEEVAERT y la SMIG

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Al legalizar el Acta Constitutiva, se sumaron otros ingenieros interesados en la Mecánica de Suelos y el número de socios se incrementó a doce. En ese mismo año la Sociedad quedó registrada ante la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos, como Comité Nacional de México.

Una de las primeras actividades de la recién formada Socie-dad presidida por el Dr. Zeevaert fue comisionar al M. C. Francisco Zamora Millán para diseñar un logotipo distintivo y representativo de la Sociedad. El resultado es el diseño actual, el cual contiene un significado arqueológico de los elementos de la naturaleza de acuerdo con los periodos le-gendarios toltecas.

La Sociedad, con el Dr. Zeevaert a la cabeza, para incre-mentar la membresía de la misma y ser autosuficiente eco-nómicamente procedió a dar a conocer sus actividades, principalmente por medio de conferencias. Inicialmente el resultado fue mínimo y poco el interés de los ingenieros jó-venes a pertenecer a la Sociedad. Sin embargo, debido a una labor de fe, entusiasmo y mucho trabajo de estos pioneros y de las generaciones que les siguieron, se logró aumentar el interés por la Mecánica de Suelos así como también el nú-mero de socios. Hoy nuestra Sociedad cuenta con cerca de 500 socios y es una Sociedad fuerte e independiente, con un merecidamente ganado alto prestigio internacional.

El Dr. Zeevaert colaboró con gran entusiasmo en la organi-zación de diversas e importantes reuniones técnicas, tanto nacionales como internacionales durante la gestión de la primera Mesa Directiva. Destacan, entre otras; la Reunión del Comité No. 18 de la ASTM, en 1958, el Primer Con-greso Panamericano de Mecánica de Suelos e Ingeniería de Cimentaciones, en 1959 y la Conferencia sobre Cimientos Profundos, en 1964.

La gestión de la Primera Mesa Directiva se extendió hasta el 7 de enero de 1969, fecha en la cual se llevó a cabo una sesión-comida con la asistencia de 56 socios, algunos de ellos acompañados de sus esposas, en el Colegio de Ingenie-ros Civiles de México.

Después de dejar la presidencia de la Primera Mesa Direc-tiva, el Dr. Zeevaert ha continuado trabajando para nuestra Sociedad y representándola dignamente en diversas reunio-nes técnicas tanto nacionales como internacionales. Fue re-lator general de la sesión No. 3 sobre Cimentaciones Profun-das del VII Congreso Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería de Cimentaciones, realizada en Moscú en agosto de 1973, e impartió en 1984 la Séptima Conferencia Nabor Carrillo durante los eventos de la XII Reunión Nacional de Mecánica de Suelos en la ciudad de Querétaro.

Por su larga trayectoria, liderazgo y gran influencia en el campo de la mecánica de suelos, el Dr. Leonardo Zeevaert fue nombrado Miembro del Consejo Consultivo de la So-ciedad por votación unánime, durante la Asamblea General Ordinaria del 11 de diciembre de 1969, entregándosele un diploma de reconocimiento al respecto. Asimismo, la So-ciedad Mexicana de Mecánica de Suelos, como un sencillo pero merecido homenaje a su fundador y primer presiden-te editó en 1984 la publicación titulada “Volumen Conme-morativo Leonardo Zeevaert”, que contiene una selección de 29 de sus trabajos más representativos. El prólogo está escrito por el Profesor Gabriel Moreno Pecero quien acer-tadamente resalta que el doctor Zeevaert ha sido y será un guía para todos los ingenieros dedicados a la Mecánica de Suelos.

Otra ocasión significativa en las vidas paralelas del Dr. Zee-vaert y la Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos fue en la Asamblea General de Socios del 1º de febrero de 1985, que se llevó a cabo por primera vez en las oficinas de la ac-tual casa sede. Antes de la asamblea, en que se tomó la pro-testa a la Mesa Directiva 1985-1986, el propio Dr. Leonardo Zeevaert Wiechers, develó una placa con su nombre, con la cual la biblioteca de la Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos lleva, a partir de esa fecha, como un sencillo pero merecido homenaje a la valiosa contribución que ha hecho a la mecánica de suelos, el nombre de uno de nuestros so-cios más distinguidos y queridos.

Es importante resaltar que el Dr. Zeevaert manifestó frecuen-temente el deseo de lograr la unión y la participación de todos los socios, así como la conservación del prestigio de la Sociedad, permitiéndose hacer llamados a los asociados para que muestren mayor interés en las actividades gremia-les y atención al desarrollo de las labores que en ella se realizan.

Definitivamente, la Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos está en gran deuda con el Dr. Zeevaert.

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Puede considerarse que su actividad como investigador em-pezó en 1940, su preocupación por conocer la distribución de esfuerzos bajo las estructuras hizo que un año después publicara su primer trabajo sobre mecánica de suelos titulado “Distribución de esfuerzos en la base de un terraplén”.

Una de las aportaciones más importantes del trabajo pro-fesional del Dr. Zeevaert lo constituye la búsqueda de so-

Esfuerzos verticales efectivos antes y durante la excavación de la Torre Latino Americana.

Otra importante aportación se manifiesta desde su tesis doc-toral, en la que hizo patente su inquietud por comprender el comportamiento de materiales tan compresibles como los sedimentos lacustres de la ciudad de México. Al respecto desarrolló el concepto de “viscosidad intergranular” para ex-plicar y calcular el fenómeno de consolidación secundaria.

Modelo reológico para explicar la consolidación primaria y secundaria.

ZEEVAERT EN LA INVESTIGACIÓN

luciones y métodos de cálculo para diferentes problemas de cimentaciones tanto para solicitaciones estáticas como sísmicas. En el primer aspecto se pueden mencionar los sis-temas de cimentación empleados exitosamente en la ciu-dad de México, basados en los conceptos de cimentaciones compensadas mediante cajones y cimentaciones compen-sadas con pilotes de fricción, considerando, en este caso, el efecto de la fricción negativa.

Para el análisis y diseño de excavaciones profundas aportó ideas fundamentales al considerar redes de flujo horizontal para medios estratificados, e investigó el origen del hundi-miento regional de la ciudad de México. En lo relativo a la interacción suelo-estructura elaboró su primer trabajo en 1946, cuyas ideas fundamentales ha seguido desarrollando a través del tiempo; éstas las resumió en su libro publicado en 1980.

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Otro tópico de gran interés para el Dr. Zeevaert ha sido el comportamiento sísmico de cimentaciones y estructuras; sus trabajos de 1947 pueden considerarse pioneros en el tema. Su preocupación por realizar mediciones e incorporar esta información en el diseño sísmico de obras de ingeniería lo llevó a proponer la instalación de dos acelerógrafos de tres componentes, uno de los cuales fue colocado a fines de 1961 en la cimentación de la torre Latinoamericana y el otro en el Alameda Central. La trascendencia de la propuesta se constató durante los sismos del 11 y 19 de mayo de 1962, ya que se obtuvo por primera vez en México la información instrumental para el cálculo de los espectros de respuesta del centro de la ciudad de México, y que sirvieron de base para formular el Reglamento para Diseño Sísmico del Distri-to Federal. La torre Latinoamericana tuvo un comportamien-to dinámico que se calificó excelente durante el sismo de 1957, por lo que el American Institute for Steel Construction otorgó al Dr. Zeevaert un premio especial después del sismo.

Este premio fue el primero que se concedió al edificio más alto localizado fuera de los Estados Unidos, cimentado en un subsuelo de condiciones difíciles y sujeto a sismos in-tensos. En 1986 The International Iron and Steel Institute le otorgó el premio al diseñador de una estructura de acero de 43 pisos que ha resistido cinco sismos de gran intensidad.

En el diseño de la cimentación de la torre Latinoamericana utilizó un método para calcular los períodos de resonancia del subsuelo, cuya aproximación se verificó en el sismo de 1957. Esto le hizo encontrar la forma de obtener los paráme-tros que requeriría su procedimiento de cálculo, lo que le impulsó a diseñar en 1965 el péndulo de torsión libre.

Dr. Leonardo Zeevaert y la Torre Latinoamericana.

Péndulo de torsión libre.

Una línea de investigación del Dr. Zeevaert poco conocida es la de la ingeniería de costas. Al respecto ha publicado poco; sin embargo, su participación como consultor en el tema data de muchos años.

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Su vasta actividad docente la inició en 1941, fue el primer profesor de mecánica de suelos e ingeniería de cimentaciones en la Facultad de Ingeniería de la UNAM, labor que desempeñó hasta 1974, año en el que lo conocí personalmente y lo invité a colaborar en la Sección de Mecánica de Suelos de la División de Estudios de Posgrado de la Facultad de Ingeniería para que impartiera la asignatura de Cimentaciones, lo que dio origen a la cátedra de Cimentaciones, y a los seminarios de Cimentaciones superficiales y de Cimentaciones profundas, cursos que son sinónimo de excelencia y motivo de orgullo para la DEPFI.

Su experiencia como profesional y como maestro la resumió en el libro Foundation Engineering for Diffi-cult Subsoil Conditions, del cual su segunda edición (1983) se encuentra agotada. Este libro sirve de tex-to a los alumnos del posgrado y de libro de consulta en el nivel internacional; el libro ha sido traducido al chino y al polaco. Su segundo libro lo publicó en 1980 con el título: Interacción Suelo-Estructura de Ci-mentaciones cuyo borrador tuve el honor de revisar. Su tercer libro lleva el título Sismo-geodinámica de la superficie del suelo, en éste resume su vasta experien-cia sobre el comportamiento de las edificaciones ante la acción de los sismos de 1985.

Ha contribuido en la elaboración de otros libros pu-blicados en el extranjero, entre los que destacan: el volumen en honor del Prof. Nathan V. Newmark; el libro en honor del Prof. De Beer y, el más reciente, el Ground Engineer’s Reference Book, editado en In-glaterra.

Como reconocimiento a su labor, en 1986 la Uni-versidad Nacional Autónoma de México lo designó “Profesor Emérito” y en 1989 le otorgó el “Premio Universidad Nacional” en el área de Innovación Tec-nológica.

En 1994, el Colegio Alemán le otorgó el Premio “Alexander Von Humboldt” y la medalla “Cum Lau-de” en el área de Ciencia y Tecnología. El Instituto Politécnico Nacional honró al Dr. Zeevaert, al instituir en 1993 la “Conferencia Leonardo Zeevaert”, en la Semana de la Geotecnia.

En el aspecto docente, el Dr. Zeevaert ha sido invita-do a impartir conferencias y cursos sobre mecánica de suelos e ingeniería sísmica en universidades tanto de los Estados Unidos, Asia, Centro y Sudamérica.

ZEEVAERT EN LA DOCENCIA

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ZEEVAERT EN LA PRÁCTICA PROFESIONALPor Jorge Abraham Díaz Rodríguez

Si la obra del Dr. Zeevaert como investigador es vasta, más lo es su práctica profesional. Como ya se mencio-nó, desde el principio de su actividad como ingeniero le llamaron poderosamente la atención los sedimen-tos lacustres de la ciudad de México, tanto por el in-terés de adquirir conocimientos sobre el tema, como por la necesidad de incorporarlos en el análisis y di-seño de proyectos en los que el factor de seguridad tenía que ser alto. Toda la investigación al respecto y su experiencia la ha aplicado en cada una de sus obras, más de 700, entre las que destacan, el edificio de Seguros La Comercial, la Bolsa de Valores de Méxi-co, el Banco de Comercio, la Embajada Americana, el Puerto de Liverpool, el Hotel María Isabel, etc. En-tre los innumerables proyectos, sin duda su obra más conocida que constituye uno de los símbolos de la ciudad de México y por la que el Dr. Zeevaert siente un gran orgullo y cariño muy particular, es la torre Latinoamericana. Para valorar este magnífico proyec-to debe tomarse en cuenta que se realizó hace más de 49 años, cuando el Dr. Zeevaert tenía 36 años de edad.

Con un procedimiento de su invención diseñó dos edificios colgantes; el de la Compañía de Seguros Monterrey y el de Celanese Mexicana. Ha sido con-sultor de empresas privadas tanto nacionales como extranjeras; asimismo, ha desarrollado importantes funciones como asesor de instituciones del gobierno. Ha realizado estudios para la expansión y construc-ción de fábricas e industrias de equipos pesado, ace-rías, fábricas de papel y silos.

En lo relativo a ingeniería de costas, ha realizado estu-dios sobre navegación en ríos, acción de oleajes sobre la costa, e hidráulica de lagunas marginales. Para el diseño de un puerto de altura en Acapulco, en la lagu

na de Tres Palos, realizó importantes estudios sobre la corriente litoral y su acción, y con ello diseñó el canal de entrada. Diseñó el puerto y marina para pequeñas embarcaciones del hotel Las Hadas en Manzanillo, Col., además, de puertos y marinas en el Estero de Punta Banda, Baja California, y en Careyes, Jalisco.

Para orgullo del país, los doctores Ignacio Chávez y Leonardo Zeevaert, como reconocimiento a su pres-tigio internacional y vasta experiencia en sus respec-tivas áreas, recibieron la distinción de contribuir en 1964 al contenido de la Cápsula del Tiempo que fue enterrada en la sede de la Feria Mundial de Nueva York. A cargo del Dr. Zeevaert estuvo el resumen de la ingeniería desde 1938.

Debido a su brillante trayectoria profesional, en 1987, la American Society of Civil Engineers lo invitó a im-partir la Twenty-third Terzaghi Lecture, el doctor ha sido el único mexicano que ha recibido esta distin-ción.

La personalidad del Dr. Zeevaert ha dejado una huella indeleble en todos aquellos que han tenido la opor-tunidad de tratar con él, ya sea como colaboradores en su despacho o como alumnos en la UNAM. La búsqueda de la solución óptima basada en el cono-cimiento de la física de los problemas, su seriedad en el ejercicio de la ingeniería, el rigor y disciplina que se impone a sí mismo y que comunica y exige a sus colaboradores en beneficio de los usuarios y de la so-ciedad, ha hecho que en cada proyecto que ha inter-venido sea en si una investigación, razón por la cual puede afirmarse que la escuela Zeevaert ha formado a grande número de profesionales de alta calidad para la ingeniería civil en México.

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1939 “Un método sencillo para el cálculo de las estructuras indeterminadas”, Revista Ingeniería, Escuela Nacional de Ingenieros, UNAM, pp. 257-261, México, D.F., julio.

1942

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FOUNDATION DESIGN AND BEHAVIOUR OF TOWER LATINO AMERICANA IN MEXICO CITY*

LEONARDO ZEEVAERT WICHERS

*Géotechnique, The Institution of Civil Engineers, Vol. VIII, No. 3, September 1957, pp. 115-113, London, England

SYNOPSIS

The foundation design for the forty-three storey build-ing Tower Latino Americana in Mexico City introduced new and interesting problems in foundation engineer-ing. The paper describes the general philosophy ad-opted in the design of the foundation of this building. A detailed description of subsoil conditions and me-chanical properties of the lacustrine desposits encoun-tered at the site is given.

The ground surface subsidence problem and investiga-tions performed to discover the source of compression of the clay deposits are described, and the way this phenomenon was taken into account when consider-ation was given to the foundation design.

Excavations into the lacustrine volcanic clay deposits in Mexico City produce large heave. The author de-scribes the procedure used to excavate to a 13m depth for the foundation structure, and to avoid the heave of the bottom of the excavation and the excessive settle-ment of adjacent buildings and streets.

Settlement observations are reported –of the building, of the ground surface, and other deepseated strata. Piezometric water-level observations during construc-tion, and afterwards, are also dealt with.

Finally, a comparison of observed and computed set-tlements is given in an attempt to predict the future behaviour of the foundation of the building.

Le plan de fondation du bâtiment de quarantetrois étages Tour Latino Americana à Mexico a posé de nouveaux et intéressants problèmes de travaux de fondations. Lárticle décrit la philosophie générale suivie pour le plan de fondation de ce bâtiment. On y donne une description détaillée de l´état du sous-sol et des propriétés mécaniques des dépôts lacustres rencontrés sur le chantier.

Le problème dáffaissement de la surface du sol et les recherches faites pour découvrir lórigine de compression des dépôts dárgile y sont décrits, ai-nsi que la manière dont ce phénomène fut traité lorsque fut considéré le plan de fondation.

Les excavations dans les dépôts lacustres dárgile volvanique á Mexico produisent de fort soulève-ment.

Láuteur décrit la méthode employée pour creuser à 13m de profondeur afin de mettre en place la structure de fondation, en évitant le soulévement du fond de léxcavation et le tassement exces-sif des bâtiment, de la surface du sol et dáutres couches profondes.

On traite aussi des observations piézométrique de niveau déau pendant la construction ainsi quáprès.

Enfin, les tassements observés sont comparés aux tassements estimés dans líntention de prédire le comportement futur de ce bâtiment.

ARTÍCULO TÉCNICO

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INTRODUCTION

The forty three storey building property, La Latino Americana Seguros de Vida, S.A., (Fig. 1) was constructed in Mexico City at the corner of Madero and San Juan de Letrán opposite the Palace of Fine Arts. The foundation surface occupied by the building is 1,114 sqm. The weight, including the founda-tion structure and 20% live load, is 23,500 tons; therefore the unit load at the foundation slab elevation is 21.1 tons/sq.m.

Fig. 1. Photograph of La Latino Americana building.

The building is supported on a rigid reinforced concrete mat foundation resting on 361 concrete piles driven to a depth of 33.5m into a firm sand layer where they act as point bearing piles. The foundation plan and the pile layout are shown in Fig. 2. The depth to the bottom of the foundation slab is 13m below ground surface elevation. The total depth is occupied by two basements and the foundation structure. The founda-tion and retaining walls have been waterproofed to obtain effective use of the buoyant forces.

In order to take care of the ground surface subsidence (typi-cal of Mexico City) as the sidewalk settles away form build-ing on pile foundations, the author recommended a special design that would facilitate the lowering at any time of the ground floor of the building. The floor was divided into pan-els supported on wood blocks, permitting the panels to be lowered as required. This practice will avoid in the future the necessity to construct steps into the building as the sidewalk subsidence progresses.

The piles were driven form a preliminary excavation 2.5m deep made in advance to clean the site form old founda-tions. After the piles were inserted a “Wakefield” type of wood sheet pile was driven in a single operation to a depth of 16m. The wood sheet pile served to create an impervious diaphragm to prevent water entering the excavation. There-fore the water table in the upper pervious deposits was pro-tected from a strong draw down that might have initiated a large settlement of the neighbouring buildings.

During excavation to the 8m depth the wood sheet piles were shored from side to side in both the north south and the cast west directions. Thereafter, the foundation beams were constructed in braced trenches excavated to the full depth required for the foundation structure. After the gridiron of beams was completed the panels between beams were excavated one after another, and the foundation slab resting on the piles was constructed. As substitutes for the excavat-ed load, every panel was immediately filled with sand and gravel. After this the foundation was completed and loaded to obtain a reaction on the piles of 12.5tons/sqm, equiva-lent to about half the weight of the building. The erection of the steel structure then proceeded, and as more load was added the water table was permitted to rise and exert under the foundation slab an equivalent reaction to the additional load.

Fig. 2. Foundation plan and layout of piles.

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16.5-21.4m

Olive green lacustrine volcanic clay, montmorillonite, diatoms and ostracods with lenses of white volcanic glass at 19.75 and 20.80m depth. Tacubaya Clay II.

21.4-21.5m Brown pumice sand.

21.5-22.5mGrey clayey silt and fine sand with root holes and calcium carbonates “caliche”.

22.5-23.65mBrown and reddish brown volcanic clay. Tacubaya Clay III.

23.65-24.30mGrey clayey silt and fine sand with root holes and calcium carbonates “caliche”.

24.30-27.20mOlive green lacustrine volcanic clay, con-tains montmorillonite, diatoms and ostra-cods. Tacubaya Clay IV.

27.20-29.10m

Series of lacustrine deposits of volcanic montmorillonitic clay, pumice sand and ostracods sand. Ostracods and öolites very abundant. Extremely pervious depo-sit in horizontal direction corresponding to Tacubaya Clay V.

29.10-33.50m

Olive green lacustrine volcanic clay, containing the mineral montmorillonite, ostracods and some diatoms. Tacubaya Clay V.

33.50-38.20m

Series of alluvio lacustrine deposits of an-desitic sand, clayey silty sand with little andesitic gravel and pumice, root holes and calcium carbonates in the upper part of the deposit. Tarango Sand I.

38.20-41.55m

Olive green lacustrine volcanic montmo-rillonitic clay, with diatoms, ostracods, sponge spicules, with a black sand lens at 41.20m. Tarango Clay I.

41.55-41.95mFine sand layer of white clean volcanic glass, wind deposited on the lake.

41.95-45.25m

Olive green lacustrine volcanic montmo-rillonitic clay with white clean volcanic glass lens at 43.50m depth. Tarango Clay I.

45.25-47.70mSame lacustrine clay as above, inter-bedded with numerous thin lenses of vol-canic sand. Tarango Clay I.

47.70-64.50mSeries of deposits of sand, clayey silt or silty sand of andesitic origin. Little gravel and pumice grains. Tarango Sand II.

64.50-65.25m Brown lacustrine volcanic clay.

65.25-65.40m Lenses of volcanic sand.

65.40-66.60m Olive green lacustrine volcanic clay.

66.60-68.75m Fine sand of white, clean volcanic glass.

68.75-70.00m Olive green lacustrine volcanic clay.

Depth from: Condition:

0.0-5.55m

A fill was found of clayey silt and sand with humus. A large content of pottery remains of Aztec origin was encountered in these horizons. The average water con-tent is about 45%

5.55-5.70mA layer of black volcanic ash with silt and little clay.

5.70-6.80m

Deposit of light grey plastic fissured silty clay with root holes and high content of calcium carbonates, Caliche Barrilaco. The average water content is about 100%

6.80-6.85m Pumice sand.

6.85-7.45m Grey clayey silt with calcium carbonates.

7.45-7.55m Pumice sand and gravel.

7.55-9.15m

Greyish olive-green fissured clayey silt with little calcium carbonates. Average water content about 90%. Becerra sedi-ments.

9.15-11.9mLacustrine volcanic clay, containing the mineral montmorillonite, diatoms and ostracods. Tacubaya Clay I.

11.9-12.1m Black volcanic ash.

12.1-15.8m

Brown and reddish brown lacustrine vol-canic clay containing the mineral mont-morillonite, diatoms and ostracods. Tacu-baya Clay I.

15.8-15.85m Black volcanic ash.

15.85-16.5mGrey clayey silty sand, with root holes and calcium carbonates.

This procedure was followed until the total load of the building was applied and the water table was restored to its original elevation. Settlement observations and piezometric water levels were carefully observed during the entire pro-cess of construction of the foundations, and thereafter.

In order to design the foundation of Tower Latino Americana it was necessary to investigate the source of surface subsid-ence and the index and mechanical properties of the subsoil materials at the site of the building. The results of these in-vestigations are reported in the paper.

SUBSOIL CONDITIONS

The subsoil condition was investigated form continuous cores of undisturbed samples obtained from a 2.5m depth to a depth of 70m from the ground surface. The samples ob-tained were 5in.dia. undisturbed samples in the lacustrine clay deposits and 3in.dia. in the clayey sand and silt de-posits. The results of the investigation are shown in soil pro-file, Fig. 3. The stratigraphic column was found as follows:

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This variation may be associated with the different salinity of the water in the lake during the process of sedimentation. The minimum value of the unconfined compressive strength varies from 0.7kg/sq.m in the upper part of the deposit to 0.85kg/sq.m at the bottom.

From the permeability point of view it is important to notice the sandy and silty layers containing calcium carbonates at depths of 15.85, 21.50, 23.65 and 28m. These horizons de-fine shallow waters in the lake. Particularly important is the series of silt and sand layers with high content of microscopic shells, between 27.20-29.0m deep. All these materials have a permeability from ten to one hundred times larger than the volcanic clay deposit. From geological considerations these layers may be considered continuous since they appear in the same stratigraphic position in the subsoil in many other places in the heart of the city. Therefore, from the hydrau-lic point of view, for consolidation purposes, they may be considered as drainage surfaces within the clay mass. Com-pressibility curves for the volcanic high compressible clay deposits are illustrated in Fig. 4. (a).

The first hard deposit Tarango Sand I has a variable compac-tion, its water content varies from 25-70%. The upper part of the deposit, because of cementation with clay and calcium carbonates, has in the in situ state a higher strength; but the strength may be variable in the horizontal direction because of the erratic development of calcium carbonates and clay content. The cohesion may be as large as 0.4kg/sq.cm and the angle of internal friction as high as 36º.

The second lacustrine volcanic clay deposit corresponding to Tarango Clay I, has an almost constant water content of about 190% in its entire thickness. Compared with the up-per volcanic clay deposit the Atterberg limits are smaller. The silt and very fine sand content is larger and has less content of ostrocod shells and diatoms. The variations in liquid limit are form 260-108%. The unconfined compressive strength assumes minimum values of about 0.9kg/sq.cm in the up-per part of the deposit, Fig. 3. Compressibility curves of this volcanic clay are shown in Fig. 4(b).

The second hard deposit, Tarango Sand II, consists of a se-ries of alluvio-lacustrine strata of sand, silty and clayey silts with gravel and may be considered in a semi-compact state. The compressibility is low. The cohesion is zero for sand and silt stratifications and as large as 0.67kg/sq.cm in the clayey sediments. The angle of internal friction may reach values up to 45º.

Fig. 3 shows the water content profile from which may be seen distinctly the lacustrine bentonitic clay deposits. The first lacustrine volcanic clay deposit corresponding to Ta-cubaya Clay I-V, assumes a high water content that remains practically constant with depth and reaches a height of 350%.

Near the sand lenses the water content in the clay drops on account of higher content of coarser grains in the sediments. The large scattering of the water content appears to be be-cause of the transgression and regression of the sediments as the water level in the lake assumed different elevations. This fact may be recognized also by the variation in the Atterberg limits.

The liquid limit was encountered as high as 400% and as low as 260% regardless of depth, and the plasticity index between 264% and 110%. The unconfined compressive strength shows a large variation from 0.7-1.4kg/sq.cm.

Fig. 3. Subsoil profile.

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Fig. 4. Compressibility curves.

The second lacustrine clay deposit, Tarango Clay II, encoun-tered at 65m depth has a water content of 150%, liquid limit of 153% and plasticity index of 105%. Compressive strengths are as low as 1.65kg/sq.cm.

HYDRAULIC CONDITIONS

The investigation of the hydraulic conditions in the subsoil is extremely important in relation to the ground surface sub-sidence of the area in question and the value of the effective overburden pressures in the subsoil. To perform this inves-

Fig. 6. Compression of Tarango Clay I, because of weight of building.

Fig. 5. Consolidation properties, Tarango Clay I.

tigation piezometers were installed at different depths. The horizons selected to install the porous point of the piezom-eters were the most pervious strata at 48, 34, 28, 21, 16, 12, 8 and 2m depth. The curve marked B in Fig. 3 shows the ef-fective overburden pressure computed with the piezometric pressures encountered, and the curve marked A shows the effective pressures with static hydraulic conditions (as if all piezometric water level elevations would reach the water table found at 1.15m from the ground surface). The curve marked B shows that the effective pressures increased by the drop in piezometric pressures, because of downward water flow. The investigation demonstrates that there is a small drop in the piezometric water levels for piezometers installed at 28m depth or less, but the strong change in the piezomeric levels starts at 34m depth.

The semi-pervious layers at 28m appear to provide sufficient water to maintain, at present, the hydrostatic pressure prac-tically unchanged at this elevation. Therefore, an important downward hydraulic gradient is established only after 28m depth. The seepage forces have increased the effective pres-sures in the fifth layer of the upper clay deposit Tacubaya and in deposit Tarango Clay I, as shown in Fig. 3.

From this investigation it was concluded that the source of ground surface subsidence was mainly the compression of Tacubaya Clay V of the upper volcanic clay deposit and that of the second volcanic clay deposit, Tarango Clay I. Bench-marks 8T48 and 9T34 (see Fig. 9) installed at the site at 48m and 34m depth, respectively, show the quantitative values of the compression of these two clay deposits and of the total ground surface subsidence with respect to benchmark ABN49 installed at 49m depth in the Alameda Park, 280m away from the site, Fig.7.

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The values of mvl, mt, cv and Tva are obtained from consolida-tion tests. The average values of these mechanical proper-ties and the average increment of pressure are reported in Table 1, Fig. 5. The computed time compression curve of Tarango Clay I for a loading period tc = 0 months is shown as curve A in Fig. 6. However, the rate of settlement is gov-erned by the perimeter friction of the foundation against the upper subsoil deposits and therefore by the speed of settle-ment corresponding to the ground surface subsidence with respect to the point of the piles resting at 34m depth on the sand layer. Therefore, the rate of loading of deposits Tarango Clay I appears to be mucho smaller than the rate of load-ing corresponding to the construction period of the building. Calculations made to adjusto the observed settlement of the building with computed settlement demonstrate that the fit-ting of the observed curve with the computed curve marked B in Fig. 6, requires a loading period close to tc = 84 months.

The building will not emerge from the ground surface until the rate of compression of the above mentioned clay deposit is smaller than the rate of ground surface subsidence with respect to the 34m deep sand layer.

The plan and corss section of the foundation are shown in Fig. 2. The number of piles used is 361 and, under normal conditions, they carry a load of 33t/pile.

Several pile test performed at the site showed the elastic lim-it working conditions of the pile to be 90t and the maximum load necessary to force the pile into the sand stratum, 120t.

However, as the building emerges from the ground surface the compression of Tacubaya Clay V will create a negative friction on the piles because of the relative velocity resulting from the ground surface subsidence and the compression of Tarango Clay I.

The total negative friction acting on a pile may be estimated by means of the equation:

In which s is the unit shearing strength of the remoulded clay along the shaft of the pile. The following approximate value may be assigned to the start of shear flow:

( − ) =�

0h (9)

=2

3 0 8 (10)

= 0 = ratio of horizontal to vertical effective stress in the clay deposit.

s = angle of internal friction of remoulded clay.

�

�

ratio of horizontal to vertical effective stress in

the clay deposit.

( − ) =�

0h (9)

=2

3 0 8 (10)



�

�

The location of the benchmarks and reference points used in this investigation are shown in Fig. 8. From observations in the Alameda Park, illustrated in Fig. 9, it will be seen that starting in 1950 the rate of drop in piezometric water pres-sures has diminished and also the velocity of ground surface subsidence to about half of its value during the period 1949-1950. This phenomenon may be due to the suppression of part of the deep water supply wells in the central part of Mexico City.

FOUNDATION DESIGN

The foundation was designed with piles, covering an area of 1,004sq.m on the first hard deposit, Tarango Sand I, Fig. 3. This layer was selected to avoid excessively large negative friction on the piles and the emerging effect of the building from the surface of the ground; in contrast to a design using piles bearing on Tarango Sand II, which would cause the effects referred to aboce to be of an unacceptable magni-tude. Furthermore, the piles were more economical with a length to reach the first hard stratum. A safe average load of 1.2kg/sq.cm was assigned to the upper part of Tarango Sand I, taking into account the reduction of pressure because of excavation, the rigidity of the foundation structure and the distributing effect of the supporting sand layer itself.

The weight of the building is 2.10kg/sq.cm; therefore, to ob-tain an increment of pressure in Tarango Clay I that could be taken safely, it was necessary to support with uplift water pressure the balance foundation pressure of 1.0kg/sq.cm. Thus it was decided to place the foundation slab at a depth of 13.0m form the ground surface.

The probable settlement caused by the increment of load in the second clay deposit, Tarango Clay I, may be estimated using the following settlement equations, taking into consid-eration the secondary consolidation:

Primary consolidation:

Secondary consolidation:

In which:

= 1 + 2 (1)

1 = � 1( ) 0 < < (2)

1 = � ( ( )( ) + 1( ) ) < < (3)

2 = � ( −2.3

) < < + (4)

2 = � ( − −2.3

) + < 1 (5)

( ) = 1 −8

2� 1

(2 +1) 2− (2 +1) 2

2

4= �=0 (6)

1( ) = 1 −322

� 1

( 2 +1 ) 4 (1 −( 2 +1 ) 2 2

4 )= �=0 (7)

=2

4=

42 (8)

�

�

�

�

�

�

�

�

= 1 + 2 (1)

1 = � 1( ) 0 < < (2)

1 = � ( ( )( ) + 1( ) ) < < (3)

2 = � ( −2.3

) < < + (4)

2 = � ( − −2.3

) + < 1 (5)

( ) = 1 −8

2� 1

(2 +1) 2− (2 +1) 2

2

4= �=0 (6)

1( ) = 1 −322

� 1

( 2 +1 ) 4 (1 −( 2 +1 ) 2 2

4 )= �=0 (7)

=2

4=

42 (8)

�

�

�

�

�

�

�

�

= 1 + 2 (1)

1 = � 1( ) 0 < < (2)

1 = � ( ( )( ) + 1( ) ) < < (3)

2 = � ( −2.3

) < < + (4)

2 = � ( − −2.3

) + < 1 (5)

( ) = 1 −8

2� 1

(2 +1) 2− (2 +1) 2

2

4= �=0 (6)

1( ) = 1 −322

� 1

( 2 +1 ) 4 (1 −( 2 +1 ) 2 2

4 )= �=0 (7)

=2

4=

42 (8)

�

�

�

�

�

�

�

�

= 1 + 2 (1)

1 = � 1( ) 0 < < (2)

1 = � ( ( )( ) + 1( ) ) < < (3)

2 = � ( −2.3

) < < + (4)

2 = � ( − −2.3

) + < 1 (5)

( ) = 1 −8

2� 1

(2 +1) 2− (2 +1) 2

2

4= �=0 (6)

1( ) = 1 −322

� 1

( 2 +1 ) 4 (1 −( 2 +1 ) 2 2

4 )= �=0 (7)

=2

4=

42 (8)

�

�

�

�

�

�

�

�

= = rate of loading, considered constant during loading period tc

( − ) =�

0h (9)

=2

3 0 8 (10)



�

�

( − ) =�

0h (9)

=2

3 0 8 (10)



�

�

24


Fig. 7. General location of building and benchmarks.

The vertical effective pressure within a group of piles may be computed by the following equilibrium equation:

+ = 0 (11)

In which:

0 = ( ) =

= = 2.1 0

vertical effective pressure in the clay deposit not affected by reduction because of negative friction.

0 = ( ) =

= = 2.1 0

d = diameter of pile shaft

n = number of piles per unit area

Fig. 9. Surface subsidence with respect to ABN49.

Therefore, the value of the effective vertical pressure at depth z when negative friction is acting on the pile may be com-puted by the following expression:

= � 0 + 1� (12)

The value of po may be expressed by an approximate func-tion of z and knowing the boundary conditions, the value of C1 may be determined.

In the case of Tower Latino Americana, it was found that the centre piles may take an approximate load of 19t/pile be-cause of negative friction, the pile on the sides about 22.5t and the corner piles of the order of 27t. Therefore, when the building emerges from the ground surface the most heav-ily loaded piles will be those at the corners. However, the total load including the load induced by negative friction is well below the ultimate elastic load of 90t found from pile tests. The earthquake effect increases the load at the edges of the foundation to about 6t/pile. Therefore, the average coef-ficient of safety against piles point penetration in the sand is of the order of 2 and against elastic behaviour, 1.50.

EXCAVATION

The foundation design adopted (Fig. 2) called for a deep ex-cavation into the volcanic clay. Current practice in Mexico City for excavations up to 6m depth have shown that heave may be very important depending on stratigraphic condi-tions. A large heave may be observed when the excavation cuts into the lacustrine volcanic clay deposits. Therefore, in order to perform the excavation required for this building a special design was necessary to ensure the minimum pos-sible heave and disturbance in the clay deposit. On the other hand, it was undesirable to produce a large water table draw down in the neighbourhood of the excavation, because of the very large settlements that would be induced and con-sequent damage to the street and neighbouring buildings.

Fig. 8. Reference points at the site.

25


In order that the heave of the bottom of the excavation and settlement outside shoulg be unimportant it was theoreti-cally necessary to avoid a large change in the prevailing ef-fective stresses in the clay mass during the excavation pro-cess. Following this philosophy a special hydraulic system was designed. An accurate knowledge of the stratigraphical subsoil conditions, as explained before, was imperative in the design of such a system.

The area to be excavated was surrounded by a “Wakefield” type wood sheet pile to a depth of 16m. The wood sheet pile upon saturation swelled to form a practically impervious membrane impeding the entrance of water in the excavation and protecting from a strong draw down of the water table in the outside area surrounding the sheet pile. The pressure in the sand layers was maintained by injecting clean water under pressure in the subsoil by means of eight wells placed as shown in Fig. 10.

The injection wells were perforated at depths of 12, 16, 21 and 28m to feed water to the sand lenses located at these depths. The water table was maintained in the upper pervi-ous deposits with an absorption ditch provided with absorp-tion wells to a depth of 9m. The piezometric water levels and water table around the excavation could be maintained with a reduction in water levels that was not detrimental to the public utilities and old structures surrounding the build-ing under construction.

The heave because of excavation was avoided by producing a strong reduction in the piezometric water levels inside the wood sheet pile to keep effective pressures essentially the same, or greater, as excavation proceeded to a depth of 8m. This practice at the same time produced positive friction in the upper part of the piles previously driven from an excava-tion 2.5m deep from the ground surface.

The above mentioned phenomenon was created using four deep well water pumps installed to a depth of 35m, located as shown in Fig. 10. The water pumps were operated to re-duce the piezometric water levels inside the wood sheet pile diaphragm driven 16m deep. The water obtained from the wells in the interior of the sheet piling was injected under pressure in the injection wells in the exterior of the sheet pil-ing. When the hydraulic system, as already described, was

working under normal conditions excavation proceeded form 2.5m to 8m depth. Thereafter, trenches were excavated to construct the foundation beams. The reduction of piezo-metric water levels during the operation of the hydraulic system described are shown in Fig. 11, for piezometers in-stalled inside and outside the wood sheet pile respectively.

The corresponding piezometric water pressures for normal and minimum conditions during the performance of the hy-draulic system are plotted in Fig. 12.

The total pressures for various steps in the excavation are given in Fig. 13, for one point at the centre of the excava-tion enclosed by the sheet pile and another point 2m away from the sheet pile in the outside loaded area. From the total pressure, the piezometric water pressure readings have been subrtracted obtaining the effective pressures for the various cases.

The effective pressures with excavation to 2.5m depth inside the sheet pile are plotted in Fig. 13 (a), curve marked A. Curve marked B shows the effective vertical pressures with excavation to 8m depth and the maximum reduction of the inside group of poezometric levels as obtained while the in-terior hydraulic systems was working.

Outside the sheet pile the effective pressures are shown in Fig. 13 (b). Curve marked A shows the effective pressures with the 2.5m deep excavation inside the sheet pile and curve marked B with the excavation inside sheet pile to 8m depth and injection wells working outside sheet pile. In both cases of curves B, Fig. 13, the absorption ditch and absorption wells were working and represent the minimum piezometric water pressure conditions observed inside and outside the sheet pile during excavation respectively.

The application of the hydraulic system turned out to be a success, since the settlement of the ground surface outside the sheet pile caused by the deep seated compression of the clay deposits, Fig. 13 (b), did not affect the neighbouring buildings or public utilities. The upheaval of the bottom of the excavation did not take place since, during the excava-tion period, the upper part of the clay deposit was under an average increment of pressure of about 0.4kg/sq.cm, Fig. 13 (a), which introduced a positive friction load on the piles.

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P8 27.3cm/year Sanborn´s sidewalk

9T34 15.6cm/year at the site

8T48 6.5cm/year at the site

After the hydraulic system was suspended, Fig. 11, the pumping and injection wells were sealed with cement to re-establish hydraulic initial conditions.

In order to provide means to correct any tilting of the build-ing because of the non homogeneity in the compressibility of the volcanic clay deposits, injection wells were designed at the four corners of the foundation. At any one of these wells the pressure could be raised or lowered if necessary to produce an important difference in uplift water pressure at the corners of the building. Therefore, a counteracting tilting moment can be introduced that may help to force the build-ing back to its vertical position. This hydraulic system has not been in use, however, since the building has not shown any sign of tilting. The deep foundation design undoubtedly has contributed very effectively in absorbing any difference in compressibility properties of the volcanic clay deposit, Tarango Clay I, consolidating under the load of the building.

SETTLEMENT OBSERVATIONS

Settlement and piezometric observations have been careful-ly carried on by the engineering staff of La Latino Americana since the beginning of construction. The most representa-tive observations are reported in Figs 14 and 15 taken with reference to a fixed benchmark, ABN49, established in the Alameda Park at a depth of 49m.

Fig. 11. Piezometric water levels during excavation.

Fig. 10. Hydraulic system layout.

When excavation proceeded in 1949 the benchmarks at the site showed the following average settlements with respect to ABN49:

27


Fig. 12. Piezometric water pressures during excavation.

Therefore, the added compression of Tacubaya Clay V and Tarango Clay I at the site was 20.8cm/year, the compres-sion of Tarango Clay I, 9.1cm/year and the compression of Tacubaya Clay V, 11.7cm/year. During excavation and be-cause of load relief in Tarango Clay I the compression of this deposit stopped from November 1949 to November 1950 until the load of the building was large enough to start again the compression of this layer (Figs. 14 and 15), thus showing that at present Tarango Clay I is consolidating because of the load of the building. The rate of consolidation is governed by the rate of the ground surface subsidence. The positive friction acting against the foundation walls and piles holds the building against a faster settlement. This condition may continue until the rate of consolidation of Tarango Clay I is samller than the rate of ground surface subsidence with re-spect to the 34m sand layer when the positive friction will turn into negative friction.

Fig. 13. Vertical effective pressures before and during exca-vation.

Fig. 14. Settlement observations.

28


is this area. The settlement curve P-17 of Guardiola Building, Fig. 15, may be taken as the approximate origin for the ad-ditional compression of the Tarango Clay I deposit under the load of Tower Latino Americana, as shown in Fig. 16.

CONCLUSIONS

The foundation of Tower Latino Americana is behaving as predicted by the investigation of the foundation design. The rate of settlement of the building has been uniform and at present is essentially the same as that of the ground surface subsidence observed by reference point P8. From Fig. 16 it can be seen that from December 1950 to February 1953 the clay deposit supporting the building did not compress, although practically all the load of the building had been applied. The settlement is parallel to Guardiola Building on piles. After February 1953, the Tarango Clay I deposit started to compress on account of the load of the building that was gradually transferred to the point of the piles as the founda-tion was permitted to settle because of the compression of the upper clay deposits.

Fig. 16. Predictions for future settlement.

An attempt to estimate the future net settlement of the build-ing is shown in Fig. 16, using computed settlement curves from Fig. 6, for loading periods tc = 0 and tc = 84 months. The origin of compression of the lower clay deposit Tarango Clay I was taken approximately in February 1953. The ob-served settlement lies between the computed curves. There-fore, the lower clay deposit supporting the building still has

The settlement of benchmark 9T34 at the site compared with the columns of the building is shown in Fig. 14, demonstrat-ing that there has been no penetration of the piles in the so called hard layer Tarango Sand I at 34m depth. The above mentioned philosophy assumed during design concerning the behaviour of this foundation is therefore confirmed.

Fig. 15. Settlement observations.

Figs. 14 and 15 show the settlement of other reference points with respect to ABN49 fixed benchmark. It may be noticed that in general the area surrounding the building has had a fairly uniform surface subsidence. A reference point P11 on the Palace of Fine Arts with weight of 1.2kg/sq.cm (Fig. 9) shows that this building is not settling any more with respect to the Alameda Park unloaded areas. However, the area west of San Juan de Letrán comprising the Alameda Park and Pal-ace of Fine Arts is settling with respect to the La Traza area east of San Juan de Letrán. The clay deposit under La Traza area, heavily loaded since the 16th century, is less compress-ible than those outside. This fact may be observed in Figs. 9 and 14 from surface reference points P8 and ABN3.

Building Guardiola across the street is a twelve storey build-ing constructed in 1940 on 1,156 wood piles with an av-erage load of 7tons/pile. The foundation and basement are placed in an 11m deep excavation; therefore, it may be considered that the movement of Guardiola Building with respect to ABN49 benchmark, as well as the movement of this building relative to the ground surface, may be consid-ered representative of the ground surface subsidence phe-nomenon and of the normal compression of Tarango Clay I

29


to compress theoretically, in 6 years, an estimated value of 12cm. On the other hand, extrapolation appears to indicate that the building will start to emerge slightly form the ground surface within the next 2 years.

However, although in the future the building may emerge from the ground surface because of the ground surface sub-sidence produced by the compression of Tacubaya Clay V, the ground floor resting on movable supports may be lowered as required to follow the sidewalks al the building.

Provisions in Mexico City are under way to reduce the rate of fall of the piezometric water levels. One item has been to stop pumping from water wells in the heart of the city. The ef-fect may be already noticed by observations made at the Cen-tral Park and also at the building site. Another item has been to drill absorption wells in open areas to inject clean water. However, this measure is still in observation. Apparently in some places wells have not been properly sealed in the upper part of the clay deposit; thus they serve also to drain the upper part of this deposit above the 28m depth. This practice, if con-tinued, may create a strong reduction of piezometric water levels in the upper part of the clay deposits and consequently a large compression of them.

Already this facto ahs been observed by the Author in several places adjoining injection wells. At the site of Tower Latino Americana the drop is noticeable already in the 28m deep piezometer.

The maximum limiting condition would be when piezometric water levels in piezometer 9P34 have dropped to a depth of 33m and at a rate of 0.54m/year shown by this piezometer. This may take place within the next 30 years.

Observations plotted in Figs. 14 and 15 show that with respect to the Alameda Park benchmark ABN49 the rate of settlement taking place in the last 2 years has had the following value:

Ground surface P8 12.9cm/year

Tarango Sand I Guardiola 9.7cm/year

Tarango Sand II 8T48 2.4cm/year

Therefore, the compression of Tacubaya Clay V is at present only 3.2cm/year and Tarango Clay I is compressing at the rate of 7.3cm/year.

Assuming that conditions will remain as they are observed to day, then in the next 30 years the building may emerge form the ground surface roughly 100cm, On the other hand, it will be seen from settlement observations since 1949, that there is the tendency to reduce the rate of drop in the piezometric wa-ter levels and correspondingly the rate of compression of the high compressibly volcanic clay deposits (Figs. 14 and 15). If this favourable situation continues, then the differential settle-ment between building and ground surface will be smaller than the above mentioned estimated value.

AKNOWLEDGMENTS

The pile driving, excavation and construction of the founda-tion was under the direction of Mr. Adolfo Zeevaert, Civil En-gineer, Chief Engineer of La Latino Americana. The consult-ing engineering during construction, design of the foundation structure and the soil mechanics investigation were performed by the Author. The Author wishes to extend his appreciation to his co-workers: Mr. H. Vogel, Civil Engineer for laboratory work; to Mr. Heriberto Izquierdo, Civil Engineer, who was di-rectly in charge of the calculation of the foundation structure; to Mr. Jaime de la Peza for preparation of figures and compu-tations included in this Paper; and to the staff of the engineer-ing department of La Latino Americana for careful settlement and piezometric water level observations. Without this infor-mation the behaviour of the foundations of the building could not have been estimated and controlled during construction.

The Author wishes also to extend his appreciation to the Life Insurance Company, La Latino Americana, for all the efforts this company made toward the solution of this interesting foundation problem, even though the early investigations appeared to be only academic value.Buisman, A.S.K., 1941. “Grondmechanica” (“Ground mechanics”). Waltman, Delft.

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Construcción de la Torre Latinoamericana.

*Esta sección se basa en las siguientes referencias:Karina Velasco. “Cumple 50 años la Torre Latinoamericana, obra ejemplar de la ingeniería mexicana e icono de la capital por décadas”. Periódico la Crónica de Hoy, 29 de Abril 2006. (http://www.cronica.com.mx/nota.php?idc=238562)

zeevwolff. “Construcción de la Torre Latinoamericana”. Página electrónica, June 16th 2006. (http://www.zeevwolff.tripod.com/Torre-Latinoamerican/)

TORRE LATINOAMERICANA* (Anecdotario)

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La construcción estuvo a cargo del arquitecto Augusto Álvarez y de los ingenieros Leonardo y Adolfo Zeevaert, mexicanos los tres. Tuvieron la consultoría de Dr. Nathan Newmark, cientí-fico de amplia experiencia.

La Latino tiene estructura de acero y las losas de los entrepisos son de concreto reforzado. Si se toma en cuenta el peculiar subsuelo de la ciudad (arcilla saturada de alta compresibili-dad) y que la torre se ubica en una zona de alta sismisidad, su construcción representó todo un reto para la ingeniería civil mexicana.

Adolfo Ernesto Zeevaert Wiechers(1920-2003)

Leonardo Zeevaert Wiechers(1914-2010)

Boceto de la torre Latinoamericana.


A poco más de un año de su apertura, el edi-ficio pasó su primera prueba de fuego al salir sin daños importantes del sismo de 1957, cuan-do se cayó el Ángel de la Independencia. Otra prueba, más severa, ocurrió en 1985. Cuenta Fernando Amerlinck, el director de la inmobi-liaria que administra La Latino, que aquel día de septiembre, Adolfo Zeevaert ya estaba en su despacho del piso 25 cuando el suelo empezó a moverse. A través de los ventanales de la cara surponiente el ingeniero pudo observar cómo se derrumbaban algunos edificios del Eje Cen-tral y por la fachada norte constató los daños en Tlatelolco. El Centro se vio envuelto en una nube de polvo. La torre, sin embargo, no sufrió daños. Se revisaron los remaches de las juntas de la estructura y de los dos mil remaches revi-sados ninguno presentó defecto.

Durante varios años La Latino tuvo un alto por-centaje de ocupación. En este sitio tenían sus oficinas compañías de seguros, bancos, esta-ciones de radio, empresas farmacéuticas, de-pendencias del INBA y algunos personajes de la vida pública, como Alfonso Gaona, el em-presario de la Plaza México. Pero con el tiem-po, los negocios se han desplazado hacia el Paseo de la Reforma, Insurgentes Sur y Polanco.

En cuanto a los galardones que ha recibido La Latino está el premio de la Asociación Ame-ricana de Construcción e Ingeniería, como el edificio más alto que ha soportado una enorme fuerza sísmica (sismo de 1957).

www.smms.org.mx [email protected]

SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA, A. C.

VALLE DE BRAVO No. 19, Col. VERGEL DE COYOACÁN

c. p. 14340, MÉXICO, D. F. Tel. 5677-3730 Fax 5679-3676

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