Este documento describe la estabilidad de las excavaciones en las arcillas del Valle de México utilizando la teoría de las líneas características. Explica que las arcillas del valle se comportan como materiales puramente cohesivos y que la teoría es aplicable. Luego analiza la estabilidad a largo plazo de taludes, la influencia de métodos constructivos en la estabilidad del fondo de excavaciones, y la influencia de la geometría en la estabilidad del frente de túneles.

1. i~hM
LINEAS CARACTERISTICAS Y ESTABILIDAD DE LAS EXCAVACIONES
EN LAS ARCILLAS DEL VALLE DE MEXICO
JESUS ALBERRO A.
INTRODUCCION
El crecimiento de la Ciudad de México ha generado la ingente necesidad
de construir una infraestructura de transporte sea de pasajeros, sea
de aguas potable 6 negra. Estas obras (metro, drenes, colectores, inter
ceptores, etc...) han sido alojadas en excavaciones superficiales 6 pro-
fundas, con mtodos constructivos cuyas variantes inciden en su inestabi
lidad potencial. Se pretende, en esta breve exposici6n, analizar la es-
tabilidad de estas excavaciones, tomando en cuenta las peculiaridades
del comportamiento mecnico de las arcillas del Valle de M6xico. En par
ticular y a la luz de la teoria de las lineas características, se aborda
el tema de la estabilidad a largo plazo de los taludes, la influencia de
los métodos constructivos en la estabilidad del fondo de excavaciones su
perficiales ademadas y la influencia de la geometría en la estabilidad
del frente de t6neles excavados con escudo.
EL CONCEPTO DE LINEAS CARACTERISTICAS
Se considera una masa de suelo homogéneo y puramente cohesivo, 6 que
a corto plazo se comporta como tal, en estado generalizado de falla pls
tica.
Existe, en tal caso, dos superficies que en problemas bidimensionales se
reducen a dos lineas, denominadas lineas características, tales que en
W.

2. todos sus puntos los esfuerzos satisfagan simultneamente la condici6n
de falla. Por tratarse de un material puramente cohesivo, tal condi--
ci6n de falla es
o1 - 03 = 2c (1)
siendo o, y 03, los esfuerzos principales mayor y menor respectivamen
te. Esta expresin (1) se cumple continuamente en puntos infinitamen-
te cercanos a las superficies de falla y a ambos lados de ellas.
En un punto A (fig 1) de la masa en estado de falla pasan dos lineas
características designadas como Si y S2, en que Si forma un ángulo de
+450 con la direcci6n del esfuerzo principal mayor. Por ser el mate-
rial puramente cohesivo, las lineas características son perpendiculares
entre si e inclinadas a 450 respecto a las direcciones de los esfuerzos
principales.
El equilibrio del elemento ABCD, de peso volurntrico y, y limitado por
las dos familias de lineas Si y S2 exige que
n1
+ =0
(2)
t3 gn2
+ = - y
siendo ni, n2 y t3 los trmjnos del tensor esfuerzo en el sistema O x z.
Introduciendo en (2) las relaciones bien conocidas
0 + 03 Oi - 03
2
+
2 sen2a=p+csen2a
Oi + 03 0 - 03
n=
2 2sen2a=p-csen2a (3)

3. cos 2ct
t 3 = - ( o - (53)
2
= - c cos 2o
G + G
en que P =
2 y c, es el angulo formado por la tangente a la curva
S1 con el eje O x, resulta
22 ga+ 2 c cas 2a—+ 2 c sen 2ct—= O
(4)
22 -2 c cos 2x—+ 2 c sen 2c:x—= - y
Multiplicando la primera de las ecuaciones (4) por dx y la segunda por
dz, y sumando airtbas expresiones se obtienen a lo largo de una linea cua
lesquiera: (5)
Bc
dP + 2 c - (cos 2ct dx + sen 2o dz)+ 2 c -Da (sen 2ct dx - cos 2a dz) = - ydzdx dz
A lo largo de las lineas características S1 y S2 (fig 1) se cuenta ade-
ms con las relaciones
dz
- - tgct a lo largo de S1
dx
dz - - tgo
--- a lo largo de S2dx -
Por lo que, sustituyendo (6) en (5) se obtiene finalmente las ecuaciones
dP + 2c dc = - ydz, a lo largo de S1 (7)
y dP - 2c da = - ydz, a lo largo de S2 (8)

4. Las ecuaciones (7) y (8) constituyen, de hecho, una aplicaci6n de las
ecuaciones generales de Jaky (ref 1) al caso de materiales puramente
cohesivos. Nabor Carrillo (ref 2) y Jean Mandel (ref 3) demostraron
simultaneamente y en forma independiente estas mismas ecuaciones.
Nabor Carrillo recalce también que las ecuaciones (7) y (8) son inte-
grables, aun sin conocer al detalle la forma que adopta la superficie
de falla. Basta con conocer los estados de esfuerzos en dos puntos
A y B de la superficie de falla S1, para escribir
p -p +2c(a cA B A - B = - y ( z - z ) ( 9)A B
o procediendo idénticamente a lo largo de S2, entre los puntos C y D
P - P - 2c
C D ( a C - aD) = - y (z - zD) (10)
Ademas, se demuestra que en el plano x z la deformaci6n se efectua
sin variaci6n de volumen y que las direcciones de S1 y S2 corresponden
a las direcciones de extensién nula o sea son lineas de deslizamiento.
Con el prop6sito de ampliar los resultados obtenidos con este enfoque
por Nabor Carrillo, se utilizarén repetidamente las ecuaciones (9) y
(10) en los incisos subsiguientes. Conviene, sin embargo, antes de
proceder a tales aplicaciones mencionar algunas caracter5'sticas del
comportamiento mecnico de las arcillas del Valle de México.
3. ALGUNOS ASPECTOS DEL COMPORTAMIENTO MECANICO DE LAS ARCILLAS DEL
VALLE DE MEXICO
Para poder aplicar el método de las lineas caractersticas a problemas
de estabilidad a corto y largo plazo de las excavaciones efectuadas en
el Valle de México, resulta necesario que las arcillas involucradas
cumplan con las hip6tesis del método en cuanto a propiedades mecénicas
que fundamentalmente son:

5. El material es puramente cohesivo.
Durante la falla, la variaci6n del volumen del material
es nula.
En lo referente a la hip6tesis 1), se ha podido demostrar con base en
numerosas pruebas de laboratorio (ref 4) que las arcillas del Valle de
México se comportan, a corto y largo plazo, como materiales 1)ufa1ente
cohesivos, cuya cohesi6n disminuye con el tiempo. La disminuci6n de
la cohesi6n puede asociarse con un cambio a largo plazo de la orienta-
ci6n de las particulas constitutivas de la arcilla y es del orden de
30% como mgximo (ref 4).
Ademgs, tomando en cuenta que las arcillas del Valle de México son ma-
teriales saturados y poco permeables la condicin 2) se cumple satis-
factoriamente. Siendo la falla rpida el material ni expulsa ni absor
be agua durante la etapa de falla.
En estas condiciones son plenamente aplicables las ecuaciones (9) y
(10) al caso de las excavaciones en el Valle de México.
4. ESTABILIDAD A LARGO PLAZO DE LOS TALUDES DE LAS EXCAVACIONES
En los taludes de excavaciones se genera un esfuerzo de tensi6n hori-
zontal en la parte superior de la masa del suelo y un esfuerzo de com-
presi6n en su pie. Suponiendo que el pie del talud esta constituido
por una transici6n suave entre las rectas que conforman el fondo de la
excavaci6n y el talud (fig 2-a), la dirección del esfuerzo principal
mayor en este punto es la de la bisectriz del angulo menor formado por
ambas rectas.
Consecuentementç, la linea característica S1 (fig 2) que ha de formar
un angulo de + con el esfuerzo principal mayor en cada uno de sus
puntos, de acuerdo con lo expuesto en el inciso 2, parte del punto A

6. con un ángulo de + - respecto a la vertical y varia de inclinaci6n en
el punto B, de acuerdo con la pendiente 0 del talud (figs 2-b, 2-c y
2-d).
Los valores de P A' B'A ' B' zA y ZB se anotan en la figura 2 para
cada caso considerado y el resultado de aplicar la f6rmula (9) es, en
general (caso d)
yh =(2 + Tí -
c
Al variar 3 se obtienen los resultados clgsicos:
(2 Ir
c
+-), para
c
Definiendo el coeficiente de estabilidad N , como
c
Nc = (2+lT-)
el factor de seguridad contra falla de pie, F. S, de un talud esta da-
do por:
Nc C
F.S =
yh
Cabe señalar que se ha demostrado que el coeficiente de estabilidad
Nc r obtenido mediante la teoria de las lineas características, no de--
pende de la ausencia o presencia de grietas de tensi6n en la parte supe
rior del talud (ref 2). Por tanto las fallas a largo plazo no deben
asociarse con la generaci6n de grietas de tensi6n sino con una disminu-
ci6n de la cohesi6n del material.

7. Asi pues, N
C
depende s6lo de la pendiente del talud y el factor de se-
guridad a largo plazo, (F.S)L, del talud es proporcional a su factor
de seguridad a corto plazo, (F.S.)
Co
(F.S) = (F.S)L c
co
designando por C o y C las cohesiones a corto y largo plazo respectiva
mente. Tomando en cuenta (ref 4) que
Co '' 1.5 C.
resulta que para que (F.S)L sea por lo menos igual a uno, y por tanto
no se presente falla a largo plazo, es necesario que (F.S)
c sea igual,
por lo menos a 1.5.
La figura 3 muestra la comprobaci6n de esta conclusi6n, para el caso
de numerosos taludes excavados en las arcillas del Valle de México
(refs 5, 6, 7, 8, y 9). Conviene ademas recordar que el Gran Canal de
Desagüe del Valle de México se inaugur6 en 1895 con taludes de pendien
te 1 a 1. Las numerosas fallas registradas a partir de entonces, han
reducido la pendiente de los taludes hasta alcanzar, hoy dia, valores
comprendidos entre 2 a 1 y 3 a 1.
5. ESTABILIDAD DEL FONDO DE LAS EXCAVACIONES Y EFECTOS CONSTRUCTIVOS
Se acostumbra analizar la estabilidad del fondo de las excavaciones
ademadas, utilizando la regla semi-emprica propuesta para tal caso
por Bjerrum y Eide (ref lO) en la que se proporciona los valores del
coeficiente de estabilidad Nc , para diferentes valores de las relacio
nes profundidad/ancho, h/B, y ancho/largo, B/L (fig 4). Si bien la
variaci6n del coeficiente Nc con la variable B/L se entiende claramen
te, al tomar en cuenta que cuando B/L es igual a 1 el problema es tri

8. dimensional mientras que cuando B/L es igual a 0.2 o menos resulta bi
dimensional, la causa de la variaci5n de N. con el parinetro h/B es
discutible. Las discrepancias te6ricas al respecto entre Terzaghi,
Tschebotarioff y Bjerrum y Eide (ref 11, l2y10) son significativas
de esta situacj6n.
De hecho, la teoría de las caracterfstjcas, aplicada a este caso, mues
tra que el factor fundamental de variaci6n de W c , para problemas bidi-
mensionales, es el estado de esfuerzos creado en el contorno de la
excavaci6n por las precargas en los puntales del ademe y las descar-
gas generadas por la excavaci6n. Estos estados de esfuerzos pueden
analizarse tomando en consideracj5n tres ejemplos.
Excavacj6n sin ademe o con ademado insuficiente
En la practica no se adema una excavaci6n cuando, por ejemplo, la rela
cian 11 de profundidad a ancho es pequeña. En tal caso se generan esfuer
zos de tensi6n en la parte superior de la masa y de compresi6n en su
parte inferior. La linea de deslizamiento S1 se presenta tal y como apa
rece en la figura 5a. Aplicando en este caso la ecuaci5n (9) se obtiene
yh = ( Tr + 2)c = 5.14c
De acuerdo con la geometria de S1 el punto A, origen de la linea de
deslizamiento, queda localizado una distancia 1 del talud de la
excavaci6n superior a h.
Excavaci5n apuntalada y precargada en toda su altura
Es practica común, por haber resultado empíricamente benéfica, precar
gar los puntales de la excavacjúrj. En tal caso, el desplazamiento
del ademe se efectua hacia la masa de arcilla y se generan esfuerzos
de compresiún en la parte superior de la masa de suelo y de tensiún

9. en el fondo de la excavaci6n. Ademgs si h/B es grande la descarga ver
tical por remoci6n del material, incrementa la magnitud de la zona de
tensj5n en la parte inferior de la excavacj6n. En tal caso, la linea
de deslizamiento s 1 se presenta tal y como aparece en la figura 5-b.
Aplicando a este caso la ecuaci6n (9), se obtiene:
yh = (3n - 2)c = 7.42c
El punto A, inici6 del deslizamiento, queda muy cercano a la pared de
la excavacj5n, independientemente de la profundidad de la misma.
5-c. Excavaci6n parcialmente ademada o precargada
Se presentan, a veces, situaciones tales como las siguientes:
La precarga del ademe en su parte inferior es insuficiente,ocasjo
nando un "pateo" del muro de contencj6n.
Por razones constructivas el 6ltimo puntal se deja demasiado distan
te del fondo de la excavaci6n, 6
Durante la remoci6n del material se elimina por error la acci6n
de los puntales inferiores.
En todos estos casos, se generan esfuerzos de compresi6n horizontales
tanto en la parte inferior de la excavacj6n como en su parte superior
y el correspondiente coeficiente de estabilidad, N, resulta igual a
6.28 (fig 5c). El punto A de la linea S1 se localiza en la inmediata
vecindad del talud.
5-d. Conclusiones
Los tres casos mencionados señalan que la variaci6n del coeficiente de
estabilidad N, para problemas bidimensionales, esta directamente rela

10. cionada con los métodos constructivos mgs que con la geometria de la
secci6n de la excavaci6n y subrayan la importancia de una buena selec
ci6n del proceso constructivo. Para problemas tridimensionales el
incremento de Nc es del orden de 20%, por lo que puede construirse la
figura 6, representativa de los resultados obtenidos para los casos bi
y tridimensionales.
Al comparar las figuras 4 y 6, se aprecia claramente que aiín cuando
los valores de Nc obtenidos considerando uinicaxnente la geometria (fig
4) o tomando en cuenta los procedimientos constructivos (fig 6) son si
milares, la causa de tal variaci6n en los valores de N c son muy dife-
rentes. Esto implica que, ain cuando el coeficiente de estabilidad N c
determinado con base en parmetros geométricos proporcione un factor
de seguridad superior a 1, puede ocurrir la falla si el procedimiento
de ademado y apuntalamiento no es correcto (pateo del muro, precarga
insuficiente en la parte superior de la excavación etc ... ) No es ex-
traño en esas condiciones que en el Valle de Mgxico, gran nilmero de
las fallas de fondo hayan ocurrido en excavaciones protegidas por ta-
blestacas metgiicas relativamente flexibles (ref 13, 14, 15)
Resulta ademgs fundamental asegurarse que, a6n en condiciones des-
favorables de temperatura ambiental (temperaturas bajas durante la no-
che) las cargas que transmiten los puntales al ademe son suficientes
para mantener un factor de seguridad superior a uno y evitar la falla
de fondo por este motivo.
Finalmente conviene subrayar que, de acuerdo con lo señalado en el
inciso 3, se requiere contar con un factor de seguridad a corto plazo
de 1.5 para evitar las fallas de fondo en excavaciones perennes. Este
resultado implica que la velocidad de construcci6n y de cierre de la
excavaci6n es un factor constructivo muy importante.

11. 6. ESTABILIDAD DEL FRENTE DE UN TUNEL
Las condiciones de falla en el frente de un tilnel construido en arcilla
pueden analizarse recurriendo a la teoria de las lineas caracteristicas.
Si se considera una secci6n longitudinal del tonel es posible analizar
la plastificaci6n en la cercania del frente para condiciones de deforma
ci6n plana, a reserva de corregir los resultados obtenidos para tomar
en cuenta el carácter tridimensional del fen6meno.
Er1 la figura 7 se han representado en forma esquemtica las lineas de
deslizamiento superior S2, e inferior S1 que delimitan la zona de falla
en la proximidad del frente del ttínel.
Aplicando a las lineas s 1 y S2 las ecuaciones (9) y (10) se obtiene
con la simbologa definida en la figura 7:
:yJi — (Qa - q) = !r + 2cS
c
yh - (Oa - q) =
YD - 26'
c c
de donde - -( + 5) (11)2c 2
En la figura 8 se presenta la red de características construidas respe
tando la condicion (11) para D = 7m y valores de h
variables, siendo h
la profundidad del piso del túnel y D su digmetro. A partir de estas
figuras se determin6 los valores de 5 para cada relaciún , y el corres
pondiente valor del coeficiente de estabilidad bidimensional Ncb*
Ncb = ir + 26
que se presenta en la tabla 1.

12. TABLA 1
h/D 6 N
cb Nt
1.5 0 3.14 3.77
2.0 17 0 3.73 4.48
2.2 21 0 3.87 4.64
3.0 34 0 4.33 5.20
3.8 45 0 4.71 5.65
h profundidad del piso del tine1
D diinetro del ttne1
Ncb : coeficiente de estabilidad bidimensjonal
Nt coeficiente de estabilidad tridimensional
Para pasar al caso tridimensional se utiliz5 un factor de correcci5n
de 1.20 que permite, en este tipo de problemas,pasar del caso bidimen-
sional al tridimensional. Tomando en cuenta este factor de corrección,
se obtuvieron los valores del coeficiente de estabilidad tridimensio-
nal, Nt (tabla 1) cuya variaci6n se presenta en la figura 9. En esta
misma figura se marcaron los puntos representativos de pruebas efectua
das en modelos (ref 15) y los correspondientes a los casos reales de
tilneles excavados en la Ciudad de Mgxico (ref 16 y 17).
Este conjunto de datos permite afirmar que con la teoria de las lineas
características se representan adecuadamente las condiciones de equili
brio del frente de un tiinel. N6tese que para valores pequeños de
el coeficiente de estabilidad N c t disminuye y alcanza magnitudes sensi
blemente inferiores al valor de 4.5 usualmente aceptado para las arci-
llas del Valle. Este resultado deberá obviamente tomarse en cuenta al
realizar tilneles con relaciones h/D inferiores a las de los tineles
existentes (por ejemplo para futuras estaciones del metro). En tal ca
so, para asegurar la estabilidad del frente sera necesario aumentar la

13. presi6n 0a del lodo en la cmara frontal del escudo en tal forma que
yh - (9 a - q)
c < N ()
si la construcci6n es rpida y
yh - °a - q)
c
Nt (h3)
1.5
en caso de que el frente quede abierto mucho tiempo.
7. CONCLUSIONES
A la luz de la teoria de las caracterstjcas resulta factible analizar
algunos aspectos dela estabilidad de las excavaciones superficiales y
profundas en las arcillas del Valle de México, a corto y largo plazo.
Se ha podido demostrar que:
La falla a larqo plazo en excavaciones se debe a una reducci6n de
la cohesi6n de la arcilla y no a un agrietamiento de la masa invo-
lucrada. Un talud con factor de seguridad a corto plazo superior
o igual a 1.5 es estable a largo plazo.
El coeficiente de estabilidad del fondo de una excavacin se rela
ciona directamente con los procesos constructivos utilizados y en
particular con la magnitud y distribuci6n de la precarga en los
puntales.
Se puede establecer la magnitud del coeficiente de estabilidad de
un frente de tinel excavado con escudo, al variar la relaci6n de

14. profundidad a dimetro del tinel, y determinar la presión de lodo
en la cmara frontal del escudo necesaria para asegurar el equilibrio.
Los ejemplos de fallas ocurridas en taludes, fondo de excavaci6n o fren
tes de tineles excavados en la arcilla del Valle de México y presenta-
dos en este trabajo, parecen confirmar la bondad de los anlisis te6ri
cos efectuados mediante la teoria de las lineas caracterstjcas.

15. REFERENC lAS
Jaky, J (1936) "Stability of Earth Siopes" Proceedinqs of the First
International Conf. Qn Soil Mech and Found Eng. Vol.
2, pp 200-207.
Carrillo, N (1942) "Investigations Qn Stability of Siopes and
Foundations", Ph. D. thesis, Harvard.
Mandel, J (1942) "Equilibre par tranches planes des solides al la
limite d'&oulement" These de Doctorat. Louis Jean,
Gap.
Alberro, J (1979) "Stabilité 1 long terme des excavations dans la
Ville de México" Simposio Internacional de Mec. de
Suelos. Oaxaca, Vol. 1, pp 125-145.
S. Marsal, R, Mazan M (1969) "El subsuelo de la Ciudad de México"
Univ. Nac. Aut. de México, p 80.
Santoyo, E, Zonana, J (1968) "Comportamiento de una excavaci6n dr-
gada en el Vaso de Texcoco" Informe del Instituto de
Ingeniería UNAM a Proyecto Texcoco. Mgxico.
J.J. Haneil, R. Murillo (1977) "Construcci6ri de drenes profundos
de gran longitud en suelos muy blandos" Memorias del
X Congreso Nacional de IngenierTa Civil, México.
Alberro, J. Resencliz, D (1967) "Memorando Técnico No. 5 "Instituto
de Ingenier5a, UNAN, a Sistema de Transporte Colecti
yo Metro.

16. A Metro Ignacio Zaragoza
• Conal Est. de Derivocion
o Cupi
£ Prueba de drogado Texcoco
-Prihr, in ci+ 'eneral de Texcoco
(F.S
0 20 40 60 80 100
dios
Fig 3 Tiempo de vida de taludes en funck5n del factor
de seguridad a corto plazo (F.S)c
iWJU
Ih
8
F.SrNc C
yh+q
h profundidad de lo excovacio'n
B ancho de la excavacioi
L longitud de la excovocio'n
q sobrecargo superficial
c cohesio'n de la arcillo
y densidad de lo arcillo
Nc coeficiente de estabilidad
F.S factor de seguridad
Nc
8
7
6
5
4
1 2 3 4 5 6
h /8
Fig 4 Estabilidad del fondo de una excavaci6n

17. .lT
2
Fig 1 Red de lineas caracteristicas
(b)
1A
(o)
Condiciones en el pie del talud
Ir
(c)
-4-
(d)
¡3 cualquiera
ív
13
2
Dirección del esfuerzo principal máximo
Coso PA P9 aA a8 ZA Za P4- F' 4- 2C (GA- a8) =-Y(zA - iB)
b -c +C --- O h O yh:(-f+2)C
C -C +C
f +f h O
d c + c T42
h O- yh:C(2+ir-/3)
Fig 2 Estabilidad de taludes

18. a) b)
Sin ademe Ademe precarqado en toda su altura
A
l>h
1 > 0
Direccio'n del esfuerzo principal máximo
c)
Aderneprecargado en la parte superior
1 > 0
Caso PA P8 aA aB ZA Z6 PA - PB+2c(aA- ae) - y(zA - zB)
a -c c - 7T/4 +7r/4 h O yh(7+2)c5I4c
b c -c -37774 +37T/4 h O yh(37T-2)c7.42c
c c c -37T/4 +7r/4 h O y'h27Tc 6.28c
Fig 5 Falta de fondo de una excavacio'n

19. lo
Nc
8
6
4
Ademe sin Ademe parcialmente Ademe totalmente Condiciones
precarga precargado precargado constructivas
Fig 6 Coeficiente de estabilidad y condiciones constructivas-
Falta de fondo de una excavación
z
Dlreccl6n del esfuerzo principal mdximo
Línea PA F aA a9 z 4 79 AR + 2C (aA_aB):_y(zA_zB)
S 1 q + c o--l-c -•
4
.71+8
4
h O y h_( a _ q ):(7T+2)C
Línea PA PC aA ac ZA Zc PA- PB-2 c(aA- aC) :_Y(ZA zc)
S2 q+c 00+C
4
-11 -8'4
h D yh_(o-0 q):yD_2
q Sobrecargo ea superficie C Profundidad del techo del linel
S1 S2 Lineas característicos h Profundidad del piso del túnel
a Presión en el frente del tiiriel 8 Angulas variables en función de
D Diámetro del túnel
Fig 7 Condiciones consideradas a lo largo de las lineas características
Estabilidad del frente de un túnel

20. Fig 8 Redes de características en el frente de un tinel

21. 7
6
5
4
2
1 ,i•'
F.S1 rNct
1 - - -
-
F.S1
• Folia del frente
O Problemas menores
x Sin problema
yh - (a-q)
c
8
2 3 4
h
D
Fg 9 Comparación entre los valores tedricos de Nt y los de casos reales
Estabilidad del frente de un túnel excavado con escudo

22. LINEAS CARACTERISTICAS Y ESTABILIDAD DE LAS EXCAVACIONES EN
LAS ARCILLAS DEL VALLE DE MEXICO
Jesus Alberro A.
Re sumen
El crecimiento de la Ciudad de México ha generado la in
gente necesidad de construir una infraestructura de transpor-
te, sea de pasajeros, sea de aguas potable ó negra. Estas o-
bras (metro, drenes, colectores, interceptores etc ... ) han si
do alojadas en excavaciones superficiales ó profundas, con rné
todos constructivos cuyas variantes inciden en su inestabili-
dad potencial. Se pretende en esta breve exposición, analizar
la estabilidad de estas excavaciones, tomando en cuenta las
peculiaridades del comportamiento mecánico de las arcillas del
Valle de México.
A la luz de la teoria de las características se demues-
tra en particular, que: 1) la falla a largo plazo en excava--
ciones se debe a una reducción de la cohesión de la arcilla y
no a un agrietamiento de la masa involucrada. Un talud con -
factor de seguridad a corto plazo igual ó superior a 1.5 es -
estable a largo plazo.
El coeficiente de estabilidad del fondo de una exca-
vación depende esencial y directamente de la magnitud de la -
precarga en los puntuales del ademe. La relación de profundi-
dad a ancho de la excavación no es el parametro fundamental.
Se puede determinar la magnitud del coeficiente de -
estabilidad de un frente de túnel excavado con escudo al va-
riar la relación de profundidad a diametro del túnel y deter-
minar la presión de lodo en la cámara frontal del escudo nece
sano, para asegurar el equilibrio.

23. Los ejemplos de fallas ocurridas en taludes, fondo de
excavaci6n o frentes de ttneles excavados en la arcilla del
Valle de México y presentados en este trabajo, parecen con-
firmar la bondad de los análisis te6ricos efectuados median
te la teoria de las lineas características.
rAMI