10. estudios de suelos para diseÑos hidrÁulicos · 2015-02-24 · contrato idu 334/2000...

CONTRATO IDU 334/2000 cQ~$,.o.li!c~'OJ MARZO DE 2003i¡tQNCE 1.)& LEÓN, '{ A.S,QCJAQQS:·S•.A" ES;TUDIQS lSCN1C.0.S. S ..A CÓDIGO IGI37-121-01-RO

10. ESTUDIOS DE SUELOS PARA DISEÑOS HIDRÁULICOS

10.1. Generalidades

El diseño fue establecido bajo la interacción de criterios hidráulicos y geotécnicos,

propendiendo por la calidad técnica de los productos, la economía, la viabilidad ambiental, la

funcionalidad de las obras diseñadas y la facilidad constructiva.

El presente capítulo resume la descripción del proyecto, investigación del subsuelo,

reconocimiento geológico, análisis de ingeniería y consideraciones de índole geotécnica

dirigidos al establecimiento de las recomendaciones para la ejecución de las excavaciones,

cimentación e instalación de las tuberías de los sistemas de alcantarillado pluvial, sanitario y

de acueducto del proyecto vial de las cuatro (4) avenidas del proyecto IDU - 334 - 2000.

10.1.1. Objetivos

El objeto principal del estudio geotécnico es definir la forma como se debe hacer la

excavación de las zanjas, el tipo de cimentación de las tuberías y el relleno a emplear a fin

de garantizar la estabilidad de las obras durante y después de finalizada la construcción.

También es propósito del estudio geotécnico de los conductos enterrados, definir las

condiciones de trabajo desde el punto de vista mecánico y así realizar su diseño estructural o

seleccionar el tipo de tubería más conveniente.

Por lo anterior, se establecen las cargas que soportará la estructura durante su tiempo de

servicio (sobrecarga del relleno, cargas de tráfico e impacto), para luego contrastarlas con la

capacidad del conducto para soportar carga, la distribución de cargas verticales, la reacción

bajo la estructura, la magnitud y distribución de la presión lateral de tierras.

10.1.2. Metodología

La secuencia metodológica para el desarrollo del estudio en las actividades de geotécnia, en

términos generales es la siguiente:

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INFORME AVENIDA DARlO ECHANDIA 1 Página 20

CONTRATO IDU 334/2000 cQJlI~.QHCljOJ1?-00NC.&OJ~ L~ÓNi y AS,Q·CJAQQS:.S:.A~ EO$¡ljtIfHQS. liÉ'CNtC.QS. S•..A

MARZO DE 2003CÓDIGOIGI37~121~01~RO

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ES1f1:iUlQS 'l. QI~E~.Q$' Os. IREQE.$.QE: Q~Et-tA,JE: A'iiENHi~A I'lARí,Q I;;CI;I:ANº,íA

~ Revisión de la información existente

~ Reconocimiento geológico y geotécnico

~ Investigación del subsuelo (exploración, laboratorio y pruebas de campo).

~ Análisis de ingeniería

~ Conclusiones y recomendaciones

10.1.3. Información de Referencia

Se ha utilizado como información de referencia, lo relacionado con botaderos, planos

cartográficos del IGAC, levantamientos topográficos ejecutados por el Consorcio y

fotografías aéreas.

~ BOTADEROS: El IDU suministró una lista de escombreras aprobadas por la CAR y el

DAMA donde se suprime el requerimiento de allegar copia de la resolución ambiental

para su funcionamiento. Adicionalmente se observaron algunos predios baldíos cerca

del alineamiento de las avenidas, en los barrios Marruecos, La Fiscala y la Aurora.

~ FOTOGRAFIAS AEREAS: Se observaron las fotografías números 098 a 105, en escala

1:40.000 correspondientes al vuelo SAV~415 realizado en 1.998.

10.1.4. Alcance

Este capítulo compendia las recomendaciones para la cimentación de las estructuras

hidráulicas como cámaras, purgas, ventosas, etc. También establece las recomendaciones

para las tuberías proyectadas paralelas en el corredor de la avenida.

10.2. Características Físicas

El corredor donde se desarrollará la mayor parte de la Avenida Darío Echandía actualmente

tiene una calzada con circulación en dos sentidos.

Entre el KO+OOOal KO+800 esta pavimentada solamente la calzada occidental. La calzada

oriental de la futura Avenida en este tramo no existe.

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MARZO DE 2003CÓDIGO IGI37-121-01-RO

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e$lfUQ~QS, y OI¡SE;!j4:oS0.1;, ~E;,~E;,S.Ij)E: O,RE;NA.JE: AveNIDA DAR~Q e:CI¡l.A.~íA.

Entre el KO+800al K2+300 se encuentra pavimentada en concreto rígido en muy mal estado,

donde existe solamente una calzada con circulación en ambos sentidos. Entre el K2+300 al

K3+000 la vía no existe actualmente.

Entre el K3+000 al K3+800 existe una sola calzada con circulación en ambos sentidos y en

concreto rígido cuyas losas están altamente deterioradas. Entre el K3+800 hasta el final del

proyecto existe una vía destapada y muy angosta.

10.3. Descripción de las Obras Hidráulicas proyectadas

El sistema de alcantarillado propuesto es convencional, separando las aguas negras de las

aguas lluvias, teniendo en cuenta la normatividad dictada por 'la EAAB y los acuerdos

expedidos por la Alcaldía Mayor para el ordenamiento físico del borde sur oriental de la

ciudad, estableciendo las normas urbanísticas y medidas de preservación, protección y uso

adecuado de las áreas, así como los nuevos criterios aportados por el estudio de

actualización de resultados de población y demanda.

Son contractuales en los diseños hidráulicos, los datos técnicos suministrados por la

Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá EAAB - ESP (ver Anexo 1).

10.4. Geología y geotécnia

Se presenta el marco geológico - geotécnico del área donde se emplazarán las diferentes

tuberías que configuran el proyecto hidráulico y sus obras accesorias.

10.4.1.Geología

La Sabana de Bogotá es una cuenca de rocas terciarias rodeada de rocas Cretáceas, que

aparece rellena de sedimentos cuaternarios de origen lacustre, aluvial y glacial.

Las rocas terciarias afloran principalmente en el borde inferior de los cerros orientales de la

Sabana, así como en la zona sur y sur oriental, donde conforman lomas de baja o mediana

altura. Los depósitos cuaternarios lacustres ocupan la mayor parte de la zona plana de la

Sabana. Los sedimentos de origen fluvial se localizan en las partes bajas de los cerros, enCALLE 60 ANo. 5-51 TELS. 31008113461200 FAX2117409 BOGOTÁD.C


CONTRATO IDU 334/2000 c,Ql)I$J¡>~CJIQI~QNC~ DE LEÓN Y:ASQCJAOQSS.A~ ~S;WDIQS, liÉCN.lC.QS.s...11.. MARZO DE 2003

CÓDIGO IGI37~121~01~RO

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e:Sl¡llDI,QS. '(Qlsel)iQS Q~~eoe.S: l:1e:DR,e.HA..JJ;: AVeNJM DARlQ: ~C~AN.l:1í:A

zonas donde las quebradas disminuyen su energía depositándolos como acumulaciones

aluviales y aluviotorrenciales. Los depósitos de origen glacial aparecen en las partes altas y

medias a medias bajas recubriendo parcialmente a las rocas terciarias.

Las rocas Cretáceas están representadas por el Grupo Guadalupe, el cual está conformado

por las formaciones Arenisca Tierna, Arenisca de Labor, Plaeners y Arenisca Dura. Estas

formaciones afloran en las partes altas de los cerros orientales. Las rocas terciarias están

representadas por las formaciones Guaduas, Cacho, Bogotá, Regadera y Usme

El trazado de la Avenida está ubicado en la zona sur oriental de Bogotá, caracterizado

morfológicamente por tener sectores planos y sectores empinados correspondientes a las

faldas de los cerros que limitan la Sabana.

Geológicamente en la zona de estudio aparecen rocas sedimentarias del Terciario

constituidas por arcillolitas y areniscas pertenecientes a las formaciones Bogotá, Regadera y

Usme, las cuales conforman los cerros mencionados.

10.4.2. Geomorfología

El paisaje de todo el proyecto muestra terrenos planos de la Sabana y terrenos marginales

de relieve moderado localmente abrupto acomodados a una estructura geológica regional.

La falta de integración actual de las canales de drenaje obedece más a la actividad antrópica

por la extracción de los materiales para construcción en dicha zona.

10.4.3. Reconocimiento geotécnico

Se realizaron reconocimientos generales y de detalle al trazado de las Avenida, por parte del

Especialista en geomorfología y fotointerpretación, el Geólogo y el Geotecnista ..

Fue de especial interés desde el punto de vista de geotécnia para redes hidráulicas, el

levantamiento de detalle a lo largo del corredor que incluyó el mapeo y diferenciación de los

materiales inconsolidados como suelos, coluviones y contornos de roca.

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10.5. Investigación del subsuelo .

En la zona del proyecto se realizaron reconocimientos de campo con el propósito de

determinar las condiciones geológicas y geotécnicas del área y de elaborar un programa de

ejecución de sondeos, apiques, ensayos de laboratorio y pruebas de campo, para determinar

las características físicas y espesores de los diferentes estratos que conforman el perfil

estratigráfico a lo largo del corredor de las vías.

10.5.1. Exploración

En el corredor vial se programó la ejecución de apiques con dos propósitos; la exploración

para diseño de pavimentos y para la geotécnia de redes. El espaciamiento entre sondeos es

de 50 m aproximadamente, con profundidad mínima de 1.50 m. Se realizaron 173 Sondeos.

Para la exploración se siguieron los lineamientos generales estipulados por la Empresa de

Acueducto de Bogotá EAAB - ESP en términos de la ínter distancia entre los puntos de

auscultación del subsuelo, profundidad y metodología de avance.

Se tomaron muestras representativas de los diferentes estratos encontrados para determinar

sus características por medio de inspección visual y corroborarlas con la ejecución de

ensayos de laboratorio.

La secuencia metodológica en la ejecución de los sondeos propendió por el muestreo

continuo cada 1.0 m o cambio de estrato, alternando la ejecución de pruebas de campo

según lo permitiera el entorno geológico - geotécnico.

Durante las exploraciones se recuperaron muestras remoldeadas de materiales granulares e

inalteradas sobre los limos y arcillas que constituyen la subrasante por medio del

muestreador de pared gruesa (Split spoon) y de pared delgada (tubo Shelby),

respectivamente.

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10.5.2. Ensayos de Laboratorio

Con el objeto de determinar las propiedades geotécnicas y geomecánicas de los suelos

encontrados se elaboró y se llevo a cabo un programa de investigaciones de laboratorio que

consistió en la ejecución de los siguientes ensayos:

~ Humedad natural

~ Pesos unitarios

~ Limites de Atterberg (suelos finos)

~ Granulometría

~ Compresión inconfinada

En el Anexo 6 se presenta el cuadro resumen de los resultados de ensayos de laboratorio

realizados sobre un porcentaje del total de las muestras recuperadas. Este porcentaje varió

según el tipo de ensayo.

Durante las exploraciones se encontraron rellenos antrópicos con presencia de basuras.

escombros de construcción o plásticos. a los cuales fue difícil la toma de muestras para

ensayos de laboratorio. lo mismo que en los sitios donde apareció la roca superficialmente.

Considerando las anteriores circunstancias. junto con la remoción de los materiales no

competentes durante construcción no se realizaron ensayos de laboratorio en tales sitios.

10.5.3. Pruebas de campo

Durante los trabajos se realizó el levantamiento del perfil del subsuelo. la descripción de los

materiales encontrados y la ejecución de pruebas de resistencia in ~ situ, tales como

resistencia al corte con veleta de campo (VST). resistencia a la penetración estándar (SPT)

con el martillo de 140 lb. penetración dinámica con cono (PDC) y resistencia a la penetración

con penetrómetro de bolsillo.

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r :

10.5.4. Nivel Freático

En las exploraciones someras realizadas, como son los sondeos manuales o barrenos, en

general no fue consistente el reporte del nivel freático. De las perforaciones ejecutadas para

la investigación de las fundaciones de las estructuras del proyecto se concluye que el nivel

freático está a profundidades del orden de 2.0 a 3.0 m.

El anterior resultado está influenciado por la época en la cual se llevó a cabo la investigación,

pues no se reportaron lluvias intensas. Por lo tanto, al momento de ejecutarse la

construcción se debe hacer una previsión de bombeo de agua de las excavaciones.

10.6. Descripción del Subsuelo

En general, el corredor de la Avenida Darío Echandía presenta en general una competencia

geomecánica alta para la fundación de las tuberías y estructuras accesorias del sistema de

acueducto y alcantarillado. Lo anterior se deduce de los valores de capacidad de soporte del

ensayo de CBR, con valores entre 2.5 y 10%.

Tabla 10-1. VALORES DE CBR DE LA AVENIDA DARlO ECHANDíA

TRAMO ABSCISA % CBR DEDISEÑO

1 KO+OOO- KO+950 5.02 KO+950 - K2+100 4.83 K2+100 - K4+300 2.54 K4+300 - K4+900 10 O5 K4+900 - K5+500 2.5

Con base en las consideraciones anteriores, se obtuvo la siguiente sectorización:

~ KO+OOO- KO+800: La subrasante de la estructura de la vía esta conformada por arenas

limosas de color gris muy oxidada (SM) intercaladas con arcilla con algo de arena de



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color gris bastante oxidada (el) Se estima que se encuentran a una profundidad

aproximada entre 0.20 m y 1.45 m, con los siguientes parámetros. Limite líquido II = Nl

~ 40.7 %, limite plástico lP = No plástico (NP) a 20.4 %, índice de Plasticidad IP = No

plástico (NP) a 20.1 %. la humedad natural de este material fluctúa entre 6.5 a 20.0 %.

~ KO+800 - K2+100: la subrasante de la estructura de la vía esta conformada por arenas

limosas con trazas de grava, intercaladas con arcilla de baja plasticidad (el) de color

gris. Se estima que la subrasante se encuentran a una profundidad aproximada entre

0.20 m a 1.20 m, con los siguientes parámetros: Limite líquido II = Nl ~68.4 %, limite

plástico lP = No plástico (NP) a 30.1 %,índice de Plasticidad IP = No plástico (NP) a

38.3 %. la humedad natural del material oscila entre 5.2 % a 33.8 %.

~ K2+100 - K4+300: la subrasante de la estructura de la vía esta conformada por arcillas

de color gris habana a carmelita con trazas de arena (el y Cl-í) ó con arena arcillosa de

color gris (SC), con presencia de grava, intercaladas con arcillas limosas con presencia

de arena de color gris (el ~ Ml). Se estima que la subrasante se encuentran a una

profundidad aproximada entre 0.40 m a 1.80 m, con los siguientes parámetros: Limite

líquido II entre 13.9 a 65.8 %, limite plástico lP entre 12.9 a 31.7 %, índice de

Plasticidad IP entre 4.7 a 34.1 %. la humedad natural osciló entre 3.2 y 25.3%.

~ K4+300 - K4+900: la subrasante de la estructura de la vía esta conformada por

areniscas meteorizadas de color gris con tonos amarillos que clasifican como material

SM. Se estima que la subrasante se encuentran a una profundidad aproximada entre

0.40 m a 0.90 m, con los siguientes parámetros: Limite líquido II entre Nl (No líquido) a

28.1 %, limite plástico lP entre NP (No plástico) a 15.3 %, índice de Plasticidad IP entre

NP (No plástico) a 12.8 %. la humedad natural del material varia entre 2.9 a 19.1 %.

~ K4+900 - K5+500: lasubrasante de la estructura de la vía esta conformada por arenas

limosas de color gris habano que clasifican como material SM, intercaladas con arcilla

limosa con presencia de arena de color amarillo carmelito (el ~ Ml). Se estima que la

subrasante se encuentran a una profundidad aproximada entre 0.30 m a 1.20 m, con los

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t;.SlillQIQS, y ~1,SI;tiil,QS 121;:R1;;111;tS.¡¡¡I;;:Q·RI;NA..¡e:: .~We:I>U,DA¡¡¡ARí,Q, I;CI;fAN¡¡¡ít,t

siguientes parámetros: Limite líquido LL entre NL (No líquido) a 20.8 %, limite plástico LP

entre NP (No plástico) a 14.8 %, índice de Plasticidad IP entre NP (No plástico) a 6.0 %.

La humedad natural del material varia entre 4.6 a 13.4 %.

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10.7. Análisis de Ingeniería

El proceso de investigación del subsuelo y de ensayos de laboratorio continuó con el análisis

y presentación de los registros de perforación en términos de perfiles de diseño. La

caracterización de los materiales geológicos e identificación de los materiales antrópicos,

conducen a la evaluación de la estabilidad de las excavaciones verticales, la verificación la

altura crítica y la falla de fondo, buscando plantear la metodología para acometer los

trabajos, diseños típicos de las cimentaciones de la tubería y revisión de la capacidad

portante.

10.7.1. Selección de Parámetros Geotécnicos de Diseño

Los parámetros geotécnicos del suelo son los siguientes:

~ Perfil del subsuelo 8-3~ Coeficiente de sitio 1,5

~ Coeficiente activo de presión de tierras Ka = 0.361

~ Coeficiente pasivo de presión de tierrasKp = 2.770

~ Coeficiente de presión de tierras en reposo Ko = 0.530

Para el tipo de relleno a emplear en la zanja, se determinan los valores de coeficiente de K, ypeso unitario, como se muestra en la Tabla 10·2.

Tabla 10-2Tipos de rellenos y propiedades

Tipo Descripción Ku ~YtIton/m11 Arcilla plástica saturada 0.110 2.102 Arcilla ordinaria seca 0.130 1.922 Suelo limoso saturado 0.150 1.804 Mezcla de arena v cravas 0.165 1.955 Material granular sin cohesión 0.190 1.706 Turba - tierra vegetal 0.142 1.707 Arcilla pobre - marga 0.184 2.10



CONTRATO IDU 334/2000 CONsoRe.loPQI)I,C¡¡:·P.E L.EÓN y ASQCIADOS S.A- 5STi¡¡DJOS. TÉCNICOS, S.A


ESTUDIOS. '{ DISJ;ÑQS D¡¡: L.AS AVENIOAS. oe: L.A GUA<':AMAX'A., cll,lDAO· DE. \l,1L.lAVICJ;NClQ, <':.MACAS 'ti DARío ECHANOJA

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10.7.2. Cimentación de Tuberías y Conformación de Rellenos

En el diseño de cimentación de tuberías debe determinarse, según el método de instalación,

si ésta trabajará en condición zanja o en condición terraplén. Para la cimentación adecuada

de la tubería según su tipo, se realizó un análisis de la forma de atraque para que no se

rompa ante las cargas impuestas. Los anchos de zanja máximos (ancho de transición)

recomendados para tener una tubería en condición zanja, en función del diámetro de la

misma, son los presentados en la siguiente tabla.

Tabla 10-3 Anchos de zanja máximos

Diámetro interior tubería [pulg.] Ancho de zanja recomendado [m]

10 0.70

12 0.80

14 0.85

16 0.90

18 0.95

20 1.00

24 1.15

27 1.30

30 1.40

36 1 50

40 1.65

44 1.80

48 1.95

52 2.10

56 2.25

60 2.40

64 2.50

68 2.60

72 2.70

76 2.85

78 3.00

CALLE 60 ANo. 5·51 TELS. 310081134161200 FAX2117409 BOGOTÁD.C


CONTRATO IDU 334/2000 cQ~$(¡),~c,tQJ¡;!O!t-tC&UE LEÓN: y ASJQCJAQQ~S,A:- ES;Tt)~IQS lÉC.NJ:C.oS S,A


[~,1itJlil;Q$, 'f IiI:S,[~JQSQI;: I;,AS A\lI;~IIlAS. ee !;.A. Gl:1kl.CáMAJiA,.Cl.L!liA~ lie. ~II"I,A\lI,Ce.N~I;Q" CARACAS y IiA~í.Q t;.CHAN,lií;A

e,s1!UliHQs Vi 1i.l:St;;~QSDe: REIiE,S: lit;;: I}RENA.Jf: AVt;;N,I,OAliARlO! I;;CJI.AN.~íA.

En la condición zanja el material de relleno tenderá a asentarse con relación a las paredes

de la zanja, generando fuerzas de fricción que alivian la carga sobre la tubería. Para la

condición terraplén, se coloca la tubería sobre el terreno y se acerca el material de

recubrimiento, ó se presenta cuando el ancho de la zanja es mayor que el ancho de

transición de tal forma que no existen ó se reducen las fuerzas de fricción entre la zanja y el

material de relleno, respectivamente.

En el caso de las tuberías del proyecto, todas las tuberías satisfacen los anchos de

transición, para los cuales aplica el análisis que se hace es condición zanja. En estas

condiciones, los factores de carga son:

);> Fe r= 1.5

);> Fe r = 1.9

);> Fe r = 2,2

10.7.3. Taludes y Entibados

Por lo general las excavaciones para la instalación de tuberías se realizarán en material

cohesivo, para lo cual se determinó la máxima altura en corte vertical que puede ser

realizada en la condición geotécnica más desfavorable, revisando la posibilidad de falla de

fondo. Así, la altura máxima de corte vertical que puede ser realizada se determinó

empleando el concepto de la altura crítica1.

Utilizando el valor de resistencia al corte más baja correlacionada", se determinó que la

altura crítica para excavación vertical con factor de seguridad de FS = 2.03, así:

1 H crit = 2*CI (y * FS), Asume tensión en la porción superior del talud, sin aparición de grietas y resistencia al corte constanteen el suelo durante la excavación y sin flujo de agua

2 Universidad del Cauca MR = 563.9 log(CBR + 1) Y MR = 935.8 log(qu + 1), donde MR: Módulo Resiliente y qu: Compresióninconfinada en kg/cm2


,-.INFORME AVENIDA DARlO ECHANDIA 1 Página 31

CONTRATO IDU 334/2000 CQJ).I$Q.RclQ,¡;tQtl.C.~O~ leÓN y ASOCIADQS; S:.A~ ~S:Tt!DI:O.S. liÉ·CNlCo.S. S,A

MARZO DE 2003CÓDIGO IGI37~121~0I~RO

ES;lJUOJ,O$: '( OlSEÑO$. o.1;ó11..4$AIJI;J)Uo.~: GS; lA GI;!A~AMAXA,. cllJOAO' o.e. II.U;,.I:".A\H~e.~liQ" ~ARt,!..~~ '( DARí.~~eJ¡l.ANDí:A.

1;;$1ilJo~Q$.y {;HSEÑQq. 0..1;REOES OE D·RI;NA..!I;:AII.,I;J'UQ.AoARlo: etHANoÍ'A

Tabla 10-4. Altura crítica avenida Darío Echandía

TRAMO ABSCISA H crit [m]1 KO+OOO- KO+950 5.72 KO+950- K2+100 5.53 K2+100 - K4+300 3.34 K4+300 - K4+900 9.55 K4+900 - K5+500 3.3

Sin embargo, es de uso generalizado la exigencia de un entibado ligero para cortes que

excedan 1.5 m (5 pies) de altura, incluyendo por lo menos una fila de puntales colocados en

la parte superior para minimizar los efectos de agrietamiento por tensión en los niveles

limosos y de relleno.

Dado que las tuberías se desplantan en suelos de competencia media a baja, se recomienda

realizar los cortes verticales entibados en arcilla, e inclinados 0.5 H:1.0 V en limos y rellenos

en la parte superior de la columna estratigráfica.

Al realizar el chequeo de la excavación contra un posible levantamiento de fondo" se

obtuvieron factores de seguridad adecuados para las alturas de zanja máximas, donde el

análisis realizado tuvo en cuenta una sobrecarga por maquinaria equivalente a una carga

distribuida de 2.0 ton/rrr' sobre la cresta de la excavación, la resistencia al corte, el valor de

Nc sin corrección y profundidad de la excavación de 3.0 m, para todos los casos.

Tabla 10-5 Factor de Seguridad contra falla de fondo avenida Darío Echandía

TRAMO ABSCISA FS1 KO+OOO- KO+950 6.22 KO+950- K2+100 6.1

3 Suelo preconsolidado y microfisurado

4 FS falla fondo = e * Nc I (y * H + q)



CONTRATO IDU 334/2000 cQl;-l,$.Q~(tQ,PQN.C.E'D.~ l~Q.NrY A$QCJAD.Q$: $:.A:- ~S,TUt).l,QS.l~CNlC.QS. S..A


~~l1l,JQI.QS; '( Q.I,Sl~J~QS.QI;: 1;,,4,$AVe.~tQ~. f,1.~~A. GI:.!ACAM.AXA" CI,l,Jf,1A!l'Qe. 'IHI;,.~AV.tce.N.C:;I)Q,CARAcAS Y: ºARI~, e.C:;J;lAN,ºíA

~$1iI:,/!ltQS.y QI:$~.~ 121;:lRt;l¡HU~Q.~QJ~I;.NA"¡\;:AVeNJM. QARiQ, ¡;CHA~í:A

TRAMO ABSCISA FS3 K2+100 - K4+300 3.64 K4+300 - K4+900 10.45 K4+900 - K5+500 3.6

Como aún existe la posibilidad de falla de fondo en los sitios con índice de consistencia es

menor que la unidad, para cortes superiores a 1.5 m y menores de 3.0 m, se recomienda el

entibado tipo 1A convencional, mientras que para cortes superiores a 2.0 m de altura y la

misma condición, el entibado a colocar es el continuo tipo 2 convencional.

10.7.4. Estimación de Capacidad Portante

De acuerdo con los resultados de la exploración geotécnica realizada, se estimaron valores

de capacidad portante que se listan a continuación, para los cuales se tuvo en cuenta un

factor de seguridad FS = 2.5. Sin embargo, para efectos prácticos y de diseño del refuerzo

de las estructuras hidráulicas no se recomienda utilizar valores superiores a 15.0 tonllm2.

Tabla 10-6 Capacidad portante avenida Daría Echandía

TRAMO ABSCISA qa [ton/m~1 KO+OOO- KO+950 20.02 KO+950 - K2+100 19.43 K2+100 - K4+300 11.64 K4+300 - K4+900 33.35 K4+900 - K5+500 11.6

10.7.5. Recomendaciones constructivas

Considerando que la totalidad de la exploración geotécnica fue realizada con equipos

manuales hasta la profundidad donde se desplantarán las tuberías, se asume que el

Contratista puede utilizar métodos de excavación manuales. Sin embargo se debe hacer

una previsión para el empleo del rastrillo o "rippet' y/o equipos de fracturamiento neumático

con aparatos de impacto.

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CONTRATO IDU 334/2000 CQNS.I)~cliQJJ¡!QNC~ nE LEÓN, y AS.Q·ClAD.Q$.$:.A:- E$~TtJJ:UQ.$;T¡É:CNJ:C.QS. $-.A


1;,$;T;I.,!.Il.I;O$:Y; I;)I¡SI;.ÑOS Qe: lAS AVe.tl.I.oAS: 1l.e.l;,.A GI;!AcAM.A~A,. cJ,I.JQAIl' Qe. V.1.1".I"A!iI.CJ;,N~I;O:,.C~AC.4S; If QAFÍ:Q e.C,l;tAN~Í'A

\;~llI)QI¡Q$. y, QI$.I;)¡iQS!le: IREJ~E.$.IlF;; QBI;NA..Je: AVENJQA..Q·AFiQ J;JCJ¡tANl1líA.

De la misma manera, se pueden presentar niveles freáticos altos o niveles colgados de agua,

haciendo necesario disponer de equipos de bombeo de suficiente capacidad.

10.7.6. Disposición de materiales sobrantes

En el reconocimiento de campo se observaron predios baldíos cerca del alineamiento de las

vías, en los barrios Marruecos, La Fiscala y la Aurora. A continuación, se presenta el listado

de Escombreras aprobadas por la CAR y el DAMA.

ESCOMBRERA LOCAUZAClON DlRECClON RESOLUCIÓN AMBIENTAL

Ramada Baja Funza Vía a Mosquera, 100 m al 992 - 30/07/98 Exp. DRF 159-CARoccidente del Río BogotáTyhuairia Cota Finca Tyhuairia 2116 -16/12/99 Exp. 5956-CAR

carretera Occidente km 9Bcarmen Funza vía Funza, margen 1067 - 20/08/98 Exp. 14159-CAR

occidental del Río BogotáPredio Piedra de la Soacha Vereda San Jorge Hungía 057-23103/98 Exp. DRF 417-CARCruz

Vía Bogotá - Cota margenChorrillos Suba izquierda contiguo al Río 1571- 20/09/99 Exp. 19214-CAR

BogotáSociedad Industrial Zona subrural de Oudady Minera La OudadBolívar Bolívar 610-05l05/98Exp.11229CARQuebrada LIDALos Laureles Municipio La calera Vereda La Aurora Alta 312 - sep/98 CAR

B carmen 11 Funza Al frente de la Escombrera 456 - 26/03/99 CARB carmenCostado Occidental de la

cantarrana Usme Av. V/ciio antes del cruce 965 - 16/05/00 DAMAcon la caracas

Sra. Julia A Gomez Oudad Bolívar Cerro contiguo al Barrio 80-19/01/00 CARVilla Gloria

Fuente: Merraa1do del IDU DTE-5000-1278 de ~to 1512000 carplerren\a:b cm investiga:imes a:licimcies.

CALLE 60 A No. 5-51 TELS. 310081134161200 FAX 2117409 BOGOTÁ D.C


Co.NTRATo. IDU 334/2000 CQJtl$QRCI.Q!i'.Qt;4,CE O.E¡ I.,E.ÓNI'JI,A$o.C,IAOJ;!S; S;.A~ E$:TtllUQS. l'ÉCNIiC.o.S. S.A

MARZO. DE 2003CÓDIGO. IGI37~121~0I~RO

t.Sl'lJQIQS· 'JI,~1·Se.Ñ,QS; !;le: 1;...4.$ AV~~IJ~AS· DI;: I;"A.~.I!iA~A~'JI,A,. ClUQ~i Q~ 11ILI;,AII IcJ;N,C IQ" cARACAS 'JI,~AR.í,QI1%~I;t:ANQí:A.

~.SlIl:,J.oWS; y ol,$eÑ,QS 121;:.REOE~S;oe: oR.I;;NA...).e:AVENJ.M. !lARíQ ECIM<N~í:A

11. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El material de fundación para las tuberías es eminentemente arcilloso, de consistencia

baja a media. Las tuberías trabajarán en condición de zanja y sólo en unos tramos

restringidos se requieren cárcamos de protección.

De los análisis desarrollados se concluye lo siguiente.

> Los esquemas de cimentación de tuberías en función' del factor de carga son

presentados en el Anexo 7. De acuerdo con los análisis realizados, las tuberías

tendrán las cimentaciones dadas para factores de carga de 1.5, 1.9 Y2.2.

> En el Anexo 10. se presentan los esquemas según la tipología de entibados.

> Se utilizarán como rellenos dentro de las zanjas de los materiales recomendados en

las Especificaciones Técnicas de Construcción del Programa Santa Fe 1. El relleno

tipo 1, denominado arcilla plástica saturada, es el de uso más frecuente en la

conformación de la cimentación de las tuberías y que es obtenido de la excavación

misma. Por lo anterior requiere ser protegido y libre de contaminación hasta que se

coloque en las zanjas.

> No se recomienda utilizar como relleno los materiales excavados en el caso de los

limos y limos arcillosos por que los suelos de los niveles cohesivos superficiales

presentan humedades naturales medias a bajas. Por tal motivo, requerirán ser

humedecidos para poder ser compactados óptimamente. También se hace notar que

su utilización no garantiza una distribución homogénea de la humedad del material.

Adicionalmente se tendrán bloques arcillosos que no son deseables por ser muy

difíciles de compactar.

Algunas recomendaciones generales que se deben seguir durante la construcción para

instalar las tuberías dentro de zanjas, son:

CALLE60ANo.5-511ELS.310081134161200 FAX2117409 BOGOTÁD.C


CONTRATO IDU 334/2000 CQ!)l$,QR<;lQ,1i'-Q!)lC~I;)~ I,..~ÓN:y AS.O"CJAD,Q$; $;.A~ ¡¡¡S,TI¡)OJo.S lÉceNJ¡C.o.S, $,.A


lI~liI!JQt,~ 'ti Q.IS~ÑQS,Q!;: I;.AS:.lI.',lSJlII:Qil.$º~: L.AGJ;,!.lI.C.lI.Mil.Y.lI."CJijQ~ !l>1;:\(1¡I"U\(li~~N,CI,Q;,C~.lI.eAS. Y;QARí:Q !;:(I;l:ANQí:A

t;:SllI!JQ.tQ$,y I¡M;SI;ÑQ$QE;;. REOSS. ºE:QIR!;:~JEé A\(ENJM,QAlRi:Q ECIlAN~íA.

~ La excavación de la zanja y la colocación de la tubería y del relleno deben hacerse en

tramos y períodos de tiempo cortos. Con esto se puede evitar el apuntalamiento de

paredes cuando se trabaja a bajas profundidades, disminuir los riesgos por

inundación, erosión de paredes y pérdidas de capacidad de soporte por cambios de

humedad.

~ Es conveniente mantener el fondo de la excavación libre de agua estancada. La

presencia de agua libre, además de la reducción de los esfuerzos verticales totales

causados por la excavación, puede conducir al abultamiento y ablandamiento del

suelo.

~ Adicionalmente, la alteración del fondo de la excavación que resulta por el movimiento

de equipo y personal sobre la rasante ablandada puede ocasionar asentamientos

nocivos para la tubería.

~ Debe evitarse que el agua de escorrentía superficial tenga acceso a la excavación por

ser molesta, inoportuna y peligrosa. Además de la amenaza de inundación, ésta

puede erodar taludes expuestos con posible pérdida de estabilidad y obstruir con

sedimentos el fondo de la excavación. Es conveniente adoptar medidas de control de

escorrentía superficial, tales como diques y zanjas.

~ Es importante evitar el estancamiento de agua de escorrentía superficial en

volúmenes significativos, porque ésta puede infiltrarse al terreno y crear presiones de

agua que ablanden el suelo y desestabilicen la excavación.

~ En lo posible, se debe hacer el corte de la zanja vertical, para que el efecto de arco

disminuya la carga del relleno sobre la tubería. El ancho de la zanja desde su fondo

hasta 0.30 m por encima de la cota clave de la tubería debe ser el mínimo posible,

desde el punto de vista constructivo, para minimizar la carga del relleno sobre la

tubería.

CALLE 60 A No. 5-51 TELS. 3100811 34161200 FAX 2117409 BOGOTÁD.C


CONTRATO IDU 334/2000 (;.Q1}lS,QRCIQPcQNC~ US LE:ÓN y AS,QCJAD,os:· S.A~ E.S:TIi.lDIQS: lÉCNH:.OS. S..A


flS1!lJOtQS Ve DI'Sf~QS, D~ l~: AI/~I)II.MS· DE:I;.A GtiACAMAYA, cJil)DAO, DI;:: VI¡l;.lAVtcS.N.CI¡Q" C~ACAS: y QARí,Q ~CI¡tANQí:A

E.Sl!UQIQ$. y Ql,SEFlQS Q.~ R5.!lES. !lE !lR5.I)I:A..lE AVI;NJ,QA liARí,Q t;CaANDí:.c.

~ Sí por problemas de estabilidad del corte es necesario desarrollar taludes, se

recomienda hacer una excavación vertical desde el fondo de la excavación hasta 0.30

m por encima de la cota clave de la tubería, desde dicha profundidad y hasta la

superficie, desarrollar los taludes requeridos.

~ La tubería debe colocarse sobre el terreno firme y nivelado, ya sea que se instale

directamente sobre la base de la excavación o que se utilice un lecho de soporte.

~ No debe permitirse que las uniones de la tubería descansen sobre el fondo de la

zanja. Debe asegurarse que el tubo descanse uniformemente en toda su longitud,

excavando un cajón en el sitio de la unión.

~ La operación de relleno de la zanja debe ir tan cerca de la instalación de la tubería

como sea posible. De esta forma se elimina la posibilidad de inundaciones y se evitan

los movimientos de la tubería debidos a derrumbes.

~ El relleno de la zanja, desde su fondo hasta 0.30 m por encima de la cota clave de la

tubería debe hacerse en capas de 10 cm de espesor, con equipo liviano y con

materiales escogidos. Debe quedar muy bien compactado y estar libre de tierra

vegetal o detritos. El resto del relleno, hasta la superficie del terreno puede hacerse

con material procedente de la misma excavación. Es necesario anotar que si la tubería

queda localizada debajo de vías, el relleno hasta la superficie del terreno debe

hacerse con material que no contenga bloques de arcilla y que tenga una buena

compactación (95% de la energía obtenida en el ensayo Proctor modificado).

~ No deberá permitirse el paso de equipos pesados de compactación o trafico vehicular

sobre tuberías hasta que éstas tengan un relleno compactado mínimo de 0.60 m sobre

la clave exterior del tubo.

Todo material excavado que no sea aceptable como relleno deberá retirarse al botadero

tan pronto como se excave. Todo material excavado que sea aceptable como relleno

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CONTRATO IDU 334/2000C,.QJl!$,<:)RC.I.Q

PQtt/C,e:es LE:ÓNJY ASQJCJAD,QS,S;"A:" ES:Tt;).QI:O$ l&CNJI:C,O$, $",fI.MARZO DE 2003

CÓDIGO IGI37-121-01-RO

~S;1lJQIQ$ Y QIS~I)l¡QS; QI; t,;,S, AV~NIJlAS ¡¡¡Ji I;,A GI;!AcAM,AYA" cllJDA~ QFJ:VILI;,A\HCs.N,cJ,Q" Ci::ARA,CAS:'f I2ARiQ ~CHANllí~,

~S.1fI:.!I2·!QS..'( I:HSeÑ.QS; Ii~ R~O,e,S;, 12t;, QHe.NA.J,I;, AVe:N.I,QA IlARíQ e.eI;f,AN,l2íl',

deberá ser apilado en sitios que no pongan en peligro la obra, construcciones vecinas,

personas ni vehículos.

Las conclusiones y recomendaciones del presente estudio están basadas en los

resultados de las investigaciones del subsuelo que se realizaron mediante apiques que

son métodos de exploración del subsuelo puntuales, es decir se puede dar el caso que

durante la etapa de construcción aparezcan estratos de suelo que no fueron detectados

en los apiques.

Por lo tanto, si durante la construcción de la obra se encuentran condiciones del subsuelo

diferentes a las consideradas en el presente estudio o se introducen cambios en la

geometría y localización del proyecto se debe informar al Ingeniero de Suelos del

Consorcio para estudiar las modificaciones que sean necesarias.

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10. estudios de suelos para diseÑos hidrÁulicos · 2015-02-24 · contrato idu 334/2000...

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