5to encuentro

8/16/2019 5to Encuentro

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24 de enero, 2015


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PRESENTACIÓN

Los Profesores tenemos la obligación de enseñarles a estudiar a nuestros alumnos, aque investiguen toda vez que el conocimiento científico que se genera día a día, en el mundocrece en forma exponencial, de tal manera que un Profesional que no está continuamenteestudiando queda desactualizado en un plazo de cinco años o menos.

Para lograr este objetivo de amor a la investigación, se viene desarrollando desde hacetres años los Encuentros de Investigación Científica desde las Aulas, y en esta ocasión ya vamospor el Quinto Encuentro, que tendrá lugar el sábado 24 de enero de 2015, en el Auditorio delBloque A, de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE.

En este encuentro, los estudiantes serán los protagonistas principales, dictandoconferencias sobre las investigaciones que han realizado en sus aulas de estudio con susprofesores. Es un primer paso que ellos dan en éste campo hermoso de la investigacióncientífica.

Pero este evento también se da espacio a los Profesores del Departamento para que enconferencias magistrales, presenten a la comunidad el resultado de sus Proyectos deInvestigación Científica.

No me queda más que agradecer a los autores de los artículos que contiene este libro,

al Ing. Mario Cruz por su aporte en el campo de la Ing. Geográfica; a la Ing. Myriam Fernándezpor haber colocado todos los artículos en el mismo formato; al Capt. Miguel Gómez por elesfuerzo de los estudiantes organizadores de este evento, al Crnl. Francisco Armendáriz,Vicerrector de la ESPE, por el apoyo que me brindan en mi actividad académica e investigativay por último pero en primer lugar a Dios porque sin su ayuda no hacemos nada, somos un ceroa la izquierda.

Dr. Roberto Aguiar FalconíDirector del Departamento de Ciencias de la Tierra y la Construcción

Universidad de Fuerzas Armadas ESPE

23 de enero de 2015


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CONTENIDO

ELABORACIÓN DE CARTOGRAFÍA MULTIAMENAZAS EN LA ISLA DE MUISNE, CANTÓN MUISNE,

PROVINCIA DE ESMERALDAS, UTILIZANDO HERRAMIENTAS GEOINFORMÁTICAS Y PROPUESTA

DE UN PLAN DE CONTINGENCIA ..................................................................................................4

PROPUESTA DE ZONIFICACION ECOLOGICA ECONOMICA ORIENTADA AL MANEJO FISICO

AMBIENTAL DE LOS RECURSOS NATURALES DE LA ISLA DE MUISNE, MEDIANTE EL USO DE

HERRAMIENTAS GEO INFORMATICAS ........................................................................................11

INTERACCION SUELO ESTRUCTURA DE EDIFICIOS SEGÚN ASCE-10 Y LA GUIA NERPH-NIST-2012

...................................................................................................................................................21

ANÁLISIS DE UN PUENTE PEATONAL CON INTERACCION SUELO ESTRUCTURA ........................44

RELLENO Y PLATAFORMA PARA ANGARES Y AVIONES CON SUELO VOLCANICO .......................55


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ELABORACIÓN DE CARTOGRAFÍA MULTIAMENAZAS ENLA ISLA DE MUISNE, CANTÓN MUISNE, PROVINCIA DE

ESMERALDAS, UTILIZANDO HERRAMIENTASGEOINFORMÁTICAS Y PROPUESTA DE UN PLAN DE

CONTINGENCIA

ALEXANDER ROBAYO1; MARIO A. CRUZ D’HOWITT1; ADRIANA TAIPE2

1DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCION.UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE. Av. General Rumiñahui, s/n.

Sangolquí – Ecuador.

2CARRERA DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA Y DEL MEDIO AMBIENTE.DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA. UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS

ARMADAS - ESPE. Av. General Rumiñahui, s/n. Sangolquí – Ecuador.

[email protected]; [email protected]; [email protected]

RESUMEN

Ecuador está en el cinturón del Pacífico y la costa ecuatoriana es susceptible a las amenazasnaturales como tsunami, inundaciones, contaminación ambiental entre otros, afectando a lainfraestructura turística, pérdidas de vidas humanas y económicas. Debido a los registroshistóricos de tsunami y los desastres producidos, La provincia de Esmeraldas, Isla de Muisne,no se encuentra capacitada para tomar las medidas de seguridad ante este evento, esta tesis

tiene como objetivo tener un Plan de Contingencia donde la población y las autoridades localesconozcan que deben realizar antes, durante y después de un fenómeno natural, permitiendotener acciones de prevención y mitigación, en esta investigación se utilizó los Sistemas deInformación Geográfica donde se delimito el área de inundación por el desbordamiento del ríoMuisne, mapas de amenazas donde el nivel de afectación es en toda la Isla, a partir de losresultados, se planteó las zonas seguras y vías de evacuación. Los residuos sólidos urbanos(RSU) generados no tienen una disposición adecuada, junto con las inundaciones fluviales ypluviales provocan un problema ambiental, por las limitaciones económicas, técnicas y derecursos humanos no se cuenta con recolectores de basura, para cambiar este escenario tieneque existir una gestión y tratamiento, además mantenimiento de las alcantarillas. La extracciónde la arena causa deterioro e impacto ambiental.

PALABRAS CLAVES: MEDIDAS DE SEGURIDAD, PLAN DE CONTINGENCIA, ÁREA DE

INUNDACIÓN, RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS, IMPACTO AMBIENTAL

ABSTRACT

Ecuador is on the Pacific Ring of Fire and the Ecuadorian coast is susceptible to natural disasterslike tsunamis, floods, environmental pollution, tourist infrastructure damage, loss of human livesand economic losses. Through historical registers about floods and natural disasters,Esmeraldas’ autonomous decentralized local government, in particularly the island of Muisne isnot prepared with proper safety rules and emergency responses to these risky events. Theprincipal objective of this thesis is to provide a Contingency Plan where population and authoritieswill know how to act before, during and after a natural phenomenon; with this, people will followactions of prevention and mitigation. The use of geographical information systems (GIS) was


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necessary for delimitating flooded areas or floodplains caused it by overflows in the Muisne riverand determining the Map of Risks on the island – where the affectation is on the whole island –.Through the outcomes of the research, were established safety zones and routes of evacuation.The generation of urban solid wastes doesn’t have an appropriate disposal and with pluvial orfluvial floods cause an environmental problem; there isn’t a good processing and disposal of solidwastes, due to the lack of human resources and technical – economic difficulties. For changing

this situation, it is necessary a proper urban waste management strategy and an apt maintenanceof the sewage system. Sand extraction also affects and cause environmental impacts.

KEYWORDS: SAFETY RULES, CONTINGENCY PLAN, FLOODED AREAS, SOLID WASTEMANAGEMENT, ENVIRONMENTAL IMPACTS.

1. INTRODUCCIÓN

La ciudad de Muisne, por su ubicación geográfica y por encontrase prácticamente a niveldel mar, está sujeta a amenazas derivadas de eventos naturales y antrópicos, en especial a

inundaciones tsunami, fluviales y pluviales, que se tornan más evidentes durante la ocurrenciadel fenómeno El Niño.

A todo lo anterior se suman cierto tipo de eventos naturales que tienen el potencial decausar grave afectación a la infraestructura física en la isla, pérdida de vidas de un buen sectorde la población que habita la isla, y adicionalmente grave afectación económica y productiva enel sector. (Vargas, 2002)

Además, el estuario del Río Muisne está siendo agresivamente contaminado porquímicos usados en la industria camaronera, la misma que ha deforestado casi totalmente elestuario incluida la Isla; la desaparición del manglar está afectando severamente al ecosistemaasociado, (disminución drástica de especies como la concha prieta, el camarón silvestre, avesmarinas y la reproducción de peces que se desarrollaban entre las raíces del manglar) (HOY,

2000).Tiene problemas ambientales como la contaminación de basura ya que no existe un

sistema de recolección en toda la isla, ubicación de viviendas en terrenos indudables.

Muisne es considerado entre los 50 cantones más pobres de Ecuador y para superaresta situación debe acceder a una serie de programas del estado priorizando la inversión siendouna de éstas el mejoramiento de la calidad ambiental que benefician a propios y extraños.(GADMCM, 2013)

Por esta razón, se establece la propuesta de un plan de contingencia, donde sefortalecerá las formas de seguridad entre las autoridades locales y la comunidad con la finalidadde mitigar los efectos de los eventos naturales.

2. UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO.

El proyecto se realizará al suroccidente de la provincia de Esmeraldas en la Isla deMuisne, cantón Muisne. La Isla se encuentra ubicada entre las parroquias San Francisco y SanGregorio, separada del continente por el estuario del río Muisne ( Figura 1).


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3. METODOLOGÍA

3.1 Obtención de información baseSe utilizaron fotografías aéreas a escala 1:30000 del año 2002; proporcionadas por el

Instituto Geográfico Militar en el Programa de Manejo de Recursos Costeros (PMRC), las mismaque cubren toda la zona de estudio área urbana, rural, ecosistemas y sectores de la industriacamaronera. Mediante el fotoíndice se determinó el área con posibles zonas inundables.

3.2 Generación de ortofotos

Las fotos aéreas del Instituto Geográfico Militar(IGM), de la línea de vuelo 15 seencuentra en formato TIF,para utilizar en el “Leica Photogrammetry Suite”(LPS) se realizó en el

programa ERDAS 9.2 el proceso de orientación interior, exterior y la aerotriangulación .(Figura2)

Figura 1. Ubicación Geográfica de la Isla de Muisne


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Figura 2: Generación de una ortofoto

3.3 Verificación en campo

Al realizar la visita de campo en la isla de Muisne, se determinó las zonas, barrios, callesque son posibles a inundaciones fluviales y pluviales tanto por los esteros y el río Muisne.

Además se realizó un registro de casas de hormigón mayores a dos pisos.

En el impacto al ambiente se determinó los sitios donde están contaminados por residuossólidos urbanos (RSU), contaminación del suelo y agua de forma perceptible, y la que está siendoafectada al ecosistema provocando un impacto al paisaje, en un sector de la isla se extrae arenade forma incontrolada.(Figura 3)

Figura 3. Verificación de las inundaciones con la población


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3.4 Elaboración de fichas de campo

Las fichas se realizaron de acuerdo a las amenazas que pueden estar propensas lapoblación, donde se recopilo datos necesarios para el análisis de la situación actual ante un

posible evento natural o antrópico.Cada ficha consta con las siguientes características generales:

- Datos generales- Infraestructura física- Servicios básicos- Servicios comunitarios- Aspectos físicos- Percepción del riesgo- Uso del suelo- Evaluación del daño

3.5 Proceso de digitalización en el software ArGis

Utilizan dando las fotografías aéreas, mapas de campo, información de las fichas, DTM,Ortofotos, curvas de nivel se realizó el proceso de digitalización en un SIG de los diferentes tiposde mapas donde se observa las zonas inundables, zonas seguras ante un tsunami y los barriosque están a la orilla del estero los cuales son propensos a inundaciones fluviales y contaminaciónde RSU.

Figura 4. Zonas identificadas en las fotografías aéreas, a (Camaroneras), b (ZonaUrbana), c (Zona de Manglar), d (Zona de Palmeras)

4. RESULTADOS.

En el plano se detalla los riesgos (amenaza fluvial, tsunami y de zonas críticas decontaminación), estos podrían generar escenarios de emergencia. Los recursos en la isla es lainfraestructura (casas mayores a 2 pisos de hormigón, puentes, vías de evacuación emergente,parque, templos religiosos, instituciones educativas, hoteles, farmacias y centro médico) dondela población establecería como sitio de refugio o zonas seguras. Este plano de riegos y

recursos, presenta debilidades y fortalezas que pueden aportar con la pérdidaeconómica (Figura 5).


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Figura 5. Plano de riesgos y recursos de la isla de Muisn

5. CONCLUSIONES

Debido a la morfología y ubicación geográfica, esta isla es susceptible a sufrirdaños ante la eventual ocurrencia de eventos naturales como tsunami, de índolehidrometeorológica (inundaciones fluviales y pluviales) y socionaturales (contaminaciónde agua, suelo y afectación al paisaje). El área afectada por inundaciones (tsunami) abarca prácticamente la totalidadde la Isla; el nivel de daño varía en proporción directa al grado de exposición de loselementos, según la amenaza considerada. La población no se encuentra preparada para una situación de emergencia niconoce que medidas debe hacer antes, durante y después de la ocurrencia de un eventotipo tsunami, inundación fluvial. La falta de educación y la cultura inciden en una baja conciencia ambiental delos pobladores, lo que llama la atención al llegar a Muisne es la disposición de los RSUen todo el entorno (agua, esteros y en las calles) causando adicionalmente un deteriorode la calidad visual del paisaje, una de las causas de la falta de turismo en la isla La propuesta de un plan de contingencia, necesariamente debe ser revisado ysocializado con la comunidad, en todos los niveles (tomadores de decisión, autoridades,organismos de respuesta, dirigentes comunitarios, población en general).

6. RECOMENDACIONES

Gestionar y mantener sistemas de alerta temprana para tsunami y parainundaciones fluviales; para estas últimas los organismos técnicos locales deberán


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identificar lugares para albergues temporales y diseñar medidas estructurales paramitigar los daños. Para el caso de tsunami, al no existir zonas de seguridad en la isla,las autoridades seccionales deberían gestionar y mantener permanentemente unsistema de lanchas rápidas que permitan la inmediata y eficaz evacuación de lapoblación al continente. Al fin de mejorar la capacidad de respuesta a todo nivel, las autoridades

seccionales deberán planificar capacitaciones para las instituciones públicas, técnicos, ypara la población en general, y realizar simulaciones periódicos, en especial paraeventos de tipo tsunami. El GAD municipal, usando la información catastral, deberá elaborar unaplanificación a mediano y largo plazo que contemple la reubicación de viviendasubicadas en sitios propensos a inundaciones. El municipio debería poseer un plan de ordenamiento territorial, conocer los sitiosde mayor densidad poblacional, asentamientos, y evitar la expansión a lugares de altaexposición a inundaciones fluviales y/o tsunamis. A si mismo evitar la ocupación y el usodel suelo en el norte de la isla, área que debería considerarse como zona protegida oreserva ecológica.

REFERENCIAS1. GADMCM. (2013). Municipalidad de Muisne. Recuperado el 06 de Marzo de 2014, de

http://www.gadmuisne.gob.ec/Muisne_historia_Rhistoria.html 2. HOY. (1 de julio de 2000). En Muisne quedan 500 hectareas de Mangle. Recuperado el

2 de noviembre de 2013, de HOY.com.ec: http://www.explored.com.ec/noticias-ecuador/en-muisne-quedan-500-hectareas-de-mangle-101267.html

3. Vargas, E. (2002). Políticas púbicas para la reducción de la vulnerabilidad frente a losdesastres naturales y socio-naturales. Santiago de Chile: Impreso en Naciones Unidas-Santiago de Chile.

http://www.gadmuisne.gob.ec/Muisne_historia_Rhistoria.htmlhttp://www.gadmuisne.gob.ec/Muisne_historia_Rhistoria.htmlhttp://www.explored.com.ec/noticias-ecuador/en-muisne-quedan-500-hectareas-de-mangle-101267.htmlhttp://www.explored.com.ec/noticias-ecuador/en-muisne-quedan-500-hectareas-de-mangle-101267.htmlhttp://www.explored.com.ec/noticias-ecuador/en-muisne-quedan-500-hectareas-de-mangle-101267.htmlhttp://www.explored.com.ec/noticias-ecuador/en-muisne-quedan-500-hectareas-de-mangle-101267.htmlhttp://www.explored.com.ec/noticias-ecuador/en-muisne-quedan-500-hectareas-de-mangle-101267.htmlhttp://www.explored.com.ec/noticias-ecuador/en-muisne-quedan-500-hectareas-de-mangle-101267.htmlhttp://www.gadmuisne.gob.ec/Muisne_historia_Rhistoria.html


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PROPUESTA DE ZONIFICACION ECOLOGICA ECONOMICAORIENTADA AL MANEJO FISICO AMBIENTAL DE LOS

RECURSOS NATURALES DE LA ISLA DE MUISNE, MEDIANTEEL USO DE HERRAMIENTAS GEO INFORMATICAS

JESSICA CUEVA1

.

1CARRERA DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA Y DEL MEDIO AMBIENTE.DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA. UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS

ARMADAS - ESPE. Av. General Rumiñahui, s/n. Sangolquí – Ecuador. [email protected]

RESUMEN

La isla Muisne se encuentra ubicada al suroccidente de la provincia de Esmeraldas y esla cabecera cantonal del cantón con el mismo nombre. Cuenta con importantes recursosnaturales como el “Refugio de Vida Silvestre de Manglar”, dentro de este hábitat se alberga grancantidad de fauna que sirve de sustento para la mayoría de sus pobladores y forma parte de subelleza paisajística pero desafortunadamente con la expansión camaronera se han perdidosignificativamente varios de estos recursos, provocando conflictos de uso de suelo consobreutilización y subutilización del mismo. Debido a la ubicación geográfica de la isla, tanto suspobladores como sus recursos se pueden ver afectados por amenazas naturales como tsunamise inundaciones fluviales y pluviales, a lo que suma el bajo potencial económico de los habitantes,

la contaminación al aire, suelo y agua, la deforestación de vegetación que protege a la isla comola palma de coco, el poco abastecimiento de servicios básicos y la precaria infraestructura dealgunas viviendas, por lo que se recomienda fomentar métodos como las Adaptaciones basadasen Ecosistemas (AbE) y el Ecoturismo para integrar las actividades económicas de lospobladores con zonas de protección que evitan la erosión, zonas de reforestación, áreasprotegidas y manejo sustentable de sus recursos naturales, que con la ayuda de la técnica deZonificación Ecológica Económica se pudieron obtener y de esta manera se pueda dar unasolución integral a los principales problemas que enfrenta la isla como la subutilización del25,26% y el 20,33 de sobre utilización del territorio.

Palabras Clave: recursos naturales, deforestación, Zonificación Ecológica Económica,Adaptación Basada en Ecosistemas, ecoturismo.

ABSTRACT

The Muisne Island is located southwest of the province of Esmeraldas and is the cantonalhead of the canton of the same name. It has important natural resources such as "Wildlife RefugeMangrove" within this habitat lot of wildlife that underpins for most of its residents were home andpart of its scenic beauty but unfortunately with shrimp expansion have lost significantly more ofthese resources, causing land use conflicts with overuse and underuse of it. Due to thegeographic location of the island, both its people and its resources can be affected by naturalhazards such as tsunamis and river flooding and storm, what sum the low economic potential of

the inhabitants, air pollution, soil and water deforestation of vegetation that protects the island ascoconut, the short supply of basic services and poor infrastructure in some homes, so it isrecommended to promote methods like Ecosystem-based Adaptation (EbA) and Ecotourism for


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integrate economic activities of the people with buffer zones that prevent erosion, reforestation,protected areas and sustainable management of natural resources, with the help of the techniqueof Ecological economic Zoning could be obtained and thus you can give a comprehensive solutionto the main problems facing the island as underutilization of 25.26% and 20.33% of on land use.

KEYWORDS: natural resources, deforestation, Ecological Economic Zoning, Ecosystem-Based Adaptation, ecotourism.

1. INTRODUCCIÓN

El cantón Muisne ocupa el 32% del total del área destinada como Refugio de VidaSilvestre de Manglares (RVSM) y el 68% lo ocupa el cantón Pedernales, sin embargo para elcaso específico de la isla Muisne, cabecera cantonal del cantón con el mismo nombre, esteespacio de área protegida ha sido disminuido por la aparición del industria camaronera desde

los años 80 y sus afectaciones empezaron a ser más evidentes desde 1989 cuando ya se habíaninstalado catorce piscinas camaroneras en el estuario del río Muisne. En este contexto, parte dela población de la isla, que visualizó el potencial daño que se podría causar al ecosistemamanglar, incluyendo todos los recursos naturales que este alberga y considerado como su únicafuente de producción y medio de vida, inició un proceso de lucha y es, hasta 1991 que estegrupo de personas logra ser reconocido legalmente y se convierten en la Fundación de DefensaEcológica (FUNDECOL). A pesar que la isla cuenta con una zona declarada como Refugio deVida Silvestre no se ha podido garantizar su conservación ni su protección en su totalidad,además que no cuenta con zonas específicas para desarrollar otras actividades como laagricultura, la pesca, la industria camaronera, entre otras, por lo que estas actividades hanincrementado su extensión sin restricción alguna, afectando tanto a la población como al territorioen general. Debido a que la isla no cuenta con espacios determinados para cada actividadeconómica o para el desarrollo de la población, el presente proyecto tiene la finalidad de

desarrollar una herramienta muy importante que sirve de apoyo para la Gestión Territorial comolo es la Zonificación Ecológica-Económica, la misma que se usa para identificar diversasalternativas de uso sostenible en un territorio determinado, en concordancia con suspotencialidades y limitaciones, tomando en cuenta la protección a sus recursos naturales.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

El proceso de Zonificación Ecológica Económica consistió en tres procesos, que acontinuación se detallan:

2.1 Caracterización de los componentes: biofísico, socioeconómico y ambiental

Esta caracterización se hizo con base a encuestas realizadas a los pobladores de la islay a las salidas de campo realizadas. En el componente biofísico se determinó el clima, latemperatura y la biodiversidad de flora y fauna en la isla con el fin de obtener el valor ecológico,para el componente socioeconómico se determinó la actividad económica predominante, lacantidad de ingreso económico, la infraestructura física, la estructura y estado predominante delas viviendas, el tipo y estado de las vías existentes en la isla y la cobertura y tipo deabastecimiento de los servicios básicos, con lo que se pudo obtener el potencial socioeconómico,finalmente se caracterizó el componente ambiental tomando en cuenta la contaminaciónperceptible y las alteraciones causadas al agua, suelo y aire.


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2.2 Espacialización y ponderación de variables: conflictos de uso de suelo, valorecológico, potencial socioeconómico y capacidad de respuesta frente a amenazasnaturales

Se determinaron las variables que intervienen para el diseño de la ZEE. Para el caso deconflictos de uso de suelo se tomó en cuenta el uso y cobertura de suelo actual unido al potencialde uso de suelo planteado como una propuesta, en cuento al valor ecológico se analizó el tipode cobertura vegetal, las áreas protegidas y la biodiversidad, para el potencial socioeconómicose evaluaron los ingresos promedio de los pobladores, la infraestructura y cobertura de serviciosbásicos y el tipo y estado de conservación de las vías, finalmente para la capacidad de respuestase analizaron los tipos de amenazas naturales que afectan a la isla: tsunami, inundación fluvialy pluvial e incluida una amenaza antropogénica (contaminación ambiental), todo esto con el finde obtener el diseño final de la Zonificación Ecológica Económica.

2.3 Diseño de la Zonificación Ecológica Económica (ZEE): Ecoturismo yAdaptación basada en Ecosistemas (AbE)

En esta etapa se consideraron actividades económicas propuestas en la metodología de Adaptación basada en Ecosistemas y la del Ecoturismo adaptadas a la situación de la isla y deacuerdo a las variables analizadas, en donde se tomaron en cuenta los criterios de Uso Adecuado y No Adecuado de Suelo versus las afectaciones por las Amenazas Naturalesintegrados con el Valor Ecológico que posee cada cobertura vegetal, con lo que se obtienen lasUnidades Ecológicas que unidas al Potencial Socioeconómico dieron como resultado la ZEE.

3. RESULTADOS

Por cada variable analizada se obtuvieron tablas de resultados en donde se presenta elárea que la variable ocupa en la isla y su relación en porcentaje.

3.1 Conflictos de uso de suelo

Uso de suelo actual: la cobertura actual se hizo con el método de digitalización de unaimagen satelital (georreferenciada) de isla de Muisne del año 2012. En donde se definieron 7clases de uso de acuerdo a los principales usos de suelo y a la cobertura vegetal. Para el casode la zona urbana se digitalizó con base en el plano manzanero del INEC año 2010.

Uso potencial de suelo: esta cobertura es una propuesta de uso potencial que sedigitalizó tomando en cuenta lo observado en las salidas de campo efectuadas, a las encuestasrealizadas a la población y al criterio de uso de suelo y cobertura vegetal actual con lo que seobtuvieron 7 clases. Luego de unir las dos coberturas se definieron tres tipos de conflicto y seobtuvieron los resultados que muestran en la Tabla 1:

Área sobreutlizadas: en esta categoría se incluyeron las zonas que presentan mayorconflicto ya que actualmente el suelo es usado por actividades que no están acorde a su potencialy aptitud, en este sentido se puede decir que puede existir una degradación o pérdida del recurso.


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Áreas subutilizadas: a esta categoría corresponden áreas que no están siendoutilizadas de acuerdo a su potencial o lo están desaprovechando con acciones que noconcuerdan con su capacidad productiva.

Áreas adecuadas: corresponden a las áreas en donde el uso del suelo actual está enconcordancia con su potencial y en donde el recurso no resulta afectado por la actividad que se

esté realizando.

Tabla 1Resultados del Mapa de Conflictos de Uso del Suelo.

3.2 Valor ecológico

El evaluación del valor ecológico considera las características del suelo, tanto su usocomo cobertura vegetal, la biodiversidad, cantidad de especies por zona tanto flora como faunay las áreas naturales como protegidas desde el punto de vista nacional y por parte de la isla, porlo que el propósito es identificar áreas con vocación para la conservación de la diversidadbiológica y el mantenimiento de los principales procesos ecológicos que la sustentan.

Tabla 2Resultados del Mapa de Valor Ecológico.

3.3 Potencial Socioeconómico

El propósito de cuantificar estas unidades es homogenizar las característicassocioeconómicas de la población respecto a un nivel político administrativo, a la dotación deservicios a la comunidad, y al nivel de ingreso económico de los pobladores para definir delpotencial de desarrollo según el proceso esperado en la zonificación. Para la obtención del mapade unidades socioeconómicas se utilizó la metodología propuesta en el Proyecto Binacional deOrdenamiento, Manejo y Desarrollo de la Cuenca Catamayo –Chira Estudio de ZonificaciónEcológica Económica, Loja-Piura 2006, adecuándola de acuerdo a las características propias dela isla y a la información socioeconómica proporcionada por sus habitantes.

Tabla 3


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Resultados del Mapa de Potencial Socioeconómico.

3.4 Capacidad de respuesta frente a amenazas naturales

Para el análisis de esta variable se consideró el tipo de amenaza natural que afecta a laIsla, el potencial socioeconómico y la infraestructura de vivienda, tomando como criterio el nivelde la capacidad de respuesta que tenga la población frente a las amenazas naturales.

Tabla 4

Resultados del Mapa de Capacidad de Respuesta frente a Amenazas Naturales

3.5 Propuesta de Zonificación Ecológica Económica

En el diseño de la Zonificación Ecológica Económica se tomaron en cuenta los criteriosde Uso Adecuado y No Adecuado de Suelo versus las afectaciones por las Amenazas Naturalesintegrados con el Valor Ecológico que posee cada cobertura vegetal, con lo que se obtienen lasUnidades Ecológicas que unidas al Potencial Socioeconómico dieron como resultado la ZEE.Para el caso de la zona de estudio se consideraron dos conceptos enfocados al potencial turísticoque tiene la isla: el Ecoturismo como actividad económica sustentable y la Adaptación basadaen Ecosistemas para la conservación de sus Recursos Naturales sin afectar los ingresoseconómicos de la población, con lo que se pudieron obtener zonas adecuadas a la realidad dela isla.

Tabla 5

Resultados del Mapa de Zonificación Ecológica Económica


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4. CONCLUSIONES

La isla Muisne posee un gran potencial turístico sin embargo este se ve afectado por lainadecuada gestión de sus recursos, provocando así inconvenientes como lainsalubridad, el deterioro y degradación del paisaje, la pérdida de recursos naturales,entre otros; los problemas mencionados, a su vez, causan que la isla ya no sea unatractivo turístico y que los pobladores se vean perjudicados económicamente debido aque el 60% de los habitantes se dedican a la pesca artesanal y a la venta informal de losproductos obtenidos.

Al menos el 81% de los habitantes percibe un ingreso diario, ya sea con actividades comoel comercio informal, formal y la pesca artesanal, mientras que apenas el 4% percibe uningreso mensual, la mayoría siendo empleados públicos.

De acuerdo a la cantidad de ingresos de los pobladores el 44,3% de la población percibeingresos bajos (bajo el SBU), seguido del 41,4% con ingresos medios (aproximado alSBU) contrastado con un 5,7% que perciben ingresos muy altos (más del triple del SBU).

Los pobladores que más pueden resultar perjudicados frente a alguna amenaza natural oantropogénica son los que se encuentran en zonas más aledañas al estuario y poseenun nivel muy bajo respecto al potencial económico, ocupando el 45% de la zona urbanade la isla, por lo que su capacidad de respuesta frente a este tipo de adversidades se vedisminuida.

El 67% de la población afirma que posee una calidad de vida entre regular y baja, debidoa que en la isla no se da el completo abastecimiento de los servicios básicos (energíaeléctrica, agua para consumo, alcantarillado y recolección de basura), y los pobladoresse ven afectados en su salud, seguridad y economía.

El 25,7% de las viviendas están construidas de madera/caña y techo zinc, además que

son solo de una habitación en donde se desarrollan actividades cotidianas como dormir,comer, cocinar, entre otros, por tanto, la población que vive en este tipo deconstrucciones es más propensa a generar problemas sociales como promiscuidad aldormir todos en la misma habitación.

En la isla existe un 25,26% de espacio subutilizado, es decir que el uso de suelo actualestá por debajo del potencial de uso de suelo, en el sentido de protección y conservaciónde la biodiversidad, y principalmente se da por la ocupación de pasto y suelo desnudoen áreas en donde debería existir manglar y vegetación nativa.

El mayor conflicto de uso de suelo que existe en la isla es por la ocupación de piscinascamaroneras, mismas que han reducido el espacio ocupado por la vegetación nativa,principalmente el manglar, ocupando el 19,6% de la isla, lo que ha tenido impactos

negativos en la población ya que la mayoría obtienen sus ingresos económicos conactividades como pesca, recolección y venta de la fauna que se alberga en el manglar yal reducir su hábitat la cantidad de individuos también se redujo produciendo una


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afectación directa en la economía local además de los daños ambientales provocadosen el ecosistema.

La Zonificación Ecológica Económica permitió conocer cómo se encuentra el territorioactualmente y cuáles son sus potencialidades y limitaciones. Se delimitaron varias áreasentre las que se destacan zonas de restauración ecológica de manglar, zona de manejo

sustentable de palma de coco, áreas de protección y áreas de regeneración.

5. RECOMENDACIONES

Es necesario fomentar e incentivar la implementación de actividades económicassustentables en la isla como el ecoturismo, para que los pobladores desarrollen estasprácticas junto a la conservación de la biodiversidad y explotación sustentable de labelleza paisajística de la isla y puedan generar sus ingresos económicos.

Se debe contar con análisis fisicoquímicos de agua, suelo y aire, y de esta maneraobtener datos más específicos de la isla y así generar las respectivas coberturastemáticas.

Es fundamental concientizar a la población de la belleza del territorio y enseñar aproteger el medio ambiente, y que conozcan la biodiversidad y el potencial turístico quetiene la isla.

Es primordial que las autoridades competentes, del GAD de Muisne, se enfoquen enaumentar la cobertura de servicios básicos ya que casi en la totalidad de viviendas nocuentan agua potable, alcantarillado ni recolección de basura; en este contexto, esrecomendable analizar la zona que tiene menor potencial socioeconómico.

Es importante que las autoridades del M.I. Muinicipio de Muisne controlen y verifiquenlos tipos de construcción de las viviendas así como la ubicación y tipo de materiales,para que se eviten expansiones ilegales en zonas que puedan poner en riesgo laseguridad de los pobladores.

Es recomendable contar con análisis más específicos de la población como el deNecesidades Básicas Insatisfechas que permita obtener una característica más real acerca de la situación económica de los pobladores.

Para remediar el problema de la contaminación y alteraciones al agua, suelo y aire, esnecesario contar con alternativas como la aplicación de métodos físico-químicos ybiológicos para la recuperación del agua y suelo, educación del cuidado ambiental a lapoblación hasta la implementación de ordenanzas municipales que impliquen multaseconómicas a quienes incumplan con las normativas ambientales que se impongan, loque vendrían a ser medidas de corto, mediano y largo plazo, respectivamente.

REFERENCIAS


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21

INTERACCION SUELO ESTRUCTURA DE EDIFICIOS SEGÚNASCE-10 Y LA GUIA NERPH-NIST-2012

DR.ROBERTO AGUIAR1; ING BYRON GALLEGOS2

1

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCION.UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE. Av. General Rumiñahui, s/n.Sangolquí – Ecuador.

2 MAESTRIA ESTRUCTURAS POLITECNICA NACIONALQuito- Ecuador

[email protected]; [email protected]

RESUMEN

Se revisa los efectos de daño causados por el movimiento del suelo, se aplica lametodología de la ASCE-10 y la guía NEHRP-12 para considerar interacción suelo estructura,se detalla el cálculo de los factores que se toman en cuenta para el modelamiento de unaestructura con zapatas aisladas, finalmente se realiza un ejemplo y se revisa la influencia de lavelocidad de onda de corte en un análisis paramétrico y su influencia en las característicasdinámicas de la estructura tipo.

1. INTRODUCCION

Cuando analizamos la respuesta sísmica de una estructura es común en la prácticaasumir que las de la estructura esta empotrada, esta suposición es lógica si la estructura estasobre un suelo rocoso en suelo flexibles es falso, los efectos sobre suelos flexibles producencambios en el modelo de cuerpo libre producidos por una interacción cinemática es decirmovimiento de la cimentación posterior a esto en la estructura se produce una interacción inercialde la estructura respecto a la movimiento de la cimentación, este efecto que afecta la estructuraes llamado Interacción suelo estructura.

Figura 6 Ondas de corte en suelo

mailto:[email protected]:[email protected]


22/63

22

Básicamente la interacción suelo estructura muestra el efecto que producen las ondassísmicas que viajan a través del suelo (Fig. 1 izq) sobre la estructura, este efecto afecta a unaporción de suelo que rodea a la cimentación de la estructura (Fig. 1 der).

La manera de analizar esto, se proponen dos modelos (Fig.2), uno en que se considerala utilización de elementos finitos para el suelo que rodea la cimentación y otro un modelo de

cuerpo libre en donde la suelo se lo representa por medio de resortes.

Figura 7 Modelos para análisis

2. DAÑOS POR MOVIMIENTO DEL SUELO

Cuando la rigidez del suelo es alta, la estructura se comporta como empotrada, la

relación del periodo de esta sobre el periodo del suelo tiende a 1, se produce el efecto deresonancia (Fig.3) donde la velocidad del sistema se amplifica.

Figura 8 Daño por resonancia y amplificación (México 1985)

El aumento del periodo de la estructura al interactuar con el suelo por medio de resortesse produce una modificación de la aceleración espectral, esta modificación puede ser por

kd

kr

Cd

Cr

0.1

1

10

100

0 0.5 1 1.5 2

T r

w/ws

AMPLIFICACION DINAMICAamort 0.01

amort 0.05

amort 0.10

amort 0.15

amort 0.20


23/63

23

incremental o reducción de la aceleración, producción el colapso con el aumento de laaceleración y también el volcamiento cunado se tienen periodos altos (Fig. 4).

Figura 9 Daño por cambio en aceleración (México 1985)

Finalmente el fenómeno de licuefacción (Fig.5), que se produce por una alta frecuenciadel suelo y un reordenamiento de las partículas del suelo, tendiendo a subir a la superficie laspartículas finas y por el peso de la estructura, se produce un hundimiento de la cimentación enel suelo (Gazetas2008).

Figura 10 Daño por Licuefacción (Nigata 1964)

3. MODELO SIMPLIFICADO DE LA ASCE-10

El efecto causado por efectos cinemáticos son tomando en cuanta por medio de unareducción del espectro, pero este efecto es influyendo en área de cimentación altas, los efectoscinemáticos se toman en cuanta con (NHERP 2012):

1 . > 0.2 (1)RRSb factor de reducción del espectrobe área de la cimentación efectiva, √

0

0.5

1

1.5

0 1 2 3

A c e l e r a c i o n S a ( g )

Periodo T seg

ESPECTRO ELASTICO

ACELERACIONES


24/63

24

a,b lados de la cimentaciónT periodos del espectro

El modelo utilizado por la ASCE-10 para efectos inerciales, separa la rigidez delamortiguamiento que produce el suelo en interacción con la cimentación, así tememos soloutilizando la rigidez para el 1er modo de vibración de la estructura:

Para condiciones de suelo empotrados la rigidez del suelo es infinito, por lo que:

(2)

Figura 11 Modelo de cuerpo libre con efecto de cimentación

Teniendo en cuenta que para sistemas de un grado tenemos, Clough and Penzien(1993) (Fig.6):

(3)

2

(4)

2 ⁄ 2 (5)Considerando interacción suelo estructura el desplazamiento final está definido por: ℎ (6)

ℎ ℎ (7)

m

k

Fm

k

F

kd

kr


25/63

25

(8) (9)

2 (10)Combinando Eq10 con la Eq 5 tenemos 1 1 ℎ

1 (11)Donde:

Ts periodo de la estructura son interacción con el sueloT periodo de la estructura con base empotradak rigidez de la estructura de un grado de libertadh altura de la estructura de un grado de libertadKd rigidez de desplazamiento horizontal de la cimentación con interacción del sueloKr rigidez de rotación de la cimentación con interacción del sueloTomando en cuenta el amortiguamiento que da el suelo a la estructura, la ASCE -10:

.

( ⁄ ) (12)

Donde:βf amortiguamiento de la cimentaciónβo amortiguamiento del sistema de 1gdl Fig.7

Figura 12 Amortiguamiento para sistema de 1gdl


26/63

26

La ASCE-10 estable que se ingrese a la Fig. 7 con la relación de periodos y la relaciónde h; altura de la estructura de 1gdl sobre r=r r ; radio de giro de la estructura por rotación yPGA=SDS/2.5, FEMA 440 establece unas formulas aproximadas para calcular elamortiguamiento, así tenemos:

1 1 2 1 (13) 1 4.71.6ℎ/ (14) 2 25ln 1 6 (15)

1 . 5 1 (16)r d; radio de giro de la estructura por traslaciónr r radio de giro de la estructura por rotación

La ecuaciones anteriores son aplicables para Ts/T


27/63

27

.. (22)Definido el espectro reducido por amortiguamiento de la cimentación, ASCE-10 define

que se debe calcular las fuerzas de corte con las aceleraciones recalculados pero con laestructura de base empotrada.

El máximo desplazamiento deberá ser calculado como:

ℎ (23)Donde:Vs cortante sísmico con interacción suelo estructuraV cortante sísmica con base empotradaMv momento de volcamiento con base empotradaKr rigidez rotación de toda la cimentaciónhi altura del piso considerado desde la base

qi desplazamiento inelástico del piso de estructura empotrada en la base

Para transformar una estructura de múltiples grados de libertad a un sistema de 1grado de libertad tenemos, calculando para el primer modo de vibración:

Figura 13 Modelo de múltiples grados de libertad a un grado de libertad

El porcentaje de participación de la masa en el modo 1 es:

[∑ ][∑ ][∑ ] (24)Rigidez equivalente de 1gdl (25) Altura equivalente

ℎ

(26)

mi masa en el nivel iΦi modo i de vibración

m5

k6

m4

k4

m3

k3

m2

k2

m1

k1

Me

k


28/63

28

Mt masa total de la estructuraM matriz de masasH vector de alturas de piso desde el nivel 0J vector de unos

Para una estructura de varios grados de libertad considerando los resortes de la

cimentación la matriz de rigidez cambia (Aguiar 2012):

Donde

KL matriz de rigidez lateral de la estructura empotrada en la base

Para la matriz de masas se considera el diagrama de distribución de velocidadesasí(Aguiar 2012):

Figura 14 Diagrama de distribución de velocidades

Para hallar la matriz de masas se evalúa el diagrama de distribución de velocidades,por lo cual la energía cinética será: ∑ (27)

KL 0 0

K= 0 Kd 0

0 0 Kr

q5

q4

q3

q2

q1

q6

q7

q5

q4

q3

q2

q1

m5

m4

m3

m2

m1

mo

m1 0 0 0 0 m1 m1h1

0 m2 0 0 0 m2 m2h2

0 0 m3 0 0 m3 m3h3

M = 0 0 0 m4 0 m4 m4h4

0 0 0 0 m5 m5 m5h5

m1 m2 m3 m4 m5 mo+∑mi ∑mi hi

m1h1 m2h2 m3h3 m4h4 m5h5 ∑mi hi ∑mi hi2


29/63

29

4. RIGIDEZ DEL SUELO

El módulo de rigidez a corte del suelo es el parámetro determinante en las propiedades del suelo,un elemento diferencial del suelo pierde rigidez conforme la onda sísmica sube a la superficie(Gacetas2012), es decir conforme las distorsión angular del elemento aumenta, la rigidez a cortedel suelo disminuye.(Fig.10).

Figura 15 Modulo de rigidez a corte GmaxPor lo cual conforme a la disminución del módulo de corte, el amortiguamiento aumenta,

igual manera en suelo con índices de plasticidad altos la rigidez disminuye poco y elamortiguamiento aumenta poco, problema del suelo de México (Gacetas2012) (Fig.11).

Figura 16 Degradación de la rigidez del suelo y aumento del amortiguamiento

Para encontrar los valores se tendría que realizar ensayos de laboratorio, la ASCE-10 asimplificado esto en función de la aceleración PGA del tipo de suelo y da una tabla1 paracontemplar la degradación del módulo de rigidez G.

Tabla 6 Factor de reducción de rigidez del suelo

El módulo de rigidez a corte inicial o máximo Gmax está en función de la velocidad deonda de corte Vs30, parámetro dado como dato inicial para definir el tipo de suelo.

3 (28)

Tipo de

Suelo

≤0.1 0.4 ≥0.8

A 1.00 1.00 1.00

B 1.00 0.95 0.90

C 0.95 0.75 0.60

D 0.90 0.50 0.10

E 0.60 0.05 a

F a a a

a : realizar ensayos

Interpolar para valores medios

PGA

G/Gmax


30/63

30

DondeVs30 velocidad de onda de corte promedio a 30 m de profundidadγ peso específico del suelo g gravedad

5. RESORTE PARA ZAPATAS AISLADAS

La guía NEHRP-NIST 2012 recomienda utilizar las fórmulas de Gazetas 1991 ymodificadas por Mylonakis 2006, las formulas están orientadas de modo que L>=B, es decir quela rigidez en x siempre será en dirección de la dirección mayor (Fig.12):

Figura 17 Configuración de parámetros para resortes

La rigidez del suelo con interacción del suelo suele definirse como funciones deimpedancia que representa la frecuencia dependiente de la rigidez y el amortiguamientocaracterística de la interacción suelo estructura (Ec.5)

(29)Pero la NERPH (NIST2012) separa la rigidez del amortiguamiento, así la rigidez

depende de las características de la cimentación:

(30)Donde:K rigidez superficial de la cimentaciónη factor que toma en cuenta el desplante

α factor de rigidez dinámica que toma en cuenta la vibración de la estructura

La tabla 2 calcula los resortes en función de las características de la cimentación:

zz

yy

xx

y

x

z


31/63


32/63


33/63

33

Figura 21 Desplazamiento y deriva de piso

b) Analizamos la estructura como base flexible

Dado

Vs30=180 m/sγ =1.836 t/m3 v=0.28 1.610. 6070.04 /2

Para suelo tipo D en la ciudad de Quito se tiene un PGA=z*Fa=0.4*1.2=0.48,interpolando según la tabla 1 G/Gmax0=0.42, por lo cual G=2549.41 t/m2:

254.41∗.1.6 116.65 / Tabla 9 Degradación de G

Dado las siguientes características de una zapata tenemos

0 5 10 15 200

5

10

15

Desplazamiento (cm)

Altura

de

pisos

DESPLAZAMIENTO

0.5 1 1.5 20

5

10

15

Deriva de piso (%)

Altura

de

pisos

DERIVA POR PISO

Tipo de

Suelo

≤0.1 0.4 ≥0.8

A 1.00 1.00 1.00

B 1.00 0.95 0.90

C 0.95 0.75 0.60

D 0.90 0.50 0.10

E 0.60 0.05 aF a a a

a : realizar ensayos

Interpolar para valores medios

PGA

G/Gmax


34/63


35/63

35

La matriz de masas tomando en cuenta los resortes de la cimentación tenemos:

Los periodos y modos de vibración son:

Figura 23 Modos de vibración con ISS

Transformamos la estructura de varios grados de libertad a una estructura de un gradode libertad, mediante ecuaciones.

Porcentaje de participación de la masa en el modo 1, teniendo la matriz de masas y losmodos de vibración:

T= 0.6843 seg

Mt= 35.1 t -seg2

/m

39508.076 -22969.270 6222.631 -878.741 40.723 0 0

-22969.270 33487.964 - 21525.447 5163.642 -284.020 0 0

6222.631 -21525.447 31062.425 -16573.366 1863.385 0 0

KL= -878.741 5163.642 -16573.366 17717.004 -5589.836 0 0

40.723 -284.020 1863.385 -5589.836 3976.158 0 0

0 0 0 0 0 167533.871 0

0 0 0 0 0 0 276195.864

8.569 0 0 0 0 8.569 42.847

0 8.569 0 0 0 8.569 68.555

0 0 8.569 0 0 8.569 94.263

MSS= 0 0 0 6.978 0 6.978 97.686

0 0 0 0 2.414 2.414 41.043

8.569 8.569 8.569 6.978 2.414 39.937 344.394

42.847 68.555 94.263 97.686 41.043 344.394 3864.900

modo 1 modo 2 modo 3 modo 4 modo 5 modo 6 modo 7

T 1.012366 0.225080 0.142222 0.096001 0.069366 0.032700 00.021957 -0.111617 -0.085412 -0.084076 -0.042774 0.251508 14386344

0.056288 -0.174813 0.067449 0.265715 0.360547 0.080663 23018150.5

0.086126 -0.057541 0.351823 0.349767 0.003975 -0.042978 31649956.9

0.106317 0.160480 0.379127 0.070376 0.367165 -0.184286 40281763.3

0.119158 0.417106 -0.074525 0.577630 0.227884 -0.322131 48913569.7

0.001258 -0.008912 -0.012513 -0.021196 -0.025033 -0.453252 6.04E-07

0.008661 -0.002147 -0.017134 -0.018647 -0.015624 0.045384 -2877268.81

ɸ

0

1

2

3

4

5

0 0.05 0.1 0.15

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

-0.2 0 0.2 0.4 0.6

Modo 3

0

1

2

3

4

5

.5 0 0.5 1

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.2 0 0.2 0.4

Modo 5

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 6


36/63

36

∑ = ∑ = ∑ = 0.121

2

0.1215.1 20.64

240.1 /

ℎ .57 Los radios de giro y la rigidez de toda la cimentación tenemos:

A= (17.60 m)(4.25 m)=74.8 m2 , área que encierra toda la cimentación

G= 2549.41 t/m2

v =0.28

74. 4.75 2 20.2 254.414.75 575.2 /

Dado

Ts/T=1.47

240.1.571.47 1 240.1575.2 16126.7 / 10.216126.7254.41 /3 2.74

Para reducir el espectro por amortiguamiento tenemos, asumimos Ce=1 , así estable ASCE-10 por seguridad o por valores conservadores:

Ts/T=1.47 , menor a 1.5

1 1 4.71.6.57/2.74 0.41 2 1 25ln .572.74 16 15.20

1.5 1 1 0.411.471 15.201.471 .57% 0.057 0.051.473 5.14 %


37/63

37

El factor será

0.05140.05 . 1.011 Es espectro de diseño elástico será Sar=Sa/B

La aceleración será para un periodo T=1.007 seg , Sar=2.15 m/s2

La aceleración con estructura empotrada con T=0.68 seg , Sa=2.33 m/s2

Finalmente los desplazamientos considerando la interacción suelo estructura son

Dado

Mv= 647.27 t-m

Kr=196126..7 t-m/rad

Vs/V=Sar/Sa=2.15/2.33=0.923

ℎ

Figura 24 Desplazamiento y deriva de piso con ISS

h qi Mv*h/Ko qs

m m m m

1 3 0.0353 0.0099 0.0417

2 6 0.0910 0.0198 0.1024

3 9 0.1396 0.0297 0.15654 12 0.1725 0.0396 0.1960

5 15 0.1934 0.0495 0.2244

Piso

0 10 20 300

5

10

15

Desplazamiento (cm)

Altura

de

pisos

DESPLAZAMIENTO

0.5 1 1.5 2 2.50

5

10

15

Deriva de piso (%)

Altura

de

pisos

DERIVA POR PISO


38/63

38

7. ANALISIS PARAMETRICO EN FUNCION DE LA VELOCIDAD DE ONDADE CORTE Vs30

Se planteó la misma estructura de pórtico plano, con las mismas condiciones de suelo,el objetivo es ver la influencia que tiene la velocidad de onda de corte Vs30, aplicando lametodología de ASCE-10, para considerar la interacción suelo estructura, se realiza los cálculoscon Vs30=100,150,200,250,300,350,400,500,600,700,800 y 1000 m/s, se revisa su influencia enel comportamiento dinámico, periodos, aceleraciones, derivas de piso y desplazamientos.

Figura 25 Modos de vibración de estructura empotrada

0

1

2

3

4

5

.3 -0.2 -0.1 0

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 3

0

1

2

3

4

5

-0.4 - 0.2 0 0.2 0.4

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.

Modo 5


39/63

39

Figura 26 Modos de vibración para varios Vs30 =100-350m/s

La Fig. 20 muestra los modos de vibración para valores de Vs30=100-250m/s, se ve queel modo fundamental es el mismo para Vs30=100 a 200 m/s ,para el Vs30=350 m/s el modofundamental cambia de sentido, el 2do modo presenta formas iguales en magnitud y varia susentido conforme aumenta el Vs30, el 3er modo para valores bajos de Vs30 cambia de sentido,al aumentar Vs30 se estabiliza a un mismo sentido, los demás modos presentas cambios de

sentido hasta Vs30=200 m/s, para valores mayores se estabilizan a un mismo sentido.

100 m/s

150 m/s

200 m/s

250 m/s

300 m/s

350 m/s

0

1

2

3

4

5

0 0.02 0.04 0.06

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5 1

Modo 3

0

1

2

3

4

5

-1 -0.5 0 0.5

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.2 0 0.2 0.4

Modo 5

0

1

2

3

4

5

0 0.05 0.1 0.15

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

- 0. 6 - 0.4 - 0.2 0 0 .2

Modo 3

0

1

2

3

4

5

-1 -0.5 0 0.5

Modo 4

0

1

2

3

4

5

- 0.2 0 0.2 0.4 0.6

Modo 5

0

1

2

3

4

5

0 0.05 0.1 0.15

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

- 0.2 0 0.2 0.4 0.6

Modo 3

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5 1

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.2 0 0.2 0.4

Modo 5

0

1

2

3

4

5

0 0.1 0.2

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

-0.2 0 0.2 0.4

Modo 3

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5 1

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.2

Modo 5

0

1

2

3

4

5

0 0.1 0.2

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

- 0.4 -0.2 0 0.2 0.4

Modo 3

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.2

Modo 5

0

1

2

3

4

5

-0.3 -0.2 -0.1 0

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

- 0.4 -0.2 0 0.2 0.4

Modo 3

0

1

2

3

4

5

- 0.2 0 0.2 0.4 0.6

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.2

Modo 5


40/63

40

Figura 27 Modos de vibración para Vs30=400-1000 m/s

La Fig. 22, el modo fundamental se estabiliza a un mismo sentido para valores mayoresa Vs30=500 m/s, los demás modos también, según estable la literatura la roca tiene unavelocidad de onda Vs30=750 m/s y valores mayores, comparado con los modos de la estructuraempotrada, solo el 3er modo y el 5to modo son similares, el modo fundamental,2do modo y 4tomodo son opuestos a los modos de la estructura empotrada, dando cuanta que no es lo mismomodelar con resortes de rigidez infinita a una base empotrada, también se puede apreciar quevalores de Vs30=350-400 m/s, los modos similares a la estructura empotrada.

400 m/s

500 m/s

600 m/s

700 m/s

800/s

1000 m/

0

1

2

3

4

5

-0.3 -0.2 -0.1 0

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 3

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.2

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.2

Modo 5

0

1

2

3

4

5

0 0.1 0.2 0.3

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 3

0

1

2

3

4

5

-0.2 0 0.2 0.4

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.2

Modo 5

0

1

2

3

4

5

0 0.1 0.2 0.3

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 3

0

1

2

3

4

5

- 0. 4 - 0.2 0 0.2 0. 4

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.2

Modo 5

0

1

2

3

4

5

0 0.1 0.2 0.3

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 3

0

1

2

3

4

5

- 0. 4 - 0.2 0 0.2 0. 4

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.2

Modo 5

0

1

2

3

4

5

0 0.1 0.2 0.3

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 3

0

1

2

3

4

5

- 0. 4 - 0.2 0 0.2 0. 4

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.2

Modo 5

0

1

2

3

4

5

0 0.1 0.2 0.3

Modo 1

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 2

0

1

2

3

4

5

-0.5 0 0.5

Modo 3

0

1

2

3

4

5

- 0. 4 - 0.2 0 0.2 0. 4

Modo 4

0

1

2

3

4

5

-0.4 -0.2 0 0.2

Modo 5


41/63

41

Figura 28 Efecto al periodo de los modos con Vs30 variable

En la Fig.23 se observa que la variabilidad de Vs30 en el periodo solo se da en el 1ermodo de vibración, teniendo valores altos de periodo para valores de Vs30 bajos, teniendorigideces altas el periodo tiende a acercarse, suponiendo que en suelo tipo roca se tendríaiguales valores, el periodo calculado con Vs30=700 m7s y mayores, no se llega al periodo desuelo empotrado.

Figura 29 Aceleraciones espectrales en modos debido a Vs30 variableLa Fig.24 muestra que la influencia de Vs30 con las aceleraciones con base empotrada

solo se presenta para valores menores a 200 m/s en todos los modos, esto principalmente porquese presenta un amortiguamiento de la cimentación con el suelo haciendo reducir el espectro deaceleraciones, esta diferencia es mayor en los primeros modos, aunque se observa una ligeradistorsión en el 6to modo.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 1 2 3 4 5 6

P e r i o d o s

Modo

Periodos con Vs30

100 150

200 250

300 350

400 500

600 700800 1000

EMP

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 1 2 3 4 5 6

A c e l e r a c i o n m / s

Modo

Aceleraciones con Vs30

100 150 200 250300 350 400 500

600 700 800 1000

EMP


42/63


43/63

43

Se presentó un modelo detallado de cálculo de los factores que intervienen en elmodelamiento de un pórtico plano con interacción suelo estructura, basado en la metodología de ASCE-10 y NEHRP(NIST2012).

Definido el modelo de cálculo, se realizó un análisis paramétrico variando la velocidadde onda de corte Vs30, esto con el fin de verificar que influencia tiene esto ya que al definir un

tipo de suelo se tiene varios valores de Vs30, por lo cual se llegó a las siguientes conclusiones:

Existes cambios en las características dinámicas de la estructura para valores de Vs30menores a 400 m/s, para valores mayores la estructura se estabiliza.

Los formas modales de la estructura con base empotrada es distinta a las formasmodales de la estructura con resortes estable en roca(Vs30>750 m/s), por lo cual notienen comparación.

La variabilidad de Vs30, solo afecta a periodos en el modo fundamental, teniendo valoresaltos de periodos para Vs30 bajos, para valores altos de Vs30 el periodo disminuye hastael periodo de la estructura de base empotrada.

Las aceleraciones espectrales por ende las acciones en la estructura son menores a lasacciones de la estructura empotrada con valores de Vs30 menos a 200 m/s.

Los desplazamientos y derivas de piso son críticas para un rango de Vs30 entre 150 m/sy 200 m/s.

Hay que tomar en cuenta que estos resultados presentados son válidos para el pórticoplano planteado, la influencia de la interacción suelo estructura puede ser trascendenteen cimentaciones de mayor área.

REFERENCIAS

1. Aguiar Roberto, (2012), Dinámica de Estructuras con CIENCI-LAB, Centro deInvestigaciones Científicas, Escuela politécnica del Ejercito, 416 pag. Quito.

2. ASCE/SEI 7-10, (2010), Minimum design loads for buildings and other structures ,

American Society of Civil Engineers, Virginia, EEUU3. NEHRP-NIST GCR 12-917-21,(2012), Soil-Structure Interaction Building Structures,

Engineering Laboratory of the National Institute of Standards and Technology, Maryland4. FEMA 440, (2005), Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedures,

Applied Technology Council for Federal Emergency Management Agency, Washington,D.C.

5. Gazetas, G., and Stokoe, K.H. II, (1991), “Free vibration of embeddedfoundations:Theory versus experiment,” Journal of Geotechnical Engineering , Vol.117,No. 9, pp. 1382-1401.

6. Gazetas, G.,(2012), “Notas de clases:.Dinámica de suelos, “, Universidad Politécnica deCataluña,Barcelona.

7. Mylonakis, G., Nikolaou, S., and Gazetas, G., (2006), “Footings under seismicloading:Analysis and design issues with emphasis on bridge foundations,” SoilDynamics and Earthquake Engineering, Vol. 26, pp. 824-853.

8. Mylonakis, G., and Gazetas, G., (2000), “Seismic soil -structure interaction: Beneficial ordetrimental,” Journal of Earthquake Engineering, Vol. 4, pp. 377-401.

9. Clough, R.W., and Penzien, J., (1993), Dynamics of Structures, McGraw Hill, New York.


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ANÁLISIS DE UN PUENTE PEATONAL CON INTERACCIONSUELO ESTRUCTURA

ROBERTO AGUIAR FALCONI1; FERNANDO CAÑIZARES ORTEGA2

1DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCION.UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE. Av. General Rumiñahui, s/n.

Sangolquí – Ecuador.

2DEPARTAMENTO DE POSTGRADO DE ESTRUCTURAS. ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

RESUMEN

En este reporte se pretende analizar el efecto de la interacción de suelo estructura sobrela cimentación del puente peatonal, más aún si nuestro proyecto se encuentra ubicado enterrenos de mediana y baja rigidez, y si al considerar los efectos sísmicos sobre la estructuraeste tendrá un alargamiento del periodo fundamental de vibración, así como el porcentaje de laaceleración en el espectro de diseño se verá afectados.

1. INTRODUCCIÓN

El puente peatonal está conformado por dos estribos laterales y una pila central en lacual se apoya una viga pos tensada tipo cajón y losa fundida en sitio. Se presenta inicialmente

en forma esquemática los grados de libertades principales y secundarias, así como sus nudosy elementos que conforman la estructura. Mediante CEINCI LAB se calcula la matriz de rigidezlateral tomando en cuenta la rigidez de traslación y rotación de la cimentación mediantefórmulas propuestas por el Manual de Obras Civiles CFE 2008.

La respuesta dinámica en la interacción suelo estructura, depende de las propiedadesgeometrías de la cimentación. De acuerdo al tipo de suelo se tendrá la amplificación de la ondasísmica por tanto una mayor excitación sobre el puente.

Por lo tanto se analiza en forma teórica la influencia de las zapatas de cimentación y laspilotes como estructuras que servirán de apoyo a nuestra pila central del puente y como varíanlos valores de periodos de vibración y sus aceleraciones tomando en cuenta las rigidecestrasnacional y rotacional como efecto de la interacción suelo estructura.


45/63

45

2.- DESCRIPCIÓN DEL PUENTE PEATONAL CONSTRUIDO

Puente peatonal consta de una viga postensada, cuya sección transversal es tipo cajónde 33.52 metros de luz. Dos estribos laterales y una pila central de 5.50m de altura.

Figura1. Fotografía del puente peatonal

Corte longitudinal del puente con el esquema general de la cimentación

Figura 2. Vista longitudinal del Puente peatonal nueva ruta viva

El puente peatonal se forma de acuerdo a un modelo de pórtico simplemente apoyado ycon una pila central rígida en su centro de luz, se enumeran los nudos y sus elementos.

3.- MODELO DE MASAS CONCENTRADAS Y EFECTO DE SUELOESTRUCTURA

Figura3. Numeración de nudos y elementos


46/63

46

En la figura 4. Se muestra el modelo con sus grados de libertad y coordenadasprincipales y secundaria, cabe notar que la coordenada número cinco es la principal ya querepresenta es el corrimiento longitudinal del puente

Figura 4. Grados de livertad y modelo de masas concetradas

Ahora se toma en cuenta el efecto de interación suelo estructura. Y el modelo demasas concetradas resultaria:

Figura 5. Modelo de masa concentrada y con efecto del suelo de cimentación


47/63

47

4.- MODELO DE MASAS CONCENTRADAS RIGIDECES TRANLACIONAL YTOTACIONAL

Figura 6. Modelo de masas concentradas y efecto de interacción suelo estructura.

Una vez que se simplifica el modelo de varios de libertad a un solo grado de libertad seConforma el modelo de péndulo invertido, las rigideces Kd, Kr y KL de la pila calculada comoapoyo rígido.

5.CÁLCULO DE LA RIGIDEZ DE LA ZAPATA DE CIMENTACIÓN

Figura 7. Zapata de cimentación para la pila central del puente peatonal

Se muestra el modelo de cálculo para zapatas de cimentación de acuerdo la manual deobras civiles del código de la comisión federal de electricidad CFE 2008


48/63

48

Figura 8. Modelo de cimentación con zapatas con ISE

Tabla 10 Formulas propuestas para calcular la rigidez horizontal por efectos de lainteracción suelo estructura.

RIGIDEZ FORMULA REFERENCIA

Rigidez horizontal − 6.. 0. 1.6 10. .3+ .8

∗

Kausel 1988

Rigidez horizontal

− 2 2 . 5 .8 1 0 . 1 5 10.52∗ . ∗ Gazetas&Mylonakis 2006

Rigidez horizontal

.

−

CFE 2008

Para aplicar las fórmulas de Kaussel 1988 y Milonaquis2008, se deberá corregir elvalor de G y el valor por desplante de la fundación, asi como los efectos del amortiguamientodel suelo por tanto por practicidad de aplicación se toma las formulas de la CFE2008. Para elpresente análisis.


49/63

49

Tabla 11 Fórmulas para calcular la rigidez rotacional por efectos de la interacción sueloestructura.

RIGIDEZ FORMULA REFERENCIA

Rigidez rotacional

− .2.

0.

1 ..3+ ∗

Kausel 1988

Rigidez rotacional

.− . 2.40.5 1 1 . 2 6 1 −.

∗

Gazetas&Mylonakis 2006

Rigidez rotacional Kr 8Gs.Rr3−v 1 RrHs 1 DRr10.71 DHs CFE 2008:

ℎ ó

ó ó ; ∗ Con el cálculo de la rigidez lateral del puente con base empotrada, más las rigideces adicionalespor efectos de suelo, se forma la matriz de rigidez completa y se muestra a continuación:

Se calcula rigidez lateral y rotacional con las formulas propuestas por la CFE 2008 Tablas 1 y2

r

h

E

K

K

K

K

00

00

00

114960000

0527460000

006.3999

K


50/63

50

6. CÁLCULO DE LA MATRIZ DE MASAS DEL PUENTE PEATONAL

Energía Cinética de una estructura T, es igual a la energía cinética de traslación másenergía cinética de rotación:

Energía cinética es igual

22

2

1

2

1 J mvT

La matriz de masas se obtiene a partir de la energía cinética y mediante el trazado deldiagrama de velocidades se remplaza en las ecuaciones de energía y se determina lostérminos respectivos de dicha matriz M

Figura 9. Diagrama de desplazamientos y velocidades

Dónde:

masam :

v=velocidad lineal de traslación

J=Momento de inercia de la masa.

θ=Velocidad angular.

2

22

2

112

1

2

1qmqmT

22213211 .2

1).(

2

1 J qmhqqqmT o

232213211 .2

1).(

2

1q J qmhqqqmT o


51/63

51

2

3

2

133111321211

2

1

2

31

2

21

2

112

1

2

1.2

2

1.2

2

12

2

1.

2

1

2

1

2

1q J mqmhqqmhqqmqqmhqmqmqmT oo

13111321211231221211 .2.22)()(2

1hqqmhqqmqqmq J mmqmmqmT oo

Conformación de la matriz de masas:

Por tanto la matriz de masas resulta:

2

111111

11011

1111

)( h J mmhmhm

hmmmm

hmmm

M

o

m1=masa de la pila y mo=masa de la cimentación.

Se muestra la matriz de rigidez y masas calculadas:

Mediante el programa orden_eig (K, MASA) de CEINCI LAB, se calcula el periodofundamental del puente peatonal.

El periodo calculado resulta T=0.363s, que es mayor al calculado sin tomar la interacciónsuelo estructura es fue de 0.29s

El periodo fundamental aumenta de 0.29s a 0.363s

114960000

0527460000

006.3999

K

17.780039.85039.85

039.8515.1304.11

039.8504.1104.11

M


52/63

52

Figura 10. Espectro de diseño del puente peatonal Sector Tumbaco

Sin embargo que el periodo fundamental del puente se incrementa, pero la aceleración semantiene constante por la forma del espectro de diseño.

7. DISEÑO DE LA PILA DE CIMENTACIÓN DEL PUENTE PEATONALCON PILOTES

Se ha considerado que, para efectos de comparación teórica la pila central del puentepeatonal esta cimentada sobre una base y está apoyada sobre cuatro pilotes.

Figura 11. Modelo de cimentación con pilotes.


53/63

53

Tabla 12. Formulas propuestas para el cálculo de rigideces (Manual de diseño por sismoCFE2008)

CIMENTACIÓN CON PILOTES RIGIDEZMODO DE VIBRACION

HORIZONTAL . VERTICAL 1. .

GRUPO DE PILOTESRIGIDEZ HORIZONTAL = GRUPO DE PILOTESRIGIDEZ ROTACIONAL =

Utilizando el programa CEINCI LAB kd_kr_pilotes.m, se calcula la matriz de rigidez y resulta:

Aplicando las consideraciones de energía cinética descritas anteriormente se forma la matriz demasas del sistema pila central y pilotes de cimentación.

Con el programa orden_eig (K, MASA) de CEINCI LAB, se calcula el periodo fundamentaldel puente peatonal.

El periodo calculado resulta T=0.59s

2.2570039.85039.85

039.8515.1304.11

039.8504.1104.11

M

r

h

E

k

k

K

K

00

00

00

32660000

0786490

006.3999

K

2

111111

11011

1111

)( h J mmhmhm

hmmmm

hmmm

M

o


54/63

54

ESPECTRO DE DISEÑO

Aceleración Calculada es 0.22g

Se tiene mayor valor del periodo fundamental (0.59s) , pero se reduce la aceleración(0.22g)

Con la influencia del suelo sobre cimentación con pilotes.

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Para aplicar las fórmulas de Kausel 1988 y Milonaquis2008 se deberá corregir el valorde G y el valor por desplante de la fundación y por efectos de amortiguamiento del suelo (ASCE7 2010 y FEMA 440) por tanto por practicidad de aplicación se toma las formulas de laCFE2008.

El periodo fundamental del puente peatonal aumenta de 0.29s a 0.363s, Sin embargola aceleración se mantiene constante por la forma del espectro de diseño, para el caso de sismosimpulsivo y de periodos cortos este efecto es muy importante como es el caso de los espectrosde diseño para la Ciudad de México DF.

Para el caso en que la pila central del puente peatonal la cimentación de su base seapoya sobre pilotes y con la interacción suelo estructura aumenta el periodo de vibración(a0.56s) Pero se tiene menor aceleración como se muestra el espectro de diseño de sitio.

REFERENCIAS

[1].-G. Gazetas, K Fan, T Tazon, K, Shimizu, “Seismic respnse of soil-estructure of soli-pile-fundation.structure systems: some recent developments” No 34 ASCE 1992. pp 56 -93.

[2].-Aguira R, Dinámica de estructuras con Matlab ESPE QUITO 2013

[3].-CFE. Manual de diseño de obras civiles, DISEÑO POR SISMO México 2008

[4].-ASCE American Society of Civil Engineers 2010

0.5

Ads0.22


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RELLENO Y PLATAFORMA PARA ANGARES Y AVIONES CONSUELO VOLCANICO

HUGO BONIFAZ1; JUAN HARO2

1;2DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCION.UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE.LABORATORIO DE ENSAYO DE

MATERIALES. Av. General Rumiñahui, s/n. Sangolquí – Ecuador.

RESUMEN

El presente reporte contiene el informe del estudio de suelos realizado en el aeropuertoTababela (Nuevo Mariscal Sucre) área correspondiente al Aeropuerto Militar donde se construiráun terraplén sobre el suelo natural y posteriormente sobre este terraplén se construirá unaplataforma (área 151354.1 m2) para hangares y aviones. Un relleno de 600000 m3 aproximado.

El objetivo de este estudio es explorar las condiciones del subsuelo para determinar lacapacidad de carga del terreno en los sitios destinados a la construcción del terraplén.

Se realizaron 15 sondeos que muestran un perfil estratigráfico constituido por unasecuencia predominante de suelos conformados por limos de baja compresibilidad (ML) en sumayoría y arenas limosas (SM) con pocos cambios de tipo de suelo en profundidad.

Se reporta en este informe la capacidad de carga admisible del subsuelo y la capacidadde carga del terraplén. Así como también se realizan un cálculo y análisis de asentamientos enel suelo natural.

Se reportan también los resultados de dos líneas sísmicas de refracción.

Los sondeos de exploratorios se ubicaron en los sitios del terreno tratando de cubrir lamayor superficie posible además de poder definir la estratigrafía del subsuelo.

En lo que se refiere al informe se debe distinguir: I) El suelo natural en el que se realizaronlos sondeos y se denomina subsuelo y II) el suelo de relleno que conforma el terraplén


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1. OBJETIVOS ESPECIFICOS DEL ESTUDIO

Para este estudio se plantean como objetivos específicos reportar la siguienteinformación.

Descripción estratigráfica del subsuelo. Presentación de perfiles estratigráficos. Reportar propiedades físicas Parámetros esfuerzos de corte: ángulo de fricción y cohesión del suelo

compactado en el terraplén. Capacidad de carga del suelo natural. Asentamientos del suelo natural por sobrecarga del terraplén.

2. TRABAJOS DE CAMPO

2.1 Sondeos de exploración

Se realizaron 15 sondeos de exploración con sistema a rotopercusión para el avance enprofundidad hasta los 12 m. La denominación de los sondeos y la profundidad de cada pozo seanotan en el siguiente cuadro:

En cada uno de los sondeos se realizó el ensayo de penetración estándar SPT congolpes cada metro de profundidad según la norma ASTM D1586-67 con recuperación demuestras alteradas.

2.2 Geofísica de refracción

La geofísica de refracción permite medir la velocidad de las ondas longitudinales Vp en lasdiferentes capas al interior del subsuelo tal que estas velocidades también permiten realizar unmodelo sísmico con los espesores de cada capa.

2.3 Línea sísmica LS-1

El modelo permite determinar cuatro capas con las siguientes características: Primeracapa con un espesor de hasta 4m, velocidad de 280 m/seg y un módulo de elasticidad de 1568N/m2, una segunda capa con espesor de 2.5 m velocidad de 380 m/seg un módulo de elasticidadde 2888 N/m2, una tercera capa con espesor de 3.4 m velocidad de 850 m/seg, una cuarta capacon espesor mayor a 30 m una velocidad de 1200 m/seg y un módulo de elasticidad de 28800N/m2


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Figura 1 Modelo Sísmico LS-1

2.4 Línea sísmica LS-2

El modelo sísmico presenta cuatro capas con las siguientes características:

La primera capa con un espesor de 4.9 m velocidad de 290 m7se y un módulo deelasticidad de 1682 N/m2, la segunda capa con espesor de hasta 1.9 m velocidad de 410 m/seg,una tercera capa con un espesor de 3.6 m una velocidad de 880 m/seg y un módulo de elasticidadde 15488 N/m2, una cuarta capa con espesor mayor de 30 m veloc

5to encuentro

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