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ANÁLISIS PROBABILÍSTICO DEL COMPORTAMIENTO DEL SUELO EN LA CALLE 127 ENTRE AV. BOYACÁ Y AV. SUBA PARA LA CIMENTACIÓN DE

UNA TUBERÍA DE ALCANTARILLADO

IVÀN CAMILO ARÈVALO SUÀREZ

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

TRABAJO DE GRADO BOGOTÁ

2016

ANÁLISIS PROBABILÍSTICO DEL COMPORTAMIENTO DEL SUELO EN LA CALLE 127 ENTRE AV. BOYACÁ Y AV. SUBA PARA LA CIMENTACIÓN DE

UNA TUBERÍA DE ALCANTARILLADO

IVÀN CAMILO ARÈVALO SUÀREZ

Trabajo de Grado para Optar al Título De

Ingeniero Civil

Director

Felipe Santamaría Álzate Ingeniero Civil

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL TRABAJO DE GRADO

BOGOTÁ 2016

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Hoja de Aceptación

______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________

________________________________________ Ing. FELIPE SANTAMARIA ÁLZATE

Director de Proyecto

_________________________________ Firma del presidente del Jurado

__________________________________ Firma del Jurado

__________________________________ Firma del Jurado

Bogotá, 01, Junio, 2016

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AGRADECIMIENTOS Primeramente quiero agradecer a Dios, por estar conmigo en cada minuto y en cada paso que doy, por darme la salud y por darme las fuerzas necesarias para superar cada obstáculo que se me presento a lo largo de este camino, por haberme dado la oportunidad de formarme como persona, como estudiante, como profesional, para seguir luchando por un sueño que es convertirme en un Ingeniero Civil. Hoy termino y comienzo un nuevo logro en mi vida, con grandes victorias y no hubiera sido posibles sin la ayuda de ellos mis más sinceros agradecimientos a mis padres Silvio Daniel Arévalo, y Nelcy Suarez, ya que son parte fundamental en lo que hoy soy, por brindarme su ayuda tanto económica como afectiva y por todo lo recibido en este tiempo. A mi hermosa sobrinita Sarah Daniela, a mi hermana y cuñado. A la Universidad Católica de Colombia en la cual me brindó los conocimientos a lo largo de este proceso de formación y el éxito logrado, y al Ing. Felipe Santamaría director de trabajo de grado que con su entrega, su compromiso y concomimientos hiciera que la construcción de este trabajo se llevara a cabo con los más altos estándares de calidad con tal fin de optar el título de Ingeniero Civil. Doy gracias a la Ing. Laura Rodríguez Sarmiento, de la Dirección de Ingeniera Especializada en el Área de Geotecnia, de la Empresa d Acueducto Agua, Alcantarillado y Aseo De Bogotá. (EAB) que con su ayuda a lo largo de este tiempo de formación de prácticas empresariales como aprendiz hiciera que sus conocimientos facilitaran a un mas este valioso proyecto.

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CONTENIDO

pág.

INTRODUCCIÓN 14 1. GENERALIDADES 15 1.1 ANTECEDENTES 15 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 15 1.2.1 Planteamiento del Problema 15 1.2.2 Formulación del Problema 16 1.3 OBJETIVOS 16 1.3.1 Objetivo General 16 1.3.2 Objetivos Específicos 16 2. METODOLOGÍA 17 2.1 PROCESO SELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN 17 3. ANÁLISIS DEL ENTORNO 19 3.1 UBICACIÓN 19 3.2 RED DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL 19 3.2.1 Red de Acueducto (Línea Azul) 19 3.2.2 Red de Alcantarillado Sanitario (Línea Roja) 19 3.3 FENÓMENO REMOCIÓN EN MASA 20 3.4 ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA 20 3.5 ZONIFICACIÓN SÍSMICA 21 3.6 AMENAZA POR INUNDACIÓN 22 4. DISEÑO DEL ANÁLISIS ESTADÍSTICO DEL SUELO 23 4.1 FORMATOS SISGEO E.A.A.B 23 4.2 EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO Y ENSAYOS DE LABORATORIOS 24 4.3 CARACTERÍSTICAS DEL SUBSUELO Y NIVEL FREÁTICO 24 4.4 PROFUNDIDAD DEL NIVEL FREÁTICO 28 4.5 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS GEOMECÁNICOS PARA EVALUACIÓN GEOTÉCNICA 28 4.5.1 Estrato 1 28 4.5.2 Estrato 2 28 4.5.3 Estrato 3 30 4.5.4 Estrato 4 31 4.6 PARÁMETROS DE COMPRESIÓN 33 5. DISEÑO CIMENTACIÓN DE LA TUBERÍA 34 5.1 SELECCIÓN TIPO DE CIMENTACIÓN 34 5.2 VERIFICACIÓN DE CONDICIONES LÍMITE 35 5.2.1 Deflexión 35

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pág.

5.2.2 Pandeo 35 5.2.2 Rotura de Pared 36 6. VERIFICACIÓN DE COMPORTAMIENTO GEOTÉCNICO 37 6.1 CAPACIDAD PORTANTE 37 6.2 ASENTAMIENTOS ELÁSTICOS Y POR CONSOLIDACIÓN 37 6.3 LA FALLA DE FONDO Y ALTURA CRÍTICA 37 7. RECOMENDACIONES PROCESO CONSTRUCTIVO PARA LA INSTALACIÓN DE TUBERÌAS DE ALCANTARILLADO 38 8. RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN Y EXCAVACIÓN PARA LA CÁMARA DE CAÍDA Y POZOS DE INSPECCIÓN 39 9. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS 41 9.1 CIMENTACIÓN DE LA TUBERÍA 41 10. CONCLUSIONES 42 BIBLIOGRAFÍA 43 ANEXOS 45

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LISTA DE FIGURAS

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Figura 1. Norma NS-035 (EAB) 18 Figura 2. Ubicación zona de modificación de la tubería de Alcantarillado 19 Figura 3. Redes Existentes en el Sector 20 Figura 4. Amenaza por Remoción en Masa 20 Figura 5. Zonificación Geotécnica 21

Figura 6. Zonificación Sísmica 21 Figura 7. Amenaza por Inundación (Nivel Bajo) 22 Figura 8. Sistema de Información Geotécnica SISGEO 23

Figura 9. Resistencia a la Penetración estándar (SPT) 26 Figura 10. Distribución de la Humedad y Límites de Consistencia (Sondeo 1 y 2) 27

Figura 11. Distribución de la Humedad y Límites de Consistencia (Sondeo 3 y 4) 27 Figura 12. Índice de Consistencia (Estrato 2) 29

Figura 13. Ensayo de Penetración Estándar (Estrato 2) 29 Figura 14. Índice de Consistencia (Estrato 3) 30

Figura 15. Distribución de la Humedad y los Límites de Consistencia (Estrato 3) 30 Figura 16. Ensayo de Penetración Estándar (Estrato 3) 31 Figura 17. Ensayo de Penetración Estándar (Estrato 4) 32

Figura 18. Índice de Consistencia (Estrato 4) 32

Figura 19. Distribución de la humedad y los Límites de Consistencia (Estrato 4) 33 Figura 20. Esquema de Entibado 40 Figura 21. Cimentación de la Tubería 41

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LISTA DE CUADROS

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Cuadro 1. Profundidades de Exploración 24 Cuadro 2. Características del Subsuelo 25 Cuadro 3. Ensayo Resistencia al Corte 28 Cuadro 4. Parámetros Geomecánicos del Suelo 33 Cuadro 5. Parámetros de Diseño 34

Cuadro 6. Condiciones de Carga NS-035 35 Cuadro 7. Valores de (E’) 35 Cuadro 8. Capacidad Portante 37

Cuadro 9. Normatividad EAB 38 Cuadro 10. Empujes Sobre las Paredes de la Cámara 39 Cuadro 11. Especificaciones del Material 41

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LISTA DE ANEXOS

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Anexo A. Sistema de Información Geotécnica (SISGEO) 46 Anexo B. Memoria de Cálculos 51

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GLOSARIO AGUA FREATICA: aquella que puede moverse en la zona de saturación de una masa de suelo o roca por efecto de la atracción gravitacional. ANALISIS GRANULOMETRICO: determinación de las cantidades relativas de partículas en un material granular que se encuentran dentro de rangos definidos de diámetro, mediante su separación sobre tamices de distintos tamaños de abertura, o por otros procesos adecuados para el efecto como la sedimentación o el examen por medios ópticos.

ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA, (GRADOS): ángulo entre el eje de esfuerzos normales y la tangente a la envolvente de Mohr en un punto que representa una condición dada de esfuerzo de ruptura de un material sólido. El ángulo de fricción interna de un suelo corresponde al ángulo cuya tangente es el coeficiente promedio de fricción entre las partículas de un suelo. APIQUE: excavación utilizada para examinar detalladamente el subsuelo y obtener muestras inalteradas y cuyas dimensiones en planta son aproximadamente iguales entre sí y menores que su profundidad. ARCILLA: suelo finogranular, o la porción finogranular de un suelo que puede presentar un comportamiento plástico dentro de un intervalo de contenido de humedad más o menos amplio, y que tiene una considerable resistencia al corte cuando se seca al aire. CAPACIDAD ADMISIBLE DE SOPORTE: valor máximo del esfuerzo de contacto aplicable al diseño y construcción de una cimentación. La capacidad admisible de soporte es sólo una fracción de la capacidad última de soporte, y se calcula aplicando a esta última un factor de seguridad apropiado. Los valores de factor de seguridad más corrientes se encuentran en el intervalo de 3 a 5. CARTA DE PLASTICIDAD AASHTO: gráfico auxiliar para la discriminación de los diferentes grupos de suelos finogranulares en la clasificación de la AASHTO, a partir de la relación entre su límite líquido y su índice de plasticidad. CIMENTACIÓN: parte de una estructura que transmite la carga directamente al suelo. COMPACTACIÓN: compactar material de relleno determinado. DEPÓSITO LACUSTRE: acumulación de material depositado en un lago. Por extensión cualquier acumulación de material depositado en un cuerpo extenso de agua dulce en el que la velocidad de circulación del agua sea nula o cercana a cero. Normalmente los depósitos lacustres están formados predominantemente por arcillas y en menor proporción por limos. ENTIBADO: estructura de contención temporal utilizada como protección en las excavaciones. ESTUDIO GEOTÉCNICO: conjunto de actividades de generación y análisis de información sobre las características de un terreno, orientadas a optimizar las condiciones de emplazamiento de una obra y el diseño de sus cimentaciones y estructuras de contención, o a la evaluación de las condiciones generales de estabilidad de taludes y laderas y al diseño de las obras de estabilización y conservación correspondientes.

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MUESTRA ALTERADA: es aquella muestra del suelo que es representativa del suelo, conserva su composición mineralógica y algo de la humedad natural, pero no conserva la estructura y las demás condiciones que tenía el terreno. MUESTRA INALTERADA: es aquella muestra representativa del suelo que conserva las condiciones que tenía en el sitio, composición mineralógica, contenido de humedad y su estructura MUESTRAS: La toma de muestras del suelo radica que para conocer las pruebas físicas y mecánicas mediante ensayos de laboratorio.

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RESUMEN Esta modalidad de práctica empresarial está enfocada a que cada practicante sea capaz de afrontar las necesidades y problemáticas en el área de la geotecnia que se pueda presentar para la empresa, donde se analizara el análisis y diseño de una herramienta de cimentación para el cambio de la línea de red de alcantarillado para una zona determinada de Bogotá. Para comprobar el análisis primeramente del subsuelo se captura la información suministrada en al software SISGEO, Sistema de Información Geotecnia de la Empresa de Acueducto Agua, Alcantarillado y Aseo De Bogotá. (EAB) donde se verifica cada dato para determinar el tipo de estrato para el estudio de la cimentación de una tubería flexible PVC, bajo los parámetros técnicos normativos de la NS-035, en el proceso de selección de cimentación con las condiciones de instalación y condiciones y analizar los factores de seguridad tanto en las cargas vivas y cargas muertas y en los anchos de excavación

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INTRODUCCIÓN El presente documento está enfocado a la realización de práctica empresarial en la Empresa de Acueducto Agua, Alcantarillado y Aseo De Bogotá. (EAB) Relacionando la formación profesional como ingeniero civil de la Universidad Católica de Colombia. Las funciones que se van a desempeñar como practicante, permitirán aplicar los conocimientos adquiridos a través de la formación universitaria y a la vez brindar la posibilidad de enriquecer el perfil laboral, desarrollando competencias para una mejora empresarial futura, como lo son la toma de decisiones, la responsabilidad en las tareas asignadas. La unidad de trabajo a desempeñar está ligada a la parte de geotecnia que permitirá conocer y aprender sobre el manejo de los equipos que ayudaran a ver el comportamiento y estado del suelo, para la cimentaciones de tuberías de acueducto, alcantarillado y pluvial y diseño estructuras hidráulicas, enfocando el estudio de los conceptos sobre las estructuras ligadas a esta rama de la geotecnia y los impactos que puedan producir ciertas construcciones y modificaciones de ciertas obras que lo requieran. Se desarrollara un trabajo de investigación de cómo se puede analizar la información en el compartimiento de los impactos que puede generar una estructura de cimentación de tubería para una zona de Bogotá que ayude a las mejoras en las redes generando un beneficio al proceso constructivo al momento de un rehabilitación y cambios de las redes de acueducto y alcantarillado sanitario y pluvial desde el punto de vista geotécnico.

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1. GENERALIDADES

1.1 ANTECEDENTES La práctica empresarial permite ejercer los conocimientos teórico - prácticos que se adquirieron a lo largo de la carrea donde se hace fundamental el desarrollo profesional del estudiante, posibilita el conocimiento y desarrollo de la vida en el ámbito de la Ingeniería Civil al igual que el aprendizaje de prácticas nuevas e innovadoras donde el practicante obtendrá una preparación para un mejor desempeño en el campo profesional. Es importante resaltar que las prácticas empresariales son beneficiosas para la Empresa de Acueducto Agua, Alcantarillado y Aseo De Bogotá (EAB), ya que las labores que realice el practicante tenga el criterio de tener la idea de solucionar los problemas en la cual se presenten en un momento indicado con algunas propuestas innovadoras donde se incluye los cambios de redes tanto de acueducto como alcantarillado implementando un diseño en su material de asbesto cemento a un material flexible PVC, implementado diseños del comportamiento del subsuelo y los beneficios que pueda generar dichos cambios en los puntos más críticos de la ciudad para un beneficio en la calidad de vida y se servicios públicos. 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.2.1 Planteamiento del Problema. La Responsabilidad en la práctica empresarial cada día está tomando más importancia en el tema que busca ayudar a que el estudiante tenga una mayor responsabilidad estudiando y analizando el comportamiento del subsuelo ayudado a la restructuración de las redes de Acueducto y Alcantarillado ya con un uso determinado de servicio, haciendo que esta área sea un factor primordial dándole un valor y una análisis grande frente al conocimiento de cómo manejar y diagnosticar la práctica formativa y académica, donde pretende que el estudiante tenga una experiencia en su profesión, debidamente acompañado por la universidad y por la empresa, proceso que le permite el desarrollo y la aplicación de actitudes, conocimientos, habilidades y destrezas adquiridas en su proceso de formación, integración con profesionales interdisciplinarios y el desarrollo de la creatividad, el emprendimiento y la capacidad en la toma de decisiones, inspirado principios éticos. A su vez se genera un estudio de análisis probabilístico del comportamiento del suelo con ayuda de información de la empresa gracias al software que se maneja (SISGEO), donde deposita toda la información del subsuelo desde sus ensayos de laboratorio como de campo, profundidades, niveles freáticos ensayos líquido y plástico entre otros aspectos importantes para tener un amplio conocimiento al momento del diseño de cimentación con la ayuda de la norma técnica vigente NS-

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035, creada por la Empresa de Acueducto Agua, Alcantarillado y Aseo de Bogotá (EAB). 1.2.2 Formulación del Problema. Más que una formulación formal y estructurada de un problema como tal que sería lo adecuado en un formación de práctica empresarial donde se pretende es crear un escenario en el cual se formulan interrogantes manifiestos en el ámbito que nace de la relación entre el programa de ingeniería civil y el área de prácticas de la empresa, haciendo que este escenario potencialice el desarrollo y el conocimiento del área enfocada generando una guía para potencializar en el ámbito geotécnico para analizar cada parámetro del estudio de diseño para una cimentación dado desde los perfiles estratigráficos del suelo como el material que se desea instalar para la tubería ya que en la ciudad Bogotá presenta algunas problemáticas en las líneas de red de alcantarillado. 1.3 OBJETIVOS 1.3.1 Objetivo General. Prestar servicios técnicos y desarrollo profesional en el área de Ingeniería Civil en la Empresa de Acueducto Agua, Alcantarillado y Aseo de Bogotá (EAB), con el estudio geotécnico en el diseño de la cimentación para el cambio de un red de alcantarillado en la calle 127 entre Av. Suba y Av. Boyacá. 1.3.2 Objetivos Específicos Realizar la búsqueda, recopilación y clasificación de los estudios geotécnicos en el el software de SISTEMA DE INFORMACION GEOTECNICA (SISGEO) con los conocimientos adquiridos durante las prácticas empresariales

Analizar el comportamiento del subsuelo por medio de la información suministrada, ensayos de laboratorio con el fin de analizar los estratos presentes en la zona

Analizar el comportamiento y las redes existentes en el sector mediante el software ArcGIS, desde su diámetro, profundidad y material de la tubería.

Diseñar la cimentación de la red de alcantarillado de acuerdo con la norma técnica NS-035 de servicio expuesta por la empresa de Acueducto Agua, Alcantarillado y Aseo De Bogotá (EAB).

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2. METODOLOGÍA El objetivo principal y fundamental de las prácticas de trabajo empresarial en la empresa de Acueducto Agua, Alcantarillado y Aseo De Bogotá (EAB), se llevaran a cabo a las actividades específicas donde se podrá el conocimiento para diagnosticar los puntos críticos en los daños de redes de aguas y alcantarillados teniendo una clara idea de la especificación de revisión GEOTECNICA en el estudio generando informes del SISGEO para analizar el comportamiento de cada uno de los estratos, su nivel freático, su plasticidad y sus correspondiente ensayos especiales de laboratorio y ensayos de campo teniendo las especificaciones y sus componentes al tipo de sondeo que se halla hecho en campo. Algo importante que se debe tener en cuenta es la capacidad de analizar como el prácticamente puede determinar los parámetros críticos en el campo de la geotecnia para determinar los factores del estudio del suelo que compone la cimentación de un sistema de acueducto o de alcantarillado o en general enfocado disminuir las pérdidas de agua potable, disminución en la vulnerabilidad del sistema de abastecimiento y distribución y posteriormente daños que perjudiquen patrimonios de la ciudadanía, dando así el área de geotecnia el concepto de solución claro que debe tener un problemática en un punto determinado donde la ingeniería civil debe estar a su altura en la competencia interpretativa e investigativa de las estratigrafía del suelo. El prácticamente debe de disponer del ardo conocimiento generado en el proceso de formación académica profesional para poder lograr las metas y objetivos en la innovación de la tecnológica y civil para brindar procesos seguros al momento de la construcción de una obra para el cambio y diseño de una cimentación de tubería red alcantarillado que en este caso se llevara a cabo en una zona determinada de Bogotá. 2.1 PROCESO SELECCIÓN DEL TIPO DE CIMENTACIÓN El proceso de selección del tipo de cimentación que se usará es el que describe la Norma NS-035 de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá y se muestra a continuación (véase la Figura 1).

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Figura 1. Norma NS-035 (EAB)

Fuente. EMPRESA ACUEDUCTO AGUA, ALCANTARILLADO Y ASEO DE BOGOTÁ. Requerimientos para cimentación de tuberías en redes de acueducto y alcantarillado NS-035 [en línea]. Bogotá: EAAB [citado 28 marzo, 2016]. Disponible en Internet: <URL: http://www.acueducto.com.co/webdomino/sistec/ consultas.nsf>

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3. ANÁLISIS DEL ENTORNO 3.1 UBICACIÓN La zona está localizada en el barrio Niza Norte, en la localidad de Suba. Las líneas proyectadas de Acueducto y Alcantarillado Residuales extienden a lo largo de la calle 127 entre la Av. Boyacá y Av. Suba costado norte (véase la Figura 2). Figura 2. Ubicación zona de modificación de la tubería de Alcantarillado

Fuente. ARCGIS. Mapa Consulta SIGUE 2016 [en línea]. Bogotá: La Empresa

[citado 28 marzo, 2016]. Disponible en Internet: URL: http://www.arcgis.com/ home/webmap/viewer.html?webmap=6f4c319c59ed4c8e888d7a934f291fdb&exten

t=-74.3632,4.4673,-73.7294,4.8376 3.2 RED DE ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLUVIAL Al revisar el Sistema de Información Geográfico Empresarial (SIGUE) y tal como se muestra en la Figura 2, se identifican las siguientes redes existentes en el sector: 3.2.1 Red de Acueducto (Línea Azul). Sobre la calle 127 costado norte existe una red de acueducto de 12” en asbesto cemento con una longitud total en los 6 tramos de 660m con una profundidad mínima de 0.40 m con una máxima de 0.85.

3.2.2 Red de Alcantarillado Sanitario (Línea Roja). Sobre la calle 127 costado norte existe una red de alcantarillado de 8” en diámetro en gres en la cual está constituida en varios tramos con interceptor de pozos de inspección con una profundidad mínima 0.90 y con un pendiente mínima de 0.4 y máxima de 2.61 y longitud total en los 10 tramos de 739m (véase la Figura 3)

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Figura 3. Redes Existentes en el Sector

Fuente. El Autor. 3.3 FENÓMENO REMOCIÓN EN MASA La localización sobre la Calle 127 entre Av. Suba y Av. Boyacá para el estudio de los sondeos se puede observar que la zona no presenta Amenaza por Remoción de Masa solo presenta un 5% de amenaza baja en la intersección de la Av. Boyacá y Calle 127. Como se ilustran en la (véase la Figura 4) de color verde. Figura 4. Amenaza por Remoción en Masa

Fuente. INSTITUTO DISTRITAL DE GESTIÓN DE RIESGOS Y CAMBIO CLIMÁTICO IDIGER. Mapa Amenaza por Remoción en Masa [en línea]. Bogotá:

El IDIGER [citado 28 marzo, 2016]. Disponible en Internet: URL:

http://geoportal.sire.gov.co:8001/GeoPortalV2/mapa.jsf

3.4 ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA La localización sobre la Calle 127 entre Av. Suba y Av. Boyacá para el estudio de los sondeos se puede observar que la zona presenta una zona azul denominada lacustre Aluvial con una zona de color amarillo denominada Piedemonte, Como se ilustran a continuación (véase la Figura 5).

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Figura 5. Zonificación Geotécnica

Fuente. INSTITUTO DISTRITAL DE GESTIÓN DE RIESGOS Y CAMBIO CLIMÁTICO IDIGER. Mapa Zonificación Geotécnica [en línea]. Bogotá: IDIGER

[citado 28 marzo, 2016]. Disponible en Internet: URL: http://geoportal.sire.gov.

co:8001/GeoPortalV2/mapa.jsf 3.5 ZONIFICACIÓN SÍSMICA La localización sobre la Calle 127 entre Av. Suba y Av. Boyacá para el estudio de los sondeos se observa que la zona presenta una zonificación aluvial intermedia, Como se ilustran a continuación (véase la Figura 6). Figura 6. Zonificación Sísmica

Fuente. INSTITUTO DISTRITAL DE GESTIÓN DE RIESGOS Y CAMBIO CLIMÁTICO IDIGER. Mapa Zonificación Sísmica [en línea]. Bogotá: IDIGER

[citado 28 marzo, 2016]. Disponible en Internet: URL: http://geoportal.sire.

gov.co:8001/GeoPortalV2/mapa.jsf

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3.6 AMENAZA POR INUNDACIÓN La localización sobre la Calle 127 entre Av. Suba y Av. Boyacá para el estudio de los sondeos y el diseño de la cimentación de la tubería de alcantarillado se observa que la zona presenta un nivel de inundación bajo de color verde, Como se ilustran a continuación (véase la Figura 7). Figura 7. Amenaza por Inundación (Nivel Bajo)

Fuente. INSTITUTO DISTRITAL DE GESTIÓN DE RIESGOS Y CAMBIO CLIMÁTICO IDIGER [en línea]. Bogotá: IDIGER [citado 28 marzo, 2016].

Disponible en Internet: URL: http://geoportal.sire.gov.co:8001/GeoPortalV2/ma

pa.js

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4. DISEÑO DEL ANÁLISIS ESTADÍSTICO DEL SUELO 4.1 FORMATOS SISGEO E.A.A.B El SISGEO es un software capaz de otorgar la información necesaria para cumplir los parámetros establecidos de la estratigrafía del subsuelo para el diseño de una cimentación ya sea de acueducto o alcantarillado requerido bajo los parámetros de la Norma NS-035, con base a todas las perforaciones y cada tipo de muestra que se obtiene los parámetros básicos como lo son los ensayos de laboratorio, estratos del subsuelo, limites líquido y plástico y sus (SPT) golpes que requiera cada muestra (véase la Figura 8). Figura 8. Sistema de Información Geotécnica SISGEO

Fuente. EMPRESA ACUEDUCTO AGUA, ALCANTARILLADO Y ASEO DE BOGOTÁ. Sistema de Información Geotécnica SISGEO [en línea]. Bogotá: EAAB

[citado 18 marzo, 2016]. Disponible en Internet: URL: http://www.acueducto.com. co/wpsv61/wps/portal/!ut/p/c5/04_SB8K8xLLM9MSSzPy8xBz9CP0os3gLw2DfYHMPIwN_cyMXA09HV1cLM2MT4xATY6B8pFm8s7ujh4m5j4GBv1GYgYGRn2lwoEFosLGBpzEB3eEg_DrB8kb4ACOBvpHvm5qfoFuREGWSaOigCWjezK/dl3/d3/L2d

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4.2 EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO Y ENSAYOS DE LABORATORIOS Con el fin de analizar e investigar cómo está el comportamiento del subsuelo en el área del proyecto fueron realizadas cuatro (4) perforaciones en el 2014 con equipo con accionamiento manual. Se detalla la localización de las perforaciones con su profundidad (véase el Cuadro 1). Cuadro 1. Profundidades de Exploración

SONDEO COORDENADAS COTA

(msnm) Profundida

d (m) NORTE ESTE

1 112398.77 93798.59 2543.96 3.0

2 112441.40 93821.91 2544.15 3.0

3 112436.53 93782.90 2544.59 3.0

4 112472.12 93817.99 2543.97 3.9

Fuente. El Autor. En cada perforación se recuperó las muestras inalteradas en tubos shelby de pared delgada y muestras alteradas por medio de un muestreado de media caña en bolsas plásticas para evitar que pierda su humedad. Ya determinada cada una de las muestras y clasificadas se procedieron ser llevadas al análisis en el laboratorio donde se le practicaron muestras de. Determinación de humedad natural. Determinación de límites de consistencia (Atterberg). Determinación del porcentaje que pasa tamiz No.200. Análisis granulométrico. Pesos unitarios. Contenidos de materia orgánica. Compresión inconfinada. Cortes directos consolidados no drenados. Ensayo de consolidaciones.

Los resultados de laboratorio fueron registrados en los formatos SISGEO de la empresa de Acueducto Agua, Alcantarillado y Aseo de Bogotá (véase el Anexo A). 4.3 CARACTERÍSTICAS DEL SUBSUELO Y NIVEL FREÁTICO Con base a las perforaciones y ensayos de laboratorio, el subsuelo en el área del proyecto esta generado por suelos lacustres (véase la Figura 3) de consistencia blanda y suprayacidos por rellenos.

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Estrato 1: el subsuelo está compuesto por rellenos antrópicos, escombros y ladrillos en matriz limosa, orgánica de color negro con algunas raíces

Estrato 2: el subsuelo está compuesto por un limo arcilloso orgánico con raíces y material vegetal, color negro con lentes arcillosos de color gris, consistencia blanda a firme. Estrato 3: el subsuelo está compuesto por un limo arcilloso color habano a gris con vetas de limo negro y algunas grava finas, consistencia blanda a media Estrato 4: el subsuelo está compuesto por una arcilla gris plástica de consistencia blanda a media Se observa en el cuadro las características geotécnicas del subsuelo que conforma la zona de estudio partiendo de los ensayos realizados y anexados a los formatos de la E.A.B. (véase el Cuadro 2). Cuadro 2. Características del Subsuelo

ESTRATO PROFUNDIDAD

(m) ESPESOR

(m) DESCRIPCIÓN DE

SUELOS CARACTERÍSTICAS

GEOTÉCNICAS

1 0.0 – 2.5 04 – 3.5

Relleno antrópico, escombros y ladrillos

en matriz limosa orgánica color negro con algunas raíces

W: 35-69% WL: 44-71% WP:25-29% IP: 18-46% IC: 0.2-0.7 PASA TMIZ #200: 65-66% MO: 9.4% N(SPT): 3-10 golpes Clasificación USCCS: ML-CL-CH

2 0.4 – 3.5 0.5 – 1.0

Limo arcilloso orgánico con raíces y material vegetal, color negro

con lentes arcillosos de color gris, consistencia

blanda a firme

W: 41-77% WL: 80-118% WP: 33-59% IP: 30-76% IC: 0.4-1.0 PASA TMIZ #200: 51-94% MO: 10.4% Ø: 12.21° (CU) C: 16 KN/ (CU)

N(SPT): 3-5 golpes Clasificación USCCS: MH-OH-CH

3 1.0 – 4.5 0.5 – 1.0

Limo arcillosos color habano a gris vetas de lomo negro y algunas

gravas finas, consistencia blanda a

media

W: 40-79% WL: 52-88% WP: 29-42% IP: 23-57% IC: 0.1-0.6 PASA TMIZ #200: 100% MO: 7.3% Ø: 12.66° (CU)

N(SPT): 4-6 golpes Clasificación USCCS: MH-CH

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Cuadro 2. (Continuación)

ESTRATO PROFUNDIDAD

(m) ESPESOR

(m) DESCRIPCIÓN DE

SUELOS CARACTERÍSTICAS

GEOTÉCNICAS

4 1.4 – 7.0 1.0 – 2.5 Arcilla gris plástica de

consistencia muy blanda a media

W: 49-122% WL: 58-118% WP: 30-36% IP: 26-82% IC: 2.4-0.7 PASA TMIZ #200: 100% MO: 10.5% N(SPT): 4-6 golpes Clasificación USCCS: MH-CH

Fuente. El Autor. La consistencia de los suelos expresada cualitativamente a través de los ensayos de penetración estándar (SPT) realizados pueden observarse (véase la Figura 9) En esta figura puede observarse como los valores de suelo oscilan entre 3 y 10 golpes/pie siendo un suelo de consistencia blanda a firme. Figura 9. Resistencia a la Penetración estándar (SPT)

Fuente. El Autor. En las Figuras 10 y 11 se presentan los resultados de los límites de consistencia para las muestras ensayadas. Pueden observarse como los valores de humedad natural (rombos azules) son cercanos a los de límite plástico (triángulos morados) en los primeros metros de perforación, indicando una consistencia firme a dura. Esta tendencia es consistente con lo manifestado anteriormente para las resistencias a la penetración estándar SPT. Los valores de humedad natural aumentan con la profundidad, acercándose al límite liquido (Ver cuadros rojos)

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indicando suelos de consistencia blanda a muy blanda, comprensibles y de baja resistencia (véase la Figura 10 y 11). Figura 10. Distribución de la Humedad y Límites de Consistencia (Sondeo 1 y 2)

Fuente. El Autor. Figura 11. Distribución de la Humedad y Límites de Consistencia (Sondeo 3 y 4)

Fuente. El Autor

28

4.4 PROFUNDIDAD DEL NIVEL FREÁTICO El nivel freático fue encontrado en la perforación 4 a una profundidad de 6m. En las perforaciones 1, 2 y 3 no se encontraron el nivel freático en la época de la realización de las perforaciones. Sin embargo, es usual que la profundidad del nivel freático varia estacionalmente con los periodos de verano o de lluvias. 4.5 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS GEOMECÁNICOS PARA EVALUACIÓN GEOTÉCNICA Se presenta la metodología de determinación de parámetros de resistencia al corte utilizado para cada uno de los estratos principales que afectaran el comportamiento de la cimentación, excavaciones y empujes sobre estructuras principales. En el Cuadro 3 se presentan los resultados de los ensayos que servirán como referencia para cada estrato. 4.5.1 Estrato 1. El estrato 1 es un relleno de composición muy heterogénea (capa vegetal, limo, arena, recebo, gravas y ladrillos en gran tamaño) razón por la cual la determinación de parámetros basándose en ensayos de laboratorio es poco confiable (alta dispersión). Adicionalmente los primeros metros de relleno están compuestos por gravas de gran tamaño, razón por la que pudieron recuperar muestras de las perforaciones. Cuadro 3. Ensayo Resistencia al Corte

Sondeo Muestra Profundidad

(m) Ensayo

Cu (Kpa)

Φ Angulo C (kPa) Estrato

1 3 1.75 CI 33.5 4

2 2 1.75 CD (CU) 12.2 16.0 3

2 4 2.75 CI 31.0 4

3 4 2.85 CI 25.5 4

4 4 2.75 CD (CU) 12.7 33.0 2

4 10 6.75 CI 3.9 4

CI: Compresión Incofinada CD (CU): Corte Directo (Consolidado No Drenado)

Fuente. El Autor. 4.5.2 Estrato 2. El estrato 2 está conformado por un limo arcilloso color habano a gris con vetas de limo negro y algunas gravas, de consistencia blanda a media. En la (véase la Figura 12) se observan los valores de índice de consistencia. La línea naranja indica los resultados de la muestra donde se realizó el ensayo de corte directo en este estrato. El valor de cohesión se relaciona con el valor de índice de consistencia, en este caso se puede observar como el índice de consistencia más bajo corresponde al valor de referencia y es cercano al 50% de los valores

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observados, razón por la cual se adoptará este valor como representativo del estrato (33.0 kN/m2). Figura 12. Índice de Consistencia (Estrato 2)

Fuente. El Autor. Figura 13. Ensayo de Penetración Estándar (Estrato 2)

Fuente. El Autor. Los valores de ángulo de fricción interna se relacionan con los resultados del ensayo de penetración estándar, como puede observar en la Figura 13, estos valores son bajos y no varían de manera significativa en el estrato. Por esa razón se adoptará el valor de ángulo de fricción de referencia como el representativo para el estrato (13.0).

30

4.5.3 Estrato 3. El estrato 3 es un limo arcilloso color habano a gris vetas de limo negro y algunas gravas de consistencia blanda a media. En la (véase la Figura 14), se pueden observar los valores de índice de consistencia, la muestra de referencia corresponde al valor más alto del límite de consistencia, Sim embargo, es cercano al 75% de los valores restantes con excepción del valor más superficial el cual presenta un humedad muy alta (véase las Figuras 15 y 16) indicando un contenido orgánico muy alto. Por esta razón se adoptará el valor de referencia de cohesión resultado del corte directo como representativo para este estrato (16.0 kN/m2). Figura 14. Índice de Consistencia (Estrato 3)

Fuente. El Autor. Figura 15. Distribución de la Humedad y los Límites de Consistencia (Estrato 3)

Fuente. El Autor.

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Figura 16. Ensayo de Penetración Estándar (Estrato 3)

Fuente. El Autor. 4.5.4 Estrato 4. El estrato 4 es una arcilla plástica de consistencia blanda a media. Para caracterizar a este estrato fueron realizados por ensayos a compresión incofinada cuyos resultados oscilan entre 25 y 33 kN/ , con

excepción de un valor 3.9 kN/ (véase la Figura17). Los valores de referencia corresponden a los índices de consistencia más altos (véase la Figura 18), se pueden observar como los valores de humedad natural se encuentran entre límite líquido y limite pastico. Sin embargo el 45% de las muestras tiene un valor de consistencia inferior a los de referencia. Los valores de cohesión no drenadas en suelos lacustres de Bogotá oscilan tradicionalmente entre 20 y 30 kN/ . Teniendo en consideración los valores de

menos consistencia se adoptaran un valor de 20 kN/ para este estrato (véase

la Figura 19).

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Figura 17. Ensayo de Penetración Estándar (Estrato 4)

Fuente. El Autor. Figura 18. Índice de Consistencia (Estrato 4)

Fuente. El Autor.

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Figura 19. Distribución de la humedad y los Límites de Consistencia (Estrato 4)

Fuente. El Autor. 4.6 PARÁMETROS DE COMPRESIÓN Los parámetros para los cálculos de consolidación fueron obtenidos en ensayos de laboratorio. Para los estratos donde no se desarrolló compresión los parámetros de compresión fueron obtenidos de correlaciones empíricas en los límites líquidos (Skempton 1944). Los valores de la relación de vacíos fueron obtenidos a partir de los valores de humedad empleando las relaciones gravimétricas y volumetrías existentes en geotecnia (véase el Anexo B). Se presentan los parámetros adoptados para los cálculos geotécnicos obtenido por ensayos de laboratorio (véase el Cuadro 4). Cuadro 4. Parámetros Geomecánicos del Suelo

Estrato

Relleno 21 30 15 11500

Limo arcilloso orgánico color negro 15 13 33 7500 0.78/1.6

Limo arcilloso color habano 17 12 16 8000 0.51/1.4

Arcilla gris plástica 17 20 5000 0.78/1.9

: Peso unitario del suelo húmedo

Angulo de fricción interna

C: cohesión E: módulo de elasticidad

Fuente. El Autor.

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5. DISEÑO CIMENTACIÓN DE LA TUBERÍA Bajo la normatividad de la EAB, en la norma NS-035, están los parámetros definidos y procedimientos para la cimentación de la tubería y su funcionamiento. Como parámetros de entrada para el diseño se selecciona la mayor profundidad para la línea de alcantarillado, así mismo para cada de las líneas se selección como suelo de fundación, el que presente las características geomecánicas más bajas presentes en el perfil estratigráfico a lo largo del alineamiento de la tubería, es decir el perfil más crítico para cada uno de los diseños. Parámetros de entrada para los diseños de cimentación (véase el Cuadro 5). Cuadro 5. Parámetros de Diseño

TUBERIA DIAMETRO NOMINAL

(in/m)

PROFUNDIDAD MÁXIMA A CLAVE (m)

ESTRATO DE CIMENTACIÓN

(m)

Alcantarillado 8 / 0.20 1.4 1-2

Alcantarillado 8 / 0.20 1.2 3-4

Fuente. El Autor. Si el nivel de la cimentación aparece sobre tamaños en el (Estrato 1), se debe remplazar por una superficie uniforme, donde se debe realizar una sustitución en el recebo compactado hasta una densidad seca del 95% de Proctor Estándar de máximo 0.5m de espesor. Si el nivel de cimentación aparecen bolsas de material orgánica, se debería remplazar el material por recebo compactado hasta la densidad seca el 95% del Proctor estándar de un espesor mínimo de 0.5 m 5.1 SELECCIÓN TIPO DE CIMENTACIÓN Se puede observar que en la norma NS-035. Para el diámetro de tubería establecido en el diseño el ancho máximo de excavación deberá ser de 0.35m para alcantarillado. Sin embargo, con el fin de facilitar el proceso constructivo de la cimentación y teniendo en cuenta las profundidades de excavación se opta por un ancho de 0.5m con profundidad de 2.30m. Bajo esta condición, se determina una excavación en zanja angosta. De acuerdo a las condiciones por la norma NS-035 creada por la EAB se estimaron las cargas muertas y vivas para cada una de las tuberías (véase el Cuadro 6) (véase el Anexo B).

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Cuadro 6. Condiciones de Carga NS-035

Tubería Carga Muerta (kN/m) Carga Viva(kN/m)

Alcantarillado 7.25 2.92

Alcantarillado 6.22 3.72

Fuente. El Autor. Con el fin de seleccionar el tipo de cimentación adecuada, se calculó el módulo de reacción de la subrasante (E’) basándose en el módulo de elasticidad de los materiales de cimentación y el módulo de elasticidad del terreno natural. Para los materiales granulares que conformarán la cimentación de las tuberías se seleccionó un módulo de elasticidad de 30.000kN/m2, correspondiente a una arena densa de acuerdo a la literatura tradicional de geotécnica (Das, 2004). Los módulos de elasticidad de los suelos naturales se encentran consignados (véase el Cuadro 4). De acuerdo a la metodología de EAB se obtienen los datos presentados en el Cuadro 7. Para el cálculo del módulo equivalente (E’) (véase el Anexo B). Cuadro 7. Valores de (E’)

E’n E’b E’n/ E’b Bd/D Sc E’

Alcantarillado 7500 30000 0.25 2.12 0.50 17580

Alcantarillado 5000 30000 0.17 2.12 0.0 10040

Fuente. El Autor. El módulo de subrasante obtenido para la tubería de alcantarillado es de 14040kN/m2 y 17580kN/m2. Con estos módulos se selecciona el esquema de cimentación recomendado por la normativa. Para la línea de alcantarillado se selecciona un modelo de cimentación tipo 1. Como material de cama, relleno y acabado se utilizará arena de peña, recebo y sub-base granular (véase la Figura 8.) 5.2 VERIFICACIÓN DE CONDICIONES LÍMITE 5.2.1 Deflexión. Los valores de deflexión obtenidos siguiendo la metodología de la NS-035 son de 0.656% a 0.758% para alcantarillado. El porcentaje de deflexión máxima admisible para tuberías de PVC es de 7.5% (véase el Anexo B. Memoria de Cálculos. Tabla 19). 5.2.2 Pandeo. Para las tuberías de alcantarillado se obtiene un valor de presión admisible de 1630kPa y 1434kPa, también superior a las cargas externas

36

aplicadas (43.21 KPa y 42.2KPa) (véase el Anexo B. Memoria de Cálculos. Tabla 23). 5.2.2 Rotura de Pared. El esfuerzo de compresión del anillo (oc) para la tubería de alcantarillado es de 40.60 y 36 a 37 kN/m2 respectivamente. Ambos valores son muy inferiores al valor máximo tolerado por tubería de PVC 675000 kN/m2 (véase la Anexo B).

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6. VERIFICACIÓN DE COMPORTAMIENTO GEOTÉCNICO 6.1 CAPACIDAD PORTANTE La cimentación de la tubería de acueducto alcanza un factor de seguridad ante capacidad portante de F.S = 29, mientras que la cimentación de las tuberías de alcantarillado alcanza valores de F.S=16 y F.S =5,7. La capacidad portante estimada y la metodología utilizada se encuentran consignadas (véase el Cuadro 8) (véase el Anexo B). Cuadro 8. Capacidad Portante

Tubería Capacidad

portante ultima (kN/m2)

Presión aplicada kN/m2

Factor de seguridad

Metodología de calculo

Alct 1 343.72 21.62 15.9 Mayerhof

Alct 2 121.00 21.14 5.7 Mayerhof para arcillas

saturadas

Fuente. El Autor. 6.2 ASENTAMIENTOS ELÁSTICOS Y POR CONSOLIDACIÓN Los asentamientos elásticos y por consolidación estimados para las tuberías son del orden de 1cm. Los asentamientos elásticos ocurrirán prácticamente durante la construcción. Los asentamientos por consolidación ocurrirán durante un periodo estimado de 1 año. A pesar de que los suelos presenten en la zona son altamente compresibles, la excavación realizada compensa casi completamente el peso de los rellenos de cimentación. En el caso de estructuras especiales (pozos y cámaras de caída), el peso del suelo retirado es inferior al peso de la estructura y el agua transportada, con lo cual los asentamientos teóricos serán nulos (véase el Anexo B). 6.3 LA FALLA DE FONDO Y ALTURA CRÍTICA Las condiciones de excavación y del subsuelo en este caso impiden la ocurrencia de una falla de fondo. Adicionalmente se corrobora que la altura crítica es superior a la profundidad de excavación, incluso para condiciones muy desfavorables (incluyendo una altura de empuje de agua igual a la altura de excavación). Por esta razón se recomienda el uso de entibados (véase el Anexo B).

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7. RECOMENDACIONES PROCESO CONSTRUCTIVO PARA LA INSTALACIÒN DE TUBERÌAS DE ALCANTARILLADO

Tener el especial y riguroso cuidado con las tuberías ya sea línea de acueducto como la línea de alcantarillado existente en el sector para la implementación de las nuevas redes, ubicando principalmente su localización previamente a la excavación y a la conformación de la cimentación.

Para el proceso constructivo e instalación de la tubería se deberá regir por la normatividad vigente de la empresa de acueducto de Bogotá EAB (véase el Cuadro 9).

Cuadro 9. Normatividad EAB

Norma Descripción

NS-035 Requerimientos para la cimentación de tuberías

NS-025 Instalación de tuberías en zanja abierta

EG-109 Instalación de tuberías

NS-019 Excavaciones en zanja

Fuente. El Autor. En el proceso de excavación se debe retirar los sobre tamaños presentes en el Estrato 1(Relleno) evitando caída de material al fondo de la excavación.

Se recomienda excavar tramos máximo 6m de longitud, cada vez que culmine la construcción de un tramo se continuara con el siguiente tramo

No se debe acumular el material al borde de la excavación, se debe respetar una franja de mínimo 1m de ancho medido desde el borde de la excavación para cada costado.

Los materiales que se van a emplear en la instalación se debe cumplir con los parámetros Norma NP-040 e igualmente su compactación.

Si se presentara flujos de agua durante la construcción de la excavación se deberá bombear antes de la instalación de los materiales de cimentación

Dado caso de que durante la realización de la excavación a nivel de la cimentación aparezcan suelos orgánicos o excesivamente blandos, estos suelos deberán ser removidos con un espesor máximo de 0.5m y remplazarlos por recebo compactado (NP-040).

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8. RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN Y EXCAVACIÓN PARA LA CÁMARA DE CAÍDA Y POZOS DE INSPECCIÓN

La cota de cimentación de la cámara de caída, aproximadamente 3m de profundidad con respecto a la rasante actual, coincide con el estrato 2, limo arcilloso orgánico color negro con lentes arcillosos color gris. Por esta razón se recomienda implementar un remplazo de 0.6m de espesor (esta alcanzar el estrato 3) conformado por recebo compactado al 90% del Proctor Modificado.

La cámara experimentará empujes de tierras en reposo generados por los estratos 1 y 2 (véase el Cuadro 8) contiene los valores de empujes para diferentes profundidades. Estos empujes incluyen la presión del agua, en caso de un posible ascenso del nivel freático. En estos valores ha sido considerada una sobrecarga contigua a la cámara representada por el tránsito vehicular. Norma NS-035. Cuadro 10. Empujes Sobre las Paredes de la Cámara

Profundidad (m) 0 5.0

2 46.0

3 75.5

Fuente. El Autor. El suelo presenta una capacidad portante admisible de 253 kN/m2, con un factor de seguridad de 3 con base a la norma NSR-10. Esta capacidad portante es capaz de soportar las cargas de las estructuras ya que son relativamente livianas.

De acuerdo con base la información suministrada por el SISGEO en las perforaciones, el nivel freático se encuentra debajo del nivel de la excavación final. El nivel puede variar a los cambios climáticos ya sea por invierno o por verano, pero los suelos son de baja permeabilidad, dado esto se analiza que el caudal hacia la excavación es muy mínimo que fácilmente se puede controlar por medio del bombeo.

Con el objeto de evitar derrumbes que ponga en riesgo al personal en obra, durante el proceso de excavación se deberá emplear un sistema en entibado en los dos metros de excavación (corresponde al relleno mixto) (véase la Figura 20).

40

Figura 20. Esquema de Entibado

Fuente. El Autor.

41

9. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS 9.1 CIMENTACIÓN DE LA TUBERÍA A continuación se presentan las especificaciones del material para la cimentación de la tubería (véase el Cuadro 11 y la Figura 21). Cuadro 11. Especificaciones del Material

Cimentación Tipo De Material

Cimentación de las tuberías de alcantarillado

Material de cama y atraque: Arena de peña( NP-040) Material de relleno: recebo (NP-040) Material de acabado: Sub-base granular (NP-040)

Fuente. El Autor. Figura 21. Cimentación de la Tubería

Fuente. El Autor.

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10. CONCLUSIONES En la zona explorada el subsuelo está conformada por rellenos antrópicos, con escombros y ladrillos en matriz limosa orgánica color negro de asesores que llegan hasta los 2.5m subyaciendo esta capa se encuentran estratos arcillosos blandos firmes de origen lacustre, incluyendo un limo arcilloso orgánico color negro con lentes arcillosos de color gris (Estrado 2), un limo arcilloso color habano a gris vetas de limo negro y algunas gravas (Estrato 3) y una arcilla gris plástica (Estrato 4).

En el proceso de exploración del subsuelo se puede observar que para tal fecha el nivel freático se encuentro en solo una perforación (Sondeo 4) a una profundidad de 3.6m, donde la condición del nivel freática puede variar estacionalmente dado que en las demás exploraciones no se observa nivel freático.

Los diseños de cimentación elaborado de acuerdo al procedimiento en la NS-035, arrojan para la línea de red de alcantarillado un modelo de Tipo 1para tuberías flexibles en zanja. Como material de cama. Relleno y acabado se utilizara arena de peña, recebo y subbase granular.

El factor de seguridad ante capacidad portante de las tuberías alcanza valores de 6 para alcantarillado con asentamientos elásticos y consolidación alrededor de 1cm.

En caso de que un vez rellenadas las zanjas después de ser instalada la tubería no se debe proceder de inmediato a pavimentar la vía, se recomienda dejar el relleno compactado sobresaliendo aproximadamente 3cm; esto con el objeto de que una vez ocurra asentamientos propios del relleno no se empoce el agua en esta depresión a lo largo del alineamiento.

43

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44

GÓMEZ CARDONA, William Darío. Prácticas Empresariales. Bogotá: ECOE, 2012. 158 p. INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN. Compendio tesis y otros trabajos de grado. NTC 1486. Sexta actualización. Bogotá: ICONTEC, 2008. 36 p. INSTITUTO DISTRITAL DE GESTIÓN DE RIESGOS Y CAMBIO CLIMÁTICO IDIGER. Mapa Amenaza por Remoción en Masa [en línea]. Bogotá: El IDIGER

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URL: https://www.ucatolica.edu.co/portal/wpcontent/uploads/adjuntos/acuerdos

/consejo-superior-acuerdos-academicos-213-15.pdf

45

ANEXOS

46

Anexo A. Sistema de Información Geotécnica (SISGEO) Para el análisis de la información del suelo se adjuntó un (1) proyecto con un total de nueve (4) sondeos con el software SISGEO – Sistema DE INFORMACION geotécnica del Acueducto Agua y Alcantarillado de Bogotá. Donde obtiene toda la información relacionada a: Información del Proyecto. Información del Sondeo. Estratos. Ensayos Básicos de Laboratorio. Ensayos Especiales de Laboratorio. Ensayos de Campo (Penetración Estándar SPT).

47

Información General de la Exploración de Campo

Fuente. EMPRESA DE ACUEDUCTO AGUA, ALCANTARILLADO Y ASEO DE BOGOTÁ. Sistema De Información

Geotécnica SISGEO [En línea]. Bogotá: EAAB [citado 18 marzo, 2016]. Disponible en Internet: URL: http://www.a cueducto.com.co/wpsv61/wps/portal/!ut/p/c5/04_SB8K8xLLM9MSSzPy8xBz9CP0os3gLw2DfYHMPIwN_cyMXA09HV1cLM2MT4xATY6B8pFm8s7ujh4m5j4GBv1GYgYGRn2lwoEFosLGBpzEB3eEg_DrB8kb4ACOBvpHvm5qfoFuREG

WSaOigCWjezK/dl3/d3/L2dJQSEvUUt3QS9ZQnZ3LzZfODFTTVM3SDIwTzcyRDBJQUVFODYzNFJITDA!/

48

Descripción estratigráfica Estratos




49

Ensayos de Campo




50

Ensayos Básicos de Laboratorio




51

Anexo B. Memoria de Cálculos Cálculo del Ancho de Transición

52

Cálculo Cargas Muertas en Tuberías

53

Cálculo Cargas Vivas en Tuberías

54

Cálculo Deflexiones en Tuberías

55

Cálculo Capacidad Portante

56

Cálculo de Asentamientos Elásticos

57

Cálculo de Asentamientos por Consolidación

58

Cálculo de Pandeo y Rotura de Pared

59

Cálculo de Falla de Fondo

anÁlisis probabilÍstico del comportamiento del … · anÁlisis probabilÍstico del...

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