estudio de suelos lÍnea de aducciÓn c...

EMPRESA IBAGUEREÑA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO IBAL S.A. E.S.P. OFICIAL

CONTRATO 0072-2012

REVISIÓN Y ACTUALIZACIÓN DE LOS DISEÑOS DE ACUEDUCTO COMPLEMENTARIO DE ACUERDO CON LO ESTABLECIDO EN EL

REGLAMENTO TÉCNICO DEL SECTOR DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BÁSICO RAS 2000 Y NORMA SISMO RESISTENTE ACTUAL

NSR10, BRINDANDO ALTERNATIVAS ACORDE CON LA SITUACIÓN ACTUAL Y FUTURA PARA LA PRESTACIÓN DEL SERVICIO DE ACUEDUCTO Y DAR ASÍ SOLUCIÓN A LA PROBLEMÁTICA DEL SERVICIO EN LA CIUDAD DE

IBAGUÉ

ESTUDIO DE SUELOS LÍNEA DE ADUCCIÓN

C-309-IT

CONSORCIO IEH GRUCON - PROFINVEST

BOGOTÁ, NOVIEMBRE DE 2013

CONSORCIO IEH GRUCON PROFINVEST

REVISIÓN Y ACTUALIZACIÓN DE LOS DISEÑOS DEL ACUEDUCTO COMPLEMENTARIO PARA LA

PRESTACIÓN DEL SERVICIO DE ACUEDUCTO EN LA CIUDAD DE IBAGUÉ

Versión 0 Septiembre de 2013

ANEXO 11 Estudio de Suelos diseño Aducción Cócora hasta PTAP Boquerón de la Ciudad de

Ibagué Hoja No. 2


C309-IT

CUADRO DE RESPONSABILIDADES

RESPONSABLE NÚMERO DE REVISIÓN

0 1 2

ELABORACIÓN

Mario Leandro Castro, Gustavo Valencia Corredor, Juan Carlos

Salazar Oliveros

05-07-2013

REVISIÓN

John Jairo Isaza Peña

05-07-2013

APROBACIÓN

María Cristina Peña Chacón

05-07-2013

LISTA DE DISTRIBUCIÓN

DEPENDENCIA No.

COPIAS FECHA DE

ENVÍO OBSERVACIONES

Ing. Esther Julia Rodríguez Patiño - Interventoría

1

Supervisor Contrato IBAL - Ing. Juan Carlos Núñez

1

Director Operativo IBAL- Ing. Luis Ricardo Salcedo

1

Archivo Consorcio 1 Medio Electrónico PDF

CUADRO DE MODIFICACIONES

REVISIÓN FECHA DE

MODIFICACIÓN ORIGEN DEL CAMBIO O MODIFICACIÓN






Ibagué Hoja No. 3


C309-IT

Tabla de Contenido

1 INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 5

2 LOCALIZACION ........................................................................................................ 6

3 GEOLOGIA DE LA ZONA DEL PROYECTO ................................................................... 7

3.1 Batolito de Ibague (Ji) (Intrusivo Jurasico) ................................................................... 7

4 EXPLORACION EN CAMPO Y ENSAYOS DE LABORATORIO ........................................ 8

4.1 TRABAJOS EN CAMPO ................................................................................................ 8

4.2 TRABAJOS DE LABORATORIO...................................................................................... 9

5 RESUMEN RESULTADOS DE LABORATORIO ............................................................ 11

6 DEFINICIÓN DE LOS PARAMETROS GEOTECNICOS .................................................. 11

6.1 Angulo de fricción .................................................................................................... 12

6.2 Empujes................................................................................................................... 13 6.2.1 Coeficientes de presión activa y pasiva de Rankine (Estático) suelo natural ............................. 14

6.3 Modulo de deformación ........................................................................................... 14

7 INSTALACIÓN SIN ZANJA ....................................................................................... 15

8 INSTALACIÓN TUBERÍA TRAMO K7+280 HASTA K7+400 ......................................... 21

9 DISEÑO CIMENTACIÓN ADUCCIÓN RÍO COCORA – PTAP BOQUERON ..................... 24

9.1 Tipos De Instalación ................................................................................................. 24 9.1.1 Cargas De Diseño Y Condiciones De Carga ................................................................................. 24 9.1.2 Cálculo Mecánico ........................................................................................................................ 25 9.1.3 Diseño De La Cimentación En Zanja........................................................................................... 25 9.1.4 Capacidad de Soporte ................................................................................................................. 29 9.1.5 Asentamientos ............................................................................................................................ 30

9.2 Memorias de diseño de excavaciones y entibados .................................................... 31 9.2.1 Estabilidad de las excavaciones para la instalación de tuberías ................................................. 33

10 VIADUCTOS ....................................................................................................... 35 10.1.1 Coeficiente de reacción horizontal ........................................................................................ 36 10.1.2 Calculo de asentamientos ...................................................................................................... 37

11 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................. 43

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 44






Ibagué Hoja No. 4


C309-IT

Índice de Tablas

Tabla 4-1 Coordenadas de las perforaciones .................................................................... 8 Tabla 4-2 Ensayos de laboratorio realizados ..................................................................... 9 Tabla 5-1 Resumen resultados de laboratorio ................................................................. 11 Tabla 6-1 Angulo de fricción de cada uno de los sondeos ............................................... 13 Tabla 9-1 Grado de dificultad de las excavaciones .......................................................... 33 Tabla 10-1 Parámetros geotécnicos de los viaductos ...................................................... 36 Tabla 10-2 Coeficiente de reacción horizontal en los viaductos ....................................... 36 Tabla 10-3 Resultados de asentamiento .......................................................................... 38






Ibagué Hoja No. 5


C309-IT

1 INTRODUCCIÓN

El Municipio de Ibagué, Tolima presenta deficiencias en el abastecimiento de agua potable, además requiere de la actualización de sus diseños de la red de acueducto. El informe complementa los estudios realizados a la línea de aducción Cócora- Planta de Boquerón.

En este documento se presenta los diseños de las cimentaciones de ocho pasos elevados, diseño de la cimentación de la aducción que comprende: estabilidad de taludes de corte, tipos de entibado y tipos de cimentación, diseño del tramo K7+250 hasta K7+270 de la aducción que requiere instalación sin zanja de la tubería. Además se presenta las investigaciones geotécnicas efectuadas en el área de estudio y las propiedades físico-mecánicas, con el fin de obtener los parámetros geotécnicos necesarios para los diferentes diseños geotécnicos.






Ibagué Hoja No. 6


C309-IT

2 LOCALIZACION

El proyecto se encuentra localizado en el municipio de Ibagué, Tolima. La aducción tiene 12km y el diámetro de la tubería es de 36”. El tramo en construcción corresponde a los 4.700 metros iniciales en tubería CCP de 36” de diámetro que llega hasta la futura PTAP Boquerón.

El trazado de la línea de aducción inicia en la Bocatoma del río Cócora, atravesando las veredas: “Los Pastos Cócora”, “Salitre Cócora”, “Coello Cócora”. Sin embargo, el tramo cuyo diseño forma parte del presente contrato inicia en el Kilómetro 4.7, en la vereda denominada “Loma Cócora”. Posteriormente, atraviesa la vereda Morro Chusco para llegar al perímetro urbano, atravesando la KR 38 hasta la CL 21. La línea de Aducción finalmente llega al predio donde se proyecta la construcción de la PTAP Boquerón por la KR 40, predio localizado en la Comuna 6 de la Ciudad de Ibagué.

Ilustración 2-1 Localización General Línea de Aducción Cócora K4+700 a la PTAP Boquerón.






Ibagué Hoja No. 7


C309-IT

3 GEOLOGIA DE LA ZONA DEL PROYECTO

La unidad que se encuentra dentro de la zona de estudio son los Batolito de Ibague, a continuación se hace una descripción de la unidad.

3.1 Batolito de Ibague (Ji) (Intrusivo Jurasico) Su composición mineralógica principal es de cuarzo plagioclasas (oliogoclasa-andesina), hornblenda, biotita y feldespasto potásico variedad ortoclasa como minerales esenciales, los minerales secundarios son biotita y moscovita, los accesorios menores más abundantes son apatito, zircón, esfena, magnetita y pirita. Presentando variaciones según el porcentaje de estos minerales, la roca dominante se clasifica como una granodiorita color blanco moteado de negro por presentar mayor porcentaje de plagioclasa que de feldespasto, su tamaño de grano varía entre medio y grueso; presenta variaciones a tonalita, cuarzodiorita, cuarzomonzodiorita, cuarzomonzonitas, monzonitas y esporádicamente a granito. En algunos sectores puede ser clasificado como granodiorita biotitita dado el alto porcentaje de este mineral en la roca.

La roca se encuentra frecuentemente meteorizada en la zona, formando suelos arcillo-arenosos a areno-arcillosos de grandes espesores, altamente sensible a los procesos erosivos.

Fuente: INGEOMINAS






Ibagué Hoja No. 8


C309-IT

4 EXPLORACION EN CAMPO Y ENSAYOS DE LABORATORIO

4.1 TRABAJOS EN CAMPO

Se realizaron 8 sondeos los cuales se denominaron P1 hasta P8, a una profundidad máxima de 12m, localizados sobre el alineamiento de la línea de aducción Río Cocora hasta PTAP Boquerón que hace parte de la red de acueducto. Además se emplearon perforaciones anteriores que corresponden: P1 ADU hasta P10 ADU. A continuación se presenta la localización de cada uno de los sondeos realizados.

Tabla 4-1 Coordenadas de las perforaciones

PERFORACIÓN ESTE NORTE PROFUNDIDAD ESTRUCTURA

P1 866847 979998 6m Viaducto 7

P2 866849 979945 6m Viaducto 7

P3 865476 978448 10m Viaducto 3

P4 864944 978479 12m Viaducto 2

P5 864895 978468 12m Viaducto 2

P6 867267 980141 6m Viaducto 8

P7 867235 980154 6m Viaducto 8

P8 865147 978511.11 5m Cruce

P1 ADU 867988.29 979858.26 5 m Aducción

P3 ADU 866825.80 980159.64 1.20m Aducción

P6 ADU 866692.09 979424.83 3.50 m Aducción

P7 ADU 866094.53 978878.78 4.50m Aducción

P8 ADU 865519.71 978405.72 6m Aducción






Ibagué Hoja No. 9


C309-IT

P9 ADU 865307.14 978619.87 0,9 m Aducción

P 10 ADU 864648.59 978354.16 0,8 m Viaducto 1

Ilustración 4-1 Localización de sondeos

4.2 TRABAJOS DE LABORATORIO

Sobre las muestras obtenidas de los sondeos, se realizó el ensayo de SPT in situ y los correspondientes ensayos de laboratorio como se presentan a continuación:

Tabla 4-2 Ensayos de laboratorio realizados

ENSAYO NORMA

Granulometría I.N.V.E-123/07

Límites de Atterberg I.N.V. E-125/07 y E-126/07






Ibagué Hoja No. 10


C309-IT

Humedad Natural, I.N.V. E-122/07

Ensayo de Corte Directo I.N.V.E. 154/13






Ibagué Hoja No. 11


C309-IT

5 RESUMEN RESULTADOS DE LABORATORIO

En la Tabla 5-1, se presenta los resultados de laboratorio obtenidos para varias profundidades en los diferentes sondeos realizados.

Tabla 5-1 Resumen resultados de laboratorio

Con base a los resultados de SPT obtenidos se tiene un material de densidad muy compacta después de los 3.5m de profundidad en las perforaciones realizadas. Se presentan humedades bajas que se encuentran entre los 0.90% hasta 17%.

El tipo de material que predomina son arenas arcillosas aproximadamente hasta los 3.5m y fragmentos de rocas después de los 3.50m de profundidad.

6 DEFINICIÓN DE LOS PARAMETROS GEOTECNICOS

Los parámetros de resistencia y deformación fueron tomados a partir de los ensayos de laboratorio, estos son complementados con los con los parámetros obtenidos a partir de correlaciones de los resultados de los ensayos de penetración estándar (S.P.T). A continuación se describen las metodologías empleadas para establecer los parámetros geotécnicos.






Ibagué Hoja No. 12


C309-IT

6.1 Angulo de fricción

Para el diseño de la cimentación de los viaductos se empleó la correlación por medio del SPT. Donde se emplearon los factores de corrección a la energía teórica y el valor N (número de golpes) de campo se corrige con la siguiente formulación (Bowles, 1988):

𝑁𝑐𝑟𝑟 = 𝑁 × 𝐶𝑛 × 𝑛1 × 𝑛2 × 𝑛3 × 𝑛4

Dónde:

𝑁𝑐𝑟𝑟 = Valor de 𝑁 corregido.

𝑁 = Valor de 𝑁 de campo.

𝐶𝑛 = Factor de corrección por confinamiento efectivo.

𝑛1 = Factor por energía del martillo (0.45 ≤ 𝑛1 ≤ 1)

𝑛2 = Factor por longitud de la varilla (0.75 ≤ 𝑛2 ≤ 1)

𝑛3= Factor por revestimiento interno de tomamuestras (0.8 ≤ 𝑛3 ≤ 1)

𝑛4 = Factor por diámetro de la perforación ( > 1 para D> 5”, = 1.15 para D = 8”)

Existen diferentes correlaciones entre número de golpes N y para el ángulo de fricción 𝜑´, para el presente estudio se empleó los métodos de Schertmann y Kishida, las expresiones empleadas fueron las siguientes:

Kishida 𝜑´ 𝑒𝑞 = 15 + (12.5 𝑥 𝑁145)0.5

Schmertmann 𝜑´ 𝑒𝑞 = [𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛(𝑁145 /43.3)0.34]






Ibagué Hoja No. 13


C309-IT

Tabla 6-1 Angulo de fricción de cada uno de los sondeos

6.2 Empujes

Los empujes activo y pasivo fueron calculados por medio de método de Rankine.

Nombre del

SondeoProfundidad

SPT

Nh1 h2 h3 h4

u

(kPa)

sV

(kPa)

CN N45 N55

f

f

f

Schemertmann Kishida

2,00 m 43 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 28,50 1,74 56 46 48 42 42

3,00 m 71 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 47,50 1,43 76 62 50 46 45

4,00 m 67 1,82 0,75 1,00 1,00 0,00 66,50 1,22 137 112 56 56 45

2,00 m 72 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 19,00 1,99 107 52 54 52 42

3,00 m 84 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 47,50 1,43 90 49 52 49 45

0,30 m 25 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 5,70 2,73 51 42 47 40 40

0,80 m 30 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 15,20 2,13 48 39 46 39 39

Perforación 4 1,00 m 60 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 9,50 2,41 109 89 54 52 45

1,00 m 45 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 9,65 2,41 81 66 51 47 40

3,50 m 74 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 43,43 1,48 82 67 51 47 45

3,00 m 41 0,818 0,75 1 1 0 30,2 1,71 53 43 47 41 41

4,50 m 38 0,818 0,75 1 1 0 75,4 1,15 33 27 42 35 35

2,00 m 42 0,82 0,75 4,00 1,00 0,00 18,60 2,00 63 52 49 43 43

2,50 m 62 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 41,85 1,51 70 57 50 45 45

3,00 m 97 1,82 0,75 1,00 1,00 0,00 52,25 1,37 222 181 60 68 45

1,00 m 30 0,818 0,75 1 1 0,00 9,5 2,41 54 44 47 41 41

3,00 m 28 0,818 0,75 1 1 0,00 38 1,57 33 27 42 35 35

0,80 m 5 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 7,60 2,55 10 8 31 26 26

1,20 m 5 1,82 0,75 1,00 1,00 0,00 19,00 1,99 17 14 36 29 29

2,00 m 12 2,82 0,75 1,00 1,00 0,00 30,40 1,70 53 43 47 41 41

2,50 m 68 3,82 0,75 1,00 1,00 0,00 42,75 1,49 356 291 64 82 45

Perforación

APU - 3 1,00 m44 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 9,50 2,41 80 65 51 47 45

1,70 m 26 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 16,15 2,09 41 33 44 38 38

3,00 m 35 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 44,65 1,47 39 32 44 37 37

2,00 m 28 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 18,10 2,02 42 35 45 38 38

4,00 m 44 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 54,30 1,35 44 36 45 39 39

1,00 m 30 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 10,75 2 53 43 47 41 38

1,50 m 20 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 26,88 2 27 22 40 33 40

3,00 m 28 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 48,38 1 30 24 41 34 40

5,00 m 29 1,82 0,85 1,00 1,00 0,00 86,00 1 58 48 48 42 42

0,8m 9 0,82 0,75 1,00 1,00 0,00 7,60 2,55 17 14 36 30 30

3,0m 27 1,82 0,75 1,00 1,00 0,00 36,10 1,60 72 59 50 45 45

Perforación 1

Perforacion 2

Perforación 3

Perforación 6

Perforación

APU -1

Perforación 10

APU

Perforación

APU - 6

Perforación 5

Perforación 7

Perforación 8

Perforación 8

APU

Perforación 7

APU






Ibagué Hoja No. 14


C309-IT

6.2.1 Coeficientes de presión activa y pasiva de Rankine (Estático) suelo natural

𝛼 = 𝜋 2⁄

𝛿 ´ = 𝛽 = 0

𝐾𝑎 =𝐶𝑜𝑠𝛽 − √𝑐𝑜𝑠2𝛽 − 𝑐𝑜𝑠2𝜙´

𝑐𝑜𝑠𝛽 + √𝑐𝑜𝑠2𝛽 − 𝑐𝑜𝑠2𝜙´

𝐾𝑝 = 𝐶𝑜𝑠𝛽 + √𝑐𝑜𝑠2𝛽 − 𝑐𝑜𝑠2𝜙´

𝑐𝑜𝑠𝛽 − √𝑐𝑜𝑠2𝛽 − 𝑐𝑜𝑠2𝜙´

6.3 Modulo de deformación

Para el módulo de Young se estimó por medio de la correlación para suelos granulares a partir del ensayo SPT por medio de la siguiente formulación:

Es = 320 (N+15) kPa (Bowles)






Ibagué Hoja No. 15


C309-IT

7 INSTALACIÓN SIN ZANJA

Para el proyecto se requiere realizar una instalación sin zanja localizado entre K7+250 hasta K7+270 dicho tramo se encuentra atravesando una vía principal. De acuerdo a las condiciones que se tienen se recomienda el método de perforación Ramming, esta técnica se caracteriza por la instalación en el terreno de una camisa de acero con frente abierto, el detritus es retirado por este frente mediante un tornillo sin fin, con chorro de agua a presión o con aire comprimido.

Ilustración 7-1 Tramo instalación sin zanja K7+250 hasta K7+270

Tiene capacidad de instalar longitudes desde 50m hasta los 100m. La camisa anteriormente nombrada es de acero y se utiliza este material por la resistencia a las fuerzas de impacto generadas por el martillo, esta misma camisa puede ser utilizada como parte de una tubería o conducto para el final.






Ibagué Hoja No. 16


C309-IT

Ilustración 7-2 Esquema de perforación Ramming

Fuente: Trenchless technologies and work practices review for Saskatchewan

La instalación por medio de este método se requiere de una base sólida ubicada en el pozo de lanzamiento. Se debe de emplear unos carriles, estos en dirección al sentido de la perforación y se procede a colocar sobre los carriles el primer tramo de tubería el cual se acopla con la maquinaria hincada. Al completar los anteriores pasos se conecta la electricidad para que se empiece a instalar la tubería. La maquinaria fuerza la camisa de acero a penetrar el terreno, siempre manteniendo la alineación de los carriles. Una vez el primer tubo se ha hincado, se detiene el martillo, se retira y se procede a soldar el siguiente tramo de tubería in situ.

Ventajas del sistema

- Minimiza el tiempo de duración de la obra. - Brinda estabilidad y seguridad a los operarios, diferencia fundamentalmente con

los métodos de “Tunner Linner”, en los cuales el frente de trabajo necesariamente es inestable y riesgoso para el personal

- Garantiza que no se producirá ninguna alteración por asentamientos o expansiones al subsuelo que puedan afectar la estructura del pavimento o estructuras cercanas.

- No requiere la realización de intervenciones en la vía que afecte su normal funcionamiento.

- El nivel freático no afecta la construcción del túnel. - Requiere menor cantidad de grouting para llenar el espacio anular de la camisa y

el tubo de servicio que se instalara, además no requiere grouting para inyecciones entre la camisa y el suelo.

- El ducto queda protegido dentro de una camisa de acero. - La caja de lanzamiento facilita la instalación del tubo de acero definitivo y la

realización de los empalmes. Para el presente estudio se empleó la información del sondeo 8, a lo largo del sondeo se encuentra entre los 0m hasta 0.5m un relleno, continua entre los 0.5m






Ibagué Hoja No. 17


C309-IT

hasta los 1.8m una grava arcillosa con arena color café de densidad muy compacta, seguido entre los 1.8m hasta 2.2m una arena arcillosa de color negro de densidad compacta y finaliza entre los 2.2m y 6m gravas y roca en matriz de arena de densidad muy compacta.

Ilustración 7-3 Perforación 8

Para la instalación de la tubería se necesita realizar dos excavaciones en forma de cajón, el primer cajón es de lanzamiento y se necesita las siguientes dimensiones: profundidad de 2.50m, ancho de 3m y una longitud de 12m con una pendiente de 1H: 2V, el fondo de la caja debe de quedar nivelado, para el segundo cajón de recibo requiere un ancho de 3m, longitud de 3m y una profundidad de 2.50m, se recomienda ser instalado un entibado tipo 2 continuo debido que la excavación no puede ser extendida debido que la vía se encuentra a su costado con un talud que no debe ser intervenido. La perforación tendrá que pasar por los estratos de suelos de arena arcillosa color negro de densidad compacta de 0.30m de espesor y la otra parte pasara por una grava y roca en matriz de arena de densidad muy compacta.






Ibagué Hoja No. 18


C309-IT

Ilustración 7-4 Esquema instalación método Rammin

Fuente: Ainpro S.A

Ilustración 7-5 Esquema excavación caja de lanzamiento vista en planta.

Para la excavación de la caja de lanzamiento se hizo un análisis de estabilidad por medio del software de Slide. Dentro del modelo se tiene una excavación realizada a con una pendiente 2V:1H, la descripción de cada uno de los estratos de suelos y sus parámetros geotécnicos. El análisis fue realizado para la sección más crítica de la excavación y se empleó el método de Fellenius y Jambu para un estado estático como se presenta en la Ilustración 7-6. De acuerdo a los resultados obtenidos de los dos métodos el menor factor de seguridad es de 2.1, con base al análisis realizado se tiene un talud en condiciones estables.






Ibagué Hoja No. 19


C309-IT

Ilustración 7-6 Análisis de estabilidad para el cajón de lanzamiento

Para el cajón de recibo se requiere de un entibado continuo tipo 2, debido que la excavación se encuentra cerca de un talud y por condiciones de seguridad no se recomienda extender la excavación. El entibado tipo 2 se encuentra conformado por paneles rectangulares generalmente de 2.40m de altura y 2m o 3m de longitud, los codales pueden ser metálicos telescópicos de diámetro de 4” o postes de madera mínimo de 0.12m.






Ibagué Hoja No. 20


C309-IT

Ilustración 7-7 Esquema excavación caja de recibo vista en planta

Ilustración 7-8 Esquema general del entibado continuo.






Ibagué Hoja No. 21


C309-IT

8 INSTALACIÓN TUBERÍA TRAMO K7+280 HASTA K7+400

Para la instalación de la tubería para el tramo entre la K7+280 hasta K7+400, requiere ser instalado por tramos de máximo de 6m de longitud para no afectar la estabilidad del talud que se encuentra al costado de la instalación de la tubería. La distancia entre el pie del talud y el borde de la zanja es de 0.30m aproximadamente, el ancho de la futura zanja para la instalación de la tubería de diámetro de 36” es de 1.35m. En total se van a intervenir 20 zonas aproximadamente que cubren los 120m de longitud del futuro tramo. En la Ilustración 8-1 se observa la margen de la vía a intervenir.

Ilustración 8-1 Vista de la margen de la vía que será instalado la tubería

Fuente: Google Earth






Ibagué Hoja No. 22


C309-IT

Ilustración 8-2 Vista transversal abscisa K7+280

La excavación para la instalación de la tubería tiene una profundidad máxima de 3.5m por lo que se requiere de un entibado de tipo 2 continuo, debido que va estar expuesto a la vibración de los vehículos. En la Ilustración 8-3 se presenta la vista en planta del tramo a intervenir.






Ibagué Hoja No. 23


C309-IT

Ilustración 8-3 Tramo instalación de la tubería con zanja a cada 6m

Las dimensiones de la excavación por tramos al lado de la vía son: Longitud 6m, ancho 1.35m y la profundidad es variable. El entibado a emplear es de tipo 2 continuo.






Ibagué Hoja No. 24


C309-IT

9 DISEÑO CIMENTACIÓN ADUCCIÓN RÍO COCORA – PTAP BOQUERON

9.1 Tipos De Instalación

De acuerdo con las características topográficas y de instalación de las tuberías en el presente proyecto se considera para diseño únicamente la instalación en zanja

La instalación en zanja, entendida cuando la generatriz superior del tubo está situada por debajo de la rasante del terreno primitivo.

9.1.1 Cargas De Diseño Y Condiciones De Carga

Cargas consideradas: Peso propio, peso relleno, cargas móviles como vehicular, férreas, aeronaves, compactadores, puntuales, empujes laterales, acciones por hincado.

Para la evaluación de las cargas verticales producidas por el relleno sobre la tubería, se utiliza la teoría propuesta por Martson valida en principio para instalación en zanja, pero que fue ampliada posteriormente por Schilk y Spangler. Estas teorías consideran la compactación del terreno lateral, el peso del relleno de un prisma de suelo actuando directamente sobre la tubería y las fuerzas de rozamiento o cortantes de fricción que se originan en el mismo y que producen aumento o disminución del peso del relleno que gravita directamente sobre el tubo en función del tipo de instalación, zanja o terraplén.

Para la determinación de la carga muerta, se utiliza la ecuación de Marston

Wd=Cz*γ*H*Bd, carga muerta sobre la tubería por metro lineal.

Donde:

Cz: Coeficiente adimensional de carga (Marston), el cual es función del tipo de instalación y de la relación H/Bd, y del producto λμ’ en el cual λ es la relación entre las presiones vertical y horizontal del material de relleno, y μ’ es el coeficiente de rozamiento del prisma-relleno o prisma-suelo según el caso.

γ es el peso unitario del material

Bd es el ancho de la zanja en la clave de la tubería,

En el cálculo de las presentes tubería hidráulicas no se considera la carga de fluido. Para la determinación de los esfuerzos inducidos por cargas móviles, de tráfico y puntuales, se






Ibagué Hoja No. 25


C309-IT

calcula utilizando la teoría de distribución de esfuerzos de Boussinesq, sobre un medio continuo, homogéneo, isótropo y linealmente elástico, afectado por los factores de impacto recomendados por los fabricantes.

9.1.2 Cálculo Mecánico

El cálculo mecánico de una tubería consiste en la determinación de las características mecánicas que es necesario utilizar en función de las cargas actuantes y de las condiciones de ejecución.

Las tuberías especificadas por los diseñadores corresponden a las Normas NTC 5070 para diámetros mayores a 20” y norma NTC 3722-1 para tuberías con diámetro hasta 20”.

Para el caso de las tuberías del proyecto se ha tipificado la conducción como tubería flexible, definido como un conducto cuyos cambios por efecto de las cargas externas pueden hacer variar su dimensión vertical u horizontal en más de 3% sin causar en el material grietas o roturas.

Rigidez de la tubería: La rigidez de la tubería se determina a través del producto del módulo elástico del material por la relación de la geometría definida como la inercia sobre el cubo del diámetro. Para facilidad de cálculo se definió en las tuberías plásticas, la variable RDE como la relación diámetro-espesor de la pared del tubo.

Condición límite de trabajo

Se verifica que la deflexión horizontal que ocurre en una sección de la tubería flexible al estar sometida a las cargas consideradas en el diseño deben ser menores que el 7.5%,(ASTM D3034). Para el cálculo de la deflexión a largo plazo se utiliza el factor de retardo de la deflexión DL para incluir el efecto adicional que ocurre a medida que el suelo afectado por las nuevas condiciones de carga se consolida o compacta. Para el caso presente DL,= 1.5, calculando la carga muerta como condición zanja o terraplén según el caso.

9.1.3 Diseño De La Cimentación En Zanja

Para el diseño uniforme de la cimentación, se han establecido unas zonas de acuerdo con el trabajo y localización dentro de la construcción:

Cimentación.

La cimentación propiamente dicha definida como el encamado y relleno inicial.






Ibagué Hoja No. 26


C309-IT

Encamado: conformada por el material de apoyo o encamado el atraque de la tubería, definido como el material a colocar desde el fondo de la excavación hasta la zona media del tubo.

Relleno Inicial: Definido como el material que cubre y protege la tubería iniciando en el encamado y cubriendo la tubería hasta 15 centímetros por encima de la clave del tubo.

Rellenos.

Materiales colocados sobre la cimentación, requeridos para restablecer las condiciones topográficas y geomecánicas del terreno existentes antes de la colocación de la tubería.

Relleno final: Material común seleccionado proveniente de la excavación, que se coloca sobre la cimentación para reponer el material retirado durante la excavación y puede llegar hasta la rasante del terreno natural si no existen condiciones particulares en la rasante.

Base y Sub-base: Material clasificado y regulado según las especificaciones del Invias para soporte vial.

Ancho de la Cimentación

El ancho de la cimentación máximo para las tuberías en condición de zanja, admitido para considerar efectiva la instalación en esta modalidad, se ha tomado como el recomendado por los fabricantes.

9.1.3.1 Procedimiento De Cálculo

Las tablas de cálculo utilizadas para el diseño de la cimentación excavaciones y entibados se presentan en el Anexo 4

Instalación en zanja

Los diseños para instalación en zanja, se realizaron con la hoja de cálculo recomendada por los fabricantes y a continuación se presentan las variables y el procedimiento de cálculo para este tipo de colocación de tubería. Esta hoja de cálculo está incluida en el Anexo 4 y todas las indicaciones siguientes se refieren a ella.

Tramo y Diámetro: De acuerdo con los cálculos previos hechos por los ingenieros hidráulicos, se tomaron de sus resultados estas dos variables.

Ancho de la zanja (Bd): Para el material PVC especificado en los diseños hidráulicos, el ancho medio de la zanja recomendado por los fabricantes es el diámetro exterior de la






Ibagué Hoja No. 27


C309-IT

tubería más 0.40m para tuberías hasta de 42”. Para tuberías de 45” a 60” es el diámetro exterior de la tubería más 0.60 m.

Ancho de la tubería (Bc): Es el diámetro externo de la tubería de acuerdo con los catálogos del fabricante.

Altura del relleno (H): Se calcula como el promedio del recubrimiento del punto inicial (salida) y final (llegada) del tramo.

Presión del suelo (P): Se calcula según la teoría de MARSTON descrita anteriormente, como el peso unitario del suelo multiplicado por la altura del relleno afectada por el coeficiente adimensional.

b

h

eCz

b

h

´2

1

´2

Cz: Coeficiente reductor correspondiente al rozamiento del relleno con los parámetros

de la zanja.

Tipo de relleno: Se especifica el material como relleno para zanja.

Tipo de carga: En esa variable se define el tipo de carga viva que se puede presentar para el caso en estudio (1 ó 2 camiones H20 con carga trasera de 16ton por eje equivalentes 8Ton puntuales en un área de 0.5*0.25 m, similar a la especificada en la Norma técnica del EAAB (NS-0.35), autopista1, vía férrea1 y aeropuerto1).

Coeficiente de carga viva (Cl): calculado para uno y dos camiones H20, según el caso con las fórmulas de UNI-BELL2.

1 UNI-BELL PVC PIPE ASSOCIATION, Handbook of PVC pipe, Design and construction, live loads on PVC pipe, Tabla 6.6, 1993.

2 UNI-BELL PVC PIPE ASSOCIATION, Handbook of PVC pipe, Design and construction, live loads on PVC

pipe, Tabla 6.4 y 6.5, 1993.






Ibagué Hoja No. 28


C309-IT

Carga Viva (Wl): Las cargas vivas para camiones cuando existan son calculadas con base en la ecuación de Boussinesq. Se calcula así:

12

)( fl

L

LPCW

Presión de la carga viva (Pv): Se calcula como la Carga viva sobre el diámetro exterior.

Presión Total (Pt): Es la suma de la presión del suelo (carga muerta) y la de la carga viva.

Presión Total (Pt) Critica: Es el valor máximo de la presión total Pt entre los extremos del tubo y el valor promedio.

Factores de deflexión (DL y K): Son constantes empíricas conocidas, para el cálculo de

la deflexión. Tomadas de Uni-Bell, K es la constante de encamado (Marston) que en nuestro caso es 0.1 y DL es el factor de deflexión que cuando las cargas se calculan como condición de zanja es igual a 1.5.

Rigidez de la tubería: Para tuberías del proyecto se manejan la rigidez establecida por los diseñadores hidráulicos de 57 PSI, correspondiente a especificaciones técnicas para tubería Novafort.

Módulo de la reacción del suelo nativo (E’n): Es la capacidad del suelo de resistir deflexión y depende del tipo de suelo y del grado de compactación del mismo. Para la selección de esta variable se toman en consideración los resultados de los ensayos directos efectuados en campo, como también los resultados de los ensayos de laboratorio realizados específicamente para cada una de las conducciones y cuyos resultados son consignados en el Anexo 4. Este módulo se calcula a partir de la relación de los módulos de elasticidad de los materiales de relleno para la cimentación y el material del terreno natural. E`n este caso para obtener el modulo del suelo natural se emplean los resultados de las pruebas de SPT efectuadas en campo, con la cual se obtiene el módulo de elasticidad Es, de acuerdo con Bowles se tiene Es = 11.000 kN/m2

Módulo de reacción de la subrasante (E´): Se calcula a partir de la relación

E’= Sc Eb






Ibagué Hoja No. 29


C309-IT

Donde Eb es el módulo de elasticidad del relleno para la cimentación y Sc es el factor combinado de soporte del suelo. Considerando la situación más desfavorable para terrenos de baja capacidad portante, en donde se debe emplear un relleno para la cimentación con suelos granulares tipo gravilla, se ha utilizado Eb= 2,000PSI

Deflexión: Este dato se calcula a partir de la rigidez (dato de la tubería) y las características del suelo (E’; tipo y grado de compactación). El valor máximo permisible por deflexión de la tubería es de 7.5%.La fórmula para este cálculo es:

'061.0149.0

)100(

xExPS

WKDLxKxPDeflexión

Donde, DL y K constantes empíricas, P: Presión de carga muerta, W: Presión de carga Viva; Ps: Rigidez Tubería; E’: Módulo de elasticidad.

Tipo de material para la cimentación: Se especifica el material para un material granular arena húmeda compactado. Con grado de compactación mínimo para obtener deflexiones por debajo de la máxima establecida.

Cimentación: Se selecciona una cimentación acorde con el tipo de rasante (pavimento, afirmado, relleno, andén y zona verde) y con las condiciones particulares del proyecto como presencia de niveles freáticos, profundidades de recubrimiento críticas, pendientes de tramo mayores al 15%, suelo circundante, entre otras, para la cual se cumpla con las condiciones límite de trabajo.

9.1.4 Capacidad de Soporte

Con los resultados de laboratorio y el análisis del ensayo de campo SPT, se tiene que el suelo característico de fundación para la tubería tiene un valor de Cu=2,6 Ton/m2. Utilizando la siguiente expresión con un valor de Nc=5,7 y un factor de seguridad de 3:

Se obtiene un valor de: qadm=5.0 Ton/m2= 0,50 Kg/m2






Ibagué Hoja No. 30


C309-IT

9.1.5 Asentamientos

El asentamiento elástico se calcula usando la teoría de elasticidad con la siguiente expresión:

Dónde:

µ: Relación de Poisson

αprom: Coeficiente adimensional.






Ibagué Hoja No. 31


C309-IT

9.2 Memorias de diseño de excavaciones y entibados

El proyecto de redes tiene como característica general, que se trata de una obra lineal que abarca largos corredores a través de diferentes tipos de material, y con la instalación de tuberías a variadas profundidades. Por lo tanto, la norma Ras 2000 recomienda la zonificación por zonas homogéneas de condiciones de excavación y entibados. Tipo de suelo: La clasificación de los tipos de suelos presentes en la conducción, obtenida con base en la exploración de campo, se realiza de acuerdo al numeral G.2.3.1.1 Clasificación por tipo de suelo, de norma Ras 2000 la cual toma en consideración para el suelo el tamaño del grano, la cementación o no del material, la consistencia de los materiales cohesivos, la alteración y fisuración de material rocoso, la pendiente del terreno y el nivel del agua. Soporte en función de Profundidad de la excavación: La profundidad de la excavación se obtiene de los perfiles de proyecto. Se ha clasificado el soporte de las excavaciones del proyecto con base en la profundidad en cuatro grupos tomando en consideración los siguientes aspectos: Bajo: Excavaciones menores de 1.50 m. Son excavaciones superficiales en las cuales la estabilidad de la excavación, manejo del agua, afectaciones por el entorno y condiciones de trabajo de la instalación son bastante favorables. Medio: Excavaciones menores de 2.50 m. Son excavaciones en las cuales es necesario garantizar la estabilidad de la excavación mediante estructuras de contención en madera (puntal y codal). Alto 1: Excavaciones mayores de 2.5 y menores de 4 metros. Son excavaciones en las cuales es imprescindible garantizar la estabilidad de la excavación mediante estructuras de contención (puntales y codales) y con elementos metálicos en perfilería W8”-17”. Alto 2: Excavaciones mayores de 4 metros y menores de 6 metros. Son excavaciones en las cuales es imprescindible garantizar la estabilidad de la excavación mediante estructuras de contención (puntales y codales) con elementos metálicos en perfilería W10”-25”. Soporte en función del material a contener: Variable cualitativa para cuantificar el grado de soporte que es necesario aportar a las paredes de la excavación considerando la cohesión y cementación del suelo, las condiciones hidrodinámicas, tamaño del grano, para garantizar la estabilidad de las mismas y del fondo de la excavación. Esta variable se cuantifica de acuerdo a la pertenencia de a alguno de los siguientes grupos: Bajo: materiales tipo 1,9 Ras 2000.






Ibagué Hoja No. 32


C309-IT

Medio: Materiales tipo 2, 6,8 Ras 2000. Alto: Materiales Tipo 3, 4, 5,7 Ras 2000.

Soporte en función de las sobrecargas o influencia de estructuras aledañas: El presente diseño no considera cargas sobre el entibado provenientes de materiales maquinarias o equipos colocados en la zona de influencia. Por tanto deberán seguirse las recomendaciones sobre disposición de materiales, o colocación de equipos en dichas zonas. Cuando existan situaciones particulares en relación con estructuras aledañas que requieran un diseño específico del entibado, no se seguirá el método aquí presentado, sino que se realizara un diseño independiente.

Bajo: Cuando no existan sobrecargas ni pendientes en el terreno mayores del 10%.

Medio: Cuando existan cargas puntuales o de cimentaciones aledañas de edificaciones menores de tres pisos a una distancia mayor a la profundidad de excavación o pendientes transversales entre 10% y 15%.

Alto: Cuando existan cargas de tráfico o de cimentaciones de aledañas de edificaciones de tres y cuatro pisos a una distancia mayor a la profundidad de excavación o pendientes transversales mayores al 15%.

Soporte: El tipo de soporte se selecciona asignando en mayor valor obtenido de consultar las dos variables anteriores.

Cubrimiento: Variable cualitativa que nos permite establecer el grado de cubrimiento que es necesario para prevenir la caída incontrolada de material dentro de la excavación, tales como bloques, material suelto, con flujo de agua hacia la excavación y que puedan causar lesiones al personal durante la instalación o perjudicar la correcta ejecución de los trabajos de instalación de la tubería.






Ibagué Hoja No. 33


C309-IT

Selección del entibado: La selección del entibado apropiado, se asigna considerando el entibado que cumpla con los requerimientos tanto de soporte como de cubrimiento.

Grado de dificultad de la excavación: Se determina el grado de dificultad de la excavación, mediante la correlación entre el tipo de suelo y la profundidad de acuerdo al numeral G.2.3.1.2 de la norma Ras 2000. El tipo de suelo es 6con base a la norma Ras 2000 y la profundidad de excavación se encuentra entro 2.5m y 4m, se obtiene un grado de dificultad de la excavación Medio.

Tabla 9-1 Grado de dificultad de las excavaciones

Fuente: Norma Ras 2000

9.2.1 Estabilidad de las excavaciones para la instalación de tuberías

El análisis se realiza considerando la estabilidad de las paredes de la excavación y la resistencia contra la falla de fondo, dependiendo de la resistencia del suelo y del ancho de zanja requerido y la profundidad máxima de excavación.

La evaluación de falla de fondo se realizó con el fin de determinar la necesidad de instalar entibados, y se utilizó la siguiente expresión propuesta por Bjerrum y Eide (1956):

H

cFS u

14.5






Ibagué Hoja No. 34


C309-IT

Donde, FS es el factor de seguridad contra falla de fondo, cu es la resistencia no drenada, y es el peso unitario del suelo. El peso unitario empleado es de 1.95 T/m3 y la

resistencia no drenada es de 2.6 T/m2.

Se adoptó un factor de seguridad mínimo de 2.0 por debajo del cual, para las profundidades de excavación correspondientes, sería necesario el uso de entibados. De acuerdo con lo anterior, el factor de seguridad para profundidades de excavación de entre 2.0 m y 3.50 m son los siguientes:

Prof. Excavación (m) F.S.

2 3.40

3 2.28

3.50 1.96

El tipo de entibado a ser empleado dentro de la construcción del proyecto es de tipo 2 continuo y discontinuo, y las cimentaciones que se requieren son para vías, afirmado y senderos peatonales.






Ibagué Hoja No. 35


C309-IT

10 VIADUCTOS

Se tiene proyectado la construcción de 8 viaductos localizados sobre la aducción Río Cócora – PTAP Boquerón para una tubería de 36” en CCP. El primer viaducto tiene una longitud de 14m localizado sobre la abscisa K5+100, el segundo viaducto tiene longitud de 33m localizado sobre la abscisa K6+980, el tercer viaducto tiene una longitud 49m localizado sobre la abscisa K7+800, el cuarto viaducto tiene una longitud de 60m sobre la abscisa K8+360, el quinto viaducto tiene una longitud de 37m este se encuentra localizado sobre la abscisa K8+490, el sexto viaducto tiene una longitud 90m se encuentra localizado sobre la abscisa K9+350, el séptimo viaducto tiene una longitud de 54m se encuentra localizado sobre la abscisa K10+050 y el octavo viaducto tiene una longitud de 12m se encuentra localizado la abscisa K10+740.

Ilustración 10-1 Localización de los 8 viaductos

Los análisis realizados para cada uno de los viaductos fueron hallados los coeficientes de horizontales y el asentamiento.






Ibagué Hoja No. 36


C309-IT

Tabla 10-1 Parámetros geotécnicos de los viaductos

10.1.1 Coeficiente de reacción horizontal

El coeficiente de reacción horizontal fue hallado por medio de la formulación de L. Reese (1966):

𝐾ℎ = 𝑛ℎ ∗ 𝑧/𝑏

Donde:

𝑛ℎ = Modulo de compresibilidad horizontal 𝑏 = Diámetro de la pila (m)

𝑧 = Profundidad de una sección dada del terreno (m)

Tabla 10-2 Coeficiente de reacción horizontal en los viaductos

Estructura

Profundidad

𝑲𝒉

(T/m3)

Viaducto 1

0.8 m 4.000

3.0 m 15.000

Viaducto 2

1m 4.200

3.5m 15.000

1m 2.500

EstructuraAbscisado

Tipo de cimentaciónProfundidad

(m)

Capacidad

por punta

(T)

Diámetro

(m)

Peso

unitario

(T/m3)

Cohesión

(T/m2)

ɸ

Angulo de

fricción

(°)

E

Modulo de

elasticidad

(kN/m2)

Suelo a cimentar

Viaducto 1 K5+100 Pilotes 3 38 0,5 1,9 1,35 45 20000 Arena limosa café con gravas

Viaducto 2 K6+980 Pilotes 3,5 54 0,6 2,05 3,1 45 19000Arena arcillosa de color gris

de densidad compacta

Viaducto 3 K7+580 Caisson 4 78 1,2 1,9 1,35 35 20000Arena color gris de densidad

media

Viaducto 4 K8+360 Caisson

4 128

1,2

1,9 2,6 39 16000

Arena limosa café con gravas

de densidad media a

compacta.

Viaducto 5 K8+500 Pilotes 3,5 53 0,8 1,9 2,6 39 16000

Arena limosa café de

densidad suelta a muy

compacta

Viaducto 6 K9+350Caisson 4,5 116

1,31,9 1,35 37 15000

Arena gris con grava de

densidad media a compacta

Viaducto 7 K10+080 Caisson 4 160 1,2 1,9 2,6 45 20000Arena Arcillosa color gris de

densidad media a compacta

Viaducto 8 K10+742 Zapata 2 32 0,5 2,13 6,8 40 18000Arena arcillosa color amarillo

muy compacta






Ibagué Hoja No. 37


C309-IT

Viaducto 3 4m 7.500

Viaducto 4

1 m 4.100

4 m 7.200

Viaducto 5

1 m 6.500

3.50 m 11.500

Viaducto 6

1.00 m 3.100

4.50 m 9.300

Viaducto 7

1m 4.200

4m 15.000

10.1.2 Calculo de asentamientos

Un pilote sometido a carga vertical Qw sufre asentamiento debido a tres factores:

S=S1+S2+S3

Donde:

S= Asentamiento total de la pila S1 = Asentamiento elástico de la pila S2 = Asentamiento del pilote causado por la carga en la base de la pila. S3 = Asentamiento de la pila por la carga transmitida en el fuste Para los tres factores se empleó el método de Vesic (1977). La deformación del fuste se evaluó con la siguiente formulación

𝑆1 = (𝑄𝑢𝑝 + 0.67𝑄𝑠) 𝐿

𝐴𝑝𝐸𝑝

Donde

𝑄𝑢𝑝 = Carga en la punta de la pila bajo condición de carga de trabajo






Ibagué Hoja No. 38


C309-IT

𝑄𝑠 = Carga por resistencia de fricción bajo condición de carga de trabajo 𝐴𝑝 = Área de la base de la pila

𝐸𝑝 = Modulo de elasticidad del material de la pila

𝐿 = Longitud de la pila. Para la estimación de la variable 𝑆2:

𝑆2 = 𝑄𝑢𝑝 𝑊𝑝

𝐷𝑏𝑞𝑝

Donde 𝐷𝑏= Diámetro de la base de la pila

𝑊𝑝 = Peso del pilote Para la estimación de S3 :

𝑆3 = 𝑄𝑢𝑝

𝐿𝑞𝑝

Tabla 10-3 Resultados de asentamiento

De acuerdo a la NSR-10 los asentamientos totales para estructuras construcciones aisladas no deben de superar los 30cm. De acuerdo a lo anterior los asentamientos obtenidos se encuentran menor al valor exigido por la norma.

Longitud E suelo E pila µ Peso

pila

Carga

Servicio

Le Qws Qwp Ws Wpp Wps Asentamiento

Es Ep Fs As qo Ap S1 S2 S3

( m ) ( kN/m² ) ( kN/m² ) ( kN ) ( kN ) (m) ( kN ) ( kN ) (m ) (m ) (m ) (cm )

Viaducto 1 3,0 20000 2,00E+07 0,4 0,9 137 3,0 8,4 231,0 0,00018 0,02182 0,00011 2,21

Viaducto 2 3,5 19000 2,00E+07 0,4 1,5 310 3,5 32,0 347,0 0,00023 0,02877 0,00037 2,94

Viaducto 3 4,0 20000 2,00E+07 0,4 6,8 420 4,0 45,0 740,0 0,00014 0,02929 0,00040 2,98

Viaducto 4 4,0 16000 2,00E+07 0,4 6,8 595 4,0 69,0 900,0 0,00017 0,04445 0,00076 4,54

Viaducto 5 3,5 16000 2,00E+07 0,4 2,6 393 3,5 35,0 490,0 0,00018 0,03622 0,00046 3,69

Viaducto 6 4,5 15000 2,00E+07 0,4 9,0 938 4,5 52,0 1100,0 0,00019 0,05352 0,00055 5,43

Viaducto 7 4,0 20000 2,00E+07 0,4 6,8 580 4,0 70,0 900,0 0,00017 0,03556 0,00062 3,63

Estructura






Ibagué Hoja No. 39


C309-IT

Ilustración 10-2 Viaducto 1







Ibagué Hoja No. 40


C309-IT








Ibagué Hoja No. 41


C309-IT








Ibagué Hoja No. 42


C309-IT








Ibagué Hoja No. 43


C309-IT

11 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Para la instalación sin zanja para el tramo K7+250 hasta K7+270, el suelo a perforar por medio del método Ramming, presenta buenas características geotécnicas, al mismo tiempo la sección de excavación analizada para la caja de arranque no presenta inestabilidad, en cambio la caja donde de recibo a pesar de presentar dimensiones pequeñas si se requiere de la instalación de un entibado tipo 2 continuo debido que no se puede extender las paredes de las excavación debido que se puede afectar la estabilidad del pie del talud que está al lado de la vía principal.

Para el tramo K7+280 hasta K7+400 se recomienda realizar la excavación por tramos, estos tendrán una longitud de 6m, ancho de 1.35 y la profundidad es variable. El objetivo es evitar la inestabilidad del talud que se encuentra al lado de la vía y no extender la excavación al pie de este. Para la excavación se requiere de acuerdo a la profundidad que se llega de 3m como máximo un entibado tipo 2 continuo.

El tipo de entibado a ser empleado en los tramos restantes del viaducto es de tipo 2 discontinuo.

Con base al análisis realizado a la cimentación de la Aducción, no se presentan problemas por asentamientos y por deflexión, se tienen tramos viales que requieren una compactación igual o superior del 95%, mientras que los tramos que son peatonales se empleara una compactación entre 85% y 95%.

De acuerdo al estudio realizado para la cimentación de los 8 viaductos proyectados se tienen los estratos de suelos de fundación en general arenas de densidad compacta a muy compacta de buenas características geomecánicas.






Ibagué Hoja No. 44


C309-IT

BIBLIOGRAFÍA

BOWLES, J.E. Foundation Analysis and Design. 5th Edition. McGraw-Hill 1996

DAS, B.M. Shallow Foundations: Bearing Capacity and Settlement. CRC Press LLC 1999

POULOS, H.G. DAVIS, E.H. Pile Foundation Analysis and Design. Rainbow-Bridge Book Co. 1980

estudio de suelos lÍnea de aducciÓn c...

Documents