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JJJUUUVVVEEENNNIIILLL”””

Pontificia Universidad Javeriana

Facultad de Ingeniería - Departamento de Ingeniería civil Abril de 2008

ÁREA DEL PROYECTO

Estudios y diseños cancha deportiva para la sede de la “Fundación Servicio Juvenil” – Sede Buenaventura.


2

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Responsable del Proyecto:

Ing. Adriana Gómez Cabrera, Profesor de planta, Departamento de Ingeniería Civil.

Participantes:

1. Jorge Alberto Rodriguez Ordoñez – Director Departamento de Ingeniería Civil. 2. Hermes Ariel Vacca Gamez – Profesor temporal, Departamento de Ingeniería Civil.

3. Oscar Fernando Rodríguez Bernal – Director de Carrera de Ingeniería Civil.

4. Daniel Mauricio Ruiz Valencia – Profesor de planta y Jefe de laboratorio, Departamento de

Ingeniería Civil.

5. María Patricia León Neira – Profesor de planta, Departamento de Ingeniería Civil.

6. Topógrafo Fernando Pedraza – Profesor de cátedra, Departamento de Ingeniería Civil

7. Laboratorista Jorge Enrique Pardo. Laboratorio de Pruebas y Ensayos, Departamento de Ingeniería Civil.




3

Facultad de Ingeniería - Departamento de Ingeniería civil Abril de 2008

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCION ................................................................................................................................... 4

2 OBJETIVOS ............................................................................................................................................ 5

3 LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO. ................................................................. 6

4 EXPLORACIÓN GEOTECNICA DEL PROYECTO....................................................................... 6

4.1. CARACTERISTICAS GENERALES. ................................................................................................. 6 4.2. TRABAJOS DE CAMPO ................................................................................................................. 6 4.3 CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES EN LABORATORIO. ..................................................... 9

5 CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO ............................................................................................. 9

5.1 GEOLOGÍA DEL SUBSUELO ........................................................................................................ 9 5.2 ESTRATIGRAFÍA ......................................................................................................................... 10 5.3 NIVEL FREÁTICO ........................................................................................................................ 10

6 DETERMINACIÓN CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO. ......................................................11

7 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA. ........................................................................................................11

8 DISEÑO DEL SISTEMA DE DRENAJE.............................................................................................16

8.1 DISEÑO DEL DRENAJE SUPERFICIAL ................................................................................................ 16 8.2 DISEÑO DEL DRENAJE SUBSUPERFICIAL .......................................................................................... 17 8.3 CÁMARAS DE INSPECCIÓN ............................................................................................................... 18

8.3.1 Inspección para arranque de filtros ........................................................................................... 18 8.3.2 Pozos de Inspección .................................................................................................................... 18

8.4 PREPARACIÓN DEL TERRENO ........................................................................................................... 19 8.5 ENSAMBLAJE ................................................................................................................................... 19 8.6 RELLENO Y COMPACTACIÓN ........................................................................................................... 20

9 ESPECIFICACIONES GENERALES Y RECOMENDACIONES DE CONSTRUCCIÓN. ..........21

10 PRESUPUESTO Y CANTIDADES DE OBRA. ..................................................................................24

11. CONCLUSIONES .....................................................................................................................................25



4

1 INTRODUCCION Este proyecto surge de una necesidad expresada por la fundación, la cual requiere diseñar y

construir en la Sede de Buenaventura una cancha que permita promover la práctica de deportes

entre los jóvenes ya que esta, es una de las herramientas más eficaces para alejarlos de las drogas

o para ayudarlos a salir de las mismas. Adicionalmente en esta sede en particular no se cuenta con

espacios lúdicos y recreativos suficientes que permitan el desarrollo de actividades de

esparcimiento.

El proyecto consistió en realizar levantamiento topográfico y toma de muestras de suelo en el sitio

donde se construirán las canchas y realización de ensayos de laboratorio, diseños, cálculo de

cantidades de obra y presupuesto en las instalaciones del Departamento de Ingeniería Civil.

En este documento se presentan los estudios y diseños para la construcción de una cancha

deportiva en la Fundación Servicio Juvenil, Sede Buenaventura. Estos diseños fueron realizados en

el marco de la convocatoria Interna “San Francisco Javier” del año 2007 para la realización de

proyectos sociales en la Pontificia Universidad Javeriana. Se relacionan los resultados de la

investigación geotécnica (registros de campo y ensayos de laboratorio) que se efectuaron para la

caracterización de la zona del proyecto y los diseños de la estructura del pavimento y los drenajes.



5

2 OBJETIVOS

Realizar el levantamiento topográfico del terreno donde se va a construir el proyecto. Realizar un estudio de suelos del terreno para determinar la caracterización del material y

capacidad portante. Realizar el diseño de la estructura del pavimento para la cancha Realizar el diseño de los drenajes. Definir especificaciones de construcción Elaborar planos definitivos Calcular cantidades de obra Elaborar presupuesto.



6

3 LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.

Foto No. 1 Foto. Puerto de Buenaventura.

El proyecto se encuentra localizado en la ciudad de Buenaventura (foto No 1), Departamento del

Valle del Cauca en la Institución Educativa de la Fundación Servicio Juvenil Bosconia, en la cual se

proyecta construir una cancha múltiple en pavimento rígido, para deportes, principalmente de

Baloncesto y microfutbol, cumpliendo con las medidas mínimas recomendadas para la

construcción de este tipo de centros deportivos. La propuesta señala un área total de 1749 m2 en

la cual se dispondrán tres (3) canchas demarcadas de 28 metros x 15 metros, un área o corredor

perimetral en pavimento articulado (adoquines), contando con un sistema de drenaje tanto

superficial como sub-superficial.

4 EXPLORACIÓN GEOTECNICA DEL PROYECTO.

4.1. CARACTERISTICAS GENERALES. Las exploraciones del terreno se realizaron el día 26 de septiembre de 2007, donde se realizaron

cuatro (4) sondeos a una profundidad promedio de 2 metros, describiendo visualmente los

materiales encontrados en los estratos, al igual que la toma de muestras inalteradas como

alteradas para la caracterización de estos mismos en el laboratorio. Adicionalmente se realizaron

diez y siete (17) apiques de 25cm X 25cm excavando en promedio de 40cm y posteriormente a

esta profundidad excavada, emplear el equipo de Penetración dinámica de cono (PDC) para

estimar la capacidad portante del suelo.

4.2. TRABAJOS DE CAMPO A continuación se describen los perfiles estratigráficos encontrados en los sondeos y apiques

efectuados en la zona del proyecto.

SONDEO No 1

Este sondeo tuvo una profundidad total de 2,30 metros, encontrando de la cota 0,0 metros hasta

1,30 metros material arcilloso algo arenoso de color amarillo con vetas grises, de consistencia

blanda, húmeda y con presencia de algunas gravas finas. A partir de 1,30 metros hasta 2,30

metros (fin del sondeo), se identificó un material Limo arcillo-arenoso con algunas gravas de



7

color amarillo claro con vetas grises, de consistencia muy blanda y húmeda. El nivel freático se

encontró en la cota 0.0 metros. Ver Foto No 2.

Foto No. 2 Sondeo número 1, Centro Juvenil Bosconia, Buenaventura.

SONDEO No 2.


2,50 metros material arcillo arenoso con rastros de grava fina, gris oscuro con vetas amarillas, de

consistencia blanda, húmeda y algunas raíces finas.

A partir de 1,30 metros hasta 2,50 metros (fin del sondeo), se identificó un material arcillo-

arenoso con rastros de grava fina de color gris claro, consistencia blanda y húmeda. El nivel

freático se encontró en la cota 0,0 metros. Ver Foto No 3.


SONDEO No 3.


1,10 metros material arcillo arenoso con rastros de grava fina, gris, consistencia blanda, humedad

alta y algunas raíces finas. A partir de 1,10 metros hasta 2,00 metros (fin del sondeo), se

identificó un material arcillo arenoso con rastros de grava fina, gris clara, vetas amarillas, blanda,

húmeda y presenta raíces. Ver Foto No 4.


SONDEO No 4.


0,40 metros material arcilloso, color gris, consistencia blanda y humedad alta. A partir de 0,40

metros hasta 2,00 metros (fin del sondeo), se identificó un material Arcilloso, de color gris oscuro,

blando y humedad alta. Ver Foto No 5.


En la figura No 1 se ilustra de acuerdo a la profundidad los materiales encontrados en cada

uno de los sondeos ejecutados en la zona del proyecto. Los perfiles de los sondeos se

encuentran en el anexo 1.



8

Figura No. 1 Caracterización de los materiales encontrados en lo sondeos.

APIQUES

La estimación de la capacidad portante de suelo CBR (Relación de soporte de California) se efectuó

mediante pruebas de Penetración dinámica de cono (PDC), adoptando como correlación la

ecuación para suelos blandos:

CBR = 567 (ND)-1.40

Donde:

ND: Número dinámico.

CBR: Relación de soporte de California

Se realizaron 17 apiques y para cada uno de estos se retiro un espesor superficial de material

arcilloso meteorizado con alto contenido de humedad, comprendido entre 0,35 m y 0,60 m.

(Tabla No 1). En la figura No 1 se ilustra de acuerdo a la profundidad del apique los valores

obtenidos de CBR.

Tabla No. 1. Cuadro resumen de los valores obtenidos de CRB

Espesor CBR estimado Espesor CBR estimado

No (cm) (cm) (%) (cm) (%)

1 35,0 32,0 0,47 34,0 1,13

2 35,0 39,0 0,13 35,0 0,41

3 35,0 36,0 1,84 25,0 4,58

4 70,0 43,0 0,12 0,0 0,82

5 50,0 49,0 0,45 25,0 1,74

6 50,0 45,0 0,11 20,0 0,90

7 60,0 35,0 0,16 45,0 2,01

8 50,0 45,0 0,11 35,0 0,41

9 50,0 45,0 0,11 29,0 0,53

10 50,0 28,0 0,21 43,0 2,14

11 50,0 24,0 1,84 22,0 6,46

12 55,0 44,0 1,07 22,0 6,46

13 55,0 38,0 0,14 37,0 0,67

14 50,0 45,0 0,11 35,0 0,72

15 45,0 30,0 0,19 42,0 1,15

16 50,0 40,0 0,13 31,0 0,86

17 50,0 46,0 0,11 32,0 1,23

ESTRATO 1 ESTRATO 1Apique

capa

superficial

Figura No. 2 Caracterización del terreno con ensayo de Penetración dinámica de cono para estimar el CBR.



9

4.3 CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES EN LABORATORIO. La caracterización del los materiales se efectuó en el Laboratorio de Pruebas y Ensayos de la

Pontificia Universidad Javeriana, determinando las condiciones de estado de los materiales al

igual que algunas propiedades mecánicas de los suelos encontrados en la zona del proyecto.

Para la realización de los ensayos se utilizó la metodología indicada en las normas relacionadas en

los formatos de informe de resultados, INV E 122/125/126, INV E 123, INV E 127, INV E 152,

INV E 154, INV E 151, INV E 128, en la tabla No 1 se presenta el cuadro resumen de ensayos de

laboratorio.

Tabla No. 2 Resumen de ensayos de laboratorio.

Límite de

contrac.qu

Gravas Arenas Finos LL LP IP (%) total seco (kgIcm2) c (kgIcm

2) Cs Cc

1 1

Arcilla algo arenosa,

amarilla con vetas

grises. 1,20 51,7 5,3 16,7 78,0 69,7 32,0 37,7 -- CH -- -- -- -- -- -- --

1 2

Limo arcillo-arenoso

con grava, amarillo

claro con vetas

grises 1.50-2.00 47,0 14,5 22,8 62,8 72,1 34,4 37,7 27,2 MH 1,66 1,13 0,096 19,4 0,296 -- --

2 1

Arcilla arenosa, gris

oscura con vetas

amarillas. 0.30-1.30 54,7 1,4 20,9 77,6 72,1 28,6 43,5 -- CH -- -- -- -- -- -- --

2 2

Arcilla arenosa gris

clara, presenta

raices 1.30-1.80 64,9 1,8 18,6 79,7 63,0 29,9 33,1 24,0 CH -- -- -- -- -- -- --

3 1

Arcilla arenosa, gris

clara con vetas

amarillas, presenta

raices. 1.10-2.00 61,0 1,6 13,3 85,1 67,5 31,6 35,9 -- CH 1,43 0,89 0,145 -- -- 0,52 0,42

4 1

Arcilla gris oscura

blanda y húmeda 0.70-1.20 98,2 0,0 4,4 95,6 95,0 33,5 61,5 21,7 CH 1,5 0,8 0,227 -- -- -- --

Análisis

granulométrico por

tamizado (%)USC

Consolidación

(kgIcm2)

Humed

ad (%)

Son

de

o

Mu

estr

a

Descripción de la

muestrasProf. (m)

Límites de

consistencia (%)

Peso

unitario

(g/cm3)

Corte directo

5 CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO

5.1 GEOLOGÍA DEL SUBSUELO La geología está caracterizada por la faja costera sedimentaria del terciario y el cuaternario y por

la parte alta de la Cordillera Occidental de edad Mesozoica (Niño, L.N. 1989).

Planicies costeras bajas, formadas por materiales de sedimento del cuaternario y del terciario. Son

zonas de manglares y la marea tiene una gran variación que oscila entre 4 y 5 metros. Los ríos

traen material de la cordillera y lo depositan rápidamente, luego siguen cursos meándricos hasta

su desembocadura, donde forman barreras de arena. Las planicies son frecuentes desde

Buenaventura hasta la frontera con Ecuador.



10

El proyecto se encuentra sobre la formación geológica conocida como formación Raposo (TPr), de

edad pliocenta (terciario), ubicada entre la Cordillera Occidental y la llanura Pacífica. Está

compuesta por gruwacas, limolitas y lodolitas con niveles de conglomerado en la parte inferior.

Superficialmente presenta un ligero grado de meteorización y su material característico es

conocido en la región como la “peña”.

Sobre estos materiales se depositan suelos transportados (aluviones) conformados en el

cuaternario, por limos arcillosos y arenas de consistencia blanda, poco consolidados y espesor

variable, a menudo cubiertos por rellenos antrópicos1.

5.2 ESTRATIGRAFÍA De acuerdo a la exploración efectuada en campo se puede determinar en la zona del proyecto las

siguientes características:

Estrato 1.

De acuerdo a la ubicación de los sondeos y apiques, se encontró un material predominante con un

espesor aproximado de 1,00 metros, este material clasificó como arcillosa de plasticidad alta CH

según el sistema unificado de clasificación de suelos, USCS, de consistencia blanda con un

porcentaje de arena, humedad media y valores de CBR estimados con Penetración Dinámica de

Cono (PDC) comprendidos de 0.13% a 1.17%.

Estrato 2.

A una profundidad de 1,0 metros hasta finalizar los sondeos se encuentra un material arcilloso de

plasticidad media, consistencia blanda, humedad entre media y alta. Estos materiales clasificaron

como CH y MH según el sistema unificado de clasificación de suelos, y valores de CBR estimados

con Penetración Dinámica de Cono (PDC) comprendidos de 0,53% a 2,14%.

5.3 NIVEL FREÁTICO En la capa superficial se encuentra un material saturado blando, con afloración de agua, lo cual

implica un manejo especial de agua superficial y sub superficial, estudio que se detallará en el

diseño de la estructura.

Es importante resaltar que la región del Pacífico Colombiano es una de las más lluviosas del

mundo, con promedios anuales superiores a los 7.000 mm. Esto ocurre por el choque de las

masas de aire cargadas de humedad del Océano Pacífico con la Cordillera Occidental (Niño, L.N.

1989).

1 Montoya, G. Luis F. Ingeniero Civil, Estudio de Suelos para ampliación infraestructura Buenaventura (V), Institución Educativa Bosconia. Abril 2007, Cali.



11

La lluvia es constante todo el año, así que sólo se puede hablar de meses de mayor o menor

precipitación. Mayo, septiembre, octubre y noviembre son los meses de mayor precipitación.

6 DETERMINACIÓN CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO. De lo señalado en el capitulo cuarto y quinto de este documento se puede determinar que la zona

del proyecto cuenta con dos capas predominantes, de las cuales, la capa uno se encuentra

afectada por escorrentía superficial e intemperismo de la zona, con altos contenidos de humedad

y baja resistencia o capacidad portante, el espesor promedio de esta capa oscila en 0,70 m., la cual

debe ser retirada y remplazada por un material de relleno seleccionado, y se constituirá en la capa

de subrasante para la cimentación de la estructura de pavimento rígido de la cancha. Figura No

3. El material a retirar al igual que las capas de conformación de la estructura se inician a partir

del la cota 29,30 metros sobre el nivel de mar.

Figura No. 3 Estructura de Pavimento.

En el capitulo de especificación se asignaran los requerimientos específicos para el material de

relleno.

7 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA. Para el diseño de la estructura de pavimento se determinaron los espesores para cada una de las

capas adoptadas, material de relleno, base granular y pavimento rígido.

MATERIAL DE RELLENO SELECCIONADO.



12

Dadas las condiciones del terreno, el material de relleno seleccionado se dispondrá con un espesor

de 0,70 m. Este material deberá cumplir con los requerimientos exigidos en los artículos 230-072

y 220-073 que refiere al Mejoramiento de la subrasante y Terraplenes respectivamente, para

suelo seleccionado.

El retiro de la capa vegetal y la excavación del terreno deberán ejecutarse teniendo en cuenta

todas las actividades de excavación y nivelación así como la escarificación, conformación y

compactación de la subrasante en corte, cumpliendo con los requerimientos dispuestos en el

articulo 210-074, Excavación de la explanación, canales y préstamos.

INSTALACIÓN Y TIPO DE GEOTEXTIL.

Con el fin de evitar la contaminación del material fino con el relleno seleccionado que conforma

la estructura del pavimento se adopta la instalación de un geotextil tejido que trabajara como

separador y estabilización de dichos materiales.

SUBBASE GRANULAR

Sobre la capa de relleno seleccionado se dispondrá un material de apoyo para las losas de

concreto hidráulico designado como subbase granular con un espesor de 0,15 metros, y deberá

cumplir los requerimientos exigidos en el artículo 320-075, Subbases granulares tipo SBG-1.

LOSAS DE CONCRETO HIDRÁULICO

Las consideraciones anteriores de mejoramiento de la subrasante y espesor de la capa de subbase

determinaran la capacidad portante de la capa de soporte de las losas de concreto hidráulico.

En cuanto al tráfico de diseño, se va a considerar como condición crítica para determinar el

espesor de la losa de concreto hidráulico, la circulación en la cancha en determinado momento de

vehículos pesados tipo C2 grande, suponiendo que circulen dos veces a la semana realizando

algún trabajo de logística para eventos, suministro de comestibles, etc.

2 Art. 230-07, Mejoramiento de la subrasante, Especificaciones técnicas de construcción, Instituto Nacional de Vías, INVIAS, 2007. 3 Art. 220-07, Terraplenes, Especificaciones técnicas de construcción, Instituto Nacional de Vías, INVIAS, 2007. 4 Art. 210-07, Excavación de la explanación, canales y préstamos, Especificaciones técnicas de construcción, Instituto Nacional de Vías, INVIAS, 2007. 5 Art. 320-07, Subbases granulares, Especificaciones técnicas de construcción, Instituto Nacional de Vías, INVIAS, 2007. Especificaciones técnicas de construcción, Instituto Nacional de Vías, 2007.



13

Se estima un periodo de diseño de 20 años.

Con base en estos supuestos de soporte y tráfico se determina el espesor de la losa de la siguiente

manera (Según manual de diseño, construcción y mantenimiento de pisos industriales6):

a. Determinación del espesor de Losa de concreto para un Eje sencillo.

En primera instancia se adopta para el diseño un eje sencillo, obteniendo como resultado un

espesor de losa de concreto 0.11 m. Los datos y cálculos del diseño se en marcan en la tabla No 3.

Y los ábacos para definir el área de contacto, y para determinar el espesor de la losa para llantas

de eje sencillo. Figura No 4.

Tabla No. 3 Datos de entrada y cálculos de espesor de la losa.

DATOS DE ENTRADA MAGNITUD UNIDADES

Resistencia a al compresión del concreto f'c 280 kg/cm2

Resistencia a al compresión del concreto f'c 28 MPa

Módulo de rotura del concreto Mr a 28 días (0,78f´c) 4,1 MPa

Módulo de rotura del concreto Mr a 28 días 41,7 kg/cm2

Módulo de reaccion de la subrasante (para un CBR de 10%) 55 MPa/m

Periodo de diseño 20 Años

Carga total por eje C. 7 Toneladas

Transito promedio díario 0,286 TPD

Separación entre ruedas 200 cm

Número de llantas NLL

Configuración

Presión de inflado de una llanta Pi ,827 MPa

CALCULOS MAGNITUD UNIDADES

Cálculo del factor de seguridad 1,48 FS

Área de contacto de la llanta Ac=C*100/(Pi * NLL) 423 cm2

Esfuerzo en la losa por cada tonelada de carga Ea

Ea = Mr/(FS*C)

Area efectiva de contacto (para un espesor de losa asumido de 20 cm) 430 cm2

Espesor de losa 11 cm

2

Eje sencillo

DETERMINACIÓN DEL ESPESOR DE LA LOSA DE CONCRETO HIDRÁULICO.

0,40 MPa

Figura No. 4 Ábacos para definir área de contacto, y determinar el espesor de la losa para llantas de eje sencillo

b. Determinación del espesor de Losa de concreto para un Eje Doble.

6 Manual de diseño, construcción y mantenimiento de pisos industriales. Instituto Colombiano de productores de cemento, ICPC, Londoño N. Cipriano, Medellín 2006.



14

Se determinó la estructura del pavimento rígido asumiendo un tipo de vehículo de eje doble, para

lo cual se obtuvo en espesor de la losa de concreto de 0.13 m, los datos de cálculo se encuentran

en la tabla No. 4.

El ábaco para determinar la carga equivalente empleada en el diseño se encuentra relacionado en la figura No 5.

Tabla No. 4 Datos de entrada y cálculos de espesor de la losa. DATOS DE ENTRADA MAGNITUD UNIDADES

Resistencia a al compresión del concreto f'c 280 kg/cm2

Resistencia a al compresión del concreto f'c 28 MPa

Módulo de rotura del concreto Mr a 28 días 4,1 MPa

Módulo de rotura del concreto Mr a 28 días 41,7 kg/cm2

Módulo de reaccion de la subrasante (para un CBR de 10%) 55 MPa/m

Periodo de diseño 20 Años

Carga total por eje C 11 Toneladas

Transito promedio díario 0,286 TPD

Separación entre ruedas 200 cm

Separación entre ruedas pacha 33 cm

Configuración

Presión de inflado de una llanta Pi ,827 MPa

CALCULOS MAGNITUD UNIDADES

Cálculo del factor de seguridad 1,48 FS

Área de contacto de la llanta Ac=C*100/(Pi * NLL) 333 cm2

Factor de carga equivalente (figura No 5). 0,78 --

Factor de carga * carga equivalente 8,58 Toneladas

Esfuerzo en la losa por cada tonelada de carga Ea = Mr/(FS*C) 0,32 MPa

Area efectiva de contacto (para un espesor de losa asumido de 20 cm) 430 cm2

Espesor de losa 13 cm

Eje doble

DETERMINACIÓN DEL ESPESOR DE LA LOSA DE CONCRETO HIDRÁULICO.

Figura No. 5 Ábacos para definir área de contacto, y determinar el espesor de la losa para llantas de eje sencillo

De las dos alternativas a y b propuestas anteriormente se adopta la b, con el fin de aplicar un

factor de seguridad, asumiendo en dado caso un tipo de vehículo o carga que pueda transmitir las

cargas de este tipo de eje a la estructura del pavimento. La Figura No 6, muestra el perfil

definitivo de espesores de la estructura.



15

Figura No. 6 Espesores definitivos de la estructura de Pavimento.

Juntas de contracción:

Para las losas se adopta una longitud comprendida entre 20 y 30 veces el espesor de la losa.

De lo anterior se obtiene:

El valor mínimo recomendado para la longitud de la losa es 20 veces el espesor de la losa

20veces x 0,13 m = 2,60m.

El valor máximo recomendado para la longitud de la losa es 30 veces el espesor de la losa

30veces X 0,13 m = 3,90 m

Se adoptan las siguientes dimensiones 3.20m x 3.60m para modular el espacio de la cancha.

El chequeo de la relación de esbeltez largo /ancho la cual debe ser < a 1,25 donde:

3,60m / 3,20m =1,13 < 1,25, valor de control seguro

Junta de expansión:

Esta junta de expansión se debe construir de tal forma que se disponga una longitud de 1.5 cm.

con respecto al bordillo perimetral de cada una de las canchas. El bordillo se empleará como

confinamiento para cambios de material y se ubicará a lo largo del perímetro de las canchas en

bordillo prefabricado tipo A-80. Las dimensiones del mismo son: 0.20x0.35x0.80 m.

Sello de juntas.

Para garantizar el correcto funcionamiento del pavimento se deberá efectuar sello de juntas,

utilizando un tipo de sellante líquido o pastoso preferiblemente.

Diseño de adoquín:

Se utilizará adoquín en concreto, siguiendo el articulo 510-077, pavimento de adoquines de

concreto. Este será ubicado sobre una capa de arena de 0.05m.

7 Art. 510-07, Pavimento de adoquines de concreto. Especificaciones técnicas de construcción, Instituto Nacional de Vías, INVIAS, 2007.



16

8 DISEÑO DEL SISTEMA DE DRENAJE El diseño del sistema de drenaje para las canchas múltiples se realizó teniendo en cuenta dos

requerimientos.

Un manejo adecuado de las aguas de escorrentía superficial.

Un manejo apropiado de las aguas subsuperficiales, que podrían afectar las condiciones

de la infraestructura del campo deportivo.

8.1 Diseño del Drenaje Superficial

El diseño de este sistema de drenaje considera la construcción de una canaleta perimetral al

campo deportivo que permita colectar las aguas de escorrentía producidas por efecto de

precipitación. Esta canaleta permitirá la conducción de las aguas hasta cámaras de inspección,

que permitirán su posterior canalización hasta pozos que actualmente se encuentran construidos

dentro del complejo y que permiten la conducción de estas aguas hasta los sistemas de drenaje

urbanos.

Para este propósito, se considera el siguiente diseño:

Área a drenar:

Longitud del campo: 53 m

Ancho del campo: 33 m

Área: 53m x 33 m = 1749 m2

Se dispondrá de dos canaletas laterales, cuya área aferente de drenaje corresponderá a la mitad

del área total.

Área aferente= 1749 m2 / 2 = 874.5 m2

Para estimar el caudal a drenar, se supone una intensidad de precipitación alta (I=180 mm/hr)

dadas las condiciones de pluviosidad de la zona.



17

Con base en este valor y aplicando el método racional se calcula a continuación el caudal de

diseño de la canaleta.

Q = C x I x A

Donde C=0,95 (Superficies en concreto)

I= 180 mm/hr

A= 874.5m2

Q = 149.53 m3/hr

Q = 41,53 l/s

Para este caudal, y asumiendo una velocidad de diseño de 0.50 m/s, tenemos una sección

requerida de 0.083m2

De acuerdo con este resultado y asumiendo una base de sección de 0.30 m, se calcula la altura

requerida de la canaleta 0.27 m.

Con base en lo anterior, se define la sección de la canaleta para la conducción de aguas de

escorrentía superficial en:

B=0.30 m

H=0.30 m

8.2 Diseño del Drenaje Subsuperficial

El diseño de este sistema de drenaje considera la construcción de un filtro perimetral al campo

deportivo, que permita colectar las aguas subsuperficiales debidas presentes por nivel freático e

infiltración en áreas perimetrales del campo deportivo. Este filtro permitirá la conducción de las

aguas hasta cámaras, que permitirán su posterior canalización hasta los pozos de inspección que

actualmente se encuentran construidos dentro del complejo y que permiten la conducción de

estas aguas hasta los sistemas de drenaje urbanos.

Para este propósito, se considera el siguiente diseño:



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Área a drenar: Se estima que el área a drenar considerando las zonas perimetrales al campo

deportivo es menor de 2 ha.

Con base en esta información y de acuerdo con el nomograma presentado a continuación, se

estima la pendiente y diámetro del conducto a utilizar en la estructura filtrante para el drenaje.

Tomado de Manual línea subdrenaje - AMANCO

Con base en lo anterior, se estima un diámetro de tubería de 200 mm y una pendiente mínima de

0.20%, lo cual permitiría evacuar un caudal de cerca de 12 l/s.

Teniendo en cuenta los aspectos anteriores, se sugiere utilizar material filtrante recubierto por geotextil. En la parte superior del material filtrante, se ubicará una canaleta en concreto reforzado de 2500 psi y en la parte superior de esta una rejilla en concreto fundida in situ. Se sugiere para fundir esta rejilla hacerlo en módulos de 0.9 m de largo por 0.4 m de ancho y 0.05 m de espesor. El modelo constructivo se presenta en el plano No. 3 Diseño de la estructura de drenaje. Este filtro debe construirse siguiendo lo establecido en el Art. 673-078.

8.3 Cámaras de Inspección En el sistema de drenaje propuesto se consideran dos tipos de cámara de inspección:

8.3.1 Inspección para arranque de filtros

Esta estructura permite la inspección y el mantenimiento de los conductos que componen en sistema de drenaje subsuperficial. Para tener acceso a estos, se propone la construcción de una cámara sencilla desde la cual es puede tener acceso al conducto. Con el fin de evitar la entrada de elementos extraños al conducto, se requiere la instalación tapas que deben quedar instaladas al mismo nivel de las rejillas de drenaje superficial, evitando así incomodidades para los usuarios del campo deportivo. El modelo constructivo se presenta en el plano No. 3 Diseño de la estructura de drenaje.

8.3.2 Pozos de Inspección

Los pozos de inspección tienen como propósito:

8 Art. 673-07, Subdrenes com geotextil y material granular. Especificaciones técnicas de construcción, Instituto Nacional de Vías, INVIAS, 2007.



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1. El manejo de las aguas que llegan por los colectores entrantes y su conducción apropiada

hacia los conductos de salida. 2. La captación y manejo de las aguas provenientes de las canaletas superficiales

perimetrales de la cabecera del campo deportivo. 3. La disponibilidad de un espacio con las condiciones para inspeccionar y realizar

mantenimiento de los conductos que hacen parte del sistema de drenaje. Se recomienda construir estos pozos en ladrillo recocido, con tapa en concreto simple, tal como se muestra en el plano No. 3 Diseño de la estructura de drenaje. Es importante asegurarse de conservar las cotas de llegada y salida de los conductos del filtro de acuerdo con las especificaciones definidas en los planos constructivos.

8.4 Preparación del Terreno

Para obtener las mayores ventajas del sistema de drenaje, debe instalarse luego de la preparación

de una zanja o trinchera angosta, excavada a la profundidad y con la pendiente que señalada en

el diseño.

El ancho de excavación propuesta para el sistema de drenaje permite la posibilidad de uso de

equipos tradicionales de excavación o mano de obra.

Si se usa una zanjadora mecánica, ésta debe estar equipada con el sistema de corte adecuado al

terreno. Existen equipos de corte para suelo blando, para suelo duro o rocoso y para roca o

concreto. El equipo de corte para roca o concreto tiene limitaciones de profundidad, motivo por el

cual, en lo posible no debe usarse para profundidades mayores de 1 m. El detalle de esta

información es el siguiente:

Figura No. 10 Preparación del terreno.

8.5 Ensamblaje

El ensamblaje del sistema se debe hacerse cuidando siempre que se conserve la integridad del tubo

de drenaje. Este debe colocarse conservando las cotas de instalación señaladas en los diseños y

planos constructivos, y manteniendo una pendiente uniforme en lo posible. Una vez hecha la



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trinchera, debe instalarse un manto de geotextil no tejido para conformar el relleno y mejorar la

eficiencia del sistema de drenaje. Debe darse inicio al filtro con una capa de mínimo 10 cm de

material granular seleccionado, sobre el cual reposará el tubo de drenaje. El relleno debe hacerse

en capas de no más de 20 cm de altura hasta alcanzar las cotas de construcción para el soporte de

la canaleta perimetral superficial. Se ensambla la tubería uniendo cada segmento evitando la

intrusión de material entre las uniones. Los accesorios utilizados para el ensamblaje del sistema

corresponden a los comúnmente empleados en la tubería de PVC tales como las uniones, las sillas

laterales, las descargas frontales con rejilla y los tapones, correspondientes a los diámetros de

tubería especificados.

8.6 Relleno y Compactación

Es importante que al colocar el material no se presenten vacíos que generen deformidad en los

materiales que se colocan sobre la excavación. Para efectos del buen funcionamiento del sistema

de drenaje se debe tener en cuenta la permeabilidad del material de relleno, ya que de esto

depende la velocidad de respuesta del sistema.

Figura No. 11 Preparación del terreno.

Finalmente, desde las cámaras finales del sistema deben instalarse conductos colectores cuya

función será la de interconexión con los pozos que actualmente tiene construidos el predio para el

manejo de aguas de escorrentía y abatimiento de nivel freático. Estas cámaras se señalan en los

planos topográficos y se muestran en las imágenes presentadas a continuación.

Pozo 1

Pozo 2



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9 ESPECIFICACIONES GENERALES Y RECOMENDACIONES DE CONSTRUCCIÓN.

Un resumen de las especificaciones de construcción se presenta a continuación: DESCAPOTE

Se deberá cumplir con los requerimientos mínimos exigidos por el Instituto Nacional de

vías, INVIAS, en su artículo 200-079, Desmonte y limpieza.

EXCAVACION


vías, INVIAS, en su artículo 210-0710, Excavación de la explanación, canales y préstamos.

MATERIAL DE REELENO SELECCIONADO

El material empleado en la construcción del mejoramiento de la subrasante deberá

cumplir los requisitos mencionados en el artículo 220-1, Terraplenes. Se deberá tener en

cuenta las siguientes recomendaciones, particulares partiendo que se adopte un tipo de

material seleccionado. Ver tabla No 5.

Tabla No. 5 Datos de entrada y cálculos de espesor de la losa.

CARACTERISTICA NORMASUELOS

SELECCIONADOS

Zona de aplicación en terraplén

corona, núcleo,

cimiento

Tamaño máximo E-123 75 mm

Porcentaje que pasa el tamiz de 2mm (No. 10) E-123 ≤ 80% en peso

Porcentaje que pasa el tamiz de 75 μm (No 200) E-123 ≤ 25% en peso

Contenido de materia orgánica E-121 0%

Límite líquido E-125 ≤ 30%

Índice plástico E-126 ≤ 10%

C.B.R. de laboratorio E-148 ≥10%

Expansión en prueba CBR E-148 0%

Índice de colapso E-157 ≤ 2%

Contenido de sales solubles E-158 ≤ 0.2%

9 Art. 500-07 Pavimento de concreto hidráulico. Especificaciones técnicas de construcción, Instituto Nacional de Vías, INVIAS, 2007. 10 Art. 500-07 Pavimento de concreto hidráulico. Especificaciones técnicas de construcción, Instituto Nacional de Vías, INVIAS, 2007.



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SUB BASE GRANULAR

El material deberá provenir de fuentes aprobadas y estar libre de sustancias deletéreas, de

materia orgánica, raíces y otros elementos perjudiciales. No se debe permitir la

construcción del terraplén con material de características expansivas o colapsables.

El material dispuesto para subbase deberá cumplir los requerimientos dispuestos en el

Articulo 320-07 Sub base granular, el cual destaca las condiciones mínimas

recomendadas para suministro, transporte, colocación, humedecimiento o aireación,

extensión y conformación, compactación y terminado de material de subbase granular

aprobado sobre una superficie preparada.

Se pueden emplear la granulometría descrita en el artículo 320-07, tipo BG1 o BG2,

dependiendo de las características encontradas de los materiales aledaños a la zona del

proyecto.

INSTALACIÓN Y TIPO DE GEOTEXTIL.

El geotextil empleado en el procedimiento de separación y estabilización del material fino

y el de relleno seleccionado, deberá cumplir con los requerimientos mínimos exigidos en

el artículo 232-07, Estabilización de suelos de subrasante y capas granulares con

geotextil.

SUBDRENES CON GEOTEXTIL Y MATERIAL GRANULAR


vías, INVIAS, en su artículo 673.1.

Esta especificación se refiere al uso de geotextil y material granular en la construcción de

subdrenes, en los sitios señalados en los planos del proyecto o indicados por el

Interventor. Las características del geotextil para filtración serán función de la gradación

del suelo del sitio y de las condiciones hidráulicas del mismo.

CONCRETO


vías, INVIAS, en su articulo 500-0711, Pavimento de concreto hidráulico, para el agregado

grueso, agregado fino y reactividad del agregado.

11 Art. 500-07 Pavimento de concreto hidráulico. Especificaciones técnicas de construcción, Instituto Nacional de Vías, INVIAS, 2007.



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Es importante optar por el uso de cemento Tipo 2, el cual influye en la resistente a los

sulfatos y bajo calor de hidratación, dado el ambiente marino donde se localiza el

proyecto.

El concreto deberá presentar un Módulo de rotura a los 28 días de 41 MPa.

PAVIMENTO EN ADOQUÍN

Con el fin de óptimizar la colocación o disposición de los adoquínes se recomienda la

opción tipo Corredor Ver figura No 7.

Figura No. 12 Espesores definitivos de la estructura de Pavimento.



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10 PRESUPUESTO Y CANTIDADES DE OBRA. En el anexo 3, se presentan las cantidades de obra calculadas para el proyecto, el presupuesto estimado y los análisis de precios unitarios. Esta cálculo se realizó en el programa Construplan, tomando como referencia la base de datos 145 de 2008, para los precios de la ciudad de Cali, ya que no se tenían precios de la ciudad de Buenaventura. Este presupuesto entonces es un estimativo del valor total del proyecto, pero se recomienda verificar los costos y la disponibilidad de los materiales en el sitio del proyecto.



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11. CONCLUSIONES

La realización de este proyecto fue una experiencia beneficiosa para las partes

involucradas, para la Fundación Servicio Juvenil por tener acceso a estos estudios y diseños que eran requeridos para el desarrollo de sus actividades y para el equipo de trabajo por resolver una necesidad desde la profesión, manteniendo así contacto con el medio externo.

Las actividades del proyecto fueron ejecutadas sin contratiempos, en las etapas iniciales

así como en la visita al lugar del proyecto se contó permanentemente con el apoyo y el acompañamiento de personal de la Fundación Servicio Juvenil.

Teniendo en cuenta que cuando se realizó la visita al terreno no se habían definido los materiales a emplear ni los métodos constructivos, no se pudo realizar una cotización in situ por lo que fue necesario elaborar el presupuesto de acuerdo con base de datos del programa construplan, para la ciudad de Cali. Esto hace necesario verificar estos valores unitarios de las actividades en el lugar.

Durante el desarrollo de este proyecto hubo interacción entre ingenieros civiles de

diferentes áreas como geotecnia y vías, hidráulica e hidrología y construcción, con topógrafos y laboratoristas, se espera que en futuras ocasiones se lograran vincular estudiantes de la carrera para quienes sería una experiencia positiva y enriquecedora.

Los recursos asignados por la Universidad fueron suficientes para el desarrollo del

proyecto, como se ve reflejado en el informe financiero elaborado por la Secretaría de Facultad.

Un resumen de los resultados de este proyecto serán enviados para ser considerados como

presentación en la XXVIII reunión nacional de la Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería, cuyo tema central es “Las Facultades de Ingeniería y su aporte al desarrollo del país, por considerarlo pertinente en el contexto socio económico como ejemplo de la articulación universidad – sociedad.



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ANEXO 2.

PLANOS: Plano No. 1 Planta topográfica

Plano No. 2: Secciones transversales Plano No. 3: Localización canchas Plano No. 4: Estructura de drenaje



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ANEXO 3.

PRESUPUESTO Y CANTIDADES DE OBRA



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ANEXO 4

REGISTRO FOTOGRAFICO EN MEDIO MAGNETICO



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30



31

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