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Mecánica de Suelos
Ramón Carrasco Poll Ingeniero Civil-U.T.F.S.M.
Avenida España #0686
Fono - Fax:(56)61-212236
Punta Arenas - Chile
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INFORME DE MECÁNICA DE SUELOS
INGENIERÍA DE DETALLE RAMPAS SENO ÚLTIMA ESPERANZA, INGENIERÍA DE DETALLE RAMPAS SENO ÚLTIMA ESPERANZA, INGENIERÍA DE DETALLE RAMPAS SENO ÚLTIMA ESPERANZA, INGENIERÍA DE DETALLE RAMPAS SENO ÚLTIMA ESPERANZA, XIIª REGIÓNXIIª REGIÓNXIIª REGIÓNXIIª REGIÓN
ESTUDIO Y RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO DEL SUBSUELO MARINOESTUDIO Y RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO DEL SUBSUELO MARINOESTUDIO Y RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO DEL SUBSUELO MARINOESTUDIO Y RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO DEL SUBSUELO MARINO
1.1.1.1. GENERALIDADESGENERALIDADESGENERALIDADESGENERALIDADES La Dirección de Obras Portuarias del Ministerio de Obras Públicas, adjudicó el diseño del proyecto denominado: “Ingeniería de Detalle Rampas Seno Ultima Esperanza, XIIª Región”, en la localidad de Puerto Natales, a la consultora GSI Ingeniería. Los suscritos en representación de dicha empresa consultora, realizó un estudio de Mecánica de Suelos para el diseño geotécnico de las rampas en Puerto Natales y Punta Daroch. Dicho estudio consistió en un reconocimiento del suelo marino de fundación del área de emplazamiento de la futura rampa en Puerto Natales. Para ello se ejecutaron 2 (dos) sondajes marinos en Puerto Natales y dos calicatas en Punta Daroch. Con los correspondientes ensayos de laboratorio y de terreno, se entregan los resultados de acuerdo a los Términos de Referencia establecidos por la Dirección de Obras Portuarias (D.O.P.). El informe de ingeniería geotécnica se realizó atendiendo a todos los aspectos necesarios para el diseño y construcción de los pilotes de fundación para la rampa, al igual que los parámetros necesarios para el diseño de la explanada y rampa en Punta Daroch.
Todas las cotas de los trabajos de sondajes geotécnicos u otras mediciones que aparecen en el presente informe, están referidas al Nivel de Reducción de Sonda (NRS).
2.2.2.2. OBJETIVOS OBJETIVOS OBJETIVOS OBJETIVOS El estudio tiene por objeto dar a conocer la capacidad de soporte del subsuelo, a través de dos sondajes con ensaye de penetración tipo cuchara normal o SPT en sector Puerto Natales y a través de 2 (dos) calicatas en Punta Daroch. Con la información obtenida se definen las propiedades índices de los estratos analizados, profundidad de fundación, tensiones admisibles, coeficientes de balasto, diseño de pilotes, factores de seguridad, verificación muro de contención, cálculo de asentamientos y especificaciones técnicas generales para los rellenos y obras de fundación.
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3333.... EXPLORACIÓN DEL TERRENOEXPLORACIÓN DEL TERRENOEXPLORACIÓN DEL TERRENOEXPLORACIÓN DEL TERRENO 3.1.3.1.3.1.3.1. Aspectos topográficosAspectos topográficosAspectos topográficosAspectos topográficos La ubicación de los sondajes y calicatas se realizó con ayuda de equipo topográfico electrónico y GPS modelo Garmin 12XL de acuerdo a las coordenadas indicadas en los planos respectivos. La ubicación de los sondajes en coordenadas UTM es la siguiente: Puerto Natales:Puerto Natales:Puerto Natales:Puerto Natales: Sondaje 1 : E = 671703 N = 4265782 Sondaje 2 : E = 671649 N = 4265782 Punta Daroch:Punta Daroch:Punta Daroch:Punta Daroch: Las calicatas se realizaron desplazadas 2 metros hacia el costado del camino respecto de sus coordenadas originales, siendo su nueva posición: Calicata 1 : E = 670808 N = 4265264 Calicata 2 : E = 670767 N = 4265276 3.2.3.2.3.2.3.2. ExploraciónExploraciónExploraciónExploración----ResultadosResultadosResultadosResultados
Se realizaron en Puerto Natales, 2 (dos) sondajes con ensaye de
penetración cuchara normal (SPT) obteniendo la siguiente información: 3.2.1.3.2.1.3.2.1.3.2.1. Descripción Estratigráfica SondajesDescripción Estratigráfica SondajesDescripción Estratigráfica SondajesDescripción Estratigráfica Sondajes
La estratigrafía típica encontrada, es la siguiente:
SONDAJE Nº1 SONDAJE Nº1 SONDAJE Nº1 SONDAJE Nº1 Profun Profun Profun Profundidad 6.50 metrosdidad 6.50 metrosdidad 6.50 metrosdidad 6.50 metros Estrato Entre Cotas Estrato Entre Cotas Estrato Entre Cotas Estrato Entre Cotas Clasificación Descripción Visual del SueloClasificación Descripción Visual del SueloClasificación Descripción Visual del SueloClasificación Descripción Visual del Suelo Nº Nº Nº Nº m.m.m.m. U.S.C.S. U.S.C.S. U.S.C.S. U.S.C.S.
1 -0.95 a -5.15 SP-SM Arenas Finas mal graduadas,
compacidad densa, color gris, plasticidad nula, restos orgánicos.
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2 -5.15 a -5.55 GW Gravas arenosas, mal graduadas,
color gris azul, de cantos angulares, algo de finos plásticos, compacidad densa, saturadas, tamaño max > de 2".
3 -5.55 a -6.50 M Suelo fino, arcilloso, color gris claro,
muy dura, humedad baja, elasticidad media, algo de arenas gruesas dispersas.
SONDAJE Nº2 SONDAJE Nº2 SONDAJE Nº2 SONDAJE Nº2 Profundidad 17.07 metros Profundidad 17.07 metros Profundidad 17.07 metros Profundidad 17.07 metros
Estrato Entre Cotas Estrato Entre Cotas Estrato Entre Cotas Estrato Entre Cotas Clasificación Descripción Visual del Suelo Clasificación Descripción Visual del Suelo Clasificación Descripción Visual del Suelo Clasificación Descripción Visual del Suelo Nº Nº Nº Nº m.m.m.m. U.S.C.S. U.S.C.S. U.S.C.S. U.S.C.S.
1 -2.07 a -7.22 ---- Suelo fino, muy suelto, limo MH.
Color gris azul. Presenta en la parte
superior vestigios orgánicos (Fango).
2 -7.22 a -12.67 MH-ML Suelo fino arcilloso color gris
consistencia baja. 3 -12.67 a -17.07 SP-SM Arenas mal graduadas de grano
fino, saturadas compacidad densa, color gris, plasticidad nula, con restos calcáreos.
3.2.2.3.2.2.3.2.2.3.2.2. Resultado ensaye de penetración estándar (SPT)Resultado ensaye de penetración estándar (SPT)Resultado ensaye de penetración estándar (SPT)Resultado ensaye de penetración estándar (SPT) SONDAJE Nº 2SONDAJE Nº 2SONDAJE Nº 2SONDAJE Nº 2
C.- Pruebas de Penetración (M=63,5 kgs.-H= 0.76 m.) Muestreo
Perturbado
Muestreo no
Perturbado Profundidad Muestra Número de golpes x cada 0.15
m. S.P.T. Shelby
Desde Hasta Nº Long.(m.)
N-1 N-2 N-3 N-F Nº
2.07 7.22 -- -- -- -- 7.27 7.72 2 0,45 2 2 2 4 7.83 8.27 3 0,45 2 1 2 3
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C.- Pruebas de Penetración (M=63,5 kgs.-H= 0.76 m.) Muestreo
Perturbado
Muestreo no
Perturbado Profundidad Muestra Número de golpes x cada 0.15
m. S.P.T. Shelby
8.27 8.87 4 0,50 1 9.07 9.52 5 0,45 1 1 1 2 9.57 10.02 6 0,45 1 1 1 2 10.17 10.62 7 0,45 2 1 1 2 11.22 11.67 8 0,45 2 1 1 2 12.22 12.67 9 0,45 2 1 1 2 12.77 13.22 10 0,45 2 3 4 7 13.57 14.02 11 0,45 11 15 16 31 14.37 14.82 12 0,45 7 9 11 20 15.67 16.12 13 0,45 15 11 18 29 16.07 17.07 14 0,45 13 16 20 36
Observaciones:Observaciones:Observaciones:Observaciones: N1 = Los primeros 0.15 m. N2 = Los segundos 0.15 m. N3 = Los terceros 0.15 m. NF = La suma de N2 + N3, sin corrección. Masa : 63.5 Kgs. Altura caída : 0.76 m. Cuchara: 50 mm. de diámetro. SONDAJE Nº 1SONDAJE Nº 1SONDAJE Nº 1SONDAJE Nº 1
C.- Pruebas de Penetración (M=63,5 kgs.-H= 076 m.) Muestreo Perturbado
Muestreo no
Perturbado Profundidad Muestra Número de golpes x cada 0.15
m. S.P.T. Shelby
Desde Hasta Nº Long.(m.)
N-1 N-2 N-3 N-F Nº
0.95 1,40 1 0,45 9 10 15 25 --- 1,85 2,30 2 0,45 7 13 15 28 --- 2,85 3,30 3 0,45 15 16 16 32 --- 3,70 4,15 4 0,45 7 11 17 28 --- 4,25 4,60 5 0,45 17 19 9 28 --- 5,05 5,50 6 0,45 28 34 38 72 ---
Nota:Nota:Nota:Nota: Para este nivel de presiones el factor de corrección por confinamiento es 1, por lo que los valores de S.P.T. no varían.
3.2.3.3.2.3.3.2.3.3.2.3. Corrección del valor del S.P.T. por confinamientoCorrección del valor del S.P.T. por confinamientoCorrección del valor del S.P.T. por confinamientoCorrección del valor del S.P.T. por confinamiento
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Profundidad S.P.T S.P.T.Corregido
Desde Hasta Corrección N-F 2.07 7.22 * 7.27 7.72 1.52 4 7.83 8.27 1.46 3 8.27 8.87 9.07 9.52 1.36 2 9.57 10.02 1.32 2 10.17 10.62 1.28 2 11.22 11.67 1.22 2 12.22 12.67 1.16 2 12.77 13.22 1.14 7 13.57 14.02 1.08 31 14.37 14.82 1.03 20 15.67 16.12 0.95 27 16.07 17.07 0.92 33
NSPT corregido = 1.7 / ( 0.7 + NSPT corregido = 1.7 / ( 0.7 + NSPT corregido = 1.7 / ( 0.7 + NSPT corregido = 1.7 / ( 0.7 + σσσσv’ ) v’ ) v’ ) v’ ) 3.2.4. Ensayos de Laboratorio3.2.4. Ensayos de Laboratorio3.2.4. Ensayos de Laboratorio3.2.4. Ensayos de Laboratorio Sobre las muestras extraídas de los sondajes, se realizaron los ensayos, con la finalidad de identificar y definir las propiedades del material muestreado.
Muestras de Sondaje 1Muestras de Sondaje 1Muestras de Sondaje 1Muestras de Sondaje 1
Numero Muestra 3 5 6 Localización Sondaje 1 1 1 Cota (m) 2.85
3.30 4.25 4.60
5.05 5.50
GranulometríaGranulometríaGranulometríaGranulometría (% en peso que pasa)
Bolones de 2 1/2” Criba de 2 ½” 100 2 “ 99 1 ½” 98 1 “ 96 100 ¾” 91 98.3 3/8” 68 97.4 Malla ASTM 4 10 20 40 60 200
100 98 96 92 84 9
53 56 29 27 24 6
94.4 89.3 84.7 81.1 78.4 69.2
Límite Líquido (%)Límite Líquido (%)Límite Líquido (%)Límite Líquido (%) - - 19
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Límite Plástico (%)Límite Plástico (%)Límite Plástico (%)Límite Plástico (%) Índice de Plasticidad (%)Índice de Plasticidad (%)Índice de Plasticidad (%)Índice de Plasticidad (%)
- NP
- NP
13 6
Peso Específico (kg/dm3)Peso Específico (kg/dm3)Peso Específico (kg/dm3)Peso Específico (kg/dm3) 2.65 2.73 2.58 Humedad Natural (%)Humedad Natural (%)Humedad Natural (%)Humedad Natural (%) 115.4 121.4 9 Clasificación USCSClasificación USCSClasificación USCSClasificación USCS SP-SM GW CL- ML
Muestras de Sondaje 2Muestras de Sondaje 2Muestras de Sondaje 2Muestras de Sondaje 2 Numero Muestra 4 8 12 14 Localización Sondaje 2 2 2 2 Cota (m) 8.23
8.83 11.18 11.63
14.33 14.78
16.03 17.03
GranGranGranGranulometríaulometríaulometríaulometría (% en peso que pasa)
Bolones de 21/2” Criba de 2 ½” 2 “ 1 ½” 1 “ ¾” 3/8” Malla ASTM 4 10 20 40 60 200
100 96 94 92 91 90
100 99 97 96 94 79
100 98 98 87 81 8
100 99 98 93 84 10
Límite Líquido Límite Líquido Límite Líquido Límite Líquido (%) (%) (%) (%) Límite Plástico (%) Límite Plástico (%) Límite Plástico (%) Límite Plástico (%) Índice de Plasticidad (%)Índice de Plasticidad (%)Índice de Plasticidad (%)Índice de Plasticidad (%)
67 42 25
43 31 12
- - NP
- - NP
Peso Específico (kg/dm3)Peso Específico (kg/dm3)Peso Específico (kg/dm3)Peso Específico (kg/dm3) 2.49 2.54 2.63 2.70 Humedad Natural (%)Humedad Natural (%)Humedad Natural (%)Humedad Natural (%) 118.5 121.4 108 104.8 Clasificación Clasificación Clasificación Clasificación USCS USCS USCS USCS MH ML SP-SM SP-SM 3.2.5 Ensayo Triaxial3.2.5 Ensayo Triaxial3.2.5 Ensayo Triaxial3.2.5 Ensayo Triaxial En el Anexo Nº1, se muestra la ubicación de los sondajes y en el Anexo Nº2 Informe de Ensaye Nº332.409-A de fecha 24/01/2005, los resultados del ensayo triaxial No Drenado, realizado en el IDIEM perteneciente a la universidad de Chile.
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En el cuadro siguiente se muestra un resumen de los parámetros de ingeniería obtenidos a partir de este ensayo.
Ensayo Muestra Nº6 Sondaje 1
Angulo de fricción interna ( Фº )
Cohesión Kg/cm2
Triaxial No Drenado 34 0.01 Observaciones:Observaciones:Observaciones:Observaciones: La muestra numero 6 del sondaje 1, fue sometida a un ensayo triaxialensayo triaxialensayo triaxialensayo triaxial realizado en el IDIEM de la Universidad de Chile. No se realizó el ensayo de corte directo, ya que el ángulo de fricción interna que se obtiene mediante este ensayo, es mucho menos confiable que el entregado por el ensayo triaxial. La razón fundamental es porque en el ensayo de corte directo, se desconoce la magnitud y dirección de las tensiones principales, ya que durante la realización de la prueba se produce rotación de las tensiones en forma continua y el área de la probeta va disminuyendo a medida que se realiza el ensayo. Por último, es importante señalar que el ensayo de corte directo no drenado es aplicable principalmente a suelos granulares y no suelos plásticos. 3.3.3.3.3.3.3.3. Calicatas Punta DarochCalicatas Punta DarochCalicatas Punta DarochCalicatas Punta Daroch
Se realizaron en Punta Daroch, 2 (dos) calicatas de 2.65 y 2.40 m. de profundidad, obteniendo la siguiente información: 3.3.1. Estratigrafías 3.3.1. Estratigrafías 3.3.1. Estratigrafías 3.3.1. Estratigrafías
ESTRATIGRAFIAS
OBRA.: Rampa Pen. A.
Varas CALICATA N° 1
PROF.TOTAL 2.65
Puerto Natales DESDE (m) 0.00 Horiz 1 0,75 Horiz.2 0,95 Horiz.3 PROFUNDIDA
D. HASTA (m) 0,75 Esp. 0.75 0,95 Esp. 0.20 2,65 Esp. 1.70
T.Max.(") > 5" TOTAL Bolones%>3
" 20
Gravas % 20 5
GRANULO
MET
RIA ESTIM
ADA
Fracció
n
men
or
que
tamiz
80mm
Arenas % 80 10 5
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Finos % 90 90 Color en estado natural Café negrusco amarillo Graduación / Dilatancia mal graduadas /lenta /lenta Compacidad / Consistencia Densa /dura /dura Estructura / Cementación homogénea homogénea homogénea Form.de Partic./Resis. seca Subredondeada /muy firme /muy firme Plasticidad Nula media media Humedad Baja baja baja Materia orgánica o raíces Si si no Clasif. U.S.C.S. probable SP CL CL
Nombre local del suelo Arena mal graduada
Arcilla compresible
Arcilla compresible
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OBRA.: Rampa Pen. A. Varas
CALICATA N° 2 PROF.TOTAL
2.40
Pueto Natales
DESDE (m) 0.00 Horiz 1 0,20 Horiz.2 0,80 Horiz.3 PROFUNDIDAD
. HASTA (m)
0,20 Esp. 0.20 0,80
Esp. 0.60 2,40 Esp. 1.60
T.Max.(") > 5 " TOTAL Bolones%>3
" 20
Gravas % 30 60 5
Arenas % 70 40 5
GRANULO
METRIA
ESTIM
ADA
Fracción
men
or
que tamiz
80mm
Finos % 90 Color en estado natural negrusco negrusco café amarillo Graduación / Dilatancia mal graduadas mal graduadas /lenta Compacidad / Consistencia sueltas sueltas /dura Estructura / Cementación heterogénea heterogénea homogénea
Form.de Partic./ Resis. seca redondeadas redondeadas muy dura Plasticidad Nula Nula media Humedad baja baja media
Materia orgánica o raíces Si Si no Clasif. U.S.C.S. probable SP GP CL
Nombre local del suelo Arena mal graduada
Grava mal graduada
Arcilla compresible
Nro. / Prof. Muestreo
Ensayes OBSERVACIONES.:
3.3.3.3.3.2.3.2.3.2.3.2. Ensayos de LaboratorioEnsayos de LaboratorioEnsayos de LaboratorioEnsayos de Laboratorio Sobre las muestras extraídas de las calicatas en Punta Daroch, se realizaron los siguientes ensayos en el Laboratorio AUSTRO-UMAG de la Universidad de Magallanes, tendientes a identificar y definir las propiedades de los materiales muestreados. En el Anexo Nº1, se muestra la ubicación de las calicatas y en el Anexo Nº2 el Certificado Nº1636-PA de fecha 26/01/2005, con los resultados de los ensayes.
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3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3.3. Análisis de clasificación muestras obtenidas Análisis de clasificación muestras obtenidas Análisis de clasificación muestras obtenidas Análisis de clasificación muestras obtenidas Granulometrías (% en Granulometrías (% en Granulometrías (% en Granulometrías (% en peso que pasa) peso que pasa) peso que pasa) peso que pasa) TamizTamizTamizTamiz CALICATA CALICATA CALICATA CALICATA mmmmmmmm U.S.U.S.U.S.U.S. Nº1Nº1Nº1Nº1 Nº2Nº2Nº2Nº2 1 ½”1 ½”1 ½”1 ½” 25252525 1”1”1”1” 20202020 3/4”3/4”3/4”3/4” 100 10101010 3/8”3/8”3/8”3/8” 99 5555 Nº4Nº4Nº4Nº4 98 0.20.20.20.2 Nº10Nº10Nº10Nº10 100 98 0.50.50.50.5 Nº40Nº40Nº40Nº40 99 96 0.080.080.080.08 Nº200Nº200Nº200Nº200 98 94 Límites de CoLímites de CoLímites de CoLímites de Consistenciansistenciansistenciansistencia Límite Líquido %Límite Líquido %Límite Líquido %Límite Líquido % 39 45 Límite Plástico %Límite Plástico %Límite Plástico %Límite Plástico % 17 22 Índice de PlasticidadÍndice de PlasticidadÍndice de PlasticidadÍndice de Plasticidad 22 23 Observaciones:Observaciones:Observaciones:Observaciones: Muestras analizadas en Laboratorio Austro-Umag. 3.3.4. Capacidad de Soporte del Terreno Natural 3.3.4. Capacidad de Soporte del Terreno Natural 3.3.4. Capacidad de Soporte del Terreno Natural 3.3.4. Capacidad de Soporte del Terreno Natural - Muestra Nº : 1 - D.M.C.H.(Kg/m3) : 2057 - D.M.C.S.(Kg/m3) : 1720 - % Humedad : 19.6 - CBR al 95% de D.M.C.S. a 0.2” : 3.1 % 4.4.4.4. SISTEMA DE FUNDACIÓNSISTEMA DE FUNDACIÓNSISTEMA DE FUNDACIÓNSISTEMA DE FUNDACIÓN
4.1.4.1.4.1.4.1. Pilotes de acero Pilotes de acero Pilotes de acero Pilotes de acero 4.1.1.4.1.1.4.1.1.4.1.1. Diseño de PilotesDiseño de PilotesDiseño de PilotesDiseño de Pilotes
La Consultora GSI Ingenieros, ha propuesto utilizar pilotes hincados como elementos de fundación para soportar la Rampa en Puerto Natales, compuesta por una losa armada. Los pilotes propuestos son de acero, ya que puede encontrarse concentraciones de grava en la trayectoria de los pilotes y además deben resistir el hincado en la zona de alteración de la base.
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4.1.2. Profundidad de Hinca4.1.2. Profundidad de Hinca4.1.2. Profundidad de Hinca4.1.2. Profundidad de Hinca
La profundidad de hinca de los pilotes debe ser la necesaria para soportar los esfuerzos axiales y laterales. De acuerdo a la estratigrafía del terreno, debe considerarse que los pilotes serán hincados hasta alcanzar un rechazo acorde con las solicitaciones del proyecto. 4.1.3.4.1.3.4.1.3.4.1.3. Capacidad de carga axial última de PilotesCapacidad de carga axial última de PilotesCapacidad de carga axial última de PilotesCapacidad de carga axial última de Pilotes Para estimar la capacidad de carga axial última de pilotes hincados, se utilizaron relaciones que se basan en el método estático de evaluación de la capacidad de carga axial. Las ecuaciones utilizadas en el cálculo son las siguientes:
QQQQultultultult = Q = Q = Q = Qpuntapuntapuntapunta + Q + Q + Q + Qmantomantomantomanto
QQQQTTTT = Q = Q = Q = Qmantomantomantomanto Donde: Qult : Capacidad de carga axial última en compresión
Qpunta : Capacidad de carga última de punta Qmanto : Capacidad de carga última por fricción del manto QT : Capacidad de carga axial última en tracción
La resistencia última de punta puede ser estimada con la siguiente expresión: QQQQpuntapuntapuntapunta ==== Ap · ( 1.3· c · Nc + Ap · ( 1.3· c · Nc + Ap · ( 1.3· c · Nc + Ap · ( 1.3· c · Nc + γγγγb · z · Nq + 0.6 · γγγγb · d · N γ )γ )γ )γ ) Donde: Ap : Área de la punta c : Cohesión γb : Densidad Efectiva d : Diámetro pilote Nc,Nq, N γ : Factores de capacidad de carga
La resistencia última de por fricción del manto puede ser estimada con la siguiente expresión:
QQQQmantomantomantomanto ==== Am · (Ca + Am · (Ca + Am · (Ca + Am · (Ca + γγγγb · z · Ks · tan δ)
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Donde: Ap : Área del manto o fuste Ca : Coeficiente de adherencia por fuste γb · z : Presión vertical efectiva a nivel de la punta del pilote Ks : Coeficiente de empuje lateral δ : Ángulo de fricción suelo pilote
4.1.4.4.1.4.4.1.4.4.1.4. Capacidad de Carga LateralCapacidad de Carga LateralCapacidad de Carga LateralCapacidad de Carga Lateral En la evaluación preliminar de la capacidad de carga lateral de pilotes se utilizó el método de Broms.
Aplicando dicho método y suponiendo una carga lateral máxima de 4.17 ton, los desplazamientos laterales de los pilotes a nivel de la superficie libre del terreno son de 4 cm.
4.1.5. Tensiones inducidas durante la hinca4.1.5. Tensiones inducidas durante la hinca4.1.5. Tensiones inducidas durante la hinca4.1.5. Tensiones inducidas durante la hinca
Pilotes : Acero A37 – 24 ES fy = 2.400 kg/cm2 Área Neta Pilote = φ x π x e φ = Diámetro Pilote (cm ) e = Espesor tubo pilote ( cm ) Qu = Área neta x 0.85 x 2,4 ( ton ) Aplicando la fórmula para los diferentes diámetros (φ = 36.2, φ = 40.64, φ = 45.72, φ= 50.8 ) se obtienen los rechazos máximos para no sobrepasar la tensión admisible del pilote, indicados en la Tabla 4.1.
TABLA Nº 4.1TABLA Nº 4.1TABLA Nº 4.1TABLA Nº 4.1 Diámetro φ = 36.2 cm ( e = 8mm)
Tipo Martinete D5 D12 D22 D44
s (mm) s (mm) s (mm) s (mm) 0.25 3.0 9.4 16.5
Diámetro φ = 36.2 cm ( e = 10 mm)
Tipo Martinete D5 D12 D22 D44
s (mm) s (mm) s (mm) s (mm)
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0.08 1.52 5.2 10.2
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Diámetro φ = 40.64 cm ( e = 8mm)
Tipo Martinete D5 D12 D22 D44
s (mm) s (mm) s (mm) s (mm) 0.2 2.3 7.1 13
Diámetro φ = 40.64 cm ( e = 10 mm)
Tipo Martinete D5 D12 D22 D44
s (mm) s (mm) s (mm) s (mm) 0.04 0.9 3.6 7.6
Diámetro φ = 45.72 cm ( e = 8mm)
Tipo Martinete D5 D12 D22 D44
s (mm) s (mm) s (mm) s (mm) 0.08 1.4 5.1 10.2
Diámetro φ = 45.72 cm ( e = 10 mm)
Tipo Martinete D5 D12 D22 D44
s (mm) s (mm) s (mm) s (mm) 0.02 0.53 2.4 5.3
Diámetro φ = 50.8 cm ( e = 8mm)
Tipo Martinete D5 D12 D22 D44
s (mm) s (mm) s (mm) s (mm) 0.04 1.0 3.8 7.6
Diámetro φ = 50.8 cm ( e = 10 mm)
Tipo Martinete D5 D12 D22 D44
s (mm) s (mm) s (mm) s (mm) 0.01 0.5 1.7 3.8
4.1.6. Análisis para la h4.1.6. Análisis para la h4.1.6. Análisis para la h4.1.6. Análisis para la hinca de pilotesinca de pilotesinca de pilotesinca de pilotes
Preliminarmente puede considerarse que los pilotes se hincaran con martinetes tipo Diesel de energía compatible con las dimensiones y capacidad de los pilotes. A modo preliminar, puede evaluarse la ficha de hinca con martinetes DELMAG: D5, D12, D22 y D44, cuyas características más relevantes se indican en la Tabla Nº 4.2:
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TABLA Nº 4.2TABLA Nº 4.2TABLA Nº 4.2TABLA Nº 4.2 TipoTipoTipoTipo Energía NominalEnergía NominalEnergía NominalEnergía Nominal
( ton·m/golpe)( ton·m/golpe)( ton·m/golpe)( ton·m/golpe) Peso del PistónPeso del PistónPeso del PistónPeso del Pistón
( ton )( ton )( ton )( ton ) Peso yunque +Peso yunque +Peso yunque +Peso yunque +
Cabeza de golpesCabeza de golpesCabeza de golpesCabeza de golpes ( ton )( ton )( ton )( ton )
D5 1.26 0.50 0.33 D12 3.12 1.25 0.64 D22 5.48 2.20 0.91
D44 (martinete de energía variable)
6.03 – 12.05 4.32 2.31
Para el cálculo del rechazo requerido se utilizó la Formula de Gates Modificada para pilotes de acero, la cual se detalla en la siguiente expresión:
Ru · 1.102 = 13 · ( Ef · WH · 1.102 · 39Ru · 1.102 = 13 · ( Ef · WH · 1.102 · 39Ru · 1.102 = 13 · ( Ef · WH · 1.102 · 39Ru · 1.102 = 13 · ( Ef · WH · 1.102 · 39.37 ) .37 ) .37 ) .37 ) 0.50.50.50.5 · log (10/s) · log (10/s) · log (10/s) · log (10/s) ---- 83 83 83 83 Donde: Ru : Capacidad de carga axial ultima en compresión (ton) Ef : Eficiencia del martinete WH : Energía Nominal (Ton·m) s : Penetración por golpe (Pulgadas)
4.1.7.4.1.7.4.1.7.4.1.7. Protección del piloteProtección del piloteProtección del piloteProtección del pilote
Se recomienda confeccionar un azuche en la punta de cada pilote, consistente en un tubo de acero de igual diámetro exterior al del pilote a reforzar. Deberá tener un espesor igual al doble del espesor de las paredes del pilote (como mínimo) y de un largo de 2 diámetros del pilote. Para el cálculo se consideró una serie de pilotes de tubo de acero de diámetros exterior de 0.362 m., 0.4064 m., 0.4572 m. y 0.508 m., de acero de calidad A 37-24 ES o su equivalente.
Durante toda la faena de hinca se deberá exigir la perfecta alineación y coaxialidad entre el pilote y el martinete. 4.1.8.4.1.8.4.1.8.4.1.8. Factores de seguridadFactores de seguridadFactores de seguridadFactores de seguridad
Los factores de seguridad considerados son: Resistencia por punta Cargas Normales (caso estático) : 2.5 Cargas Eventuales (caso sísmico) : 1.5
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Resistencia por Fuste Cargas Normales (caso estático) : 2.5 Cargas Eventuales (caso sísmico) : 2.0 Resistencia Tracción Cargas Normales (caso estático) : 3.0 Cargas Eventuales (caso sísmico) : 2.5
4.1.9.4.1.9.4.1.9.4.1.9. Espesor de la pared del piloteEspesor de la pared del piloteEspesor de la pared del piloteEspesor de la pared del pilote
Empíricamente se suele utilizar para pilotes hincados, un espesor de la pared de los pilotes no inferior al calculado mediante la siguiente expresión:
t = 6.35 + 0.01 · d t = 6.35 + 0.01 · d t = 6.35 + 0.01 · d t = 6.35 + 0.01 · d Esta fórmula ha sido obtenida mediante
correlaciones de una gran cantidad de valores registrados en terreno en faenas de hincado de pilotes en Chile.
Donde: t : Espesor de la pared del pilote ( mm ) d : Diámetro del pilote ( mm )
Para uso de diámetros menores se deberá justificar mediante estudios que consideren análisis basados en la ecuación de ondas.
5.5.5.5. CÁLCULOSCÁLCULOSCÁLCULOSCÁLCULOS
En la Tabla Nº5.1, se resumen los valores de capacidad de carga última en función del diámetro del pilote y profundidad de empotramiento en el estrato competente.
TABLA Nº 5.1TABLA Nº 5.1TABLA Nº 5.1TABLA Nº 5.1
Qúltimo ( toneladas)Qúltimo ( toneladas)Qúltimo ( toneladas)Qúltimo ( toneladas)
Pilote 1 (SPilote 1 (SPilote 1 (SPilote 1 (Sondaje Nº1)ondaje Nº1)ondaje Nº1)ondaje Nº1) Pilote 2 (Sondaje Nº2)Pilote 2 (Sondaje Nº2)Pilote 2 (Sondaje Nº2)Pilote 2 (Sondaje Nº2) Largo de Largo de Largo de Largo de empotramiento empotramiento empotramiento empotramiento
terreno terreno terreno terreno competente ( m)competente ( m)competente ( m)competente ( m)
D=0,362
(m)
D=0.406
(m)
D=0,4572
(m)
D=0.508
(m)
D=0,362
(m)
D=0.406
(m)
D=0,4572
(m)
D=0.508
(m)
8 303,9 366,3 446,1 532,7 270,4 333,0 414,3 503,7 7 278,0 335,1 408,0 487,1 256,8 315,9 392,7 476,9 6 252,1 303,8 369,8 441,6 243,2 298,8 371,0 450,2 5 226,2 272,6 331,8 396,0 229,7 281,8 349,3 423,4 4 194,6 235,0 286,5 342,7 216,1 264,7 327,7 396,7
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3 163,9 198,2 242,3 290,4 202,5 247,6 306,0 369,9 2 137,3 166,2 203,3 243,9 188,9 230,5 284,3 343,1
1 114,8 138,9 169,6 203,2 175,3 213,4 262,6 316,4
En la Tabla N°5.2 se entregan para el pilote N°1 en función del diámetro, los valores de carga última y carga admisible, para el caso de una penetración de 1 metro en suelo competente.
TABLA N° 5.2TABLA N° 5.2TABLA N° 5.2TABLA N° 5.2 Pilote 1
Diámetro Exterior d (m.) 0.362 0.4064 0.4572 0.508 Carga Ultima a compresión ton 115 139 170 203
Factor de seguridad Resistencia por punta normal Resistencia por fuste normal
2.5 2.5
2.5 2.5
2.5 2.5
2.5 2.5
2.5 2.5
Carga Admisible a compresión ton 46 56 68 82 En la Tabla N°5.3 se entregan para el pilote N°2 en función del diámetro,
los valores de carga última y carga admisible, para el caso de una penetración de 1 metro en suelo competente.
TABLA N° 5.3TABLA N° 5.3TABLA N° 5.3TABLA N° 5.3
Pilote 2 Diámetro Exterior d (m.) 0.362 0.4064 0.4572 0.508
Carga Ultima a compresión ton 175 214 263 317 Factor de seguridad
Resistencia por punta normal Resistencia por fuste normal
2.5 2.5
2.5 2.5
2.5 2.5
2.5 2.5
2.5 2.5
Carga Admisible a compresión ton 70 86 105 127 6.6.6.6. CURVAS DE HINCACURVAS DE HINCACURVAS DE HINCACURVAS DE HINCA
La Tabla N°6.1 se entrega el valor de carga última para diferentes valores
de penetración del pilote por golpe en función del diámetro de este.
TABLA N° 6.1TABLA N° 6.1TABLA N° 6.1TABLA N° 6.1 Tipo Martinete
D5 D12 D22 D44 s [ " ]
Ru [ton] Ru [ton] Ru [ton] Ru [ton] 0,01 186 336 470.4 584 0,05 125.4 240 343.2 430.4 0,1 99.1 199 288.5 364.2 0,2 72.7 158 233.7 298 0,3 57.5 134 201.7 259.4
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0,4 46.6 117 179 231.9 0,5 38.2 103 161.3 210.6 0,6 31.3 92 146.9 193.2 0,8 20.4 75 124.2 165.8 1 11.9 62 106.6 144.5
A partir de la Tabla N°6.1 es posible construir las curvas de hinca que representan la resistencia al avance por golpe. Estas curvas se muestran en los Gráficos 6.1, 6.2, 6.3 y 6.4 confeccionados para martinetes Delmag D5, D12, D22 y D44 respectivamente. Se debe considerar un Factor de Seguridad igual a 3 para el respectivo cálculo de cargas admisibles. Este Factor de Seguridad es propio de la fórmula dinámica utilizada (Gate Modificada).
Con este Factor de seguridad, y conociendo la carga de trabajo máxima ( σtrabajo = 35 ton ), procedemos a calcular para los diferentes martinetes propuestos, el rechazo necesario para cumplir con una carga admisible de 105 ton , obtenida mediante el siguiente cálculo:
Carga de trabajo = 35 ton Factor de seguridad Fórmula de Hinca = 3 Qultimo = 35 x 3 = 105 ton. Con este valor de Qultimo se procede a calcular el rechazo para cada martinete, y se obtienen los siguientes valores:
Tipo Martinete D5 D12 D22 D44
s (mm) s (mm) s (mm) s (mm) 2.17 12.31 25.9 38.4
Estos valores de rechazo se deben alcanzar para cumplir con la carga de trabajo mayorada según la fórmula de hinca de Gate Modificada.
GRÁFICO 6.1GRÁFICO 6.1GRÁFICO 6.1GRÁFICO 6.1 CARGA ÚLTIMA VERTICAL V/S AVANCE POR GOLPE
DELMAG D5
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20
0
50
100
150
200
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
Rechazo (s) (pulgadas)
CargaUltimavertical(ton)
GRÁFICO 6.2GRÁFICO 6.2GRÁFICO 6.2GRÁFICO 6.2 CARGA ÚLTIMA VERTICAL V/S AVANCE POR GOLPE
DELMAG D12
050
100150200250300350400
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
Rechazo (s) (pulgadas)
CargaUltimavertical(ton)
GRÁFICO 6.3GRÁFICO 6.3GRÁFICO 6.3GRÁFICO 6.3 CARGA ÚLTIMA VERTICAL V/S AVANCE POR GOLPE
DELMAG 22
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21
0
100
200
300
400
500
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
Rechazo (s) (pulgadas)
CargaUltimavertical(ton)
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22
GRÁFICO 6.4GRÁFICO 6.4GRÁFICO 6.4GRÁFICO 6.4 CARGA ÚLTIMA VERTICAL V/S AVANCE POR GOLPE
DELMAG 44
0
100
200
300
400
500
600
700
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
Rechazo (s) (pulgadas)
CargaUltimavertical(ton)
7.7.7.7. CÁLCULO DE ASENTAMCÁLCULO DE ASENTAMCÁLCULO DE ASENTAMCÁLCULO DE ASENTAMIENTOSIENTOSIENTOSIENTOS 7.1.7.1.7.1.7.1. Asentamiento Pilote N°1Asentamiento Pilote N°1Asentamiento Pilote N°1Asentamiento Pilote N°1 Del estudio de consolidación del estrato ubicado en la cota -5.05 a la -5.50 m correspondiente a un CL-ML y sobre el cual se apoyará el pilote emplazado en el sector del sondaje 1, arrojó para una carga axial de trabajo por pilote de 35 toneladas,los siguientes valores: Asentamiento máximo primarioAsentamiento máximo primarioAsentamiento máximo primarioAsentamiento máximo primario :::: 16 mm Asentamiento instantáneoAsentamiento instantáneoAsentamiento instantáneoAsentamiento instantáneo :::: 20 mm Total asentamiento esperadoTotal asentamiento esperadoTotal asentamiento esperadoTotal asentamiento esperado :::: 36 mm Se espera que el 90% del asentamiento máximo por consolidación primaria se desarrolle en un plazo de 4 años y 5 meses, para un Cc = 0.03 y Cv = 0.005 cm2/s, valores obtenidos a partir de los datos ensayo de consolidación realizado a la muestra en la cámara triaxial.
7.2. Asentamiento Pilote N°27.2. Asentamiento Pilote N°27.2. Asentamiento Pilote N°27.2. Asentamiento Pilote N°2
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Este Pilote trabaja por punta sobre un estrato granular, por lo que no se produce consolidación primaria, y solo estamos ante un caso de consolidación instantánea cuyo valor es de 16 mm.
7.3. Asentamiento diferencial7.3. Asentamiento diferencial7.3. Asentamiento diferencial7.3. Asentamiento diferencial Para el caso estático, se produce un asentamiento diferencial de 0.00024
([0.036-0.020]/54) entre ambos pilotes. Este valor es inferior al asentamiento diferencial admisible cuyo valor es de 0.005 (Recomendación tabulada 1/200).
8. COEFICIENTE DE BALASTO O MÓDULO DE REACCIÓN DE LA 8. COEFICIENTE DE BALASTO O MÓDULO DE REACCIÓN DE LA 8. COEFICIENTE DE BALASTO O MÓDULO DE REACCIÓN DE LA 8. COEFICIENTE DE BALASTO O MÓDULO DE REACCIÓN DE LA SUBRASANTE (Kv)SUBRASANTE (Kv)SUBRASANTE (Kv)SUBRASANTE (Kv) Sector Sondaje Nº 1Sector Sondaje Nº 1Sector Sondaje Nº 1Sector Sondaje Nº 1 Para el cálculo del coeficiente de balasto se procedió de la siguiente manera:
• Con el valor de NSPT se estimó el módulo de elasticidad E por medio de la siguiente expresión:
E = 1 / ( 71 + 4.9·N ) (ton/ft E = 1 / ( 71 + 4.9·N ) (ton/ft E = 1 / ( 71 + 4.9·N ) (ton/ft E = 1 / ( 71 + 4.9·N ) (ton/ft 2222) ) ) ) ----1111 Donde: N : Valor índice de penetración sin corregir. Una vez obtenido el valor de E, se calculó Kv por medio de la siguiente expresión:
Kv = E / ( D · ( 1Kv = E / ( D · ( 1Kv = E / ( D · ( 1Kv = E / ( D · ( 1---- u2 )· I ) u2 )· I ) u2 )· I ) u2 )· I ) Donde: E : Módulo de Elasticidad D : Diámetro pilote u : Módulo de Poisson (0.35) I : Factor de Influencia (0.785) Aplicando la fórmula y con los datos de cada sondaje, se obtuvo los siguientes valores de E y kv en función de la profundidad:
TABLA 8.1TABLA 8.1TABLA 8.1TABLA 8.1
Valores de kv en función de la profundidad para sondaje N°1Valores de kv en función de la profundidad para sondaje N°1Valores de kv en función de la profundidad para sondaje N°1Valores de kv en función de la profundidad para sondaje N°1 Diámetro (cm)
36.2 40.64 45.72 50.8
Profundidad
Desde Hasta
NSPT N-F
E
Kg / cm2 kv Kg/cm3
kv Kg/cm3
Kv Kg/cm3
Kv Kg/cm3
0,95 1,4 25 198 7.9 7,0 6,3 5,6 1,85 2,3 28 214 8.5 7,6 6,8 6,1 2,85 3,3 32 235 9.4 8,4 7,4 6,7
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Diámetro (cm) 36.2 40.64 45.72 50.8
Profundidad
Desde Hasta
NSPT N-F
E
Kg / cm2 kv Kg/cm3
kv Kg/cm3
Kv Kg/cm3
Kv Kg/cm3
3,7 4,15 28 214 8.5 7,6 6,8 6,1 4,25 4,6 28 214 8.5 7,6 6,8 6,1 5,05 5,5 72 445 17.8 15,9 14,1 12,7
TABLA 8.2TABLA 8.2TABLA 8.2TABLA 8.2 Valores de kv promedio en función de los estratos para sondaje N°1Valores de kv promedio en función de los estratos para sondaje N°1Valores de kv promedio en función de los estratos para sondaje N°1Valores de kv promedio en función de los estratos para sondaje N°1
Diámetro (cm) 36.2 40.64 45.72 50.8
Profundidad
Desde Hasta
Kv promedio Kg/cm3
Kv promedio Kg/cm3
Kv promedio Kg/cm3
Kv promedio Kg/cm3
0,95 4,25 8.6 7.7 6,8 6,1 4,25 4,6 8.5 7,6 6,8 6,1 5,05 5,5 17.8 15,9 14,1 12,7
TABLA 8.3TABLA 8.3TABLA 8.3TABLA 8.3 Valores de kv en función de la profundidad para sondaje N°2Valores de kv en función de la profundidad para sondaje N°2Valores de kv en función de la profundidad para sondaje N°2Valores de kv en función de la profundidad para sondaje N°2
Diámetro (cm) 36.2 40.64 45.72 50.8
Profundidad
Desde Hasta
NSPT N-F
E
Kg / cm2 kv Kg/cm3
kv Kg/cm3
Kv Kg/cm3
Kv Kg/cm3
7.27 7.72 4 87 3,5 3,1 2,8 2,5 7.83 8.27 3 82 3,3 2,9 2,6 2,3 8.27 8.87 9.07 9.52 2 76 3,1 2,7 2,4 2,2 9.57 10.02 2 76 3,1 2,7 2,4 2,2 10.17 10.62 2 76 3,1 2,7 2,4 2,2 11.22 11.67 2 76 3,1 2,7 2,4 2,2 12.22 12.67 2 76 3,1 2,7 2,4 2,2 12.77 13.22 7 103 4,1 3,7 3,3 2,9 13.57 14.02 31 229 9,2 8,2 7,3 6,5 14.37 14.82 20 171 6,9 6,1 5,4 4,9 15.67 16.12 29 219 8,8 7,8 6,9 6,2 16.07 17.07 36 255 10,2 9,1 8,1 7,3
TABLA 8.4TABLA 8.4TABLA 8.4TABLA 8.4 Valores de kv promedio en función de los estratos para sondaje Valores de kv promedio en función de los estratos para sondaje Valores de kv promedio en función de los estratos para sondaje Valores de kv promedio en función de los estratos para sondaje N°2N°2N°2N°2
Diámetro (cm) 36.2 40.64 45.72 50.8
Profundidad
Kv promedio Kv Kv Kv
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Desde Hasta Kg/cm3 promedio Kg/cm3
promedio Kg/cm3
promedio Kg/cm3
2.07 7.22 -- -- -- -- 7.22 12.67 3.2 2.8 2.1 2.3 12.67 17.07 8.8 7.8 6.9 6.2
9.9.9.9. RELLENOSRELLENOSRELLENOSRELLENOS 9.1.9.1.9.1.9.1. PuertoPuertoPuertoPuerto Natales Natales Natales Natales –––– Punta Daroch Punta Daroch Punta Daroch Punta Daroch
Se aceptará el uso de material que resulte de la excavación como material de relleno cuando la clasificación según AASHTO del material, sea A-1; A-2 o A-3. El material que fuese necesario traer de empréstitos deberá cumplir con la clasificación antes señalada. Se usarán partículas firmes de gravas y arenas. Se agregarán finos plásticos u otro material aglomerante, que debidamente compactadas den una mezcla firme y estable. Los materiales a utilizar en la base deberán estar libres de residuos orgánicos, suelo vegetal, arcillas u otro material perjudicial. El material utilizado como relleno de bases deberá cumplir con alguna de las siguientes granulometrías:
% que pasa en peso% que pasa en peso% que pasa en peso% que pasa en peso
TAMIZTAMIZTAMIZTAMIZ AAAA BBBB CCCC DDDD 2”2”2”2” 100 100 100 - 1”1”1”1” - 75-100 55-100 100 3/8”3/8”3/8”3/8” 30-65 40-70 40-70 50-85 Nº4Nº4Nº4Nº4 25-55 30-60 35-65 35-65 Nº10Nº10Nº10Nº10 15-40 20-45 20-50 25-50 Nº40Nº40Nº40Nº40 8-20 15-30 10-30 15-30 Nº200Nº200Nº200Nº200 2-20 5-25 0-15 5-15
Los porcentajes que pasan por la malla Nº 200 no deberán exceder los 2/3 de los porcentajes que pasan por la malla Nº 4. El material se colocará por capas, de espesor no inferior a los 10 cm. ni mayor a 20 cm. El material extendido deberá presentar una granulometría uniforme y no presentar bolsones de materiales finos o gruesos. Para la fracción fina de los agregados, que pasa por el tamiz de abertura 5 mm debe tener:
Limite Líquido ( LL ) : 25 máximo
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Índice de Plasticidad (IP) : 4 máximo
Para la fracción gruesa de los agregados (retenida en el tamiz de abertura 5 mm).
Desgaste de Los Angeles : 40% máximo
Para la subbase el poder de soporte CBR debe ser 40% mínimo medido al 95% de la densidad máxima compactada seca y a 0.2” de penetración, de acuerdo a la norma Nch 1534-II.
Se exigirá un nivel de compactación del 95% del Proctor Modificado o al 80% de Densidad Relativa según corresponda.
La base estabilizada tendrá un CBR mínimo de 60%.
9.2.9.2.9.2.9.2. Explanada Punta DarochExplanada Punta DarochExplanada Punta DarochExplanada Punta Daroch De las calicatas y ensayos realizados, los cuales se detallan en 3.4.2 ;3.4.3; y 3.4.4 se concluye: • Se recomienda realizar un mejoramiento a nivel de subrasante, con el objeto de mejorar el C.B.R. igual a 3.1%. Según Terzaghi un material es inadecuado cuando el C.B.R. es menor a 3.0%. • Se recomienda la colocación de un geotextil estabilizador, que cumpla con lo indicado en la tabla 5.204.202.A. “Estabilización de suelos”, del Manual de Carreteras, Vol. Nº5, de la Dirección de Vialidad del M.O.P. 10.10.10.10. MURO DE CONTENCIÓNMURO DE CONTENCIÓNMURO DE CONTENCIÓNMURO DE CONTENCIÓN 10.1.10.1.10.1.10.1. Consideraciones generalesConsideraciones generalesConsideraciones generalesConsideraciones generales
• Ejecutar un mejoramiento de 1 metro de relleno y colocar geotextil estabilizador.
• Emplantillado H-15 de 5 cm. de espesor. • Relleno granular confinado (gravilla) a tradós del muro se debe colocar en
forma controlada. Parámetros considerados: cohesión igual a 0 y ángulo de fricción de 35°.
• Condiciones de drenajes adecuadas (colocar barbacanas).
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10.2.10.2.10.2.10.2. VerificaciónVerificaciónVerificaciónVerificación FACTORES DE SEGURIDAD FACTORES DE SEGURIDAD FACTORES DE SEGURIDAD FACTORES DE SEGURIDAD Caso Estático:Caso Estático:Caso Estático:Caso Estático: FS Deslizamiento = 1.5 FS Volcamiento = 1.5 Caso Sísmico:Caso Sísmico:Caso Sísmico:Caso Sísmico: FS Deslizamiento = 1.1 FS Volcamiento = 1.26 o 1.15 FSD Coeficiente Sísmico: Cs = 0.15 Comprobación Comprobación Comprobación Comprobación al Deslizamiento: al Deslizamiento: al Deslizamiento: al Deslizamiento: Caso Estático: Caso Estático: Caso Estático: Caso Estático: Fuerzas Resistentes = 3.51 tonm Fuerzas Solicitantes = 0.65 tonm 3.51 / 0.65= 5.4 > 1.5 OK. Caso Sísmico:Caso Sísmico:Caso Sísmico:Caso Sísmico: Fuerzas Resistentes = 3.51 tonm Fuerzas Solicitantes = 2.13 tonm 3.51 / 2.13 = 1.6 > 1.1 OK. Comprobación al Volcamiento:Comprobación al Volcamiento:Comprobación al Volcamiento:Comprobación al Volcamiento: Caso Estático: Caso Estático: Caso Estático: Caso Estático: Momentos Resistentes = 10.8 tonm Momentos Solicitantes = 0.36 tonm (10.8 / 0.63) > 1.5 OK. Caso Sísmico:Caso Sísmico:Caso Sísmico:Caso Sísmico: Momentos Resistentes = 10.8 tonm
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Momentos Solicitantes = 2.35 tonm 10.8 / 2.35 = 4.5> 1.26 OK. Comprobación a la Capacidad de Soporte FundaciónComprobación a la Capacidad de Soporte FundaciónComprobación a la Capacidad de Soporte FundaciónComprobación a la Capacidad de Soporte Fundación Factores de capacidad de carga Nγ = 42.4 Nq = 41.4 Con estos valores se obtiene una capacidad de soporte: qu=128.8 ton/m2, FS = 3. Qadmisible = 42.94 ton/m2 Verificación de tensiones en la Verificación de tensiones en la Verificación de tensiones en la Verificación de tensiones en la fundación:fundación:fundación:fundación: Momentos Resistentes = 10.8 tonm Momentos Solicitantes = 0.36 tonm Fuerzas Verticales = 8.15 tonm e= 1.4 – (10.8-0.36)/8.15 = 0.11 B/6 = 2.8/6 = 0.46 luego 0.11<0.46 OK σmax= ( 8.15/(2.8*7) )* ( 1+ 6*0.11/2.8) = 0.51 ton/m2 σmin= ( 8.15/(2.8*7) )* ( 1- 6*0.11/2.8) = 0.32 ton/m2 Caso Sísimico:Caso Sísimico:Caso Sísimico:Caso Sísimico: e= 1.4 – (10.8-2.35)/8.15 = 0.36 B/6 = 2.8/6 = 0.46 luego 0.36 < 0.46 OK σmax= ( 8.15/(2.8*7) )* ( 1+ 6*0.36/2.8) = 0.98 ton/m2 σmin= ( 8.15/(2.8*7) )* ( 1- 6*0.36/2.8) = 0.01 ton/m2 Asentamiento del Muro: El nivel de tensiones transmitidas al estrato arcilloso producto del peso propio del muro de contención y del relleno a trasdós, no generaría problemas de asentamientos.
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11. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y CONSIDERACIONES GENERALES11. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y CONSIDERACIONES GENERALES11. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y CONSIDERACIONES GENERALES11. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y CONSIDERACIONES GENERALES 11.1. La longitud de los pilotes es variable y se establece de acuerdo a los perfiles indicados en los planos. La hinca de los pilotes debe realizarse hasta alcanzar el rechazo especificado. Si este se alcanza antes de la ficha mínima especificada deberá respetarse esta última, la cual considera empotrarse a lo menos 1 metro en suelo competente.
11.2. Las cotas están consideradas a partir del NRS, a las cuales se le ha asignado cota 0.00 m. Se consideró como criterio que las cotas crecen en profundidad. 11.3. Los pilotes se fabricaran de acuerdo con los planos del proyecto y cumpliendo con las normas correspondientes. Toda la superficie de los pilotes, en el segmento hincado bajo los dos metros de profundidad, deberá estar exenta de pintura, barnices, grasas, etc. Además, y con el objetivo de no reducir la adhesión que se desarrolla en la interfase suelo-acero, todo cordón circunferencial de soldadura para la unión de tubos, existente en el tramo de 6 metros de longitud ubicado en el extremo inferior de los pilotes, deberá ser rebajado al diámetro del pilote. 11.4. Con el objetivo de obtener el registro de hinca correspondiente, todos los pilotes se marcaran con pintura, de color contrastante con el acero del pilote, mediante marcas distanciadas cada 0.10 metros. La longitud mínima de pilote cubierta por las marcas debe corresponder al tramo a hincar y quedar ubicada sobre el nivel de la guía superior. 11.5. Para la presentación de los pilotes se deberá disponer de un sistema de guías que garantice la colocación de los pilotes dentro de las tolerancias permitidas por las Especificaciones Técnicas y mantenerlas durante toda la etapa de hinca. Las tolerancias de ubicación e inclinación recomendadas son las siguientes:
Desviación de la cabeza : 3” Inclinación : 1.5%
11.6. Todos los equipos y elementos que se utilicen en esta faena deberán estar en perfecto estado de funcionamiento.
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