ESTUDIO DE SUELOS TABLESTACA DÁRSENA Y...

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Web: www.ineica.com Barranquilla D.E.I.P. – Colombia

ESTUDIO DE SUELOS TABLESTACA DÁRSENA Y CANAL INSTALACIONES

TRIPLE A

ES-045-018

CLIENTE: Triple A S.A E.S.P UBICACIÓN: Soledad, Atlántico

TIPO DE DOCUMENTO Definitivo x Preliminar

x ESTUDIO DE SUELOS ESTUDIOS Y DISEÑOS

CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA ADENDA

CONCEPTO TÉCNICO SERVICIO DE PERFORACIÓN

CONTROL DE CAMBIOS

V. COMENTARIOS ELABORÓ* REVISÓ* FECHA

EMISIÓN

00 JMGG JMGP 31/08/18

* JMGG: Juan Manuel Guardo García; JJMA: Juan Márquez; MEPJ: Maria Pombo.

CAMBIOS CON RESPECTO A LA VERSIÓN ANTERIOR

ESTUDIO DE SUELOS TABLESTACA DARSENA Y CANAL

INSTALACIONES TRIPLE A SOLEDAD - ATLÁNTICO

TRIPLE A S.A. E.S.P.

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ESTUDIO DE SUELOS

ES-045-018


ESTUDIO DE SUELOS TABLESTACA DÁRSENA Y CANAL INSTALACIONES TRIPLE A – SOLEDAD, ATLÁNTICO

BARRANQUILLA, AGOSTO 31 DE 2018




Dirección: Cra 52N° 61-116 Tel: (5) 3492449-3492604 Cel: 3164537413 Email: [email protected] Web: www.ineica.com Barranquilla DEIP- Colombia

Barranquilla, agosto 31 de 2018 INE-ES-045-018

Señores TRIPLE A S.A E.S.P

Atn: ING. AGUSTIN BADILLO Ciudad

REF: ESTUDIO DE SUELOS TABLESTACA DÁRSENA Y CANAL INSTALACIONES TRIPLE A - SOLEDAD, ATLÁNTICO Estimado Ingeniero:

Con la presente le estamos enviando el informe correspondiente al estudio de la referencia.

Quedamos a su entera disposición para aclarar cualquier aspecto relacionado con el contenido del informe.

Atentamente,

ING. JUAN M. GUARDO GARCÍA Subgerente c.c. Archivo





TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN..................................................................................... 1

1 GENERALIDADES DE LA INVESTIGACIÓN ................................ 3

1.1 OBJETIVOS Y ALCANCE ........................................................ 3

1.2 LOCALIZACIÓN ........................................................................ 4

1.2.1 Clima ...................................................................................... 5

1.2.2 Geología ................................................................................. 6

1.2.3 Geomorfología ..................................................................... 11

2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SITIO Y DEL PROYECTO ...... 12

2.1 DESCRIPCION DEL SITIO .................................................... 12

2.2 DESCRIPCION DEL PROYECTO ......................................... 12

3 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ................................. 14

3.1 RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN

DISPONIBLE ...................................................................................... 14

3.2 INVESTIGACIÓN DEL SUB-SUELO ..................................... 15

3.2.1 Ensayos de Laboratorio ....................................................... 19

4 ESTRATIGRAFÍA Y CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA ........ 21

4.1 ESTRATIGRAFÍA ................................................................... 21

4.2 CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA .................................... 23





5 ANÁLISIS DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA ................................ 29

5.1 CONCLUSIONES ................................................................... 29

5.2 RECOMENDACIONES GEOTÉCNICAS ............................... 30

5.2.1 Solución mediante tablestacado .......................................... 30

5.2.2 Rellenos ............................................................................... 39

5.3 OTRAS CONSIDERACIONES ............................................... 40

6 LIMITACIONES ............................................................................ 41

7 ANEXOS ....................................................................................... 42





LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 Ubicación de la zona de estudio ............................................................ 4

Figura 1.2 Geología de Soledad ............................................................................ 9

Figura 1.3 Unidades geológicas presentes en la zona de estudio ........................ 10

Figura 2.1 Sección transversal del canal .............................................................. 13

Figura 3.1 Ubicación de la exploración de campo ................................................ 16

Figura 3.2 Esquema de cuchara partida (Split Spoon) ......................................... 17

Figura 3.3 Esquema del ensayo SPT ................................................................... 18

Figura 5.1 Perfil de diseño ................................................................................... 31

Figura 5.2 Resultados diseño muro en voladizo ................................................... 33

Figura 5.3 Resultados diseño muro anclado ........................................................ 34

Figura 5.4 Esquema estructura definitiva (2D). .................................................... 35

Figura 5.5 Esquema estructura definitiva (3D). .................................................... 36

Figura 5.6 Diagramas de presiones y desplazamientos ....................................... 37

Figura 5.7 Diagramas de solicitaciones de cortante y momento. .......................... 38





LISTA DE TABLAS

Tabla 3.1 Coordenadas, profundidades y nivel freático para cada uno

de los sondeos ejecutados.................................................................... 15

Tabla 3.2 Ensayos de laboratorio y normas de referencia .................. 20

Tabla 4.1 Compacidad del suelo correlacionada con los resultados del

SPT ........................................................................................................ 24

Tabla 4.2 Consistencia de depósitos cohesivos evaluada con base en

el ensayo de penetración normal .......................................................... 25

Tabla 4.3 Arenas limosas ...................................................................... 26

Tabla 4.4 Arenas arcillosas y limo arcillosas ........................................ 27

Tabla 4.5 Arcilla y arcilla limosa de baja compresibilidad .................... 28

Tabla 5.1 Requisito de gradación para materiales de relleno ............. 39

Tabla 5.2 Requisito de plasticidad para materiales de relleno ............ 39





LISTA DE ANEXOS

REGISTRO DE PERFORACIONES

ENSAYOS DE LABORATORIO REGISTRO FOTOGRÁFICO




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INTRODUCCIÓN

En este documento se registra el desarrollo de la investigación de

suelos realizada en las instalaciones de la empresa Triple A S.A.

E.S.P., donde se proyecta la instalación de un tablestacado.

La investigación se ejecutó en el mes de agosto de 2017 por solicitud

de Triple A S.A. E.S.P., a través del ingeniero Agustín Badillo.

De conformidad con el numeral H.2.1.1 de la NSR-10, el Estudio

Geotécnico es un conjunto de actividades que comprenden el

reconocimiento de campo, la investigación del sub-suelo, los análisis

de ingeniería necesarios para el diseño y construcción de las obras en

contacto con el suelo, de forma tal que se garantice un

comportamiento adecuado de la edificación, protegiendo ante todo la

integridad de las personas de cualquier fenómeno externo, además de

proteger vías, instalaciones de servicios públicos, predios y

construcciones vecinas.





El informe incluye en su primera parte:

- Generalidades

- Objetivos y alcance que lo delimitaron

- Metodología utilizada a lo largo de la investigación.

Adicionalmente, basados en los resultados de la exploración de

suelos, ensayos de campo, pruebas de laboratorio, los requerimientos

del proyecto y los análisis de ingeniería geotécnica pertinentes, se

presenta el perfil estratigráfico y la respectiva caracterización

geotécnica del suelo estudiado.

En la parte final se realiza un análisis de ingeniería geotécnica, donde

se detallan las conclusiones, recomendaciones de cimentación y el

proceso constructivo, considerando los aspectos técnicos y

económicos, que permitan definir la solución más segura del sistema

de cimentación y garanticen la estabilidad del proyecto.





1 GENERALIDADES DE LA INVESTIGACIÓN

1.1 OBJETIVOS Y ALCANCE

El presente estudio de suelos tiene como objetivo principal la

evaluación de las características geotécnicas de los suelos soporte de

la tablestaca, y la formulación de recomendaciones generales para su

instalación. Para el cumplimiento del objetivo se definieron los

siguientes alcances específicos:

Realizar una exploración de campo mediante la ejecución de

perforaciones por percusión, para determinar la constitución

geotécnica en sitio.

Determinar la estratigrafía presente en los sitios explorados.

Establecer las propiedades geotécnicas de los suelos, en

particular sus características físicas y mecánicas.

Establecer las condiciones de las aguas libres subterráneas, si

estas se encuentran en el rango de profundidad investigada.





1.2 LOCALIZACIÓN

El proyecto estará ubicado en las instalaciones de la empresa Triple A

S.A. E.S.P., en el Municipio de Soledad, Departamento del Atlántico.

Tal como se aprecia a continuación en la Figura 1.1.

Figura 1.1 Ubicación de la zona de estudio

En un marco más general, el Municipio de Soledad se encuentra

ubicado en las coordenadas geográficas 10º55’ de latitud Norte y

74º46’ de longitud Occidental, por lo tanto ubica en el hemisferio Norte

y en la zona intertropical o tórrida. Soledad limita al Norte con el

Distrito Industrial, Especial y Portuario de Barranquilla, al oriente con el





río Magdalena y al Sur con el Municipio de Malambo y al Occidente

con el Municipio de Galapa.

Su extensión territorial es de 67 km2, lo cual equivale al 1.97 % del

Departamento del Atlántico. Su cabecera municipal se ubica a una

altitud de 5 metros sobre el nivel del mar y presenta una temperatura

promedio de 30 a 36ºC.

1.2.1 Clima

El clima es un factor de mucha influencia en la formación del suelo, la

cobertura vegetal y el paisaje. En la región el clima es bastante

homogéneo a lo largo de todo el año y está caracterizado como clima

tropical seco. En este ambiente se desarrolla una vegetación propia

de condiciones de mucha sequía y elevadas temperaturas.

La temperatura es bastante constante y elevada, y puede ser

modificada por los vientos provenientes de territorio oceánico y

continental. La temperatura media anual es de 24.7 ºC, con medias

mínimas de 26.6 °C y máximas de 28.1 °C. Sin embargo, se han

registrado temperaturas máximas absolutas de 33.9 °C y mínimas

absolutas de 17.7 °C. La humedad relativa varía entre 77 % y 84 %,

presentándose los mayores registros entre los meses de septiembre y

noviembre.





Entre los meses de noviembre y abril, se presentan los vientos alisios

del norte, los cuales coinciden con el invierno boreal. Este evento

ayuda a mitigar en parte el intenso calor de la ciudad en este período

del año. Hacia finales del mes de junio, tienen lugar los vientos alisios

del sur, los cuales producen el Veranillo de San Juan, por lo cual se

registran sensaciones térmicas bajas.

El régimen de precipitaciones presenta dos períodos marcados: el

período seco y el período húmedo. El primero comienza a partir de los

primeros días de diciembre hasta mediados o finales de abril. El

período húmedo, comienza a finales de abril y finaliza a principios de

diciembre, con tendencia a disminuir en intensidad en los meses de

junio, julio y mediados de agosto, denominado como el veranillo de

San Juan. Los mayores valores de precipitación ocurren en los meses

de septiembre y octubre, manifestándose en precipitaciones

torrenciales, de corta duración.

1.2.2 Geología

El departamento de Atlántico empezó a formarse desde la era

terciaria, hace 65 millones de años aproximadamente. Los primeros

suelos en formarse fueron las cadenas de Serranías de Luruaco y

Tubará. Los terrenos planos se modelaron en el cuaternario, hace





entre 2 y 3 millones de años. En el departamento afloran rocas

sedimentarias con edades que varían desde el paleoceno hasta el

reciente y fueron depositadas en ambientes de dominio marino, de

margen continental.

La geología de la ciudad de Soledad se encuentra constituida

prácticamente en su totalidad por depósitos cuaternarios que datan del

holoceno y pleistoceno. Se pueden encontrar las unidades geológicas

Qpp (Formación la Popa), que constituyen los alrededores del

municipio; Qcal (depósitos paludales) los cuales recuben la superficie

de Soledad y en menor medida, Qe (depósitos eólicos).

Formación La Popa (Qpp)

Tiene un espesor aproximado de 150 m y está constituida por diversos

niveles los cuales de forma general están conformados por calizas

macizas arreficales de tipo arrecifal, arcillas arenosas con bloques y

grumos de calizas arrecifales, arcillas micáceas gris oscuras, con

yeso. Acorde a la paleontología encontrada en esta formación se

concluye una edad del Pleistoceno.





Depósitos eólicos (Qe)

Poseen un espesor de 20 m y corresponden a grandes cuerpos de

dunas antiguas estabilizadas, adyacentes a la margen occidental del

rio Magdalena y la dunas recientes adyacentes a la orilla de la costa,

constituidas por arenas de grano fino a medio mineralógicamente

conformadas por feldespato y cuarzo.

Depósitos coluvio-aluviales (Qcal) Agrupan la sedimentación fluvial reciente y actual, así como la

generada por coluviones igualmente recientes, relacionados con

avenidas torrenciales y materiales depositados en los piedemontes.

Están constituidos por cantos bloques, arenas y arcillas, mezclados a

gradados, cubriendo a las unidades rocosas y a los depósitos

cuaternarios más antiguos.





Figura 1.2 Geología de Soledad

Los suelos que conforman la zona de estudio, se encuentran dentro de

la unidad denominada por el SERVICIO GEOLÓGICO COLOMBIANO,

como Depósitos Paludales, identificadas con la nomenclatura Q2-l.

(Ver Figura 1.3)





Figura 1.3 Unidades geológicas presentes en la zona de estudio





1.2.3 Geomorfología

El departamento del Atlántico tiene dos grandes geoformas, las

unidades de paisaje plano, del que hacen parte la zona costera,

paisaje aluvial, terrazas aluviales y depósitos eólicos; y las unidades

de paisaje montañoso, diferenciado por serranías y colinas.

La ciudad de Soledad se encuentra ubicada en la primera de estas

unidades, más específicamente en la llanura aluvial, la cual

corresponde a una zona con desarrollo de ciénagas y pantanos en las

riberas del rio Magdalena, canal del Dique y ciénagas grandes

aledañas como el embalse del Guájaro, ciénaga de Mallorquín,

ciénaga del Totumo, entre otras, donde se hacen presentes depósitos

de gravas, arenas, limos y arcillas que han sido arrasados desde las

cuencas altas y medias, encontrando aquí lugar de depósito.

Finalmente, dentro de este grupo, las terrazas aluviales que se

convierten en geoformas de transición entre los terrenos plano y los

montañosos, estos son de formas onduladas, generalmente

compuestos por gravas y arenas, pero también de arcilla y limo, y a

veces de manera estratificada. Se pueden encontrar alturas máximas

de hasta 100 msnm.





2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SITIO Y DEL PROYECTO

2.1 DESCRIPCION DEL SITIO

El sitio del proyecto en el cual se proyecta la instalación de la

tablestaca se encuentra ubicado dentro de las instalaciones de la

empresa Triple A S.A. E.S.P., y corresponde a la continuación de un

tablestacado existente en parte de la orilla de la dársena y del canal de

aducción.

Adyacente al sitio en que se realizaron las perforaciones existe una

edificación de un nivel en la cual funciona una subestación eléctrica,

esta estructura por inspección visual se encuentra en buen estado.

De acuerdo con la información batimétrica suministrada la lamina de

agua en la dársena y el canal tiene aproximadamente 2 metros de

profundidad.

2.2 DESCRIPCION DEL PROYECTO

De acuerdo con la información suministrada y la inspección de campo

realizada, se estableció que el proyecto consiste en la instalación de

un tablestacado que dará continuidad a uno existente, que brinda





protección a un segmento de la orilla de la dársena y del canal de

aducción del acueducto.

El nuevo tramo de tablestaca tiene una longitud aproximada de 70

metros, y tiene una altura cercana a 4.5 metros.

Figura 2.1 Sección transversal del canal





3 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

La metodología del estudio involucró las siguientes actividades:

Recopilación y análisis de la información disponible.

Investigación del sub-suelo, incluyendo inspección de campo y

ejecución de perforaciones y apiques, con toma de muestras para

ensayos de laboratorio.

Definición del perfil estratigráfico de los sitios explorados y

determinación de las propiedades índice y mecánicas de los suelos.

3.1 RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN DISPONIBLE

Esta actividad comprende la recolección y posterior análisis de la

información proporcionada por el cliente, como características del

proyecto y requerimientos del mismo, información que es de gran

importancia para el desarrollo de la investigación.

Además de esto, se tomó información de campo mediante inspección

visual, para así evaluar las condiciones actuales del terreno, drenaje





del mismo y estado de obras existentes situadas en cercanías de la

zona de estudio.

3.2 INVESTIGACIÓN DEL SUB-SUELO

La evaluación de las características del sub-suelo se realizó mediante

una exploración de campo, complementada con ensayos de

laboratorio, con el fin de evaluar las propiedades de los materiales que

conforman la estratigrafía del sub-suelo.

Para llevar a cabo la exploración de campo, se ejecutaron dos (2)

perforaciones por el método de percusión con profundidades de 6 y

9.5 metros. Sus coordenadas y si aplica la profundidad del nivel

freático, se presentan en la siguiente tabla:

Tabla 3.1 Coordenadas, profundidades y nivel freático para cada uno de los sondeos ejecutados

Sondeo Prof (m)

N.A.F (m) Coordenadas

S-1 9.50 4.50 1702438.403 N – 925288.420 E

S-2 6.00 4.50 1702449.114 N – 925307.878 E

La Figura 3.1 presenta un esquema con la ubicación de cada uno de

las prospecciones ejecutadas en la zona de estudio.





Figura 3.1 Ubicación de la exploración de campo





La metodología empleada para la realización de la investigación es la

normalizada como la norma ASTM D1586-11 (Prueba de Penetración

Estándar - SPT), se tomaron muestras a intervalos de máximo 1.0 m,

de naturaleza alterada y algunas “inalteradas” (lo menos alterada

posible), consideradas representativas del perfil natural del terreno,

con el toma muestras tipo cuchara partida (Split Spoon), cuyo

esquema se muestra en la Figura 3.2. Las muestras recuperadas se

usaron para clasificación e identificación de cada estrato de suelo y así

obtener un estimativo de la resistencia in situ del suelo a lo largo de la

profundidad explorada.

Figura 3.2 Esquema de cuchara partida (Split Spoon)

Las muestras de suelo extraídas, fueron descritas en campo siguiendo

el procedimiento visual – manual, teniendo en cuenta lo contemplado

en la Norma ASTM D2488, para luego ser transportadas y

almacenadas en el laboratorio siguiendo lo descrito en la Norma





ASTM D 4220-95 (Prácticas estándar para la preservación y el

transporte de muestras de suelo).

El ensayo SPT ha sido estandarizado desde 1958, con varias

revisiones (ASTM D-1586) y consiste (p.ej. Bowles,1988) en hincar un

toma muestras partido de 18" (» 45 cm) de largo, colocado al extremo

de una varilla AW, por medio de un peso (martillo) de 140 lb (» 63.5

kg) que se deja caer libremente desde una altura de 30" (» 76 cm),

anotando los golpes necesarios para penetrar cada 6" (» 15 cm). (Ver

Figura 3.3).

Figura 3.3 Esquema del ensayo SPT





Los resultados obtenidos con la prueba SPT sirven para correlacionar

algunas propiedades físicas de los suelos, tales como: peso unitario,

densidad relativa, consistencia, ángulo de fricción interna y resistencia

a la compresión inconfinada entre otros; sin embargo, estas

correlaciones se deben hacer con el número de golpes (N) corregido a

una energía del 60% (N60) de la energía de la barra, y además de esto,

deben ir acompañadas de un criterio adecuado basado en la

experiencia del Ingeniero Geotecnista.

3.2.1 Ensayos de Laboratorio

Con el fin de obtener la caracterización geotécnica de los materiales

encontrados en la investigación de campo, se tomaron las muestras

extraídas y se sometieron en el laboratorio a los ensayos principales,

con la finalidad de conocer las propiedades físicas del sub-suelo,

atendiendo las necesidades del proyecto y la naturaleza de cada uno

de los estratos presentes.

En la Tabla 3.2, se relacionan los ensayos de laboratorio ejecutados,

con cada una de las normas ASTM y NTC que le corresponden.





Tabla 3.2 Ensayos de laboratorio y normas de referencia

Ensayo ASTM NTC

Humedad natural D2216 1495

Tamizado por granulometría D6913 1522

Límites de consistencia (LL y LP) D4318 4630





4 ESTRATIGRAFÍA Y CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA

En este aparte del informe se registra la estratigrafía y caracterización

geotécnica del terreno, para cada uno de las prospecciones realizadas

durante la exploración del sub-suelo en el área de estudio.

4.1 ESTRATIGRAFÍA

Los diferentes estratos de suelos encontrados a lo largo de la

profundidad evaluada durante la exploración geotécnica, conforman la

estratigrafía del sub-suelo. A continuación se hace una descripción de

la estratigrafía de la zona de trabajo.

- Perforación No. 1

- 0.00 – 5.50: Arcilla de baja compresibilidad color gris con rastros

de grava.

- 5.50 – 8.00: Arena arcillosa color gris con rastros de grava

- 8.00 – 9.50: Arena limo-arcillosa color blanco con rastros de

grava.





- Perforación No. 2

- 0.00 – 0.50: Arcilla de baja compresibilidad color gris con rastros

de grava.

- 0.50 – 2.00: Arcilla limosa color gris.

- 2.00 – 3.00: Arena arcillosa color amarillo.

- 3.00 – 4.50: Arcilla de baja compresibilidad color amarillo con

presencia de gravas.

- 4.50 – 6.00: Arena limosa color gris con rastros de grava.





4.2 CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA

- Arenas limosas color marrón

Son suelos friccionantes sin plasticidad; su contenido de finos es de

21.5 % y su humedad fluctúa entre 14.32 % y 17.72 %, con

clasificación SM en el sistema unificado de suelos.

Son suelos permeables, con alta estabilidad volumétrica; su

compacidad relativa se cataloga entre suelta y media.

- Arenas arcillosas y limo arcillosas

Su contenido de partículas con tamaños inferiores a 0.075 milímetros

expresados en porcentaje del suelo seco, se sitúa entre 19.1 % y 44.8

%. Sus características plásticas están representadas por límites

líquidos entre 19 % y 28 % e índices plásticos entre 6 % y 13 %.

En el sistema unificado de suelos le corresponde una designación SC

y SM-SC, indicativo de un suelo de moderada permeabilidad y

susceptibilidad a experimentar cambios de volumen, asociado a

variaciones en su contenido de humedad. Su estado de densidad





varía entre suelta y muy densa, por correlación con los resultados de

los ensayos de penetración normal.

Tabla 4.1 Compacidad del suelo correlacionada con los

resultados del SPT

NÚMERO DE GOLPES (NSPT) COMPACIDAD

0-4 Muy suelta

4-10 Suelta

10-30 Mediana

30-50 Densa

Mayor que 50 Muy densa

- Arcillas y arcillas limosas de baja compresibilidad

Son los suelos predominantes en el perfil estratigráfico estudiado; sus

características de plasticidad se establecieron a partir de la

metodología de Atterberg y Casagrande, arrojando límites líquidos e

índice plásticos entre 23 % y 37 % y entre 6 % y 20 %

respectivamente. Su contenido de humedad natural varia entre 12.29

% y 44.65 %, con porcentaje de finos en el rango de 61.6 % y 89.8 %.





Es un suelo de estabilidad moderadamente baja. Su estado de

consistencia se encuentra entre blanda y firme.

Tabla 4.2 Consistencia de depósitos cohesivos evaluada con base

en el ensayo de penetración normal

No. de golpes (NSPT) Consistencia

0 – 2 Muy blanda

2 – 4 Blanda

4 – 8 Media

8 – 15 Firme

15 – 30 Muy firme

Mayor que 30 Dura

En las tablas siguientes se resumen los resultados de los ensayos de

laboratorio, indicando además una serie de correlaciones obtenidas

mediante el ensayo de penetración normal.





Tabla 4.3 Arenas limosas

PARÁMETRO MÍNIMO MÁXIMO

Contenido de humedad 14.32 % 17.72 %

Límite líquido NL NL

Límite plástico NP NP

Índice de plasticidad NP NP

Pasa tamiz 200 21.5 %

Clasificación U.S.C.S SM

Peso unitario húmedo 16.8 KN/m3 17.1 KN/m

3

Gravedad específica 2.61 2.63

Ángulo de Fricción Interna* 32º 34º

Coeficiente de Poisson* 0.33 0.35

Módulo de esfuerzo-deformación* 25 MPa 30 MPa

_________________ *En correlación con el ensayo de penetración normal.





Tabla 4.4 Arenas arcillosas y limo arcillosas



Límite líquido 19 % 28 %

Límite plástico 13 % 15 %

Índice de plasticidad 6 % 13 %

Pasa tamiz 200 18.5% 46.5%

Clasificación U.S.C.S SC, SM-SC


3


Ángulo de Fricción Interno* 31º 36º



_________________ *En correlación con el ensayo de penetración normal.





Tabla 4.5 Arcilla y arcilla limosa de baja compresibilidad



Límite líquido 23 % 37 %

Límite plástico 17 % 21 %

Índice de plasticidad 6 % 20 %

Pasa tamiz 200 61.6 % 89.8 %

Clasificación U.S.C.S CL


3


Resistencia compresión inconfinada* 20 kPa 120 kPa



_________________

*En correlación con el ensayo de penetración normal.





5 ANÁLISIS DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA

Este numeral registra las conclusiones y recomendaciones derivadas

de los objetivos y resultados de la investigación, de las características

del proyecto y consideraciones económicas, constructivas y

ambientales. Las mismas constituyen los análisis de ingeniería

geotécnica del estudio.

5.1 CONCLUSIONES

El sub-suelo presente hasta la profundidad estudiada, es

heterogéneo, compuesto por intercalaciones arcillas y arcillas

limosas de baja compresibilidad con arenas limosas, arcillosas y

limo arcillosas.

Sus características físicas y mecánicas se catalogan entre

pobres y buenas, siendo aplicable el primer calificativo a la

plasticidad y contenido de finos de los depósitos arcillosos. Sus

características de resistencia y deformabilidad se consideran

aceptables, para el tipo de estructura.

Durante la exploración de campo, se estableció la presencia de

aguas a una profundidad de 4,5 metros. Se destaca que esta

condición puede variar según el régimen de lluvias en la zona.





Desde el punto de vista constructivo, no se anticipan

complicaciones mayores durante la ejecución de las actividades.

5.2 RECOMENDACIONES GEOTÉCNICAS

5.2.1 Solución mediante tablestacado

De acuerdo con las características del proyecto, se presenta el análisis

y diseño del tablestacado, considerando los parámetros geotécnicos y

la estratigrafía presentada en la Figura 5.1.





Figura 5.1 Perfil de diseño

El análisis se realizó considerando una condición saturada, con el fin

de tener en cuenta el efecto de la fluctuación de los niveles del agua y

la saturación por capilaridad, y de esta manera mantenernos del lado

conservativo del diseño.





Adicionalmente, se ha incluido el efecto de una sobre carga de 5

kN/m2. A su vez, con el fin de incluir un factor de seguridad, se ha

utilizado un coeficiente de reducción de la presión pasiva de 0.7.

Se realizo un primer acercamiento diseñando un muro en voladizo

desde el punto de vista geotécnico dando como resultado una longitud

de estructura de 15 metros, con momento y cortante máximo de

602.72 kN/m y 336.32 kN/m respectivamente, tal y como se observa

en la Figura 5.2.

Sin embargo, de acuerdo con la estratigrafía el subsuelo existente

presenta rechazo a una profundidad de 9.5 metros, por lo que

consideramos que no sería posible hincar la tablestaca a una

profundidad mayor que esta.

De acuerdo con esta premisa, se reevaluó el diseño utilizando un

elemento de anclaje; obteniendo como resultado una longitud de

estructura de 10.84 metros, con momento y cortante máximo de 89.64

kN/m y 74.97 kN/m respectivamente, para un anclaje de 95 kN

ubicado a 1.5 metros de profundidad, tal y como se observa en la

Figura 5.4.





Figura 5.2 Resultados diseño muro en voladizo





Figura 5.3 Resultados diseño muro anclado





El diseño definitivo se realizó utilizando una tablestaca AZ 19-700 de

10 metros de longitud, colocándole anclajes o “muertos” cada 1.5

metros con reacción de 77.53 kN; el momento y cortante máximo son

61.46 kN/m y 44.49 kN/m respectivamente. Los resultados se

muestran a continuación.

Figura 5.4 Esquema estructura definitiva (2D).





Figura 5.5 Esquema estructura definitiva (3D).





Figura 5.6 Diagramas de presiones y desplazamientos





Figura 5.7 Diagramas de solicitaciones de cortante y momento.

Para desarrollar la reacción necesaria se deberá colocar un “muerto” al

cuál se anclarán las tablestacas; este consistirá en una viga corrida de

concreto de 0,6 m de ancho y 0,6 m de alto, paralela al tablestacado a

una distancia de 6.5 metros y apoyada a una profundidad de 1.5

metros.





De la viga saldrán cada 1.5 metros “conectores” que unirán esta, a una

viga cinturón colocada en la tablestaca que se encargara de distribuir

la fuerza. La viga cinturón se puede conformar por perfiles metálicos

tipo H o I.

5.2.2 Rellenos

Para los rellenos que requiera el proyecto se utilizara un material

seleccionado, cumpliendo con las siguientes especificaciones:

Tabla 5.1 Requisito de gradación para materiales de relleno

Tamiz (mm) % Pasa

76,2 100

4,75 30 – 70

0,074 0 – 15

Tabla 5.2 Requisito de plasticidad para materiales de relleno

Parámetro % Máximo Permitido

Límite Líquido 30

Índice de Plasticidad 6





Su colocación se hará por capas con espesores no mayores de 0,2

metros, compactados a una densidad seca no inferior al 90% del

proctor modificado.

5.3 OTRAS CONSIDERACIONES

Las áreas adyacentes a las estructuras serán adecuadas con

nivelación y dotadas de pendientes que permitan evacuar en forma

rápida y segura las aguas de escorrentía.

Se debe controlar las uniones de las tuberías para prevenir la

aparición de filtraciones de agua, que puedan alterar el suelo.

Los materiales de desperdicio serán colocados en zonas aprobadas

por la autoridad ambiental competente, donde su incidencia sobre el

entorno sea la menor posible.





6 LIMITACIONES

La información de geología contenida en este informe corresponde a

una descripción del entorno geológico y geomorfológico de acuerdo

con la literatura disponible en las entidades públicas y privadas, y es

de carácter aproximado, esta no es producto de un estudio específico

de la geología local o regional, el cual se deriva de un alcance

diferente.

Las conclusiones incluidas en este informe se basan en la

investigación ejecutada por nosotros acorde con la práctica común de

la ingeniería de suelos, y con la cobertura suficiente para definir las

condiciones del sub-suelo en el área del proyecto.

No obstante, si se presentan condiciones no contempladas en este

informe, como variación en el proyecto o diferencias en el subsuelo, se

nos deberá comunicar oportunamente para establecer los ajustes

necesarios a las recomendaciones formuladas.





7 ANEXOS





ANEXO N° 1

REGISTROS DE PERFORACIÓN





ANEXO N° 2

ENSAYOS DE LABORATORIO





ANEXO N° 3

REGISTRO FOTOGRÁFICO

ESTUDIO DE SUELOS TABLESTACA DÁRSENA Y...

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