UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE … · INFORME DE LOS LECTORES ... 3.7 EDAD DE LOS...
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL DISEÑO DE LA ESCOMBRERA DE LA CARRETERA TUFIÑO MALDONADO ENTRE LAS ABSCISAS 0+000.00 – 2+000.00 TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL AUTORES: MORALES GUALOTUÑA NÉSTOR ADRIÁN OCAPANA QUISAGUANO MÓNICA DEL PILAR TUTOR: ING. CARLOS ALBERTO LASSO MOLINA QUITO – 31 DE ENERO 2017
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO DE LA ESCOMBRERA DE LA CARRETERA TUFIÑO
MALDONADO ENTRE LAS ABSCISAS 0+000.00 – 2+000.00
TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL
AUTORES:
MORALES GUALOTUÑA NÉSTOR ADRIÁN
OCAPANA QUISAGUANO MÓNICA DEL PILAR
TUTOR: ING. CARLOS ALBERTO LASSO MOLINA
QUITO – 31 DE ENERO
2017
ii
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
iii
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR
iv
INFORME DE LOS LECTORES
v
vi
CALIFICACIÓN DEL TRABAJO DE GRADUACIÓN
vii
viii
DEDICATORIA
A la Universidad Central del Ecuador, y sus docentes, a mis padres, a mi familia y amigos, y
a todas las personas que me apoyaron y confiaron en mí en todo momento, que supieron
guiarme y enseñarme que no existen imposibles cuando uno se propone una meta, a no
claudicar y a pesar de las adversidades seguir siempre adelante. Y en especial a mis padres
por enseñarme e inculcarme valores muy importantes como el respeto, honestidad y
responsabilidad y sobre todo por su apoyo incondicional que siempre me brindaron.
ADRIÁN
ix
AGRADECIMIENTO
A Dios por regalarme la vida por segunda vez, por su misericordia e infinito amor.
A mis padres, quienes con su apoyo incondicional, fueron mi fortaleza en momentos difíciles,
mi consuelo en situaciones duras, mi fe en tiempos de duda, y mi primer motivo para luchar.
A, Norma Alexandra, Guadalupe Elizabeth y Ánderson Josué quienes con su apoyo y amor
me dieron fuerzas y un motivo más para seguir adelante.
A, Segundo Bonifacio, quien no me dejó cuando más lo necesitaba y siempre encontró la
manera de hacerme sonreír.
A, Wilson, por su cariño, apoyo y comprensión.
A mi familia y amigos, por su apoyo, ayuda y cariño, antes, durante y después de aquel día.
MÓNICA
x
CONTENIDO
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL ....................................................... ii
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR ......................................................................................... iii
INFORME DE LOS LECTORES ........................................................................................ iv
CALIFICACIÓN DEL TRABAJO DE GRADUACIÓN ...................................................... vi
DEDICATORIA ................................................................................................................ viii
AGRADECIMIENTO .......................................................................................................... ix
LISTA DE TABLAS.......................................................................................................... xvi
LISTA DE GRÁFICOS .................................................................................................... xvii
LISTA DE ECUACIONES .............................................................................................. xviii
LISTA DE ANEXOS .......................................................................................................... xx
LISTA DE PLANOS........................................................................................................... xx
RESUMEN ........................................................................................................................ xxi
ABSTRACT ..................................................................................................................... xxii
CAPÍTULO I ....................................................................................................................... 1
1 INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 1
1.1 ANTECEDENTES ................................................................................................. 1
1.2 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ..................................................................... 2
1.3 OBJETIVOS ........................................................................................................... 3
1.3.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................... 3
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................... 3
1.4 IDEA A DEFENDER ............................................................................................. 3
1.5 VARIABLES .......................................................................................................... 3
1.5.1 VARIABLE DEPENDIENTE .......................................................................... 3
1.5.2 VARIABLE INDEPENDIENTE...................................................................... 4
CAPÍTULO II ..................................................................................................................... 5
2 MARCO TEÓRICO Y LEGAL ..................................................................................... 5
xi
2.1 MARCO TEÓRICO ................................................................................................ 5
2.2 MARCO LEGAL .................................................................................................... 6
2.3 UBICACIÓN .......................................................................................................... 8
2.4 DESCRIPCIÓN DE LA ZONA ............................................................................ 11
2.5 ACCESIBILIDAD ................................................................................................ 11
2.6 CLIMA ................................................................................................................. 12
2.7 INFORMACIÓN HIDROLÓGICA ....................................................................... 13
2.7.1 CUENCAS HIDROLÓGICAS....................................................................... 14
2.7.2 INTENSIDAD DE LLUVIAS........................................................................ 17
2.8 USO DE SUELO .................................................................................................. 19
2.9 TOPOGRAFÍA ..................................................................................................... 20
2.9.1 VOLUMEN DE MOVIMIENTO DE TIERRAS. ........................................... 23
2.10 ZONAS DE INFLUENCIA .................................................................................. 24
2.10.1 ZONA DE INFLUENCIA DIRECTA ............................................................ 24
2.10.2 ZONA DE INFLUENCIA INDIRECTA ........................................................ 24
2.11 NORMAS PARA EL DISEÑO DE ESCOMBRERAS Y CRITERIOS PARA SU
EJECUCIÓN ................................................................................................................... 26
CAPÍTULO III .................................................................................................................. 27
3 METODOLOGÍA PARA DISEÑO DE UNA ESCOMBRERA ................................... 27
3.1 FACTORES PARA LA UBICACIÓN DE UNA ESCOMBRERA ........................ 27
3.2 REQUISITOS PARA LA UBICACIÓN DE UNA ESCOMBRERA ..................... 27
3.3 INFLUENCIA DEL CLIMA EN EL DISEÑO DE UNA ESCOMBRERA ........... 28
3.4 GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA ................................................................... 28
3.5 HIDROLOGÍA ..................................................................................................... 31
3.6 TIPO DE SUELO ................................................................................................. 31
3.6.1 ROCA MADRE ............................................................................................. 32
3.6.1.1 ROCA MADRE DE ORIGEN VOLCÁNICO ............................................ 32
3.6.1.2 ROCA MADRE DE ORIGEN NO VOLCÁNICO...................................... 32
xii
3.7 EDAD DE LOS SUELOS ..................................................................................... 33
3.7.1 SUELOS QUE SE DESARROLLAN SOBRE DEPÓSITOS VOLCÁNICOS 33
3.7.2 PARÁMETROS MORFOLÓGICOS ............................................................. 34
3.7.3 PARÁMETROS FÍSICOS ............................................................................. 34
3.7.4 PARÁMETROS QUÍMICOS ........................................................................ 35
3.8 LOS DIFERENTES TIPOS DE SUELOS QUE SE DESARROLLAN SOBRE
DEPÓSITOS VOLCÁNICOS ......................................................................................... 36
3.9 POBLACIÓN ....................................................................................................... 38
3.10 ACTIVIDADES SOCIO-ECONÓMICAS ............................................................ 38
3.11 CAPACIDAD DEL RELLENO ............................................................................ 39
3.12 CONFORMACIÓN DE LAS PLATAFORMAS. .................................................. 40
3.13 APLICACIÓN DE MECANISMOS DE COMPACTACIÓN ................................ 43
3.14 TRANSPORTE DEL MATERIAL A LA ESCOMBRERA .................................. 43
3.15 ESTABILIZACIÓN DE TALUDES ..................................................................... 44
3.16 RESTAURACIÓN DEL MEDIO .......................................................................... 44
3.17 NORMAS DE DISEÑO VIGENTES EN EL ECUADOR ..................................... 44
3.18 MÉTODOS DE DISEÑO DE UNA ESCOMBRERA SEGÚN NORMATIVA
ECUATORIANA ............................................................................................................ 45
3.19 CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO ............................................................ 45
3.20 MÉTODOS TEÓRICOS PARA EL ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN
TALUDES PARA ESCOMBRERAS .............................................................................. 46
3.20.1 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD .................................................................... 46
3.20.2 EVALUACIÓN CUANTITATIVA DE LA ESTABILIDAD ......................... 47
3.20.3 SUPERFICIE DE ROTURA .......................................................................... 47
3.20.4 FACTOR DE SEGURIDAD .......................................................................... 48
3.21 MÉTODOS DE CÁLCULO .................................................................................. 50
3.21.1 MÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE ......................................................... 51
3.21.2 MÉTODO SUECO ........................................................................................ 53
xiii
3.21.3 MÉTODO DE LA ESPIRAL LOGARÍTMICA ............................................. 54
3.21.4 MÉTODO DEL CÍRCULO DE ROZAMIENTO ........................................... 55
3.21.5 MÉTODO DE LAS DOVELAS ..................................................................... 57
3.21.6 MÉTODO DE FELLENIUS .......................................................................... 57
3.21.7 MÉTODO DE BISHOP ................................................................................. 60
3.22 TÉCNICAS PARA BUSCAR LA SUPERFICIE O CURVA DE ROTURA
CRÍTICA......................................................................................................................... 62
3.22.1 EVALUACIÓN CUALITATIVA DE LA ESTABILIDAD............................ 64
3.23 FACTORES DE VALUACIÓN ............................................................................ 64
3.24 FACTORES PARA EVALUAR CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS DE LA
LADERA ........................................................................................................................ 67
3.24.1 MORFOLOGÍA Y TOPOGRAFÍA ................................................................ 67
3.24.2 GEOLOGÍA .................................................................................................. 67
3.24.3 MECÁNICA DE SUELOS ............................................................................ 70
3.24.3.1 SUELOS FRICCIONANTES ................................................................. 70
3.24.3.2 SUELOS COHESIVOS .......................................................................... 72
3.24.4 CONDICIONES HIDROGEOLÓGICAS....................................................... 74
3.24.5 VEGETACIÓN.............................................................................................. 76
3.24.6 FACTORES PARA EVALUAR CONDICIONES REGIONALES ................ 77
3.24.7 LLUVIA ........................................................................................................ 78
3.24.8 TERREMOTOS ............................................................................................. 78
3.24.9 EROSIÓN Y SOCAVACIÓN ........................................................................ 80
3.24.10 ACTIVIDAD HUMANA ........................................................................... 82
3.25 FACTORES PARA EVALUAR EL CÁLCULO DE LA ESTABILIDAD ............ 84
3.26 INTERVALOS DE INFLUENCIA DE LOS FACTORES DE VALUACIÓN ...... 85
3.27 TIPOS DE ESCOMBROS A DEPOSITARSE ...................................................... 86
3.28 FORMAS DE COMPACTACIÓN ........................................................................ 86
3.29 COMPACTACIÓN EN LABORATORIO ............................................................ 87
xiv
3.30 AASHTO ESTÁNDAR ........................................................................................ 87
3.31 AASHTO MODIFICADO .................................................................................... 88
3.32 MÉTODOS DE COMPACTACIÓN IN SITU ...................................................... 90
3.33 MAQUINARIA DE COMPACTACIÓN. ............................................................. 91
3.33.1 RODILLO ESTÁTICO .................................................................................. 91
3.33.2 RODILLO VIBRATORIO DE TAMBOR DOBLE ....................................... 92
3.33.3 CONTROL DE COMPACTACIÓN .............................................................. 93
3.34 MÉTODOS DE CONTROL DE COMPACTACIÓN ............................................ 93
3.35 PORCENTAJE DE COMPACTACIÓN. .............................................................. 95
CAPÍTULO IV .................................................................................................................. 95
4 ESCOMBRERA .......................................................................................................... 95
4.1 SELECCIÓN DEL LUGAR Y TIPO DE ESCOMBRERA ................................... 95
4.1.1 SELECCIÓN DEL LUGAR........................................................................... 96
4.1.2 SELECCIÓN DEL TIPO DE ESCOMBRERA .............................................. 96
4.1.2.1 VERTIDO LIBRE ...................................................................................... 97
4.1.2.2 VERTIDO POR FASES ADOSADAS ....................................................... 97
4.1.2.3 DIQUE DE RETENCIÓN EN PIE ............................................................. 97
4.1.2.4 FASES ASCENDENTES SUPERPUESTAS ............................................. 98
4.2 FACTORES PARA EL DISEÑO DE LA ESCOMBRERA DEL SITIO DE
DEPÓSITO ..................................................................................................................... 98
4.2.1 SUELO EN DONDE SE DEPOSITARÁ LA ESCOMBRERA ...................... 98
4.2.2 DESCRIPCIÓN LITOLÓGICA ..................................................................... 99
4.2.3 INTERPRETACIÓN GEOFÍSICA ................................................................ 99
4.2.4 PARÁMETROS FÍSICO-MECÁNICOS ....................................................... 99
4.2.5 SUELO A DEPOSITARSE EN LA ESCOMBRERA .................................. 100
4.3 ENSAYOS DE LABORATORIO ....................................................................... 101
4.3.1 HUMEDAD ................................................................................................. 101
4.3.2 LÍMITES DE ATTERBERG ....................................................................... 101
xv
4.3.3 GRANULOMETRÍA ................................................................................... 102
4.3.4 ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................... 103
4.3.5 TIPO DE MATERIAL A DEPOSITARSE................................................... 104
4.4 GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA ................................................................. 104
4.4.1 GEOLOGÍA ................................................................................................ 105
4.4.1.1 GENERALIDADES ................................................................................. 105
4.4.2 GEOMORFOLOGÍA ................................................................................... 106
4.4.2.1 GENERALIDADES ................................................................................. 106
4.4.2.2 UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS ...................................................... 106
4.5 METODOLOGÍA UTILIZADA ......................................................................... 106
4.6 DISEÑO DE LA ESCOMBRERA ...................................................................... 106
4.6.1 GEOLOGÍA DEL TIPO DE MATERIAL POR DEPOSITAR ..................... 109
4.6.2 CAPACIDAD DEL RELLENO ................................................................... 110
4.6.3 CONFORMACIÓN DE LAS PLATAFORMAS. ......................................... 110
4.6.4 APLICACIÓN DE MECANISMOS DE COMPACTACIÓN....................... 111
4.6.5 TRANSPORTE DEL MATERIAL A LA ESCOMBRERA ......................... 112
4.7 MAQUINARIA A UTILIZARSE ....................................................................... 113
4.8 RENDIMIENTO ................................................................................................. 113
4.8.1 TIEMPO DE CICLO ................................................................................... 113
4.8.2 FACTORES DE EFICIENCIA .................................................................... 114
4.8.2.1 VOLQUETA ............................................................................................ 114
4.9 EXCAVADORA: ............................................................................................... 115
4.10 VOLQUETA: ..................................................................................................... 115
4.11 TRACTOR: ........................................................................................................ 116
4.12 RODILLO: ......................................................................................................... 116
4.13 TANQUERO: ..................................................................................................... 117
4.14 COMPACTACIÓN ............................................................................................. 117
4.15 ESTABILIZACIÓN DE TALUDES ................................................................... 118
xvi
4.16 RESTAURACIÓN DEL MEDIO ........................................................................ 125
CAPÍTULO V ................................................................................................................. 126
5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................................... 126
5.1 CONCLUSIONES .............................................................................................. 126
RECOMENDACIONES ................................................................................................ 127
5.2 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 129
ANEXOS .......................................................................................................................... 132
PLANOS........................................................................................................................... 157
LISTA DE TABLAS
Tabla Nº 1: Coordenadas de ubicación del proyecto; Autores, 2016 ...................................... 9
Tabla Nº 2: Cálculo de Intensidades; Autores, 2016 ............................................................ 18
Tabla Nº 3: Clasificación de suelos; Estudio Geológico - Geotécnico, 2012 ........................ 31
Tabla Nº 4: Población por parroquia; INEC, 2010 ............................................................... 38
Tabla Nº 5: Población, según nivel de pobreza y extrema pobreza; INEC, 2010 .................. 38
Tabla Nº 6: Hectáreas sembradas productos Carchi; IGM, 2005 .......................................... 39
Tabla Nº 7: Métodos de equilibrio límite y sus características; Oliva, 2009 ......................... 51
Tabla Nº 8: Factores de valuación; Oliva, 2009 ................................................................... 65
Tabla Nº 9: Factores de valuación morfo-topográficos; Oliva, 2009 .................................... 67
Tabla Nº 10: Factores de valuación geológicos; Oliva, 2009 ................................................ 68
Tabla Nº 11: Factores de valuación hidrogeológicos según el espesor del suelo; Oliva, 2009
........................................................................................................................................... 76
Tabla Nº 12: Factores de valuación según la vegetación; Oliva, 2009 .................................. 77
Tabla Nº 13: Factores de valuación por lluvia; Oliva, 2009 ................................................. 78
Tabla Nº 14: Factores de valuación por terremoto; Oliva, 2009 ........................................... 79
Tabla Nº 15: Factores de valuación por actividad humana; Oliva, 2009 ............................... 82
Tabla Nº 16: Factores de valuación de estabilidad; Oliva, 2009 ........................................... 84
Tabla Nº 17: Intervalos y nivel de influencia de los factores de valuación; Oliva, 2009 ....... 85
Tabla Nº 18: Mecánica de suelos; Ávila 1999 ...................................................................... 87
Tabla Nº 19: Mecánica de suelos; Ávila, 1999 ..................................................................... 88
xvii
Tabla Nº 20: Lugar destinado para escombrera; Autores, 2016 ............................................ 96
Tabla Nº 21: Tipo de material en el lugar de depósito; Estudio Geológico – Geotécnico, 2012
........................................................................................................................................... 99
Tabla Nº 22: Parámetros físico – mecánico escombrera; Estudio Geológico – Geotécnico,
2012 .................................................................................................................................. 100
Tabla Nº 23: Tamices; Autores, 2016 ................................................................................ 103
Tabla Nº 24: Estudio de suelos en la vía; Estudio Geológico – Geotécnico, 2012 .............. 104
Tabla Nº 25: Material presente en las abscisas del estudio; Estudio Geológico – Geotécnico,
2012 .................................................................................................................................. 110
Tabla Nº 26: Datos de Ensayo de Compactación; Autores, 2016........................................ 111
Tabla Nº 27: Factores de eficiencia de maquinaria; Autores, 2016 ..................................... 114
Tabla Nº 28: Ensayo de Corte Directo; Autores, 2016 ....................................................... 119
Tabla Nº 29: Datos Generales de las Probetas; Autores, 2016 ............................................ 120
Tabla Nº 30: Datos Probetas; Autores, 2016 ...................................................................... 124
Tabla Nº 31: Resultados Finales Corte Triaxial; Autores, 2016.......................................... 124
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico Nº 1: Zona del proyecto; Autores, 2016 .................................................................... 9
Gráfico Nº 2: Ubicación del proyecto en el Ecuador; Autores, 2016 .................................... 10
Gráfico Nº 3: Ubicación del proyecto en la Provincia del Carchi; Autores, 2016 ................. 10
Gráfico Nº 4: Ubicación del proyecto en la Parroquia de Tufiño y Maldonado; Autores, 2016
........................................................................................................................................... 11
Gráfico Nº 5: Red vial de la provincia del Carchi; Codeso, 2004 ......................................... 12
Gráfico Nº 6: Mapa de Isoyetas media anual; INAMHI, 2010 ............................................. 13
Gráfico Nº 7: Cuencas Hidrográficas del Ecuador; INAMHI, 2012 ..................................... 15
Gráfico Nº 8: Mapa de ubicación de la red actual de estaciones hidrometeorológicas;
INAMHI, 2009.................................................................................................................... 16
Gráfico Nº 9: Estudio de lluvias intensas, Estación Tulcán; INAMHI, 1999 ........................ 18
Gráfico Nº 10: Mapa de aptitudes agrícolas; MAGAP, 1984 ............................................... 19
Gráfico Nº 11: Sitio no apto para cultivo; Autores, 2016 ..................................................... 20
Gráfico Nº 12: Topografía del sitio de implantación del proyecto; Autores, 2016 ................ 21
Gráfico Nº 13: Perfil longitudinal del sitio de implantación del proyecto; Autores, 2016 ..... 22
Gráfico Nº 14: Movimiento de tierras; Andrade y Ramírez, 2009 ........................................ 23
xviii
Gráfico Nº 15: Mapa político de la provincia del Carchi; Gobierno de la Provincia del Carchi,
2010 .................................................................................................................................... 25
Gráfico Nº 16: Mapa de Fallas Activas; Instituto Geofísico EPN, 2016 ............................... 29
Gráfico Nº 17: Hoja Geológica Tulcán; INIGEMM, 2013 ................................................... 30
Gráfico Nº 18: Suelos de Páramo del Ecuador; Los Suelos del Páramo, 2000 ...................... 37
Gráfico Nº 19: Topografía escombrera y acceso vial; Autores, 2016.................................... 40
Gráfico Nº 20: Topografía plataforma; Autores, 2016 ......................................................... 41
Gráfico Nº 21: Perfil longitudinal; Autores, 2016 ................................................................ 42
Gráfico Nº 22: Deslizamiento rotacional; Oliva, 2009 ......................................................... 48
Gráfico Nº 23: Deslizamiento traslacional; Oliva, 2009 ....................................................... 48
Gráfico Nº 24: Modelo del mecanismo de falla; Oliva, 2009 ............................................... 53
Gráfico Nº 25: Modelo geométrico. Método de la espiral logarítmica; Oliva, 2009 .............. 55
Gráfico Nº 26: Modelo del mecanismo de falla. Método del círculo de rozamiento; Oliva,
2009 .................................................................................................................................... 56
Gráfico Nº 27: Modelo del análisis. Método de Fellenius; Oliva, 2009 ................................ 58
Gráfico Nº 28: Modelo de análisis. Método simplificado de Bishop; Oliva, 2009 ................ 60
Gráfico Nº 29: Factores de valuación para suelos friccionantes, Oliva, 2009 ....................... 71
Gráfico Nº 30: Factores de valuación para suelos cohesivos; Oliva, 2009 ............................ 73
Gráfico Nº 31: Factores de valuación según el grado de saturación e inclinación de la ladera;
Oliva, 2009 ......................................................................................................................... 75
Gráfico Nº 32: Características de la cuenca; Oliva, 2009 ..................................................... 80
Gráfico Nº 33: Densidad de drenaje; Oliva, 2009 ................................................................ 81
Gráfico Nº 34: Infiltración del terreno; Oliva, 2009 ............................................................. 81
Gráfico Nº 35: Factores de valuación por sobrecargas; Oliva, 2009 ..................................... 83
Gráfico Nº 36: Curva de compactación; Autores, 2016 ........................................................ 90
Gráfico Nº 379: Tipo de escombrera, Textos científicos, 2006............................................. 96
Gráfico Nº 382: Corte Triaxial Probeta 2; Autores, 2016 ................................................... 122
Gráfico Nº 393: Corte Triaxial Probeta 3; Autores, 2016 ................................................... 123
Gráfico Nº 404: Resultados Gráficos Corte Triaxial; Autores, 2016 .................................. 123
LISTA DE ECUACIONES
Ecuación Nº 1: Intensidad de precipitación .......................................................................... 17
Ecuación Nº 2: Intensidad de precipitación .......................................................................... 17
Ecuación Nº 3: Capacidad de carga admisible ..................................................................... 46
xix
Ecuación Nº 4: Factor de seguridad ..................................................................................... 49
Ecuación Nº 5: Factor de seguridad (Método Sueco) ........................................................... 53
Ecuación Nº 6: Resistencia a la rotura ................................................................................. 54
Ecuación Nº 7: Ángulo de fricción interna ........................................................................... 54
Ecuación Nº 8: Radio (Método espiral logarítmica) ............................................................. 54
Ecuación Nº 9: Coeficiente de seguridad (Método de la espiral logarítmica) ........................ 55
Ecuación Nº 10: Equilibrio de momentos (Método del círculo de rozamiento) ..................... 56
Ecuación Nº 11: Momento (Método del círculo de rozamiento) ........................................... 56
Ecuación Nº 12: Normal (Método del círculo de rozamiento) .............................................. 56
Ecuación Nº 13: Factor de seguridad (Método del círculo de rozamiento) ........................... 57
Ecuación Nº 14: Normal (Método de Fellenius)................................................................... 58
Ecuación Nº 15: Resistencia a la rotura (Método de Fellenius) ............................................ 59
Ecuación Nº 16: Factor de seguridad (Método de Fellenius) ................................................ 59
Ecuación Nº 17: Momento resistente (Método de Fellenius) ................................................ 59
Ecuación Nº 18: Momento de volcamiento (Método de Fellenius) ....................................... 59
Ecuación Nº 19: Factor de seguridad (Método de Fellenius) ................................................ 59
Ecuación Nº 20: Equilibrio vertical (Método de Bishop) ..................................................... 60
Ecuación Nº 21: Resistencia del terreno (Método de Bishop) .............................................. 61
Ecuación Nº 22: Factor de seguridad (Método de Bishop) ................................................... 61
Ecuación Nº 23: Resistencia al esfuerzo cortante (Método de Bishop) ................................. 61
Ecuación Nº 24: Equilibrio de momentos (Método de Bishop) ............................................ 61
Ecuación Nº 25: Factor de seguridad (Método de Bishop) ................................................... 61
Ecuación Nº 26: Factor de seguridad para suelos friccionantes ............................................ 70
Ecuación Nº 27: Altura de inclinación ................................................................................. 72
Ecuación Nº 28: Factor de seguridad para suelos cohesivos ................................................. 72
Ecuación Nº 29: Factor de valuación hidrogeológico ........................................................... 74
Ecuación Nº 30: Energía de compactación........................................................................... 88
Ecuación Nº 31: Peso unitario de húmedo del suelo compactado ......................................... 89
Ecuación Nº 32: Peso unitario seco ..................................................................................... 90
Ecuación Nº 33: Volumen total (Métodos de control de compactación) ............................... 94
Ecuación Nº 34: Contenido de humedad ............................................................................ 102
Ecuación Nº 35: Índice de plasticidad................................................................................ 102
Ecuación Nº 36: Rendimiento de maquinaria ..................................................................... 113
Ecuación Nº 37: Rendimiento............................................................................................ 113
xx
Ecuación Nº 38: #º de ciclos .............................................................................................. 114
Ecuación Nº 39: Producción efectiva ................................................................................. 114
Ecuación Nº 40: Rendimiento de excavadora .................................................................... 115
Ecuación Nº 41: Rendimiento de volqueta ......................................................................... 115
Ecuación Nº 42: Rendimiento Tractor ............................................................................... 116
Ecuación Nº 43: Rendimiento rodillo ................................................................................ 116
Ecuación Nº 44: Tanquero ................................................................................................. 117
LISTA DE ANEXOS
ANEXOS Nº 1 LIBRETA DE CAMPO (PUNTOS TOPOGRÁFICOS) ............................ 133
ANEXOS Nº 2 VOLUMEN DE TIERRAS CAPACIDAD DE LA ESCOMBRERA
(REPORT CIVIL 3D) ....................................................................................................... 141
ANEXOS Nº 3 CARTA GEOLÓGICA TULCÁN CT-OII-A-4096 Esc: 1:100.00 ............ 153
ANEXOS Nº 4 CARTA GEOLÓGICA SAN GABRIEL CT-OII-C-4095 Esc: 1:100.000 . 154
ANEXOS Nº 5 ENSAYO DE COMPACTACIÓN SUELOS ............................................ 155
LISTA DE PLANOS
PLANO Nº 1 TOPOGRAFÍA............................................................................................ 158
PLANO Nº 2 PERFIL TOPOGRÁFICO ........................................................................... 159
PLANO Nº 3 DISEÑO DE LA ESCOMBRERA............................................................... 160
PLANO Nº 4 PERFIL LONGITUDINAL ......................................................................... 161
PLANO Nº 5 PERFILES TRANSVERSALES.................................................................. 162
xxi
RESUMEN
DISEÑO DE LA ESCOMBRERA DE LA CARRETERA TUFIÑO – MALDONADO
ENTRE LAS ABSCISAS 0+000 – 2+000
Autores: Morales Gualotuña Néstor Adrián;
Ocapana Quisaguano Monica del Pilar
Tutor: Lasso Molina Carlos Alberto
El trabajo de graduación contiene un estudio y diseño de la implementación de una
escombrera en la carretera Tufiño – Maldonado ubicada en la provincia de El Carchi en la
parroquia de Tufiño.
En dicha escombrera se tomaron en cuenta factores importantes que inciden en el diseño de la
misma como es: un levantamiento topográfico, importante para conocer las características del
terreno donde se implantará la escombrera; además el respectivo estudio de suelos para
conocer el tipo de suelo donde se ejecutará el movimiento de tierras y proceder con la
escombrera, (limo altamente plástico) y un estudio de estabilidad de taludes mediante la
ayuda de un ensayo triaxial, donde se determinó las características fundamentales que
deberán tener las plataformas, para que las mismas sean estables, y brinden seguridad.
También se aplicó la normativa vigente sobre escombreras como es el NEVI-12-MTOP
(2013), donde señala la correcta de disposición de material sobrante teniendo en cuenta
impactos ambientales, estabilidad y seguridad e integración con el entorno.
PALABRAS CLAVES: DISEÑO DE ESCOMBRERA/ GEOLOGÍA DEL MATERIAL A
DEPOSITAR/ ESTABILIDAD DE TALUDES/ NEVI-12-MTOP (2013)/ ESTUDIO
TOPOGRÁFICO/ ESTUDIO DE SUELOS.
xxii
ABSTRACT
DESIGN THE DUMP OF THE TUFIÑO AND MALDONADO HIGHWAY AMONG
THE ABSCISES 0+000 – 2+000
Authors: Morales Gualotuña Néstor Adrián
Ocapana Quisaguano Monica del Pilar
Tutor: Lasso Molina Carlos Alberto
The graduation work get in a study and design of the implementation of a dump on the
Tufiño – Maldonado highway located in the Tufiño parish of El Carchi province.
In this dump was considered important factors that affect the design of the same such as: a
topographic survey that was important to know the characteristics of the land where the dump
will be implanted, in addition the respective study of soils to know the type of soil where will
be executed the movement of land and proceed with the dump, (highly plastic silt) and study
of slope stability by the aid of a triaxial test, where it was determined the fundamental
characteristics that sould have the platforms, so that they are stable, and provide security.
The current legislation on waste dumps, such as NEVI-12-MTOP (2013), was also applied,
where it indicates the correct disposal of waste material taking into account environmental
impacts, stability and safety and integration with the environment.
Key words: DUMP DESIGN / GEOLOGY OF DEPOSIT MATERIAL / SLAUGHTER
STABILITY / NEVI-12-MTOP (2013) / TOPOGRAPHIC STUDY / SOIL STUDY.
1
CAPÍTULO I
1 INTRODUCCIÓN
1.1 ANTECEDENTES
1.1.
El proyecto de rectificación y mejoramiento de la Carretera Tufiño Maldonado, ubicada en la
provincia del Carchi, tiene como objetivo mejorar las condiciones del camino vecinal
existente y unir la carretera Tufiño – Maldonado – Chical con el anillo vial existente, ya que
es una importante conexión con la vía que unirá la provincia del Carchi con el Norte de
Esmeraldas (costa ecuatoriana).
La implementación del proyecto permitirá mejorar el nivel de servicio de la vía actual, y por
consiguiente beneficio para los usuarios por el efecto de la disminución de tiempos de viajes,
costos operativos de los vehículos y accidentes.
Permitirá adicionalmente, atraer más turistas hacia los sitios turísticos con que cuentan las
parroquias de Tufiño y Maldonado, como son por ejemplo: Volcán Chiles, Lagunas Verdes,
Aguas Hediondas.
El desarrollo de los pueblos depende de la accesibilidad que éstos tengan a beneficios como
salud, transporte, educación, comercio, entre otros; así como el mejoramiento de la vida de
las personas que se verán beneficiadas con su desarrollo en aspectos: físico, social y turístico
en mayor magnitud.
La propuesta dada se fundamenta en el análisis técnico, económico, social y ambiental de la
zona ajustándose a la realidad vial nacional, cumpliendo con los reglamentos y
especificaciones exigidas por los organismos de control, para el desarrollo correcto de este
proyecto.
2
1.2 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
1.2.
Ante la ausencia de lugares de depósito de escombros cercanos al proyecto que cumplan con
la normativa vigente, se crea la necesidad de localizar dentro del área de desarrollo del
proyecto lugares destinados a la recepción de materiales provenientes del movimiento de
tierras en la ampliación de la vía actual Tufiño – Maldonado.
De acuerdo al Volumen N° 3 Especificaciones Generales para la Construcción de Caminos y
Puentes NEVI-12-MTOP, establece que ningún material de movimiento de tierras sobrante,
será colocado en lugares que no sean dispuestos para dicha función.
La Sección 310 DISPOSICIÓN FINAL Y TRATAMIENTO PAISAJÍSTICO DE ZONAS
DE DEPÓSITO (ESCOMBRERAS), que consta en las Especificaciones Generales para la
Construcción de Caminos y Puentes NEVI 12-MTOP (2013) señala que:
Las zonas denominadas escombreras o botaderos, las cuales recibirán los restos o
residuos de cortes de vía, materiales pétreos desechados, suelos contaminados, y otros
con características similares a los señalados, así como también los clasificados como
material inadecuado y material excedente.
Por ningún motivo los desechos indicados serán arrojados a los cauces naturales ni a
media ladera; estos serán almacenados en sitios previamente identificados en la
evaluación de impactos ambientales o de acuerdo a lo que disponga el Fiscalizador y en
todo caso, los trabajos se realizarán teniendo en cuenta condiciones adecuadas de
estabilidad, seguridad e integración con el entorno. (NEVI 12-MTOP, 2013).
Por otro lado, la ley de la Asamblea Nacional con Oficio N° 524-LCV-AN-12 en el
CAPÍTULO II Art. 6.- DE LAS INFRACCIONES ESPECÍFICAS literal 3 manifiesta que es
infracción en contra de las normas ambientales: “depositar residuos sólidos y escombros en
sitios de uso público no acordados ni autorizados por autoridad competente, literal 5 arrojar
basura y escombros a Fuentes de aguas naturales o artificiales, parques, playas, mar
arboledas, sembríos, nevados y bosques”.
3
1.3 OBJETIVOS
1.3.
1.3.1 OBJETIVO GENERAL
Diseñar la escombrera de la carretera Tufiño Maldonado entre las abscisas 0+000.00 –
2+000.00
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Aplicar los métodos existentes para el diseño de escombreras establecidos en la
normativa Ecuatoriana.
Conocer las normas vigentes para el diseño de escombreras en nuestro país.
Realizar el diseño de la escombrera, para proyecto vial Carretera Tufiño Maldonado
entre las abscisas 0+000 - 2+000.
1.4 IDEA A DEFENDER
1.4.
A través de la recopilación de información de la provincia del Carchi, Cantón Tulcán,
Parroquia Tufiño, el presente estudio para el diseño de la escombrera del Proyecto de la
Carretera Tufiño Maldonado entre las abscisas 0+000 - 2+000, proporcionará información
que servirá como guía práctica para el diseño de escombreras, indicará los factores de
intervienen para el diseño de las mismas y como pueden afectar éstos al funcionamiento de
las mismas.
1.5 VARIABLES
1.5.
1.5.1 VARIABLE DEPENDIENTE
Realizar el Diseño de la escombrera del proyecto de la carretera Tufiño – Maldonado entre
las abscisas 0+000 – 2+000, para mitigar de una correcta forma el sobrante del movimiento
de tierras.
4
1.5.2 VARIABLE INDEPENDIENTE
Existe un reglamento en el Ministerio de Transporte y Obras Públicas, encargado del correcto
funcionamiento del área vial en nuestro país, que señala que en cualquier tipo de proyecto en
el que exista escombros se necesita determinar zonas de disposición final de los residuos y
por ende es necesario conocer la adecuada disposición del material sobrante de un
movimiento de tierras, dentro de un proyecto vial.
5
CAPÍTULO II
2 MARCO TEÓRICO Y LEGAL
2.1 MARCO TEÓRICO
Una escombrera sirve como una respuesta ambiental a un trabajo de ingeniería, en donde
existen grandes cantidades de restos y residuos de escombros, producto del movimiento de
tierras en un proyecto vial, derrocamiento o destrucción de estructuras fruto de un sismo por
ejemplo, excavaciones profundas; mediante la cual se puede realizar una mitigación en el
lugar de afectación. La disposición de estos escombros o material sobrante ha sido siempre
un problema y un reto en su tratamiento final, de tal manera que su implementación debió ser
del modo más acertado posible, y se busca no afectar al entorno y tampoco al desarrollo de
las poblaciones circundantes, con su implementación.
Escombrera: “sitio destinado a recibir el sobrante del movimiento de tierras de un proyecto
vial, estos sitios recibirán los restos o residuos de los cortes de la vía, material pétreo
desechado y otros con características similares” (NEVI 12-MTOP, 2013).
Los objetivos principales de una escombrera son: el correcto manejo y disposición de
materiales sobrantes; y que el lugar en donde se depositan éstos escombros cumplan con los
requisitos necesarios para su adecuado funcionamiento.
Las consideraciones que debemos tomar en cuenta para la disposición, es el tipo de material
que vamos a tener para el depósito, sus propiedades mecánicas y los factores del lugar como:
clima, temperatura, hidrología; mismos que permiten un desarrollo adecuado de la
escombrera.
Una escombrera dentro de un proyecto vial se puede definir como el término ambiental
requerido para el buen término del mismo. El movimiento de tierras excedente de un
proyecto vial que no puede ser reutilizado debe ser colocado en un lugar legal y
ambientalmente disponible, la escombrera de un proyecto vial, es una zona no apta para el
6
cultivo y que puede ser reforestada con plantas de la zona, incluso con esta solución no dañar
al entorno en el que será conformada. (Autores, 2016)
2.2 MARCO LEGAL
Constitución de la República del Ecuador, Registro Oficial N° 449 del 20 de octubre del
2008.
En el Título II, Artículo 14, del Capítulo 2, de los “Derechos Del Buen Vivir” se indica que
“Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano ecológicamente
equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen vivir, Sumak Kawsay. Se declara de
interés público la preservación del ambiente, la conservación de los ecosistemas, la
biodiversidad y la integridad del patrimonio genético del país, la prevención del daño
ambiental y la recuperación de los espacios naturales degradados”.
En el Art. 83, capítulo noveno de “Responsabilidades”, Título II “Derechos”, menciona que
son deberes y responsabilidades de las ecuatorianas y los ecuatorianos, sin perjuicio de otros
previstos en la Constitución y la ley numeral 6:
Respetar los derechos de la naturaleza, preservar un ambiente sano y utilizar los recursos
naturales de modo racional, sustentable y sostenible.
En el Título II, Derechos, Capítulo 6, Derechos de Libertad, en el Artículo 66, Inciso 27,
establece: “El derecho a vivir en un ambiente sano, ecológicamente equilibrado, libre de
contaminación y en armonía con la naturaleza”.
En el Título IV, Régimen de Desarrollo, Capítulo 6, Trabajo y producción, Sección segunda,
Tipos de Propiedad, Artículo 323, establece “Con el objeto de ejecutar planes de desarrollo
social, manejo sustentable del ambiente y de bienestar colectivo, las instituciones del Estado,
por razones de utilidad pública o interés social y nacional, podrán declarar la expropiación de
bienes, previa justa valoración, indemnización y pago de conformidad con la ley. Se prohíbe
toda forma de confiscación”.
7
El Concejo del Gobierno Autónomo Descentralizado del Municipio de Tulcán, establece en
el Capítulo I, Sección II, del Servicio Ordinario y Extraordinario de Recolección y Transporte
de Residuos Sólidos, Art. 26, “Todas las personas naturales o jurídicas, mediante autorización
de la Dirección de Gestión Ambiental y Riesgos, podrán transportar residuos de demolición,
materiales, elementos de construcción (escombros), capa orgánica, suelo y subsuelo, siempre
que se sujeten a las normas respectivas; la responsabilidades de la generación de escombros
hasta su disposición final recae sobre los dueños, contratistas, fiscalizadores de la obra
pública o privada y transportistas”.
Para el correcto manejo de los sitios de disposición final llamados escombreras en la Sección
213 del NEVI-12 2013, establece que:
APERTURA, USO Y REHABILITACIÓN AMBIENTAL DE ZONAS DE DEPÓSITO
(ESCOMBRERAS)
Comprende la ubicación, planificación, apertura, uso y tratamiento de rehabilitación
ambiental de las zonas denominadas escombreras, son áreas colindantes o cercanas al
proyecto destinadas a recibir los sobrantes o excedentes de cortes en la vía, materiales
inadecuados, escombros de las demoliciones no aprovechados en la construcción, suelos
contaminados con subproductos permitidos y utilizados en la construcción del proyecto y
otros con características similares a los señalados o los que determine el fiscalizador.
a) Retiro y acopio de materias vegetal.- Retirar la capa orgánica vegetal del suelo hasta
que se encuentre el suelo inerte. Apilarla en los límites de la escombrera, haciendo pilas
de no más de 2.0 m de altura, la disposición adecuada de este material se utilizará
posteriormente para la rehabilitación ambiental, esta actividad será pagada con el rubro
respectivo referente a Capa Vegetal.
b) Dique de estabilización de la escombrera.- Primeramente se procederá con la
colocación de un dique, utilizando de preferencia los materiales sobrantes más gruesos,
el dique se compactará en la parte inferior del área escogida con el fin de confinar y
encerrar el material. El tamaño y la compactación de este dique se realizará de acuerdo
a los diseños o acorde a las disposiciones del fiscalizador, de todas maneras se
procurará que el tamaño sea tal que garanticen la estabilidad de la escombrera que
variará de acuerdo al volumen y la pendiente de la zona de la escombrera. Si las
8
especificaciones particulares no dicen nada, se compactará en capas de 50 cm con 8
pasadas de rodillo o 12 de tractor más pesado que se disponga.
c) Vertido, extendido y compactación del material.- El vertido del material, la disposición
y compactación se realizará dejando los taludes con la pendiente de reposo o la
pendiente proyectada en los diseños a fin de evitar deslizamientos, facilitar la
colocación de la capa vegetal y la recuperación ambiental.
d) Actividades previas al cierre.- Previo al cierre de la escombrera se reconstruirán los
drenajes naturales afectados e interrumpidos acorde a las especificaciones particulares o
a las instrucciones del fiscalizador.
Durante la disposición de materiales y previo al cierre de la escombrera se dejará
caminos de acceso vehicular a los taludes y a todas las áreas de la escombrera de tal
forma que facilite la rehabilitación ambiental, tendido de tierra vegetal, siembras e
hidrosiembras y posterior riego y mantenimiento. Una vez alcanzada la capacidad o
cierre de la escombrera se retira y entierra todo material extraño y que pueda afectar a
las labores de rehabilitación ambiental.
213.02.04. Mantenimiento.-
Terminadas las tareas de la escombrera, se realizará su mantenimiento hasta la recepción
definitiva de la obra, especialmente en aspectos tales como: limpieza de drenajes, resiembras
y riego. (NEVI 12-MTOP, 2013)
2.3 UBICACIÓN
El proyecto de rectificación vial para el que se diseñó la escombrera, entre sus primeras
abscisas 0+000 – 2+000, se ubica al norte de Ecuador, en la Provincia del Carchi en Tulcán,
en las Parroquias rurales de Tufiño y Maldonado, se desarrolla en forma paralela al límite
internacional de las Repúblicas de Ecuador y Colombia y, forma parte del “Corredor Arterial
E182 de la Red Vial Estatal”. (Subsecretaría de Infraestructura del Transporte Dirección de
Conservación del Transporte, 2016).
La ubicación corresponde a los siguientes requisitos:
9
Proyección: DATUM WGS 84
Sistema de Coordenadas: Universal Transverse Mercator (UTM)
Zona Cartográfica: 17 Norte
Datum Vertical: Nivel Medio del mar
Tabla Nº 1: Coordenadas de ubicación del proyecto; Autores, 2016
Punto Sector Norte Este Cota
Inicio Tufiño 88752.407 849958.602 3200
Escombrera Km 2+300 88392.237 848733.158 3415
Gráfico Nº 1: Zona del proyecto; Autores, 2016
10
Gráfico Nº 2: Ubicación del proyecto en el Ecuador; Autores, 2016
Gráfico Nº 3: Ubicación del proyecto en la Provincia del Carchi; Autores, 2016
11
Gráfico Nº 4: Ubicación del proyecto en la Parroquia de Tufiño y Maldonado; Autores,2016
2.4 DESCRIPCIÓN DE LA ZONA
Corresponde a una topografía montañosa, con especies endémicas como: frailejones, pasto,
además de presencia de áreas de sembríos, con un clima variado a lo largo de todo el
proyecto, que va desde el frío por encontrarse en las faldas del Volcán Chiles a 4200 msnm,
hasta un clima subtropical al descender al sector de Maldonado a 1500 msnm,
aproximadamente.
El tipo de topografía de las abscisas de nuestro diseño corresponde a una topografía
montañosa y se encuentra en un clima frío, cercano a la parroquia de Tufiño.
2.5 ACCESIBILIDAD
Para llegar al sector de inicio del proyecto en la abscisa 0+000, se puede acceder desde
Tulcán hacia la parroquia rural de Tufiño en unos 20 min. en vehículo, aquí empieza un
ImplantaciónEscombrera
12
camino vecinal existente, con un promedio de ancho de calzada de 6m, las condiciones
actuales son precarias.
Por el camino actual, recorridos los dos primeros kilómetros llegamos hasta el lugar
designado para la implantación de la escombrera, en donde se depositará el movimiento de
tierras de éstos dos primeros kilómetros del total del diseño en este sector.
Gráfico Nº 5: Red vial de la provincia del Carchi; Codeso, 2004
2.6 CLIMA
La zona de estudio del proyecto, corresponde a un clima templado, semi-húmedo, al inicio
del proyecto con una temperatura media del orden de 10 grados centígrados y una
precipitación media anual de 1500 mm. La precipitación se incrementa con la altura llegando
13
al orden de 2000 mm, anuales. (De acuerdo a la carta de isoyetas a nivel nacional del
INAMHI).
Gráfico Nº 6: Mapa de Isoyetas media anual; INAMHI, 2010
A efecto de conocer la variación de la precipitación mensual al inicio del proyecto se toma
como referencia la estación de Tulcán (cercana al inicio del proyecto).
2.7 INFORMACIÓN HIDROLÓGICA
La precipitación promedio anual varía considerablemente en esta zona desde
aproximadamente 3.000 mm cerca de Maldonado a más de 1.000 mm en el sector de Tufiño y
mayores de 1.750 mm en los alrededores del volcán Chiles.
La época lluviosa abarca casi todos los meses, pero disminuye entre junio y septiembre,
generalmente la humedad relativa es de más del 80% y puede exceder el 90% en las áreas
forestales y de páramo.
14
Las nubes presentes durante las horas del día pueden promediar más de un 70%,
particularmente en los meses húmedos de octubre a mayo. (Estudio Impacto Ambiental
Carretera Tufiño-Maldonado, 2013).
En el aspecto hidrológico, como es característico de los ríos y cursos de agua Ecuatorianos en
general, el comportamiento hidrológico obedece al régimen de precipitaciones, que en el
presente caso es de tipo bimodal; por tanto, los caudales máximos se espera que ocurran,
preferentemente, durante el período comprendido entre los meses de marzo a mayo y de
octubre a diciembre.
En la zona de páramo el clima se puede considerar como húmedo en cuanto a pluviosidad y
frío en cuanto a la temperatura.
Al comienzo del proyecto (Tufiño) el clima es templado y conforme se avanza evoluciona a
un clima frio.
2.7.1 CUENCAS HIDROLÓGICAS
El recurso hídrico y la topografía montañosa existente en el área de influencia del proyecto
han dado origen a la formación de numerosas cascadas y lagunas. (Estudio Impacto
Ambiental Carretera Tufiño-Maldonado, 2013)
El territorio provincial del Carchi cruza tres cuencas hidrográficas:
La cuenca hidrográfica del río Mira, que ocupa la mayor parte de la provincia y
desemboca en el Océano Pacífico.
La cuenca binacional Carchi – Guáitara; siendo el río Carchi uno de los afluentes del
río Guáitara en Colombia.
Una parte de la cuenca del río Napo, conformada por los ríos Pun y Chingual, que
atraviesan la zona de El Carmelo donde se encuentra la cordillera de la Virgen Negra.
15
Gráfico Nº 7: Cuencas Hidrográficas del Ecuador; INAMHI, 2012
16
Gráfico Nº 8: Mapa de ubicación de la red actual de estaciones hidrometeorológicas; INAMHI, 2009
17
2.7.2 INTENSIDAD DE LLUVIAS
Por su cercanía a la zona de estudio se utilizó la información de la estación climatológica de
Tulcán (COD: M059) representativa del inicio del proyecto, a efectos de conocer la
precipitación media mensual y la distribución de la misma a lo largo del año.
El clima en el Ecuador está condicionado por dos factores principales: la circulación
atmosférica general y las masas de aire locales que resultan del relieve. Además de
condicionantes astronómicos y orográficos, interactúan factores como la altitud y la
vegetación, entre otros, mismos que desempeñan un papel muy importante en la zona andina
y consecuentemente en el proyecto en estudio.
En el aspecto hidrológico, como es característico de los ríos y cursos de agua Ecuatorianos en
general, el comportamiento hidrológico obedece al régimen de precipitaciones.
En el gráfico, se presenta la zonificación de lluvias intensas (Estudio de lluvias intensas del
INAMHI). La zona de estudio corresponde a las zonas 13 y 1. Los valores correspondientes a
la zona 13 son mayores a los de la zona 1, por lo que por seguridad del estudio se escoge la
zona 13.
Para calcular el valor de la intensidad de lluvia se utilizó la ecuación correspondiente a la
zona 13, siguiente:
Intervalo entre 5min. y 36min.
= 76.96 ∗ . ∗Ecuación Nº 1: Intensidad de precipitación
Intervalo entre 36min. Y 1440min.= 642.11 ∗ . ∗Ecuación Nº 2: Intensidad de precipitación
18
En donde:
I = Intensidad de precipitación en mm/hora
t = Duración de la lluvia en minutos, asimilable al tiempo de concentración
Id = Intensidad diaria = 4.0 mm/hora (Tr = 25 años) y 3.0 mm/hora (Tr = 10 años).
Tr = Período de retorno
Empleando las ecuaciones de duración, intensidad, frecuencia, antes indicadas, se han
obtenido los siguientes valores de intensidad de lluvia en mm/h:
Tabla Nº 2: Cálculo de Intensidades; Autores, 2016
Tr (años)
Tiempo de duración de lluvia (t) en minutos
5 10 15 20 30 60 90
25 191.40 156.00 138.40 127.10 112.80 67.20 46.90
10 143.6 117.00 103.80 95.33 84.60 50.40 35.20
Gráfico Nº 9: Estudio de lluvias intensas, Estación Tulcán; INAMHI, 1999
19
2.8 USO DE SUELO
El actual uso del suelo en el lugar designado para la escombrera, es de pastos, no apto para la
agricultura como factor primordial; ya que esto asegura que el proyecto será de beneficio al
área de influencia cercana y no perjudicial.
Gráfico Nº 10: Mapa de aptitudes agrícolas; MAGAP, 1984
20
Gráfico Nº 11: Sitio no apto para cultivo; Autores, 2016
2.9 TOPOGRAFÍA
El sector en el que se va a implantar la escombrera, corresponde a una topografía regular,
para obtener la topografía se procedió con la colocación de puntos de control o puntos fijos
con la ayuda de un equipo RTK o GPS de precisión y mediante la utilización de una estación
total se procedió con la toma de los demás puntos necesarios para obtener la faja topográfica
del lugar.
Una vez obtenida la faja topográfica se determinó que el lugar tiene un área aproximada de
4.9 ha, con una cota mayor de 3415 msnm, cota menor de 3400 msnm, y una pendiente de
6%.
21
Gráfico Nº 12: Topografía del sitio de implantación del proyecto; Autores, 2016
22
Gráfico Nº 13: Perfil longitudinal del sitio de implantación del proyecto; Autores, 2016
23
2.9.1 VOLUMEN DE MOVIMIENTO DE TIERRAS.
De acuerdo a los datos que se obtuvo con el levantamiento topográfico y mediante la ayuda
del software Auto Cad Civil 3D, en el cual se realizó la comparación de la topografía inicial
con la topografía final (rediseño de la vía).
Mediante este procedimiento de comparación de superficies se pudo determinar el volumen
total de tierras a mover la cual corresponde a un valor de 136.600,07 m3 con un coeficiente de
esponjamiento de 1.8, correspondiente al tramo desde la abscisa 0+000 hasta la 2+000.
El volumen será trasladado a la abscisa 2+500 lugar donde se implantará el proyecto de la
escombrera y se procederá a la conformación de las plataformas.
Gráfico Nº 14: Movimiento de tierras; Andrade y Ramírez, 2009
24
2.10 ZONAS DE INFLUENCIA
El área de influencia es el territorio donde se manifiestan los impactos que se generan por la
implantación de la escombrera sobre el medio ambiente o sobre alguno de sus componentes
naturales, sociales o económicos.
2.10.1 ZONA DE INFLUENCIA DIRECTA
Se determina como Área de Influencia Directa al territorio donde pueden manifestarse
significativamente los efectos sobre los medios natural y antrópico, debidos a la implantación
y operación del proyecto. (Proyecto Arcadia – San Antonio de Padua, 2010).
La zona que cuentan con Influencia Directa en el proyecto es la parroquia de Tufiño, ya que
este sector será beneficiado por el desarrollo del mismo.
2.10.2 ZONA DE INFLUENCIA INDIRECTA
El área de influencia indirecta viene a constituirse por las zonas pobladas aledañas, es así que
como tal se considerará a la ciudad de Tulcán, y la zona rural de Chical ya que obtendrán
beneficios socio-económicos a través del mejoramiento de la producción, tiempo de
transporte y comercialización.
25
Gráfico Nº 15: Mapa político de la provincia del Carchi; Gobierno de la Provincia del Carchi, 2010
26
2.11 NORMAS PARA EL DISEÑO DE ESCOMBRERAS Y CRITERIOS PARA SU
EJECUCIÓN
Los lugares escogidos como escombreras o botaderos, son aquellos sitios que cumplan con
las siguientes condiciones mínimas:
Respetar la distancia de transporte dentro de los parámetros establecidos para tal
efecto por el NEVI-12 2013 y que no afecten el costo de transporte ni produzca
efectos visuales adversos.
Alcanzar una adecuada capacidad de almacenamiento la cual está en función de
estériles a mover.
Alcanzar la integración y restauración de la estructura con el entorno.
Verificar la capacidad portante suficiente para el volumen a recibir.
Garantizar el drenaje.
No producir alteraciones sobre hábitats y especies protegidas circundantes. (NEVI-12-
MTOP, 2013)
Para garantizar la vida útil de las escombreras se debe realizar una serie de tareas, que
mantendrán la estabilidad de las escombreras.
Retirar la vegetación y recuperar los suelos del lugar de asentamiento.
Se debe drenar cualquier volumen de agua que se halle estancado, antes de dar inicio
a la escombrera.
Captar y evacuar los acuíferos en áreas de urgencia.
Realizar drenajes que posibiliten la evacuación de afloramientos y garantizar el
abatimiento del nivel freático.
Se debe realizar canales perimetrales que permitan la creación de desvíos y la
canalización de las aguas de escorrentía superficial hacia drenajes naturales.
El método será depositar y compactar los estériles por capas (método “por capas”)
con el fin de aumentar la resistencia al corte y la capacidad de vertido.
27
CAPÍTULO III
3 METODOLOGÍA PARA DISEÑO DE UNA ESCOMBRERA
3.1 FACTORES PARA LA UBICACIÓN DE UNA ESCOMBRERA
Para la ubicación de la escombrera en un proyecto vial se deberá tener en cuenta factores
como:
Volúmenes de producción.
Tipos de materiales por depositar.
Distancias de acarreo.
Vías de acceso y efectos ambientales que se puedan producir por su adecuación.
Operación y cierre de la escombrera.
3.2 REQUISITOS PARA LA UBICACIÓN DE UNA ESCOMBRERA
La ubicación de implantación de la escombrera es un factor primordial para el inicio de los
estudios a realizarse en la misma, a más que tiene que cumplir con parámetros como:
Limitar estrictamente el área necesaria.
Distancias de transporte deben ser mínimas
Áreas a intervenir no deben ser usadas para producción
El área debe proveer:
Capacidad.
Seguridad.
Estabilidad.
El área debe ser factiblemente mitigable
No debe afectar en ningún sentido el entorno natural, ni la fisionomía del terreno.
De existir cursos de aguas superficiales y subterráneas, éstas no deben verse
afectadas, se ubicarán a una distancia mínima de las Fuentes de agua.
Garantizar un adecuado drenaje.
28
No debe estar ubicado en fallas geológicas.
3.3 INFLUENCIA DEL CLIMA EN EL DISEÑO DE UNA ESCOMBRERA
El clima es un conjunto de condiciones atmosféricas que caracterizan a una zona, el mismo
que tiene una acción determinante sobre la superficie terrestre, como es el caso de los
minerales; sobre las rocas y su meteorización, formación de suelos, erosión.
Así como también actúa en la distribución de la flora y fauna, sobre asentamientos humanos;
en su salud, educación, etc., además se debe considerar que es un factor muy importante en la
construcción de obras civiles.
El clima es considerado un papel muy importante en el diseño de la escombrera, puesto que:
está relacionado con la humedad ambiental, la temperatura del lugar y precipitación media
anual, que afecta directamente a las condiciones de estabilidad de los taludes y plataformas,
así como a la compactación del material.
3.4 GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA
Conocer la geología y geomorfología de la zona es importante, puesto que el suelo es la base
en la incidencia de la estabilidad de la escombrera, sus propiedades características definen el
tipo de proyecto a implantar y su real funcionamiento.
La Hoja Geológica de Tulcán (ver Anexo No. 3), se encuentra conformada por las hojas
Tulcán, Tufiño, Río Carchi y Angasmayo, escala 1:100.000 todas ellas censales (IGM, 1973)
siendo las dos primeras de mayor importancia.
Los rasgos geográficos más importantes son el Nudo de Boliche que se extiende de oeste a
este en la parte sur de la Hoja, los volcanes Chiles y Cerro Negro de Mayesquer al noroeste y
el valle de Tulcán y Tufiño en la parte central norte. Estos rasgos generan diferencia de altura
que sobrepasan los 1800 metros.
29
El área de la Hoja Tulcán escala 1:100.000 consta en el Mapa Geológico del Ecuador escala
1:1’000.000 (IGM, 1969), dentro de los depósitos denominados como volcánicos recientes y
Pliocuatemarios con morrenas, terrazas, cangagua y conos de escombros.
Todos ellos tienen relación con el volcanismo Pliocénico y Cuaternario que cubre toda el área
interandina septentrional y que es causante además de la edificación de conos volcánicos bien
definidos como el Chiles y el Cerro Negro.
Se observan dos etapas de actividad bien definidas el Volcanismo Pliocénico, cuyos centros
de emisión están completamente erodados y han sufrido además un colapso de una caldera
(del Car) y la actividad glaciar de dos periodos el Volcanismo Cuaternario que edifico los
conos bien definidos actualmente y que originó además los abundantes depósitos
piroclásticos del área.
Gráfico Nº 16: Mapa de Fallas Activas; Instituto Geofísico EPN, 2016
30
Gráfico Nº 17: Hoja Geológica Tulcán; INIGEMM, 2013
31
3.5 HIDROLOGÍA
Es importante conocer la hidrología del lugar y las precipitaciones que se presentan para darle
un adecuado sistema de evacuación de las aguas lluvias, y así evitar la erosión y asegurar el
funcionamiento de la escombrera. La precipitación promedio anual varía considerablemente
en esta zona desde aproximadamente 3.000 mm cerca de Maldonado a más de 1.000 mm en
el sector de Tufiño y mayores de 1.750 mm en los alrededores del volcán Chiles.
3.6 TIPO DE SUELO
El tipo de suelo existente en los páramos depende de tres factores principales que son:
Clima,
Roca madre y
Edad de los suelos.
De acuerdo al estudio de suelos realizado al material del cual se va a disponer para la
implantación de la escombrera, se determinó que en su mayoría se cuenta con un limo
altamente plástico.
Tabla Nº 3: Clasificación de suelos; Estudio Geológico - Geotécnico, 2012
ABS.
GRANULOMETRIA( % que pasa ) L.L. I.P. CLASIFIC. I.G CLASIFIC. HUMEDAD HUMEDAD DENSIDAD
4 10 40 200 AASHTO SUCS NATURAL OPTIMA MAXIMA
0+495 100 98 84 84 10 A-7-5 12 MH 83 54 1.056
0+495 100 98 95 75 97 28 A-7-5 19 MH 99
0+495 100 99 87 87 15 A-7-5 14 MH 97
1+487 100 97 95 46 - NP A-6 2 SC 48 26 1.368
1+487 100 97 71 69 22 A-7-5 16 MH 41
1+487 100 99 91 74 26 A-7-5 18 MH 38
2+655 74 64 47 32 - NP A-2-6 0 SC 24 20 1.671
2+655 97 86 72 59 38 4 A-4 5 ML 382+655 83 71 55 31 - NP A-2-6 0 SC 18
32
3.6.1 ROCA MADRE
La diferenciación de los suelos de páramos se debe principalmente a la diferencia de la roca
madre entre el norte y el sur del país. Esta diferencia determina dos grupos de suelos
distintos:
Suelos con roca madre de origen volcánico
Suelos con roca madre de origen no volcánico
3.6.1.1 ROCA MADRE DE ORIGEN VOLCÁNICO
Estos depósitos son del Cuaternario reciente por lo que son muy nuevos; sin embargo, su
alterabilidad es muy grande. Hay muchas formas de depósitos volcánicos como lavas, flujos
piroclásticos, lahares, etc. pero la forma dominante que cubre la mayor parte de los páramos
son depósitos de cenizas, lapillis y piedra pómez que se diferencian por su tamaño.
Estos depósitos se distribuyen en función de la distancia al punto de emisión y de la dirección
de los vientos. En el Ecuador, para las partículas más finas, la dirección de extensión máxima
está orientada al suroeste (Winckell et al. 1991a). Mientras más finos son los depósitos,
mayor es la superficie específica y mayor la cinética de alteración. Entonces, para piroclastos
de la misma edad, las cenizas se ubican más lejos de su punto de emisión, son más finas y
más alteradas. Esta distribución se llama litosecuencia.
La calidad química y mineralógica de los depósitos está en función del tipo de erupción
volcánica. Los materiales como los piroxenos y anfíbolas que liberan una gran cantidad de
cationes útiles para las plantas, son mucho más alterables que el cuarzo (Winckell et al.
1991b).
3.6.1.2 ROCA MADRE DE ORIGEN NO VOLCÁNICO
Cuando no hay cobertura de cenizas, la roca madre está compuesta de muchos tipos de rocas
que forman la base de la Cordillera Andina.
Son rocas de tipo sedimentario con intercalación de eventos volcánicos antiguos y también
rocas metamórficas en el sur del país. Su alteración es mucho más lenta que las cenizas
33
volcánicas y el tipo de suelo se diferencia por la textura de la roca madre (maciza o con
esquistosidad) y por su mineralogía.
El suelo puede contener arcillas por herencia y la cantidad de minerales alterables va a
determinar su evolución.
3.7 EDAD DE LOS SUELOS
La edad de los suelos: los suelos del sur que no se desarrollan sobre rocas madres volcánicas
tienen una edad mucho mayor que la de los suelos sobre cenizas.
Frecuentemente tienen una historia compleja debido a los cambios climáticos ocasionados
por la tectónica o los eventos glaciares.
En las cumbres, las últimas glaciaciones tuvieron un efecto de rejuvenecimiento de todos los
suelos. La edad de la capa de cenizas volcánicas y la sucesión de las capas condicionan el
grado de evolución de los suelos.
Generalmente, los suelos volcánicos son muy jóvenes y, contrariamente a todos los otros
tipos de suelo, se rejuvenecen en su parte superior con cada caída de cenizas, mientras que en
todos los otros tipos de suelo es la parte superior la que siempre evoluciona más.
La evolución de cada capa de cenizas volcánica depende del tiempo de exposición a los
eventos climáticos que afectan la parte superior del suelo. Esta evolución de las cenizas en
función de su edad se llama cronosecuencia.
3.7.1 SUELOS QUE SE DESARROLLAN SOBRE DEPÓSITOS VOLCÁNICOS
Las cenizas volcánicas cubren toda la parte norte del Ecuador hasta el sur de Cuenca y
evolucionan según una clima-crono-litosecuencia a la escala del país, pero también a la escala
de un área más reducida.
34
En inglés, estos suelos se llaman volcanic ash soils. Las cenizas volcánicas, por efecto de su
depósito y alteración generan una difuminación de las formas del relieve.
Las cimas son suavemente onduladas y rebajadas con cumbres anchas, redondas o aplanadas,
de donde emergen localmente espinazos rocosos (Winckell y Zebrowski 1997). La
pedogénesis de este tipo de suelo depende de diferentes factores (Colmet-Daage et al. 1967).
Las propiedades de los suelos que se desarrollan sobre depósitos volcánicos.
El tipo general de suelo que se forma sobre las cenizas volcánicas es un ANDOSOL (Soil
Survey Staff 1998), del japonés Hondo, que significa oscuro (Shoji et al. 1990, 1993). Debido
a la composición de los depósitos volcánicos con gran parte de vidrios, su alteración es muy
rápida y conduce a la formación de complejos alumino-orgánicos y/o de minerales poco
cristalizados como los alófanos y la imogolita. Los andosoles son suelos jóvenes con
horizontes poco diferenciados.
3.7.2 PARÁMETROS MORFOLÓGICOS
Como parámetros principales se tiene:
El color general del horizonte superior es negro debido a la alta tasa de materia
orgánica.
La estructura es muy estable con microagregación y alta porosidad.
Son suelos resistentes a la erosión, con una buena tasa de humedad y una gran
permeabilidad que permite un buen desarrollo de las raíces.
3.7.3 PARÁMETROS FÍSICOS
Se debe tomar en cuenta los parámetros físicos como:
La densidad aparente es muy débil (<0,9 a 0,3).
La taza de retención del agua es muy elevada (del 70% en los suelos vítricos hasta
200% en los andosoles no alofánicos en función del pe- so seco). Esta alta tasa de
retención de agua a 100 KPa (pF 3) sirve como criterio de diferenciación en los mapas
de suelos en el Ecuador. (Podwojewski y Poulenard, 2000)
35
Esta retención de agua es reversible hasta un punto; después, la sequía es irreversible.
La alta tasa de capacidad de retención de agua es debida a la alta porosidad. Cuando
el suelo se seca, éste se retracta y el tamaño de los poros disminuye, lo que tiene como
consecuencia una notable baja en la capacidad de retención de agua. (Podwojewski y
Poulenard, 2000)
3.7.4 PARÁMETROS QUÍMICOS
Los principales parámetros químicos son los siguientes:
Los andosoles no tienen arcillas mineralógicas bien cristalizadas. La presencia de
mineral poco o no cristalizado está caracterizada por la extracción por oxalato en un
medio ácido sobre tierra fina. Alox+ 2 Feox > 2% caracteriza a un andosol típico
mientras que un suelo con propiedades ándicas (vitrosol) tiene las siguientes
propiedades: 0,4 % < Alox+ 2 Feox < 2%.
La presencia de aluminio en forma paracristalina (alumino-silicato u oxihidróxido) se
diferencia del aluminio en complejo con la materia orgánica por la tasa de Al extraído
por pirofosfato (Alpy) y Al extraído por oxalato (Alox): Alpy/Alox > 0,5 por los
complejos alumino-orgánicos.
La tasa de carbono orgánico es muy alta. Son los suelos, después de los histosoles
(turbas), que retienen la más alta cantidad de carbono. Esto se explica por el régimen
de temperatura con promedio bajo y por la formación de complejos alumino-
orgánicos muy estables y parcialmente tóxicos para algunos microorganismos que
descomponen la materia orgánica. Los andosoles ácidos de tipo no alofánicos tienen
una capacidad de fijación de carbono más alta que los alofánicos. Esta materia
orgánica se caracteriza por la presencia de ácidos húmicos con fuerte poder de
coloración negra. Este proceso se llama melanismo. Este tipo de ácidos húmicos está
relacionado con la presencia de gramíneas (Poaceae) en los páramos. (Shoji; 1990)
Los andosoles tienen cargas variables que dependen del pH. La capacidad de
intercambio catiónico es función del pH del suelo. Cuando el suelo pierde sus
cationes, su pH y su capacidad de reten- ción de cationes baja al igual que su
capacidad de retención aniónica se incrementa.
36
Los andosoles tienen una alta tasa de retención aniónica, en particular los fosfatos y
los sulfatos. La retención de fósforo es superior al 85%. Estas características limitan
la eficiencia de la fer- tilización de los cultivos sobre los andosoles.
En el campo, para determinar la presencia de andosoles se utiliza el test de Fieldes y
Perrot (1966) con NaF 1M sobre la tierra y un papel impregnado de fenolftaleína. La
velocidad de la coloración en rosado del papel indica la presencia representativa de
aluminio (complejo y/o paracristalino). Se pueden diferenciar así varios tipos de
andosoles en el mapa de suelos del Ecuador. (PRONAREG-ORSTOM 1978- 1985).
3.8 LOS DIFERENTES TIPOS DE SUELOS QUE SE DESARROLLAN SOBRE
DEPÓSITOS VOLCÁNICOS
En el Ecuador, ocurrieron dos episodios mayores de caídas de ceniza, las cuales son:
Cenizas recientes (< 10.000 años).
Las cenizas más antiguas (> 10.000 años).
Las cenizas recientes (< 10.000 años) aparecen en la superficie de todos los relieves de los
páramos y moldean el paisaje con capas de espesor relativamente constante (Winckell et al.
1991a).
Las cenizas más antiguas (> 10.000 años) aparecen en alturas más bajas, en discordancia con
las cenizas más recientes (Hall y Mothes 1994). En alturas > 3.550 m en el norte (El Ángel),
3.400-3.500 m en el centro y 3.250 m en el sur del país (Schubert y Clapperton 1990), las
cumbres estaban cubiertas de nieve o de hielo, lo que significa que las cenizas volcánicas que
se depositaron ya no permanecen allí.
En este caso, en la base de las cenizas recientes se desarrollan estructuras típicas de ambiente
glaciar como una reorganización de las piedras en líneas horizontales y mezcla de cenizas con
piedras debido a flujos de hielo o de lodo asociados al derretimiento del hielo.
37
También las cenizas antiguas pueden aparecer en bolsas cerca de algunas quebradas. Cuando
se disminuye de altitud estas cenizas antiguas se transforman rápidamente en capas un poco
endurecidas y con neoformación de arcillas de tipo haloysite.
Estas capas son un freno a la colonización del perfil por las raíces de las plantas.
Gráfico Nº 18: Suelos de Páramo del Ecuador; Los Suelos del Páramo, 2000
38
Los mencionados factores proporcionan el suelo a ser depositado en la escombrera y junto a
esto, es necesario conocer el grado de compactación a aplicar sobre el mismo y su factor de
esponjamiento, factores que modifican el volumen de escombros in situ, transportado y
depositado en la escombrera en su disposición final.
3.9 POBLACIÓN
El área de influencia directa es la población de Tufiño cercana al proyecto, la misma que es
beneficiada por el desarrollo del proyecto en la rectificación y ampliación de la carretera
Tufiño – Maldonado y junto a esto el diseño de la escombrera, ya que la ubicación de ésta
última no afectará a la población aledaña.
A continuación se observa la condición de la población a la que le proyecto afecta:
Tabla Nº 4: Población por parroquia; INEC, 2010
Sector Población
Parroquia Tulcán 60.403
Tufiño 2.339
Tabla Nº 5: Población, según nivel de pobreza y extrema pobreza; INEC, 2010
Sector Pobreza % Extrema Pobreza %
Tulcán 33,24 9,67
Tufiño 78,32 35,26
3.10 ACTIVIDADES SOCIO-ECONÓMICAS
La principal actividad de la población del Carchi es la agricultura y fruto de esto el
intercambio de productos con otras provincias como Imbabura y Pichincha.
39
La implantación de la escombrera en el sector no debe perjudicar a la población cercana, ni
sus actividades económicas, ni a los sectores turísticos a los que se pueden llegar por la
carretera Tufiño – Maldonado en la que se implantará el proyecto de la escombrera.
A continuación se puede observar las hectáreas sembradas en la provincia:
Tabla Nº 6: Hectáreas sembradas productos Carchi; IGM, 2005
Superficie (Ha)
PRODUCTOS
Maíz Papa Caña deAzúcar
Arveja yfréjol
4530 6179 334 4764% respecto de la superficie
provincial1.21% 1.65% 0.09% 1.27%
3.11 CAPACIDAD DEL RELLENO
Se debe tomar en cuenta la cota máxima como la cota mínima para la realización del relleno,
que para el diseño tenemos una cota mayor de 3420m y una cota menor de 3390m, con una
pendiente de 6.4%.
Dichos datos y mediante procesos matemáticos o con la ayuda de paquetes computacionales
podemos determinar la capacidad de relleno que tiene el sitio donde se implantará la
escombrera.
Para nuestro caso con la ayuda del software Auto Cad Civil 3D se realizó el cálculo de la
capacidad de volumen obteniendo una capacidad de 183,974.027m3.
Para la conformación de la plataforma de relleno, de ser necesario se implementará una vía de
acceso temporal que servirá para los trabajos a realizarse en la escombrera.
40
Gráfico Nº 19: Topografía escombrera y acceso vial; Autores, 2016
3.12 CONFORMACIÓN DE LAS PLATAFORMAS.
La disposición final de los escombros del movimiento de tierras en un proyecto vial, empieza
al incorporar éstos escombros en el sitio final.
La conformación de las plataformas de la escombrera se realizara, según los diseños
planificados, de acuerdo a las indicaciones de diseño; es decir el relleno se conformara de
superficies horizontales planas, por capas de espesores de 50cm tal como recomienda la
normativa NEVI 12 dichas capas deberán ser compactadas con la ayuda de un rodillo
vibratorio para el apilamiento correcto del material.
41
Gráfico Nº 20: Topografía plataforma; Autores, 2016
42
Gráfico Nº 21: Perfil longitudinal; Autores, 2016
43
3.13 APLICACIÓN DE MECANISMOS DE COMPACTACIÓN
Es el proceso mecánico en el cual se logra reducir el volumen del material desalojado y con
el que se busca mejorar el suelo en cuanto a su permeabilidad, compresibilidad y absorción
de agua.
La compactación debe garantizar la estabilidad de la escombrera, misma que varía de acuerdo
al volumen y la pendiente de la zona de la escombrera.
Si las especificaciones particulares no dicen nada, se compactará en capas de 50 cm con ocho
pasadas de rodillo o 12 de tractor más pesado que se disponga. (NEVI-12-MTOP, 2013) y a
fin de lograr una adecuada compactación deberá realizarse por lo menos cuatro pasadas de
tractor de orugas y en las capas anteriores a la superficie definitiva, por lo menos 10 pasadas.
(NEVI-12-MTOP, 2013)
3.14 TRANSPORTE DEL MATERIAL A LA ESCOMBRERA
El material a depositarse en la escombrera es el procedente del movimiento de tierras
efectuado en la ampliación de la carretera Tufiño – Maldonado.
La distancia de acarreo de un movimiento de tierras cuyas unidades son de volumen en
longitud (m3-km).
Según la magnitud de la distancia se clasifican en:
Acarreo libre.- es la distancia, cuyo costo se incluye en el precio unitario del corte; es
decir no se debe pagar ningún valor extra a menos que en el contrato se estipule lo
contrario. Según la normativa NEVI 12-MTOP, 2013, la distancia de acarreo libre
será de 500 metros.
Sobreacarreo.- es la distancia adicional a la de acarreo libre cuyo costo se establece en
el precio adicional. Durante la etapa de estudio se debe establecer la distancia de
sobreacarreo. Para nuestro proyecto se establece una distancia de acarreo de 2.5km,
44
cuyo costo es de 0.20 dólares el m3/km cuyo valor total por volqueta será de cuatro
dólares.
3.15 ESTABILIZACIÓN DE TALUDES
Los trabajos que se realizarán durante la vida útil de la escombrera, los mismos que
permitirán mantener las condiciones óptimas de los taludes. La conformación de los taludes
lo que permitirá un funcionamiento adecuado de la escombrera. (NEVI-12-TOP, 2013)
3.16 RESTAURACIÓN DEL MEDIO
Se deberá realizar la limpieza del área, reforestar el sector con plantas y especies endémicas
del lugar como frailejones y pasto.
Una vez alcanzada la capacidad de diseño de 218360.788 m3, se colocará una capa de 10 a 30
cm de tierra vegetal para la restauración del lugar de implantación de la escombrera.
3.17 NORMAS DE DISEÑO VIGENTES EN EL ECUADOR
Los lugares escogidos como escombreras o botaderos, serán aquellos sitios que cumplan con
las siguientes condiciones mínimas:
Respetar la distancia de transporte dentro de los parámetros establecidos para tal
efecto por el NEVI-12 2013 y que no afecten el costo de transporte ni produzca
efectos visuales adversos;
Alcanzar una adecuada capacidad de almacenamiento, la cual está en función del
volumen de estériles a mover;
Alcanzar la integración y restauración de la estructura con el entorno;
Verificar la capacidad portante suficiente para el volumen a recibir;
Garantizar el drenaje; y
No producir alteraciones sobre hábitats y especies protegidas circundantes. (NEVI-12
2013)
Los lugares en donde se debe evitar el depósito de materiales son las siguientes áreas:
45
Derecho de la vía de la obra; se considerará una excepción, siempre que a la
finalización de los trabajos el sitio quede estéticamente y acondicionado y con taludes
estables.
Lugares ubicados a la vista de los usuarios de la carretera.
Sitios donde existan procesos evidentes de arrastre por aguas lluvias y erosión eólica.
Zonas inestables o de gran importancia ambiental (humedales, de alta producción
agrícola, etc.) (NEVI-12 2013)
3.18 MÉTODOS DE DISEÑO DE UNA ESCOMBRERA SEGÚN NORMATIVA
ECUATORIANA
La escombrera es una solución técnico-ambiental, a un proyecto de ingeniería civil, el
método usado para el diseño de una escombrera está en función de:
Determinar la capacidad portante del suelo que servirá de depósito de los escombros.
Estabilidad del talud de la escombrera;
Tipo de escombros a depositarse, y la
Forma de compactación a realizarse.
3.19 CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO
Un suelo puede fallar también de acuerdo a la magnitud, forma y dimensiones de la carga
para ello debe considerarse factores importantes como:
La capacidad de carga es la máxima carga que puede soportar el suelo sin fallar (la
carga identificada como esfuerzo). (González, 2004)
Capacidad de carga limite es la máxima presión que se puede aplicar a la cimentación,
sin que ésta penetre en el suelo. (González, 2004)
Capacidad de carga admisible (qadm) es la carga límite dividida entre un factor de
seguridad. A este esfuerzo se le llama capacidad portante. ( González, 2004)
46
=Ecuación Nº 3: Capacidad de carga admisible
Terzaghi recomienda que FS no sea menor que tres.
3.20 MÉTODOS TEÓRICOS PARA EL ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN
TALUDES PARA ESCOMBRERAS
3.20.1 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
El análisis de la estabilidad de las masas de suelo y rocas, constituye uno de los problemas
más complejos que intentan resolver las llamadas geociencias o ciencias de la tierra y dentro
de estas, disciplinas como la mecánica de suelos y rocas.
Durante varias décadas muchos investigadores se han dedicado a clasificar los tipos de fallas
que se pueden producir en taludes y laderas, encontrar la terminología apropiada para
describir los movimientos del terreno en estas formaciones, proponer métodos para evaluar su
estabilidad y corregir fallas en taludes y laderas potencialmente inestables o con movimientos
activos.
La seguridad de una masa de terreno frente a la rotura y movimiento es lo que se conoce
como su estabilidad.
La inestabilidad de taludes y laderas están entre las fallas más corrientes de masas de tierra o
rocas. El peso de la masa del terreno y del agua que pudiera estar en él, es la fuerza principal
que tiende a producir la falla, mientras que la resistencia al esfuerzo cortante del terreno
disminuida por la presión de agua es la principal fuerza resistente.
La superficie de falla sobre la cual se desliza la masa de suelo o roca inestable, tiene
generalmente forma cóncava y es sin dudas un fenómeno de carácter tridimensional.
47
El movimiento ocurre cuando la resistencia al esfuerzo cortante del terreno es excedida por
los esfuerzos cortantes que se producen en una superficie relativamente continua. Las fallas
localizadas en un solo punto de la masa de tierra no indican, necesariamente, que la masa sea
inestable. La inestabilidad sólo se produce como resultado de la falla por esfuerzo cortante en
una serie de puntos que definen una superficie, a lo largo de la cual se produce el
movimiento.
3.20.2 EVALUACIÓN CUANTITATIVA DE LA ESTABILIDAD
Los análisis cuantitativos clásicos de estabilidad en laderas y taludes arrojan como resultados
fundamentales el factor de seguridad contra el deslizamiento y la ubicación y geometría de la
superficie de rotura, a partir de la cual se puede conocer el volumen de suelo y roca en
inminente falla o movimiento.
Para dichos análisis se utilizan básicamente los parámetros relativos a las características
intrínsecas del talud o ladera que constituyen factores condicionantes y dependen
principalmente de la naturaleza del terreno. Entre ellos se encuentran los siguientes:
Morfología y topografía
Geología
Mecánica de suelos
Condiciones hidrogeológicas y
Vegetación.
3.20.3 SUPERFICIE DE ROTURA
Se puede definir a las superficies de rotura como las zonas de contacto o interfaz entre la
masa de suelo o roca potencialmente inestable o en movimiento y la masa de terreno estable o
estática del talud.
Dichas superficies tienen formas geométricas muy variables pero, en el caso particular de los
deslizamientos, pueden considerarse dos grupos principales: las superficies curvilíneas y
48
cóncavas características de los deslizamientos rotacionales; y las superficies planas u
onduladas, típicas de los deslizamientos traslacionales.
Gráfico Nº 22: Deslizamiento rotacional; Oliva, 2009
Gráfico Nº 23: Deslizamiento traslacional; Oliva, 2009
3.20.4 FACTOR DE SEGURIDAD
Para determinar si una ladera o talud es estable bajo las condiciones que prevalecen en un
determinado sitio, generalmente se utiliza el término factor de seguridad, el valor aceptable
del mismo es selecciona tomando en cuenta las consecuencias o riesgos que podría causar el
deslizamiento. En laderas y taludes suele adoptarse valores del factor de seguridad que
49
oscilan entre 1.2 y 1.5 o incluso superiores, dependiendo de la confianza que se tenga en los
datos geotécnicos a utilizar en el análisis, así como en la información disponible sobre los
factores condicionantes y desencadenantes que influyen en la estabilidad.
En términos generales el factor de seguridad se puede definir como el cociente entre la
resistencia al corte en la superficie de deslizamiento y el esfuerzo requerido para mantener el
equilibrio estricto de la masa deslizante como se muestra en la Ecuación Nº4.
=Ecuación Nº 4: Factor de seguridad
Otra forma de expresar esta definición es: "el factor por el que la resistencia al cortante del
suelo tendría que ser dividida para que el talud esté en un estado de equilibrio límite o de
inminente falla”.
Lowe (1976) señaló que es lógico definir el factor de seguridad en función de la resistencia
cortante, por ser precisamente la resistencia al corte, el parámetro que involucra mayor grado
de incertidumbre en el análisis de la estabilidad.
Sin embargo, algunos autores definen en factor de seguridad en función del equilibrio de
momentos resistentes y actuantes en la masa de suelo o roca en inminente falla, o incluso de
la altura del talud o ladera (Winterkorn, 1987).
Wright (1973) y Tavenas (1980), demostraron que el factor de seguridad real varía en cada
punto a lo largo de la superficie de rotura, mientras que en la mayoría de los análisis de
equilibrio se supone que es constante.
Sin embrago, Chugh (1986) comprobó que para fines prácticos es aceptable asumir el valor
medio para dicho factor de seguridad, a lo largo de la curva de rotura.
50
3.21 MÉTODOS DE CÁLCULO
Los primeros estudios de estabilidad de taludes fueron realizados a principios del siglo XX
con la aplicación del llamado método elástico. Dicho método consistía en comprobar que la
máxima tensión cortante, calculada según la teoría de elasticidad, no superara la tensión
cortante admisible (tensión cortante de rotura dividida por el coeficiente de seguridad).
El método de equilibrio límite, supone que la rotura en dos dimensiones ocurre a través de
una curva de forma dada (círculo, espiral logarítmica, polilínea, etc). Este método se basa en
probar diversas curvas con la forma adoptada, suponer que a lo largo de cada una de ellas
actúa la resistencia a cortante dividida por el factor de seguridad y, mediante consideraciones
de equilibrio de la masa de terreno limitada por dichas curvas de deslizamiento calcular el
factor de seguridad.
Con el desarrollo de la informática, se han dado grandes pasos en el análisis de la estabilidad
de taludes y laderas utilizando los métodos de las curvas de deslizamiento. Los potentes
ordenadores y la diversidad de programas informáticos existentes, permiten hacer estudios
mucho más complejos dirigidos fundamentalmente al cálculo de los factores de seguridad, y a
la búsqueda de la curva de deslizamiento crítica, considerando todas las condiciones de
equilibrio.
En los últimos años, con el desarrollo de los llamados métodos numéricos, se ha conseguido
introducir el análisis de las deformaciones en el cálculo de la estabilidad de taludes y laderas.
Los resultados obtenidos con la aplicación de estos métodos son bastante exactos y de mucha
utilidad para el estudio de la estabilidad, pues con ellos se consigue simular el
comportamiento tensodeformacional del terreno.
De forma general los métodos de cálculo utilizados para analizar la estabilidad de taludes y
laderas se pueden clasificar en dos grandes grupos: Métodos basados en el equilibrio límite
de la masa de terreno que desliza y Métodos que consideran las deformaciones del terreno.
Los métodos que se basan en el equilibrio límite, a su vez, se pueden clasificar teniendo en
cuenta la precisión de las soluciones que se obtienen con su aplicación, en dos grupos:
51
Métodos exactos, donde la aplicación de las leyes de la estática proporciona una
solución exacta del problema, con la única salvedad de las simplificaciones propias
de todos los métodos de equilibrio límite (ausencia de deformaciones, factor de
seguridad constante en toda la curva de rotura). Esto sólo es posible en casos de
geometría sencilla como por ejemplo la rotura planar y rotura por cuñas.
Métodos no exactos, en los cuales la mayor parte de los casos la geometría de la
curva de rotura, no permite obtener una solución exacta del problema mediante la
única aplicación de las ecuaciones de la estática. El problema es hiperestático y ha
de hacerse alguna simplificación o hipótesis previa que permita su resolución.
3.21.1 MÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE
Se basan exclusivamente en las leyes de la estática para determinar el estado de equilibrio de
una masa de terreno potencialmente inestable. No tienen en cuenta las deformaciones del
terreno, y suponen que la resistencia al corte se moviliza total y simultáneamente a lo largo
de la superficie o curva de rotura.
Los métodos de equilibrio límite más utilizados en la práctica y sus características, se
resumen en la Tabla 2 (Duncan y Wright, 1980); (Abramson et. al., 2002).
A continuación se presenta un resumen de los métodos para el diseño de taludes:
Tabla Nº 7: Métodos de equilibrio límite y sus características; Oliva, 2009
Método Características
Ábacos de estabilidad (Janbu, 1968;
Duncan, 1987)
Bastante exacto para muchos propósitos
Permite hacer análisis rápidos
Método ordinario de las dovelas
(Fellenius, 1927)
Solo es válido para roturas circulares
Satisface el equilibrio de momentos
No satisface el equilibrio de fuerzas
Método de Bishop modificado Solo es válido para roturas circulares
52
Método Características
(Bishop, 1955) Satisface el equilibrio de momentos
Satisface el equilibrio de fuerzas verticales
No satisface el equilibrio de fuerzas horizontales
Métodos de equilibrio de fuerzas
(Lowe y Karafiath, 1960; Cuerpo
de ingenieros de la armada
americana, 1970)
Es válido para cualquier curva de rotura
Satisface el equilibrio de fuerzas verticales y
horizontales
No satisface el equilibrio de momentos
Procedimiento generalizado de
Janbu (Janbu, 1968)
Es válido para cualquier curva de rotura
Satisface todas las condiciones de equilibrio
Permite variar la posición de las fuerzas laterales
entre dovelas
Método de Morgenstern y Price
(Morgenstern y Price, 1965)
Es válido para cualquier curva de rotura
Satisface todas las condiciones de equilibrio
Permite variar la orientación de las fuerzas laterales
entre dovelas
Método de Spencer (Spencer, 1967) Es válido para cualquier curva de rotura
Satisface todas las condiciones de equilibrio
Considera las fuerzas laterales entre dovelas paralelas
Método de Sarma (Sarma, 1973) Satisface todas las condiciones de equilibrio
Permite calcular la magnitud del coeficiente sísmico
horizontal que mantiene la masa que tiende a
moverse en un estado de equilibrio límite. Desarrolla
una relación entre el coeficiente sísmico y el Fs.
Utiliza una función de distribución de fuerzas entre
dovelas (similar a Morgenstern y Price, 1965).
53
3.21.2 MÉTODO SUECO
Es posiblemente el más antiguo de los métodos de análisis de la estabilidad de taludes, se
propuso a principios del siglo XX para el estudio de deslizamientos en arcillas saturadas que
ocurrieron durante la construcción de unas líneas de ferrocarril en Suecia, así como en el
muelle de Gotemburgo. En este método la superficie de rotura se supone circular y la
ecuación básica de equilibrio es, precisamente, la del equilibrio global de momentos.
Gráfico Nº 24: Modelo del mecanismo de falla; Oliva, 2009
Del Gráfico Nº 24 tenemos que la ecuación del factor de seguridad (Fs) será:
dW
dlR
F
B
A
rot
s
Ecuación Nº 5: Factor de seguridad (Método Sueco)
En aquellos casos en que la tensión de rotura ( ) es conocida, la determinación del factor
de seguridad es inmediata.
d
R
W
A
B
rot
O .
54
Existen situaciones en que la resistencia no es conocida, es un valor dependiente del estado
tensional en las proximidades de la línea de rotura. En estos casos el problema es más
complejo y su solución puede enfocarse de formas muy diversas (Soriano, 1997).
3.21.3 MÉTODO DE LA ESPIRAL LOGARÍTMICA
En este método, se considera que el terreno tiene una resistencia a la rotura ( ) dada por:
tgc nrot
Ecuación Nº 6: Resistencia a la rotura
Dónde:
c = Angulo de cohesión.
= Angulo de fricción del terreno.
= Es el esfuerzo normal a la línea de rotura.
Se supone que el ángulo de fricción interna movilizado será:
F
tgarctgm
Ecuación Nº 7: Ángulo de fricción interna
Se tantean distintas líneas de rotura en forma de espiral logarítmica (Gráfico Nº25), cuya
ecuación será de la forma:
mtg0 e
Ecuación Nº 8: Radio (Método espiral logarítmica)
55
Gráfico Nº 25: Modelo geométrico. Método de la espiral logarítmica; Oliva, 2009
El equilibrio de momentos, en este caso, conduce a la siguiente ecuación del factor de
seguridad (Fc):
dW
dlcosc
F
B
A
m
c
Ecuación Nº 9: Coeficiente de seguridad (Método de la espiral logarítmica)
De la ecuación anterior se obtiene un coeficiente de seguridad ( ) que, si coincide con ( ),
daría el factor de seguridad correspondiente.
En otro caso habrían de tantearse otros valores de ( ) hasta que así ocurra.
3.21.4 MÉTODO DEL CÍRCULO DE ROZAMIENTO
La definición de espirarles logarítmicas cedió el paso a líneas circulares, dando origen al
método del círculo de rozamiento (Gráfico Nº26).
W
d
dl
56
Gráfico Nº 26: Modelo del mecanismo de falla. Método del círculo de rozamiento; Oliva,2009
La ecuación de equilibrio de momentos correspondiente es:
dWRNMc sen
Ecuación Nº 10: Equilibrio de momentos (Método del círculo de rozamiento)
Dónde:
B
A
2c dcRM
Ecuación Nº 11: Momento (Método del círculo de rozamiento)
2B
A
2B
A
dcoscRdcRsenWN
Ecuación Nº 12: Normal (Método del círculo de rozamiento)
La ecuación del factor de seguridad ( ) según el equilibrio de momentos será:
d
R
W
A
B
c
N
O .
57
dW
RsenNMF c
s
Ecuación Nº 13: Factor de seguridad (Método del círculo de rozamiento)
3.21.5 MÉTODO DE LAS DOVELAS
En el método de las dovelas la distribución de tensiones normales en la superficie de
deslizamiento, no es un dato del problema sino un resultado de su resolución. Las hipótesis
previas se refieren generalmente a las fuerzas laterales entre las dovelas y existe una gran
variedad de métodos que consideran diferentes hipótesis.
Los métodos de dovelas pueden clasificarse en dos grupos:
Métodos aproximados: no cumplen todas las ecuaciones de la estática. Se pueden citar
como ejemplos los métodos de Fellenius, Janbu y Bishop simplificado.
Métodos precisos o completos: cumplen todas las ecuaciones de la estática, siendo los
más conocidos los métodos de Morgenstern-Price, Spencer y Bishop modificado
.
En estos métodos, el coeficiente de seguridad de un talud o ladera se busca tanteando posibles
líneas de rotura. Para cada una que se postule se podrá calcular un determinado coeficiente de
seguridad y tras tantear un buen número de posibles líneas de rotura, para estar
suficientemente seguro de que se ha cubierto bien la gama de posibles fallas, se asigna al
talud el coeficiente de seguridad menor, que será el correspondiente a la línea de rotura
crítica.
El método de cálculo del factor de seguridad correspondiente a una determinada línea de
rotura se basa en dividir la masa deslizante en rebanadas verticales y plantear, para cada
rebanada aislada del resto, las ecuaciones de equilibrio. Según los detalles del planteamiento
de estas ecuaciones, resultan los cuatro métodos básicos siguientes.
3.21.6 MÉTODO DE FELLENIUS
Fue el primer método para resolver el problema de taludes no homogéneos por división en
rebanadas. Propuesto por Fellenius en 1927, también se conoce como método ordinario.
58
El método es aplicable a líneas de rotura circulares y la ecuación básica es la de equilibrio de
momentos respecto del centro del círculo. Las fuerzas volcadoras dan un momento claro de
calcular (suma de pesos por distancias) mientras que las fuerzas resistentes (S), no son bien
conocidas ya que, en materiales con fricción, dependen de la presión de contacto (N) entre la
masa deslizante y su soporte.
Fellenius supuso que la presión de contacto (N) era similar al peso de cada rebanada (W),
exactamente supuso que cosWN . Con esta hipótesis el problema tiene una solución
muy sencilla, pero dicha hipótesis es cierta cuando la resultante de las fuerzas que actúan en
las caras verticales de las dovelas es paralela a la línea de deslizamiento (Gráfico Nº27).
Gráfico Nº 27: Modelo del análisis. Método de Fellenius; Oliva, 2009
Del Gráfico Nº27 tenemos las siguientes relaciones:
Del equilibrio en la dirección de N
cosWN
Ecuación Nº 14: Normal (Método de Fellenius)
La resistencia a la rotura en la base de la dovela ( ) será:
R
W
S
N
l
x
y
xi
xd
59
lctgluNSrotura
Ecuación Nº 15: Resistencia a la rotura (Método de Fellenius)
Dónde:
c = Angulo de cohesión.
= Angulo de fricción del terreno.
u = es la presión de agua en la base de la dovela.
l = es la longitud de la base de la dovela.
El factor de seguridad ( ) se calcula por la relación:
vuelco
resistentes M
M
vuelcoMomento
resistenteMomentoF
Ecuación Nº 16: Factor de seguridad (Método de Fellenius)
Dónde:
RSM roturaresistente
Ecuación Nº 17: Momento resistente (Método de Fellenius)
RsenWM vuelco
Ecuación Nº 18: Momento de volcamiento (Método de Fellenius)
Como el radio (R) es constante en todas las dovelas, la expresión general para calcular el
factor de seguridad queda:
senW
lctglucosWFs
Ecuación Nº 19: Factor de seguridad (Método de Fellenius)
60
Este método, que aún hoy se usa, al menos como referencia, es inconsistente cuando existen
fuertes presiones intersticiales y altos rozamientos. Es exacto, sin embargo, para el estudio de
roturas a corto plazo cuando = 0 (Soriano, 1997).
3.21.7 MÉTODO DE BISHOP
La hipótesis de Fellenius no se cumple normalmente en taludes con grandes presiones
intersticiales ya que éstas conducen a fuerzas en las caras verticales de las rebanadas que
tienden a estar horizontales, más que inclinadas según la línea de deslizamiento.
Bishop (1954), propuso una variante al método de Fellenius en la que dejaba como incógnitas
las componentes tangenciales (T) que actúan en las caras verticales de las rebanadas, y
calcula el coeficiente de seguridad en función de ellas.
Gráfico Nº 28: Modelo de análisis. Método simplificado de Bishop; Oliva, 2009
En el Gráfico Nº28 pueden observarse las siguientes relaciones.
Del equilibrio vertical:
TWSsencosN
Ecuación Nº 20: Equilibrio vertical (Método de Bishop)
R
W
S
N
l
x
y
E+E
T+T
T
E
61
La resistencia del terreno afectada por el factor de seguridad (Fs) será:
lctg)luN(SFS
Ecuación Nº 21: Resistencia del terreno (Método de Bishop)
Resolviendo las Ecuaciones Nº20 y Nº21:
cos
xctg
cos
xuStg
cos
TWFS
Ecuación Nº 22: Factor de seguridad (Método de Bishop)
Despejando S tenemos:
tgtgFcos
xctgxuTWS
s
Ecuación Nº 23: Resistencia al esfuerzo cortante (Método de Bishop)
Del equilibrio de momentos:
RWsenSR
Ecuación Nº 24: Equilibrio de momentos (Método de Bishop)
Sustituyendo en la Ecuación Nº23 y despejando:
)F
tgtg1(cosWsen
xctgxuTWF
s
s
Ecuación Nº 25: Factor de seguridad (Método de Bishop)
La ecuación anterior es similar a la del método ordinario de las rebanadas (Fellenius), aunque
existen dos diferencias fundamentales:
Aparece el término, = 1 + ∗que divide cada sumando y hace que el
equilibrio de momentos conduzca a una ecuación implícita en (Fs), cuya resolución da
origen a problemas matemáticos (Jiménez Salas, 1981).
62
Aparece el término T, difícil de evaluar, pero que en el método simplificado de
Bishop se supone nulo (T=0).
Bishop propuso suponer que, inicialmente, de todas las fuerzas T son nulas (método
simplificado) y después, mediante un cálculo iterativo, ir ajustando valores razonables de las
fuerzas T tratando de cumplir el equilibrio horizontal que no se formuló para resolver el
problema.
Según puede verse en la Gráfico Nº28, aún en el caso simple de suponer T=0, para todas las
rebanadas, resulta una ecuación implícita para el coeficiente de seguridad que Bishop
recomienda resolver, también, mediante iteraciones.
Dada una serie de valores de T (sean o no nulos), hay que hacer una serie de iteraciones, que
pueden presentar algún problema de unicidad y/o convergencia. Es muy difícil definir una
serie de valores de T en las n-1 caras verticales entre rebanadas, tratando de cumplir n
condiciones de equilibrio horizontal. El problema general, planteado por Bishop no tiene
solución matemática (Soriano, 1997).
3.22 TÉCNICAS PARA BUSCAR LA SUPERFICIE O CURVA DE ROTURA
CRÍTICA
Una parte importante del análisis de la estabilidad de taludes es la búsqueda de la superficie o
curva de rotura que tiene el menor factor de seguridad (crítica) y para lograrlo se han
desarrollado varios procedimientos y técnicas informáticas que agilizan el proceso. Dichos
procedimientos pueden separarse en dos grupos: los utilizados para encontrar círculos críticos
y los que permiten localizar curvas no circulares críticas.
El problema de localizar círculos críticos de rotura es menos difícil y la mayoría de los
procedimientos existentes, utilizan cambios sistemáticos en la posición del centro del círculo
y del radio para encontrar el de menor factor de seguridad.
63
Cuando la geometría del talud es compleja, como en la mayoría de los problemas reales,
pueden existir los mínimos locales, y es necesario realizar múltiples tanteos utilizando puntos
de arranque y estrategias de búsquedas diferentes, para estar seguro de haber encontrado el
valor mínimo global del factor de seguridad.
La búsqueda de la curva no circular crítica es más compleja, y por esa razón, se han
desarrollado procedimientos aproximados.
La mayoría de dichos procedimientos son aplicables a cualquiera de los métodos de análisis
que se utilizan para calcular el factor de seguridad en taludes con roturas no circulares:
Boutrop y Lovell (1980) y Siegel (1981) utilizaron generadores de superficies aleatorias para
generar curvas de rotura admisibles, de ellas, es crítica la que tenga menor factor de
seguridad; Baker (1980) acopló técnicas de minimización dinámica con el método de Spencer
para encontrar curvas críticas de rotura no circulares; Celestino y Duncan (1981)
desarrollaron una técnica que consiste en el movimiento de un punto a través de una curva de
rotura en una dirección específica, hasta encontrar la superficie no circular más crítica y
posteriormente Li y White (1987) propusieron una técnica para mejorar la eficiencia de este
mismo método; Nguyen (1985) y Chen y Shao (1988) utilizaron técnicas de optimización.
Oliva (1999) desarrolla un código informático en elementos finitos que permite obtener el
factor de seguridad y círculo de rotura crítico, partiendo de la definición por el usuario de una
zona geométrica donde se encuentran los centros de todos los posibles círculos de rotura.
Más adelante, otros autores han desarrollado novedosos algoritmos, métodos y aplicaciones
informáticas que utilizan la combinación de algunas de las técnicas descritas anteriormente.
Los resultados obtenidos con la aplicación de cualquiera de los procedimientos mencionados,
permitieron llegar a la conclusión de que a menos que las investigaciones geológicas y
geotécnicas indiquen que la curva de rotura tiene una forma no circular, se puede asumir que
la curva de rotura crítica es circular.
64
3.22.1 EVALUACIÓN CUALITATIVA DE LA ESTABILIDAD
Las características intrínsecas de una ladera o talud y de la región en la que éstos se ubican,
definidas como factores condicionantes y desencadenantes, tienen influencia directa sobre la
estabilidad.
Los métodos de cálculo descritos en el apartado 4.1 permiten tener en cuenta la influencia de
algunos de los factores antes mencionados y se han elaborado potentes programas de cálculo
que facilitan el análisis de la estabilidad. Sin embargo, aún los especialistas tienen que
afrontar las siguientes limitaciones:
No todos los factores condicionantes y desencadenantes que influyen en la
estabilidad de taludes y laderas, pueden ser evaluados cuantitativamente con los
métodos de cálculo existentes
No todos los especialistas que afrontan problemas de análisis de estabilidad,
disponen de programas computacionales capaces de evaluar de forma rápida y
eficiente la influencia de los factores condicionantes y desencadenantes.
Lo anterior obliga a buscar soluciones alternativas que permitan evaluar cuantitativa o
cualitativamente la influencia de la mayor cantidad posible de factores que afectan la
estabilidad de los taludes y laderas.
Una de estas soluciones es la utilización de los factores de valuación. (Cuanalo, 2007)
3.23 FACTORES DE VALUACIÓN
Los factores de valuación son un conjunto de parámetros que permiten evaluar la influencia
de un grupo importante de factores condicionantes y desencadenantes que intervienen en la
estabilidad de taludes y laderas.
Las características de cada factor deben tipificarse de manera adecuada para involucrar su
efecto en el comportamiento; una manera de hacerlo es asignándoles un intervalo de valores
que indique su efecto sobre la estabilidad de una ladera.
65
Cuanalo (2004 y 2007) propone utilizar factores de valuación con valores comprendidos entre
0 y 1 (seleccionados de manera arbitraria pero con sentido común y lógico), el primero
corresponde a un efecto nulo o mínimo sobre la estabilidad (no influye o influye muy poco) y
el segundo, al de mayor impacto sobre la misma (influye significativamente). Los efectos no
extremos se evalúan con valores intermedios.
En la Tabla Nº 8 se presenta un resumen de los factores de valuación que se proponen en este
trabajo, así como las principales características de las laderas y/o taludes, región o parámetros
de cálculo, tomadas en cuenta para determinarlos.
Tabla Nº 8: Factores de valuación; Oliva, 2009
Factor de
valuación
Concepto Obtenidos en función de:
Dependiente de las
características
intrínsecas de la
ladera
Morfología y topografía Forma e inclinación de la
ladera
Geología
Plegamientos
Fracturación
Meteorización
Propiedades físicas y
mecánicas
Mecánica de
suelos
Suelos gruesos Inclinación de la ladera y
ángulo de fricción interna
Suelos finos Inclinación de la ladera, altura,
peso volumétrico y resistencia
no drenada
Hidrogeología
Inclinación de la ladera y grado
de saturación del suelo
Espesor del suelo
66
Factor de
valuación
Concepto Obtenidos en función de:
Vegetación
Tipo de vegetación
Vegetación
Tipo de vegetación
Densidad de follaje
Área cubierta
Tipo de raíz
Dependientes de
las condiciones
regionales del sitio
Lluvia Precipitación promedio anual
Terremotos Coeficiente sísmico
Erosión y socavación
Características del suelo
superficial
Área de la cuenca
Características del sistema de
drenaje
Actividad humana
Cortes o excavaciones
Sobrecargas
Deforestación
Dependientes del
cálculo de
estabilidad
Superficie de rotura Profundidad
Factor de seguridad Valor cuantitativo
Se propone que los factores de valuación utilizados para el análisis de estabilidad de una
ladera según los conceptos que se muestran en la Tabla Nº 8, sean el valor medio de los
factores obtenidos en función de las características descritas en la misma tabla.
67
3.24 FACTORES PARA EVALUAR CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS DE LA
LADERA
Las características intrínsecas de una ladera corresponden a los aspectos físicos naturales más
importantes de las mismas como su morfología y topografía, geología, tipos de suelos,
condiciones hidrogeológicas y vegetación.
3.24.1 MORFOLOGÍA Y TOPOGRAFÍA
Se proponen factores de valuación morfo-topográficos ( ) que toman en cuenta la
morfología e inclinación máxima de la ladera pues su altura, aunque influye de manera
importante en la estabilidad, es considerada en los factores de valuación de mecánica de
suelos descritos más adelante.
Se considera el efecto de un peso unitario del terreno ( W=1) y se determinan sus
componentes en las direcciones normal y paralela a la inclinación del talud ( ); esta última
componente representa el peso de la masa de suelo o roca que tiende a deslizar y cuyo valor
es senW , propuesto como factor de valuación (Tabla Nº 9).
Tabla Nº 9: Factores de valuación morfo-topográficos; Oliva, 2009
Características de
ladera
Detalles intrínsecos
Morfología Plano Loma suave Loma fuerte Montaño
so
Escarpad
o
Inclinación 0 - 5º 5 - 15º 15 - 30º 30 - 53º > 53º
Factor de valuación senfmt
3.24.2 GEOLOGÍA
Para evaluar la influencia de la geología se toma en cuenta la estructura geológica de la
formación rocosa, definida por su sistema de plegamientos y discontinuidades que originan
68
un comportamiento anisotrópico del material y de sus planos preferenciales de falla, de
manera que un determinado sistema de fallas o plegamientos con planos estratigráficos
buzando hacia el talud, condicionan el tipo de falla y su magnitud. Jumikis A. (1986);
González L. (2002); Bolívar J. (1978).
Otro aspecto importante que se considera es la meteorización de los materiales, provocados
por las condiciones climáticas del sitio; principalmente la temperatura, humedad, lluvia,
viento, insolación, etc., que producen alteraciones físicas y químicas que desintegran las
rocas y sus minerales, provocando un amplio intervalo de variación en las propiedades
geotécnicas que dan origen a comportamientos mixtos entre suelo y roca, y que modifican
sustancialmente sus propiedades físicas y mecánicas. Bowles J. (1979); Rico A. y Del
Castillo H. (1986).
En la Tabla Nº 10 se proponen los factores de valuación geológicos ( gf ) que toman en cuenta
la presencia de plegamientos con inclinación ( ), la fracturación de la roca cuyos valores se
determinaron a partir de la adecuación del coeficiente de debilidad propuesto por
Komarnitskii (Jumikis A., 1986).
La meteorización (incluye la alteración química y física), cuyos valores se obtuvieron de la
adecuación de datos entre clima y procesos de meteorización propuestos por Emblenton y
Thurner .González L. (2002). Además, se consideran las propiedades físicas y mecánicas de
la roca.
Tabla Nº 10: Factores de valuación geológicos; Oliva, 2009
Características
de ladera
Detalles intrínsecos / factor de valuación geológico ( gf )
Plegamiento senf g
Fracturación de
Red
densa,
fractura
junta
Fracturas
cada
20 -30 cm
Fracturas
cerradas pocas
juntas
Microfisuras Roca
monolític
a
69
Características
de ladera
Detalles intrínsecos / factor de valuación geológico ( gf )
la roca * Muy mala
calidad
RQD <
25%
Mala calidad
RQD: 25 -
50%
Media calidad
RQD: 50 -
75%
Buena
calidad
RQD: 75 -
90%
Muy
buena
calidad
RQD 90 -
100%
1 - 0.88 0.88 - 0.75 0.75 - 0.50 0.50 - 0.20 0.20 - 0
Met
eori
zaci
ón +
Química Muy
intensa
Intensa Moderada Baja Muy baja
1 0.75 - 1 0.50 - 0.75 0.25 - 0.50 < 0.25
Física Muy
intensa
Intensa Moderada Baja Muy baja
1 0.75 - 1 0.50 - 0.75 0.25 - 0.50 < 0.25
Pro
pied
ades
Físicas esg D/D1f
Mecánica
s
esg D/D1f
Notas: * Adecuación del coeficiente de debilidad de rocas propuesto por Komarnitskii
(Jumikis A, 1986),
+ Adecuación de las gráficas de relación entre clima y los procesos de meteorización
propuestos por Emblenton y Thurner (González L, 2002).
Nota. El término sD corresponde a las propiedades de la roca obtenidas en el laboratorio
(se propone utilizar el peso volumétrico para las propiedades físicas y la resistencia a la
compresión simple para las propiedades mecánicas). El valor de eD se refiere a las
propiedades mencionadas anteriormente pero obtenidas de la literatura técnica
considerando el macizo rocoso.
70
3.24.3 MECÁNICA DE SUELOS
Para los factores de valuación de mecánica de suelos ( msf ) se toma en cuenta el tipo de suelo
presente en el talud o ladera, clasificados en suelos gruesos y suelos finos según el Sistema
Unificado de Clasificación de Suelos SUCS. Das B. M. (2001); Juárez E. y Rico A. (2003);
Whitlow R. (1998).
Para los suelos gruesos se considera su compacidad definida por el ángulo de fricción interna,
como principal factor que gobierna su comportamiento; mientras que para los suelos finos se
toma en cuenta la altura e inclinación del talud, su peso específico y su consistencia en
función de la cohesión.
Aunque en la naturaleza es común encontrar suelos gruesos mezclados con finos, se propone
tratar de manera independiente los suelos friccionantes y cohesivos. En los primeros se
consideran las gravas y arenas bien y mal graduadas, y en los segundos se incluyen las
arcillas, limos y los suelos orgánicos, todos ellos de baja y alta compresibilidad.
3.24.3.1 SUELOS FRICCIONANTES
Como la estabilidad general de un talud o ladera formada por suelos friccionantes depende
fundamentalmente de la resistencia del suelo y por tanto de su compacidad y también
depende de la inclinación del talud.
El factor de seguridad se puede determinar de manera sencilla mediante la ecuación:
tan
tanFs
Ecuación Nº 26: Factor de seguridad para suelos friccionantes
Dónde:
sF = Factor de seguridad
= Ángulo de fricción interna del suelo
= Ángulo de inclinación de la ladera
71
La condición de estabilidad crítica se presentará cuando el ángulo del talud ( ) sea igual al
ángulo de fricción interna del suelo ( ), en este caso sF =1 y la ladera estará en una condición
de equilibrio crítico, por lo que el factor de valuación de mecánica de suelos ( msf ) será
también unitario; cuando el factor de seguridad ( sF ) sea igual a 1.5 (valor propuesto como
límite inferior), el comportamiento será estable y entonces el factor de valuación es igual a
cero ( msf = 0).
En la Gráfico Nº29 se presentan los factores de valuación para suelos friccionantes, en
función del ángulo de fricción ( ), de la inclinación del talud ( ) y del factor de seguridad (
sF ).
Gráfico Nº 29: Factores de valuación para suelos friccionantes, Oliva, 2009
72
3.24.3.2 SUELOS COHESIVOS
Para una ladera constituida por suelos cohesivos, la estabilidad depende de su altura,
inclinación y propiedades resistentes.
Todas estas variables se presentan relacionadas de manera sencilla en las fórmulas del
método de Taylor para el análisis de estabilidad. Whitlow R. (1998); Braja M. (2001);
González L. (2002); Suárez J. (1998); Winterkorn y Fang (1987). Dichas fórmulas son:
cNH s
c
Ecuación Nº 27: Altura de inclinación
H
HF c
s
Ecuación Nº 28: Factor de seguridad para suelos cohesivos
Dónde:
Fs= Factor de seguridad.
Ns= Factor de estabilidad definido en el método de Taylor.
Hc= Altura crítica.
C= Cohesión.
H= Altura del talud.
ᵧ= Peso específico.
A partir de las ecuaciones anteriores se obtuvieron los factores de valuación de mecánica de
suelos tomando en cuenta las siguientes consideraciones:
Cuando él 1Fs se tiene una condición de equilibrio límite y por lo tanto la altura
del talud corresponde a la altura crítica ( cHH ). En este caso se tendrá un factor
de valuación 1fms que representa una condición de riesgo potencial.
73
A medida que el factor de seguridad aumenta, la estabilidad mejora y msf
disminuirá. Cuando 5,1Fs , que es el valor mínimo aceptable, se tendrá un factor
de valuación nulo ( 0fms ).
Por tanto, valores del factor de seguridad entre 1 y 1.5, corresponden a valores
intermedios entre 1 y 0 para el factor de valuación ( msf ).
La gráfica de la Gráfico Nº30 relaciona la altura del talud ( H ), la cohesión del suelo (c), el
peso específico ( ) la inclinación de la ladera ( ) y los factores de valuación ( msf )
propuestos.
Gráfico Nº 30: Factores de valuación para suelos cohesivos; Oliva, 2009
74
3.24.4 CONDICIONES HIDROGEOLÓGICAS
La presencia de agua afecta significativamente la estabilidad de una ladera produciendo los
siguientes desordenes. González L. (2002):
Reducción de resistencia cortante del terreno al disminuir la tensión efectiva
Aumento de la presión sobre grietas de tracción con el correspondiente incremento
de las fuerzas desestabilizantes
Incremento del peso del terreno por saturación
Erosión interna por flujo subterráneo
Meteorización y cambios en la composición mineralógica del material
Apertura de discontinuidades por agua congelada, etc.
Los factores de valuación hidrogeológicos ( hf ) se obtienen en función del grado de
saturación del suelo ( wG ), el ángulo de inclinación de la ladera ( ) y el espesor del estrato
de suelo ( e ).
La relación de dichos factores con el grado de saturación del suelo y el ángulo de inclinación
de la ladera se presenta en la fórmula:
senGf wh
Ecuación Nº 29: Factor de valuación hidrogeológico
Y se representa en el Gráfico Nº31.
75
Gráfico Nº 31: Factores de valuación según el grado de saturación e inclinación de laladera; Oliva, 2009
Para establecer la relación entre los factores hidrogeológicos y el espesor de suelo, se toma en
cuenta el perfil probable de meteorización de la ladera que puede incluir suelo residual, roca
completamente meteorizada, moderadamente meteorizada, levemente meteorizada y roca
sana.
Se consideró que cuando el espesor del estrato de suelo es pequeño, este queda anclado a los
estratos más profundos por medio de las raíces de los árboles. Por el contrario, para espesores
mayores de suelo la superficie de deslizamiento será más profunda incrementando el riesgo
de fallo.
En la Tabla Nº11 se indican los valores de factores de evaluación propuestos.
76
Tabla Nº 11: Factores de valuación hidrogeológicos según el espesor del suelo; Oliva,2009
Espesor de suelo ( e ) Superficie de falla Factor e05,0f h
< 1.5 m Superficial 0 - 0.075
1.5 a 5 m Somera 0.075 - 0.25
5 a 12.5 m Profunda 0.25 - 0.625
12.5 a 20 m Muy profunda 0.625 - 1
3.24.5 VEGETACIÓN
Existen evidencias que demuestran el efecto positivo que tiene la vegetación en la estabilidad
de una ladera natural.
Para tomar en cuenta dicho efecto de la vegetación sobre la estabilidad de la ladera, se
requiere investigar el tipo de vegetación, su volumen, densidad del follaje, el área cubierta y
la profundidad de las raíces.
Algunos autores proponen además determinar el tamaño, ángulo de inclinación y aspereza de
las hojas, altura total de la cobertura vegetal, presencia de diferentes tipos de cobertura, así
como forma, profundidad, diámetro, densidad, cubrimiento y resistencia de las raíces. Suárez
J. (1998).
Se proponen los factores de valuación de la vegetación ( vf ) dependientes del tipo de
vegetación, de la densidad de follaje que amortigua el impacto de las gotas de lluvia, del área
cubierta por la vegetación y de la profundidad de las raíces que absorben agua del subsuelo y
permiten el anclaje a la roca (Tabla Nº12).
Todos ellos se obtuvieron de una interpolación lineal considerando valor cero (0) para efecto
mínimo sobre la estabilidad, y uno (1) para efecto significativo.
77
Tabla Nº 12: Factores de valuación según la vegetación; Oliva, 2009
Características
de la vegetación
Factor de valuación en vegetación ( vf )
Tipo de
vegetación
Árbol Arbusto Hierba o matorral Pasto
0 0.33 0.66 1
Densidad de
follaje*
Nulo o escaso Poco Medio Espeso Muy
espeso
1 0.7 0.5 0.2 0
Área cubierta por
la vegetación
Nulo ¼ área ½ área ¾ área total
1 0.75 0.5 0.25 0
Profundidad de la
raíz
Somera Superficial Media Profunda Muy
profunda
< 0.3 m 0.3 - 0.5 m 0.5 - 1.5 m 1.5 - 3.0 m > 3.0 m
1 - 0.92 0.92 - 0.85 0.85 - 0.52 0.52 - 0 0
Nota: * Se propone evaluar la densidad del follaje con el porcentaje de sol que pasa a través
de las hojas en el área que proyecta la copa del árbol en verano.
3.24.6 FACTORES PARA EVALUAR CONDICIONES REGIONALES
Algunas características y condiciones de la región donde se ubica la ladera pueden afectar de
manera significativa su estabilidad.
Se presentan factores de valuación para considerar el efecto de la lluvia, los terremotos, la
erosión y socavación, y la actividad humana.
78
3.24.7 LLUVIA
La lluvia es uno de los principales factores que afecta la estabilidad de taludes y laderas;
muchos deslizamientos ocurren durante o después de los periodos de lluvia y las áreas donde
se registra mayor precipitación anual presentan más problemas de estabilidad debido, entre
otros factores, a la existencia de acuíferos colgados con mayores caudales de flujo
subterráneo y materiales más meteorizados.
Los deslizamientos superficiales debidos a lluvias torrenciales, dependen del efecto
combinado de infiltración y pérdida de cohesión aparente, los cuales son influenciados por la
cantidad de lluvia y la duración de la tormenta. Manzini M. y Rabuffetti D. (2003). Se
proponen factores de valuación por lluvia ( llf ) determinados mediante interpolación lineal a
partir de los datos de precipitación promedio anual, aunque se podría tomar en cuenta además
la intensidad de la lluvia en un periodo de tiempo y su distribución (Tabla Nº13).
Tabla Nº 13: Factores de valuación por lluvia; Oliva, 2009
Características de lluvia Factor de valuación de lluvia ( llf )
Precipitación promedio
anual
< 400
mm
400 - 800
mm
800 - 1500
mm
1500 - 3000
mm
3000 -
4500
mm
Clasificación Muy
baja
Baja Media Alta Muy
alta
Factor de valuación
llf = 2.2 x 10-4 P
< 0.09 0.09 - 0.18 0.18 - 0.33 0.33 - 0.67 0.67
- 1
P = precipitación promedio anual en mm
3.24.8 TERREMOTOS
Los terremotos son agentes detonantes que originan deformaciones y roturas de laderas. La
sacudida sísmica puede provocar desprendimientos de bloques, deslizamientos, flujos y
79
avalanchas dependiendo de las características intrínsecas de la ladera natural y de la magnitud
y distancia al epicentro. Kramer S. (1996).
Se proponen factores de valuación por terremotos ( tf ) determinados a partir de una
correlación lineal con los coeficientes de diseño sísmico, estos últimos obtenidos en función
del tipo de terreno (firme, transición o compresible), la frecuencia con la que ocurre el evento
y la aceleración del suelo, esta última en función de la magnitud e intensidad de los
movimientos (Tabla Nº14).
Tabla Nº 14: Factores de valuación por terremoto; Oliva, 2009
Zona
sísmica
Tipo de
suelo
Coeficiente sísmico (
sC )
Factor de valuación
st C1628,1f
A
Firme
Transición
Compresible
0.08
0.16
0.20
0.09
0.19
0.23
B
Firme
Transición
Compresible
0.14
0.30
0.36
0.16
0.35
0.42
C
Firme
Transición
Compresible
0.36
0.64
0.64
0.42
0.74
0.74
D
Firme
Transición
Compresible
0.50
0.86
0.86
0.58
1
1
Datos tomados de la regionalización sísmica de la República Mexicana
80
3.24.9 EROSIÓN Y SOCAVACIÓN
Se propone determinar los factores de valuación por erosión y socavación ( esf ), a partir de las
características geométricas de la cuenca (largo y ancho), considerando que la forma de ésta
influye en el hidrograma de la corriente, el cual representa el caudal que determina la
magnitud de los problemas de erosión.
También se tuvieron en cuenta las características del sistema de drenaje definidas por su
densidad (sumatoria de la longitud de las corrientes tributarias entre el área total de la
cuenca), considerando que a mayor densidad de drenaje se tendrán mayores caudales en la
corriente. Springall R. (1970).
Finalmente se incluyen las características del terreno evaluadas en función de su capacidad de
infiltración. En los Gráficos Nº 32, Nº 33, Nº 34 se presentan los factores de valuación por
erosión y socavación propuestas.
Gráfico Nº 32: Características de la cuenca; Oliva, 2009
81
Gráfico Nº 33: Densidad de drenaje; Oliva, 2009
Gráfico Nº 34: Infiltración del terreno; Oliva, 2009
82
3.24.10 ACTIVIDAD HUMANA
Se ha demostrado la existencia de una relación entre la ocurrencia de deslizamientos en
algunas laderas y la rapidez de los procesos de urbanización desarrollados en la zona donde
se encuentra.
Los casos más graves se han registrado en áreas geotécnicamente susceptibles y con
desarrollo urbano rápido y desordenado. Suárez J. (1998).
Dado que las acciones del hombre influyen directamente sobre la naturaleza, se propone
evaluar este factor tomando en cuenta los cortes o excavaciones, los rellenos, las sobrecargas
y la deforestación.
Todas estas acciones antrópicas modifican las condiciones y esfuerzos sobre las laderas
introduciendo cambios en su geometría, hidrogeología, incremento de las tensiones,
disminución de sus propiedades mecánicas, etc. Winterkorn H. y Fang Y. (1987).
Se proponen factores de valuación por actividad humana ( ahf ), que toman en cuenta la
presencia de cortes y/o excavaciones, sobrecargas debido a edificaciones y la deforestación
del área en estudio.
Tabla Nº 15: Factores de valuación por actividad humana; Oliva, 2009
Acciones de
la actividad
Factores de valuación por actividad humana ( ahf )
Cortes o
excavaciones
Estabilizados por procesos constructivos eficientes No estabilizados
0 1
Sobrecargas Casas de 1
piso
Casas de 2
pisos
Casas de 3 pisos Casas de 4 pisos
w = 10
KN/m2
w = 20
KN/m2
w = 30 KN/m2 w = 40 KN/m2
83
Acciones de
la actividad
Factores de valuación por actividad humana ( ahf )
ahf (según figura 7.5)
Deforestación Nula Leve Media Alta Total
0% área 25% área 50% área 75% área 100% área
0 0.25 0.50 0.75 1
w = Presión sobre el terreno
Los factores de valuación por concepto de sobrecargas se obtuvieron tomando en cuenta las
cargas medias (los esfuerzos medios) que transmiten las construcciones al terreno de
cimentación y la densidad de la población, ambos con incidencia directa en el
comportamiento y estabilidad de una ladera natural (Cuanalo, 2004).
Gráfico Nº 35: Factores de valuación por sobrecargas; Oliva, 2009
84
3.25 FACTORES PARA EVALUAR EL CÁLCULO DE LA ESTABILIDAD
Los resultados del análisis cuantitativo de estabilidad de un talud o ladera incluyen, en la
mayoría de los casos, el cálculo del factor de seguridad contra el deslizamiento y la ubicación
de la superficie probable de rotura.
Estos datos no son factores propiamente dichos que incidan en la estabilidad de la ladera pero
sugerimos tomarlos en cuenta para obtener los factores de valuación de estabilidad ( ef ), en
función de la profundidad de la superficie de rotura (superficial, somera, profunda y muy
profunda) y del valor del factor de seguridad obtenido en los cálculos.
En la Tabla Nº16 se presentan los factores de valuación de estabilidad.
Tabla Nº 16: Factores de valuación de estabilidad; Oliva, 2009
Características del
análisis de estabilidad
Factor de valuación de estabilidad ( ef )
Superficie de rotura Superficial Somera Profunda Muy
profunda
< 1.5 m 1.5 - 5 m 5 - 12.5 m 12.5 - 20 m
0.25 0.50 0.75 1
Factor de seguridad ( sF ) Inestable Estabilidad crítica Estable
sF < 1 sF : 1 - 1.5 sF > 1.5
1 0.75 0
3.26 INTERVALOS DE INFLUENCIA DE LOS FACTORES DE VALUACIÓN
Recordemos que los factores de valuación propuestos varían entre 0 y 1, el primer valor
representa un impacto mínimo sobre la estabilidad y el segundo, un impacto significativo. Por
tanto, al realizar el análisis de la estabilidad de una ladera utilizando estos factores, es
necesario definir los intervalos y niveles de influencia de los mismos. En la Tabla Nº17 se
85
presentan los intervalos propuestos para los factores de valuación, sus niveles de influencia
sobre la estabilidad de la ladera, así como las consideraciones derivadas de estos.
Tabla Nº 17: Intervalos y nivel de influencia de los factores de valuación; Oliva, 2009
Factor de valuación Nivel de influencia Consideraciones
< 0.5 Bajo No tiene problemas
0.5 - 0.75 Medio Requiere atención
> 0.75 Alto Atención urgente
Los factores de valuación constituyen una valiosa herramienta para el estudio de riesgos
sobre la estabilidad de taludes y laderas, que permite establecer la mayor o menor influencia
de los factores condicionantes y desencadenantes sobre el comportamiento de las mismas, a
la vez que facilita el trabajo de los especialistas.
El uso de dichos factores:
Permite estudiar la influencia, en la estabilidad, de diversos factores que no son
tenidos en cuenta en los métodos de cálculo y programas informáticos existentes
Permite crear mapas de isoriesgos de inestabilidad de taludes y laderas en una
región
Facilita la selección de los procesos constructivos más apropiados para la
estabilización de taludes y laderas inestables así como la toma de decisiones, por las
autoridades competentes, en las zonas de riesgo.
3.27 TIPOS DE ESCOMBROS A DEPOSITARSE
El Tipo de material a depositarse, proviene del movimiento de tierras de la ampliación de la
vía en este sector, y quedará definido por el estudio de suelos.
86
3.28 FORMAS DE COMPACTACIÓN
Para el correcto diseño de una escombrera es necesario conocer la compactación que se debe
dar al suelo o material sobrante del que se va a disponer, es decir conocer su densidad
máxima y porcentaje de humedad óptima que debe tener y en cuantas capas y espesor de las
mismas se colocara el material sobrante a depositarse.
Para ello es necesario realizar un ensayo de compactación para poder determinar estos
factores importantes que debemos conocer antes de realizar el diseño adecuado de la
escombrera, es decir debemos conocer de antemano el espesor de las capas en que se colocara
el material, la energía nece3saria de compactación y la maquinaria adecuada para dicho
proceso.
Se debe conocer los diferentes ensayos de compactación que existen y cuál es el adecuado o
el indicado con el que realizaremos nuestro ensayo para nuestro proyecto.
3.29 COMPACTACIÓN EN LABORATORIO
Los suelos en estado natural, no cumplen las condiciones necesarias para comportarse como
un asiento resistente e impermeable, por ende se ve en la necesidad de apisonarlo hasta que
alcance su máxima densidad.
Dicho procedimiento reduce la cantidad de vacíos que existe en el suelo, con ello se obtiene
una compacidad alta y se elimina las posibilidades de absorción de humedad.
La compactación en campo se lo puede obtener con la ayuda de maquinaria pesada como:
rodillos pata de cabra, rodillo de neumáticos, entre otros.
La compactación en laboratorio, se la debe realizar obligatoriamente para poder determinar la
máxima densidad y humedad óptima que debe tener el suelo en el lugar de trabajo. Para dicho
proceso se utiliza los métodos más conocidos como es:
87
Próctor normal o AASHTO STANDAR: este método consiste en dejar caer un
martillo de 5.5 libras desde una altura de 12pulgadas a un volumen determinado de
suelo.
Próctor o ASSHTO MODIFICADO: este método se lo desarrollo posteriormente con
el fin de alcanzar una mayor energía de compactación, este método utiliza un martillo
más pesado que el anterior, es decir utiliza un martillo de 10 libras y la altura en la
que se lo deja caer es de 18 pulgadas.
3.30 AASHTO ESTÁNDAR
Tabla Nº 18: Mecánica de suelos; Ávila 1999
MATERIAL
CASO 1 CASO 2 CASO 3 CASO 4
Pasa tamiz
Nº4
Pasa tamiz
Nº4
Pasa tamiz
Nº3/4''
Pasa tamiz
Nº3/4''
Molde usado 4'' 6'' 4'' 6''
Nº de capas 3 3 3 3
Nº de golpes por capa 25 56 25 56
Volumen del molde (pies3) 1/30 1/13.33 1/30 1/13.33
Energía de compactación
(libras-pie/pie3)12.375 12.319 12.375 12.319
3.31 AASHTO MODIFICADO
Tabla Nº 19: Mecánica de suelos; Ávila, 1999
MATERIAL
CASO 1 CASO 2 CASO 3 CASO 4
Pasa tamiz
Nº4
Pasa tamiz
Nº4
Pasa tamiz
Nº3/4''
Pasa tamiz
Nº3/4''
Molde usado 4'' 6'' 4'' 6''
Nº de capas 5 5 5 5
88
MATERIAL
CASO 1 CASO 2 CASO 3 CASO 4
Pasa tamiz
Nº4
Pasa tamiz
Nº4
Pasa tamiz
Nº3/4''
Pasa tamiz
Nº3/4''
Nº de golpes por capa 25 56 25 56
Volumen del molde (pies3) 1/30 1/13.33 1/30 1/13.33
Energía de compactación
(libras-pie/pie3)56.246 56.996 56.246 56.996
Para obtener la energía necesaria de compactación se utiliza la siguiente ecuación:
= ℎEcuación Nº 30: Energía de compactación
Dónde:
E = energía de compactación.
n = número de capas.
N = número de golpes por capas.
W = peso del martillo.
h = altura de caída.
V = volumen del molde.
Cuando ya se haya escogido el método a utilizarse para dicho ensayo de compactación se
toma aproximadamente unos 25kg de muestra de suelo, la misma que se la hace secar bajo el
sol. Una vez seca la muestra se la hace pasar por el tamiz correspondiente ¾ o Nº4.
Se mezcla la muestra de los tamices, si la muestra tiene una humedad natural menor o igual al
10% no se debe secar al sol, se procede a pesar los moldes y a determinar su volumen.
Se compacta el suelo dejando caer el martillo libremente y en varios puntos del molde, la
última a compactarse debe sobrepasar en ½’’ la unión del molde.
89
Pesamos el conjunto molde + suelo compactado y tomamos una porción de suelo para
determinar en el horno su humedad, por último se extrae el suelo y se lo mezcla con un
aproximado de 3% de agua el procedimiento se repite por 5 veces más con un incremento del
3% para completar el ensayo.
Ecuaciones utilizadas en la realización del ensayo:
=Ecuación Nº 31: Peso unitario de húmedo del suelo compactado
Dónde:
γ = peso unitario húmedo del suelo compactado.
V = volumen del molde.
= + %Ecuación Nº 32: Peso unitario seco
Dónde:
γd = peso unitario seco.
γ = peso unitario húmedo.
%h = porcentaje de humedad.
90
Gráfico Nº 36: Curva de compactación; Autores, 2016
3.32 MÉTODOS DE COMPACTACIÓN IN SITU
Para la compactación in situ se suele ocupar 4 métodos principales los cuales son:
Compactación estática por presión.
Compactación por impacto.
Compactación por vibración.
Compactación por amasado.
Compactación estática por presión: se emplea una máquina pesada, la cual debido a su peso
se encarga de comprimir el suelo (rodillo estático).
Compactación por impacto: se utiliza una placa apisonadora por golpes (apisonador).
Compactación por vibración: se aplica al suelo vibraciones de alta frecuencia (rodillo
vibratorio).
Compactación por amasado: se aplica al suelo presiones altas las cuales se distribuyen en
áreas más pequeñas que los rodillos liso (rodillo pata de cabra).
91
Cualquiera que sea el método que se vaya a utilizar en el proceso de compactación a
realizarse se deber tomar en cuenta el rendimiento que tiene la maquinaria, además de que sea
la adecuada para alcanzar la densidad máxima y humedad óptima con la que debe ser
compactado el suelo.
3.33 MAQUINARIA DE COMPACTACIÓN.
3.33.1 RODILLO ESTÁTICO
Gráfico N° 37: Rodillo estático; imágenes cat, 2016
Este tipo de maquinaria es capaz de compactar suelos no cohesivos o suelos poco cohesivos.
Rodillo vibratorio de tambor simple.
Proporciona una gran carga lineal estática los cuales son adecuados para materiales no
cohesivos, como suelos arenosos, cascajo, suelos poco cohesivos, grava triturada es adecuado
para la construcción de carreteras, minas aeropuertos y zonas industriales.
92
3.33.2 RODILLO VIBRATORIO DE TAMBOR DOBLE
Gráfico N° 38: Rodillo vibratorio; imágenes cat, 2016
Maquinaria adecuada para la construcción de carreteras, es ideal para comprimir la capa base
de las carreteras.
Apisonador: este tipo de maquinaria es utilizada para áreas confinadas y es muy útil en la
compactación de grava, arcilla cohesiva y suelos granulares, evita asentamientos y
proporciona una base firme, además es utilizada en el parcheo sobre asfalto y en el relleno de
zanjas.
Rodillos pata de cabra: son cilindros metálicos en cuya superficie tiene protuberancias en
forma de troncos piramidales, producen un efecto de amasado, son usados en la
compactación de suelos cohesivos con cierta humedad, con la acción de amasado debido a
sus protuberancias ayuda a romper la estructura del suelo y facilita la recolocación de las
partículas, no se recomienda su uso para suelos granulares es muy utilizado en fondos de
desmonte o cimientos de terraplén.
3.33.3 CONTROL DE COMPACTACIÓN
Se deberá realizar un adecuado control de compactación in situ, puesto que de esto dependerá
que ha futuro no existan complicación con el diseño propuesto del proyecto.
93
3.34 MÉTODOS DE CONTROL DE COMPACTACIÓN
Cono y arena: se aplica en suelos gruesos como en suelos finos se utiliza un cono metálico a
manera de embudo invertido, conectado a un frasco lleno de arena.
La arena a utilizarse debe ser limpia y seca de tal forma que fluya libremente.
Se debe pesar el conjunto frasco + arena y cono, se acopla un plato metálico a la superficie
del suelo, se hace una pequeña excavación del mismo diámetro del hueco del plato metálico y
de 12cm de profundidad.
El suelo extraído debe ser protegido para evitar pérdidas de humedad.
Se deja caer la arena libremente hasta que llene el hueco, nuevamente se vuelve a pesar el
conjunto frasco + cono de arena, dicha diferencia de pesos nos indicara el peso de la arena
que ha llenado el hueco.
Se determina el contenido de humedad del suelo extraído del hueco.
= ℎ + + =Ecuación Nº 33: Volumen total (Métodos de control de compactación)
Dónde:
War = peso de la arena.
γar = peso unitario de la arena.
Vcp = volumen cono + plato
Vo = volumen del hueco =Vt-Vcp.
γ = peso unitario húmedo = peso suelo húmedo/ volumen hueco.
γd = peso unitario seco.
Método volumétrico: sirve únicamente para suelos finos, consiste en un tubo de cristal
graduado y lleno de agua se acopla a un plato metálico hueco, también está provisto de un
94
inyector de caucho y de una membrana de caucho, la cual se acomoda al orificio al dejar
pasar el agua. Se debe determinar el contenido de humedad del suelo extraído.
3.35 PORCENTAJE DE COMPACTACIÓN.
Obtenidos los valores tanto de pesos unitarios secos y humedades se realiza la comparación
de sus valores con el máximo peso unitario y la humedad óptima obtenidas en laboratorio.
Se obtiene una relación entre el peso unitario seco obtenido en campo para el máximo peso
unitario seco obtenido en laboratorio.
La tolerancia aceptable esta entre el 95% - 100%.
95
CAPÍTULO IV
4 ESCOMBRERA
4.1 SELECCIÓN DEL LUGAR Y TIPO DE ESCOMBRERA
4.1.1 SELECCIÓN DEL LUGAR
En la visita de campo realizada para la selección definitiva del lugar para la escombrera, se
determinó que éste posee las características necesarias para abarcar la capacidad del
excedente de movimiento de tierras en este tramo del proyecto de Rectificación de la
Carretera Tufiño – Maldonado, entre las abscisas 0+000 – 2+000.
La misma que se presentan en el siguiente cuadro:
Tabla Nº 20: Lugar destinado para escombrera; Autores, 2016
No Abscisa Área HaVolumen calculado
m3Observaciones
10+000 –
2+000
EstimadaLev.
Topográfico 223773.749Lugar no apto
para cultivo2.0 4.87
El volumen que se presenta en el cuadro, corresponde a un valor calculado en oficina, con
relación al área de la escombrera y la altura que podría tener la misma, hasta llegar y no
sobrepasar el nivel de la vía que son los 3415m.
4.1.2 SELECCIÓN DEL TIPO DE ESCOMBRERA
Se conocen cuatro tipos de escombreras las mismas que están clasificados según su secuencia
constructiva:
Vertido libre
96
Vertido por fases adosadas
Dique de retención en pie
Fases ascendentes superpuestas
Gráfico Nº 379: Tipo de escombrera, Textos científicos, 2006
4.1.2.1 VERTIDO LIBRE
Solo es aconsejable en escombreras de pequeñas dimensiones y cuando no exista riesgo de
rodadura de rocas aguas abajo.
Se caracteriza por presentar en cada momento un talud que coincide con el ángulo de reposo
de los estériles y una segregación por tamaños muy acusada.
De los cuatro tipos es el más desfavorable geotécnicamente, aunque ha sido el más utilizado
hasta épocas recientes.
4.1.2.2 VERTIDO POR FASES ADOSADAS
Proporcionan unos factores de seguridad mayores, pues se consiguen unos taludes medios
finales más bajos. La altura total puede llegar a suponer una limitación por consideraciones
prácticas de acceso a los niveles inferiores.
97
4.1.2.3 DIQUE DE RETENCIÓN EN PIE
Se aplica cuando los estériles que se van a verter no son homogéneos y presentan diferentes
litologías y características geotécnicas, puede ser conveniente el levantamiento de un dique
de pie con los materiales más gruesos y resistentes, de manera que actúen de muro de
contención del resto de los estériles depositados.
Esta secuencia constructiva es la que se suele seguir en aquella explotaciones donde se
extraen grandes cantidades de materiales arcillosos y/o finos, cuya deposición exigiría de otro
modo grandes extensiones de terreno y presentarían un elevado riesgo de corrimiento, o
cuando las condiciones de la ase de apoyo no son buenas.
4.1.2.4 FASES ASCENDENTES SUPERPUESTAS
Aporta una mayor estabilidad, por cuanto se disminuyen los taludes finales y se consigue una
mayor compactación de los materiales.
El procedimiento de vertido determina en gran medida el método de construcción ó de
desarrollo de la escombrera. Comúnmente, se reconocen dos métodos de vertido: a) por
tongadas y, b) por basculamiento final.
En explotaciones en donde la topografía es suave, se aconseja el método de basculamiento
final, al aprovechar el tráfico de los camiones para lograr una mejor compactación de los
materiales y, así, conferirle una mayor estabilidad al botadero.
No obstante, los vertederos construidos por este método son más susceptibles a la erosión por
las aguas de escorrentía, a pesar de mantener taludes inferiores, pues las superficies son
largas e interrumpidas, sin bermas o terrazas intermedias, y los taludes no pueden protegerse
con vegetación.
Del análisis para la ubicación de la escombrera y selección del tipo de escombrera, se tomó la
decisión de realizar una escombrera de vertido libre, ya que cumplimos con los requisitos
solicitados para el uso de este tipo de escombrera.
98
4.2 FACTORES PARA EL DISEÑO DE LA ESCOMBRERA DEL SITIO DE
DEPÓSITO
4.2.1 SUELO EN DONDE SE DEPOSITARÁ LA ESCOMBRERA
Para determinar las propiedades físicas del suelo existente en el lugar donde se ubicará la
escombrera, se realizó un ensayo de resistividad eléctrica, y se obtuvieron los siguientes
resultados.
4.2.2 DESCRIPCIÓN LITOLÓGICA
El área escogida como escombrera, en superficie presenta materiales piroclásticos tipo ceniza
volcánica negruzca de baja compacidad y hacia abajo depósitos glaciares representados por
una mezcla heterogénea de fragmentos de roca angulosa a subangulosa con finos limosos, de
mediana a alta compacidad.
4.2.3 INTERPRETACIÓN GEOFÍSICA
Analizando los resultados en forma generalizada para el área de escombrera; hemos obtenido
los siguientes datos:
Tabla Nº 21: Tipo de material en el lugar de depósito; Estudio Geológico – Geotécnico,2012
CAPA
VELOCIDAD
SÍSMICA (m/s)
ESPESORES
(m)Tipo de material estimado
1 360 0.52 – 3.62Ceniza volcánica poco
compacta
2 1585 desconocidoDepósitos glaciares,
compactos
99
4.2.4 PARÁMETROS FÍSICO-MECÁNICOS
En base a los datos obtenidos de la sísmica, se puede correlacionar y obtener los siguientes
parámetros:
Tabla Nº 22: Parámetros físico – mecánico escombrera; Estudio Geológico –Geotécnico, 2012
CAPA
VELOCIDAD SÍSMICA(m/s) ESPESORES
(m)
PARÁMETROS FÍSICO-MECÁNICOS
Vp Vs c(Kg/cm²)
1 360 235 0.52 – 3.62 1.79 40 1.43
2 1585 660 desconocido 0.48 25 2.1
Gráfico N° 40: Lugar de la escombrera; Autores, 2016
100
4.2.5 SUELO A DEPOSITARSE EN LA ESCOMBRERA
Las unidades geológicas existentes a lo largo del proyecto están en relación con los resultados
de las propiedades físico – mecánicas de los suelos y/o materiales muestreados. De acuerdo a
la zonificación realizada por la geología aplicada al proyecto y conforme a los resultados de
los ensayos de laboratorio, se puede distinguir que existe una homogeneidad en los suelos
encontrados en el tramo Km. 0+000 hasta Km. 32+530 de la mencionada zonificación. Es así,
que en este tramo el proyecto cruza por las siguientes formaciones geológicas: Depósitos
piroplásticos (Qpr), Fluvioglaciares (fp), Volcánicos Chiles (VCh), Yanacocha (Vy),
Depósitos Coluviales (Qc).
4.3 ENSAYOS DE LABORATORIO
4.3.1 HUMEDAD
Esta propiedad física del suelo es de gran utilidad en la construcción civil y se obtiene de una
manera sencilla, pues el comportamiento y la resistencia de los suelos en la construcción
están regidos, por la cantidad de agua que contienen. El contenido de humedad de un suelo es
la relación del cociente del peso de las partículas sólidas y el peso del agua que guarda, esto
se expresa en términos de porcentaje.
4.3.2 LÍMITES DE ATTERBERG
Los límites de Atterberg son ensayos de laboratorio normalizados que permiten obtener los
límites del rango de humedad dentro del cual el suelo se mantiene en estado plástico.
Con ellos, es posible clasificar el suelo en la Clasificación Unificada de Suelos (Unified
SoilClassification System, USCS).
Fueron originalmente ideados por un sueco de nombre Atterberg especialista en agronomía y
posteriormente redefinidos por Casagrande para fines de mecánica de suelos de la manera
que hoy se conocen.
101
Para obtener estos límites se requiere manipular la muestra de suelo destruyendo su estructura
original y por ello es que una descripción del suelo en sus condiciones naturales es
absolutamente necesaria y complementaria.
Para realizar los límites de Atterberg se trabaja con todo el material menor que la malla #40
(0.42 mm). Esto quiere decir que no solo se trabaja con la parte fina del suelo (< malla #200),
sino que se incluye igualmente la fracción de arena fina.
a) Contenido de humedad (w): Razón entre peso del agua y peso del suelo seco de una
muestra. Se expresa en porcentaje:
100*Ws
Www
Ecuación Nº 34: Contenido de humedad
Dónde:
Ww: peso agua
Ws: peso suelo seco
b) Límite Líquido (wL ó LL): contenido de humedad del suelo en el límite entre el
estado semi-líquido y plástico.
c) Limite Plástico (wp ó LP): es el contenido de humedad del suelo en el límite entre los
estados semi-sólido y plástico.
d) Indice de Plasticidad (IP): es la diferencia entre los límites líquido y plástico, es decir,
el rango de humedad dentro del cual el suelo se mantiene plástico:
IP = LL – LP
Ecuación Nº 35: Índice de plasticidad
102
4.3.3 GRANULOMETRÍA
Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra
de suelo. Así es posible también su clasificación mediante sistemas como AASHTO o USCS.
El ensayo es importante ya que gran parte de los criterios de aceptación de suelos para ser
utilizados en bases o subbases de carreteras, presas de tierra o diques, drenajes, etc., depende
este análisis.
Para obtener la distribución de tamaños, se emplea tamices normalizados y numerados,
dispuestos en orden decreciente.
Para suelos con tamaños de partículas mayores a 0.074 mm (74 micrones) se utiliza el
método de análisis mecánico mediante tamices de abertura y numeración indicada en la tabla
Nº23 para suelos de tamaño inferior se utiliza el método del hidrómetro, basado en la ley de
Stokes.
Tabla Nº 23: Tamices; Autores, 2016
Tamiz(ASTM)
Abertura real(mm)
Tipo de Suelo
3" 76.12
GRAVA
2" 50.801 1/2" 38.10
1" 25.403/4" 19.053/8" 9.52
N° 4 4.76 ARENAGRUESA
N° 10 2.00ARENA
MEDIAN° 20 0.84N° 40 0.42N° 60 0.25
ARENA FINAN° 140 0.105N° 200 0.074
103
4.3.4 ANÁLISIS DE RESULTADOS
Con los resultados obtenidos de los respectivos ensayos podemos determinar que tenemos los
siguientes tipos de suelo dentro del proyecto.
Para este proyecto, el estudio de suelos de la vía incluyó, tanto en los trabajos de campo
como de oficina, la consideración de la existencia de la capa granular de mejoramiento de
subrasante, la misma que fue debidamente identificada en cuanto a espesores y tipos de
materiales en los trabajos de muestreo.
Tabla Nº 24: Estudio de suelos en la vía; Estudio Geológico – Geotécnico, 2012
ABS.
GRANULOMETRIA( % que pasa ) L.L. I.P. CLASIFIC. I.G CLASIFIC. HUMEDAD HUMEDAD DENSIDAD
4 10 40 200 AASHTO SUCS NATURAL OPTIMA MAXIMA
0+495 100 98 84 84 10 A-7-5 12 MH 83 54 1.056
0+495 100 98 95 75 97 28 A-7-5 19 MH 99
0+495 100 99 87 87 15 A-7-5 14 MH 97
1+487 100 97 95 46 - NP A-6 2 SC 48 26 1.368
1+487 100 97 71 69 22 A-7-5 16 MH 41
1+487 100 99 91 74 26 A-7-5 18 MH 38
2+655 74 64 47 32 - NP A-2-6 0 SC 24 20 1.671
2+655 97 86 72 59 38 4 A-4 5 ML 382+655 83 71 55 31 - NP A-2-6 0 SC 18
4.3.5 TIPO DE MATERIAL A DEPOSITARSE
El tipo de material a depositarse, proviene del movimiento de tierras de la ampliación de la
vía en este sector, de los estudios realizados podemos resumir las propiedades de los mismos.
Son suelos limosos y arcillosos de mediana a altamente plásticos y con una compresibilidad
de media a alta. Con menor frecuencia se presentan suelos areno – limosos y areno –
arcillosos de baja compresibilidad, no plásticos a ligeramente plásticos. También están
estratos limosos ligeramente compresibles y plásticos. En menor porcentaje están los suelos
gravo – limosos y gravo – arcillosos de alta capacidad de soporte. (Estudio Geológico-
Geotécnico Carretera Tufiño Maldonado, 2011)
104
4.4 GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA
4.4.1 GEOLOGÍA
4.4.1.1 GENERALIDADES
Es necesario conocer el comportamiento Geológico-Geotécnico de los suelos en donde se
implantará el proyecto, los condicionamientos más importantes que se encuentran en el lugar
son la presencia de fallas activas, alteraciones del equilibrio geológico, la presencia de capas
potentes de rocas que están asociadas directamente con las facilidades o dificultades
constructivas, con el costo de construcción del proyecto y con el nivel de servicio futuro.
En el norte del país está la formación Pisayambo, que consiste de lavas y piroclasticios, con
una composición andesita basáltica y andesita. Esta formación tiene una distribución muy
amplia, que tiene su límite norte en el centro de Colombia (parque Los Nevados, Manizales).
En varias partes la formación Pisayambo está cubierta por depósitos de la tercera fase del
volcanismo, que ocurrió en el Pleistoceno y Holoceno (Cuaternario). (Hofstede, Lips,
Jongsma, 1998)
El arco volcánico en los Andes Septentrionales está constituido por estratovolcanes activos o
apagados del Cuaternario situado sobre terrenos andesíticos y riolíticos del Plioceno (Hall y
Beate, 1991).
El área de estudio se ubica en los depósitos volcánicos de la Formación Pisayambo (MPI P)
que corresponde al Plioceno Temprano.
Según los mismos autores, esta formación es una secuencia gruesa de lavas y materiales
piroclásticos, que ha devenido en una composición de andesita basáltica y andesita de
piroxenos. Específicamente en el Carchi, se encuentran depósitos de andesitas pirxénicas en
la Cordillera Occidental y en la Cordillera Real existe una composición de andesitas, dacitas
y riolitas (Hall y Beate 1991).
105
Realizando una correspondencia de la información bibliográfica, con la obtenida en la etapa
de reconocimiento en campo, se observa que las formaciones rocosas ubicadas desde Tufiño
son de tipo volcánico. Por lo tanto hay manantiales de azufre, junto con lagunas cuyo color
verde es causado, indudablemente, por el azufre puro que, en bloques considerables, reposa
en el fondo del lago (Baptiste 1892). (Estudio Geológico – Geotécnico, 2012)
4.4.2 GEOMORFOLOGÍA
4.4.2.1 GENERALIDADES
La configuración del relieve actual del área de estudio se debe a la acción de movimientos
orogénicos expuestos por las distintas estructuras entre la principal se encuentra la cordillera
que construyó el edificio del volcán Chiles el que tiene una altura de 4735 msnm y
posteriormente al Cerro Negro con 4462 msnm.
4.4.2.2 UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS
Se considera que el principal rasgo de la geomorfología del Ecuador está determinado por la
existencia de las dos cordilleras de los Andes que atraviesan al país de norte a sur, dando
origen a la presencia de grandes unidades geomorfológicas como la Costa, la Sierra y la
Región Amazónica, con características propias que le dan identidad.
4.5 METODOLOGÍA UTILIZADA
El presente diseño fue realizado basándose en las siguientes investigaciones:
Recopilación de datos
Análisis de la documentación disponible, tanto topográfica como de geología y
geotecnia
Visita de campo
4.6 DISEÑO DE LA ESCOMBRERA
Suelo con un ángulo de fricción > 0
106
Método Sueco: Fellenius o Método de las Dovelas
Datos:
Cohesión c 0,160 Kg/cm2
Angulo de
Fricción Φ 10,000 ( ° )
Volumen V 198755,483 m3
Altura h 10,000 m
Ángulo a 41 °
p = 497,956 T/m
= ℎ2= 10 ∗ 1,62 41
107
Fuerza de Volcamiento: Σp Sen a
Fuerza Estabilizadora: Σ(c*l+p*Cos a*Tg Φ
Factor de Seguridad:
Longitudes
Factor de
Seguridad
L1 3,22
→
Fs 1 = 4,029
L2 1,48 Fs 2 = 4,033
L3 1,15 Fs 3 = 4,033
L4 0,98 Fs 4 = 4,034
L5 0,88 Fs 5 = 4,034
L6 0,82 Fs 6 = 4,034
L7 0,75 Fs 7 = 4,034
L8 0,71 Fs 8 = 4,034
L9 0,67 Fs 9 = 4,034
= ∑( ∗ + ∗ ∗ ∅)∑ ∗
108
Longitudes
Factor de
Seguridad
L10 0,65 Fs 10 = 4,034
L11 0,63 Fs 11 = 4,034
L12 0,61 Fs 12 = 4,034
L13 0,59 Fs 13 = 4,034
L14 0,58 Fs 14 = 4,035
L15 0,57 Fs 15 = 4,035
L16 0,56 Fs 16 = 4,035
L17 0,55 Fs17 = 4,035
L18 0,55 Fs 18 = 4,035
L19 0,54 Fs 19 = 4,035
L20 0,54 Fs 20 = 4,035
L21 0,54 Fs 21 = 4,035
L22 0,54 Fs 22 = 4,035
L23 0,54 fs 23 = 4,035
L24 0,55 Fs 24 = 4,035
L25 0,55 Fs 25 = 4,035
L26 0,55 Fs 26 = 4,035
L27 0,56 Fs 27 = 4,035
L28 0,56 Fs 28 = 4,035
L29 0,57 Fs 29 = 4,035
L30 0,59 Fs 30 = 4,034
4.6.1 GEOLOGÍA DEL TIPO DE MATERIAL POR DEPOSITAR
Del Estudio Geológico-Geotécnico de Rectificación de la Carretera Tufiño – Maldonado se
puede describir rápidamente en el siguiente cuadro los diferentes tipos de material a ser
depositados:
109
Tabla Nº 25: Material presente en las abscisas del estudio; Estudio Geológico –Geotécnico, 2012
Abscisas Unidad Geológica Tipo de Material
0+000 - 0+540
Depósitos
piroclásticos
Qpr
Cenizas volcánicas, amarillentas,
grano fino a medio,
medianamente compactadas
0+540-2+000 Fluvioglaciares fg
Depósitos de fragmentos de roca
entremezclados con materiales de
menor tamaño y finos limosos; el
conjunto se encuentra poco
compactado
Este es el tipo de material a depositarse en la escombrera escogida para este tramo de la vía.
4.6.2 CAPACIDAD DEL RELLENO
El relleno tendrá una cota máxima de 3415 y estará conformado según la disposición
indicada.
A fin de lograr una adecuada compactación deberá realizarse por lo menos cuatro pasadas de
tractor de orugas y en las capas anteriores a la superficie definitiva por lo menos 10 pasadas.
(NEVI-12 2013).
Se implementará una vía de acceso temporal que servirá para los trabajos en la conformación
de la escombrera, hasta el cierre de ésta.
4.6.3 CONFORMACIÓN DE LAS PLATAFORMAS.
Conforme a nuestro diseño planificado y de acuerdo al volumen del movimiento de tierras se
plantea la conformación de una sola plataforma.
110
4.6.4 APLICACIÓN DE MECANISMOS DE COMPACTACIÓN
El ensayo de laboratorio se realizó con un suelo de características semejantes al suelo por el
que será conformado la escombrera, a éste se lo registra en un sistema de coordenadas con el
fin de obtener la curva de compactación, es así como colocamos en el eje de las abscisas al
porcentaje de humedades obtenidas en los cinco casos y en el eje de las ordenadas la densidad
seca que se obtuvo en el ensayo.
La humedad óptima y máxima densidad de compactación corresponde al punto más alto de la
curva de compactación.
111
Tabla Nº 26: Datos de Ensayo de Compactación; Autores, 2016
PROYECTO: Diseño de la escombrera Tufiño - Maldonado
OBRA Relleno de escombros
LOCALIZACIÓN Tufiño - Maldonado
PERFORACIÓN Nº P1 PROFUNDIDAD
MUESTRA T1 FECHA 01 de Junio del 2016
INEN COMPACTACIÓN ASTM D1557
NORMA MÉTODO MASA DEL MARTILLO φDEL MOLDE Nº DE CAPAS GOLPES/CAPAS
g Lb 5 25
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
MASA INICIALSECA
HUMEDADINICIAL
MASA INICIALHÚMEDA
MASA DE LABANDEJA
MASA DE LA BANDEJA+SUELOHÚMEDO
g g 2000 g g 2108 g
PRUEBA Nº 1 2 3 4 5
Cambio contenido de agua % 0 2 4 6
Cambio contenido de agua cm3 0 40 80 120
COMPACTACIÓNMasa molde + suelo hum g 5620 5670 5700 5680
Masa de molde g 4190 4190 4190 4190
Masa suelo húmedo g 1430 1480 1510 1490
Volúmen del molde cm3 942 942 942 942
Densidad húmeda g/cm3 1.518 1.571 1.603 1.582
Densidad seca g/cm3 1.030 1.051 1.058 1.031
CONTENIDO DE AGUARecipiente Nº 131 347 340 548 193 198 802 16
Masa del recipiente g 7.70 7.75 7.82 8.56 7.60 7.65 8.37 7.91
Masa recpt.+suelo húmedo g 48.10 48.12 50.08 50.10 51.10 51.10 49.57 49.57
Masa recpt.+suelo seco g 35.10 33.15 36.10 36.34 36.30 36.35 35.20 35.07
Contenido de agua % 47.45 47.34 49.43 49.53 51.57 51.39 53.56 53.39
Contenido de agua promedio % 47.4 49.48 51.48 53.48
DENSIDAD SECA MÁXIMA
δdmáx
1.06
g/cm3
CONTENIDO DE AGUAÓPTIMO
Wo
51.4%
OBSERVACIONES
NORMA MÉTODO
g
MASA INICIALSECA
HUMEDADINICIAL
g g
131 347 340 548 193 198 802 167.70 7.75 7.82 8.56 7.60 7.65 8.37 7.91
48.10 48.12 50.08 50.10 51.10 51.10 49.57 49.5735.10 33.15 36.10 36.34 36.30 36.35 35.20 35.0747.45 47.34 49.43 49.53 51.57 51.39 53.56 53.39
ASTM D1557
PROYECTO:OBRA
LOCALIZACIÓNPERFORACIÓN Nº
MIESTRA
Contenido de agua %Contenido de agua promedio % 47.4
2000 g
Densidad seca g/cm3
Recipiente NºMasa del recipiente g
Masa recpt.+suelo húmedo gMasa recpt.+suelo seco g
1.030CONTENIDO DE AGUA
Masa molde + suelo hum gMasa de molde g
Masa suelo húmedo gVolúmen del molde cm3Densidad húmeda g/cm3
1430942
1.518
1480
PRUEBA NºCambio contenido de agua %
Cambio contenido de agua cm3
9421.5711.051 1.058
1.603942
4 500
56204190
240
56704190
1 2 3
1.031
151041905700
804 6
120
568041901490
MASA DE LA BANDEJA+SUELOHÚMEDO
2108 g
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
φDEL MOLDE Nº DE CAPAS
5
GOLPES/CAPAS
25
MASA DEL MARTILLO
Lb
MASA INICIALHÚMEDA
MASA DE LA BANDEJA
INEN
g
FECHAPROFUNDIDAD
Wo
CONTENIDO DE AGUAÓPTIMO
OBSERVACIONES
g/cm31.06
COMPACTACIÓN
49.48 51.48 53.48DENSIDAD SECA
MÁXIMAδdmáx
%51.4
COMPACTACIÓN
9421.582
1.025
1.030
1.035
1.040
1.045
1.050
1.055
1.060
47 48 49 50 51 52 53 54
DEN
SID
AD S
ECA
g/cm
3
CONTENIDO DE AGUA %
CURVA DE COMPACTACIÓN
112
Se utilizará equipo mecánico como: rodillo vibratorio o tractor pesado, los mismos que nos
servirán para la correcta compactación del material a depositarse.
Compactación por vibración: Este tipo de maquinaria de construcción son equipos que
combinan la presión que origina el peso del equipo con un efecto vibratorio.
La compactación por vibración es la más utilizada en la actualidad para la mayoría de las
aplicaciones. Se basa en utilizar una masa excéntrica que gira dentro de un rodillo liso, dicha
masa produce una fuerza centrífuga que se suma o se resta al peso de la máquina.
Se fabrican equipos, tanto remolcados como autopropulsados, de los tipos rodillo liso, rodillo
pata de cabra, y rodillo neumático.
De ser necesario se realizar entibados, tablestacas, puntales o algún otro tipo de protección
temporal que se encargará de garantizar la seguridad por posibles deslizamientos o
derrumbes. El material a depositarse deberá ser colocado por capas y nivelado de acuerdo al
progreso de la obra.
4.6.5 TRANSPORTE DEL MATERIAL A LA ESCOMBRERA
Es importante conocer el rendimiento de las máquinas que se van a utilizar en el transporte,
carga y descarga y disposición final de los escombros.
Durante el proceso de mejoramiento vial de la carretera Tufiño – Maldonado se va a generar
un volumen de movimiento de tierras equivalente a 198,755.483 m3, el mismo del que se
deberá disponer de la mejor manera para la conformación de la escombrera.
El transporte de dicho material generado se realizara mediante la ayuda de una cargadora o
excavadora, la misma que permitirá la carga del material a una volqueta que deberá
transportar dicho material hacia el lugar donde se conformara la escombrera.
Se determinó que la distancia de acarreo, para poder establecer el pago es de 2.5km hasta el
lugar del proyecto con un valor a pagar de cuatro dólares por cada viaje que se realice.
113
4.7 MAQUINARIA A UTILIZARSE
Para el trabajo a realizarse se utilizara el siguiente equipo de trabajo:
Tractor: servirá para el tendido del material en el lugar del proyecto.
Tanquero: humedecerá el material para lograr la correcta compactación.
Rodillo: cumple la función de compactar el material.
Volqueta: transportara el material hacia el lugar donde se ubicara la escombrera.
4.8 RENDIMIENTO
El rendimiento es el número de unidades de trabajo que realiza una máquina para una unidad
de tiempo (una hora).
= /ℎEcuación Nº 36: Rendimiento de maquinaria
Para conocer el rendimiento es necesario considerar los factores como:
Tiempo de ciclo.
Factor de eficiencia.
= ∗ ºℎ ∗Ecuación Nº 37: Rendimiento
4.8.1 TIEMPO DE CICLO
Tiempo que invierte una maquina en realizar un trabajo completo (ida y vuelta), se compone
de tiempo fijo y tiempo variable.
Tiempo fijo: es el tiempo de operaciones, no incluye acarreo y retorno.
Tiempo variable: es el que requiere para el acarreo, considera la distancia de desalojo
y la velocidad de la maquinaria.
114
º /ℎ = 60′Ecuación Nº 38: #º de ciclos
4.8.2 FACTORES DE EFICIENCIA
Depende del elemento humano; es decir experiencia, dedicación, habilidad que tenga el
operador, a su vez depende también de las condiciones de trabajo.
ó = ó ó ∗Ecuación Nº 39: Producción efectiva
Tabla Nº 27: Factores de eficiencia de maquinaria; Autores, 2016
TIPO DE MAQUINARIA FACTORES DE EFICIENCIA
Sobre neumáticos y equipos
estacionarios 0.75
Sobre carriles 0.83
4.8.2.1 VOLQUETA
La distancia de acarreo será de 2.5km y una velocidad constante (teórica) de 25km/h.
( ) = 6 1.50 = 9( ) = 4
= = 2.5 ∗ 225 /ℎ = 0.20 ℎ = 12= 25
115
º /ℎ = 60′º ℎ = 6025 = 2.40
Si los equipos de construcción trabajan en conjunto se debe determinar un nuevo
rendimiento, por lo que es necesario redefinir el concepto de tiempo de ciclo: tiempo
necesario en el que el grupo de máquinas invierte para realizar un trabajo completo (ida y
vuelta).
Para nuestro caso:
4.9 EXCAVADORA:
= ∗ ºℎ ∗Ecuación Nº 40: Rendimiento de excavadora
= 1.5 ∗ 40 ∗ 0.83 = 49.8 /ℎ4.10 VOLQUETA:
= ∗ ºℎ ∗Ecuación Nº 41: Rendimiento de volqueta
= 8 ∗ 1.58 ∗ 0.75 = 9.48 /ℎ
116
Se necesitara de 5 volquetas para poder transportar el material producido de 50m3 en una
hora y que el material no se acumule.
= 550 3/ℎ = 0. .10ℎ/ 3Relleno
4.11 TRACTOR:
= ∗ ºℎ ∗Ecuación Nº 42: Rendimiento Tractor
= 5.1 ∗ 10 ∗ 0.83 = 42.33 /ℎ4.12 RODILLO:
= ∗ ∗ ∗ ∗ 104Ecuación Nº 43: Rendimiento rodillo
= 1.80 ∗ 4.5 ∗ 50 ∗ 0.70 ∗ 108= 354.37 /ℎ
A = Ancho (tamaño del equipo).
V = Velocidad de operación (km/h).
E = Espesor de capa (cm).
C = Constante 0.70
117
N = Número de pasadas para lograr la compactación.
Para capas de 15cm de espesor.
4.13 TANQUERO:
= ∗ ºℎ ∗Ecuación Nº 44: Tanquero
= 200 ∗ 6 ∗ 0.75 = 900 /ℎSe necesitara aproximadamente 10min de trabajo del rodillo, 10min del tanquero.
4.14 COMPACTACIÓN
El material excedente de la obra que es trasladado y depositado en los sitios, será tendido y
nivelado en capas según progrese la construcción.
Las plataformas deberán realizarse por capas de espesores de 50cm como señala el NEVI-12
2013, el tendido del material se realizara mediante la ayuda de un tractor, se debe apretar el
material (no compactarlo) esto se realizara solo para que el material quede lo suficientemente
estable para que pueda pasar el tanquero para poder regar el agua necesaria.
Una vez realizado este proceso y luego de haber esperado un tiempo prudencial para que el
agua penetre el espesor del material se procederá con el proceso de compactación del
material, mediante la ayuda de un rodillo el mismo que deberá pasar ocho veces para dicho
trabajo.
Se deberá stockear el material en lugares adyacentes al lugar de conformación de la
plataforma, dicho material deberá ser tendido para proceder a la conformación de las
plataformas de la escombrera.
118
A fin de lograr una adecuada compactación deberá realizarse por lo menos cuatro pasadas de
tractor de orugas y en las capas anteriores a la superficie definitiva por lo menos 10 pasadas.
(NEVI 12 2013)
4.15 ESTABILIZACIÓN DE TALUDES
La estabilización para un correcto desarrollo del presente trabajo se basa en estabilizar
provisionalmente la mesa de la vía que será ampliada, para evitar el daño en la misma,
mientras se producen los trabajos de relleno en el lugar de la escombrera.
Para realizar la estabilización en la mesa de la vía debemos realizar el ensayo de Corte
Triaxial que nos permite conocer el ángulo de fricción y la fricción del suelo en el que vamos
a realizar la estabilización.
119
Tabla Nº 28: Ensayo de Corte Directo; Autores, 2016
REGISTRO DE DATOS DEL ENSAYO
PROBETA No. 1 2 3 4Constante de anillo de prueba 0.8822 0.8944 0.8944
Presión de Confinam. (Kg/cm2 ) 0.70 1.40 2.10
ANILLO LC - 9 Deform. Area ANILLO CARGA Esfuerzo ANILLO CARGA Esfuerzo ANILLO CARGA Esfuerzo ANILLO CARGA EsfuerzoUnitaria Corregid. LC - 2 Desviad. LC - 2 Desviad. LC - 2 Desviad. LC - 2 Desviad.
10-3 pulg mm cm2 10-4 pulg Kg Kg/cm2 10-4 pulg Kg Kg/cm2 10-4 pulg Kg Kg/cm2 10-4 pulg Kg Kg/cm2
0 0.00 0.00 38.48 0 0.00 0.00 0 0.00 0.00 0 0.00 0.00 0 0.00 0.0010 0.03 0.18 38.55 6 5.29 0.14 8 7.06 0.18 18 15.88 0.41 0 0.00 0.0020 0.05 0.36 38.62 10 8.82 0.23 15 13.23 0.34 23 20.29 0.53 0 0.00 0.0030 0.08 0.54 38.70 13 11.47 0.30 20 17.64 0.46 29 25.58 0.66 0 0.00 0.0040 0.10 0.73 38.77 15 13.23 0.34 22 19.41 0.50 33 29.11 0.75 0 0.00 0.0050 0.13 0.91 38.84 18 15.88 0.41 25 22.06 0.57 37 32.64 0.84 0 0.00 0.0060 0.15 1.09 38.91 20 17.64 0.45 28 24.70 0.63 41 36.17 0.93 0 0.00 0.0070 0.18 1.27 38.98 21 18.53 0.48 30 26.47 0.68 44 38.82 1.00 0 0.00 0.0080 0.20 1.45 39.05 22 19.41 0.50 32 28.23 0.72 46 40.58 1.04 0 0.00 0.0090 0.23 1.63 39.12 23 20.29 0.52 34 29.99 0.77 48 42.35 1.08 0 0.00 0.00
100 0.25 1.81 39.20 23.8 21.00 0.54 35 30.88 0.79 50 44.11 1.13 0 0.00 0.00125 0.32 2.27 39.38 26 22.94 0.58 39 34.41 0.87 52 45.87 1.16 0 0.00 0.00150 0.38 2.72 39.56 27.7 24.44 0.62 41 36.17 0.91 54 47.64 1.20 0 0.00 0.00175 0.44 3.18 39.75 29 25.58 0.64 43 37.93 0.95 56 49.40 1.24 0 0.00 0.00200 0.51 3.63 39.93 30 26.47 0.66 44 38.82 0.97 58 51.17 1.28 0 0.00 0.00250 0.64 4.54 40.31 31 27.35 0.68 45.3 39.96 0.99 60 52.93 1.31 0 0.00 0.00300 0.76 5.44 40.70 32 28.23 0.69 47 41.46 1.02 62.5 55.14 1.35 0 0.00 0.00350 0.89 6.35 41.09 33.4 29.47 0.72 48 42.35 1.03 63.6 56.11 1.37 0 0.00 0.00400 1.02 7.26 41.50 34 29.99 0.72 49.6 43.76 1.05 65.3 57.61 1.39 0 0.00 0.00450 1.14 8.16 41.91 34.6 30.52 0.73 51 44.99 1.07 66 58.23 1.39 0 0.00 0.00500 1.27 9.07 42.32 35 30.88 0.73 52 45.87 1.08 67.3 59.37 1.40 0 0.00 0.00550 1.40 9.98 42.75 35.5 31.32 0.73 53.6 47.29 1.11 68.5 60.43 1.41 0 0.00 0.00600 1.52 10.89 43.19 36.2 31.94 0.74 54.2 47.82 1.11 69.6 61.40 1.42 0 0.00 0.00650 1.65 11.79 43.63 36.6 32.29 0.74 54 47.64 1.09 70 61.75 1.42 0 0.00 0.00
120
REGISTRO DE DATOS DEL ENSAYO
PROBETA No. 1 2 3 4Constante de anillo de prueba 0.8822 0.8944 0.8944
Presión de Confinam. (Kg/cm2 ) 0.70 1.40 2.10
ANILLO LC - 9 Deform. Area ANILLO CARGA Esfuerzo ANILLO CARGA Esfuerzo ANILLO CARGA Esfuerzo ANILLO CARGA EsfuerzoUnitaria Corregid. LC - 2 Desviad. LC - 2 Desviad. LC - 2 Desviad. LC - 2 Desviad.
10-3 pulg mm cm2 10-4 pulg Kg Kg/cm2 10-4 pulg Kg Kg/cm2 10-4 pulg Kg Kg/cm2 10-4 pulg Kg Kg/cm2
700 1.78 12.70 44.08 37 32.64 0.74 55 48.52 1.10 72 63.52 1.44 0 0.00 0.00
RESULTADOS ESF. DESVIADOR (Kg/cm2) 0.74 1.11 1.44ESF. PRINCIPAL (Kg/cm2) 1.44 2.51 3.54 0.00
Tabla Nº 29: Datos Generales de las Probetas; Autores, 2016
DATOS GENERALES DE LAS PROBETAS
PROBETA No. 1 2 3DIMENSIONES
DIAMETRO (cm) 7.00 7.00 7.00ALTURA (cm) 14.00 14.00 14.00
AREA (cm2) 38.48 38.48 38.48
VOLUMEN (cm3) 538.78 538.78 538.78
PESO ( g ) 708.00 710.00 711.50CONTENIDO DE AGUA
No. Recipiente 101 101 312 312 125 125Masa del Recip. ( g ) 79.00 79.00 64.50 64.50 65.00 65.00Masa Humeda ( g ) 370.00 370.00 376.00 376.00 378.00 378.00Masa Seca ( g ) 249.00 249.00 246.00 246.00 247.00 247.00Contenido de agua ( % ) 71.18 71.18 71.63 71.63 71.98 71.98
w (Promedio) ( % ) 71.18 71.63 71.98
121
DATOS GENERALES DE LAS PROBETAS
PROBETA No. 1 2 3PESOS UNITARIOS
Peso Húmedo (g/cm3) 1.31 1.32 1.32
Peso Seco (g/cm3) 0.77 0.77 0.77
Peso de sólidos (g/cm3) 2.52 2.52 2.52
Saturación ( % ) 78.58 79.10 79.49
Relac. De vacíos 2.28 2.28 2.28
122
Gráfico N° 41: Corte Triaxial Probeta 1; Autores, 2016
Gráfico Nº 382: Corte Triaxial Probeta 2; Autores, 2016
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00
ES
FU
ER
ZO
DE
SV
IAD
OR
(K
g/c
m2)
DEFORMACION UNITARIA (%)
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
ES
FU
ER
ZO
DE
SV
IAD
OR
(K
g/c
m2)
DEFORMACION UNITARIA (%)
PROBETA No. 1Esfuerzo Principal :
1.44 Kg/cm2
Esf. Desviad. de falla
0.74 Kg/cm2
PROBETA No. 2Esfuerzo Principal :
2.51 Kg/cm2
Esf. Desviad. de falla
1.11 Kg/cm2
123
Gráfico Nº 393: Corte Triaxial Probeta 3; Autores, 2016
Gráfico Nº 404: Resultados Gráficos Corte Triaxial; Autores, 2016
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
-1.00 1.00 3.00 5.00 7.00 9.00 11.00 13.00 15.00
ES
FU
ER
ZO
DE
SV
IAD
OR
(K
g/c
m2)
DEFORMACION UNITARIA (%)
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
0 2 4 6 8 10
CO
RT
E
(Kg
/cm
2 )
COMPRESION (Kg/cm2)
PROBETA No. 3Esfuerzo Principal :
3.54 Kg/cm2
Esf. Desviad. de falla
1.44 Kg/cm2
124
Tabla Nº 30: Datos Probetas; Autores, 2016
DATOS
PRUEBA PRESIÓN DE ESFUERZO ESFUERZO CENTRO RADIOCÁMARA DESVIADOR PRINCIPAL
No. Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2
1 0.70 0.74 1.44 1.07 0.372 1.40 1.11 2.51 1.95 0.553 2.10 1.44 3.54 2.82 0.724 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Tabla Nº 31: Resultados Finales Corte Triaxial; Autores, 2016
RESULTADOS
RANGO COHESIÓN ANGULO DEFRICCIÓN
Kg/cm2 ( ° )0.16 10
Una vez finalizada la utilización de la escombrera, se debe constatar que el terreno no
presente problemas de estabilidad y de drenajes.
De ser necesario se debe construir contra cunetas que busquen las corrientes naturales más
cercanas.
La superficie debe contar con una pendiente tal, que permita el drenaje de las aguas evitando
la infiltración, pero que a su vez, asegure que no va a ser erosionada, la pendiente de los
taludes deberá permitir la colocación de suelo orgánico a fin de proceder a la revegetación
con métodos que aseguren una rápida consecución de una capa vegetal protectora.
Se debe densificar las capas para asegurar la estabilidad del material, esta densificación puede
obtenerse mediante pasadas de tractor. (NEVI 12-MTOP, 2013)
125
4.16 RESTAURACIÓN DEL MEDIO
Conformada la última capa de relleno se procederá al cierre de la escombrera, finalmente se
utilizará el material de la capa vegetal que se retiró al inicio de las operaciones de la
escombrera a fin de cubrir el material depositado. (NEVI 12-MTOP, 2013). Por tanto la
incorporación de la escombrera no afectará de manera negativa el ambiente visual del sector.
126
CAPÍTULO V
5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES
La aplicación de los métodos existentes para el diseño de la escombrera, sugiere una
amplia área de desarrollo y el conocimiento de factores que complementan dicho
diseño; es así como se debe tener en cuenta la necesidad de la estabilización de
taludes y para realizarlo se necesita conocer propiedades del suelo con el que se va a
trabajar, como son: el ángulo de fricción ϕ= 10º y la cohesión de 0.10 kg/cm2,
resultados obtenidos del ensayo de corte triaxial. Otro proceso importante es la
compactación del material a depositar, tomando en cuenta que al momento de realizar
el traslado y depósito de éste, juegan factores de esponjamiento y compactación que
se deben tomar en cuenta en el proceso.
Las normas vigentes en nuestro país están establecidas en las normas NEVI-12 2013
que nos indican la correcta ubicación del sitio de disposición final de los escombros,
su compactación y estabilización para el correcto funcionamiento de la escombrera.
De acuerdo a la normativa existente en base al tema de escombreras, es necesario que
en el diseño se tomen en cuenta aspectos fundamentales y de vital importancia para el
correcto funcionamiento del proyecto como es compactación adecuada del material a
depositarse; es decir el manual del NEVI-12 nos indica que la compactación se
realizará por capas de aproximadamente 50cm de espesor y se realizaran 8 pasadas
con el rodillo vibratorio o 12 pasadas con la maquinaria más pesada para que de esta
manera garantice una compactación correcta del material a depositarse en una
escombrera.
Se debe tomar en cuenta en el análisis de estabilidad de taludes factores
fundamentales que afectan al mismo como son los factores de valuación topográficos
los cuales toman en cuenta la morfología e inclinación de las laderas, factores de
valuación geológicos los mismos que toman en cuenta la presencia de plegamientos
con inclinación, factores de valuación por condiciones regionales que toma en cuenta
las condiciones de la región donde se localiza la ladera, factores de valuación por
127
terremotos los cuales son agentes detonantes los mismo que pueden originar
deformaciones y roturas en las laderas.
El sitio de depósito de los escombros, es un lugar de solución ambiental, con esto
queremos decir que el lugar tiene que ser seguro para la acumulación de remanentes
de movimientos de tierra, construcción, o residuos mineros; genera seguridad al
momento de su implementación y en su cierre no altera el entorno.
La seguridad en la escombrera está en función del conocimiento del material con el
que se está trabajando, tanto el suelo para depositar, como el de depósito, puesto que
los dos poseen propiedades intrínsecas, con las que se debe asegurar su estabilidad y
funcionamiento.
Existen muchos métodos que se pueden utilizar para la estabilización de taludes como
son el métodos de Bishop, método de Spencer, método de las Dovelas en tre otros de
los cuales para nuestro caso utilizamos el método ordinario de las Dovelas, que si bien
es utilizado para casos de roturas circulares a su vez satisface el equilibrio de
momentos además de ser un método sencillo y eficaz.
RECOMENDACIONES
Es necesario realizar un ensayo de corte triaxial, el mismo que nos permitir conocer si
es necesario o no estabilizar la mesa de la vía mientras se realizan los trabajos de
conformación de las plataformas del relleno, además que dicho ensayo triaxial servirá
para poder estabilizar los taludes de la plataforma de relleno.
Para establecer los factores de esponjamiento y de compactación adecuados en un
movimiento de tierras, no solo se debe revisar la normativa vigente como es el NEVI-
12, sino que se debe consultar en documentos y textos relacionados a mecánica de
suelos donde establecen valores más aproximados de acuerdo al tipo de suelo que se
tenga.
La maquinaria adecuada para el proceso de compactación que se deberá utilizar en el
proceso de compactación es el rodillo pata de cabra; ya que al poseer una superficie
con protuberancias en forma de troncos piramidales producen un efecto de amasado,
es decir ayudará a romper la estructura del suelo y facilitará la recolocación de las
partículas, es muy usada en suelos cohesivos. Se debe tener en cuenta que este tipo de
128
maquinaria no se debe usar en operaciones de estabilización como equipos de
mezclado debido a su baja profundidad de penetración y baja calidad de mezclado.
En caso de presentarse materiales como residuos sólidos u otro tipo de desechos que
puedan generar contaminación al medio ambiente se deberá tomar en cuenta la
realización de drenaje y subdrenaje para la evacuación de lixiviados que puedan
producir ese tipo de desechos, además se deberá tomar en cuenta para dicho cálculo
los estudios hidrológicos del sector, si es necesario realizar el tratamiento adecuado de
dichas aguas antes de su disposición final.
Una vez conformada la parte de relleno, se procederá con la fase de rehabilitación la
misma que consiste en la restauración del sector donde se depositará el material
sobrante para ello se deberá colocar capas de tierra vegetal con espesores de 10cm –
30cm de acuerdo como indica el manual del NEVI-12 2013.
Es recomendable el reconocimiento en campo y en oficina para la selección de la
ubicación de las escombreras, puesto que esto definirá de manera segura su ubicación
y posterior funcionamiento.
Se debe escoger el método más adecuado a utilizarse en el momento de estabilizar un
talud, en nuestro caso utilizamos el método ordinario de las dovelas; ya que es un
método eficaz y efectivo.
129
5.2 BIBLIOGRAFÍA
1. MOP RECUPERADO DE:
http://www.obraspublicas.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2013/12/01-12-
2013_manual_nevi-12_volumen_3.pdf
2. ASAMBLEA NACIONAL RECUPERADO DE:
http://2009-013.observatoriolegislativo.ec/asamblea_nacional/proyectos_de_ley/913/
3. CAPÍTULO 3 ÁREA DE INFLUENCIA DEL PROYECTO ARCADIA – SAN
ANTONIO DE PADUA, 2010 ,p.152
http://www.mecontuc.gov.ar/dpv/descargas/eia/eia%20rp%20327/capítulo%203%20p
df/eia%20rp%20327-cap.03-tx.pdf
4. ESTABILIDAD DE TALUDES DR. ALDO OLIVA
http://www.academia.edu/12465089/estabilidad_de_taludes_y_laderas._an%c3%81lis
is_cuantitativo_y_cualitativo
5. GOBIERNO DESCENTRALIZADO DE TULCÁN RECUPERADO DE:
http://gmtulcan.gob.ec/descargas/Ambiente/cap.i.pdf
6. ESCOMBRERAS PLAN DE MANEJO AMBIENTAL
http://documents.mx/documents/plan-manejo-escombreras.html
7. CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE DEL SUELO RECUPERADO DE:
http://www.academia.edu/4403901/capacidad_portante_de_los_suelos._bear
ing_capacity_of_soils.
8. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD RECUPERADO DE:
http://www.academia.edu/12465089/estabilidad_de_taludes_y_laderas._an%c3%81lisis_cuantitativo_y_cualitativo
130
9. EVALUACIÓN CUANTITATIVA DE LA ESTABILIDAD RECUPERADO DE:
http://www.academia.edu/12465089/estabilidad_de_taludes_y_laderas._an%c3%81lisis_cuantitativo_y_cualitativo
10. SUPERFICIE DE ROTURA RECUPERADO DE:
http://www.academia.edu/12465089/estabilidad_de_taludes_y_laderas._an%c3%81lisis_cuantitativo_y_cualitativo
11. FACTOR DE SEGURIDAD RECUPERADO DE:
http://www.academia.edu/12465089/estabilidad_de_taludes_y_laderas._an%c3%81lisis_cuantitativo_y_cualitativo
12. MÉTODO DE BISHOP RECUPERADO DE:
http://www.academia.edu/12465089/estabilidad_de_taludes_y_laderas._an%c3%81lisis_cuantitativo_y_cualitativo
13. TÉCNICAS PARA BUSCAR LA SUPERFICIE O CURVA DE ROTURA CRÍTICA
RECUPERADO DE:
http://www.academia.edu/12465089/estabilidad_de_taludes_y_laderas._an%c3%81lisis_cuantitativo_y_cualitativo
14. INTERVALOS DE INFLUENCIA DE LOS FACTORES DE VALUACIÓN
RECUPERADO DE:
http://www.academia.edu/12465089/estabilidad_de_taludes_y_laderas._an%c3%81lisis_cuantitativo_y_cualitativo
15. TIPOS DE ESCOMBRERAS RECUPERADO DE:
www.textoscientificos.com/mineria/escombreras/tipos
16. UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS RECUPERADO DE:
http://ogordillo.blogspot.com/2008/09/ecologa-para-estudiantes-de-turismo.html
131
17. COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN RECUPERADO DE:
http://www.arkigrafico.com/maquinas-de-construccion-equipos-de-compactacion/#.
132
ANEXOS
133
ANEXOS Nº 1 LIBRETA DE CAMPO (PUNTOS TOPOGRÁFICOS)
134
Nº PUNTO NORTE ESTE COTA DESCRIPCIÓN1 848616.49 88385.74 3415.00 EST2 848722.95 88463.11 3414.20 EST3 848546.66 88411.22 3420.07 T5 848566.63 88405.86 3417.66 T6 848576.62 88403.17 3416.46 T7 848585.93 88400.67 3415.34 T
12 848725.63 88583.68 3408.01 T13 848708.12 88578.02 3406.55 T15 848697.26 88574.50 3407.15 T17 848683.84 88570.16 3408.45 T19 848673.11 88566.69 3410.39 T21 848658.32 88561.90 3412.69 T23 848647.90 88558.53 3414.14 T24 848638.10 88555.35 3415.23 T25 848620.70 88549.72 3417.18 T26 848620.59 88549.69 3417.21 T27 848603.03 88544.01 3421.31 T32 848746.75 88606.09 3410.19 T33 848731.80 88602.74 3410.94 T34 848726.11 88601.46 3411.23 T35 848716.86 88599.38 3410.67 T37 848701.91 88596.02 3409.72 T38 848686.96 88592.67 3411.40 T40 848679.02 88590.88 3412.31 T41 848672.01 88589.31 3413.62 T42 848663.44 88587.38 3415.22 T44 848657.07 88585.95 3416.32 T47 848642.12 88582.60 3418.30 T48 848627.17 88579.24 3420.18 T49 848612.22 88575.88 3423.78 T50 848607.90 88574.91 3424.85 T55 848557.90 88477.84 3423.12 T56 848568.88 88477.17 3421.73 T57 848579.86 88476.50 3420.35 T58 848590.84 88475.84 3418.97 T59 848593.76 88475.66 3418.60 T64 848636.38 88500.92 3410.48 T65 848629.65 88509.62 3412.96 T66 848622.92 88518.32 3415.44 T67 848616.18 88527.02 3417.92 T68 848609.45 88535.72 3419.67 T69 848603.03 88544.01 3421.31 T74 848644.25 88354.01 3413.76 T75 848633.31 88355.23 3413.68 T
135
Nº PUNTO NORTE ESTE COTA DESCRIPCIÓN76 848622.38 88356.45 3413.59 T77 848616.89 88357.06 3413.55 T78 848611.45 88357.67 3414.00 T79 848600.52 88358.89 3414.83 T80 848589.59 88360.11 3415.65 T81 848584.25 88360.71 3416.05 T86 848701.27 88460.40 3410.15 T87 848694.08 88452.08 3412.26 T90 848684.08 88440.51 3414.24 T93 848672.50 88427.11 3413.68 T94 848667.17 88420.94 3413.40 T96 848661.50 88414.37 3412.63 T
101 848589.57 88437.81 3416.31 T102 848572.17 88447.67 3419.94 T103 848555.63 88457.03 3423.39 T104 848584.72 88379.65 3414.82 T105 848564.97 88376.53 3416.77 T106 848547.65 88373.78 3418.47 T107 848596.47 88501.28 3416.51 T111 848584.63 88525.47 3422.44 T113 848579.83 88535.27 3424.13 T115 848573.28 88548.66 3428.24 T116 848653.79 88523.50 3408.47 T117 848644.95 88541.45 3412.28 T118 848638.10 88555.35 3415.23 T119 848654.52 88401.93 3414.52 T120 848666.75 88386.11 3416.63 T121 848669.88 88382.06 3417.17 T122 848678.06 88371.47 3418.12 T123 848710.07 88538.58 3400.01 T124 848713.44 88518.86 3397.22 T125 848715.64 88506.00 3395.39 T126 848622.92 88518.32 3415.44 T129 848611.63 88501.81 3414.35 T131 848600.35 88485.30 3416.71 T132 848593.76 88475.66 3418.60 T133 848572.17 88447.67 3419.94 T134 848570.32 88433.68 3418.84 T136 848569.09 88424.46 3418.70 T139 848566.63 88405.86 3417.66 T140 848600.52 88358.89 3414.83 T141 848603.73 88375.83 3415.41 T142 848604.25 88378.54 3415.25 T143 848605.20 88383.58 3414.94 T
136
Nº PUNTO NORTE ESTE COTA DESCRIPCIÓN144 848606.96 88392.85 3413.51 T149 848570.55 88331.77 3416.12 T150 848569.01 88344.12 3416.46 T152 848568.05 88351.79 3416.97 T155 848566.13 88367.18 3417.25 T156 848564.97 88376.53 3416.77 T157 848579.86 88476.50 3420.35 T158 848580.64 88484.47 3421.05 T160 848582.04 88498.88 3419.90 T161 848582.71 88505.78 3419.67 T162 848582.77 88506.36 3419.77 T166 848584.63 88525.47 3422.44 T167 848608.48 88431.36 3413.65 T168 848607.89 88416.37 3413.60 T169 848607.30 88401.38 3413.54 T170 848606.96 88392.85 3413.51 T171 848658.32 88561.90 3412.69 T172 848665.32 88548.63 3409.68 T173 848672.69 88534.67 3406.50 T174 848653.79 88523.50 3408.47 T175 848657.96 88509.10 3406.96 T177 848662.14 88494.69 3405.88 T178 848664.44 88486.76 3405.45 T179 848738.46 88545.62 3397.11 T180 848742.38 88531.14 3391.62 T181 848745.22 88520.68 3387.64 T182 848715.64 88506.00 3395.39 T183 848722.99 88492.92 3401.79 T184 848730.34 88479.85 3408.19 T185 848731.29 88478.16 3409.02 T186 848710.07 88538.58 3400.01 T187 848724.63 88542.19 3398.52 T188 848738.46 88545.62 3397.11 T189 848653.79 88523.50 3408.47 T190 848634.06 88520.19 3412.92 T191 848622.92 88518.32 3415.44 T192 848608.48 88431.36 3413.65 T194 848625.92 88452.03 3411.73 T195 848630.54 88457.51 3410.38 T196 848699.52 88500.16 3398.00 T197 848689.37 88517.40 3401.80 T198 848685.22 88524.44 3403.36 T199 848731.29 88478.16 3409.02 T200 848736.53 88494.16 3401.76 T
137
Nº PUNTO NORTE ESTE COTA DESCRIPCIÓN201 848737.52 88497.16 3400.28 T202 848740.55 88506.42 3395.72 T204 848745.22 88520.68 3387.64 T999 848616.49 88390.42 3414.56 NM
1000 848553.47 88318.11 3416.28 CT1001 848554.67 88326.66 3416.59 CT1002 848570.82 88326.80 3415.33 CT1003 848569.07 88318.83 3415.00 CT1004 848589.04 88325.51 3414.28 CT1005 848587.80 88317.54 3414.11 CT1006 848609.33 88323.59 3412.98 CT1007 848610.02 88315.82 3412.82 CT1008 848631.05 88321.08 3411.78 CT1009 848629.68 88313.72 3411.57 CT1010 848649.53 88311.70 3410.60 CT1011 848649.80 88318.27 3410.75 CT1012 848666.77 88309.99 3409.74 CT1013 848664.57 88316.13 3410.01 CT1014 848664.53 88318.63 3412.07 CER1015 848676.91 88318.56 3411.88 T1016 848684.32 88331.68 3414.50 T1017 848667.63 88334.79 3414.07 CE1018 848672.97 88351.74 3416.63 CE1019 848697.51 88344.99 3417.43 PP1020 848698.58 88346.73 3417.76 PP1021 848678.06 88371.47 3418.12 CE1022 848695.31 88366.45 3418.61 T1023 848698.60 88383.98 3418.50 T1024 848681.36 88388.78 3418.57 CE1025 848686.12 88405.22 3418.63 CE1026 848704.16 88400.14 3418.85 T1027 848711.52 88417.61 3420.37 T1028 848695.44 88418.61 3419.18 CE1029 848714.45 88428.48 3421.27 T1030 848704.76 88433.42 3419.09 CE1031 848723.25 88441.39 3418.98 T1032 848714.15 88447.15 3417.84 CE1033 848723.30 88461.18 3414.65 CE1034 848709.32 88453.62 3414.80 T1035 848720.17 88464.51 3413.14 T1036 848709.68 88470.52 3408.67 T1037 848701.27 88460.40 3410.15 T1038 848688.57 88468.97 3406.45 T1039 848695.27 88478.09 3405.46 T
138
Nº PUNTO NORTE ESTE COTA DESCRIPCIÓN1040 848676.02 88476.50 3404.53 T1041 848681.59 88484.18 3403.76 T1042 848664.44 88486.76 3405.45 T1043 848667.34 88463.49 3406.51 T1044 848654.82 88474.17 3407.54 T1045 848657.93 88449.47 3408.10 T1046 848645.59 88460.26 3408.71 T1047 848648.01 88434.53 3409.56 T1048 848636.63 88443.73 3410.17 T1049 848633.73 88423.86 3410.43 CER1050 848625.83 88425.93 3411.69 CER1051 848648.95 88418.47 3411.15 CER1052 848608.48 88431.36 3413.65 CER1053 848661.50 88414.37 3412.63 CER1054 848589.57 88437.81 3416.31 CER1055 848670.34 88411.13 3415.22 CER1056 848587.39 88420.49 3416.03 CER1057 848654.52 88401.93 3414.52 T1058 848638.09 88401.39 3412.57 T1059 848630.31 88395.39 3413.72 T1060 848628.29 88388.33 3414.28 T1061 848627.77 88381.17 3413.88 T1062 848640.86 88374.45 3414.19 T1063 848649.97 88370.42 3414.75 T1064 848585.93 88400.67 3415.34 CER1065 848644.25 88354.01 3413.76 T1066 848584.72 88379.65 3414.82 CE1067 848639.43 88336.85 3412.81 T1068 848584.25 88360.71 3416.05 CE1069 848652.05 88320.90 3411.97 CE1070 848583.65 88345.48 3415.41 CE1071 848583.72 88345.48 3415.41 ACEQ1072 848640.67 88323.37 3412.19 CER1073 848582.70 88333.99 3414.95 CER1074 848631.37 88327.18 3412.93 CER1075 848616.68 88329.55 3413.18 CER1076 848602.99 88330.10 3414.24 CER1077 848592.30 88331.14 3414.87 CER1078 848595.46 88343.81 3414.03 ACEQ1079 848609.77 88341.31 3413.34 ACEQ1080 848570.55 88331.77 3416.12 CE1081 848551.97 88330.31 3418.06 CE1082 848639.74 88335.23 3412.65 ACEQ1083 848548.75 88342.24 3417.90 ACEQ
139
Nº PUNTO NORTE ESTE COTA DESCRIPCIÓN1084 848660.74 88331.80 3412.84 ACEQ1085 848547.92 88359.94 3418.98 T1086 848675.67 88329.57 3413.30 ACEQ1087 848547.65 88373.78 3418.47 T1088 848546.11 88392.78 3419.18 T1089 848546.66 88411.22 3420.07 T1090 848606.96 88392.85 3413.51 T1091 848548.36 88428.95 3421.72 T1092 848520.51 88454.87 3428.51 PP1093 848591.91 88457.04 3418.06 CE1094 848593.76 88475.66 3418.60 CE1095 848555.63 88457.03 3423.39 T1096 848596.47 88501.28 3416.51 CE1097 848557.90 88477.84 3423.12 T1098 848599.62 88518.30 3419.39 T1099 848563.69 88495.84 3424.20 T1100 848601.30 88528.86 3421.70 T1101 848566.57 88511.07 3423.37 T1102 848603.03 88544.01 3421.31 T1103 848567.59 88518.68 3422.38 T1104 848605.62 88561.68 3421.15 T1105 848571.04 88531.96 3425.21 T1106 848607.90 88574.91 3424.85 T1107 848573.28 88548.66 3428.24 T1108 848579.08 88560.54 3427.41 T1109 848583.57 88571.10 3426.65 T1110 848582.16 88594.91 3427.54 T1111 848592.62 88595.73 3427.37 T1112 848596.57 88586.94 3428.53 T1113 848609.16 88593.07 3426.01 T1114 848615.15 88596.42 3424.12 T1115 848625.20 88593.43 3423.07 T1116 848627.94 88598.56 3422.32 T1117 848639.84 88598.99 3419.31 T1118 848642.20 88592.43 3419.62 T1119 848657.36 88596.29 3417.74 T1120 848654.86 88599.68 3416.83 T1121 848674.12 88608.24 3413.53 T1122 848676.35 88602.41 3414.45 T1123 848694.56 88615.22 3411.84 T1124 848698.14 88610.91 3412.38 T1125 848707.58 88618.85 3414.09 T1126 848705.84 88622.96 3413.21 T1127 848726.63 88619.26 3412.38 T
140
Nº PUNTO NORTE ESTE COTA DESCRIPCIÓN1128 848724.71 88622.47 3411.89 T1129 848744.48 88622.91 3413.36 T1130 848748.13 88626.89 3412.39 T1131 848746.75 88606.09 3410.19 T1132 848726.31 88608.70 3412.54 T1133 848744.14 88583.01 3404.78 T1134 848725.63 88583.68 3408.01 T1135 848722.16 88562.45 3402.72 T1136 848742.78 88558.07 3398.81 T1137 848709.18 88558.60 3402.99 T1138 848738.46 88545.62 3397.11 T1139 848710.07 88538.58 3400.01 T1140 848695.92 88539.62 3401.66 T1141 848688.28 88551.03 3404.90 T1142 848685.22 88524.44 3403.36 T1143 848672.69 88534.67 3406.50 T1144 848673.99 88504.50 3403.80 T1145 848653.79 88523.50 3408.47 T1146 848636.38 88500.92 3410.48 T1147 848643.86 88479.40 3409.28 T1148 848624.44 88481.08 3412.18 T1149 848615.53 88460.09 3413.24 T1150 848630.54 88457.51 3410.38 T2000 848674.99 88481.91 3403.21 T2001 848689.46 88493.39 3400.71 T2002 848735.25 88461.35 3414.80 CER2003 848750.90 88460.83 3414.30 CER2004 848699.52 88500.16 3398.00 CER2005 848750.55 88469.62 3412.35 CE2006 848750.23 88481.33 3408.40 CE2007 848715.64 88506.00 3395.39 T2008 848742.83 88480.76 3408.46 T2009 848727.70 88512.97 3392.35 T2010 848731.29 88478.16 3409.02 T2011 848719.39 88473.83 3409.05 T2012 848711.10 88486.40 3403.08 T2013 848745.22 88520.68 3387.64 T2014 848752.44 88445.28 3416.17 CER2015 848750.52 88501.33 3398.33 CER2016 848752.77 88433.98 3417.07 CER2017 848750.02 88488.87 3405.02 CER2018 848744.58 88436.31 3417.85 T
141
ANEXOS Nº 2 VOLUMEN DE TIERRAS CAPACIDAD DE LA ESCOMBRERA(REPORT CIVIL 3D)
142
ESTACIÓN
A.CORTE
(m2)
VOL.DE
CORTE
(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
A.RELLE
NO(m2)
VOL.RELLE
NO(m3)
VOL.CORTE(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
VOL.CORTE
(m3)
VOL.NETO(m3)
0+000.000 1.69 0 0 0 0 0 0 0 0
0+010.000 0.17 9.28 9.28 0.05 0.23 9.28 9.28 0.23 9.05
0+020.000 0.05 1.12 1.12 0.7 3.75 10.4 10.4 3.98 6.42
0+022.970 0.27 0.48 0.48 0.64 1.99 10.88 10.88 5.97 4.91
0+030.000 0 0.95 0.95 0.62 4.44 11.84 11.84 10.41 1.43
0+040.000 0 0 0 0.68 6.51 11.84 11.84 16.92 -5.08
0+050.000 0.14 0.71 0.71 0.39 5.35 12.56 12.56 22.27 -9.72
0+060.000 0.3 2.21 2.21 0.04 2.21 14.76 14.76 24.49 -9.72
0+062.970 0.59 1.35 1.35 0 0.07 16.11 16.11 24.56 -8.44
0+070.000 1.49 7.44 7.44 0.12 0.46 23.56 23.56 25.02 -1.46
0+080.000 1.52 15.14 15.14 0 0.65 38.69 38.69 25.66 13.03
0+090.000 4 26.77 26.77 0.52 2.58 65.47 65.47 28.25 37.22
0+100.000 0.13 20.26 20.26 1.07 7.94 85.73 85.73 36.19 49.54
0+102.970 0.22 0.51 0.51 0.88 2.9 86.24 86.24 39.09 47.15
0+103.058 0.22 0.02 0.02 0.88 0.08 86.26 86.26 39.17 47.09
0+110.000 0.03 0.86 0.86 0.57 5.04 87.12 87.12 44.21 42.91
0+120.000 0.23 1.29 1.29 0.29 4.33 88.41 88.41 48.54 39.87
0+130.000 0.1 1.69 1.69 0.66 4.73 90.1 90.1 53.27 36.83
0+139.058 0.1 0.93 0.93 0.58 5.52 91.03 91.03 58.79 32.23
0+140.000 0.08 0.08 0.08 0.61 0.56 91.11 91.11 59.35 31.75
0+150.000 0.14 1.06 1.06 0.87 7.39 92.17 92.17 66.75 25.43
0+160.000 0.07 1.04 1.04 1.39 11.26 93.21 93.21 78 15.21
0+170.000 0.28 1.75 1.75 0.79 10.86 94.96 94.96 88.86 6.1
0+175.058 0.47 1.91 1.91 0 1.99 96.87 96.87 90.85 6.02
0+180.000 0.24 1.77 1.77 0.02 0.06 98.64 98.64 90.91 7.73
143
ESTACIÓN
A.CORTE
(m2)
VOL.DE
CORTE
(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
A.RELLE
NO(m2)
VOL.RELLE
NO(m3)
VOL.CORTE(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
VOL.CORTE
(m3)
VOL.NETO(m3)
0+190.000 0.55 3.98 3.98 0.02 0.23 102.62 102.62 91.13 11.48
0+200.000 0.49 5.23 5.23 0.08 0.49 107.85 107.85 91.63 16.23
0+203.683 0.4 1.64 1.64 0.13 0.37 109.49 109.49 92 17.49
0+210.000 0.13 1.66 1.66 0.37 1.57 111.16 111.16 93.57 17.59
0+220.000 0 0.65 0.65 1.18 7.73 111.81 111.81 101.29 10.52
0+230.000 0.7 3.6 3.6 1.88 15.22 115.41 115.41 116.51 -1.1
0+240.000 0.07 3.99 3.99 2.63 22.46 119.4 119.4 138.97 -19.57
0+248.683 0.19 1.12 1.12 1.22 16.68 120.52 120.52 155.65 -35.13
0+250.000 0.11 0.19 0.19 0.98 1.44 120.71 120.71 157.09 -36.38
0+260.000 0.09 0.94 0.94 0.42 6.97 121.65 121.65 164.05 -42.41
0+270.000 1.52 8.45 8.45 0.66 5.33 130.1 130.1 169.38 -39.29
0+280.000 1.56 15.79 15.79 0.33 4.9 145.89 145.89 174.29 -28.4
0+290.000 3.97 27.83 27.83 0.59 4.61 173.72 173.72 178.89 -5.17
0+293.683 2.02 11.04 11.04 0.54 2.08 184.76 184.76 180.97 3.79
0+300.000 3.93 18.81 18.81 0.6 3.59 203.57 203.57 184.55 19.01
0+305.034 3.45 18.59 18.59 0.69 3.25 222.15 222.15 187.8 34.35
0+310.000 5 21 21 0.79 3.69 243.15 243.15 191.49 51.66
0+320.000 3.52 42.2 42.2 1.06 9.3 285.35 285.35 200.79 84.56
0+330.000 4.52 39.43 39.43 1.2 11.32 324.79 324.79 212.11 112.68
0+340.000 0.92 26.67 26.67 0.3 7.5 351.46 351.46 219.61 131.85
0+345.034 1.3 5.48 5.48 0.09 0.98 356.94 356.94 220.59 136.35
0+350.000 1.8 7.57 7.57 0 0.21 364.51 364.51 220.8 143.72
0+360.000 2.85 22.93 22.93 0 0 387.44 387.44 220.8 166.64
0+370.000 2.56 26.8 26.8 0 0.03 414.24 414.24 220.82 193.42
0+380.000 4.8 36.61 36.61 0 0.03 450.85 450.85 220.86 230
0+385. 1.44 15.71 15.71 0 0 466.56 466.56 220.86 245.7
144
ESTACIÓN
A.CORTE
(m2)
VOL.DE
CORTE
(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
A.RELLE
NO(m2)
VOL.RELLE
NO(m3)
VOL.CORTE(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
VOL.CORTE
(m3)
VOL.NETO(m3)
0340+390.
000 1.32 6.84 6.84 0.57 1.41 473.4 473.4 222.27 251.13
0+400.000 3.6 24.57 24.57 0 2.88 497.97 497.97 225.15 272.82
0+410.000 1.46 25.29 25.29 0.39 1.98 523.26 523.26 227.13 296.13
0+420.000 1.35 14.08 14.08 0.27 3.32 537.33 537.33 230.45 306.88
0+430.000 0.71 10.3 10.3 0.32 2.98 547.63 547.63 233.43 314.21
0+440.000 0.78 7.46 7.46 0.13 2.23 555.09 555.09 235.66 319.43
0+450.000 0.17 4.75 4.75 0.45 2.86 559.84 559.84 238.52 321.32
0+460.000 0.01 0.89 0.89 1.04 7.41 560.73 560.73 245.93 314.8
0+470.000 0.26 1.37 1.37 0.89 9.62 562.1 562.1 255.55 306.55
0+480.000 0.52 3.92 3.92 1.47 11.77 566.02 566.02 267.32 298.7
0+490.000 6.28 33.99 33.99 0.76 11.1 600 600 278.42 321.58
0+500.000 2.34 43.07 43.07 0.07 4.13 643.07 643.07 282.55 360.52
0+510.000 0.91 16.22 16.22 0.46 2.66 659.29 659.29 285.2 374.09
0+518.342 0.76 6.93 6.93 0.41 3.61 666.23 666.23 288.82 377.41
0+520.000 0.86 1.34 1.34 0.28 0.56 667.57 667.57 289.38 378.19
0+530.000 2.27 15.68 15.68 0.05 1.64 683.25 683.25 291.02 392.23
0+540.000 4.07 31.83 31.83 0.19 1.21 715.08 715.08 292.23 422.85
0+550.000 3.27 37.09 37.09 0 0.94 752.17 752.17 293.17 459
0+560.000 6.32 49.37 49.37 0 0.02 801.54 801.54 293.2 508.35
0+563.342 5.33 20.3 20.3 0 0.01 821.84 821.84 293.21 528.63
0+570.000 7.01 42.84 42.84 0.02 0.07 864.68 864.68 293.28 571.4
0+580.000 3.06 52.48 52.48 1.15 6.12 917.16 917.16 299.4 617.76
0+585.903 4.11 22 22 0.14 4 939.16 939.16 303.4 635.76
0+590.000 3.59 16.33 16.33 0.26 0.9 955.49 955.49 304.3 651.19
0+600.000 3.24 35.37 35.37 0.37 3.43 990.85 990.85 307.73 683.13
145
ESTACIÓN
A.CORTE
(m2)
VOL.DE
CORTE
(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
A.RELLE
NO(m2)
VOL.RELLE
NO(m3)
VOL.CORTE(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
VOL.CORTE
(m3)
VOL.NETO(m3)
0+608.464 1.96 22.79 22.79 0.1 2.1 1013.6
4 1013.64 309.82 703.82
0+610.000 1.57 2.81 2.81 0.09 0.15 1016.4
5 1016.45 309.97 706.48
0+620.000 1.55 16.01 16.01 0.34 2.29 1032.4
6 1032.46 312.26 720.2
0+630.000 4.63 31.59 31.59 0.55 4.55 1064.0
4 1064.04 316.81 747.24
0+640.000 6.33 56.17 56.17 0.89 7.14 1120.2
1 1120.21 323.95 796.27
0+650.000 5.58 60.23 60.23 0.46 6.69 1180.4
4 1180.44 330.64 849.8
0+653.464 5.14 18.57 18.57 0.36 1.41 1199.0
2 1199.02 332.06 866.96
0+660.000 3.71 28.93 28.93 0.2 1.81 1227.9
5 1227.95 333.87 894.08
0+661.412 3.15 4.85 4.85 0.16 0.25 1232.7
9 1232.79 334.12 898.67
0+670.000 1.68 20.62 20.62 0.09 1.08 1253.4
2 1253.42 335.21 918.21
0+680.000 2.24 19.22 19.22 0.09 0.92 1272.6
3 1272.63 336.13 936.5
0+690.000 3.1 25.62 25.62 0.42 2.59 1298.2
6 1298.26 338.73 959.53
0+696.412 2.75 17.64 17.64 0.86 4.2 1315.9 1315.9 342.93 972.97
0+700.000 2.34 8.56 8.56 1.19 3.76 1324.4
6 1324.46 346.69 977.77
0+710.000 2.87 24.73 24.73 1.32 12.78 1349.1
9 1349.19 359.47 989.72
0+720.000
11.56 69.22 69.22 0.76 10.54 1418.4 1418.4 370.01 1048.4
0+730.000 9.49 103.6
8 103.68 0 3.82 1522.08 1522.08 373.83 1148.2
50+731.
412 9.56 13.45 13.45 0 0 1535.53 1535.53 373.83 1161.7
0+740.000 7.24 72.18 72.18 0 0 1607.7
1 1607.71 373.83 1233.87
0+750.000 8.18 77.14 77.14 0.24 1.2 1684.8
5 1684.85 375.03 1309.82
0+760.000
10.37 92.77 92.77 0.72 4.78 1777.6
1 1777.61 379.81 1397.81
0+770.000 8.98 96.73 96.73 0 3.58 1874.3
4 1874.34 383.38 1490.96
0+770.637 9.61 5.92 5.92 0 0 1880.2
6 1880.26 383.38 1496.88
0+780.000
15.81
119.04 119.04 0 0 1999.3 1999.3 383.38 1615.9
20+790.
00065.3
5 402.9 402.9 0.2 0.97 2402.2 2402.2 384.36 2017.84
0+800. 87.1 755.5 755.58 0 0.95 3157.7 3157.78 385.31 2772.4
146
ESTACIÓN
A.CORTE
(m2)
VOL.DE
CORTE
(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
A.RELLE
NO(m2)
VOL.RELLE
NO(m3)
VOL.CORTE(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
VOL.CORTE
(m3)
VOL.NETO(m3)
000 2 8 8 70+810.
000101.
69934.2
4 934.24 0 0 4092.02 4092.02 385.31 3706.7
10+810.
637102.
94 65.17 65.17 0 0 4157.19 4157.19 385.31 3771.8
80+820.
000119.
351027.
27 1027.27 0 0.02 5184.46 5184.46 385.33 4799.1
30+830.
000104.
831110.
02 1110.02 0 0.02 6294.49 6294.49 385.35 5909.1
40+840.
00089.5
5964.6
9 964.69 0 0 7259.18 7259.18 385.35 6873.8
30+850.
00054.5
3720.3
9 720.39 0.11 0.57 7979.57 7979.57 385.93 7593.6
40+850.
63751.5
1 33.77 33.77 0.12 0.08 8013.34 8013.34 386 7627.3
40+853.
83438.0
7143.1
7 143.17 0.09 0.33 8156.51 8156.51 386.34 7770.1
80+860.
00016.7
6169.0
4 169.04 0 0.27 8325.56 8325.56 386.61 7938.9
50+870.
000 7.56 121.6 121.6 0.13 0.66 8447.15 8447.15 387.26 8059.8
90+880.
000 10.8 92.78 92.78 0.09 1.08 8539.94 8539.94 388.35 8151.5
90+888.
834 4.96 70.34 70.34 0.11 0.88 8610.28 8610.28 389.23 8221.0
50+890.
000 4.47 5.5 5.5 0.05 0.09 8615.78 8615.78 389.32 8226.4
50+900.
000 6.61 55.86 55.86 0.56 3.16 8671.64 8671.64 392.48 8279.1
60+910.
000 6.66 66.71 66.71 0 2.88 8738.35 8738.35 395.36 8342.9
90+920.
00010.9
1 87.85 87.85 0 0.02 8826.2 8826.2 395.39 8430.82
0+923.834 9.02 38.19 38.19 0 0 8864.3
9 8864.39 395.39 8469
0+930.000 8.89 55.19 55.19 0 0 8919.5
8 8919.58 395.39 8524.19
0+940.000 10.1 94.95 94.95 0 0 9014.5
4 9014.54 395.4 8619.14
0+945.307 9.17 51.14 51.14 0 0.02 9065.6
8 9065.68 395.42 8670.26
0+950.000 9.69 44.25 44.25 0.01 0.04 9109.9
3 9109.93 395.46 8714.47
0+960.000 8.73 92.09 92.09 0 0.06 9202.0
2 9202.02 395.52 8806.5
0+970.000 6.93 78.08 78.08 0.18 0.87 9280.1 9280.1 396.39 8883.7
20+980.
000 6.12 65 65 0 0.86 9345.11 9345.11 397.24 8947.8
60+985.
307 5.94 31.76 31.76 0.97 2.46 9376.87 9376.87 399.7 8977.1
7
147
ESTACIÓN
A.CORTE
(m2)
VOL.DE
CORTE
(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
A.RELLE
NO(m2)
VOL.RELLE
NO(m3)
VOL.CORTE(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
VOL.CORTE
(m3)
VOL.NETO(m3)
0+990.000 6.41 28.69 28.69 0.45 3.17 9405.5
6 9405.56 402.87 9002.69
1+000.000
10.19 82.18 82.18 0 2.17 9487.7
4 9487.74 405.05 9082.69
1+010.000 8.36 92.14 92.14 0 0.02 9579.8
8 9579.88 405.06 9174.82
1+020.000 7.65 80.03 80.03 0.14 0.71 9659.9
1 9659.91 405.77 9254.14
1+025.307 6.5 37.53 37.53 0.03 0.45 9697.4
4 9697.44 406.21 9291.23
1+030.000 8.86 36.04 36.04 0.08 0.26 9733.4
8 9733.48 406.47 9327.01
1+040.000 6.46 76.6 76.6 0 0.43 9810.0
8 9810.08 406.9 9403.18
1+050.000 4.09 52.73 52.73 0.03 0.17 9862.8
1 9862.81 407.06 9455.74
1+060.000 2.18 31.36 31.36 0 0.17 9894.1
7 9894.17 407.23 9486.93
1+063.635 2.8 9.06 9.06 0.7 1.28 9903.2
3 9903.23 408.51 9494.71
1+070.000 2.29 16.21 16.21 0.83 4.88 9919.4
4 9919.44 413.4 9506.04
1+080.000 8.01 50.8 50.8 0.03 4.05 9970.2
4 9970.24 417.45 9552.79
1+090.000 7.64 76.33 76.33 0.02 0.21 10046.
5710046.5
7 417.66 9628.91
1+100.000 6.02 66.91 66.91 0.02 0.21 10113.
4810113.4
8 417.87 9695.61
1+103.635 6.13 22.06 22.06 0.49 0.81 10135.
5310135.5
3 418.68 9716.86
1+110.000 8.13 46.99 46.99 0.19 2 10182.
5210182.5
2 420.68 9761.85
1+120.000
27.66
184.61 184.61 0 1.04 10367.
1310367.1
3 421.72 9945.42
1+130.000
36.56 325.1 325.1 0 0 10692.
2410692.2
4 421.72 10270.52
1+140.000
41.79
393.34 393.34 0 0 11085.
5811085.5
8 421.72 10663.86
1+142.127
43.08 90.73 90.73 0.1 0.08 11176.
3111176.3
1 421.8 10754.51
1+150.000
49.56
366.86 366.86 0 0.29 11543.
1711543.1
7 422.09 11121.08
1+160.000 64.3 573.2
4 573.24 0 0 12116.41
12116.41 422.09 11694.
321+170.
000101.
56835.8
4 835.84 0.01 0.05 12952.26
12952.26 422.14 12530.
111+180.
000146.
641262.
64 1262.64 0.02 0.12 14214.89
14214.89 422.26 13792.
631+180.
620149.
21 91.7 91.7 0.02 0.01 14306.59
14306.59 422.27 13884.
321+190. 184. 1612. 1612.35 0 0.07 15918. 15918.9 422.35 15496.
148
ESTACIÓN
A.CORTE
(m2)
VOL.DE
CORTE
(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
A.RELLE
NO(m2)
VOL.RELLE
NO(m3)
VOL.CORTE(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
VOL.CORTE
(m3)
VOL.NETO(m3)
000 94 35 94 4 61+200.
000208.
782021.
51 2021.51 0 0 17940.45
17940.45 422.35 17518.
111+210.
000237.
752274.
68 2274.68 0.58 3.44 20215.13
20215.13 425.79 19789.
341+220.
000250.
152456.
16 2456.16 0.05 3.35 22671.29
22671.29 429.13 22242.
161+220.
620249.
41154.8
3 154.83 0.06 0.03 22826.13
22826.13 429.17 22396.
961+230.
000229.
142244.
41 2244.41 0.09 0.73 25070.53
25070.53 429.89 24640.
641+240.
000202.
522158.
28 2158.28 0 0.46 27228.82
27228.82 430.35 26798.
461+250.
000168.
11853.
09 1853.09 0 0 29081.91
29081.91 430.35 28651.
561+254.
570144.
51714.3
9 714.39 0 0 29796.3 29796.3 430.35 29365.
941+260.
000116.
3708.0
4 708.04 0 0 30504.34
30504.34 430.35 30073.
991+270.
000 82.9 988.94 988.94 0 0 31493.
2831493.2
8 430.35 31062.93
1+280.000
56.24
686.66 686.66 0.18 1.02 32179.
9432179.9
4 431.38 31748.56
1+290.000
36.14
452.77 452.77 0.7 4.96 32632.
7132632.7
1 436.34 32196.37
1+294.570
28.48
143.81 143.81 0 1.82 32776.
5232776.5
2 438.16 32338.37
1+300.000
18.64
124.13 124.13 0 0 32900.
6632900.6
6 438.16 32462.5
1+310.000
13.33
155.91 155.91 0 0 33056.
5733056.5
7 438.16 32618.41
1+320.000
13.39
130.82 130.82 0.04 0.17 33187.
3933187.3
9 438.33 32749.06
1+330.000 6.4 98.09 98.09 0 0.18 33285.
4833285.4
8 438.51 32846.97
1+334.570 5.55 27.32 27.32 0.3 0.69 33312.
8133312.8
1 439.2 32873.6
1+340.000 8.7 38.69 38.69 0.31 1.66 33351.
4933351.4
9 440.87 32910.63
1+350.000
10.37 95.34 95.34 0 1.55 33446.
8433446.8
4 442.41 33004.42
1+360.000 9.09 97.31 97.31 0.03 0.16 33544.
1433544.1
4 442.57 33101.57
1+370.000
10.79 99.39 99.39 0 0.16 33643.
5433643.5
4 442.73 33200.81
1+380.000
10.48
106.34 106.34 0.12 0.6 33749.
8733749.8
7 443.33 33306.55
1+386.663
11.16 72.09 72.09 0 0.4 33821.
9733821.9
7 443.72 33378.24
1+390.000 20.9 53.5 53.5 0 0 33875.
4733875.4
7 443.72 33431.74
149
ESTACIÓN
A.CORTE
(m2)
VOL.DE
CORTE
(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
A.RELLE
NO(m2)
VOL.RELLE
NO(m3)
VOL.CORTE(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
VOL.CORTE
(m3)
VOL.NETO(m3)
1+400.000
32.18
268.13 268.13 0.01 0.07 34143.
5934143.5
9 443.8 33699.79
1+410.000
28.05
307.87 307.87 0.4 1.98 34451.
4634451.4
6 445.78 34005.69
1+420.000
28.28
292.87 292.87 0.04 2.07 34744.
3434744.3
4 447.85 34296.48
1+421.663
29.63 51.01 51.01 0 0.04 34795.
3534795.3
5 447.89 34347.46
1+430.000
46.58
339.34 339.34 0 0 35134.
6835134.6
8 447.89 34686.79
1+440.000
53.63
528.55 528.55 1.39 6.87 35663.
2435663.2
4 454.76 35208.48
1+450.000
33.93
451.09 451.09 5.27 33 36114.
3336114.3
3 487.76 35626.57
1+456.663 9.14 143.4
8 143.48 8.25 45.05 36257.81
36257.81 532.81 35725
1+460.000
10.49 32.75 32.75 7.67 26.56 36290.
5636290.5
6 559.38 35731.19
1+467.412
25.67
134.01 134.01 3.9 42.86 36424.
5736424.5
7 602.24 35822.34
1+470.000
32.75 75.6 75.6 2.49 8.27 36500.
1836500.1
8 610.51 35889.67
1+480.000
80.28
554.92 554.92 0.14 13.32 37055.
1 37055.1 623.82 36431.27
1+490.000
110.41
925.45 925.45 0.04 0.7 37980.
5437980.5
4 624.52 37356.02
1+500.000
108.7
1062.11 1062.11 0 0.15 39042.
6539042.6
5 624.67 38417.98
1+502.412
101.63
246.78 246.78 0 0 39289.
4339289.4
3 624.68 38664.75
1+510.000
109.96
784.86 784.86 0.77 2.09 40074.
2940074.2
9 626.78 39447.51
1+520.000
109.76
1081.78 1081.78 0.32 4.21 41156.
0741156.0
7 630.99 40525.08
1+530.000
125.27
1164.91 1164.91 0.09 1.73 42320.
9842320.9
8 632.71 41688.26
1+537.412
115.1
890.76 890.76 0.01 0.38 43211.
7443211.7
4 633.09 42578.65
1+540.000
104.35
284.02 284.02 0.06 0.09 43495.
7543495.7
5 633.18 42862.57
1+550.000 46.2 752.7
4 752.74 0.46 2.58 44248.49
44248.49 635.76 43612.
731+560.
00018.5
3323.6
5 323.65 0 2.29 44572.14
44572.14 638.05 43934.
081+570.
000 8.31 134.19 134.19 0.26 1.28 44706.
3344706.3
3 639.34 44066.99
1+580.000 6.53 74.22 74.22 0.05 1.55 44780.
5444780.5
4 640.88 44139.66
1+590.000 8.08 73.1 73.1 0.02 0.38 44853.
6444853.6
4 641.26 44212.38
1+600. 6.62 73.53 73.53 0.54 2.8 44927. 44927.1 644.06 44283.
150
ESTACIÓN
A.CORTE
(m2)
VOL.DE
CORTE
(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
A.RELLE
NO(m2)
VOL.RELLE
NO(m3)
VOL.CORTE(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
VOL.CORTE
(m3)
VOL.NETO(m3)
000 17 7 111+605.
545 7.3 38.59 38.59 0.05 1.64 44965.76
44965.76 645.7 44320.
061+610.
000 6.55 30.85 30.85 0.28 0.75 44996.62
44996.62 646.46 44350.
161+620.
00014.4
5103.6
7 103.67 0.04 1.61 45100.28
45100.28 648.06 44452.
221+630.
00028.2
9209.8
4 209.84 0 0.18 45310.12
45310.12 648.24 44661.
871+640.
00028.9
1279.0
2 279.02 0 0 45589.14
45589.14 648.24 44940.
91+640.
545 28.3 15.59 15.59 0 0 45604.73
45604.73 648.24 44956.
491+650.
00021.3
3228.3
9 228.39 0 0 45833.12
45833.12 648.24 45184.
881+660.
00013.5
7170.8
7 170.87 0.42 1.97 46004 46004 650.21 45353.78
1+670.000
12.74
129.68 129.68 0.13 2.66 46133.
6846133.6
8 652.87 45480.81
1+675.545
23.25 99.77 99.77 0 0.37 46233.
4546233.4
5 653.24 45580.21
1+680.000
26.31
110.39 110.39 0.38 0.85 46343.
8446343.8
4 654.09 45689.75
1+690.000
43.92
351.18 351.18 0 1.91 46695.
0246695.0
2 656 46039.03
1+700.000
57.76
508.41 508.41 0 0 47203.
4447203.4
4 656 46547.44
1+710.000
52.82
552.88 552.88 0.11 0.54 47756.
3247756.3
2 656.54 47099.78
1+719.855
37.61
445.57 445.57 0 0.54 48201.
8948201.8
9 657.08 47544.81
1+720.000
37.28 5.43 5.43 0 0 48207.
3248207.3
2 657.08 47550.24
1+730.000
14.43
255.65 255.65 0 0.02 48462.
9748462.9
7 657.1 47805.88
1+740.000
10.54
121.24 121.24 0 0.02 48584.
2148584.2
1 657.12 47927.09
1+750.000
16.38
124.73 124.73 0.3 1.4 48708.
9448708.9
4 658.52 48050.42
1+759.855 1.78 78.64 78.64 0 1.34 48787.
5848787.5
8 659.86 48127.72
1+760.000 1.6 0.24 0.24 0 0 48787.
8348787.8
3 659.86 48127.97
1+770.000 7.01 44.18 44.18 0 0 48832.
0148832.0
1 659.86 48172.15
1+780.000
16.45
127.37 127.37 0 0 48959.
3848959.3
8 659.86 48299.53
1+790.000
35.71
266.65 266.65 0 0 49226.
0349226.0
3 659.86 48566.18
1+799.188
49.85
384.98 384.98 0 0 49611.
0249611.0
2 659.86 48951.16
151
ESTACIÓN
A.CORTE
(m2)
VOL.DE
CORTE
(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
A.RELLE
NO(m2)
VOL.RELLE
NO(m3)
VOL.CORTE(m3)
VOL.REUSA
BLE(m3)
VOL.CORTE
(m3)
VOL.NETO(m3)
1+800.000
51.84 40.34 40.34 0 0 49651.
3649651.3
6 659.86 48991.5
1+810.000
125.76
883.62 883.62 0 0 50534.
9750534.9
7 659.86 49875.11
1+820.000
239.94
1860.49 1860.49 4.23 30.52 52395.
4652395.4
6 690.38 51705.08
1+830.000
404.98
3372.74 3372.74 0.16 31.4 55768.
2 55768.2 721.78 55046.42
1+838.520
514.75
4237.21 4237.21 0 0.75 60005.
4160005.4
1 722.53 59282.88
1+840.000
535.93
855.72 855.72 0.3 0.37 60861.
1360861.1
3 722.9 60138.23
1+850.000
686.67
6749.83 6749.83 0.12 2.72 67610.
9667610.9
6 725.62 66885.34
1+860.000
820.75 8243 8243 0.13 0.92 75853.
9675853.9
6 726.54 75127.42
1+870.000 866 8956.
01 8956.01 0 0.55 84809.97
84809.97 727.09 84082.
881+878.
520943.
77862.
91 7862.91 0.07 0.3 92672.89
92672.89 727.39 91945.
491+880.
000932.
431388.
08 1388.08 0.03 0.08 94060.97
94060.97 727.47 93333.
51+890.
000922.
649275.
37 9275.37 0.04 0.34 103336.34
103336.34 727.81 102608
.531+900.
000844.
58835.
72 8835.72 0 0.19 112172.06
112172.06 728 111444
.061+910.
000702.
337734.
17 7734.17 0 0 119906.24
119906.24 728 119178
.241+920.
000525.
636139.
82 6139.82 0.3 1.52 126046.06
126046.06 729.52 125316
.541+930.
000341.
314334.
69 4334.69 0.03 1.69 130380.75
130380.75 731.21 129649
.541+940.
000150.
92461.
01 2461.01 0 0.17 132841.76
132841.76 731.38 132110
.381+950.
00090.0
71204.
85 1204.85 1.17 5.87 134046.61
134046.61 737.25 133309
.361+955.
72975.2
7473.6
2 473.62 0 3.36 134520.23
134520.23 740.61 133779
.621+960.
00067.5
9305.1
1 305.11 0.12 0.25 134825.34
134825.34 740.86 134084
.471+970.
000 55.3 610.48 610.48 0.5 2.91 135435
.82135435.
82 743.77 134692.05
1+980.000
64.71
585.09 585.09 0 2.19 136020
.91136020.
91 745.97 135274.94
1+990.000
84.42
706.81 706.81 0.26 1.45 136727
.72136727.
72 747.42 135980.3
1+995.729
85.44
452.34 452.34 0 0.85 137180
.06137180.
06 748.27 136431.79
2+000.000 0 168.2
8 168.28 0 0 137348.34
137348.34 748.27 136600
.07
152
Surface Report Client: Client CompanyProject Name: C:\Users\Lutopsa\Desktop\ESCOMBRERA1_angulos iguales.dwg Project Description:Report Date: 15/01/2017 2:18:22 Prepared by: Preparer
Linear Units: meter Area Units: squareMeter Volume Units: cubicMeter
Surface: EscombreraDescription: DescriptionArea 2D: 21234.946 Area 3D: 21857.787Elevation Max: 3415.771 Elevation Min: 3390.504Number of Points: 764 Number of Triangles: 1067
Surface: Escombrera_1Description: DescriptionArea 2D: 12566.446 Area 3D: 13616.596Elevation Max: 3420.000 Elevation Min: 3415.000Number of Points: 125 Number of Triangles: 197
Volume Surface: Volumen_1Description: DescriptionVolume Cut: 0.000 Volume Fill: 127555.665 Volume Total: 127555.665Compare Surface: Escombrera_1Base Surface: Terreno Natural
Volume Surface: Volumen_2Description: DescriptionVolume Cut: 0.000 Volume Fill: 56418.362 Volume Total: 56418.362Compare Surface: Escombrera_1Base Surface: Escombrera
153
ANEXOS Nº 3 CARTA GEOLÓGICA TULCÁN CT-OII-A-4096 Esc: 1:100.00
154
ANEXOS Nº 4 CARTA GEOLÓGICA SAN GABRIEL CT-OII-C-4095 Esc: 1:100.000
155
ANEXOS Nº 5 ENSAYO DE COMPACTACIÓN SUELOS
156
157
PLANOS
158
PLANO Nº 1 TOPOGRAFÍA
A Maldonado.
Postes.
Poste.
1
1'
ESCALA:
DIBUJO:
FECHA:
CONTIENE:
HOJA:
ENERO 2017
PLANTA 1:1000
ING. LECTOR ING. TUTOR
GRUPO PROYECTO
ING. CARLOS LASSO
ING. LECTOR
ING. GALO ZAPATA
QUITO4.9Grupo Proyecto
1 DE 5
159
PLANO Nº 2 PERFIL TOPOGRÁFICO
A Maldonado.
Postes.
Poste.
1
1'
ESCALA:
DIBUJO:
FECHA:
CONTIENE:
HOJA:
ESCOMBRERA
ENERO 2017
INDICADA
ING. LECTOR ING. TUTOR
GRUPO PROYECTO
ING. CARLOS LASSO
ING. LECTOR
ING. GALO ZAPATA
QUITO4.9Grupo Proyecto
2DE 5
Esc.: 1:1000
PERFIL 1 - 1'
Esc.: 1:2000
160
PLANO Nº 3 DISEÑO DE LA ESCOMBRERA
A'
B'C'
D
ESCALA:
DIBUJO:
FECHA:
CONTIENE:
HOJA:
ENERO 2017
PLANTA 1:500
ING. LECTOR ING. TUTOR
GRUPO PROYECTO
ING. CARLOS LASSO
ING. LECTOR
ING. GALO ZAPATA
4.9 CARCHIGrupo Proyecto
DE 5
Esc.: 1:5003
161
PLANO Nº 4 PERFIL LONGITUDINAL
ESCALA:
DIBUJO:
FECHA:
CONTIENE:
HOJA:
PEFILES LONGITUDINAL LEVANTAMIENTOENERO 2017
PERFIL 1:500
ING. LECTOR ING. TUTOR
GRUPO PROYECTO
ING. CARLOS LASSO
ING. LECTOR
4.9Grupo Proyecto
DE 5ENTRE LAS ABSCISAS 0+000.00 - 2+000.00
CARCHI
Esc.: 1:5005
ING. GALO ZAPATA
162
PLANO Nº 5 PERFILES TRANSVERSALES
ESCALA:
DIBUJO:
FECHA:
CONTIENE:
HOJA:
PEFILES TRANSVERSALES LEVANTAMIENTOENERO 2017
PERFIL 1:1000
ING. LECTOR ING. TUTOR
GRUPO PROYECTO
ING. CARLOS LASSO
ING. LECTOR
4.9Grupo Proyecto
DE 5ENTRE LAS ABSCISAS 0+000.00 - 2+000.00
CARCHI
Esc.: 1:10004
ING. GALO ZAPATA
