1

Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil

DISEÑO DE: LOTIFICACIÓN DE LA COLONIA BUENA VISTA Y MURO DE RETENCIÓN EN EL BARRIO EL CALVARIO, DEL MUNICIPIO DE GUASTATOYA,

DEPARTAMENTO DE EL PROGRESO.

Miguel Ángel Herrera y Herrera Asesorado por: Ing. Óscar Argueta Hernández

Guatemala, julio de 2004.

2

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

DISEÑO DE: LOTIFICACIÓN DE LA COLONIA BUENA VISTA Y MURO DE RETENCIÓN EN EL BARRIO EL CALVARIO, DEL MUNICIPIO DE GUASTATOYA,

DEPARTAMENTO DE EL PROGRESO.

TRABAJO DE GRADUACIÓN

PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA

FACULTAD DE INGENIERÍA

POR

MIGUEL ÁNGEL HERRERA Y HERRERA ASESORADO POR: ING. ÓSCAR ARGUETA HERNÁNDEZ

AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE

INGENIERO CIVIL

GUATEMALA, JULIO DE 2004.

3

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA

NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA

DECANO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson VOCAL I Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos VOCAL II Lic. Amahán Sánchez Álvarez VOCAL III Ing. Julio David Galicia Celada VOCAL IV Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz VOCAL V Br. Elisa Yazminda Vides Leiva SECRETARIO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco

TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO

DECANO Ing. Julio Ismael González Podszueck EXAMINADOR Ing. Juan Echeverría EXAMINADOR Ing. Vilmer Mérida EXAMINADOR Ing. Joram Gil SECRETARIO Ing. Francisco Javier González López

4

HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR

Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San

Carlos de Guatemala, presento a su consideración mi trabajo de graduación

titulado:

Diseño de: Lotificación de la Colonia Buena Vista y Muro de Retención en el Barrio El Calvario, del Municipio de Guastatoya, Departamento de El Progreso. Tema que me fuera asignado por la Dirección de la Escuela de Ingeniería Civil,

con fecha 18 de octubre de 1999.

Miguel Angel Herrera y Herrera

5

AGRADECIMIENTO ESPECIAL

A:

DIOS, NUESTRO CREADOR

MIS PADRES

MI ESPOSA MI PATRIA

FACULTAD DE INGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA.

PLAN INTERNACIONAL

TODAS AQUELLAS PERSONAS QUE DESINTERESADAMENTE ME BRINDARON SU COLABORACIÓN, PARA QUE ESTE TRABAJO SE REALIZARA.

6

ACTO QUE DEDICO

A:

DIOS NUESTRO CREADOR Por darme la existencia y la sabiduría.

MIS PADRES Miguel Ángel Herrera Zuleta.

Gloria Belarmina Herrera de Herrera.

MI ESPOSA Bélgica Violeta Cordón de Herrera

MIS HIJOS José Miguel Herrera Cordón

José Pablo Herrera Cordón

Dulce María Herrera Cordón

MIS HERMANOS Gloria Magalí Herrera de Galindo

Edna Mirtala Herrera de De León

Julio César Herrera y Herrera

TODOS MIS SOBRINOS

TODOS MIS AMIGOS

7

ÍNDICE GENERAL

INDICE DE ILUSTRACIONES I LISTA DE SÍMBOLO III

JUSTIFICACIÓN GENERAL DEL PROYECTO IV

OBJETIVOS V

HIPÓTESIS VI

INTRODUCCIÓN VII

1. INVESTIGACIÓN 1.1 Monografía del lugar 1

1.1.1 Localización geográfica 1

1.1.2 Vías de comunicación 2

1.2 Antecedentes históricos 2

1.3 Datos geográficos 3

1.3.1 Suelo y topografía 3

1.3.2 Ríos 4

1.4 Datos metereológicos 4

1.4.1 Clima 4

a) Temperatura 5

b) Precipitación 5

c) Vientos 5

1.5 Información socioeconómica 6

1.5.1 Actividades productivas 6

1.5.2 Autoridades del lugar 6

1.6 Servicios y vivienda 6

1.6.1 Sistema de abastecimiento de agua 7

1.6.2 Sistema de drenajes 7

8

1.6.3 Servicios de salud 8

1.6.4 Servicios de educación 8

1.7 Normas que regulan el diseño de lotificaciones 9

1.7.1 La Ley Forestal 9

1.7.2 La Ley de Educación Nacional 11

1.7.3 Ley Nacional para el desarrollo de la cultura y el deporte 12

1.7.4 Código de Salud 13

1.7.5 Ley de Parcelamientos Urbanos 14

1.7.6 Ley de Protección y Mejoramiento del Medio Ambiente 16

1.8 Gabaritos de calles recomendados 17

1.9 Dimensiones mínimas de lotes 18

1.10 Métodos topográficos usados en lotificaciones 19

1.10.1 Altimetría 19

1.10.2 Planimetría 20

1.11 Elaboración de planos de registro, para el Registro

General de la Propiedad 23

1.12 Resistencia de suelos al corte 26

1.12.1 Prueba de compresión triaxial 27

1.12.2 Criterio de Mohr-Coulomb de falla 29

1.12.3 Presión lateral del terreno 33

1.12.4 Teoría de Rankine 37

1.12.5 Teoría de Coulomb 39

1.12.6 Muros de gravedad y en voladizo 42

2. SERVICIO TÉCNICO PROFESIONAL

2.1 Diseño de lotificación 45

2.1.1 Levantamiento de polígono general 45

9

2.1.2 Diseño de distribución de lotes 50

2.1.3 Diseño de eje de calles y gabaritos 51

2.1.4 Amojonamiento 52

2.2 Diseño de red de agua potable 53

2.2.1 Levantamiento topográfico 54

2.2.2 Cálculo topográfico 54

2.2.3 Método de Hardy – Cross para el diseño de circuitos

Cerrados 54

2.2.4 Parámetros de diseño 56

2.2.5 Fórmulas por usar 59

2.2.6 Pérdidas de carga, cotas piezométricas y presiones 62

2.2.7 conexiones domiciliares 64

2.2.8 Determinación de volumen de almacenamiento 64

2.2.9 Diseño de tanque elevado metálico 66

2.2.10 Criterios para la determinación del lugar adecuado para la

perforación de pozo mecánico 78

2.3 Diseño de muro de retención 85

2.3.1 Obtención de muestra para ensayo triaxial 86

2.3.2 Diseño 86

CONCLUSIONES 94

RECOMENDACIONES 95

BIBLIOGRAFÍA 96

ANEXOS 98

10

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

FIGURAS

1. Movimiento de la masa de suelo 27

2. Resultado de una prueba de compresión triaxial 30

3. Envolvente de Mohr de una mezcla de arena y grava 31

4. Esfuerzos de falla 32

5. Empuje de tierras activo 35

6. Empuje de tierras pasivo 36

7. Términos utilizados en muro en voladizo 43

8. Dimensionamiento de muro de retención 87

9. Esfuerzos desde punto M 89

10. Esfuerzos en la cortina desde el punto M 90

11. Refuerzo de la cortina 91

12. Distribución de esfuerzos 92

13. Distribución de esfuerzos desde el punto N 92

14. Ubicación del punto N 93

15. Localización del Municipio a nivel Nacional 99

16. Ubicación del proyecto a nivel Departamental 99

17. Ubicación del proyecto a nivel Municipal 100

18. Gabaritos típicos 111

19. Plano de registro 112

20. Tipos de muros de gravedad 113

21. Plano topográfico 114

22. Plano de distribución de calles 115

23. Plano de distribución de lotes 116

24. Densidad de vivienda 117 25. Plano de instalación hidráulica 118

I

11

26. Plano, red de distribución de agua potable 119

27. Plano, detalles de tanque elevado 120

28. Plano, detalles de construcción para muro de retención 121

TABLAS

I. Libreta de levantamiento planimétrico 46

II. Libreta de levantamiento altimétrico 46

III. Datos de tanque elevado 66

IV. Cálculo de momento 88

V. Cálculo de coordenadas totales 101

VI. Cálculo de área 102

VII. Planilla de lotes 103

VIII. Iteraciones para diseño de agua (red alta) 104

IX. Iteraciones para diseño de agua (red baja) 105

X. Cálculo de presiones y cotas piezométricas 106

XI. Presupuesto de proyecto de agua 107

XII. Programa de inversión y ejecución del proyecto de agua 108

XIII. Lista de materiales para conexiones domiciliares 109

XIV. Lista de materiales para red de distribución de agua 109

XV. Lista de materiales para cajas de válvulas de control 110

II

12

LISTA DE SÍMBOLOS

Q Caudal

Cm Centímetros

PVC Cloruro de polivinilo

Hab Habitantes

Lt / Seg Litros por segundo

Lt / Hab / día Litros por habitante por día

PSI Libras por pulgada cuadrada

M Metros

M2 Metros cuadrados

M3 Metros cúbicos

Msnm Metros sobre el nivel del mar

Dot Dotación

Qm Caudal medio

Qdm Caudal de día máximo

Qhm Caudal de hora máxima

Pf Población futura

L Longitud

A Área

EST Estación

PO Punto observado

Hf Pérdida de carga

III

13

JUSTIFICACIÓN GENERAL DEL PROYECTO

Las familias necesitadas de un terreno para construir su casa propia y

sabiendo de la ayuda que Plan Internacional podía proveerles, se organizaron en

comité para solicitar la compra de un terreno y la asesoría técnica para legalizar

el terreno de cada familia.

Por medio de los facilitadores de desarrollo y la coordinación de proyectos de

infraestructura , se realizó la compra de un terreno, atendiendo a la necesidad

que las familias pudieron probar ante ellos. Posteriormente se hicieron los

contactos para que, por medio del Programa de E.P.S de la Facultad de

Ingeniería, se logre hacer la distribución de lotes.

El Comité de vecinos del barrio El Calvario, por el peligro que corren varias

viviendas por los continuos derrumbes que se dan por no haber una estructura

que soporte el empuje del suelo, solicitaron a Plan el apoyo para que se les

brinde asesoría en el diseño y presupuesto de un muro de retención, para poder

solicitar apoyo económico para la construcción, y así disminuir el riesgo que

corren las familias que viven y transitan por ese lugar.

En Guastatoya hay muchas familias afiliadas a Plan Internacional, que

carecen de un terreno propio donde vivir, por lo que Plan ha creado un fondo

para la inversión de infraestructura, que permita mejorar el nivel de vida de las

familias de escasos recursos económicos, por lo que, se diseñará una lotificación

y un muro de retención como respuesta a la solicitud presentada a Plan

Internacional por un grupo de vecinos, que están necesitados del estudio de

estos proyectos de infraestructura.

IV

14

OBJETIVOS

GENERAL

Contribuir al desarrollo de Guatemala, por medio de la proyección social de la

Universidad de San Carlos de Guatemala para el mejoramiento de la calidad de vida de

los guatemaltecos.

ESPECÍFICOS

1. Desarrollar el diseño de una lotificación, tomando como base los criterios de

urbanización

2. Desarrollar el diseño de un muro de retención y entregar al comité de vecinos y a

Plan Internacional el presupuesto, cantidades de materiales y planos para la

construcción.

3. Capacitar al comité y dar orientación para obtener ayuda de instituciones que se

dedican a resolver los problemas de vivienda a comunidades de escasos

recursos económicos.

V

15

HIPÓTESIS

El problema de la vivienda en Guastatoya es bastante critico, así como la carencia

de obras de infraestructura que garanticen la seguridad de las familias que viven en

terrenos de mucha pendiente, por lo que a través de la presentación a Plan

Internacional del programa de l proyecto de la lotificación de la Colonia Buena Vista, se

tendrán los elementos técnicos para atender a 57 familias en lo concerniente a vivienda.

VI

16

INTRODUCCIÓN

La Facultad de Ingeniería, a través de su Programa de Ejercicio Profesional

supervisado (E.P.S), realiza una labor muy importante al prestar atención a problemas

que se relacionan con las carreras que se imparten, y así colaborar al desarrollo de

Guatemala.

La falta de vivienda es un problema grande y cada día se vuelve más difícil de

resolver. En las áreas urbanas, es donde se agudiza más el problema, debido a la

inmigración de las personas con el fin de tener un empleo estable; esta situación se ve

tanto en la ciudad capital como en el interior de la república.

El presente trabajo contiene, en el capítulo uno, la investigación relacionada con el

lugar donde se desarrollo el estudio. En este capítulo, se encuentran datos interesantes

que permiten conocer un poco la cabecera departamental de El Progreso, es decir, del

municipio de Guastatoya. Además, se presenta la investigación bibliográfica que fue la

base para el diseño de la lotificación y sus servicios básicos y el muro de retención.

En el capítulo dos, se describen todos los trabajos ejecutados durante servicio

técnico profesional prestado a la institución Plan Internacional, con sede en el Progreso.

Al final, se presentan las hojas de cálculo y los planos respectivos de cada servicio.

VII

1

1. INVESTIGACIÓN 1.1 Monografía del lugar 1.1.1Localización geográfica

a) A nivel nacional El departamento de El Progreso se encuentra situado a 1,706 metros sobre el

nivel del mar y poblado por 108,400 habitantes. El Progreso se extiende por un

espacio de 1,922 kilómetros cuadrados, con una densidad de población de 56

habitantes por kilómetro cuadrado.

Está ubicado en una porción, limitada al norte con Baja Verapaz, al este con

Zacapa, al sur con Jalapa y al oeste con Guatemala; se encuentra localizado

dentro de la región número III de Guatemala, llamada también oriente-norte o

nororiente y pertenecen además a esta región los departamentos de Izabal,

Zacapa y Chiquimula. Es atravesado en la parte norte por la Sierra de las Minas y

la carretera Interamericana que termina en Puerto Barrios, en el se definen dos

zonas topográficas: LA NORTE es montañosa y en ella alcanza grandes alturas,

mientras que la SUR está delimitada por el río Grande o Motagua.

b) A nivel departamental Guastatoya es uno de los ocho municipios con que cuenta el Progreso, además

de San Agustín Acasaguastlán, El Jícaro, San Cristóbal Acasaguastlán, Morazán,

Sanarate, San Antonio La Paz y Sansare, colinda al norte con los municipios de

San Agustín Acasaguastlán y Morazán. Y al sur con el municipio de Sansare y

Jalapa. Al este con el Jícaro y al oeste con Sansare y Sanarate.

2

c) A nivel municipal

Guastatoya es atravesado por la ruta CA-9 al Atlántico, a 73 Kilómetros de la

ciudad de Guatemala; es la cabecera del municipio, y a la vez del Departamento

de El Progreso; según el banco de marca establecido por la Dirección General De

Caminos la Estación del Ferrocarril está a 516.90 metros sobre el nivel del mar y

tiene una extensión aproximada de 262 kilómetros cuadrados. El municipio cuenta

con una ciudad, 12 aldeas y 20 caseríos, unidos entre si por caminos de herradura

y veredas. Las aldeas son Palo Amontonado, Santa Rita, San Rafael, Chilsapote,

Tierra Blanca, Anshagua, Casas Viejas, El Naranjo, Las Morales, Patache, Subinal

y Santa Lucia.

1.1.2 Vías de comunicación El mapa número 2 contiene la información de las principales vías de

comunicación, como es la carretera asfaltada CA-9, que comunica a la ciudad

capital y atraviesa el departamento, la cual llega a las costas del Atlántico y la

carretera de terracería Nacional No.4, que comunica al departamento de

Guatemala, El Triunfo, Sanarate y Guastatoya. Cuenta con una estación de

ferrocarril , la cual no se encuentra funcionando pero, se han estado realizando

reparaciones para iniciar nuevamente el recorrido de Puerto Barrios hacia la

ciudad capital.

1.2 Antecedentes históricos Las primeras informaciones que se tienen sobre El Progreso Guastatoya,

fueron hechas por el Arzobispo Cortés y Larraz en el año de 1769; allí se describe

Guastatoya como un caserío de poca importancia con una población de 628

habitantes.

3

Su fundación fue consecuencia del régimen político y económico imperante en

esa época, con un pueblo de indios a inmediaciones de los márgenes del río

Guastatoya, con una traza incipiente conformada por una plaza y algunas calles,

con una expansión hacia el oriente. Fue un asentamiento que con el tiempo

adquirió una importancia relevante como centro intermediario de mercaderías

provenientes de España y viceversa, debido a su ubicación lineal en el camino

Real.

Posterior a la revolución de 1944, la nueva constitución de los gobiernos de

Arévalo y Arbenz, concedieron a las masas populares derechos y cambios que les

habían negado anteriormente. Es así como durante el gobierno de Arévalo se

construye la escuela federal en el área urbana de la cabecera departamental, y

que viene funcionando desde entonces.

Durante el gobierno de Arbenz, se inicia la construcción de la carretera al

atlántico para disminuir la necesidad del ferrocarril. Esta obra fue continuada por

los gobiernos siguientes, los cuales dieron un impulso al desarrollo de la

agricultura y el nivel de urbanización de las poblaciones de la región. Así las

tendencias de crecimiento de la población cobran fuerza con dirección a la ruta

CA-9, y se desarrollaron paulatinamente poblaciones alrededor de la pequeña

ciudad en crecimiento.

1.3 Datos geográficos

1.3.1 Suelo y topografía

El municipio de Guastatoya se encuentra rodeado de cerros y montañas con

una topografía irregular que oscila entre cotas 515 MSNM en el centro del mismo

(CASCO URBANO) y sufre un notable cambio en la parte sureste en donde se

registra una cota igual a 1500 MSNM, e incluso se puede observar por las noches

desde este punto la ciudad capital.

4

En algunos casos, se localizan pequeños valles en la cabecera

departamental, así como en la aldea Palo Amontonado.

Los cerros que rodean el municipio son: al este de la cabecera departamental,

se encuentra localizado el cerro El Pinal, al oeste el cerro Monte Verde ó El Claro

y al norte el cerro El Injerto. En las aldeas de Anshagua y el Naranjo, el paisaje es

diferente debido a que las montañas son de mayor altura (950 MSNM.), lo que da

existencia a bosques de clima templado.

1.3.2 Ríos

Los principales ríos del municipio son: río Guastatoya, río Grande o Motagua y

Anshagua. El río Motagua atraviesa el departamento de El Progreso, hasta llegar

al océano Atlántico; también hay una serie de quebradas, las cuales en época de

invierno contribuyen al caudal de éstos ríos.

1.4 Datos metereológicos

1.4.1 Clima

Utilizando la clasificación climática de Thorn-Thwaite, la jerarquía de

temperatura es cálido , con un tipo de variación de temperatura de invierno

benigno. La característica de jerarquía de humedad es seco. El tipo de distribución

de la lluvia es invierno seco. La vegetación natural se caracteriza estepa. En

general , temperatura moderada con características de clima cálido-seco, con dos

estaciones bien definidas: invierno de mayo a octubre y verano de noviembre a

abril.

5

a) Temperatura

La temperatura como un factor climático, está fuertemente influido por la altura

sobre el nivel del mar, en este caso; la cabecera municipal de Guastatoya se

encuentra localizada a una altura de 516 MSNM, lo que indica una biotemperatura

media anual de 24.1°C, con una temperatura mínima promedio de 19.1°C y una

temperatura máxima promedio de 29.1°C., con temperaturas máximas en los

meses de marzo y abril de 39°C.

b) Precipitación La precipitación anual de lluvia es de 780.50 milímetros y llueve

aproximadamente 44 días en el año, que se concentra en los meses de mayo a

septiembre; de noviembre a mayo son meses secos. El porcentaje de humedad

relativa es de 62 %.

c) Vientos Los vientos pueden ser definidos como masas de aire en movimiento, causado

por las diferencias de temperatura y las presiones de aire frío o caliente, el cual es

otro factor importante del clima.

En el departamento de El Progreso, el comportamiento Eólico se presenta

combinado con vientos dominantes de nor Noreste, a sur Suroeste, y secundario

de sur Suroeste y nor Noroeste. El viento se manifiesta turbulento por la

configuración topográfica local con cerros en su parte norte y sur.

El valor máximo promedio mensual de velocidad del viento es de 22.5 km/hora

en el mes de julio; la velocidad promedio anual es de 19.4 km/hora.

6

1.5 Información socioeconómica

1.5.1 Actividades productivas

La población de la cabecera municipal de Guastatoya, al igual que la mayor

parte de departamentos del país, basa su economía en las actividades agrícolas,

debido al clima que posee; se cultiva tomate, frijol, maíz, banano y tabaco; este

último es el de mayor importancia. Existen otras actividades productivas, como el

comercio y la explotación de minerales. en que sólo una mínima parte de la

población se dedica a desarrollar estas actividades.

1.5.2 Autoridades del lugar

La principal autoridad del municipio es el Alcalde y la Corporación Municipal;

los servicios con que cuenta son:

a) Gobernación Departamental

b) Ministerio Público

c) Juzgado de Paz

d) Policía Nacional Civil

Además de las autoridades de gobierno y municipales, los barrios y colonias

cuentan comités formados para promover el desarrollo de su localidad, que son

debidamente autorizados por la Oficina de Gobernación Departamental.

1.6 Servicios y vivienda

El municipio de Guastatoya cuenta con los servicios básicos necesarios; esto

se debió a que, por el terremoto de 1976, este municipio fue uno de los más

dañados en su infraestructura; por esta razón, ha recibido mucho apoyo,

7

tanto gubernamental como no gubernamental, por medio de agencias

internacionales.

1.6.1 Sistema de abastecimiento de agua La ciudad de Guastatoya se abastece de agua potable de un nacimiento

ubicado al pie del cerro la virgen; el agua es impulsada con dos bombas eléctricas

hacia los tanques de almacenamiento y distribución. El servicio se extiende hasta

las aldeas de: Santa Lucía, Casas Viejas, El Chilar, El Barreal, Ojo de Agua. El

sistema no cuenta con planta de tratamiento de agua potable, por lo que el único

tratamiento que se le da al agua es la clorificación.

Todas las viviendas tienen medidor. El servicio es administrado por la

municipalidad, quien a su vez se encarga de dar el mantenimiento del servicio y

establece el valor del canon.

El proyecto no tiene servicio continuo, ya que el servicio sólo llega durante 4

horas al día ( de 6:00 am a 10:00 am ); el motivo de este racionamiento se debe al

costo de mantenimiento de las bombas.

1.6.2 Sistema de drenajes

El desfogue del sistema de drenaje municipal, se realiza a la vertiente del río

Guastatoya, previo tratamiento parcial que se efectúa en dos plantas de

tratamiento. En la parte sur de la ciudad hay una pequeña planta que trata las

aguas servidas del barrio Las Joyas antes de descargar en el río, otra situada al

nor – oeste de la ciudad, detrás del cementerio nuevo.

Esta planta concentra la mayor parte de los drenajes de la ciudad, sedimenta y

oxida las aguas ( laguna de oxidación ), antes de verterlas al río.

8

Actualmente se encuentra en estudio el proyecto de construir pozos de

absorción, para dar un tratamiento más profundo a las aguas servidas.

Es conveniente hacer notar que Guastatoya es de los pocos municipios de la

región que cuenta con un tratamiento de aguas servidas, que aunque sea primario

ayuda a disminuir la contaminación de los ríos de nuestro país.

1.6.3 Servicios de salud El municipio de Guastatoya cuenta con las instalaciones de un hospital tipo A,

el cual tiene todos los servicios necesarios para atender a la población a nivel

departamental.

Además cuenta con clínicas privadas, en donde se brinda atención especial a

pacientes.

a) Hospital General

b) Delegación del IGSS

c) Clínicas privadas

1.6.4 Servicios de educación Para la educación preprimaria, primaria, secundaria ( básicos ) y diversificado,

en la ciudad de Guastatoya existen varios centros educativos, dentro de los cuales

se tienen oficiales y privados.

a) Instituto de educación primaria y secundaria

b) Escuela Nacional Tipo Federal

c) Instituto de Artes Industriales

d) Institutos privados de educación primaria, básicos y diversificado

9

Otros servicios:

a) Estación de ferrocarril

b) Mercado municipal

c) Salón Municipal de usos múltiples

d) Iglesias evangélicas

e) Iglesia católica

f) Oficina de Correos y Telégrafos

g) Central telefónica

h) Organizaciones no gubernamentales

i) Cementerio municipal

j) Banrural y Banco G y T Continental

1.7 Normas que regulan el diseño de lotificaciones

1.7.1 Ley forestal

(Decreto Número 101-96, Resolución 4-23-97)

Esta ley fue creada con base en los recursos forestales, ya que constituyen el

desarrollo fundamental económico y social de Guatemala; es por eso que para

deforestar un terreno debemos regirnos en el Artículo 46 de la Ley Forestal y del

Artículo 32 de su Reglamento, los cuales literalmente dicen:

Artículo 46. Cambio de Cobertura. Para toda área cubierta con bosque de una

extensión mayor a una hectárea, cuya cobertura se propone cambiar por otra no

forestal el interesado deberá presentar para su aprobación al INAB un estudio

suscrito por técnico o profesional debidamente registrado en éste, que asegure de

que la tierra con bosque no es de vocación forestal.

Podrá autorizarse el cambio de cobertura en tierras de vocación forestal,

mediante solicitud acompañada de un Plan de Manejo Agrícola que asegure

10

que la tierra con cobertura forestal es apta para una producción agrícola

económica sostenida.

Los productos forestales de cualquier naturaleza que resultaren de la operación

del cambio autorizado de uso de la tierra, podrán ser utilizados o comercializados

por el usuario.

A su elección, pagará al Fondo Forestal Privativo o reforestará un área igual a

la trasformada, conforme a lo que establece el reglamento.

Artículo 32. Licencias para cambio de uso. Para toda operación de cambio de

uso forestal a usos no forestales, el INAB autorizará, cuando proceda, licencias de

aprovechamiento, para lo cual el interesado deberá presentar:

a) Solicitud que contenga, como mínimo, las generales del propietario

del terreno, lugar para recibir notificaciones, carta de solicitud y la

firma debidamente autenticada.

b) Certificación del Registro de la Propiedad Inmueble que acredite la

propiedad del bien, indicando las anotaciones y gravámenes que

contiene. En caso de que la propiedad no esté inscrita en el Registro

de la Propiedad, se podrá aceptar otro documento legalmente válido.

c) Plan de aprovechamiento, que contenga como mínimo la siguiente

información: localización, áreas por intervenir, volúmenes por

extraer y especies.

d) Estudio de factibilidad o justificación del proyecto, y anuencia de los

propietario, cuando sea una obra de infraestructura de interés

colectivo.

11

Para el caso donde el cambio de cobertura sea forestal, incluyendo

bosques naturales sin manejo, a sus usos agropecuarios, el

interesado deberá presentar además de lo contenido en el párrafo

anterior.

e) Estudio de capacidad de uso de la tierra basado en lo establecido en

el capítulo ii de este reglamento.

f) Plan de manejo agrícola de acuerdo al artículo 46 de la Ley Forestal.

El interesado, a su elección pagará al Fondo Forestal Privativo o

deforestará un área igual a la transformada.

En el caso de que el interesado seleccione el pago el Fondo Forestal Privativo,

el mismo tendrá que pagar el monto equivalente al costo de la deforestación del

área sujeta a cambio de cobertura, monto que se establecerá por el INAB

anualmente. En el caso de que el interesado seleccione la reforestación, ésta

tendrá que ser igual al área transformada y deberá realizarse dentro del mismo

municipio.

1.7.2 La ley de educación nacional

(Decreto Número 12-91, Acuerdo Gubernativo 13-77)

La Constitución Política de la República de Guatemala establece la obligación

del Estado de proporcionar y facilitar educación a sus habitantes, en el Artículo 94

de la Ley de Educación Nacional establece para los dueños de lotificaciones lo

siguiente:

Artículo 94. Obligación de propietarios de lotificaciones. Los propietarios de

lotificaciones en centros urbanos, suburbanos o rurales, otorgarán en propiedad al

Estado, terreno suficiente y adecuado para la construcción de edificios

12

escolares y áreas recreativas, de acuerdo con el porcentaje que fije el reglamento

respectivo.

1.7.3 Ley nacional para el desarrollo de la cultura y deporte

(Decreto 76-97)

El Estado debe procurar el bienestar físico, mental y social así como velar por

la elevación del nivel de vida contribuyendo al bienestar de la familia; es por eso

que las personas que lotifiquen, quedan obligadas; según Artículo 212 de la Ley

para el Desarrollo de la Cultura y Deporte a lo siguiente:

Artículo 212. Áreas destinadas a construcción de instalaciones. Dentro del

área de toda lotificación o parcelamiento urbano o rural, deberán destinarse

obligadamente áreas de terrenos suficientes y apropiados para la construcción de

instalaciones y campos deportivos, designando los propietarios de dichas áreas la

persona o personas jurídicas responsables de su utilización y mantenimiento.

La extensión de tales terrenos será proporcional al área por lotificarse o

parcelarse. Se determinará atendiendo a la densidad de la población que dicha

área comprenda, y no podrá ser menos del cinco por ciento (5%), ni exceder del

diez por ciento (10%) del área habitada para lotificarse.

Las autoridades encargadas de autorizar las lotificaciones o parcelamientos

exigirán, previamente de aprobar los planos respectivos, que se cumplan las

disposiciones del párrafo anterior.

Las personas, entidades o empresas lotificadoras o parceladoras podrán en

lugar de construir las instalaciones y campos deportivos, traspasar gratuitamente a

favor del Estado los mencionados terrenos, con la finalidad y uso exclusivo para

tales instalaciones deportivas o recreativas, sin cuyo

13

requisito no se autorizarán las lotificaciones o parcelamientos. Un reglamento

especial desarrollará todo lo relativo a este artículo.

Queda prohibido al Registro de la Propiedad inscribir cualquier operación

relacionada con parcelamientos o lotificaciones, sin que haya cumplido con lo

establecido en este artículo, por parte de la entidad obligada. Asimismo, la

Municipalidad del municipio respectivo no deberá autorizar la construcción en

terrenos destinados par la construcción de instalaciones y campos deportivos, de

cualquier otro tipo de construcción.

1.7.4 Código de salud

(Decreto 90-97)

La Constitución Política de la República reconoce que el goce de la salud es un

derecho fundamental del ser humano sin discriminación alguna; es por eso que

estipula para las urbanizaciones y las viviendas en los artículos 109 y 110 lo

siguiente:

Artículo 109. Aprobación previa. El Ministerio de Salud en coordinación con la

Comisión Nacional de Medio Ambiente y a la corporación municipal

correspondiente, deberán aprobar de acuerdo con los reglamentos y normas

urbanísticas y sanitarias las solicitudes para la formación de nuevas

urbanizaciones, extensión del área de las existentes e instalaciones de lugares de

recreación o concurrencia del público, en el plazo establecido en los reglamentos

respectivos.

Artículo 110. Modificaciones o reparaciones. La Municipalidad, en

coordinación con el Ministerio de Salud, podrá ordenar modificaciones o

reparaciones a viviendas, edificios o construcciones deficientes, que representen

riesgos para la vida y la salud de acuerdo con las disposiciones del reglamento

14

respectivo. Se prohíbe la construcción de viviendas y urbanizaciones en áreas

declaradas de alto riesgo.

1.7.5 Ley de parcelamientos urbanos

(Decreto 14-26)

Esta ley fue creada con base en la escasez de vivienda que concurre en

nuestro país, lo cual ha originado gran demanda de parcelas destinadas a la

construcción de viviendas; por carencia de una legislación adecuada, el Estado

crea esta ley y de esa manera normar y legislar las urbanizaciones; el Capítulo II

correspondiente de los Parcelamientos Urbanos literalmente dice:

Artículo 4. Las personas comprendidas en el Artículo 2 de esta ley deberán

solicitar autorización a la municipalidad jurisdiccional, donde se encuentren el o los

inmuebles destinados a ser parcelados.

A toda solicitud de autorización deberán acompañar lo siguiente:

a) Certificación de fecha reciente expedida por el Registro General de la

Propiedad Inmueble correspondiente, haciendo constar la primera y

la última inscripción de dominio, desmembraciones, gravámenes,

anotaciones o limitaciones del inmueble que se pretenda parcelar.

b) Testimonio de la escritura pública que establezca la personería con

que actúa el solicitante, en su caso.

c) Promesa formal de garantizar la construcción o el pago de las obras

de urbanización y demás, que establezcan los reglamentos o

disposiciones de la municipalidad respectiva.

15

d) Planos del parcelamiento urbano que contenga la distribución de los

lotes, vías públicas o áreas de uso común y servicios públicos,

debidamente acotados y en curvas a nivel, así como la localización

del parcelamiento en relación con la cabecera municipal que se trate,

marcando las vías de acceso y su ajuste a los planos reguladores.

Los planos que se presenten deberán ceñirse a las condiciones y

requisitos que establezcan los reglamentos o disposiciones de la

municipalidad autorizante. Los planos deberán estar certificados por

ingeniero colegiado.

Una vez cumplidos lo requisitos anteriores, la municipalidad correspondiente

acordará la autorización para llevar a cabo el parcelamiento, pero la venta de las

fracciones de terreno se sujetará a nueva autorización.

Artículo 5. Las ventas de fracciones de terreno sólo podrán efectuarse con la

previa autorización municipal, y para ello se comprobará antes de entregarlas:

a) Que las obras de urbanización que figuran en los planos aprobados,

al concederse la autorización para el parcelamiento, se han realizado

o que por lo menos se han ejecutado los trabajos de introducción de

energía eléctrica, agua potable, y drenajes para cada lote y

pavimento de las calles.

En su defecto, deberá presentarse garantía suficiente a juicio de la

municipalidad, de su realización o bien contratar con ésta la

ejecución de los mismos.

b) Que el propietario o gestor del parcelamiento ha fijado el precio de

cada parcela de acuerdo con el valor de la totalidad del terreno, los

16

gastos de urbanización, la libre competencia y otros factores que

sean aplicables.

c) Que se ha efectuado la nueva declaración fiscal del o de los

inmuebles que van a ser parcelados con base en la revalorización a

que se refiere el inciso anterior, para los efectos fiscales y

catastrales.

d) Que han sido satisfechos todos los demás requisitos que establezcan

los reglamentos municipales respectivos.

Todos los trabajos que alude el inciso a) deberán realizarse de conformidad con

las exigencias municipales para la zona en que esté ubicado y el tipo de

parcelamiento que se trate.

Artículo 6. La municipalidad que corresponda procederá de oficio a solicitar la

inscripción en los registros correspondientes de las áreas que se hayan

traspasado a la misma para uso común y servicios públicos, de conformidad con

los reglamentos de la materia, y a solicitar en igual forma la cancelación de los

registros de impuestos y contribuciones fiscales, y a cancelar de oficio los

registros que se refieran al pago de tributos municipales.

1.7.6 Ley de protección y mejoramiento del medio ambiente (Decreto 68-86)

La protección y mejoramiento del medio ambiente y los recursos naturales y

culturales es fundamental para el logro de un desarrollo social y económico del

país; es por eso que para cualquier tipo de proyecto que se vaya a realizar se

debe presentar un estudio de impacto ambiental, lo cual se especifica en el

Artículo 8 de esta ley, y se deberá tomar en cuenta para lotificaciones, y dice:

17

Artículo 8. Para todo proyecto, obra, industria o cualquier otra actividad que

por sus características pueda producir deterioro a los recursos naturales

renovables o no, al ambiente, o introducir modificaciones nocivas o notorias al

paisaje y a los recursos culturales del patrimonio nacional, será necesario

previamente a su desarrollo un estudio de evaluación del impacto ambiental,

realizado por técnicos en la materia y aprobado por la Comisión del Medio

Ambiente.

1.8 Gabaritos en calles recomendados Según el reglamento de construcción, define el gabarito permisible y sus

especificaciones en los siguientes artículos:

Artículo 93. Para los efectos de este reglamento, se comprende por gabarito

permisible al perfil límite hasta el cual, en el espacio aéreo, es permitido construir.

Artículo 94. Corresponde a la municipalidad la ordenación urbana, fijando la

alineación, línea de fachada, gabarito permisible, ochavos y rasantes de las calles,

avenidas, parques, plazas en general, áreas de uso público que se encuentren

dentro de su jurisdicción.

Artículo 95. Para los efectos del artículo anterior, la oficina respectiva dentro

de la organización municipal hará los estudios y determinación de las

alineaciones, líneas de fachada, gabarito permisible, ochavos y rasantes,

correspondientes a las diferentes zonas o sectores. Lo que será aprobado por el

Consejo; los planos respectivos serán sancionados por el Alcalde e incorporados a

El Reglamento como anexos del mismo.

Artículo 100. En ningún caso, se permitirá la construcción de balcones o

cualquier tipo de salientes que permitan el acceso a personas, fuera de la

18

alineación municipal, aunque sí puedan salir fuera del gabarito cuando no afecten

la alineación y lo autorice La Oficina.

1.9 Dimensiones mínimas de lotes

Las urbanizaciones residenciales de interés social se clasificarán en función de

su uso y característica, según lo estipula El Reglamento de Urbanizaciones y

Fraccionamientos, en el siguiente artículo:

Artículo 6. Las notificaciones o parcelamientos, se clasifican atendiendo el uso

y características que por su localización le fije la Sección de Urbanismo de la

Municipalidad, en: residenciales, comerciales, residenciales y campestres son:

a) Residenciales: aquellas cuyos lotes se destinan a las viviendas

pueden subdividirse en:

i) Residenciales Tipo A: Lote mínimo de 600 metros cuadrados y

20 metros del lado menor.

ii) Residenciales Tipo B: Lote mínimo de 160 metros cuadrados

y 8 metros del lado menor.

b) Comerciales residenciales: cuando se permite la construcción

intensiva de tiendas y bazares sin limitar la construcción de

viviendas; lote mínimo de 160 metros cuadrados y 8 metros de lado.

c) Campestre: cuando se destinan a pequeñas granjas con un área por

parcela no menor de diez mil metros cuadrados, ni lado menor de 60

metros. El proyecto debe diseñarse en forma que permita una

adecuada adaptación futura a barrios residenciales.

19

1.10 Métodos topográficos usados en lotificaciones

Los levantamientos topográficos son aquellos que abarcan superficies

reducidas, es decir, desprecian la curvatura de la tierra. La topografía estudia el

conjunto de procedimientos para determinar las posiciones de puntos sobre la

superficie de la tierra por medio de medidas, según los elementos del espacio;

estos elementos pueden ser: dos distancias y una elevación, o bien, una distancia

y un ángulo de elevación.

A continuación, se describen los métodos para medir elevaciones, así como

también distancias.

1.10.1 Altimetría

En la altimetría, se tienen en cuenta las diferencias de elevaciones entre los

diferentes puntos del terreno. En topografía y, en general, en geografía, se

entiende por altura o altitud de un punto su elevación sobre la superficie del mar,

supuestamente en reposo, es decir, su altura sobre el nivel del mar, que es como

ordinariamente se expresan las altitudes en topografía. Los métodos, para hallar

las diferencias de nivel, se designan en general con el nombre de nivelación, y se

clasifican en:

a) Nivelación geométrica: consiste en medir directamente la diferencia

de nivel entre dos puntos máximos.

b) Nivelación trigonométrica: determina la diferencia de nivel mediante

el cálculo de los ángulos cenitales observados y distancias; se aplica

este procedimiento a extensiones bastante grandes.

20

c) Nivelación taquimétrica: trata de determinar puntos y ubicarlos

planialtimétricamente, es decir que, además de darles cota, los ubica

con coordenadas en el plano.

d) Nivelación barométrica: consiste en calcular la diferencia de nivel

entre dos puntos, en función de la diferencia de presión atmosférica

observada en ambos.

El más preciso de los cuatro métodos es el de nivelación geométrica y el

menos exacto es el de nivelación barométrica.

1.10.2 Planimetría

a) Medida con cinta: un terreno puede ser levantado por completo por

medio de cinta solamente. En efecto, éste era el único método

disponible antes de que se fabricaran los instrumentos goniométricos

o para medir ángulos. En la actualidad, el equipo moderno hace que

el método sea útil nuevamente.

El procedimiento consiste en dividir una superficie en una serie de

triángulos y medir los lados de cada uno. En el caso de áreas

pequeñas, se selecciona como vértice principal uno de los vértices

del terreno y se mide el perímetro y las distancias a todos los demás

vértices.

Cuando se trata de terrenos mayores, es mejor establecer un punto

central y medir el perímetro y radiar líneas desde el centro a los

vértices; el terreno podrá representarse y determinarse el área a

través de estos datos.

b)

21

b) Medida con brújula: los levantamientos topográficos con brújula

siguen los mismos procedimientos que se mencionan en

levantamientos con cinta; en éste existe la diferencia de que todos

los ángulos deberán referirse a la línea norte-sur, determinada por el

meridiano magnético.

c) Medida con teodolito: los teodolitos no son sino goniómetros que

consta de limbo horizontal, brújula y anteojo de gran alcance. Su

principal finalidad es la de medir los ángulos horizontales con mayor

precisión que con las brújulas, porque están provistos de nonio.

Cuando tiene limbo vertical y anteojo distancio-métrico, para medir

distancias indirectamente, se denominan teodolitos taquimétricos.

Cuando se utilizan teodolitos simples, los procedimientos usados

para efectuar levantamientos planimétricos son iguales a los

descritos al tratar los levantamientos con brújula, lo cual permite

mediciones más exactas.

i) Por conservación de azimut: éste es el mejor sistema, y se

emplea mucho en levantamientos en donde hay que situar un

gran número de detalles, por observaciones lineales y

angulares, y por su versatilidad hace que sea más ventajoso.

Cualquier error de cierre se deduce inmediatamente de la

diferencia entre la observación inicial y final, tomadas a lo

largo de la primera alineación.

22

El azimut de la alineación inicial, o primer lado de la poligonal,

puede referirse al meridiano verdadero o a una dirección

convencional cualquiera.

ii) Por ángulos exteriores: éste método es semejante al de

conservación de azimut, excepto que en la visual de espalda

en cada estación hacia la estación anterior se toma el nonio

puesto en cero.

Se gira el anteojo alrededor del eje vertical; se mira a la

estación siguiente y con el mismo nonio se lee el ángulo

descrito por el anteojo en sentido positivo a las agujas del

reloj.

Este método se emplea principalmente, cuando hay que tomar

muchos detalles desde cada vértice del polígono.

iii) Por ángulos interiores: Este método tiene su principal

aplicación en los levantamientos de planos topográficos, en

cuanto se refiere al trabajo de campo.

Se coloca en cero el nonio en cada estación y se dirige una visual a

la estación anterior. Se gira después el anteojo alrededor del eje

vertical, hasta visar la estación siguiente, y se lee el ángulo interior

así formado.

La libreta de campo puede llevarse en forma de croquis con los

ángulos y distancias. Se comprueban los ángulos sabiendo que, en

un polígono de “ n “ lados, la suma de los ángulos interiores es igual

a ( n - 2) 180°.

23

1.10 Elaboración de planos de registro para el Registro de la Propiedad En Guatemala, para la presentación del plano en el Registro de la Propiedad,

hay que regirse bajo los artículos 43 y 44 capítulo IV de la Ley de Agrimensura,

que textualmente dicen:

Artículo 43. En todo expediente de medida, se agregará un plano en papel tela

de calcar y solo podrá usarse papel enlienzado, cuando tenga que hacerse un

plano lavado. En el plano, se consignarán los mojones y las colindancias con sus

nombres; el de los terrenos, si los tuvieren, y el de sus propietarios.

Los detalles topográficos que sirvan de referencia (ríos, caminos, lagunas,

depresiones, cotas, etc.); las proyecciones de los meridianos (astronómico y

magnético); las escalas (gráfica y numérica) y una leyenda que exprese el nombre

del terreno; el del propietario interesado, la jurisdicción municipal y el

departamento en que esté ubicado; el área métrica y su equivalente en la que

sirva de base al título, la fecha y la firma del Ingeniero.

Artículo 44. En el dibujo y lavado del plano, se observarán las siguientes

reglas:

1. Las veredas, caminos y carreteras se presentarán por una

sola línea o por dos paralelas de puntos o de trazos discontinuos,

según su importancia.

2. Las vías férreas por un trazo continuo, cruzando con

pequeñas perpendiculares a cortas distancias y equidistantes; y en lo

que respecta a las reservas, sean éstas forestales o de la Nación y al

excedente del 10% de que trata el artículo 14 de la Ley Agraria, se

precisarán debidamente según los casos, en la forma que sea más

apropiada y con su respectiva especificación.

24

3. Las aguas se representarán con líneas continuas de color azul que

configuren sus orillas o, si se quiere, por una serie de paralelas,

adelgazando y separando las líneas, tanto más cuando más se

alejen de las orillas.

Se puede también llenar la superficie con un lavado del mismo color,

desvaneciendo hacia el medio. Los pantanos se representarán con

líneas paralelas continuas o interrumpidas.

4. Los edificios se representarán con sus proyecciones horizontales de

color negro o carmín.

5. Los linderos que no estuvieron constituidos por caminos o aguas, se

representarán por una línea continua de color negro, o por signos

que dan idea de la clase de cota que limita el terreno, que puede

orlarse o lavarse en su interior.

Para las líneas auxiliares, se usará el color rojo y serán punteados o

de trazos discontinuos o continuos, según su importancia. Cuando

ocurriere el caso de tener que presentar diversos límites de un solo

terreno, se usarán colores diferentes.

6. Las curvas de nivel se trazarán de color sepia y a la equidistancia,

que requiera la importancia y la calidad del trabajo sirviendo en

general de norma, el número de metros que resulte de multiplicar por

mil la escala decimal del plano.

7. Los cultivos, los bosques y la calidad del suelo se representarán por

los signos convencionales más adecuados a su objeto o por la

correspondiente leyenda.

25

8. Las escalas que deberán usarse son las siguientes:

De 1 a 20 hectáreas...... 1:1,000

De 20 a 30 hectáreas...... 1:2,000

De 30 a 50 hectáreas...... 1:5,000

De 50 a 1,000 hectáreas...... 1:10,000

De 1,000 a 10,000 hectáreas...... 1:20,000

De 10,000 a 50,000 hectáreas...... 1:40,000

Para superficies menores o mayores de las consignadas, se usarán

las escalas más convenientes para el objeto a que se destina; pero

siempre divisibles por 2 ó por 5. Cuando haya de hacerse planos

especiales o de lotificaciones, el ingeniero elegirá la escala que sea

más apropiada pero siempre divisible por 2 ó por 5. En todo caso, la

tela de calcar nunca será menor que las dimensiones de una hoja de

papel sellado.

9. En cuanto a la rotulación, se tendrá presente que debe ser clara,

guardando relación el tamaño y carácter de la letra con la

importancia de los objetos que designen. Los letreros relativos o

poblados, lugares, edificios, etcétera, han de ser paralelos al lado

inferior del cuadro y deben correr de izquierda a derecha. Los que

se refieren a vías de comunicación y a corrientes de agua, se

escribirán paralelamente a su dirección, de modo que puedan leerse

sin volver la hoja del dibujo. Las colindancias, cordilleras, cañada,

etcétera, se rotularán de izquierda a derecha paralelamente al lado

inferior del recuadro o en la dirección más apropiada para llenar su

objeto.

10. En todos los signos y trazos a que se refiere este artículo, se

empleará tinta china o indeleble.

26

1.11 Resistencia de suelos a corte Dentro de ciertos límites, los suelos se comportan bajo la acción de las cargas

como los materiales elásticos, aunque en algunos casos se producen

deformaciones mayores que las normales, teniéndose que recurrir entonces a

cálculos que tengan en cuenta la plasticidad del suelo.

Una muestra de suelo sometida a un esfuerzo de corte tiende a producir un

desplazamiento de las partículas entres sí o de una parte de la masa del suelo con

respecto al resto del mismo.

En el primer caso Fig. 1 (a), se dice que hay un disgregamiento de las

partículas. En el segundo caso Fig. 1 (b), se dice que la masa se desliza a lo largo

de ciertas líneas de rotura, o si la masa de suelo es plástica se produce lo que se

denomina fluencia plástica Fig. 1 (c).

Estos movimientos dentro de la masa de suelo tienden a ser contrarrestados

por la llamada resistencia al corte del suelo.

Figura 1. Movimientos de la masa de suelo

27

1.12.1 Prueba de compresión triaxial

El estudio de la línea de resistencia intrínseca, o envolvente de Mohr, de los

suelos puede llevarse a cabo por medio de la prueba de compresión triaxial.

La prueba de comprensión triaxial se realiza envolviendo en una membrana

impermeable un espécimen cilíndrico del suelo que se desea probar, cuyas bases

quedan en contacto con cabezas sólidas provistas de piedras porosas, que sirven

de filtro, están conectados a tubos delgados provistos de válvulas que permiten

gobernar la salida o entradas de agua al espécimen.

Dichos tubos de drenaje están conectados a una bureta graduada, mediante la

cual se puede conocer el volumen de agua expulsado o absorbido por el suelo. La

unión, entre la membrana y las cabezas, se ata con banda de hule para garantizar

un sello hermético.

Todo el conjunto queda encerrado en una cámara que se conecta a un tanque

de agua a presión. La tapa superior de la cámara es atravesada por un vástago

delgado, que pasa por un depósito de grasa a presión, el que evita las fugas de

agua a lo largo de la pared del vástago y reduce a un mínimo de fricción de ésta

contra la tapa.

La prueba de comprensión triaxial puede ejecutarse de diferentes maneras:

a) Prueba rápida o sin drenaje. En este caso, se aplica una presión de

agua a la cámara que se transmite hidrostáticamente al espécimen,

actuando sobre la membrana y las cabezas. Las válvulas de drenaje se

cierran antes de aplicar la presión al agua, y permaneciendo cerradas,

se comienza a cargar axialmente la muestra de suelo desde el exterior

de la cámara, aplicando al vástago una carga creciente, hasta alcanzar

28

la falla, que generalmente se presenta a lo largo de un plano inclinado.

Un micrómetro marca las deformaciones longitudinales del espécimen. b) Prueba rápida-consolidada. En este tipo de prueba, se aplica la

presión al agua de la cámara y se abren las válvulas de drenaje del

espécimen y permite que la presión de los fluidos de los poros,

producida por el incremento de presión aplicada al espécimen, se disipe

completamente, es decir, que se permite la consolidación total de la

probeta de suelo bajo la presión aplicada exteriormente.

La observación de las deformaciones longitudinales mediante el

micrómetro y del volumen de agua expulsada que se registra en la

bureta graduada a través del tiempo (figura 4) suministran datos para

trazar la curva de consolidación correspondiente e identificar el tiempo

en el que se ha logrado la totalidad de la consolidación primaria, que se

tratará más adelante en el capítulo correspondiente.

Una vez alcanzado el 100% de consolidación primaria, se procede a

cerrar las válvulas de drenaje y a incrementar el esfuerzo axial,

aplicando carga al vástago hasta hacer fallar la probeta.

Mientras que en la prueba rápida o sin drenaje el contenido de agua del

espécimen de suelo permanece constante, en la rápida consolidada

cambia dicho contenido de agua, porque se permite la salida de los

fluidos (agua y gases), durante el proceso de consolidación bajo la

presión lateral.

c) Prueba lenta. De igual manera que en la prueba anterior, en la prueba

triaxial lenta se permite la consolidación completa del suelo bajo la

presión de la cámara, pero las válvulas de drenaje no se cierran al

29

aplicar la carga axial sobre el vástago. Además, la aplicación de la

mencionada carga axial se hace en incrementos pequeños colocados a

intervalos de tiempo suficientemente largos, para garantizar que la

presión de poro generada por el incremento anterior se disipe de

manera completa antes de aplicar el siguiente.

En estas condiciones, puede decirse prácticamente que los esfuerzos

aplicados exteriormente a la probeta son siempre esfuerzos efectivos o

íntergranulares, ya que la presión de poro puede considerarse nula

durante todo el proceso.

d) Prueba gigante. En esta prueba triaxial, se emplean especímenes

de15cm de diámetro y una relación de esbeltez de 2.5 a 3. Esta prueba

tiene por objeto ensayar agregados gruesos como gravas, arenas o

mezclas de ellos; el procedimiento de prueba es igual a los ya

explicados.

1.12.2 Criterio de Mohr-Coulomb de falla

La resistencia de un suelo se puede definir, en función de los esfuerzos

desarrollados en el máximo de la curva esfuerzo deformación (punto P de la Fig.

2). La Fig. 3, muestra un método para representar la resistencia. Los datos

proceden de las 6 probetas triaxiales, cada una con una presión de confinamiento

diferente, sobre una mezcla de grava y arena.

30

Figura 2. Resultado de una prueba de compresión triaxial

En primer lugar, se han dibujado los círculos de Mohr, para representar los

estados de esfuerzos en los puntos máximos de las curvas esfuerzo-deformación.

Los subíndices f indican que el estado es de falla o rotura. A continuación, se

traza una línea tangente a los círculos de Mohr.

Esta línea se denomina envolvente de Mohr, en honor a Otto Mohr, puede

entenderse por las siguientes consideraciones.

31

Figura 3. Envolvente de Mohr de una mezcla de arena y grava

1. Si el círculo de Mohr para un determinado estado de esfuerzos

queda totalmente por debajo de la envolvente, el suelo será estable

para ese estado de esfuerzos.

2. Si el círculo de Mohr es tangente a la envolvente, se habrá

alcanzado la resistencia máxima del suelo en un determinado plano

a través del mismo. Este caso se muestra en la Fig. 4; el estado de

límites de esfuerzos se ha alcanzado en un plano que forma un

ángulo φcr con el plano sobre el cual actúa el esfuerzo principal

mayor. Este plano se denomina plano de falla.

Los esfuerzos sobre este plano se designan por σff y τff, esfuerzos

normal y tangencial respectivamente sobre el plano de falla en el

estado de falla.

32

3. No es posible mantener en el interior de un suelo un estado de

esfuerzos, cuyo círculo de Mohr corte a la envolvente

correspondiente a ese suelo. Cualquier intento de imponer ese

estado de esfuerzos daría lugar a deformaciones ilimitadas, es decir,

a la falla.

Figura 4. Esfuerzos de falla

La envolvente de Mohr puede escribirse en forma funcional de la manera

siguiente:

τff = f(σff)

La envolvente de Mohr aparece en la Fig. 5 y es una curva. Esto suele suceder

en suelos granulares, en pruebas con una amplia gama de precisiones de

confinamiento.

33

Las razones de esta divergencia, respecto al comportamiento friccional puro, se

han comentado anteriormente. Sin embargo, para la mayoría de los cálculos

referentes a la estabilidad de una masa de suelo, es necesario utilizar una

envolvente que sea una recta. De esta forma, la resistencia se expresa por la ley

de Mohr-Coulomb

τff = c + σff tanφ

Donde,

C = cohesión u ordenada en el origen

φ = ángulo de fricción o ángulo de resistencia al corte

1.12.3 Presión lateral de terreno

La magnitud y distribución de las presiones de tierra son generalmente un

problema indeterminado. Los verdaderos problemas de empuje de tierras son

algo más que las cargas producidas por el suelo contra un muro de retención.

El empuje de tierra no solamente depende del tipo de suelo, sino también es

una función del material de la estructura de retención, de las cargas aplicadas

sobre el relleno del muro de retención, de las condiciones del agua subterránea y

de la magnitud de la flecha, que inevitablemente se produce en la estructura de

retención.

Las obras de ingeniería, como muros de retención, entibados de excavaciones,

ataguías y tablestacados, tienen una función común, que es la de soportar

lateralmente una masa de suelo.

34

Esta presión lateral recibe el nombre de empuje de tierras y se debe

determinar lo mejor posible, antes de iniciar o diseñar un proyecto que sea

adecuado a tal efecto.

Un elemento de suelo, a una profundidad “ h “, se puede deformar

verticalmente por efecto de la carga, pero no se puede expandir lateralmente,

porque está confinado por el mismo suelo bajo las mismas condiciones de carga.

Esto es equivalente a que el suelo estuviera colocado contra un muro inmóvil y

sin fricción. A una condición igual a la descrita, se le podría llamar empuje de

tierras en reposo. Este empuje está representada por:

Po = Ko c h

Donde,

Po = Empuje de tierras en reposo

Ko = Coeficiente del empuje de tierras en reposo

σ = Peso unitario del suelo

h = Profundidad del punto analizado

Si el muro que se describía anteriormente, se desplazara como se muestra en

la Fig. 5, se tendría el caso de empujes de tierra activo.

35

Figura 5. Empuje de tierras activo

En este caso, como es evidente que las partículas de suelo han sufrido una

expansión. Un análisis podría indicar que la superficie de fallas es

aproximadamente un plano que forma un ángulo de 45 + φ/2, con el plano

horizontal como se muestra.

En este caso, el empuje a una profundidad “ h “ se representa por:

Pa = Ka σ h

Por otro lado, si la pared se mueve como se muestra en la Fig. 8, se tiene el

caso pasivo de empuje de tierras. En este caso, las partículas de suelo han

sufrido una compresión. Un análisis podría indicar que la superficie de falla es

aproximadamente un plano a 45 - φ/2, con el plano horizontal.

36

Figura 6. Empuje de tierras pasivo

En este caso, el empuje a profundidad “ h “ se representa por:

Pp = Kp σ h

Donde,

Pp = Empuje pasivo de tierras.

Kp = Coeficiente del empuje pasivo de tierras.

El estado activo y el estado pasivo, constituyen los estados límites del

equilibrio. Todo estado intermedio, inclusive el estado de reposo, se denomina

estado de equilibrio elástico.

Es imposible obtener una determinación exacta de la intensidad de la presión o

empuje del suelo. Hay muchos factores no determinables que influyen en su

comportamiento y que están íntimamente ligados en el análisis de un muro para

37

obtener las correctas presiones a las que estará sometido éste, durante el tiempo

que dure la estructura. Tratando la masa de suelo como un material ideal, es

posible obtener una solución que se aproxime a la realidad y, por lo mismo, poder

diseñar una estructura estable sin llegar al sobre diseño.

En todas las teorías de presiones de tierra, los factores importantes son el

ángulo de fricción interna y el peso unitario.

1.12.4 Teoría de Rankine

El escocés W.J.M. Rankine presentó su teoría en 1857; básicamente Rankine

propone que la estabilidad de una masa granular sea tratada por medio de la

teoría matemática de la estabilidad friccional solamente, sin recurrir a suposiciones

ni artificios. Sin embargo, para otro tipo de suelo la teoría es sólo aproximada.

Rankine, supone estas condiciones:

1. Suelo isotrópico y homogéneo

2. La superficie de falla es un plano

3. No hay fricción entre suelo y muro

4. La masa que falla actúa como un cuerpo rígido

5. La dirección del empuje es paralela al talud del terreno

6. El talud se prolonga indefinidamente

7. Considera al suelo sin cohesión C = 0

8. Considera al suelo en un estado de equilibrio plástico

Para el caso de empujes activos, según la teoría de Rankine, se tiene:

Pa = Ka σ H2 / 2

38

Donde,

Pa = Empuje activo de tierras.

σ = Peso unitario del suelo.

H = Altura del muro.

Ka = Coeficiente de empuje activo.

El coeficiente de presión activa depende únicamente de φ y β

Ka = cosβ cosβ - √(cos2β - cos2φ)

cosβ + √(cos2β - cos2φ)

Donde,

β = Ángulo del talud del terreno.

φ = Ángulo de fricción interna.

Análogamente en el caso de empujes pasivos, se puede expresar el empuje en

la forma siguiente:

Pp = Kp σ H2 / 2

Donde,

Pp = Empuje pasivo de tierras.

Kp = Coeficiente de empuje pasivo.

39

Al igual que el coeficiente de empujes activos, el coeficiente de empujes

pasivos solamente depende de φ y β

Kp = cosβ cosβ + √(cos2β - cos2φ)

cosβ - √(cos2β - cos2φ)

Algunos diseñadores usan la presión hidrostática que producirá un fluido

imaginario, cuyo peso específico fuera σf que se llama peso específico

equivalente.

A esta forma de hallar los empujes se le llama equivalente líquida o equivalente

fluida. Esto no es más que la modificación de la fórmula de Rankine, en la que:

σf = Ka σ ó σf = Kp σ

1.12.5 Teoría de Coulomb

La primera teoría racional de empujes de tierra fue presentada por el francés

C.A. Coulomb en 1776.

Básicamente Coulomb supone en su teoría las siguientes premisas:

1. El suelo es isotrópico y homogéneo.

2. La superficie de ruptura es un plano. Coulomb reconoció que esto no

es cierto, pero facilita enormemente los cálculos sin alejarse mucho

de la realidad.

40

3. Las fuerzas de fricción están distribuidas uniformemente a lo largo del

plano de ruptura y supone un coeficiente de fricción.

4. La cuña de rupturas es un cuerpo rígido.

5. Existen las fuerzas de fricción entre suelo y muro.

6. La falla es un problema tridimensional.

Para el caso pasivo, la teoría de Coulomb presenta la siguiente expresión

general del empuje

Pa = Ka σ H2 / 2

Donde,

Pa = Empuje activo de tierras

σ = Peso unitario del suelo

H = Altura del muro

Ka = Coeficiente de empuje activo

El coeficiente del empuje activo de tierras tiene la siguiente forma que depende

de φ, α, β, δ y es independiente de σ y H.

Ka = sen2(α + φ)

sen2α sen(α-δ) [1 + √((sen(δ+φ) sen(φ-β)) / (sen(α-δ) sen(α+β)))] 2

41

Donde,

α = Ángulo del paramento del muro con la

horizontal

φ = Ángulo de fricción interna del suelo retenido

δ = Ángulo de fricción externa

β = Ángulo del talud del suelo

Para el caso de empujes pasivos, se tiene la forma general:

Pp = Kp σ H2 / 2

Donde,

Pp = Empuje pasivo de tierras

Kp = Altura del muro

El coeficiente de presión pasiva, al igual que el de presión activa, depende de

φ, β, δ, α es independiente de σ, tiene la siguiente forma:

Ka = . sen2(α - φ) .

sen2αsen2(α+δ)[1-√((sen(δ+φ) sen(φ+β)) / (sen(α+δ)sen(α+β)))] 2

Donde,

α = Ángulo del paramento del muro con la horizontal

φ = Ángulo de fricción interna del suelo retenido

δ = Ángulo de fricción externa

β = Ángulo del talud del suelo

42

1.12.6 Muros de gravedad y en voladizo

a) Muros de gravedad

Los muros de gravedad son muros que resisten el empuje de la tierra

por su propio peso. Se construyen de piedra, mampostería o

concreto masivo, que son materiales que pueden resistir esfuerzos

de compresión y de corte, pero muy poco esfuerzo de tensión o

tracción, de manera que el diseño debe atender principalmente que

no haya o evitar en lo posible los esfuerzos de tensión.

Al diseñar un muro de gravedad, el ingeniero debe asegurar que no

se producirá la falla de éste. Desplazamiento de varios centímetros

no suelen tener importancia, siempre que se asegure que no se

producirán repentinamente desplazamientos más grandes. Por eso,

el método de análisis y de diseño de un muro de gravedad suele

consistir en analizar las condiciones que existirían en una condición

de falla, e introducir convenientes factores de seguridad para evitar

la falla.

El muro de gravedad suele utilizarse para formar la pared

permanente de una excavación, siempre y cuando las condiciones

de espacio hagan impracticable el formar un talud. En otros tiempos,

se utilizó mucho el muro de mampostería.

Actualmente, la mayoría de estos muros son de concreto, aunque no

quiere decir que la mampostería esté desechada.

43

b) Muros en voladizo

Este es un muro de concreto reforzado. Utiliza la acción del voladizo

para sostener masas de suelo sobre su talón.

Estructuralmente es una viga ancha que soporta el empuje de

tierras, que aumenta uniformemente hasta un valor máximo en el

punto de empotramiento.

La nomenclatura usada en estos muros se le ha dado nombres

comunes por las distintas partes que forman la geometría del muro

de retención; a continuación serán identificados, Fig. 7.

Figura 7. Términos utilizados en un muro en voladizo

La base o losa de base, llamada también zapata, es la parte del muro donde

descansa el peso del muro.

44

La cortina es el muro propiamente dicho. La cara del muro es cada una de las

partes superficies expuestas, tanto la cara frontal, como la cara posterior, que es

donde descansa el suelo retenido.

El dedo es la parte de la losa de base que se extiende, a partir de la cara

frontal de la cortina hacia el frente del muro.

El talón es la parte de la losa de base que se extiende desde la cara posterior

de la cortina hacia atrás del muro, dentro del relleno.

Los términos dedo y talón son también usados para designar el extremo hacia

delante y hacia atrás de la losa de base, respectivamente. Cuando no es

suficiente la fuerza resistente, para proveer una estabilidad adecuada al muro, es

muy común construir un diente por debajo de la losa de base, y se introduce

dentro del subsuelo, lo que incrementa la longitud del plano que provee la presión

pasiva.

45

2. SERVICIO TÉCNICO PROFESIONAL

2.1 Diseño de lotificación

2.1.1 Levantamiento del polígono general El levantamiento topográfico se realizó con equipo proporcionado por la

institución PLAN INTERNACIONAL, que es la agencia interesada en realizar el

trazo de la lotificación.

El levantamiento consistió, primeramente, en la medición total del terreno por

medio de una poligonal cerrada, y se obtuvieron todos los datos necesarios para

poder realizar el calculo del área total del terreno que posteriormente sería dividido

en lotes. En los anexos, se presenta la libreta topográfica y el cálculo del área.

Después de la medición del polígono, se precedió a realizar la nivelación para

poder dibujar un plano topográfico, el cual contiene información de la topografía y

accidentes del terreno; dicho plano es necesario para interpretar las curvas a nivel.

El trabajo de campo, como es el levantamiento planimétrico y levantamiento de

altimetría, se traduce a través del trabajo de gabinete en un conjunto de planos,

que ayudan a realizar el diseño, en este caso, el diseño y distribución de lotes, y

ubicarlos en donde la pendiente no es muy grande, para que en la construcción no

tenga muy elevado su costo.

46

En la libreta de campo, queda registrada toda la información del levantamiento;

es muy importante que, cuando se realice el levantamiento, se anote toda la

información que pueda servir para el diseño.

Datos de la libreta de campo:

1. Identificación del lugar

2. Fecha

3. Objeto del levantamiento

4. Croquis

Levantamiento planimétrico Tabla I. Libreta de levantamiento planimétrico

ESTACIÒN P.O. AZIMUT D.H OBSERVACIONES

E-0 E-1 282 ° 50 ′ 00 ″ 58.00 E-0, Norte con brújula

E-1 Cerco 57 ° 00 ′ 00 ″ 142.00 Línea No.1

E-1 E-2 342 ° 50 ′ 00 ″ 22.15

E-2 Cerco 48 ° 50 ′ 00 ″ 146.40 Línea No.2

E-2 E-3 342 ° 50 ′ 00 ″ 38.40

E-3 Cerco 40 ° 30 ′ 00 ″ 158.50 Línea No.3

E-3 E-4 342 ° 50 ′ 00 ″ 67.20

E-4 Cerco 50 ° 20 ′ 00 ″ 147.50 Línea No.4

E-4 E-5 17 ° 30 ′ 00 ″ 32.10

E-5 Cerco 36 ° 50 ′ 00 ″ 130.00 Línea No.5

47

Donde:

ESTACIÓN = Número de estación donde está ubicado el aparato

P.O. = Número de estación que se está visando

AZIMUT = Ángulo horizontal medido desde la ESTACIÓN al P.O.

D.H. = Distancia horizontal desde la ESTACIÓN al P.O.

Levantamiento de altimetría

Tabla II. Libreta de levantamiento altimétrico

Niveles de línea No.1, de E-1

ESTACIÓN VA AI – PV COTAS BM 2.04 102.04 100.00

Cerco,000 3.99 98.05

020 3.41 98.63

040 2.42 99.62

060 3.82 98.22

080 1.42 100.62

100 1.38 100.66

120 1.42 100.62

Cerco,142.00 2.01 100.03

48

Niveles de línea No.2, de E-2

ESTACIÓN VA AI – PV COTAS BM 0.10 99.34 99.24

Cerco,000 3.23 96.11

020 3.05 96.29

040 3.68 95.66

060 4.22 95.12

080 2.56 96.78

100 2.91 96.43

120 3.23 96.11

140 3.88 95.46

Cerco,146.00 3.96 95.38

Niveles de línea No.3, de E-3

ESTACIÓN VA AI – PV COTAS BM 2.54 90.20 87.66

Cerco,000 0.81 89.39

020 1.61 88.59

040 1.24 88.96

060 0.82 89.38

080 2.17 88.03

100 3.80 86.40

PV 1.06 87.46 3.80 86.40

120 2.20 85.26

140 4.15 83.31

Cerco,158.50 0.15 87.31

49

Niveles de línea No.4, de E-4

ESTACIÓN VA AI – PV COTAS BM 1.04 79.75 78.71

Cerco,000 3.95 75.80

020 2.23 77.52

040 2.67 77.08

060 3.43 76.32

080 1.09 78.66

PV 1.53 80.19 1.09 78.66

100 2.50 77.69

120 2.83 77.36

140 3.78 76.41

Cerco,147.50 3.0 77.19

Niveles de línea No.5, de E-5

ESTACIÓN VA AI – PV COTAS

BM 0.24 778.95 78.71

Cerco,000 4.40 74.55

020 4.86 74.09

040 3.22 75.23

060 3.04 75.91

PV 1.42 77.33 3.04 75.91

080 4.28 73.05

100 2.24 75.09

120 4.14 73.19

Cerco,132.10 4.04 73.29

50

Donde:

ESTACIÓN = Caminamiento donde se ha tomado una lectura

VA ( + ) = Lectura en la mira sobre un punto de cota conocida

AI = Altura de la línea de vista del aparato

VF ( - ) = Lectura en la mira de un punto al frente del aparato

COTAS = Altura de la estación

2.1.2 Diseño de distribución de lotes

Para la distribución de lotes en la colonia Buena Vista, se tomaron en cuenta

las normas que regulan el diseño de lotificaciones (paginas, 10-17), dentro de las

que se indican las condiciones que debe cumplir la tierra para ser urbanizada para

vivienda; se considera área factible de urbanización aquella que colinda con el

área urbanizada, con características topográficas adecuadas.

Considerando esta definición, se procedió al análisis para la distribución de

lotes que ayudarán en gran manera a solucionar uno de los problemas; que no

solo en Guastatoya, sino a nivel Nacional existe, que es la necesidad de la

vivienda.

Plan Internacional ha apoyado este proyecto, para que las familias que tienen

niños afiliados, cuenten con terreno propio y así poder pensar en la construcción

de una vivienda.

Inicialmente se pensaba en distribuir sesenta lotes con área no menor de

doscientos metros cuadrados.

Según la topografía de los lotes, se tomó el criterio de asignar el área, como es

el caso de lotes donde la pendiente era mayor al diez por ciento; el área del lote

era más grande.

51

Se tomó en criterio de ubicar lotes donde no haya ninguna amenaza o peligro

para las personas que vivan en ésta lotificación.

Además de la distribución de lotes para la vivienda, se tomó en cuenta el área

verde, área de recreación, así como el área para educación.

Aprovechando que el terreno está situado al pie del cerro El Pinal, el área

verde asignada es donde ya existen árboles o arbustos y que por las condiciones

del terreno, que es muy quebrado, esto se asignará para éste recurso.

El área de recreación asignada se ubicó al centro de la lotificación, para que

todos los que vivan en la lotificación tengan fácil acceso; en este mismo lugar

puede construirse una escuela de pre – primaria.

A solicitud de Plan Internacional, el terreno se dividió en setenta y tres lotes con

área mínima de doscientos metros cuadrados cada lote; se pensó en asentar a

cincuenta y siete familias inmediatamente, a las cuales se les asignó de una vez

su lote, con su respectiva escritura y plano de registro; quedó un sobrante de

dieciséis lotes para ubicar a otras familias o para usarlos en proyectos de beneficio

para la comunidad, por ejemplo la construcción de una escuela de pre – primaria,

salón comunal, guardería, etc.

2.1.3 Diseño de eje de calles y gabaritos

Tomando en cuenta la definición del sistema vial de las urbanizaciones, en la

cual se describe el sistema vial, como al conjunto de áreas de circulación vehicular

y peatonal entre áreas urbanas y que son exclusivamente áreas de uso público, ya

que constituyen la base de colocación de la infraestructura y los servicios (ver

anexo, gabaritos típicos).

52

Se realizó la distribución de calles y avenidas con ancho mínimo de seis metros

más un metro de banqueta por lado (ver anexo, plano de distribución de calles).

Se consideran las pendientes máximas de ocho por ciento, a excepción de la

entrada en la primera avenida y segunda calle, en donde son casos críticos.

En cuanto al diseño de los gabaritos de las calles vehiculares, se consideran

los propuestos por las Normas de urbanización y construcción de vivienda de

interés social o quinta categoría.

2.1.4 Amojonamiento

El amojonamiento se realizó tomando en cuenta las especificaciones técnicas

necesarias, para garantizar el respeto de los linderos de cada lote.

Se colocaron mojones a los setenta y tres lotes con sus respectivas

indicaciones, tal como se demuestra en el plano de distribución de lotes en el

anexo.

Después de colocados los trompos en los linderos, se procedió a tomar un hilo

de cincuenta centímetros con dos estacas de madera de treinta centímetros de

largo. Se amarran las estacas a los extremos del hilo y con una plomada se

comprueba que el hilo pase por encima del clavo insertado en el trompo del

lindero, luego con otro hilo y estacas se hace lo mismo en el otro sentido.

Luego se realiza la excavación a una profundidad de treinta centímetros y

diámetro de quince centímetros, se realiza la fundición del mojón con concreto

proporción 1:2:3, se talla bien la superficie y se traza el punto del lindero,

colocando nuevamente el hilo en los trompos insertados, y en la unión con plomo

53

se baja el punto. Este trabajo debe hacerse con especial cuidado para evitar

errores.

2.2.1 Diseño de red de agua potable

Siempre que se realiza un proyecto de lotificación, es necesario tomar en

cuenta los servicios básicos para poder vivir en una lotificación, dentro de los

cuales está el abastecimiento de agua potable, ya que sin este servicio seria casi

imposible vivir en la lotificación.

A través de Plan internacional, se hizo la solicitud de este servicio a la

municipalidad de Guastatoya, que respondió que a corto plazo no podría atender

la solicitud enviada, por lo que debía pensarse en otras opciones como:

1. Buscar fuente (nacimiento y conducirlo a la lotificación)

2. Perforación de pozo mecánico con tanque de almacenamiento

elevado para la distribución.

3. Abastecimiento del servicio municipal.

La opción No. 1 fue desechada, porque no se encontró ningún nacimiento

cercano.

La opción No. 2 es factible técnicamente, pero debido al costo de operación y

mantenimiento del sistema, y considerando la situación económica de los

beneficiados, no fue aceptada.

La opción No 3 es factible técnica y económicamente, considerando que del

sistema de abastecimiento de agua del municipio llega un ramal que va a servir a

una colonia situada a 800 metros de distancia aproximadamente y está a una

altura favorable. Se le recomienda al comité continuar con la gestión en la

Municipalidad.

54

2.2.1 Levantamiento topográfico

El levantamiento topográfico, consistió en altimetría, para obtener los datos

necesarios, que permitirá calcular las cotas de los puntos en estudio, así como la

planimetría para tener la dirección y la distancia de la tubería que se va a colocar.

2.2.2 Cálculo topográfico Se realizó el cálculo topográfico en gabinete, para obtener las cotas y

coordenadas totales; con estos datos, se pudo trazar una planta que incluye la

línea de bombeo y red de distribución.

2.2.3 Método de Hardy Cross para el diseño de circuitos cerrados

El método de Cross es un método de tanteos, que consiste en suponer los

caudales en todas las ramas de la red, y después se hace un balance de las

pérdidas de carga calculadas.

Para que los caudales de cada ramal del circuito sean los correctos, se habrá

de cumplir con la condición de que todas las pérdidas de carga por cualquier ruta

sean iguales.

Este método sirve también para chequear las condiciones propuestas por el

Ingeniero diseñador de la red. Generalmente es suficiente corregir los gastos,

hasta que las modificaciones a estos gastos, sean menores del 5% de diferencia,

que depende de la precisión del diseño. Los gastos originalmente asumidos no

deben variar con esas correcciones en más del 10%, pues de lo contrario, es

preferible ajustar el diseño con nuevos diámetros.

55

Aplicación del método

1. Definir los puntos de consumo y sus respectivos gastos o consumos.

2. Suponer los caudales iniciales para cada tramo, y verificar que se

cumpla el principio de continuidad en cada nudo.

3. Establecer la distancia de cada tramo.

4. Asumir los diámetros, considerando la velocidad máxima en las

tuberías, las presiones disponibles y las pérdidas de carga toleradas

en la red.

5. Para cada tramo, se calcula la pérdida de carga por medio de la

fórmula siguiente:

Hf = (1743.811 * L * Q1.852 ) / (( D4.87 )*( C1.852 ))

Donde:

Hf = Pérdida de carga ( m )

L = Longitud del tramo ( m )

Q = Caudal ( lt/seg )

D = Diámetro de la tubería ( pulgadas )

C = Coeficiente de rugosidad de la tubería

En el presente proyecto, se trabajará con tubo PVC, por lo que el

coeficiente de rugosidad será de 140 ( C = 140 )

56

6. Se suman las pérdidas de carga en cada circuito, en el sentido de las

agujas del reloj, teniendo en cuenta la colocación correcta de los

signos. La forma de comprobar es verificar si la suma de las pérdidas

de carga es nula o casi nula, y si los caudales que provocan esta

situación son los correctos.

7. Se suman los valores Hf/Q; a continuación se calcula la corrección

de los caudales de cada circuito, así:

Corrección = (Sumatoria Hf) / (-1.85* (Sumatoria ( Hf/Q))

8. Se corrige el caudal de cada una de las tuberías, de la forma

siguiente:

Caudal corregido = Caudal - Corrección

Para los casos en que una tubería pertenezca a dos circuitos, debe

de aplicarse, como corrección al caudal supuesto en esta tubería, la

diferencia de las dos correcciones.

9. Se continúa en forma análoga , hasta que los valores de las

correcciones sean despreciables o los caudales corregidos no varíen

en más del 5%.

2.2.4 Parámetros de diseño

a) Población

Para calcular el número de habitantes, se hizo por saturación;

cinco punto cinco, habitantes por vivienda.

57

El número de viviendas por considerar es de cincuenta y siete,

por lo que se calcula una población actual de cuatrocientos

treinta y dos habitantes.

b) Tasa de crecimiento

Utilizando el método geométrico, se evaluó el crecimiento de

la población que se va a servir, en el cual se observó que a

nivel departamental la tasa de crecimiento es de dos punto

veinticinco, por ciento por lo que se optó por tomar una tasa

de crecimiento para el diseño de dos punto cinco por ciento.

c) Período de diseño

El período de diseño es el tiempo durante el cual el sistema

funcionará eficientemente. Las estructuras y tuberías en

acueductos están diseñadas en función del período de diseño.

Los sistemas de agua potable normalmente se diseñan para

períodos de veinte años, exceptuado el pozo, ya que la vida

útil de una bomba sumergible es de diez años, por lo que se

optó por tomar el período de diseño para las estructuras y

tuberías de la línea de bombeo y red de distribución a veinte

años.

58

d) Población futura

Debido a que se optó como período de diseño veinte años,

debe calcularse la población al final de este período, para que

el sistema funcione eficientemente hasta finalizar el mismo.

e) Dotación

La dotación, se define como la cantidad de litros de agua que

necesita una persona para satisfacer sus necesidades durante

un día. La dotación está en función de varios factores:

1. Clima

2. Condiciones socioeconómicas

3. Nivel de vida

4. Tipo de sistema de abastecimiento

5. Costo del servicio al usuario

6. Presión de agua

7. Control de fugas

Tomando en cuenta que el lugar donde está ubicada la

lotificación es de clima cálido, pero que por otro lado los

beneficiados con este proyecto son familias de escasos

recursos económicos, y el tipo de sistema de abastecimiento

es por bombeo, el costo de servicio por vivienda será elevado.

Sin embargo, también debe considerarse que es una zona

urbana y por tal motivo la dotación que se va a utilizar en el

diseño, es de ciento cincuenta litros por habitante por día.

59

f ) Caudal medio diario

Es el máximo consumo de agua durante un día, que es igual

al caudal medio diario por el factor de día máximo. El factor de

día máximo varia de 1.2 a 1.5. Generalmente para los

acueductos en Guatemala, se usa 1.3 y con el caudal de día

máximo se diseña la tubería de la línea de conducción o

bombeo.

g) Caudal de hora máxima

Es el máximo consumo, registrado en una hora del día, en el

periodo de un año. Se obtiene multiplicando el caudal medio

diario por el factor de hora máxima, la cual varia de 2.0 a 4.0

veces; el caudal medio diario, generalmente en Guatemala se

diseña con un factor de hora máxima d 2.3. Este caudal se

utiliza para el diseño del diámetro de las tuberías de la red de

distribución.

2.2.5 Fórmulas por usar

Cálculo de población futura

Método geométrico

Pf = Pa (1 + r)n

Pf = 314 * ( 1 + .025 )20

Pf = 515 habitantes

60

Donde:

Pf = Número de habitantes al final del período de diseño

correspondiente

Pa = Número de habitantes actuales

r = Tasa de crecimiento geométrico ( en porcentaje ),

determinada con base en censos de población, se

obtiene utilizando esta misma fórmula. En este caso, se

utilizarán las tazas de crecimiento rural del municipio,

establecidas por el Instituto Nacional de Estadística.

n = Período de diseño correspondiente, expresado en

años. Al considerar este período, debe tomarse en

cuenta el tiempo en que se supone que las obras

estarán en servicio, trabajando eficientemente;

además, debe sumársele el tiempo que transcurrirá

desde el momento en que se hace el diseño , hasta

que el sistema entre en servicio.

Método aritmético

Pf = TL + ( TL – TE) Tm – T1 T1 - Te

61

Donde:

Pf = Población futura

TL = Población dada por el último censo

TE = Población dada por el penúltimo censo

Tm= Fecha de estimación futura

T1= Fecha del último censo

Te = Fecha del penúltimo censo

Caudal medio diario

Qm = Dotación * # Habitantes * 1 día 86400 seg.

Qm = 150 ( lt/hab/dia ) * 515 hab * 1 día

86400 seg.

Qm = 0.89 lt / seg.

Caudal de día máximo

Qdm = Qm * factor de día máximo

Qdm = 0.89 * 1.3

Qdm = 1.16 lt / seg.

62

La tubería de conducción deberá diseñarse con capacidad para transportar un

caudal de 1.16 lt / seg.

Caudal de hora máxima

Qhm = Qm * factor de hora máxima

Qhm = 0.89 * 2.5

Qhm = 2.23 lt / seg.

A la salida del tanque de distribución, la tubería hacia la red de distribución

deberá tener la capacidad de transportar un caudal de 2.23 lt / seg.

2.2.6 Pérdidas de carga, cotas piezométricas y presiones

a) Pérdidas de carga

Para definir las pérdidas de carga, se puede decir que son las

bajas de presión dinámica en un sistema de agua, y se

pueden dar por fricción en las tuberías, por el uso de

accesorios en el sistema (Codos 90 grados, 45 grados,

reducidores, TEE, adaptadores, etc.).

Las pérdidas de carga en las tuberías van a depender del tipo

de material con que se esté diseñando, es decir, que cada

material tiene un coeficiente de rugosidad.

Tipo de tubería C

HG 100

PVC 140

63

b) Cotas piezométricas

El cálculo de las cotas piezométricas es muy importante en

acueductos, ya que por medio de éstas se puede determinar

la presión disponible en determinado punto y en ésta se

registran las pérdidas de carga.

Las cota piezométrica al inicio de una estructura ( tanque de

almacenamiento ) es igual a la cota a la salida de la

estructura. La cota piezométrica, en un determinado punto, es

igual a la cota inicial menos las pérdidas de carga ocurridas

en el tramo.

c) Presiones

En los acueductos, se deben tomar muy en cuenta las

presiones hidráulicas, ya que debido a sobrediseño las

tuberías fallan, especialmente en las uniones.

Según las normas recomendadas por el BID y adoptadas por

UNEPAR, las presiones en las tuberías de línea de

conducción deben diseñarse con el ochenta por ciento de la

capacidad de presión y no debe sobrepasar los 90 m.c.a., ya

que pueden fallar las coplas o uniones.

En la red de distribución, no deben sobrepasar los 40 m.c.a.,

ya que pueden fallar los empaques de los accesorios (llaves

de chorro, llaves de paso, contadores, etc.). Además la

presión mínima a la entrada de una casa es de 10 m.c.a., un

m.c.a. es igual a 1.422 PSI.

64

Las pérdidas de carga, las cotas piezométricas y las presiones están calculadas

en el cuadro de diseño hidráulico y registradas en los planos del anexo.

2.2.7 Conexiones domiciliares Es la desviación del agua que viene del tubo de distribución hacia cada una de

las viviendas. La desviación se hace por medio de una TEE con reducidor

BUSHING de media pulgada, se conecta el tubo en el accesorio, y en el área de la

banqueta se coloca una llave de paso, un medidor y una válvula de compuerta;

todo esto debe ser protegido con una caja, que puede ser construida IN – SITU o

fabricarla en planta, luego se ingresa a la vivienda para la distribución interna.

Es recomendable que en proyectos en donde la fuente de abastecimiento es

por bombeo mecánico, se instalen medidores (contadores) para tener control del

uso del agua, y así la vida útil de la bomba sea la diseñada y el consumo de

energía eléctrica sea menor.

2.2.8 Determinación del volumen de almacenamiento La determinación del volumen de almacenamiento se calcula en función de tres

factores básicamente:

1. Compensar las variaciones del consumo diario, almacenar agua en

horas de poco consumo.

2. Regular presiones en la red de distribución.

3. Almacenar agua para no interrumpir el servicio, si se hacen

reparaciones en la bomba o línea de bombeo.

65

El método, para calcular el volumen de almacenamiento, consiste simplemente

en tomar un porcentaje del caudal medio diario; este porcentaje varía de un treinta

por ciento a un cien por ciento.

Los porcentajes usados son de treinta y seis por ciento para sistemas por

gravedad y un cincuenta por ciento para sistemas por bombeo. En este caso, por

ser un sistema por bombeo, se utilizó un cincuenta por ciento de caudal medio

diario.

V = 0.5 * Dotación * No. hab.

V = 0.5 * 150 lt / hab / día * 515 hab.

V = 38,600 lt = 38.6 m3

En este caso en particular, se diseñará un tanque de almacenamiento con

capacidad de 40 m3 .

Resumen de bases de diseño

Fuente: Pozo mecánico

Sistema: Bombeo

Tasa de crecimiento: 2.5%

Población actual: 314 Habitantes

Población futura: 15 Habitantes

Período de diseño: 20 Años

Dotación: 150 lt / hab /día

Caudal medio diario ( Qm ): 0.89 lt / seg.

Caudal de hora máxima (Qhm): 2.23 lt / seg.

66

Caudal de día máximo (Qdm): 1.16 lt / seg.

Factor de hora máxima: 2.5

Factor de día máximo: 1.3

Volumen de tanque de almacenamiento: 40 M3

2.2.9 Diseño de tanque elevado

Datos: Capacidad = 40 m3

Altura de la torre = 16 m.

Tabla III. Datos de tanque elevado

ELEMENTO FORMA ALTURA(m)

DIÁMETRO (m) INCLINACIÓN

TECHO CÓNICA 0.45 3.50 1/8

CUERPO CILÍNDRICA 4.00 3.50

FONDO CÓNICA 1.00 3.50 ¼

DETALLES DE LA TORRE Altura = 16 m

Separación de columnas adyacentes = 4.50 m

Separación de columnas dirección diagonal = 6.37 m

Longitud de riostras horizontales = Variable

Longitud de arriostres diagonales = Variable

67

DETALLES DE LA CIMENTACIÓN Losa continua con agujero en el centro.

Profundidad de cimentación = 1.40 (asumida)

DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES Acero de estructural fy = 36 ksi

Acero de refuerzo fy = 2810 kg/cm2

Concreto f c = 281 kg/cm2

DETALLE DE CARGAS

Acero = 490 Lbs/pie3

Concreto = 150 Lbs/pie3

Suelo = 100 Lbs/pie3

Agua = 62.4 Lbs/pie3

VALOR SOPORTE DEL SUELO VS = 12.0 Toneladas / m2 DISEÑO PARA SISMO

Fórmula:

V = ZIKCWS

Fórmula básica:

V = CW

Donde:

V = Fuerza total de corte en la base de la estructura

Z = Factor de zona y depende del grado de sismicidad en la región

68

Para zona de daño mayor:

Z =1.00 (es la que usaremos)

I = Importancia de la estructura

Para estructuras normales

I = 1.00

K = Factor de tipo de estructura y depende de su geometría y sistema

de construcción.

Para torres

K = 3.00

Usaremos K = 2.50 para tanques llenos

C = Aceleración espectral de la masa entre la gravedad

Fórmula: C = Sa / g

Donde:

Sa = Seudo aceleración = Sa = 4 f2 s

g = Gravedad

f = Frecuencia

S = Valor del desplazamiento máximo

Para fines prácticos

C = 1 / (15 ( T )1/2 )

69

Donde:

T = 0.05 hn / ( D )1/2

Hn = Altura del nivel n del edificio (pies)

Chequeo

C debe ser menor o igual a 0.12

T = 0.10N

D = Dimensión del ancho efectivo del sistema estructural resistente a

fuerzas horizontales, con dirección paralela a las fuerzas

aplicadas ( pies )

W = Peso de la estructura

W = mg

M = Masa de la estructura

S = Factor que toma en cuenta el caso de interacción suelo

estructura, dada la resonancia que se produce, si los periodos de

vibración del suelo y la estructura son similares, que varía entre 1

y 1.5 ( valor máximo )

S = 1.5 (máximo)

Entonces: T = 0.05 x 18.00 x 3.28 / ( 4.50X3.28)1/2 = 0.768

C = 1 / (15 x ( 0.768 )1/2 ) = 0.076

CS = 0.076 x 1.50 = 0.114

KC = 2.50 x 0.076 = 0.190

70

Condiciones de chequeo

CS debe ser menor o igual que 0.14

KC debe ser menor que 0.25 y mayor que 0.12

Observación Los valores calculados están dentro de los rangos permisibles. Entonces, la fuerza total de corte en la base es: V = 1.00 x 1.00 x 2.50 x 0.114 x W = 0.285 W VOLUMEN: Volumen = (( 3.14 x 3.502 ) / 4)( 4.00 – 0.15 )+(( 3.14 x 3.502 ) / 4)x( 1.00/3 ) = 40.25 m3 PESO

Se asume un espesor de ¼ para todo el depósito

W agua = 40.00 x 3.283 x 62.4 = 88080 Lbs

W tapa = (( 3.14 x 3.502 ) / 4)( 3.282 )(4.90)/(4x12) = 1060 Lbs

W cuerpo = (3.14 x 3.50)(4.00)( 3.282 )(4.90)/(4x12) = 4830 Lbs

W fondo = (( 3.14 x 3.502 ) / 4)( 3.282 )(4.90)/(4x12) = 1060 Lbs

W accesorios = (asumido) = 300 Lbs

W subtotal = 95330 Lbs

W columnas = 4x16.00x3.28x28.55 = 5990 Lbs

W breizas = 40x3.20x3.28x3.65/.625 = 2450 Lbs

W miembros horizontales = 16x4.00x3.28x3.65 = 765 Lbs

W subtotal = 9205 Lbs

W total = 104,535 Lbs

71

Sen φ = 0.625

Cos φ = 0.781

Tan φ = 3.20/((3.50+4.50)/2) = 0.800

El peso que se transmite a cada columna

W/ columna = 104,535/4 = 26,133 Lbs = 26.13 kips

V sismo = 0.285x95330/1000 = 27.17 kips x 1.25 = 33.96 kips

V sismo = 0.285x9205/1000 = 2.62 kips x 1.25 = 3.28 kips

Total = 29.79 kips x 1.25 = 37.24 kips

El esfuerzo de corte total es:

V sismo = 37.24 kips

M sismo = 33.96x18.00x3.28 =2005 kip-pie

M sismo = 3.28x18.00x3.28 = 86 kip-pie

=2091 kip-pie

El momento total que se produce es:

M sismo = 2091 kip-pie

Separación a ejes columnas adyacentes = 4.50x3.28 = 14.76 pies

Separación columnas en dirección diagonal = 14.76/0.707 = 20.88 pies

Analizando en dirección XX y YY

72

V marco = 37.24/2 =18.62 kip

M marco = 2091/2 =1045 kip-pie

Reacción en la base = R = 1045/14.76 = 70.80 kip

T = C = 70.80 kips ( en columnas )

T = 20.61 kips ( en diagonales )

C = 18.62 kips ( en horizontales )

V pernos = 18.62 kips

Analizando en dirección XY ( diagonal )

V1 = 37.24/2 = 18.62 kips

V marco = 0.707x18.62 = 13.16 kips

M marco = (2091/2)0.707 = 739 kips-pie

T = C = 2 x 50.07 = 100.14 kips ( en columnas )

T = 14.56 kips ( en diagonales )

C = 13.16 kips ( en horizontales )

V pernos = 18.62 kips

DISEÑO DE COLUMNAS

Es crítica la compresión

C = 100.14 + 26.13 = 126.27 kips

L = 3.20m = 10.20 pies = 125.96 pulgadas

Ensayando con tubo de diámetro = 8 pulgadas (Standard)

A = 8.40 pulg2

r = 2.94 pulg

73

k menor o igual que 1.00, donde kl/r = 1.00x125.95/2.94 = 42.84,

se aproxima a 43

Fa = 18.95x1.33 = 25.20 ksi

fa = 126.27/8.40 = 15.03 menor o igual que Fa = 25.20 ksi

Ensayando con tubo de diámetro = 6 pulgadas (Standard)

A = 5.28 pulg2

R = 2.25 pulg

kl/r = 1.00x125.95/2.25 = 55.98,

se aproxima a 56

Fa = 17.81x1.33 = 23.69 ksi

fa = 126.27/5.58 = 22.63 menor o igual que Fa = 23.69 ksi

Se usará tubo de 6 pulgadas en columnas

DISEÑO DE MIEMBROS DIAGONALES

T = 20.61 kips

L = 5.52 m = 18.11 pies = 271.34 pulgadas

L/r menor o igual a 240

Donde

r menor o igual a 217.34/240 = 0.91 pulgadas

F t = 0.60x36.00 = 22.00x1.33 = 29.35 ksi

A t = 20.61/29.33 = 0.70 pulg2

Ensayando con tubo de diámetro = 2 pulgadas (Standard)

A = 1.07 pulg2

r = 0.787pulg

L/r = 217.34/0.787 = 276

74

Rango de L/r, menor 240 y mayor 300,

por lo que es aceptable

Aunque se encuentra sobre diseñado, lo aceptamos para tener mejor

rigidez en la torre.

Se usará un tubo de 2 pulgadas de diámetro en los tirantes.

DISEÑO DE MIEMBROS HORIZONTALES C = 18.62 kips

L = 4.30 m = 14.10 pies = 169.25 pulgadas

kl/r debe ser menor o igual que 200

k = 1.00

r debe ser mayor o igual 1.00 x 169.25/200 = 0.85

Ensayando con tubo de diámetro = 3 pulgadas (Standard)

A = 2.23 pulg2

r = 1.16 pulg

kl/r = 1.00x169.25/1.16 = 145.91

se aproxima a 146

Fa = 7.01x1.33 = 9.32 ksi

fa = 18.62/2.23 = 8.35 menor o igual que Fa = 9.32 ksi

Se usará tubo de 3 pulgadas en riostras horizontales

DISEÑO DE PERNOS DE ANCLAJE

T = 100.14 - 26.13 = 74.01 kips

T/perno = 74.01/8 = 9.25 kips

V = 18.62 kips

V/perno = 18.62/8 = 2.33 kips

Usando 8 pernos de 1 pulgada de diámetro ( A307 )

75

A t = 0.606

A v = 0.785

f v = 2.33/0.785 = 2.97 es menor o igual que, F v = 10.00

f t = 9.25/0.606 =15.26 es menor o igual que, F t = 20.00

F t v = 28.00 - 1.6(2.97) = 23.25 es menor o igual que, F t = 20.00

Se usarán 8 pernos de 1 pulgada de diámetro (A307) en la base

t w = 5/16”

Placa de 12” x 12” x 1”

T w = ((0.707x5/16) (18) (3.14) (6.625)) = 82.77 kip es mayor al que está

sometida la estructura, por lo tanto

t w = 5/16”

M pl = (( 40% x 74.01 ) ( 3.00 )) 70% = 62.17 kip – pulgada

T = ( 6x62.17/(27x12))1/2 = 1.07 “ = 1.00”

f p = 126.27/(12)2 = 0.88 menor o igual que F p = 0.25x4000 = 1.00 ksi

DISEÑO DE LA CIMENTACIÓN

P = 104.54 kips = 47.52 Toneladas

M = 2091/1.25 = 1673 k-pie = 231.85 T-m

M ad = 29.79 x 1.40 /2.2 = 18.96 T-m

M total = 231.85 + 18.96 = 250.81 T-m

A = 36.00 m2

I = 145.50 m4

S = 44.77 m3

P stc = ( 1.6x0.80 + 2.4x0.60) ( 36.00 ) = 97.92 T

M E = ( 97.92 + 47.52 ) ( 6.50/2 ) = 472.68 T-m

FS V = 472.68/250.81 = 1.88 mayor que 1.50

FS d = ( 0.4 ( 97.92 + 47.52 ))/ 13.54 = 4.30 mayor que 1.50

76

Presión:

A = (472.68 – 250.81 ) / ( 97.92 + 47.52 ) = 1.53 m

P mayor o igual que 2 ( 97.92 +47.52 ) /3x1.53x6.50 = 9.75

El resultado es menor al valor soporte del suelo ( 12.00 )

Cimentación de 6.50 x 6.50 x 0.60, con agujero de 2.50 x 2.50m

Armado en losa:

P = 1.7 (9.75 –2.40x0.60 – 1.6x0.8) = 11.95 T/m2

M volteo = 11.95 x 1.002 /2 = 5.98 T-m/m

M lc = (11.95 x 4.502 / 8) – 5.98 = 24.27 T-m/m

Si en 2.00 m, b = 2.00 m y d = 0.50 m

A s = 19.38 cm2

A s (min) = 24.00 cm2

Se coloca No. 6 a cada 0.25 m en 2 camas

Armado en pedestales:

Mu = 1.7 ( 29.79/2.2 ) ( 0.80 ) = 18.42 T-m

A s = 14.26 cm2 x 4 = 57.06 cm2

Vu = ( 1.7 x 29.79/2.2 ) (1000 ) / 0.85x60x52.46 = 8.60 menor que 8.83

Se usa No.3 a cada 0.15

b = 60 cm

d = 60 – ( 5 + 1.27 + 2.54/2) = 52.46 cm

Sección de 0.60 x 0.60

12 No.8 y estribos No. 3 a cada 0.15 m

77

RESUMEN

CLOLUMNAS Tubo de 6 pulgadas ( Acero )

RIOSTRAS HORIZONTALES Tubo de 3 pulgadas ( Acero )

TIRANTES DIAGONALES Tubo de 2 pulgadas ( Acero )

PLACA De 12” x 12” x 1” ( Acero )

PERNOS EN LA BASE 8 de 1” (A307)

CIMIENTO 6.50 x 6.50 x 0.60 con agujero de

2.50 x 2.50

ARMADURA EN LOSA No. 6 a cada 0.25 m en 2 camas

ARMADURA EN PEDESTALES 12 No.8 y estribos No. 3 a cada 0.15 m

SECCIÓN DE PEDESTAL De 0.60 x 0.60 m.

78

2.2.10 Criterios para la determinación del lugar adecuado para la perforación de pozos

Las características que se deben tomar en cuenta en un estudio, para

determinar el potencial hidrogeológico de un lugar en particular con propósitos de

perforación de pozo, se agrupan en dos áreas.

La primera que se refiere a las características hidrológicas y morfométricas del

sitio bajo estudio, y la segunda se refiere a las características geológicas del sitio

en estudio.

Para cada área existen distintas metodologías que se pueden emplear, que

depende de varios factores, entre los cuales se puede mencionar: la disponibilidad

de información, la disponibilidad de recursos para el estudio y el alcance del

estudio.

Se define que, para el estudio de las dos áreas identificadas, es necesario

contar con análisis de gabinete y de reconocimientos de campo.

Características hidrológicas y morfométricas: la hidrología estudia la

ocurrencia, distribución, movimiento y propiedades del agua que se encuentra en

la superficie de la tierra. Para su estudio, se analizan conjuntamente

características de geología, climatología y meteorología

La finalidad del análisis de la caracterización hidrológica será la de determinar

los volúmenes de escorrentía o de infiltración, que se pueda dar en un sitio

determinado a partir de los procesos de precipitación y de la evapotranspiración.

Junto a estos aspectos, se debe analizar las características morfométricas de la

cuenca, que contribuye en la escorrentía e infiltración a partir de la precipitación.

79

Es importante mencionar que la recarga de agua subterránea puede estar

determinado, tanto por la contribución de la infiltración, como por contribución de

estratos definidos por cuencas hidrogeológicas.

Los factores que inciden en la infiltración y en la recarga natural de depósitos

de agua subterránea se clasifican en dos grupos: uno que incluye el tamaño, la

pendiente y otras características físicas de la cuenca, y el otro comprende las

condiciones climáticas, las cuales varían gradualmente de estación a estación y de

año en año.

En cuanto a la precipitación, interesa conocer los volúmenes de precipitación

mensual, a partir de datos registrados en el sitio de interés; este dato puede ser

obtenido de alguna estación meteorológica o también derivado de un análisis de

isoyetas, por interpolación de datos de estaciones meteorológicas cercanas al

área de interés.

La precipitación es el fenómeno de tipo discontinuo y su distribución, tanto en el

espacio como en el tiempo es variable. La precipitación está íntimamente

relacionada con la cantidad de agua útil para la recarga en los acuíferos, a través

de las condiciones geológicas sobre la cuenca que permiten su infiltración, así

como el aporte en las corrientes superficiales , que por las condiciones

topográficas de la cuenca drenan en un sistema de ríos.

Una lluvia moderada de larga duración favorece la infiltración, mientras que las

lluvias intensas saturan muy rápidamente el suelo, y gran parte de éstas se

pierden en escorrentía superficial.

En el análisis de las características morfométricas, se deberán conocer las

condiciones topográficas que caracterizan el tipo de terreno, el tipo de vegetación,

así como sus rasgos de cubierta de vegetación.

80

Se deben identificar los factores que contribuyen a la infiltración, como las

pendientes de las laderas, el tamaño de la cuenca de contribución superficial, el

tipo de cubierta vegetal, que son importantes para poder deducir el coeficiente de

escurrimiento de la cuenca que contribuye al escurrimiento o infiltración del área

de estudio. Estos factores proporcionan los elementos necesarios para determinar

el tipo de recarga del agua subterránea.

Por ejemplo, las áreas de regular extensión superficial dentro de una cuenca

con bajas pendientes y tipo de vegetación espesa, contribuyen a una importante

recarga de aguas subterráneas, cuyo proceso es diferente con condiciones de

pendientes fuertes y tipo de vegetación, que no contribuye a la recarga.

La evapotranspiración está conformada por la cantidad de la precipitación que

se pierde al regresar a la atmósfera inmediatamente después de una tormenta de

lluvia, y por el agua transpirada por medio de la vegetación. Este parámetro

puede ser estimado por mediciones de evaporación en estaciones meteorológicas

o derivado de fórmulas empíricas, en las cuales intervienen datos de precipitación

y de temperatura.

Los datos de temperatura, que intervienen en los métodos para calcular la

evapotranspiración, pueden ser obtenidos por medio de interpolación de datos de

temperatura o por medio de isotermas ya elaboradas.

Escorrentía: los volúmenes de escurrimiento pueden ser determinados con

base en registros de estaciones hidrométricas, por medio de interpolaciones de

estaciones cercanas al área o utilizando los coeficientes de escorrentía

determinados en otros estudios. Por medio de estos análisis, se pueden conocer

las características del flujo como su cantidad, distribución, variabilidad y su

influencia en la capacidad de almacenamiento.

81

Al final, combinando los parámetros de precipitación, evapotranspiración y

escorrentía, se puede obtener el balance hidrológico hasta el punto de interés en

el cual se refleja el volumen de agua precipitada, el volumen de agua que se

descuenta por evapotranspiración y el volumen de agua que escurre por la

cuenca; el restante es el potencial de agua que se infiltra en la zona de estudio.

Es importante hacer un inventario de manantiales, para poder estimar y

correlacionar junto al estudio de geología el potencial de aguas derivado de

manantiales, los cuales pueden ser originadas por aguas jóvenes, es decir,

derivadas de lluvias estacionales o por afloramientos de aguas subterráneas de

mayor edad.

Es importante, entonces, identificar los manantiales continuos o efímeros. Los

manantiales son fuentes importantes de agua subterránea, que en su mayoría son

utilizados por las diferentes comunidades, como fuente de agua para su

abastecimiento.

a) Inventario de pozos

Consiste en la recopilación de información de campo, que reúne toda

la información relacionada con la existencia de pozos, su

localización, profundidad de perforación, profundidad al nivel del

agua, caudal promedio, diámetro encamisado y descripción litológica

de las formaciones geológicas encontrados al perforar.

Esta actividad es importante, ya que permite obtener información

valiosa que pueda ser utilizada en realizar correlaciones respecto a

datos hidrogeológicos como nivel estático y dinámico de los pozos,

unidades geológicas presentes, características de bombeo, potencial

de agua almacenada, etc.

82

b) Geología

La investigación de la geología es importante para conocer el marco

en el que se realiza la circulación y almacenamiento del agua

subterránea. Se presenta la geología superficial y los perfiles que

definen las diferentes unidades geológicas, determinadas con el

auxilio de la estratigrafía, así como una presentación general de los

procesos tectónicos.

Posteriormente se realiza su interrelación de las propiedades

hidrogeológicas de las rocas, como la permeabilidad y su capacidad

de almacenamiento. Para esta actividad, se debe recopilar

información como mapas de geología general, fotografías aéreas y

mapas hipsométricos, mapas con información morfométrica, mapas

topográficos, información de fallas y fracturas, y también se realiza

una correlación con la información proveniente del inventario de

pozos existentes en el área, lo cual fue mencionado anteriormente.

Es importante identificar el tipo de estratigrafía, así como el buzamiento

(dirección) de la misma, ya que el patrón de circulación de agua subterránea está

definida por estas circunstancias.

En esta parte del estudio, puede ser que se determine que las cuencas

hidrográficas no siempre coinciden con las cuencas hidrogeológicas, debido a la

presencia de rocas que no permiten con facilidad el paso del agua, a la topografía

del terreno, a la forma en que se encuentran dispuestas las formaciones rocosas

en el subsuelo y a las alteraciones en la estructura de la corteza terrestre.

83

El estudio geológico de una cuenca o de una región empieza con trabajos de

campo, para determinar los tipos de roca que en ella existen y la forma y tamaño

de las capas de roca y de las relaciones de éstas entre sí.

Las unidades hidrogeológicas básicamente se clasifican por ser impermeables,

más o menos permeables y permeables.

Los parámetros hidrogeológicos como la trasmisividad y los coeficientes de

almacenamiento se determinan con información de uno o más pozos de

observación. El caudal específico se determina relacionando el caudal de bombeo

contra la fluctuación del nivel freático; esta información se puede analizar siempre

que existan pozos en el área con información disponible para el análisis.

c) Recarga

La recarga de las aguas subterráneas puede darse a través de

medios naturales o artificiales; la mayor parte de la recarga del agua

subterránea proviene de las precipitaciones.

Una forma de estimar la recarga de un acuífero es por medio de las

aguas en régimen de avenidas, las cuales son desviadas al terreno

en donde se empantanan en charcos, hasta que se infiltran en el

subsuelo, es decir, en partes bajas de las cuencas y con pendientes

bastante suaves.

Un acuífero se define como una unidad o estrato, donde se puede

obtener agua con fines utilitarios, es decir, que una unidad geológica

saturada, capaz de suministrar agua a pozos y manantiales, los que

84

a su vez sirven como fuentes prácticas de almacenamiento del

líquido.

d) Métodos geofísicos

En un estudio hidrogeológico, se hace uso frecuente de los métodos

geofísicos, debido a que proporcionan información rápida y eficaz,

siempre y cuando los estudios sean debidamente planificados. De

acuerdo con las condiciones de aplicación, se distinguen las

investigaciones geofísicas terrestres, superficiales y las

investigaciones geofísicas en los pozos geofísicos de sondeo.

Las investigaciones geofísicas superficiales, exploración eléctrica,

sísmica, gravimetría, etc., se efectúan sobre la superficie terrestre,

tomando como base un plano horizontal de referencia y se utilizan

con el objetivo de llegar a comprender, en mejor forma, las

condiciones hidrogeológicas que pueden presentar los yacimientos

de aguas subterráneas.

Las investigaciones geofísicas forman una rama de la geofísica aplicada, que

ha sido desarrollada para el estudio y reconocimiento de la tierra para fines

prácticos, aprovechando los diferentes contrastes de las propiedades físicas,

densidad, conductividad, magnetismo, etc.

En la geofísica aplicada a la exploración de aguas subterráneas, se han

empleado los métodos eléctricos (sondeos eléctricos verticales), resistividad,

sísmica de reflexión y refracción, gravimetría y magnético.

85

El método de resistividad es el más usado en investigaciones de agua

subterránea. Este método está basado en la medida de la variación de un

parámetro físico de las rocas, la conductividad eléctrica, que es la aptitud o

capacidad de conducir la corriente eléctrica.

En lo que respecta a la investigación gravimétrica, el objetivo fundamental de su

aplicación en el estudio de aguas subterráneas es el de evaluar, desde el punto de

vista regional, las estructuras geológicas en el subsuelo que podrían delimitar una

cuenca, y a su vez obtener un conocimiento más exacto de la geotectónica del

área estudiada.

La serie de elementos mencionados anteriormente en su conjunto pueden

proporcionar información, para determinar el sitio más adecuado para la

perforación, el nivel freático, la profundidad aproximada del pozo, el material que

el pozo debe atravesar y los parámetros hidrogeológicos del pozo.

Debido a la falta de la información de pozos existentes cercanos o de

investigaciones geofísicas mencionadas anteriormente, la certeza de las

conclusiones para recomendar un sitio conveniente se limita grandemente, y el

marco de referencia para darlas también se limita a estudios superficiales y a la

experiencia del investigador.

2.3 Diseño de muro de retención

El diseño de muro de retención se realizó para apoyar al barrio El Calvario del

municipio de Guastatoya; para poder realizarlo, se tuvo que hacer una

investigación preliminar del lugar, en la cual se obtuvieron datos para proceder al

diseño.

86

2.3.1 Obtención de muestra para ensayo triaxial

Se procedió a obtener la muestra inalterada del suelo, que consistió en hacer

una excavación de 0.80 m de profundidad y luego se corto un trozo de suelo de

0.30 x 0.30 x 0.30 m, para después cubrirla con parafina, y así evitar pérdidas de

humedad y se empaco cuidadosamente para el envío a laboratorio.

2.3.2 Diseño

Se realizará el diseño de un muro de retención en voladizo, para lo cual se

asumen los siguientes datos.

Datos:

φ = 30 °

Pc = 150 lb/pie3

Ps = 100 lb/pie3

μ = 0.57

H = 6.00 m

Sc = 200 lb/pie3

VS = 3000 lb/pie3

Donde:

φ = Ángulo de fricción interna del suelo retenido

Pc = Peso del concreto

Ps = Peso del suelo

H = Altura

87

Dimensionamiento:

Figura 8. Dimensionamiento de muro de retención

Base

B = 0.5 x H = 0.5 x 6.00 = 3.00 m = 9.84 pie

B/3 = 3.00 / 3 = 1.00 = 3.28 pie

H/10 = 6.00/10 = 0.60 = 1.97 pie

H/12 = 6.00/12 = 0.50 = 1.64 pie

Factores de Rankine

El empuje activo

KA = (1 - sen 30)/(1 + sen 30) = 0.33

El empuje activo

KP = (1 + sen 30)/(1 + sen 30) = 3.00

Cálculo de fuerzas y momentos

Fa = (1/12) x 100 x (21.32)2 x 0.33 = 7499.95 lb

Fp = (1/2) x 100 x (3.28)2 x 3 =1613.76 lb

Fsc = 200 x 21.32 x 0.33 =1407.14 lb

88

Momentos:

M volteo = (7499.95 x (21.32/3)) + (1407.14 x (21.32/2) = 68300 lb -pie

M Fp = 1613.76 x (3.28/3) = 1764.38 lb - pie

Momento estabilizador:

Fig. Operación ÁREA (Pie2) 1 0.66 x 19.68 = 12.99

2 1.64 x 10.33 = 16.94

3 ½ x (1.31 x 19.38) = 12.89

4 ½ x (1.31 x 19.38) = 12.89

5 5.90 x 19.68 = 116.11

6 2.46 x (3.28 – 1.64) = 4.03

Sobrecarga 200 x (10.33–0.66–2.46) = 1442 lb/Pie2

Tabla IV. Cálculo de momentos

FIG ÁREA

(Pies2)

PESO

(Lb/Pie3)

W

(lb)

BRAZO

(Pie)

MOMENTOS

(lb-Pie)

1 12.99 120 660.00 2.79 5436.32

2 16.94 150 1611.00 5.17 13136.97

3 12.89 150 724.50 3.56 6883.26

4 12.89 150 2263.50 3.99 7714.67

5 116.11 120 6826.80 7.38 85689.18

6 4.03 120 148.80 1.23 495.69

7 7.21 200 1442.00 6.73 9704.66

ΣW =21816.50 lb ΣM = 129060.75 lb-pie

89

Chequeos:

1. Volteo: F.S = 1.5

F.Svolteo = (129060 + 1764.38) / 68299.54 = 1.92

Es mayor que 1.5, entonces si chequea por volteo.

2. Deslizamiento: F.S = 1.5

F.SDeslizamiento = (0.57 x 21812.50) / (7499.95+1407.12-1613.76) = 1.70

Es mayor que 1.5, entonces si chequea.

3. Presiones:

a = 129060.75 +1764.38 – 68299.54 = 2.87 pie

21812.50

3 x a = 3 x 2.87 = 8.61 pie

p max = (2 x P)/(3 x a) = (2 x 21812.50)/(3 x 2.87) = 5066.78 lb/Pie2

Po = 5066.78 x (8.61 – 2.46) / 8.61 = 3020 lb/Pie2

El valor soporte del suelo es de 3000 lb/Pie2 y la presión ejercida por la

estructura al suelo es de 3020, por lo que se concluye que como la diferencia

es mínima si chequea.

Figura 9. Esfuerzos desde el punto M

90

Refuerzo de cortina:

Figura 10. Esfuerzos en la cortina desde el punto M

MM = FA (L/3) + FSC (L/2)

Mm = (7499 x (19.68/3)) + (1407.12 x (19.68/2)) = 63039.50 lb-pie

El momento último:

MU = 63039.50 x 1.7 = 107167.15 lb-pie

Calculando el refuerzo:

A S min = (200/Fy) x b x d

Donde:

d = 1.97 pie x 12” – 3.15” – ½” = 19.99 = 20 pie

b = 1 pie = 12”

A S min = (200/40000) x 12 x 20 = 1.20 plg2

MU = θ (AS Fy (d- (AS Fy / (1.7 x F’C x b))))

107167.15 x 12 = 0.9 x (AS x 40000 x (20 - AS x 40000/(1.7 x 3000 x 12))))

91

Despejando AS y resolviendo la ecuación, se obtienen 2 valores

AS 1 = 28.69 plg2

AS 2 = 1.90 plg2

Distribución del refuerzo:

AS min = 1.20 plg2, entonces se usarán 2 #7 a cada 0.30m.

Acero adicional = 1.90 – 1.20 = 0.70, entonces 1#8 a cada 0.30m.

Figura 11. Refuerzo de la cortina

92

Refuerzo en el punto N

Figura 12. Distribución de esfuerzos

FA = (1/2) x (9.84)2 = 1597.62 lb.

FSC = 200 x (9.84) x 0.33 = 649.44 lb.

Figura 13. Distribución de esfuerzos desde el punto N

93

MU = 1.7 x 1597.623 x (9.84/3) + 1.7 x (649.44 x 9.84/2)

MU = 14340.25 lb.

Figura 14. Ubicación del punto N

1.31/19.68 = X/9.84, entonces X = 0.66 pie.

Por tanto: 0.66 +0.66 = 1.32

d = 1.32 x 12 – 3.15 – ½ = 12.20 plg.

AS min = (200/40000(12.20 – (AS x 40000)/(1.7 x 3000 x12))))

14340.25 x 12 = 0.90 (AS x 40000 (12.20 – (AS x 40000)/(1.7 x 3000 x 12))))

Despejando la AS y resolviendo la ecuación, se obtienen dos valores

AS 1 = 18.27 plg2

AS 1 = 0.40 plg2

Distribución del refuerzo:

AS min = 0.73 plg2, entonces se usarán 1 #8 a cada 0.30m.

94

CONCLUSIONES 1. Con la presencia de la Unidad de E.P.S de la facultad de Ingeniería,

al municipio de Guastatoya, Plan Internacional logró culminar un

proyecto de mucho beneficio para cincuenta y siete familias, que

necesitaban de un lote para poder construir su vivienda.

2. En el diseño de la lotificación, se llenaron las expectativas por parte

de Plan Internacional y de todos los beneficiarios.

3. El Ejercicio Profesional Supervisado sirvió de mucho apoyo técnico a

Plan Internacional, y a la vez permitió que se pusieran en práctica los

conocimientos adquiridos durante la formación académica del futuro

profesional.

4. Con la colaboración prestada a Plan Internacional, se pudo notar que

el apoyo de la Institución no es solamente la de proporcionar apoyo

económico y técnico a las comunidades, sino también capacitarlos y

orientarlos para que ellos mismos, con su organización tengan la

capacidad de gestionar cualquier proyecto que sea necesario en la

comunidad.

5. El abastecimiento de agua es difícil de realizar por bombeo eléctrico,

debido al alto costo para la operación y mantenimiento, ya que las

condiciones económicas de los beneficiados son muy precarias, por

lo que la comunidad deberá continuar los trámites ante la

Municipalidad para obtener el servicio de agua municipal.

95

RECOMENDACIONES

1. Para que la lotificación cuente con todos los servicios básicos ( agua

potable, drenajes sanitarios, energía eléctrica, construcción de

calles, etc. ), el Comité Promejoramiento con el apoyo de Plan

Internacional, deben gestionar ante la Municipalidad e Instituciones

de gobierno, para darle solución a estas necesidades.

2. Es necesario que las autoridades presten atención al comité del

barrio El Calvario, para que les brinden el apoyo económico para

construir el muro de retención, para evitar un derrumbe que

provoque la pérdida de vidas humanas.

96

BIBLIOGRAFÍA

1. Ardón Garzaro, Erwin Stefano. Proyecto de ampliación del

abastecimiento de agua potable, para la aldea agua caliente, municipio de San Antonio La Paz, departamento de El Progreso. Tesis Ing. Civil. , Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1984.

2. Beber Bouyssou de Lara, María Rebeca. Características de agua

subterránea, su utilización en el Proyecto de abastecimiento y diseño del sistema de agua potable de la aldea Lo de Fuentes, Mixco. Tesis Ing. Civil. , Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1990.

3. Campos Duran, Alessandro Enrique. Mejoras en el sistema de abastecimiento de agua potable, construcción de una clínica comunal evaluación de una vía de acceso de la aldea Sinaneca Zacapa. Tesis Ing. Civil. , Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1995.

4. Copias del curso de Cimentaciones 1. Ing. Mario René de León,

Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, primer semestre de 1993.

5. Copias del curso Ingeniería Sanitaria 1. Ing. Francisco Campos Q., Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, primer semestre de 1992.

6. Corado Guzmán, Mario A. Guía de estudios para proyectos de ampliación y/o mejoramiento a sistemas de abastecimiento de agua potable del interior de la republica. Tesis Ing. Civil. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1992.

97

7. De León Chávez, Edgar Rolando. Metodología para estudios hidrogeológicos en rocas volcánicas. Tesis Ing. Civil. , Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1989.

8. McCormac, Jack C. Topografía, Colombia: 1a. Edición, Editorial Dossat, S.A. 1981.

9. Ortiz López, Adolfo Daniel. Diseño del sistema de alcantarillado sanitario para las colonias Linda Vista y Nueva Vida en el municipio de Guastatoya departamento de El Progreso. Tesis Ing. Civil. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1996.

10. Sánchez Ayala, Néstor Augusto. Urbanización de la colonia, Asociación de Ayuda Mutua de Empleados y Trabajadores Municipales. Tesis Ing. Civil. , Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1992.

11. Whitlow, Roy. Fundamentos de mecánica de suelos, México: 1ª. Edición, Editorial Continental, S.A. de C.V. 1994.

98

ANEXOS

99

100

101

PROYECTO: LOTIFICACION COLONIA BUENA VISTA MUNICIPIO: GUASTATOYA DEPARTAMENTO: EL PROGRESO DIST. COORDENADAS

EST. P.O. AZIMUT HOR. LATITUDES LONGITUDES PARCIALES COMP TOTALES GRA ' " ANG ( m ) NORTE SUR ESTE OESTE Y X Y X

0 0 1 23 0 0 23.00 57.49 52.82 22.45 0 0.1 227 28 0 227.47 1.00 0.676 0.737 0.676 -0.74 -0.68 -0.74 1 2 18 0 0 18.00 19.05 70.91 28.33 1 1.1 291 30 0 291.50 6.50 2.382 6.048 2.382 -6.05 55.21 16.40 2 3 42 0 0 42.00 32.60 95.09 50.13 2 2.1 296 0 0 296.00 1.00 0.438 0.899 0.438 -0.90 71.35 27.43 3 4 56 0 0 56.00 45.76 120.63 88.05 3 3.1 301 0 0 301.00 1.00 0.515 0.857 0.515 -0.857 95.61 49.28 4 5 151 30 0 151.50 56.30 71.07 114.90 4 4.1 25 0 0 25.00 2.50 2.266 1.057 2.266 1.06 122.90 89.11 4 4.2 143 0 0 143.00 29.30 23.400 17.633 -23.400 17.63 97.23 105.68 5 6 156 0 0 156.00 23.10 49.92 124.29 5 5.1 57 50 0 57.83 1.00 0.532 0.846 0.532 0.846 75.60 115.74 6 7 151 0 0 151.00 39.00 15.75 143.18 7 8 154 0 0 154.00 100.50 -74.74 187.21 7 7.1 46 0 0 46.00 1.00 0.695 0.719 0.695 0.72 16.45 143.90 8 9 239 0 0 239.00 32.50 -91.51 159.34 8 8.1 79 0 0 79.00 4.50 0.859 4.417 0.859 4.42 -73.88 191.63 9 10 245 0 0 245.00 102.30 -134.82 66.57 9 9.1 231 0 0 231.00 30.00 18.880 23.314 -18.880 -23.31 -110.39 136.02

10 11 27 15 0 27.25 17.25 -119.52 74.46 10 10.1 216 0 0 216.00 1.00 0.809 0.588 -0.809 -0.59 -135.63 65.98 10 10.2 345 0 0 345.00 18.00 17.387 4.659 17.387 -4.66 -117.44 61.91

11 12 330 0 0 330.00 36.00 -88.40 56.45

12 0 327 30 0 327.50 105.00 0.00 0.00

Tabla V, Cálculo de coordenadas totales

102

PROYECTO: LOTIFICACION COLONIA BUENA VISTA MUNICIPIO: GUASTATOYA DEPARTAMENTO: EL PROGRESO POLIGONO REAL DIST. COORDENADAS PRODUCTOS

EST. P.O. AZIMUT HOR. PARCIALES COMP TOTALES CRUZADOS GRA ' " ANG ( m ) Y X Y X Y * X X * Y

0.1 -0.676 -0.737 0.1 1.1 17 3 4 17.05 58.45 55.881 17.139 55.205 16.402 1514.493 1170.2161.1 2.1 34 21 6 34.35 19.55 16.141 11.032 71.346 27.434 3515.716 2622.8262.1 3.1 42 0 0 42.00 32.64 24.259 21.843 95.605 49.277 8518.884 6056.0433.1 4.1 55 34 39 55.58 48.28 27.293 39.827 122.9 89.105 12987.984 8663.8574.1 4.2 147 8 40 147.14 30.55 -25.666 16.576 97.232 105.681 11253.826 7566.4434.2 5.1 158 39 0 158.65 27.52 -25.635 10.016 71.597 115.742 10302.951 1903.6095.1 7.1 152 57 0 152.95 61.92 -55.15 28.16 16.447 143.902 3151.739 -10919.5727.1 8.1 152 39 0 152.65 103.94 -92.329 47.728 -75.882 191.630 -10321.773 -21154.0368.1 9.1 238 10 0 238.17 65.44 -34.508 -55.606 -110.39 136.024 -7283.422 -18449.2079.1 10.1 250 10 0 250.17 74.45 -25.242 -70.045 -135.63 65.979 -8396.706 7748.310

10.1 10.2 347 23 0 347.38 18.65 18.196 -4.071 -117.44 61.908 6629.262 -5472.35810.2 12 349 21 0 349.35 29.55 29.041 -5.458 -88.395 56.450 65.147 -38.160

12 0.1 326 53 0 326.88 104.71 87.719 -57.187 -0.676 -0.737 0 00.1 0 -0.676 -0.0737 0 0

Sumatoria = 31938.100 -20302.030

Tabla VI. Cálculo de área

ÁREA = Sumatoria de ( Y * X ) + Sumatoria de( X * Y ) 2 ÁREA = 31938,100 + 20302,03 ÁREA = 26,120,06 m2 2

103

PROYECTO: LOTIFICACION COLONIA BUENA VISTA MUNICIPIO: GUASTATOYA DEPARTAMENTO: EL PROGRESO

Tabla VII. Planilla de lotes

LOTE ÁREA USO LOTE ÁREA USO No. ( m2 ) No. ( m2 )

1 238.27 Vivienda 37-A 316.55 Vivienda 2 235.83 Vivienda 38 269.89 Vivienda 3 234.76 Vivienda 39 260.01 Vivienda 4 211.26 Vivienda 40 269.90 Vivienda 5 257.24 Vivienda 41 265.81 Vivienda 6 239.49 Vivienda 42 279.44 Vivienda 7 219.72 Vivienda 43 261.97 Vivienda 8 233.90 Vivienda 44 275.70 Vivienda 9 221.94 Vivienda 45 244.34 Vivienda

10 269.45 Vivienda 46 277.93 Vivienda 11 219.58 Vivienda 47 277.90 Vivienda 12 249.02 Vivienda 48 289.00 Vivienda 13 227.69 Vivienda 49 281.72 Vivienda 14 231.94 Vivienda 50 308.48 Vivienda 15 240.84 Vivienda 51 271.88 Vivienda 16 234.90 Vivienda 52 268.49 Vivienda 17 322.22 Vivienda 53 269.06 Vivienda 18 323.87 Vivienda 54 269.77 Vivienda 19 300.73 Vivienda 55 264.68 Vivienda 20 271.22 Vivienda 56 268.73 Vivienda 21 277.02 Vivienda 57 283.84 Vivienda 22 301.20 Vivienda 58 281.29 Plan 23 311.94 Vivienda 59 283.23 Plan 24 331.82 Vivienda 60 265.19 Plan 25 343.48 Vivienda 61 271.96 Plan 26 312.30 Plan 62 260.92 Plan 27 293.70 Vivienda 63 274.82 Plan 28 312.36 Vivienda 64 273.36 Plan 29 289.11 Vivienda 65 266.10 Plan 30 287.09 Vivienda 66 250.98 Plan 31 284.54 Vivienda 67 256.81 Plan 32 Recreación 68 251.38 Plan 33 Recreación 69 233.80 Plan 34 Recreación 70 252.99 Plan 35 298.02 Vivienda 71 308.85 Plan 36 311.74 Vivienda 72 310.86 Plan 37 263.36 Plan 73 334.05 Tanque

NOTAS: 1, Los lotes 32,33 y 34, se destinaron para área recreativa 2, Los lotes 26, 37, 58 hasta 72 plan decidirá su uso, 3, El lote 73 se destinará para construcción de tanque elevado,

104

Tabla VIII. Iteraciones para diseño de agua (red alta) CIRCUITO I PRIMERA ITERACION

TRAMO LONGITUD Q DIAMETRO Hf Hf/Q CORRECION Q1 INICIAL FINAL ( m ) ( lt / seg ) ( " ) ( m ) ( lt / seg )A C 77.62 -1.208 2.5 -0.239 0.198 0.160 -1.048C D 59.91 -0.713 2.0 -0.206 0.289 0.160 -0.553D B 73.42 -0.248 1.5 -0.145 0.584 0.449 0.201A B 71.35 1.208 2.5 0.220 0.182 0.160 1.368 Suma -0.370 1.253 CIRCUITO II PRIMERA ITERACION

TRAMO LONGITUD Q DIAMETRO Hf Hf/Q CORRECION Q1 INICIAL FINAL ( m ) ( lt / seg ) ( " ) ( m ) ( lt / seg )D B 73.42 0.248 1.5 0.145 0.584 -0.449 -0.201B E 59.85 0.960 2.0 0.357 0.372 -0.289 0.671E F 51.00 0.867 2.0 0.252 0.290 -0.289 0.578D F 49.29 -0.279 2.0 -0.030 0.107 -0.289 -0.568 Suma 0.724 1.353 CIRCUITO I SEXTA ITERACION

TRAMO LONGITUD Q DIAMETRO Hf Hf/Q CORRECION Q1 INICIAL FINAL ( m ) ( lt / seg ) ( " ) ( m ) ( lt / seg )A C 77.62 -1.110 2.5 -0.204 0.184 0.002 -1.108C D 59.91 -0.615 2.0 -0.156 0.253 0.002 -0.613D B 73.42 0.205 1.5 0.102 0.497 0.006 0.211A B 71.35 1.306 2.5 0.254 0.194 0.002 1.308 Suma -0.004 1.129 CIRCUITO II SEXTA ITERACION

TRAMO LONGITUD Q DIAMETRO Hf Hf/Q CORRECION Q1 INICIAL FINAL ( m ) ( lt / seg ) ( " ) ( m ) ( lt / seg )D B 73.42 -0.205 1.5 -0.102 0.497 -0.006 -0.211B E 59.85 0.605 2.0 0.152 0.251 -0.004 0.601E F 51.00 0.512 2.0 0.095 0.185 -0.004 0.508D F 49.29 -0.634 2.0 -0.136 0.215 -0.004 -0.638 Suma 0.008 1.149

105

Tabla IX. Iteraciones para diseño de agua (red baja) CIRCUITO I PRIMERA ITERACION

TRAMO LONGITUD Q DIAMETRO Hf Hf/Q CORRECION Q1 INICIAL FINAL ( m ) ( lt / seg ) ( " ) ( m ) ( lt / seg )G J 72.25 1.023 2 0.485 0.4741 -0.1709 0.8521J K 47.85 0.930 2 0.269 0.2892 -0.1709 0.7591K H 92.55 0.279 2 0.056 0.2007 -0.0021 0.2769G H 57.51 -1.023 2 -0.386 0.3773 -0.1709 -1.1939 Suma 0.424 1.3414 CIRCUITO II PRIMERA ITERACION

TRAMO LONGITUD Q DIAMETRO Hf Hf/Q CORRECION Q1 INICIAL FINAL ( m ) ( lt / seg ) ( " ) ( m ) ( lt / seg )K L 52.80 0.527 2 0.104 0.197 -0.169 0.358L I 97.75 0.341 2 0.086 0.252 -0.169 0.172I H 40.25 0.682 2 0.127 0.187 -0.169 0.513K H 92.55 -0.279 2 -0.056 0.201 0.002 -0.277 Suma 0.261 0.837 CIRCUITO I SEXTA ITERACION

TRAMO LONGITUD Q DIAMETRO Hf Hf/Q CORRECION Q1 INICIAL FINAL ( m ) ( lt / seg ) ( " ) ( m ) ( lt / seg )G J 72.25 0.841 2 0.337 0.401 -0.002 0.839J K 47.85 0.748 2 0.180 0.241 -0.002 0.746K H 92.55 0.103 2 0.009 0.087 -0.007 0.096G H 57.51 -1.205 2 -0.522 0.433 -0.002 -1.207 Suma 0.004 1.162 CIRCUITO II SEXTA ITERACION

TRAMO LONGITUD Q DIAMETRO Hf Hf/Q CORRECION Q1 INICIAL FINAL ( m ) ( lt / seg ) ( " ) ( m ) ( lt / seg )K L 52.80 0.521 2 0.101 0.194 0.005 0.526L I 97.75 -0.047 2 -0.002 0.043 -0.001 -0.048I H 40.25 0.294 2 0.027 0.092 -0.001 0.293K H 92.55 -0.485 2 -0.125 0.258 0.001 -0.484 Suma 0.001 0.586

106

Tabla X. Cálculo de presiones y cotas piezométricas PUNTO COTA PERDIDA DE PRESION PRESION COTA

TERRENO CARGA DESDE A DINAMICA ESTATICA PIEZOMETRICA

ELEVACION DE TANQUE = 15,5 METROS ARRIBA DE A ELEVACION = 115 METROS

A 99.50 0.00 15.50 15.50 115.00

B 98.08 0.25 16.67 16.92 114.75

C 92.35 0.20 22.45 22.65 114.80

D 89.53 0.36 25.11 25.47 114.64

E 94.80 0.40 19.80 20.20 114.60

F 90.59 0.50 23.91 24.41 114.50

G 84.31 1.17 29.52 30.69 113.83

H 82.83 1.69 30.48 32.17 113.31

I 78.95 1.72 34.33 36.05 113.28

J 69.70 1.51 43.79 45.30 113.49

K 67.60 1.69 45.71 47.40 113.31

L 69.27 1.79 43.94 45.73 113.21

107

PROYECTO: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE. COMUNIDAD: COLONIA BUENA VISTA. MUNICIPIO: GUASTATOYA DEPARTAMENTO: EL PROGRESO Tabla XI. Presupuesto de proyecto de agua

COSTO POR RENGLONES Y COMPONENTES No. COMPONENTE MANO OBRA MANO OBRA MATERIAL MATERIAL TOTAL

CALIFICADANO CALIFICADA NO LOCAL LOCAL

1 Caja de válvula ( 11 U ) 1,760.00 880.00 4,411.18 7051.18

2 Red de distribución ( 1146 ML ) 3,520.00 7,640.00 22,766.92 - 33926.92

3 Conexiones domiciliares ( 57 U ) 7,125.00 3,420.00 29,071.62 - 39,616.62

4 Herramientas 1,765.00

5 Fletes 1,200.00

SUB-TOTAL Q 12,405.00 Q 11,940.00 Q 56,249.72 Q - Q 83,559.72

DESGLOSE DE COSTOS POR RENGLON COMPONENTE AGENCIA COMUNIDAD OTROS TOTAL

DONANTE Q. Q. Q.

1 MANO DE OBRA CALIFICADA 12,405.00 12,405.00

2 MANO DE OBRA NOCALIFICADA 11,940.00 11,940.00

3 MATERIALES NO LOCALES 56,249.72 56,249.72

4 MATERIALES LOCALES - -

5 HERRAMIENTAS 1,765.00 1,765.00

6 FLETES 1,200.00 1,200.00

7 IMPREVISTOS 4,177.99 4,177.99

8 IMPUESTOS ( 17 % ) 14,205.15 14,205.15

9 DIRECCION TECNICA YADMON. 8,355.97 8,355.97

10 UTILIDADES 8,355.97 8,355.97

11 -

SUB-TOTAL EJECUCION Q118,654.80 Q - Q118,654.80

108

PROYECTO: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE. COMUNIDAD: COLONIA BUENA VISTA. MUNICIPIO: GUASTATOYA DEPARTAMENTO: EL PROGRESO

RENGLONES PROGRAMA DE EJECUCION PRECIO COSTO

No. RENGLÓN UNIDAD CANTIDAD UNITARIO POR RENGLON % TIEMPO ( MESES ) (Q.) (Q.) 1 2

1 Caja de válvula Unidad 11.00 910.24 10,012.67 0.73

2 Red de distribución mL 1,146.00 42.04 48,176.23 3.50

3 Conexiones domiciliares Unidad 57.00 986.94 56,255.60 4.09

4 Herramientas Global 1.00 2,506.30 2,506.30 0.18

5 Fletes Global 1.00 1,704.00 1,704.00 4.28

Q 118,654.80 100.00%

Tabla XII. Programa de inversión y ejecución del proyecto de agua

109

PROYECTO: SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE. COMUNIDAD: COLONIA BUENA VISTA. MUNICIPIO: GUASTATOYA DEPARTAMENTO: EL PROGRESO Tabla XIII. Lista de materiales para conexiones domiciliares CANTIDAD UNIDAD DESCRIPCION DEL ARTICULO PRECIO ( Q )

UNITARIO TOTAL 57 Unidad Adaptador hembra de 1/2" 1.92 109.44

114 Unidad Adaptador hembra de 1/2" 1.02 116.2816 m3 Arena de río 80.00 1280.0057 Saco Cemento Pórtland 44.00 2508.0015 Libra Clavo de 2 1/2" 2.50 37.50

114 Unidad Codo de HG de 90 grados de 1/2" 6.80 775.2057 Unidad Copla de HG de 1/2" 5.85 333.4557 Unidad Llave de chorro de 1/2" 35.00 1995.0057 Unidad Llave de paso de 1/2" 31.25 1781.2515 m3 Piedrín triturado de 3/4" 115.00 1725.00

160 Pie tabla Tabla de 1" X 12" X 10 pies 3.25 520.0022 Unidad Tubo HG de 1/2" 87.75 1930.5057 Unidad Caja para contador de agua 65.00 3705.0057 Unidad Medidor de agua 215.00 12255.00

TOTAL Q29,071.62 Tabla XIV. Lista de materiales para red de distribución de agua CANTIDAD UNIDAD DESCRIPCION DEL ARTICULO PRECIO ( Q )

UNITARIO TOTAL 1 Galón Cemento solvente 399.43 399.43

49 Unidad Red. Bushing de 2" X 1/2" 21.82 1069.188 Unidad Red. Bushing de 1 1/2" X 1/2" 17.25 138.002 Unidad Red. Bushing de 2 1/2 " X 2" 27.65 55.302 Unidad Red. Bushing de 2" X 1 1/2" 24.65 49.301 Unidad Codo de 2 1/2" de 90 grados 52.98 52.987 Unidad Codo de 2" de 90 grados 11.38 79.661 Unidad Codo de 2" de 45 grados 13.40 13.401 Unidad Tee de 2 1/2" 17.36 17.36

55 Unidad Tee de 2" 13.32 732.608 Unidad Tee de 1 1/2" 11.36 90.88

26 Unidad Tubo de PVC de 2 1/2" c/160 PSI 139.73 3632.98153 Unidad Tubo de PVC de 2" c/160 PSI 95.33 14585.49

12 Unidad Tubo de PVC de 1 1/2" c/160 PSI 43.25 519.0057 Unidad Tubo de PVC de 1/2" c/315 PSI 21.48 1224.36

1 Galón Thiner 32.00 32.005 Libra Wype 15.00 75.00

TOTAL Q22,766.92

110

Tabla XV. Lista de materiales para cajas de válvulas de control

CANTIDAD UNIDAD DESCRIPCION DEL ARTICULO PRECIO ( Q )

UNITARIO TOTAL 4.00 Unidad Adaptador macho de 2 1/2" 20.76 83.04 16.00 Unidad Adaptador macho de 2" 7.87 125.92 2.00 Unidad Adaptador macho de 1 1/2" 3.95 7.90 4.00 Libra Alambre de amarre 2.75 11.00 4.00 m3 Arena de río 100.00 400.00 33.00 Saco Cemento 44.00 1,452.00 6.00 Libra Clavo de 2 1/2" 2.75 16.50 16.50 Varilla Hierro de 3/8" 2811 kg/cm2 13.08 215.82 186.00 Pie tabla Tabla de 12" x 1" 3.25 604.50 2.00 Unidad Válvula de compuerta de 2 1/2" 187.00 374.00 8.00 Unidad Válvula de compuerta de 2" 128.00 1,024.00 1.00 Unidad Válvula de compuerta de 1 1/2" 96.50 96.50

TOTAL Q 4,411.18

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121