10. ESTUDIOS DE SUELOS PARA DISEÑOS HIDRÁULICOS · 2015-02-24 · CONTRATO IDU 334/2000...
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10. ESTUDIOS DE SUELOS PARA DISEÑOS HIDRÁULICOS
10.1. Generalidades
El diseño fue establecido bajo la interacción de criterios hidráulicos y geotécnicos,
propendiendo por la calidad técnica de los productos, la economía, la viabilidad ambiental, la
funcionalidad de las obras diseñadas y la facilidad constructiva.
El presente capítulo resume la descripción del proyecto, investigación del subsuelo,
reconocimiento geológico, análisis de ingeniería y consideraciones de índole geotécnica
dirigidos al establecimiento de las recomendaciones para la ejecución de las excavaciones,
cimentación e instalación de las tuberías de los sistemas de alcantarillado pluvial, sanitario y
de acueducto del proyecto vial de las cuatro (4) avenidas del proyecto IDU - 334 - 2000.
10.1.1. Objetivos
El objeto principal del estudio geotécnico es definir la forma como se debe hacer la
excavación de las zanjas, el tipo de cimentación de las tuberías y el relleno a emplear a fin
de garantizar la estabilidad de las obras durante y después de finalizada la construcción.
También es propósito del estudio geotécnico de los conductos enterrados, definir las
condiciones de trabajo desde el punto de vista mecánico y así realizar su diseño estructural o
seleccionar el tipo de tubería más conveniente.
Por lo anterior, se establecen las cargas que soportará la estructura durante su tiempo de
servicio (sobrecarga del relleno, cargas de tráfico e impacto), para luego contrastarlas con la
capacidad del conducto para soportar carga, la distribución de cargas verticales, la reacción
bajo la estructura, la magnitud y distribución de la presión lateral de tierras.
10.1.2. Metodología
La secuencia metodológica para el desarrollo del estudio en las actividades de geotécnia, en
términos generales es la siguiente:
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ES1f1:iUlQS 'l. QI~E~.Q$' Os. IREQE.$.QE: Q~Et-tA,JE: A'iiENHi~A I'lARí,Q I;;CI;I:ANº,íA
~ Revisión de la información existente
~ Reconocimiento geológico y geotécnico
~ Investigación del subsuelo (exploración, laboratorio y pruebas de campo).
~ Análisis de ingeniería
~ Conclusiones y recomendaciones
10.1.3. Información de Referencia
Se ha utilizado como información de referencia, lo relacionado con botaderos, planos
cartográficos del IGAC, levantamientos topográficos ejecutados por el Consorcio y
fotografías aéreas.
~ BOTADEROS: El IDU suministró una lista de escombreras aprobadas por la CAR y el
DAMA donde se suprime el requerimiento de allegar copia de la resolución ambiental
para su funcionamiento. Adicionalmente se observaron algunos predios baldíos cerca
del alineamiento de las avenidas, en los barrios Marruecos, La Fiscala y la Aurora.
~ FOTOGRAFIAS AEREAS: Se observaron las fotografías números 098 a 105, en escala
1:40.000 correspondientes al vuelo SAV~415 realizado en 1.998.
10.1.4. Alcance
Este capítulo compendia las recomendaciones para la cimentación de las estructuras
hidráulicas como cámaras, purgas, ventosas, etc. También establece las recomendaciones
para las tuberías proyectadas paralelas en el corredor de la avenida.
10.2. Características Físicas
El corredor donde se desarrollará la mayor parte de la Avenida Darío Echandía actualmente
tiene una calzada con circulación en dos sentidos.
Entre el KO+OOOal KO+800 esta pavimentada solamente la calzada occidental. La calzada
oriental de la futura Avenida en este tramo no existe.
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e$lfUQ~QS, y OI¡SE;!j4:oS0.1;, ~E;,~E;,S.Ij)E: O,RE;NA.JE: AveNIDA DAR~Q e:CI¡l.A.~íA.
Entre el KO+800al K2+300 se encuentra pavimentada en concreto rígido en muy mal estado,
donde existe solamente una calzada con circulación en ambos sentidos. Entre el K2+300 al
K3+000 la vía no existe actualmente.
Entre el K3+000 al K3+800 existe una sola calzada con circulación en ambos sentidos y en
concreto rígido cuyas losas están altamente deterioradas. Entre el K3+800 hasta el final del
proyecto existe una vía destapada y muy angosta.
10.3. Descripción de las Obras Hidráulicas proyectadas
El sistema de alcantarillado propuesto es convencional, separando las aguas negras de las
aguas lluvias, teniendo en cuenta la normatividad dictada por 'la EAAB y los acuerdos
expedidos por la Alcaldía Mayor para el ordenamiento físico del borde sur oriental de la
ciudad, estableciendo las normas urbanísticas y medidas de preservación, protección y uso
adecuado de las áreas, así como los nuevos criterios aportados por el estudio de
actualización de resultados de población y demanda.
Son contractuales en los diseños hidráulicos, los datos técnicos suministrados por la
Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá EAAB - ESP (ver Anexo 1).
10.4. Geología y geotécnia
Se presenta el marco geológico - geotécnico del área donde se emplazarán las diferentes
tuberías que configuran el proyecto hidráulico y sus obras accesorias.
10.4.1.Geología
La Sabana de Bogotá es una cuenca de rocas terciarias rodeada de rocas Cretáceas, que
aparece rellena de sedimentos cuaternarios de origen lacustre, aluvial y glacial.
Las rocas terciarias afloran principalmente en el borde inferior de los cerros orientales de la
Sabana, así como en la zona sur y sur oriental, donde conforman lomas de baja o mediana
altura. Los depósitos cuaternarios lacustres ocupan la mayor parte de la zona plana de la
Sabana. Los sedimentos de origen fluvial se localizan en las partes bajas de los cerros, enCALLE 60 ANo. 5-51 TELS. 31008113461200 FAX2117409 BOGOTÁD.C
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zonas donde las quebradas disminuyen su energía depositándolos como acumulaciones
aluviales y aluviotorrenciales. Los depósitos de origen glacial aparecen en las partes altas y
medias a medias bajas recubriendo parcialmente a las rocas terciarias.
Las rocas Cretáceas están representadas por el Grupo Guadalupe, el cual está conformado
por las formaciones Arenisca Tierna, Arenisca de Labor, Plaeners y Arenisca Dura. Estas
formaciones afloran en las partes altas de los cerros orientales. Las rocas terciarias están
representadas por las formaciones Guaduas, Cacho, Bogotá, Regadera y Usme
El trazado de la Avenida está ubicado en la zona sur oriental de Bogotá, caracterizado
morfológicamente por tener sectores planos y sectores empinados correspondientes a las
faldas de los cerros que limitan la Sabana.
Geológicamente en la zona de estudio aparecen rocas sedimentarias del Terciario
constituidas por arcillolitas y areniscas pertenecientes a las formaciones Bogotá, Regadera y
Usme, las cuales conforman los cerros mencionados.
10.4.2. Geomorfología
El paisaje de todo el proyecto muestra terrenos planos de la Sabana y terrenos marginales
de relieve moderado localmente abrupto acomodados a una estructura geológica regional.
La falta de integración actual de las canales de drenaje obedece más a la actividad antrópica
por la extracción de los materiales para construcción en dicha zona.
10.4.3. Reconocimiento geotécnico
Se realizaron reconocimientos generales y de detalle al trazado de las Avenida, por parte del
Especialista en geomorfología y fotointerpretación, el Geólogo y el Geotecnista ..
Fue de especial interés desde el punto de vista de geotécnia para redes hidráulicas, el
levantamiento de detalle a lo largo del corredor que incluyó el mapeo y diferenciación de los
materiales inconsolidados como suelos, coluviones y contornos de roca.
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10.5. Investigación del subsuelo .
En la zona del proyecto se realizaron reconocimientos de campo con el propósito de
determinar las condiciones geológicas y geotécnicas del área y de elaborar un programa de
ejecución de sondeos, apiques, ensayos de laboratorio y pruebas de campo, para determinar
las características físicas y espesores de los diferentes estratos que conforman el perfil
estratigráfico a lo largo del corredor de las vías.
10.5.1. Exploración
En el corredor vial se programó la ejecución de apiques con dos propósitos; la exploración
para diseño de pavimentos y para la geotécnia de redes. El espaciamiento entre sondeos es
de 50 m aproximadamente, con profundidad mínima de 1.50 m. Se realizaron 173 Sondeos.
Para la exploración se siguieron los lineamientos generales estipulados por la Empresa de
Acueducto de Bogotá EAAB - ESP en términos de la ínter distancia entre los puntos de
auscultación del subsuelo, profundidad y metodología de avance.
Se tomaron muestras representativas de los diferentes estratos encontrados para determinar
sus características por medio de inspección visual y corroborarlas con la ejecución de
ensayos de laboratorio.
La secuencia metodológica en la ejecución de los sondeos propendió por el muestreo
continuo cada 1.0 m o cambio de estrato, alternando la ejecución de pruebas de campo
según lo permitiera el entorno geológico - geotécnico.
Durante las exploraciones se recuperaron muestras remoldeadas de materiales granulares e
inalteradas sobre los limos y arcillas que constituyen la subrasante por medio del
muestreador de pared gruesa (Split spoon) y de pared delgada (tubo Shelby),
respectivamente.
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10.5.2. Ensayos de Laboratorio
Con el objeto de determinar las propiedades geotécnicas y geomecánicas de los suelos
encontrados se elaboró y se llevo a cabo un programa de investigaciones de laboratorio que
consistió en la ejecución de los siguientes ensayos:
~ Humedad natural
~ Pesos unitarios
~ Limites de Atterberg (suelos finos)
~ Granulometría
~ Compresión inconfinada
En el Anexo 6 se presenta el cuadro resumen de los resultados de ensayos de laboratorio
realizados sobre un porcentaje del total de las muestras recuperadas. Este porcentaje varió
según el tipo de ensayo.
Durante las exploraciones se encontraron rellenos antrópicos con presencia de basuras.
escombros de construcción o plásticos. a los cuales fue difícil la toma de muestras para
ensayos de laboratorio. lo mismo que en los sitios donde apareció la roca superficialmente.
Considerando las anteriores circunstancias. junto con la remoción de los materiales no
competentes durante construcción no se realizaron ensayos de laboratorio en tales sitios.
10.5.3. Pruebas de campo
Durante los trabajos se realizó el levantamiento del perfil del subsuelo. la descripción de los
materiales encontrados y la ejecución de pruebas de resistencia in ~ situ, tales como
resistencia al corte con veleta de campo (VST). resistencia a la penetración estándar (SPT)
con el martillo de 140 lb. penetración dinámica con cono (PDC) y resistencia a la penetración
con penetrómetro de bolsillo.
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r :
10.5.4. Nivel Freático
En las exploraciones someras realizadas, como son los sondeos manuales o barrenos, en
general no fue consistente el reporte del nivel freático. De las perforaciones ejecutadas para
la investigación de las fundaciones de las estructuras del proyecto se concluye que el nivel
freático está a profundidades del orden de 2.0 a 3.0 m.
El anterior resultado está influenciado por la época en la cual se llevó a cabo la investigación,
pues no se reportaron lluvias intensas. Por lo tanto, al momento de ejecutarse la
construcción se debe hacer una previsión de bombeo de agua de las excavaciones.
10.6. Descripción del Subsuelo
En general, el corredor de la Avenida Darío Echandía presenta en general una competencia
geomecánica alta para la fundación de las tuberías y estructuras accesorias del sistema de
acueducto y alcantarillado. Lo anterior se deduce de los valores de capacidad de soporte del
ensayo de CBR, con valores entre 2.5 y 10%.
Tabla 10-1. VALORES DE CBR DE LA AVENIDA DARlO ECHANDíA
TRAMO ABSCISA % CBR DEDISEÑO
1 KO+OOO- KO+950 5.02 KO+950 - K2+100 4.83 K2+100 - K4+300 2.54 K4+300 - K4+900 10 O5 K4+900 - K5+500 2.5
Con base en las consideraciones anteriores, se obtuvo la siguiente sectorización:
~ KO+OOO- KO+800: La subrasante de la estructura de la vía esta conformada por arenas
limosas de color gris muy oxidada (SM) intercaladas con arcilla con algo de arena de
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color gris bastante oxidada (el) Se estima que se encuentran a una profundidad
aproximada entre 0.20 m y 1.45 m, con los siguientes parámetros. Limite líquido II = Nl
~ 40.7 %, limite plástico lP = No plástico (NP) a 20.4 %, índice de Plasticidad IP = No
plástico (NP) a 20.1 %. la humedad natural de este material fluctúa entre 6.5 a 20.0 %.
~ KO+800 - K2+100: la subrasante de la estructura de la vía esta conformada por arenas
limosas con trazas de grava, intercaladas con arcilla de baja plasticidad (el) de color
gris. Se estima que la subrasante se encuentran a una profundidad aproximada entre
0.20 m a 1.20 m, con los siguientes parámetros: Limite líquido II = Nl ~68.4 %, limite
plástico lP = No plástico (NP) a 30.1 %,índice de Plasticidad IP = No plástico (NP) a
38.3 %. la humedad natural del material oscila entre 5.2 % a 33.8 %.
~ K2+100 - K4+300: la subrasante de la estructura de la vía esta conformada por arcillas
de color gris habana a carmelita con trazas de arena (el y Cl-í) ó con arena arcillosa de
color gris (SC), con presencia de grava, intercaladas con arcillas limosas con presencia
de arena de color gris (el ~ Ml). Se estima que la subrasante se encuentran a una
profundidad aproximada entre 0.40 m a 1.80 m, con los siguientes parámetros: Limite
líquido II entre 13.9 a 65.8 %, limite plástico lP entre 12.9 a 31.7 %, índice de
Plasticidad IP entre 4.7 a 34.1 %. la humedad natural osciló entre 3.2 y 25.3%.
~ K4+300 - K4+900: la subrasante de la estructura de la vía esta conformada por
areniscas meteorizadas de color gris con tonos amarillos que clasifican como material
SM. Se estima que la subrasante se encuentran a una profundidad aproximada entre
0.40 m a 0.90 m, con los siguientes parámetros: Limite líquido II entre Nl (No líquido) a
28.1 %, limite plástico lP entre NP (No plástico) a 15.3 %, índice de Plasticidad IP entre
NP (No plástico) a 12.8 %. la humedad natural del material varia entre 2.9 a 19.1 %.
~ K4+900 - K5+500: lasubrasante de la estructura de la vía esta conformada por arenas
limosas de color gris habano que clasifican como material SM, intercaladas con arcilla
limosa con presencia de arena de color amarillo carmelito (el ~ Ml). Se estima que la
subrasante se encuentran a una profundidad aproximada entre 0.30 m a 1.20 m, con los
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siguientes parámetros: Limite líquido LL entre NL (No líquido) a 20.8 %, limite plástico LP
entre NP (No plástico) a 14.8 %, índice de Plasticidad IP entre NP (No plástico) a 6.0 %.
La humedad natural del material varia entre 4.6 a 13.4 %.
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E.$;1!I:)JHQS,y QI¡SI;;fÑ,QSD.~ IRI;IilI;.$; Iil!;: Q~El)IA..JE:AV,I;WJllÁQA~lQ eCJtANl2íA
10.7. Análisis de Ingeniería
El proceso de investigación del subsuelo y de ensayos de laboratorio continuó con el análisis
y presentación de los registros de perforación en términos de perfiles de diseño. La
caracterización de los materiales geológicos e identificación de los materiales antrópicos,
conducen a la evaluación de la estabilidad de las excavaciones verticales, la verificación la
altura crítica y la falla de fondo, buscando plantear la metodología para acometer los
trabajos, diseños típicos de las cimentaciones de la tubería y revisión de la capacidad
portante.
10.7.1. Selección de Parámetros Geotécnicos de Diseño
Los parámetros geotécnicos del suelo son los siguientes:
~ Perfil del subsuelo 8-3~ Coeficiente de sitio 1,5
~ Coeficiente activo de presión de tierras Ka = 0.361
~ Coeficiente pasivo de presión de tierrasKp = 2.770
~ Coeficiente de presión de tierras en reposo Ko = 0.530
Para el tipo de relleno a emplear en la zanja, se determinan los valores de coeficiente de K, ypeso unitario, como se muestra en la Tabla 10·2.
Tabla 10-2Tipos de rellenos y propiedades
Tipo Descripción Ku ~YtIton/m11 Arcilla plástica saturada 0.110 2.102 Arcilla ordinaria seca 0.130 1.922 Suelo limoso saturado 0.150 1.804 Mezcla de arena v cravas 0.165 1.955 Material granular sin cohesión 0.190 1.706 Turba - tierra vegetal 0.142 1.707 Arcilla pobre - marga 0.184 2.10
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CONTRATO IDU 334/2000 CONsoRe.loPQI)I,C¡¡:·P.E L.EÓN y ASQCIADOS S.A- 5STi¡¡DJOS. TÉCNICOS, S.A
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ESTUDIOS. '{ DISJ;ÑQS D¡¡: L.AS AVENIOAS. oe: L.A GUA<':AMAX'A., cll,lDAO· DE. \l,1L.lAVICJ;NClQ, <':.MACAS 'ti DARío ECHANOJA
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10.7.2. Cimentación de Tuberías y Conformación de Rellenos
En el diseño de cimentación de tuberías debe determinarse, según el método de instalación,
si ésta trabajará en condición zanja o en condición terraplén. Para la cimentación adecuada
de la tubería según su tipo, se realizó un análisis de la forma de atraque para que no se
rompa ante las cargas impuestas. Los anchos de zanja máximos (ancho de transición)
recomendados para tener una tubería en condición zanja, en función del diámetro de la
misma, son los presentados en la siguiente tabla.
Tabla 10-3 Anchos de zanja máximos
Diámetro interior tubería [pulg.] Ancho de zanja recomendado [m]
10 0.70
12 0.80
14 0.85
16 0.90
18 0.95
20 1.00
24 1.15
27 1.30
30 1.40
36 1 50
40 1.65
44 1.80
48 1.95
52 2.10
56 2.25
60 2.40
64 2.50
68 2.60
72 2.70
76 2.85
78 3.00
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CONTRATO IDU 334/2000 cQ~$(¡),~c,tQJ¡;!O!t-tC&UE LEÓN: y ASJQCJAQQ~S,A:- ES;Tt)~IQS lÉC.NJ:C.oS S,A
MARZO DE 2003CÓDIGO IGI37-121-01-RO
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e,s1!UliHQs Vi 1i.l:St;;~QSDe: REIiE,S: lit;;: I}RENA.Jf: AVt;;N,I,OAliARlO! I;;CJI.AN.~íA.
En la condición zanja el material de relleno tenderá a asentarse con relación a las paredes
de la zanja, generando fuerzas de fricción que alivian la carga sobre la tubería. Para la
condición terraplén, se coloca la tubería sobre el terreno y se acerca el material de
recubrimiento, ó se presenta cuando el ancho de la zanja es mayor que el ancho de
transición de tal forma que no existen ó se reducen las fuerzas de fricción entre la zanja y el
material de relleno, respectivamente.
En el caso de las tuberías del proyecto, todas las tuberías satisfacen los anchos de
transición, para los cuales aplica el análisis que se hace es condición zanja. En estas
condiciones, los factores de carga son:
);> Fe r= 1.5
);> Fe r = 1.9
);> Fe r = 2,2
10.7.3. Taludes y Entibados
Por lo general las excavaciones para la instalación de tuberías se realizarán en material
cohesivo, para lo cual se determinó la máxima altura en corte vertical que puede ser
realizada en la condición geotécnica más desfavorable, revisando la posibilidad de falla de
fondo. Así, la altura máxima de corte vertical que puede ser realizada se determinó
empleando el concepto de la altura crítica1.
Utilizando el valor de resistencia al corte más baja correlacionada", se determinó que la
altura crítica para excavación vertical con factor de seguridad de FS = 2.03, así:
1 H crit = 2*CI (y * FS), Asume tensión en la porción superior del talud, sin aparición de grietas y resistencia al corte constanteen el suelo durante la excavación y sin flujo de agua
2 Universidad del Cauca MR = 563.9 log(CBR + 1) Y MR = 935.8 log(qu + 1), donde MR: Módulo Resiliente y qu: Compresióninconfinada en kg/cm2
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CONTRATO IDU 334/2000 CQJ).I$Q.RclQ,¡;tQtl.C.~O~ leÓN y ASOCIADQS; S:.A~ ~S:Tt!DI:O.S. liÉ·CNlCo.S. S,A
MARZO DE 2003CÓDIGO IGI37~121~0I~RO
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1;;$1ilJo~Q$.y {;HSEÑQq. 0..1;REOES OE D·RI;NA..!I;:AII.,I;J'UQ.AoARlo: etHANoÍ'A
Tabla 10-4. Altura crítica avenida Darío Echandía
TRAMO ABSCISA H crit [m]1 KO+OOO- KO+950 5.72 KO+950- K2+100 5.53 K2+100 - K4+300 3.34 K4+300 - K4+900 9.55 K4+900 - K5+500 3.3
Sin embargo, es de uso generalizado la exigencia de un entibado ligero para cortes que
excedan 1.5 m (5 pies) de altura, incluyendo por lo menos una fila de puntales colocados en
la parte superior para minimizar los efectos de agrietamiento por tensión en los niveles
limosos y de relleno.
Dado que las tuberías se desplantan en suelos de competencia media a baja, se recomienda
realizar los cortes verticales entibados en arcilla, e inclinados 0.5 H:1.0 V en limos y rellenos
en la parte superior de la columna estratigráfica.
Al realizar el chequeo de la excavación contra un posible levantamiento de fondo" se
obtuvieron factores de seguridad adecuados para las alturas de zanja máximas, donde el
análisis realizado tuvo en cuenta una sobrecarga por maquinaria equivalente a una carga
distribuida de 2.0 ton/rrr' sobre la cresta de la excavación, la resistencia al corte, el valor de
Nc sin corrección y profundidad de la excavación de 3.0 m, para todos los casos.
Tabla 10-5 Factor de Seguridad contra falla de fondo avenida Darío Echandía
TRAMO ABSCISA FS1 KO+OOO- KO+950 6.22 KO+950- K2+100 6.1
3 Suelo preconsolidado y microfisurado
4 FS falla fondo = e * Nc I (y * H + q)
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~~l1l,JQI.QS; '( Q.I,Sl~J~QS.QI;: 1;,,4,$AVe.~tQ~. f,1.~~A. GI:.!ACAM.AXA" CI,l,Jf,1A!l'Qe. 'IHI;,.~AV.tce.N.C:;I)Q,CARAcAS Y: ºARI~, e.C:;J;lAN,ºíA
~$1iI:,/!ltQS.y QI:$~.~ 121;:lRt;l¡HU~Q.~QJ~I;.NA"¡\;:AVeNJM. QARiQ, ¡;CHA~í:A
TRAMO ABSCISA FS3 K2+100 - K4+300 3.64 K4+300 - K4+900 10.45 K4+900 - K5+500 3.6
Como aún existe la posibilidad de falla de fondo en los sitios con índice de consistencia es
menor que la unidad, para cortes superiores a 1.5 m y menores de 3.0 m, se recomienda el
entibado tipo 1A convencional, mientras que para cortes superiores a 2.0 m de altura y la
misma condición, el entibado a colocar es el continuo tipo 2 convencional.
10.7.4. Estimación de Capacidad Portante
De acuerdo con los resultados de la exploración geotécnica realizada, se estimaron valores
de capacidad portante que se listan a continuación, para los cuales se tuvo en cuenta un
factor de seguridad FS = 2.5. Sin embargo, para efectos prácticos y de diseño del refuerzo
de las estructuras hidráulicas no se recomienda utilizar valores superiores a 15.0 tonllm2.
Tabla 10-6 Capacidad portante avenida Daría Echandía
TRAMO ABSCISA qa [ton/m~1 KO+OOO- KO+950 20.02 KO+950 - K2+100 19.43 K2+100 - K4+300 11.64 K4+300 - K4+900 33.35 K4+900 - K5+500 11.6
10.7.5. Recomendaciones constructivas
Considerando que la totalidad de la exploración geotécnica fue realizada con equipos
manuales hasta la profundidad donde se desplantarán las tuberías, se asume que el
Contratista puede utilizar métodos de excavación manuales. Sin embargo se debe hacer
una previsión para el empleo del rastrillo o "rippet' y/o equipos de fracturamiento neumático
con aparatos de impacto.
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1;,$;T;I.,!.Il.I;O$:Y; I;)I¡SI;.ÑOS Qe: lAS AVe.tl.I.oAS: 1l.e.l;,.A GI;!AcAM.A~A,. cJ,I.JQAIl' Qe. V.1.1".I"A!iI.CJ;,N~I;O:,.C~AC.4S; If QAFÍ:Q e.C,l;tAN~Í'A
\;~llI)QI¡Q$. y, QI$.I;)¡iQS!le: IREJ~E.$.IlF;; QBI;NA..Je: AVENJQA..Q·AFiQ J;JCJ¡tANl1líA.
De la misma manera, se pueden presentar niveles freáticos altos o niveles colgados de agua,
haciendo necesario disponer de equipos de bombeo de suficiente capacidad.
10.7.6. Disposición de materiales sobrantes
En el reconocimiento de campo se observaron predios baldíos cerca del alineamiento de las
vías, en los barrios Marruecos, La Fiscala y la Aurora. A continuación, se presenta el listado
de Escombreras aprobadas por la CAR y el DAMA.
ESCOMBRERA LOCAUZAClON DlRECClON RESOLUCIÓN AMBIENTAL
Ramada Baja Funza Vía a Mosquera, 100 m al 992 - 30/07/98 Exp. DRF 159-CARoccidente del Río BogotáTyhuairia Cota Finca Tyhuairia 2116 -16/12/99 Exp. 5956-CAR
carretera Occidente km 9Bcarmen Funza vía Funza, margen 1067 - 20/08/98 Exp. 14159-CAR
occidental del Río BogotáPredio Piedra de la Soacha Vereda San Jorge Hungía 057-23103/98 Exp. DRF 417-CARCruz
Vía Bogotá - Cota margenChorrillos Suba izquierda contiguo al Río 1571- 20/09/99 Exp. 19214-CAR
BogotáSociedad Industrial Zona subrural de Oudady Minera La OudadBolívar Bolívar 610-05l05/98Exp.11229CARQuebrada LIDALos Laureles Municipio La calera Vereda La Aurora Alta 312 - sep/98 CAR
B carmen 11 Funza Al frente de la Escombrera 456 - 26/03/99 CARB carmenCostado Occidental de la
cantarrana Usme Av. V/ciio antes del cruce 965 - 16/05/00 DAMAcon la caracas
Sra. Julia A Gomez Oudad Bolívar Cerro contiguo al Barrio 80-19/01/00 CARVilla Gloria
Fuente: Merraa1do del IDU DTE-5000-1278 de ~to 1512000 carplerren\a:b cm investiga:imes a:licimcies.
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Co.NTRATo. IDU 334/2000 CQJtl$QRCI.Q!i'.Qt;4,CE O.E¡ I.,E.ÓNI'JI,A$o.C,IAOJ;!S; S;.A~ E$:TtllUQS. l'ÉCNIiC.o.S. S.A
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t.Sl'lJQIQS· 'JI,~1·Se.Ñ,QS; !;le: 1;...4.$ AV~~IJ~AS· DI;: I;"A.~.I!iA~A~'JI,A,. ClUQ~i Q~ 11ILI;,AII IcJ;N,C IQ" cARACAS 'JI,~AR.í,QI1%~I;t:ANQí:A.
~.SlIl:,J.oWS; y ol,$eÑ,QS 121;:.REOE~S;oe: oR.I;;NA...).e:AVENJ.M. !lARíQ ECIM<N~í:A
11. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El material de fundación para las tuberías es eminentemente arcilloso, de consistencia
baja a media. Las tuberías trabajarán en condición de zanja y sólo en unos tramos
restringidos se requieren cárcamos de protección.
De los análisis desarrollados se concluye lo siguiente.
> Los esquemas de cimentación de tuberías en función' del factor de carga son
presentados en el Anexo 7. De acuerdo con los análisis realizados, las tuberías
tendrán las cimentaciones dadas para factores de carga de 1.5, 1.9 Y2.2.
> En el Anexo 10. se presentan los esquemas según la tipología de entibados.
> Se utilizarán como rellenos dentro de las zanjas de los materiales recomendados en
las Especificaciones Técnicas de Construcción del Programa Santa Fe 1. El relleno
tipo 1, denominado arcilla plástica saturada, es el de uso más frecuente en la
conformación de la cimentación de las tuberías y que es obtenido de la excavación
misma. Por lo anterior requiere ser protegido y libre de contaminación hasta que se
coloque en las zanjas.
> No se recomienda utilizar como relleno los materiales excavados en el caso de los
limos y limos arcillosos por que los suelos de los niveles cohesivos superficiales
presentan humedades naturales medias a bajas. Por tal motivo, requerirán ser
humedecidos para poder ser compactados óptimamente. También se hace notar que
su utilización no garantiza una distribución homogénea de la humedad del material.
Adicionalmente se tendrán bloques arcillosos que no son deseables por ser muy
difíciles de compactar.
Algunas recomendaciones generales que se deben seguir durante la construcción para
instalar las tuberías dentro de zanjas, son:
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t;:SllI!JQ.tQ$,y I¡M;SI;ÑQ$QE;;. REOSS. ºE:QIR!;:~JEé A\(ENJM,QAlRi:Q ECIlAN~íA.
~ La excavación de la zanja y la colocación de la tubería y del relleno deben hacerse en
tramos y períodos de tiempo cortos. Con esto se puede evitar el apuntalamiento de
paredes cuando se trabaja a bajas profundidades, disminuir los riesgos por
inundación, erosión de paredes y pérdidas de capacidad de soporte por cambios de
humedad.
~ Es conveniente mantener el fondo de la excavación libre de agua estancada. La
presencia de agua libre, además de la reducción de los esfuerzos verticales totales
causados por la excavación, puede conducir al abultamiento y ablandamiento del
suelo.
~ Adicionalmente, la alteración del fondo de la excavación que resulta por el movimiento
de equipo y personal sobre la rasante ablandada puede ocasionar asentamientos
nocivos para la tubería.
~ Debe evitarse que el agua de escorrentía superficial tenga acceso a la excavación por
ser molesta, inoportuna y peligrosa. Además de la amenaza de inundación, ésta
puede erodar taludes expuestos con posible pérdida de estabilidad y obstruir con
sedimentos el fondo de la excavación. Es conveniente adoptar medidas de control de
escorrentía superficial, tales como diques y zanjas.
~ Es importante evitar el estancamiento de agua de escorrentía superficial en
volúmenes significativos, porque ésta puede infiltrarse al terreno y crear presiones de
agua que ablanden el suelo y desestabilicen la excavación.
~ En lo posible, se debe hacer el corte de la zanja vertical, para que el efecto de arco
disminuya la carga del relleno sobre la tubería. El ancho de la zanja desde su fondo
hasta 0.30 m por encima de la cota clave de la tubería debe ser el mínimo posible,
desde el punto de vista constructivo, para minimizar la carga del relleno sobre la
tubería.
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E.Sl!UQIQ$. y Ql,SEFlQS Q.~ R5.!lES. !lE !lR5.I)I:A..lE AVI;NJ,QA liARí,Q t;CaANDí:.c.
~ Sí por problemas de estabilidad del corte es necesario desarrollar taludes, se
recomienda hacer una excavación vertical desde el fondo de la excavación hasta 0.30
m por encima de la cota clave de la tubería, desde dicha profundidad y hasta la
superficie, desarrollar los taludes requeridos.
~ La tubería debe colocarse sobre el terreno firme y nivelado, ya sea que se instale
directamente sobre la base de la excavación o que se utilice un lecho de soporte.
~ No debe permitirse que las uniones de la tubería descansen sobre el fondo de la
zanja. Debe asegurarse que el tubo descanse uniformemente en toda su longitud,
excavando un cajón en el sitio de la unión.
~ La operación de relleno de la zanja debe ir tan cerca de la instalación de la tubería
como sea posible. De esta forma se elimina la posibilidad de inundaciones y se evitan
los movimientos de la tubería debidos a derrumbes.
~ El relleno de la zanja, desde su fondo hasta 0.30 m por encima de la cota clave de la
tubería debe hacerse en capas de 10 cm de espesor, con equipo liviano y con
materiales escogidos. Debe quedar muy bien compactado y estar libre de tierra
vegetal o detritos. El resto del relleno, hasta la superficie del terreno puede hacerse
con material procedente de la misma excavación. Es necesario anotar que si la tubería
queda localizada debajo de vías, el relleno hasta la superficie del terreno debe
hacerse con material que no contenga bloques de arcilla y que tenga una buena
compactación (95% de la energía obtenida en el ensayo Proctor modificado).
~ No deberá permitirse el paso de equipos pesados de compactación o trafico vehicular
sobre tuberías hasta que éstas tengan un relleno compactado mínimo de 0.60 m sobre
la clave exterior del tubo.
Todo material excavado que no sea aceptable como relleno deberá retirarse al botadero
tan pronto como se excave. Todo material excavado que sea aceptable como relleno
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PQtt/C,e:es LE:ÓNJY ASQJCJAD,QS,S;"A:" ES:Tt;).QI:O$ l&CNJI:C,O$, $",fI.MARZO DE 2003
CÓDIGO IGI37-121-01-RO
~S;1lJQIQ$ Y QIS~I)l¡QS; QI; t,;,S, AV~NIJlAS ¡¡¡Ji I;,A GI;!AcAM,AYA" cllJDA~ QFJ:VILI;,A\HCs.N,cJ,Q" Ci::ARA,CAS:'f I2ARiQ ~CHANllí~,
~S.1fI:.!I2·!QS..'( I:HSeÑ.QS; Ii~ R~O,e,S;, 12t;, QHe.NA.J,I;, AVe:N.I,QA IlARíQ e.eI;f,AN,l2íl',
deberá ser apilado en sitios que no pongan en peligro la obra, construcciones vecinas,
personas ni vehículos.
Las conclusiones y recomendaciones del presente estudio están basadas en los
resultados de las investigaciones del subsuelo que se realizaron mediante apiques que
son métodos de exploración del subsuelo puntuales, es decir se puede dar el caso que
durante la etapa de construcción aparezcan estratos de suelo que no fueron detectados
en los apiques.
Por lo tanto, si durante la construcción de la obra se encuentran condiciones del subsuelo
diferentes a las consideradas en el presente estudio o se introducen cambios en la
geometría y localización del proyecto se debe informar al Ingeniero de Suelos del
Consorcio para estudiar las modificaciones que sean necesarias.
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