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Instituto

DeSARROLLO URBANOALCALOIA MAYOR SANTA FE DE BOCiOTA

CONTRATO N° 119 OE 2005

ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA TRONCAL CARACAS DESDE LA ESTACiÓNMOLINOS HASTA EL PATIO PORTAL DE USME, EN BOGOTÁ, D.C.

ESTUDIO GEOTÉCNICOS PARA FUNDACIONES Y OTRASESTRUCTURAS

ANEXO CQUEBRADA SANTA LIBRADA KO+335

Versión 01

ELABORO: REVISÓ: APROBÓ: FECHA:

Especialista Suelos yPavimentos Director de Proyecto Director de Interventoría Junio de 2007

••••••TECNOCONSUL TA LTOAIngenieros Consultores

Te -1853 -107

m;.till ..to

OESARRoun URBM\lOA1CAlDU. MAYOR SAliTA fE IlE ';OGOTA

ANEXO eQUEBRADA SANTALIBRADA KO+335

LOCALlZACION DE SONDEOSPERFIL DE SUELOS SONDEO SPf'J1-4A.ESQUEMA DEL TALUD DE EXCAVACiÓN, SUBDREN yDEL RELLENORESUMEN DE ENSAYOS DE LABORATORIOMEMORIA DE CALCULO

FIGURA C-1FIGUHA C-2FIGURA Cu3

CUADRO C-1PAG'INAS C1-C6

••••B.TECNOCONSULTA LTDAingenieros Consultores '. /

Te -,·1gS3 ,. ¡07j

. . , . , :. ! '. .

11INSTITUTO DE DESARROUO URBANO

Alcaldia Mayor f----------------------------------------lBogotá D.C.

z zo OOO On C5lC5l N

QC5l

zOO

nC5l

QUEBRADA SANTA LIBRADA PAR VIAL OCCIDENTALLOCAUZACION DE SONDEOS

COORDENADASSONDEOS ABS COTA. PROFUNDID.

Norte Este Cm)SPM-4A KO+326 92903.98 95178.79 2579.77 5.00SQ-l KO+140 93079.62 95233.16 5.00SQ-2 KO+320 92928.24 95174.74 5.30

ESCALA 1: 1000 zooo1')C5l

KO+326

TECNOCONSULTA LTDAINGENIEROS CONSUL TORES

TC-1853-107-V-OlFIGURA C-1

FEBRERO DE 2007

CONTRATO IDU - 119 DE 2005 ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA TRONCAL CARACAS ENTRELA ESTACION MOLINOS y EL PORTAL DE USME LOCALIDAD DE USME

I ¡.r ,~;V' ~V

I II - f-. --_., -.".l.,. I'''''1''' I I I1

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ILr I,~ I

r-v SF M- A II

.- ,~FRO EC ACO I

.V .", I KC +3 126 II

r.. - - -1 - -¡'Z.•.•• - - - ~ y.;;>- - I- - - I 9.7 -57 -- I.v L ~r 1) 11'11 O 181~ iIIlQ I

L".. I 1"''' I 01.60 . ..~ ,.,. .~ i

¡'-'I'" -1 1 20 I M9 99 ~ í_U' IV--r---

I_r .~ I ~

1" LI·UU 11b CONVENCIONES•i I II~ i,.,.. ,.., I ?I RO In Cl Arcillo habano. gris o café. contenido variable deiL-V I j ® areno fino. con manchas de óxido. Plasticidad

., '" " media y boja.

I~. ev " ~',r'.~ @ Areno arcilloso o limo arcillosa café o habana.iL-'420 I 17 89

I I@ Copo asfáltico.

,.,. ,.,. I 4 ao Fi IiL-VIV I ,V\ I Z (m) Profundidad media, ensayos de resistencia qu y N.

I,.,.N Golpes/pie en el ensayo de penetración estandar,=

EPEESCALA H 1:1000 qu Resistencia no drenado. Ensayo de compresión

_rO ,~ V 1: 100 incofinada, kN/m2iL-'-' i'-'I i

i

,r- i~ ~ I~¡Z:J 1= I I II

11tHSTITUTO DE DESARROllO URBANO

Mc&tiaM~M ~----------------------------------------------------------------------------~Bocotlí. D.C.

CONTRATO IDU - 119 DE 2005 ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA TRONCAL CARACAS ENTRELA ESTACION MOLINOS y El PORTAL DE USME lOCALIDAD DE USME

QUEBRADA SANTA UBRADAPERFIL DE SUELOS SONDEOSPM 4A PAR VIAL OCCIDENTAL

TeCNoCONSULTA LTDAINGENIEROS CONSULTORES ..t?•......TC-1853-107-V-Ol .(.Q

FIGURA C-2 O)

FEBRERO DE 2007

""'''n I I-'.~~CONVENCIONES

,.'"1"'0"" CD Talud de excavaci6n. Superficie protegida con,~~mortero 1: 4 e=3cm.

- ® Concreto pobre e=7 cm."",n~-~ o Sub+Dren (ver detalle)

"1::.01::. @ Pasa Muro <114"cada 6 m.,~~~

""'''' 0 Relleno en material seleccionado.<-VV

(Tabla 320.1 Secci6n 320-05. I,DU ET-2005)compactación > 95% del proctor modificado.

nl::."'~,~~~ ® Estructura del Pavimento, flexible e=86.5 cm.

""'0",,",v,Q. SANTA LIBRADA ¡Rasante VY",l,;llJ la

,,"',., •......••_v~\2J s=~6-

..~""'0'"' ~3~ (4)-~-- ~,=' <:»----,.- - -, "7 ---~---,-------------"'" ..,.

"".Jl.E. ® (1)~ l{ , :~1 '\1)"/ I_v ~ 1~",,( /LJ1 L-Terreno Actual

"",""O m,~ ~~~ ;;~

,,"'..,.., ~I ÍO\_.-1-0.70 1-1-070

,,1::."7'" Geotextil N.T. resistet a, ~,

.•...~ vIU M~t:~¡~1;'~(1~7,YaNr 111'

,,"'..,'" T. máx. 38.1 mmf 1 1/2") )'<-v,v ~

T. mln 1? 7mm(1/?")

'"11::."7 Tubería Perforada. <11=100 mm (4")-.•...'"'

I DETALLE SUB )REN.ESC: 1: 100

0+330 0+340 !

CONTRATO IDU - 119 DE 2005 ESTUDIOS Y DISEÑOS DE LA TRONCAL CARACAS ENTRE TECNOCONSULTA LTDAINsmuTO DE DESARROlLO URBANO LA ESTACION MOLINOS y EL PORTAL DE USME LOCALIDAD DE USME INGENIEROS CONSUL TORES '.::>

AloalcUa~r ~BolOtl D.C. QUEBRADA SANTA LIBRADA FIGURA C-3 c.o

ESQUEMADE TALUD DE EXCAVACION.SUB-OREN y RELLENO MAYO DE 2007 CJl.

RESUMEN DE RESULTADOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO DE LA EXPLORACION GEOTECNICA •••INSTITUTO DE OESJt..RROLLO UR8ANO •Alollldh MaYO-l' ••Bogotá D,C. QUEBRADA SANTA LIBRADACUADRO No, C-1

TecNOCONSI.A.TALTOA

IngenierosConslltores

MUESTRA GRANUlOMETRIA PLASTICIDAD CLASIFICACION CBR INALTERADO COMPRESIÓN INCONFINADACONT, Peso U.

Peso U. IPDC

0/0PASA TAMIZ Humedo Wn% Sin Sumergir En InmersiónPERFDRACION ABSCISA NATERIA GsSeco g/cm3 %No, PROFUND, (m) Ll% LP% IP% SUCS ASSHTO ORG, g/cm' q.(Kg/cm') cu(Kg/cm2

)3" No' No 10 No40 No 200 CBR 2,54 CBR 5,08 CBR 2,5' CBR 5,08 Exp. Prof(m) CBR

M-l 0,18 -0,48 100,0 69,6 55.9 33.7 24.3 24 16 8 SC A-2-4 9.'

CBR-1 0,60 - 0,80 100.0 100.0 99.8 98.3 82,8 32 19 13 Cl A-<J 1,973 16.3 1.696 7.8 8.2 3.2 3.6 0.380,60 -1,60 7.2

SH-1 0,80 - 1,60 100.0 100.0 98.3 95.2 84.1 3. 20 14 Cl A-<J 2.5 2.678 1.998 17.9 1.695 1.973 0.987

SPT-l 1,80 - 2,25 19.3SPM-4A KO+326

SPT-2 2,55 - 3,00 100.0 100.0 99.1 97.5 83.6 31 19 12 Cl A-6 18.1

SPT-3 3,20 - 3,65 18.'

SH-2 3,80 - 4,60 100.0 99.2 98.5 97.3 80.8 31 18 13 Cl A-6 2.682 2.086 17.' 1.777 1.784 0.892

SPT-4 4,60 - 5,05 17.8

M-1 0,00 - 0,50 7.9

M-2 0,50 - 0,80 8.2

M-3 0,80 - 1,00 10.3

SPT-l 1,00 -1,30 100.0 99.0 97.6 92.7 73.9 28 13 15 Cl A-<J 10.5

SPT-2 1,30-1,45 8.2SQ-1 KO+140

CEMEXM-4 1,45 -2,12 6.0

SPT-3 2,12-2,57 100.0 98.9 96.8 93.5 46.2 18 11 7 SC A-4 10.8

SPT-4 3,00-3,15 8.7

M-S 3,15 - 3,70 100.0 99.3 96.2 87.3 40.8 19 10 9 SC A-4 6.0

SPT-5 3,70 - 4,00 6.3

M-1 0,00 - 0,60 8.5

M-2 0,60 - 0,80 100.0 98.3 93.6 88.3 78.0 35 17 18 Cl A-<J 6.8;

M-3 0,80 -1,20 13.6

SQ-2 KO+32046.4 Nll NlP NP SMCEMEX SPT-1 1,20 -1,65 100.0 98.6 97.6 93.9 A-4 6.9 ---

SPT-2 1,65 -2,10 100.0 100.0 100.0 99.3 76.8 24 14 10 Cl A-4 14.1 •....._....•SPT-3 3,05 - 3,50 14.8 .•......

SPT-4 3,80 - 3,92 100.0 89.6 70.1 48.7 29.6 Nll NlP NP SM A-2-4 7.1

ANALlSIS DE CIMENTACION DE PUENTES Y OTRAS ESTRUCTURASMEMORIA DE CALCULO

ANEXO eQUEBRADA SANTA LIBRADA KO+335

En la calzada occidental en el sector del portal y patios de Transmilenio deUsme, el proyecto geométrico ha establecido la siguiente ecuación deempalme del abscisado: KO+OOO:: K2+750.

1. TIPO DE OBRA

El Estudio Hidráulico proyectó el paso de la quebrada en box culvert conlas siguientes dimensiones, relacionando además, las cotas de la rasante,de la losa superior y de cimentación de la estructura:

• Dimensiones: Ancho = 4,0 m.- Altura = 2,0 m.• Cota rasante: 2581.31• Cota losa superior: 2580.81 (espesor de la losa = 0.25 m. asumido)• Cota losa inferior: 2578.31 (espesor de la losa = 0.25 m. asumido)

2. PERFIL Y PROPIEDADES GEOMECÁNICAS DE LOS SUELOSPARA EL NALlSIS GEOTECNICO

2.1 Exploración del terreno

La investigación de suelos se adelantó con la ejecución de un sondeo, cuyalocalización y profundidad se relacionan en el siguiente cuadro.

SONDEO MARGEN CALZADA ABSCISA COTA PROFUNDIDADTERRENO (m.)

SPM - 4A DerechaPar vial KO+326 2579.77 5.0Occidental

La ubicación del sondeo se ilustra en la figura C-1 y el perfil de suelos seilustra en la figura No. C-2.

TC -1853 - 107Estudios y Diseños de la Troncal Caracas desde la EstaciónMolinos hasta el Patio Portal de Úsme, Localidad de Usme en Bogotá, D.C.Estudios Geotécnicos para Fundaciones de Puentes y Otras Estructuras C-1

2.2 Propiedades Geomecánicas del Terreno

Los resultados de los ensayos de laboratorio se relacionan en el cuadro No.C-1.

SPM- 4AN T Cl! g S O"p e

W,l:d~) (11IUn(! (1¡1""m~) f~'i (<:'~:; !Y.IUn ~)Cr

0.60E;:¡TP;UCTUP;.~.PA\itr.1EtlT·) FLEtlB LE EKISTElilTE

®2.80

5.00

14

8

3. ANALlSIS DE ESTABILIDAD

20

89

o 82 635 0.58 0.038

586 0.51 0.038

El Box Culvert quedará cimentado en la arcilla gris con manchas de oxido,de consistencia firme, suelo que se encuentra sobreconsolidadoposiblemente por desecación.

99

20

3.1 Evaluación preliminar de cargas

Carga Muerta

2 losas:2 tabiques:Pw=P pavimento =

CM=

Carga vivaCV=

2 x 4.50 x 0.25 x 242 x 2.00 x 0.25 x 244.00 x 2.00 x 104.50 x 0.50 x 20

4.50 x 0.60 x 20

CM + CV=

92O

= 54 kN/m= 24 kN/m= 80 kN/m= 45 kN/m

203 kN/m

= 54 kN/m

TC -1853 -107Estudios y Diseños de la Troncal Caracas desde la EstaciónMolinos hasta el Patio Portal de Usme, Localidad de Usme en Bogotá, D.C.Estudios Geotécnicos para Fundaciones de Puentes y Otras Estructuras

257 kN/m

C-2

fY191

257O" = .- = 57.1 kN/ m2 = 5.71 Ton/ m2

4.5

CM = 203 kN/m

203O"CM = - = 45.1 kN/ m2 = 4.51 Ton/ m2

4.5

O"exc = 20 x 1.54 = 30,8 kN/ m2

3.2 Resistencia al Esfuerzo Cortante

El análisis de estabilidad se realizó en ; la condición no drenada(c > O, 0 = O).

oult = e x Nc + y x Df x Nq cadrn = oult /Fs Fs = 3.0

Los parámetros utilizados son los siguientes:

e = 70 kN/m2 Nc = 5.14 y = 20 kN/ m3 Df = 0.25 m. Nq = 1

crult = 364,8 kN/m2cradm = 121.6 kN/m2

TC - 1853 -107Estudios y Diseños de la Troncal Caracas desde la EstaciónMolinos hasta el Patio Portal de Usme, Localidad de Usme en Bogotá, D.C.Estudios Geotécnicos para Fundaciones de Puentes y Otras Estructuras C-3

3.3 Deformación

l~S1.J¡~

•

el

Geotextil:

NT: Resistencia a la tsnsión a 730 N

Material Granular:

Tmáx = 38,1 mm (1 112")Tmín =12,7 mm (112")

DETAllE SUB-OREN

2579.77~ Suoerficie actual

del terreno

2578.31

1 / 1---\_,.¡¡¡rJ"'i:1ii)f_~;~:,,_..!I:C"""-----.:I \ ~ "'!""I

~~ .._~r"TC -1853 -107Estudios y Diseños de la Troncal Caracas desde la EstaciónMolinos hasta el Patio Portal de Usme, Localidad de Usme en Bogotá, D.C.Estudios Geotécnicos para Fundaciones de Puentes y Otras Estructuras C-4

• Asentamiento elástico o Inmediato

Donde:

qo=57.1kPaB = 4.50 m.B' = B/2 = 2.25 mIJ= 0.40 (Arcillas)m = 4 (Esquinas contribuyentes)ls = 0.247 Factor de Influencia depende de la relación H/B' = 1.57 Y

LlB = 6.44IF = 0.95 Factor de Influencia depende de la relación D/B = 0.19 Y

LlB = 6.44Es = 19.8 MPa

0e ,=5mm =0.5cm

• Asentamiento por Consolidación

Cr (J + /').(J° =--xHxLog( o n)e l+e (Jo

B 4.50/').(Jn = x a; = -- x 14.3 = 10.2 kN/ m2

B+ Zi 6.30

(Jo = 20 x 3.26 == 65.2 kN/ m2

Suelo preconsolidado:

Cr = 0,000463 x WL x Gs Nagaraj y Srinivasa Murthy (1985)

Gs = 2.682 Cr = 0.038

Oc ~ 0.038 x 354 x Log(96.2) = 1.5cm1.51 65.2

• Asentamiento Total Probable

ÓT = 2 cm.

TC -1853 -107Estudios y Diseños de la Troncal Caracas desde la EstaciónMolinos hasta el Patio Portal de Usme, Localidad de Usme en Bogotá, D.C.Estudios Geotécnicos para Fundaciones de Puentes y Otras Estructuras e-s

3.4 Parámetros Geomecánicos para el diseño de los muros del boxculvert

• Relleno: Material seleccionado según tabla 320.1. sección 320-05. IDU-ET-2005, con las siguientes propiedades:

- Tamaño máximo = 75 mm.- Pasa tamiz de 75 micras (No. 200) ~ 25% en peso.

Límite líquido < 30%índice de plasticidad < 10%Expansión en prueba CBR = 0%Contenido de materia orgánica = 0%Compactación: mínimo 95% de la densidad máxima del proctormodificado (norma de ensayo I.N.V.E. - 142)

• Peso unitario (y) = 20 kN/m3.

• Angulo de fricción interna (<\» = 33°.•Angulo de rozamiento (8) = 22°• Coeficiente de empuje lateral (ko) = 0,45

3.5 Diseño Sísmico

En el análisis sísmico de la estructura se deben tener en cuenta lascondiciones establecidas en el Estudio de Microzonificación Sísmicade Santa Fé de Bogotá (INGEOMINAS - UPES - DNPAD, 1997),para la zona donde está ubicado el proyecto, las cuales se relacionana continuación:

• Zona de riego sísmico intermedio• Perfil de suelos 83• Coeficiente de sitio = 1,5• Ubicación del proyecto: Zona 5 terrazas y conos•Aceleración máxima (Am) = 0,20•Aceleración nominal (An) = 0,30

En la Figura N° C-3 se muestra el esquema del talud de excavación,sub-dren y relleno.

dJAt~!Wt'(MCELSO FORE.RO F.,

Especialista GeotecniaMatrícula Profesional 5481 CND.TC -1853 -107Estudios y Diseños de la Troncal Caracas desde la EstaciónMolinos hasta el Patio Portal de Usme, Localidad de Usme en Bogotá, D.C.Estudios Geotécnicos para Fundaciones de Puentes y Otras Estructuras C-6