GEOSOLUCIONES CIVILES V&A PAGINA 1 DE … · Centro de Asesoría Geotécnica y GEOSOLUCIONES...
Transcript of GEOSOLUCIONES CIVILES V&A PAGINA 1 DE … · Centro de Asesoría Geotécnica y GEOSOLUCIONES...
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
1
Elaborado por: Asistente Ing. Juan Fallas
Aprobado por: Ing. Lic. Alexander Molina.
Fecha: 27/06/17
ESTUDIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES EN LA PROPIEDAD UBICADA EN LEON XIII,
TIBAS, SAN JOSÉ.
SERVICIOS(OFRECIDOS:((
•! ESTUDIO(DE(SUELOS(MEDIANTE(EL(SISTEMA(CPT((PRUEBA(DE(PENETRACION(MEDIANTE(EL(CONO(DINAMICO)(ASTM(D(3441998.(
•! ESTUDIO(DE(SUELOS(MEDIANTE(EL(SISTEMA(SPT((PRUEBA(DE(PENETRACION(STANDARD)(ASTM(D(1588.
•! PRUEBAS(DE(INFILTRACION. •! MUESTREO(Y(FALLA(DE(CILINDROS(DE(CONCRETO. •! ANALISIS(DE(CONCRETO(MEDIANTE(EL(ENSAYO(DEL(
ESCLEROMETRO. •! DETECCION(DE(BARRAS(DE(REFUERZO(EN(CONCRETO(ARMADO. •! PRUEBAS(DE(CLASIFICACION(DE(SUELOS. •! ESTUDIOS(HIDROLOGICOS. •! ANALISIS(HIDRÁULICOS. •! DISEÑOS(DE(ALCANTARILLOS(PLUVIAL(Y(SANITARIOS. •! PRESENTACION(DE(LOS(FORMULARIOS(D1(Y(D2(ANTE(LA(SETENA. •! DISEÑOS(DE(MUROS(DE(CONTENCION. •! ESTUDIOS(DE(ESTABILIDAD(DE(TALUDES. •! ESTUDIOS(DE(TRANSITO(DE(CONTAMINANTES. •! ESTUDIOS(DE(GEOLOGIA(LOCAL(Y(REGIONAL. •! ESTUDIOS(DE(POTENCIAL(DE(SOCAVACION. •! DISEÑOS(DE(PAVIMENTOS. •! REGENCIAS(AMBIENTALES. •! AVALUOS(DE(PROPIEDADES. •! CONSULTORIA(DE(OBRAS(CIVILES(EN(GENERAL.
GSC-TALUD-07-17
Teléfono: (506)22735732, 89983906. Fax: (506)22735668 www.geosolucionescr.com
Concepción, La Unión, Cartago.
A solicitud de: Municipalidad de Tibás.
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
1
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
!
RESPONSABILIDAD!PROFESIONAL!
!
El! suscrito! Alexander! Molina! Villalobos,! Ingeniero! civil,! geotecnista,! administrador! de!
empresas,!master!en!gerencia!general,!master!en!ingeniería!ambiental,!consultor!inscrito!en!
SETENA!CI?058?99,!inscrito!en!el!Colegio!Federado!de!Ingenieros!y!Arquitectos!CFIA!IC?7650,!
es!responsable!de!los!contenidos!y!alcances!del!presente!estudio!de!estabilidad,!realizado!en!
la!propiedad!ubicada!en!León!XIII,!Tibás,!San!José.!
!
!
!!
_________________________________________!!
Ing.%Lic.%Alexander%Molina%Villalobos,%M.B.A.%M.Sc.%Ingeniero%Civil%Geotecnista.%Administrador%de%Empresas.%
Máster%en%Gerencia%General.%Máster%en%Ingeniería%Ambiental.%Registro%SETENA:%CIE058E99.%Registro%CFIA:%ICE7650.%%
Registro%CPCECR:%024276.!!
!
!
!
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
2
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
I.! INTRODUCCIÓN!
!Este! estudio! tiene! como! objetivo! evaluar! de! manera! preliminar! la! estabilidad! del! talud!colindante!al!costado!sur!de!una!propiedad!ubicada!en!Garabito,!Cinco!Esquinas,!cantón!de!Tibás,!provincia!de!San!José.!El!área!de!proyecto!es!colindante!con!un!talud!que!presenta!alturas!e!inclinaciones!importantes,!en!el!cual!se!solicita!evaluar!la!estabilidad!del!terreno!en!su!condición!actual!y!futura!(con!estructuras!sobre!el!terreno).!!!En!la!Figura!1,!se!presentan!algunas!vistas!del!terreno!a!desarrollar.!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Figura!1!
Vistas!del!terreno!de!interés.!En!la!foto!del!lado!izquierdo!se!observa!un!sector!de!los!taludes!del!costado!sur!y!los!materiales!superficiales!existentes.!
Se!puede!observar!claramente!que!esta!zona!se!ha!empleado!como!botadero!de!materiales.! !
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
3
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
II.! MODELO!GEOMECÁNICO!TÍPICO!!!Se!elaboró!un!modelo!geomecánico!para!describir!la!conformación!del!terreno!desde!el!punto!de!vista!de!la!resistencia,!en!la!zona!de!interés!(talud!del!costado!sur).!Se!empleó!la!información!geotécnica!derivada!del!estudio!GSC?GEO?146?17.!Se!tomó!en!consideración!la!información!de!todas!las!perforaciones!efectuadas!en!la!propiedad!de!interés.!En!la!Figura!2!se!muestra!la!localización!de!las!perforaciones!efectuadas!y!de!la!sección!topográfica!estudiada.!!Capa!1! Limos! orgánicos! y! materiales! de! relleno.! Consistencias!
entre!muy!blandas!y!compactas.!Suelos!superficiales!de!pobre!resistencia.!Espesor!entre!1,00!m!y!6,50!m.!
!Capa!2! Arcilla!color!café!de!baja!plasticidad.!Consistencias!entre!
blandas! y! compactas.! Suelos! de! regular! resistencia.!Alcanzan!profundidades!entre!los!7,00!y!los!11,00!m.!!
!Capa!3! Probablemente! capa! de! materiales! rocosos! blandos! y!
alterados.! Materiales! típicos! de! la! zona.! Consistencia!rígida.!
!Notas:!!1?! No! se! encontró! la! presencia! de! niveles! freáticos! dentro! de! las! profundidades!exploradas.!
2?! La!Tabla!1!muestra!un!resumen!de!la!información!y!el!índice!Nspt.!!3?! Las!resistencias!y!pesos!volumétricos!de!los!materiales!para!efectos!de!los!análisis!se!presentan!en!la!tabla!2.!
!! !!
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
4
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
5
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
6
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
7
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
III.! ESTUDIO!DE!ESTABILIDAD!!3.1! Objetivo!!!Evaluar!el!comportamiento!del!talud!del!costado!sur!en!su!condición!actual!(en!una!sección!topográficas)!y!cuando!se!construyan!las!estructuras!propuestas.!!3.2! Aspectos!generales!!!!Se!procedió!a!realizar!un!estudio!de!estabilidad!de!taludes!para!estudiar!el!riesgo!de!falla!del!talud!bajo!condiciones!de!carga!estáticas!y!dinámicas!(con!sismo).!!!Para! el! desarrollo! de! los! estudios! se! utilizó! el! programa!GEOSLOPE! (versión! 2012)! que!permite!mediante!el!empleo!de!un!computador!la!generación!de!superficies!de!ruptura,!que!simulan!los!posibles!deslizamientos!o!fallas!en!el!talud!y!los!factores!de!seguridad!asociado!a!cada!una!de!ellas.!Por!tratarse!de!programas!en!computador!es!posible!analizar!1000!o!más!posibles!superficies!de!ruptura!en!cada!corrida,!obteniéndose!al!final!el!factor!de!seguridad!crítico!(el!mínimo!de!las!superficies!analizadas!por!corrida).!!Los!estudios!se!han!realizado!para!casos!de!carga!estática!y!para!condiciones!dinámicas,!que!simulan!la!ocurrencia!de!un!sismo.!El!caso!de!sismo!se!estudió!considerando!aceleraciones!horizontales!promedio!(mantenidas!durante!periodos!largos),!de!20%!de!la!aceleración!de!la!gravedad_! valor! que! representa!un! sismo!muy! fuerte.! !El! uso!de!una!aceleración!de!esta!magnitud!para!el!caso!de!sismos!muy!fuertes,!en!lugar!de!las!aceleraciones!recomendadas!por!el!CSCR!(Código!Sísmico!de!Costa!Rica),!se!debe!a!los!siguientes!motivos:!
-! Los!taludes!son!estructuras!de!suelo!y!roca!que!tienen!un!comportamiento!distinto!de!las!estructuras!de!concreto!y!acero.!
-! Los! períodos! de! vibración! en! los! cuales! puede! ocurrir! un! deslizamiento! son! muy!grandes!en!comparación!a!los!períodos!de!vibración!que!dañan!estructuras!de!concreto!y!acero.!
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
8
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
-! Los!métodos!de!análisis!en!estabilidad!son!de!equilibrio!límite,!en!los!que!el!sismo!se!introduce!como!una! fuerza!pseudoestática!aplicada!en!el!centro!de!gravedad!de! la!masa! potencialmente! deslizante,! durante! todo! el! tiempo! necesario! para! que! se!produzca!la!falla!del!talud.!!
-! El!emplear!valores!altos!de!aceleración!(entre!0,40!y!0,50!de!g!por!ejemplo),!conlleva!a!diseños!muy!costosos!y!poco!realistas.!
-! La!literatura!internacional!y!la!experiencia!acumulada!en!el!diseño!sísmico!de!taludes,!limita!el!valor!de!aceleración!a!un!máximo!de!0,20!g,!en!zonas!consideradas!de!muy!alto!riesgo!sísmico!(regiones!epicentrales!sísmicamente!activas).!
!!3.3! Análisis!estabilidad!actual!!Los!resultados!obtenidos!en!los!estudios!de!estabilidad!para!la!condición!actual!en!la!sección!de!interés,!se!presentan!resumidos!en!la!tabla!3,!una!mayor!información!gráfica!sobre!el!detalle!de!los!análisis!se!presenta!en!el!Anexo!A,!adjunto!al!final!de!este!informe.!!!!!!!!Notas:!! !1)! F.S!menores!o!iguales!a!1,00!indican!falla!inminente!del!talud.!2)! Con! base! en! el! Código! de! Taludes! de! Costa! Rica,! según! Tabla! 3,! página! 7,! se!considera!como!valor!aceptable!para!taludes!en!general,!un!factor!de!seguridad!de!1,30!para! condiciones! estáticas! y! un! valor! mayor! que! 1,00! para! situaciones! de! sismo!(asumiendo! un! riesgo! de! pérdidas! de! vidas! humanas! bajo! y! riesgo! de! daños!económicos!y!ambientales!medio).!
3)! Las!figuras!que!muestran!los!estudios!de!estabilidad!se!presentan!en!el!Anexo!A.!!
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
9
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
De!la!tabla!anterior!se!obtienen!las!siguientes!conclusiones!y!recomendaciones:!!a)! El!perfil! topográfico!estudiado!en!su!condición!actual!es!estable!para!condiciones!de!
cargas!estáticas!y!casos!de!sismos! fuertes.!Se!valoró!un!modelo!de! ruptura!en!que!ocurran!deslizamientos!en!las!capas!1!y!2,!las!más!superficiales!del!terreno.!!!
b)! Con!base!a!las!condiciones!asumidas!de!resistencia!del!terreno!(Tabla!2),!se!concluye!que! la! estabilidad! de! los! taludes! actualmente! es! aceptable! y! no! son! necesarias!estructuras!de!retención!o!sistemas!de!reforzamiento!de!suelo!para!mantenerla.!
!c)! No! se! valora! en! estos! estudios! el! daño! que! pueden! sufrir! los! taludes! por! efecto! de!
escorrentía!o!filtraciones!de!agua!provenientes!de!zonas!ubicadas!a!mayor!elevación!que!la!zona!estudiada.!Se!recomienda!proponer!un!plan!integral!para!el!manejo!y!disposición!de! las! aguas! de! lluvia,! que! abarque! aspectos! como:! i)! colocación! de! vegetación!adecuada! para! prevenir! erosión! o! una! cobertura! artificial! (materiales! geosintéticos! o!concreto)_! ii)!control!de!aguas!de! lluvia!donde!se!necesite,! iii)!pendientes!adecuadas,!terraceos,!banqueos_!y,!iv)!métodos!de!control!de!erosión!en!aquellos!sitios!que!por!sus!pendientes!y!condición!del!suelo!lo!requieran.!!
d)! Los!estudios!efectuados!son!solo!para!el!talud!de!interés!(estudio!local),!no!evaluan!la!existencia! y! efectos! de! fallas! geológicas! o! sísmicas! regionales! que! puedan! estar!afectando!toda!el!área!donde!se!encuentra!la!propiedad.!
!!!!!!!!!!
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
10
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
3.4! Análisis!estabilidad!con!estructura.!!
Los! resultados! obtenidos! en! el! estudio! de! estabilidad! para! la! condición! de! los! taludes!considerando! la! presencia! de! futuras! estructuras! y! el! efecto! de! las! cargas! que! pueden!transmitir!al!suelo,!se!presentan!resumidos!en!la!Tabla!4,!una!mayor!información!gráfica!sobre!el!detalle!de!los!análisis!se!presenta!en!el!Anexo!A,!adjunto!al!final!de!este!informe.!!!
!
!
!
!
!
!
Notas:!! !1)! F.S!menores!o!iguales!a!1!indican!falla!inminente!del!talud.!2)! Conforme!a!la!sección!4.2.6.2!del!Código!de!Cimentaciones!de!Costa!Rica!(año!2009),!se!considera!como!valor!aceptable!para!una!cimentación!superficial!junto!a!un!talud,!un!factor!de!seguridad!de!3,00!para!condiciones!estáticas!y!de!2,00!para!situaciones!de!sismo.!!
3)! Las!figuras!que!muestran!los!estudios!de!estabilidad!se!presentan!en!el!Anexo!A.!!!De!la!tabla!4!se!obtienen!las!siguientes!conclusiones:!!a)! Con! base! en! las! secciones! topográficas! estudiadas,! si! se! consideran! niveles! de!
desplante! típicos! para! la! futura! edificación! y! la! colocación! de! cargas! superficiales!simulando!la!estructura!sobre!el!terreno!(se!ha!asumido!una!fundación!tipo!losa)_!el!perfil!topográfico!estudiado!se!mantiene!estable!para!casos!de!carga!estática!y!sismos!fuertes.!Sin!embargo,!se!debe!aclarar!que!los!valores!del!factor!de!seguridad!obtenidos,!para!
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
11
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
ambas!situaciones!de!carga!(estáticas!y!sismos),!son!inferiores!a!los!solicitados!por!el!Código!de!Cimentaciones!de!Costa!Rica!para!fundaciones!superficiales!junto!a!taludes.!
!b)! Las! longitudes!de!las!zonas!de!falla!abarcan!áreas!importantes!del! terreno!evaluado,!
entre! 35,0!m! y! 50,0!m! de! todo! el! perfil! estudiado.! Esto! indica! que! si! se! presentan!problemas!de!inestabilidad!del!terreno,!los!daños!afectarán!una!parte!muy!importante!del!perfil!estudiado.!!
c)! Con!base!en! la! información! teórica!para! lograr!emplear!esta!zona!de! terreno!para! la!construcción! de! estructuras! de! una! manera! segura,! se! necesita! de! trabajos! de!movimiento!de!tierras,!construcción!de!estructuras!de!retención,!obras!de!reforzamiento!y! el! empleo! de! sistemas! de! fundación! especiales! (fundaciones! profundas,! pilotes,!columnas!de!grava,!etc.)!para!asegurar!la!estabilidad!global!del!terreno.!!!
d)! Para!los!análisis!de!este!documento,!se!ha!asumido!una!distribución!aproximadamente!horizontal! de! las! capas! de! suelo! sobre! el! talud! debido! a! que! no! se! dispone! de!perforaciones!en!esas!zonas.!Por!otra!parte,!se!ha!presentado!una!propuesta!preliminar!teórica!de!cortes,!terrazas!y!colocación!de!la!estructura,!dado!que!no!dispone!de!ningún!esquema!de!cortes!definido!por!los!diseñadores_!sin!embargo,!en!esta!etapa!del!proyecto!si!se!considera!necesario!plantear!la!necesidad!a!los!interesados!en!el!desarrollo!de!este!terreno,!de!contar!con!una!topografía!reciente!y!actualizada!(curvas!de!nivel!y!cortes!del!terreno)!e!información!real!sobre!la!futura!o!futuras!estructuras.!Complementariamente!de!ser!posible,!se!debería!disponer!de!información!sobre!el!terreno!en!el!sector!de!los!taludes!por!medio!de!algunas!perforaciones!adicionales.!Con!esta!nueva! información!estamos!dispuestos!a!evaluar!nuevamente!las!propuestas!que!sean!de!interés!para!los!desarrolladores!del!proyecto.!!!!!
e)! Las!mismas!observaciones!de!los!puntos!c)!y!d_!presentadas!para!la!sección!3.3.!!!!!
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
12
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
2,14
P r o y e c t o E s t r u c t u r a s j u n t o a t a l u d , S a n J o s eE s t u d i o d e l a c o n d i c i ó n a c t u a l - a n á l i s i s e s t á t i c o
Capa 1
Capa 2
Capa 3
Distancia (m)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
Elev
ació
n (m
)
707274767880828486889092949698
100
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
13
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
1,19
P r o y e c t o E s t r u c t u r a s j u n t o a t a l u d , S a n J o s eE s t u d i o d e l a c o n d i c i ó n a c t u a l - a n á l i s i s p s e u d o e s t á t i c o
Capa 1
Capa 2
Capa 3
Distancia (m)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
Elev
ació
n (m
)
707274767880828486889092949698
100
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
14
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
2,32
P r o y e c t o E s t r u c t u r a s j u n t o a t a l u d , S a n J o s eC o r t e y e s t r u c t u r a s - a n á l i s i s p s e u d o e s t á t i c o
Capa 1
Capa 2
Capa 3
Distancia (m)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
Elev
ació
n (m
)
707274767880828486889092949698
100
GEOSOLUCIONES CIVILES V&A
DE CENTRO AMERICA S.A.
PAGINA
Centro de Asesoría Geotécnica y
Ambiental Costa Rica, Centroamérica
GSC-TALUD-07-17
15
Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.
!
1,25
P r o y e c t o E s t r u c t u r a s j u n t o a t a l u d , S a n J o s eC o r t e y e s t r u c t u r a s - a n á l i s i s p s e u d o e s t á t i c o
Capa 1
Capa 2
Capa 3
Distancia (m)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
Elev
ació
n (m
)
707274767880828486889092949698
100