Maestría en Geotecnia · 2023
Propuesta de estabilización del talud ubicado en el K2+250 de la vía (Puerto Rico) que comunica los municipios de Toledo y Labateca del departamento Norte de Santander
El presente trabajo de aplicación comprende la caracterización y análisis de estabilidad del talud inferior y superior, localizado en el K3+000 de la vía que comunica los municipios de Toledo y Labateca, desde un enfoque geológico y geotécnico. Por medio del software Slide y en cumplimiento de los factores de seguridad expuestos en la Norma NSR 10, se plantean alternativas para la estabilización del talud por medio de la modelación geotécnica y el diseño óptimo de obras hidráulicas adecuadas de acuerdo a las condiciones geológicas, geomorfológicas, geotécnicas del talud, así como las propiedades físicas y mecánicas del suelo como sistema de terrazas, implementación de zanjas y cunetas para sistema de drenaje, uso de anclajes y pernos, y finalmente incorporación de Biomantos para el revegetalización.
Texto completo 132 páginas con texto
Leer la tesis completa Ficha en el repositorio
Contenido
- 1INTRODUCCIÓNp. 18
- 2PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 19
- 3JUSTIFICACIÓNp. 23
- 4OBJETIVOSp. 24
- 4.1OBJETIVO GENERALp. 25
- 4.2OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 25
- 5MARCO TEÓRICOp. 25
- 5.1ORIGEN Y FORMACIÓN DEL SUELOp. 26
- 5.1.1Suelos residualesp. 26
- 5.1.2Suelos transportadosp. 26
- 5.2PROCESOS DE REMOCIÓN Y MOVIMIENTOS EN MASAp. 27
- 5.2.1Factores causales de movimientos en masap. 27
- 5.2.2TIPOS DE MOVIMIENTOS EN MASAp. 29
- 6ESTABILIZACIÓN DE TALUDESp. 33
- 6.1Tipos de taludesp. 34
- 6.1.1Taludes naturalesp. 34
- 6.1.2Taludes construidosp. 36
- 6.2Parámetros de estabilidad de taludesp. 37
- 6.2.1Resistencia al cortep. 37
- 6.2.2Ángulo de fricción (𝝋)p. 38
- 6.2.3Cohesiónp. 38
- 6.2.4Presiones de porosp. 38
- 6.2.5Envolvente de fallap. 39
- 6.2.6Análisis de límite de equilibriop. 40
- 6.2.7Factor de seguridadp. 40
- 6.2.8Superficie de fallap. 41
- 6.2.9Parámetros utilizados en los análisis de límite de equilibriop. 43
- 6.3Métodos para el análisis de estabilidad de taludesp. 44
- 6.3.1Métodos de dovelasp. 46
- 7OBRAS DE MITIGACIÓN CONSIDERADASp. 47
- 7.1Sistema de terrazas y bermasp. 47
- 7.2Sistema de anclajesp. 48
- 7.3Sistema de drenajep. 50
- 7.4Revegetalizaciónp. 51
- TALUDES: SLIDEp. 51
- 9METODOLOGÍAp. 53
- 9.1Caracterización general de la vía (Puerto Rico) en el sector en estudiop. 54
- 9.2Descripción geológica de la zona de estudiop. 54
- 9.3Caracterización climática de la zona de estudiop. 55
- 9.4Levantamiento topográfico de la zona de estudiop. 55
- 9.5Exploración geotécnicap. 59
- 9.5.1Sondeos geotécnicosp. 59
- 9.5.2Ensayos geofísicosp. 60
- 9.5.3Ensayos de laboratoriop. 60
- Geotecniap. 61
- seleccionadas en los diseñosp. 25
- 10CARACTERIZACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIOp. 63
- 10.1CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICAp. 65
- 10.1.1Estratigrafíap. 65
- 10.1.2Geología Estructuralp. 68
- 10.1.3Geomorfologíap. 69
- 10.1.4Procesos Morfodinámicosp. 71
- 10.2SISMICIDADp. 72
- 10.3CARACTERIZACIÓN CLIMÁTICA DE LA ZONA DE ESTUDIOp. 75
- 10.3.1Precipitaciónp. 75
- 10.3.2Temperaturap. 79
- 11LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICOp. 80
- 12EXPLORACIÓN GEOTÉCNICAp. 82
- 12.1Sondeos geotécnicosp. 82
- 12.2Ensayos geofísicosp. 84
- 12.3ENSAYOS DE LABORATORIO Y CAMPOp. 99
- 12.3.1Ensayos De Campop. 99
- 12.3.2Ensayos De Laboratoriop. 100
- 13.1CONDICIONES DE PERFIL INICIAL DE TALUDp. 101
- 13.1.1Caracterización estratigráfica de la zonap. 102
- 14DISEÑO DE OBRAS DE MITIGACIÓNp. 104
- 15ANALISIS DE ESTABILIDAD-CONDICIÓN ACTUALp. 108
- 15.1PERFIL DE ANÁLISIS NO.1p. 108
- 15.2PERFIL DE ANÁLISIS NO.2p. 110
- 15.3PERFIL DE ANÁLISIS NO.3p. 112
- 16ANÁLISIS DE ESTABILIDAD – PROPUESTA OBRAS DE MITIGACIÓNp. 114
- 16.1PERFIL DE ANÁLISIS NO.1p. 114
- 16.2PERFIL DE ANÁLISIS NO.2p. 116
- 16.3PERFIL DE ANÁLISIS NO.3p. 118
- 17ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDESp. 119
- 18PRESUPUESTO Y PROGRAMACIÓN DE LAS OBRAS DE MITIGACIÓNp. 120
- 18.1Memoria de cálculos de obrap. 121
- 18.2Presupuesto de obra de mitigaciónp. 121
- 18.3Diagrama de Grant Programaciónp. 123
- 18.4Flujo De Fondosp. 124
- 18.5Cuadro de Actividades de Precedencia y Tiemposp. 126
- 18.6Resumen De La Programaciónp. 127
- 18.7Cantidad de Insumosp. 128
- 19CONCLUSIONESp. 129
- 20BIBLIOGRAFÍAp. 131
- Tabla 1. Lista de factores causales de movimientos de remoción en masap. 27
- Tabla 2. Respuestas geodinámicas de laderas, de acuerdo con su formap. 35
- Tabla 3. Factores de seguridad Básicos Mínimos Directosp. 41
- Tabla 4. Métodos de análisis de estabilidad de taludesp. 45
- Tabla 5. Información de los puntos auxiliares o de referenciap. 58
- Tabla 6. Detalles y abreviaturas utilizadas en el levantamiento topográficop. 59
- municipios de Toledo y Labateca, Norte de Santanderp. 74
- Tabla 9. Información estación Labatecap. 75
- Tabla 10. Intensidades máximas para diferentes periodos de retornop. 78
- Tabla 11. Apiques realizados en la zona de estudiop. 82
- Tabla 12. Sondeos mecánicos realizados en el sitio críticop. 82
- Tabla 13 Resumen localización líneas de refracción sísmicap. 84
- Tabla 20 Factores de seguridad condición actualp. 111
- Tabla 22 Factores de seguridad condición actualp. 113
- Tabla 24 Factores de seguridad condición con obrasp. 115
- Tabla 26 Factores de seguridad condición con obrasp. 117
- Tabla 28 Factores de seguridad condición con obrasp. 119
- Tabla 29 Presupuesto De Obra de Mitigaciónp. 121
- Tabla 30 Diagrama de Grant Programaciónp. 123
- Tabla 31 Flujo De Fondosp. 124
- Tabla 32 Actividades de Precedencia y Tiemposp. 126
- Tabla 33 Resumen De La Programaciónp. 127
- Figura 1 Localización general-Talud vía Puerto Ricop. 20
- Figura 2 Estado actual del talud en estudiop. 22
- Figura 3. Esquema de un proceso de reptaciónp. 30
- Figura 5. Deslizamiento traslacionalp. 32
- Figura 6. Deslizamiento rotacional en una laderap. 33
- Figura 7. Partes generales de un talud o laderap. 34
- Figura 8. Ladera naturalp. 35
- Figura 9. Talud artificial (corte o relleno)p. 36
- Figura 10. Representación gráfica de la ecuación de Coulombp. 37
- Figura 11. Representación de la presión de porosp. 39
- Figura 12. Superficie de falla y dirección de la resistencia al cortantep. 42
- Figura 13. Formas de la superficie de fallap. 43
- Figura 14. Esquema de un sistema típico de análisis con tajadas o dovelasp. 47
- Figura 15. Esquema de un anclaje tipop. 48
- Figura 16. Tipos de anclajesp. 50
- Figura 17. Metodología para la investigación y el análisis de deslizamientosp. 53
- Figura 18. Reconocimiento en campo-Topografíap. 56
- Figura 19. GPS Submétrico RTX STONEX S800p. 57
- Figura 20. Localización puntos auxiliares o de referenciap. 58
- Figura 21. Localización talud en estudiop. 64
- Figura 22. Mapa geológico regional y localización del talud en estudiop. 66
- Figura 23. Geología estructural regionalp. 68
- Figura 24. Unidades geomorfológicas de origen aluvialp. 70
- Figura 25. Unidad de loma en la zona de estudiop. 71
- Figura 26. Deslizamientos en el talud de estudiop. 72
- Figura 27. Amenaza sísmica en la zona de estudiop. 73
- Figura 28. Precipitaciones totales-Estación Labatecap. 76
- Figura 29. Coeficiente pluviométrico-Estación Labatecap. 77
- Figura 30. Curvas IDF-Estación Labatecap. 79
- Figura 31. Localización de los puntos del levantamiento topográficop. 80
- Figura 32. Levantamiento topográfico en el talud de estudiop. 81
- Figura 33 Perfil estratégicop. 83
- LRS14, LRS13, LRS12 y LRS11p. 84
- Figura 35. Modelo simplificado de 2 capas obtenido a partir de la LRS 11p. 85
- Figura 36. Tomografía 2D obtenida de la LRS 11p. 86
- LRS11p. 84
- Figura 38. Modelo simplificado de 2 capas obtenido a partir de la LRS 12p. 89
- Figura 39. Tomografía 2D obtenida de la LRS 12p. 90
- LRS12p. 84
- Figura 41. Modelo simplificado de 2 capas obtenido a partir de la LRS 13p. 92
- Figura 42. Tomografía 2D obtenida de la LRS 13p. 93
- LRS13p. 84
- Figura 44. Modelo simplificado de 2 capas obtenido a partir de la LRS 14p. 96
- Figura 45. Tomografía 2D obtenida de la LRS 14p. 97
- LRS14p. 84
- Figura 47 Condiciones iniciales de talud, perfil de análisis (Perfil 3)p. 102
- Figura 48 Estrato de depósito Residualp. 102
- Figura 49 Estrato de areniscasp. 103
- Figura 50 Estrato Arcillolitasp. 103
- Figura 51 Condiciones iniciales de talud, perfil de análisis (Perfil 3)p. 104
- Figura 52. Diseño de anclajesp. 106
- Figura 53. Diseño de cunetasp. 107
- Figura 54 Factor de seguridad condición estática actual perfil No.1p. 108
- Figura 55 Factor de seguridad condición pseudoestática actual perfil No.1p. 109
- Figura 56 Factor de seguridad condición estática actual perfil No.2p. 110
- Figura 57 Factor de seguridad condición pseudoestática actual perfil No.2p. 111
- Figura 58 Factor de seguridad condición estática actual perfil No.3p. 112
- Figura 59 Factor de seguridad condición pseudoestática actual perfil No.3p. 113
- Figura 60 Factor de seguridad condición estática con obras perfil No.1p. 114
- Figura 62 Factor de seguridad condición estática con obras perfil No.2p. 116
- Figura 64 Factor de seguridad condición estática con obras perfil No.3p. 118
- Figura 66 Cantidad De Insumosp. 128