Estudio Geotecnico Vía Charala – Coromoro
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ESTUDIOS PARA EL PREDISEÑO DE LA ESTABILIZACION DE LA LADERA EN LA VIA QUE COMUNICA LOS MUNICIPIOS DE CHARALA Y COROMORO, UBICADO SOBRE LA ABSCISA K4+700 Edinsson Antonio Diaz Vanessa Mejia Villarreal UNIVERSIDAD DE SANTANDER UDES FACULTAD DE POSTGRADOS ESPECIALIZACION EN GEOTECNIA AMBIENTAL BUCARMANGA 2014 ESTUDIOS PARA EL PREDISEÑO DELA ESTABILIZACION DE LA LADERA EN LA VIA QUE COMUNICA LOS MUNICIPIOS DE CHARALA Y COROMORO, UBICADO SOBRE LA ABSCISA K4+700 Edinsson Antonio Diaz Vanessa Mejia Villarreal Trabajo de grado presentado como requisito para optar el título de especialista en geotecnia ambiental Directora María Lucia Sierra Sierra Esp. En métodos y técnicas de investigación social UNIVERSIDAD DE SANTANDER UDES FACULTAD DE POSTGRADOS ESPECIALIZACION EN GEOTECNIA AMBIENTAL BUCARMANGA 2014 AGRADECIMIENTOS A Dios por poner en frente el camino lleno de esperanza y bondades para alcanzar las metas deseadas, logrando dar un paso más en mi vida ingenieril con mejores valores. A mi esposa que con su apoyo, carisma y cariño, me dio las fuerzas y el ánimo de seguir adelante en mi vida profesional. A mi familia quien ha sido mi base fundamental durante todo el recorrido de las etapas de mi vida, enseñándome los mejores valores y apoyándome incondicionalmente. Edinsson Antonio Diaz Peña. 3 AGRADECIMIENTOS Primero y antes que nada, doy gracias a Dios, por estar conmigo en cada paso que doy, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compañía durante todo el periodo de estudio. A mis amigos Rene Barrios, Juan Pablo Macías y Leon Sarmiento, con quienes pasé muy gratos momentos durante este proceso. A mi familia y a mi novio por apoyarme incondicionalmente en todas las etapas de mi vida. Vanessa Mejía Villarreal 4 TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCION .................................................................................................................. 15 GLOSARIO ........................................................................................................................... 16 1. OBJETIVOS .................................................................................................................. 17 1.1 OBJETIVO GENERAL .............................................................................................. 17 1.2 OBJETICOS ESPECIFICOS .................................................................................... 17 2. MARCO TEORICO ............................................................................................................. 18 2.1 ANTECEDENTES ..................................................................................................... 18 2.1.1 MANUAL CON EJERCICIOS PARA LA MODELACIÓN MATEMÁTICA Y NUMÉRICA DE LA ESTABILIDAD DE TALUDES ..............................................................................................................18 2.1.2 MANUAL PARA EL ANÁLISIS SÍSMICO DE ESTABILIDAD DE TALUDES UTILIZANDO MÉTODOS PSEUDO ESTÁTICOS Y MÉTODOS DE DESPLAZAMIENTO. .......................................... 19 2.1.3 REVISIÓN DE LAS METODOLOGÍAS DE DISEÑO EN CIMENTACIONES PROFUNDAS PARA MUROS DE CONTENCIÓN TENIENDO EN CUENTA LAS RECOMENDACIONES DEL CÓDIGO COLOMBIANO DE PUENTES. ............................................................................................................20 3. GENERALIDADES DEL PROYECTO ...................................................................................... 21 3.1 LOCALIZACIÓN GENERAL DEL PROYECTO ...................................................... 21 3.2 DESCRIPCION DEL PROYECTO............................................................................ 21 3.3 TOPOGRAFIA .......................................................................................................... 22 3.4 PRECIPITACION ...................................................................................................... 24 3.4.1 PRECIPITACIÓN MEDIA .......................................................................................................25 3.4.2 PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS .............................................................................25 3.5 CLIMATOLOGÍA ....................................................................................................... 27 3.6 SISMICIDAD ............................................................................................................. 28 3.6.1 SISMICIDAD HISTÓRICA ......................................................................................................29 3.7 FACTORES PSEUDO ESTÁTICOS DE LA NORMA NSR 10 ....................................................31 3.8 GEOLOGIA GENERAL ............................................................................................... 37 3.8.1 MARCO GEOLÓGICO REGIONAL .......................................................................... 37 3.8.1.1 FORMACIÓN PAJA (KIP) ..................................................................................................37 5 3.8.1.2 FORMACIÓN TABLAZO (KIT) ............................................................................................38 3.8.1.3 DEPÓSITOS CUATERNARIOS ALUVIALES (QAL) ............................................................38 3.9 GEOLOGÍA LOCAL .................................................................................................. 38 3.9.1 UNIDADES GEOLÓGICAS SUPERFICIALES .........................................................................38 3.9.2 UNIDADES DE SUELO RESIDUAL (SRS) .............................................................................39 3.9.3 UNIDADES DE SUELO TRANSPORTADO (SCO) ...................................................................39 3.10 GEOLOGIA ESTRUCTURAL ................................................................................... 40 3.10.1 SINCLINAL DE CINCELADA ...............................................................................................41 3.10.2 ANTICLINAL DE ENCINO ...................................................................................................41 4. MARCO REFERENCIAL ....................................................................................................... 41 4.1. NOMENCLATURA .................................................................................................... 41 4.1.1. LADERA Y TALUD..................................................................................................................42 4.1.2. PARTES DE UN TALUD. .........................................................................................................43 4.1.3. DESLIZAMIENTO ..................................................................................................................44 4.2. DIMENSIONES DE LOS MOVIMIENTOS ................................................................ 45 4.3. ETAPAS EN EL PROCESO DE FALLA.................................................................... 46 4.4. ETAPAS DE DETERIORO. ...................................................................................... 47 4.5. ANALISIS DE ESTABILIDAD DE LADERAS. .......................................................... 49 4.5.1. METODOLOGÍAS PARA EL ANÁLISIS DE ESTABILIDAD. .........................................................49 4.6. ANALISIS DE CAPACIDAD DE CARGA EN ZAPATAS SUPERFICIALES ............. 54 4.7. ANALISIS DE CAPACIDAD DE CARGA EN PILAS. ................................................ 57 4.7.1. CAPACIDAD DE CARGA EN PUNTA VESIC (1967) .............................................................................59 4.7.2. CAPACIDAD DE CARGA POR FRICCIÓN PARA SUELOS ARENOSOS. ........................................................59 4.7.3. NORMALIZACIÓN DE LAS CARGA POR FRICCIÓN EN SUELOS ARENOSOS ................................................59 4.7.4. NORMALIZACION DE LA CARGA POR PUNTA PARA SUELOS ARENOSOS .................................................60 4.8. ANALISIS GEOTECNICO DE MURO EN VOLADIZO ............................................. 60 4.8.1. PRESIÓN LATERAL EN REPOSO. ....................................................................................................60 4.8.2. PRESIÓN ACTIVA DE TIERRA ........................................................................................................61 4.8.3. PRESIÓN PASIVA DE TIERRA ........................................................................................................62 4.8.4. COEFICIENTE DE PRESIÓN DE TIERRAS EN CONDICIÓN ACTIVA MOVILIZADA KAMOB ...............................62 4.9. TIPOS DE MUROS EN GRAVEDAD. ...................................................................................................62 4.9.1. REVISIONES DE LOS MUROS ........................................................................................................64 5. DISEÑO METODOLOGICO .......................................................................................... 66 5.1. TIPO DE INVESTIGACION ...................................................................................... 66 5.1.1 INVESTIGACION DESCRIPTIVA ..................................................................................67 5.1.2 INVESTIGACION DE CAMPO ........................................................................................67 5.1.3 INVESTIGACION EXPERIMENTAL ..............................................................................67 6 6. ANALISIS DE DATOS .................................................................................................. 68 6.1