Modelamiento de muros anclados para la estabilización de excavaciones en la construcción del proyecto ISWARÁ sector comercial del municipio de Barrancabermeja, Santander
163 p. Cd
- Autores:
-
Lacera Torres, Gabriel F.
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2015
- Institución:
- Universidad de Santander
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- Repositorio Universidad de Santander
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- Palabra clave:
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Estabilización de excavaciones
Método RIGID
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Reyes Mendoza, Germán-Alfonsoc2676106-c452-4bc9-819b-54c632dd4c03-1Lacera Torres, Gabriel F.06230782-c8a5-4756-aae0-4584132f4660-12019-04-22T13:57:32Z2019-04-22T13:57:32Z2015-01163 p. CdEn este proyecto tiene como alcance el desarrollo del modelamiento de muros anclados para la estabilización de las excavaciones en la construcción del proyecto ISWARA del sector comercial del municipio de Barrancabermeja, Santander. Para el desarrollo del diseño se encontró apropiado adoptar la metodología RIGID desarrollada por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos, que es aplicable para muros rígidos y flexibles. Esta metodología consiste en asumir que el muro se comporta como una viga apoyada en soportes rígidos, basados en la teoría de equilibrio limite1. Los parámetros del suelo para el diseño de los muros anclados del proyecto fueron obtenidos mediante el desarrollo de un estudio geotécnico-geológico en el sitio de estudio para lo cual se realizó una recopilación de la información geológica del sector, ensayos de campo por medio de sondeos y ensayos de laboratorio para las muestras obtenidas. Para el desarrollo de la metodología se elaboró una hoja electrónica en Excel con todos los parámetros requeridos para realizar de manera eficiente el diseño del muro. Los resultados obtenidos fueron luego modelados en dos paquetes de software reconocidos para el chequeo de estabilidad global (Slide 6.0), y para el chequeo de deformaciones (Plaxis 2D), obteniéndose resultados satisfactorios.This project shows the modeling development anchored walls to stabilize excavations ISWARA construction project in the commercial sector of the township of Barrancabermeja, Santander. To develop appropriate designs found RIGID adopt the methodology developed by the Army Corps of Engineers of the United States, which is applicable for rigid and flexible walls. This methodology consists in assuming that the wall behaves as a beam supported on rigid media, based on limit equilibrium theory2. The soil parameters for design of the project anchored walls were obtained by developing a geotechnical-geological study in the site. To which there was a collection of geological information sector, field trials through surveys and laboratory tests for the samples obtained. For the development of the methodology was developed a spreadsheet in Excel with all the parameters required to perform efficiently the design of the wall. The results were then modeled in two software packages recognized for global stability check (Slide 6.0), and for checking the deformations (Plaxis 2D), obtaining satisfactory results.EspecializaciónEspecialista en Geotecnia AmbientalTABLA DE CONTENIDO CAPITULO I ...................................................................................................................... 13 GENERALIDADES ........................................................................................................... 13 INTRODUCCION .................................................................................................. 14 1.1 OBJETIVOS .......................................................................................................... 15 1.2 1.2.1 OBJETIVO GENERAL ....................................................................................... 15 1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.............................................................................. 15 ANTECEDENTES ................................................................................................. 16 1.3 ALCANCE ............................................................................................................. 18 1.4 LIMITACIONES ..................................................................................................... 19 1.5 CAPITULO II ..................................................................................................................... 20 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 21 2.1 SISTEMAS ANCLADOS EN LA ESTABILIZACIÓN DE EXCAVACIONES PROFUNDAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE EDIFICACIONES Y TIPOS DE SISTEMAS 21 2.2.1 SISTEMA DE MUROS EXCAVADOS ANCLADOS ........................................... 23 2.2.2 SISTEMA DE PILOTES ANCLADOS ................................................................ 25 2.2.3 MUROS PANTALLA CON ANCLAJES .............................................................. 27 CAPITULO III .................................................................................................................... 28 METODOLOGÍA DE ANÁLISIS Y DISEÑO ............................................................ 29 3.1 CAPITULO IV ................................................................................................................... 30 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 31 4.1 4.1.1 LOCALIZACIÓN DEL SITIO DEL PROYECTO.................................................. 31 CARACTERÍSTICAS DEL SUBSUELO ................................................................. 33 4.2 4.2.1 GEOLOGÍA ....................................................................................................... 33 FORMACIÓN MESA (Tm) ......................................................................... 35 4.2.1 .1 GRUPO REAL (Tmr) .................................................................................. 35 4.2. 1.2 FALLAS LOCALES .................................................................................... 35 4.2. 1.3 4.2.1.3.1 FALLA DEL INFANTAS ...................................................................... 35 4.2.1.3.2 FALLA CASABE ................................................................................. 36 4.2.2 GEOMORFOLOGÍA .......................................................................................... 36 INVESTIGACIÓN DE CAMPO .............................................................................. 37 4.3 4.3.1 ENSAYOS DE CAMPO ..................................................................................... 37 ENSAYOS DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR SPT ..................................... 39 4.3.1.1 4.3.2 ENSAYOS DE LABORATORIO ......................................................................... 40 4.3.3 CRITERIOS PARA LA DESCRIPCIÓN DE LOS PERFILES DEL SUELO ......... 42 4.3.4 PERFILES DEL SUELO OBTENIDOS DE LAS PERFORACIONES EN CAMPO 43 4.3.5 REGISTRO FOTOGRÁFICO ............................................................................. 48 DESCRIPCIÓN DE LOS PERFILES DEL SUELO ................................................. 55 4.4.1 SONDEO 1 ........................................................................................................ 55 4.4.2 SONDEO 2 ........................................................................................................ 56 4.4.3 SONDEO 3 ........................................................................................................ 57 4.4.4 SONDEO 4 ........................................................................................................ 58 4.4.5 NIVEL FREÁTICO Y AGUA DE INFILTRACIÓN ............................................... 59 CONDICIONES ESPECIALES DEL SUBSUELO .................................................. 64 4.5 4.5.1 POTENCIAL DE LICUACIÓN ............................................................................ 64 4.5.2 PARÁMETROS SÍSMICOS ............................................................................... 65 PERFIL DE DISEÑO Y PARÁMETROS GEOTÉCNICOS DE LOS SUELOS ........ 67 4.6 4.6.1 PROPUESTA DEL TIPO DE ESTABILIZACIÓN ................................................ 71 CAPITULO V .................................................................................................................... 72 HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES PARA EL DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA DE DISEÑO PROPUESTA ............................................................................................... 72 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 73 5.1 DISEÑO DE LOS MUROS CON ANCLAJES EMPLEANDO HOJA DE EXCEL .... 73 5.2 5.2.1 Parámetros iniciales del Diseño ......................................................................... 73 5.2.2 Determinación de la carga total debida a la presión de tierras ........................... 74 5.2.3 Determinación de los espaciamientos verticales entre los anclajes ................... 74 5.2.4 Cálculo De Asentamientos Del Muro Anclado ................................................... 75 5.2.5 Cálculo de la presión que estabiliza el corte para arenas y presión de sobrecarga 76 5.2.6 Cálculo de las fuerzas horizontales en los anclajes ........................................... 76 5.2.7 Carga de Diseño de los anclajes ....................................................................... 77 5.2.8 Cálculo de la longitud libre del anclaje ............................................................... 77 5.2.9 Cálculo de la longitud del bulbo ......................................................................... 78 5.2.10 Chequeo de la longitud de bulbo ....................................................................... 79 5.2.11 Calculo de la longitud total del anclaje ............................................................... 79 5.2.12 Cálculo de la altura de suelo sobre el primer anclaje ......................................... 79 CÁLCULO DE ESTABILIDAD INTERNA DEL MURO ANCLADO ......................... 80 5.3 5.3.1 Chequeo de la Longitud Libre y Longitud Total de todos los anclajes considerando la profundidad de empotramiento “d” ...................................................... 81 CÁLCULO DE ESTABILIDAD EXTERNA DEL MURO ANCLADO ........................ 82 5.4 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD INTERNA EN CONDICIÓN SÍSMICA ..................... 83 5.5 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EXTERNA EN CONDICIÓN SÍSMICA .................... 84 5.6 CÁLCULO DE FUERZAS EN LOS ANCLAJES BAJO CONDICIÓN SÍSMICA ...... 86 5.7 DISEÑO ESTRUCTURAL ..................................................................................... 87 5.8 5.8.1 Cálculo de área de acero en el tendón del anclaje ............................................ 87 5.8.2 Estimación de presfuerzo inicial en anclajes ...................................................... 87 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD GLOBAL EMPLEANDO SLIDE 6.0 ......................... 89 5.9 5.9.1 MODELO GEOMÉTRICO DE LA ZONA Y PARÁMETROS PARA EL DISEÑO. 90 5.9.2 CALCULO DEL FACTOR DE SEGURIDAD MÍNIMO GLOBAL DE LA EXCAVACIÓN................... 90 5.9.3 CALCULO DEL FACTOR DE SEGURIDAD MÍNIMO GLOBAL COLOCANDO UN MURO DE CONCRETO ................................................................................................ 91 5.9.4 CALCULO DEL FACTOR DE SEGURIDAD MÍNIMO GLOBAL COLOCANDO UN MURO CON ANCLAJES ............................................................................................... 93 ANALISIS DEL MURO ANCLADO EMPLEANDO PLAXIS 2D (ELEMENTOS 5.10FINITOS)........... 94 RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE DEFORMACIONES DEL MURO 5.10.1.1ANCLADO POR PLAXIS ........................................................................................... 95 RESULTADOS FINALES DEL MODELAMIENTO ................................................. 99 5.11 5.11.1 ASPECTOS GEOMECANICOS ......................................................................... 99 5.11.2 TIPO DE ESTABILIZACIÓN PROPUESTO ....................................................... 99 CAPITULO VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................... 101 CONCLUSIONES ........................................................................................................... 102 RECOMENDACIONES ................................................................................................... 103 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 105 ANEXOS ......................................................................................................................... 107Ej. 1application/pdfT 59.15 L112mhttps://repositorio.udes.edu.co/handle/001/2918spaBucaramanga : Universidad de Santander, 2015Facultad de IngenieríaEspecialización en Geotecnia AmbientalAtala Abad, C. (Febrero de 2011). "Estudio Experimental Sobre Correlaciones En Suelos Granulares Finos (Arenas) Compactados, Usando Equipos De Penetración". Lima, Perú: Tésis de Grado. Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Civíl.Bowles, J. E. (1988). “Principles of Foundation Engineering” (4th ed.). New York: McGraw Hill.Bowles, J. E. (1988). Foundation Analysis and Design (Fourth Edition ed.). Singapore: McGraw-Hill Book Company.Braja, M. D. (1999). “Principios de ingeniería de cimentaciones” (Cuarta Edición ed.). México: Thomson Editores.Figueroa Díaz, G., Rodriguez Agular, F., & Zelada Segundo, E. (2011, Abril). ANÁLISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE RETENCIÓN DE APLICACIÓN RECIENTE EN EL SALVADOR. Universidad De El Salvador, Facultad de Ingeniería y Arquitectura, Escuela de Ingeniería Civíl. San Salvador: disponible en: http://ri.ues.edu.sv/448/1/10136814.pdf.Flórez Rugeles, L. &. 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