Tabla de contenido
CAPITULO I. ASPECTOS INTRODUCTORIOS ......................................................................... 3 1.
Introducción ...........................................................................................................................
3
1.2. Antecedentes .......................................................................................................................
4
1.3. Planteamiento del Problema ............................................................................................... 8 1.4. Justificación ..........................................................................................................................
9
1.5. OBJETIVOS .............................................................................................................................
11
1.5.1. Objetivo General ..............................................................................................................
11
5.2. Objetivos Específicos .........................................................................................................
11
................. .. 12 CAPITULO LL. CARACTERIZACIÓN DE LA COMUNIDAD JOCOTE DULCE ...................
2.1. Condiciones Geográficas ..................................................................................................
12
2.2. Condiciones topográficas ..................................................................................................
12
2.3. Condiciones geológicas .....................................................................................................
14
2.4. Condiciones hidrológicas ................................................................................................... 14 2.5. Situación vial .......................................................................................................................
14
CAPITULO III. HIPÓTESIS ...........................................................................................................
16
CAPITULO IV. MARCO TEÓRICO .............................................................................................. 17 4.1. Talud .....................................................................................................................................
17
4.1.1. Estabilidad .......................................................................................................................
17
4.2. Principales factores que afectan la estabilidad de un talud ....................................... 17 4.3. Tipos de fallas más comunes en un talud ......................................................................
18
4.4. Estudios a evaluar en la estabilidad de un talud ........................................................... 20 4.5. Métodos de análisis de estabilidad de talud ................................................................... 23 4.6. Aplicaciones informáticas para análisis de estabilidad de talud ................................. 27 4.6.1. Programa de cómputo SLOPE/W ............................................................................. 28 4.6.2. Programa QUAKE/W: .................................................................................................
28
4.7. Alternativas de solución estructural para estabilización de un talud .......................... 31 4.7.1. Tipos de muros de retención .........................................................................................
32
4.7.2. Estabilidad en muros ......................................................................................................
32
4.7.3. Tipos de empujes ............................................................................................................
33
CAPITULO V. DISEÑO METODOLÓGICO ...............................................................................
34 1
5.1. Paradigma ............................................................................................................................
34
5.2. Enfoque de la Investigación ..............................................................................................
35
5.3. Tipo de estudio ....................................................................................................................
35
5.4. Método de Investigación Cuantitativa .............................................................................. 36 5.5. Técnicas ...............................................................................................................................
36
5.6. Instrumentos ........................................................................................................................
37
5.7. Herramientas Físicas .........................................................................................................
37
5.8. Universo ................................................................................................................................. 38
5.9. Población .............................................................................................................................
38
5.10. El muestreo Cuantitativo .................................................................................................
38
5.11. Tipos de Fuentes ..............................................................................................................
39
5.12. Contexto de la Investigación ........................................................................................... 40 5.13. Etapas de la Investigación ..............................................................................................
43
5.14. Presupuesto de la Investigación ....................................................................................
44
5.15. Formulación de la investigación ..................................................................................... 44 5.16. Entrada al escenario de investigación ..........................................................................
45
5.17. Aplicación de instrumentos .............................................................................................
45
5.18. Salida del escenario .........................................................................................................
45
5.19. Análisis de datos ...............................................................................................................
45
CAPÍTULO VI. ANEXOS ...............................................................................................................
46
6.1. Bibliografías .........................................................................................................................
46
6.2. Cronograma de Actividades .............................................................................................. 51 6.3. Matriz de Marco Lógico ......................................................................................................
53
6.4. Costo y presupuesto ..........................................................................................................
54
2
5.1. Paradigma ............................................................................................................................
34
5.2. Enfoque de la Investigación ..............................................................................................
35
5.3. Tipo de estudio ....................................................................................................................
35
5.4. Método de Investigación Cuantitativa .............................................................................. 36 5.5. Técnicas ...............................................................................................................................
36
5.6. Instrumentos ........................................................................................................................
37
5.7. Herramientas Físicas .........................................................................................................
37
5.8. Universo ................................................................................................................................. 38
5.9. Población .............................................................................................................................
38
5.10. El muestreo Cuantitativo .................................................................................................
38
5.11. Tipos de Fuentes ..............................................................................................................
39
5.12. Contexto de la Investigación ........................................................................................... 40 5.13. Etapas de la Investigación ..............................................................................................
43
5.14. Presupuesto de la Investigación ....................................................................................
44
5.15. Formulación de la investigación ..................................................................................... 44 5.16. Entrada al escenario de investigación ..........................................................................
45
5.17. Aplicación de instrumentos .............................................................................................
45
5.18. Salida del escenario .........................................................................................................
45
5.19. Análisis de datos ...............................................................................................................
45
CAPÍTULO VI. ANEXOS ...............................................................................................................
46
6.1. Bibliografías .........................................................................................................................
46
6.2. Cronograma de Actividades .............................................................................................. 51 6.3. Matriz de Marco Lógico ......................................................................................................
53
6.4. Costo y presupuesto ..........................................................................................................
54
2
CAPITULO I. ASPECTOS INTRODUCTORIOS 1. Introducción Se conoce con el nombre de taludes a cualquier superficie inclinada respecto a la horizontal que haya adoptado permanentemente las masas de tierras; esto sucede de manera natural, es necesario mencionar que estas representan un riesgo significativo para los ciudadanos. Es obvio que estos constituyen uno de los puntos de mayor interés en el campo de ingeniería civil y principalmente en el área de geotecnia, ya que son estructuras complejas que requieren de un análisis muy profundo; puesto que un error podría causar pérdidas de vidas humanas, así como también de bienes materiales. Desde hace mucho tiempo ha sido uno de los principales retos que ha tenido que enfrentar el ingeniero civil; más aún cuando se desea alcanzar el desarrollo de grandes obras y se requiere preservar la existencia de la misma; por lo que es necesario garantizar las condiciones del sitio proporcionando seguridad al material o masa de tierra contra posibles fallas o movimiento; a este proceso se le denomina estabilidad (Matteis, 2003). Los taludes conforman parte de las obras complementarias para el desarrollo de las vías de comunicación; por lo cual es preciso definir claramente ciertos criterios que permitan garantizar el buen funcionamiento de dicha vía; tal como es la inclinación más adecuada, el material del cual está constituido, origen de su formación, historia geológica, condiciones climáticas, influencia que el hombre ha ejercido a través del tiempo. Según datos de IGG-CIGEO se tienen identificado diversos sitios considerados como vulnerables a deslizamientos, esto debido a factores que intervienen intervienen en la la inestabilidad de los terrenos como lo son las distintas condiciones geológicas de los materiales, pendientes, el uso del suelo, lluvias, condiciones sísmicas y de suelo que se encuentran en la ciudad de Managua, entre los que se pueden 3
destacar: San Isidro de la Cruz Verde, Cuesta El Plomo, Cerro Los Martínez, Motastepe, El Crucero, Loma de Chico Pelón , Pochocuape, Las Nubes, Cráter Ticomo, Gruta Xavier, Ticuantepe, Apoyeque, Xilóa, Nejapa, km 27 Carretera Sur y Carretera Vieja a León entre otros. Cabe señalar que la vulnerabilidad en los puntos inestables antes mencionados está correlacionados a los movimientos sísmicos ya que estos según su magnitud pueden producir deslizamientos y derrumbes debido a la fragilidad de los suelos provocando así pérdidas económicas y pérdida de vidas humanas. Es por ello que el objetivo principal de este estudio es evaluar la estabilidad de talud bajo influencia de cargas estáticas y dinámicas en tres puntos susceptibles en la comarca Jocote Dulce la cual se encuentra ubicada en el municipio de Managua, zona aledaña a San Isidro de la cruz verde. Esta comunidad ha sido seleccionada debido al arrastre y movimiento de masas producto de las intensas lluvias en época de invierno y a la inestabilidad evidente del material que perjudica a estos tres puntos que son de relevancia para dicha comunidad. Para el desarrollo de la presente investigación se tomaran como base esencial los parámetros físico-mecánicos del suelo de la zona de estudio mediante pruebas de campo y laboratorio, basadas en la norma ASTM (American Sección of the International Association for Testing Materials) versión 2007. Los datos que se han recopilados en campo serán analizados mediante el uso del software Geostudio.
1.2. Antecedentes Desde hace muchos años la humanidad se ha visto en la necesidad de mejorar sus condiciones de vida; por lo cual se vieron obligados a realizar estudios que les 4
permitieran conocer las distintas causas de los fenómenos que impedían el desarrollo de las estructuras, así como también una solución al problema al cual se enfrentaban. Uno de los fenómenos de gran envergadura que ponen en riesgo el desarrollo de las civilizaciones del ser humano, son los derrumbes y deslizamientos; debido a esto, diversos Ingenieros a lo largo de la historia han dedicado estudios en el área Estabilidad de talud, implementando así métodos y prácticas para brindar soluciones a dicha problemática: por consiguiente, mencionaremos los más destacados a nivel universal. Según (Osorio, 2012) se puede decir que la la Mecánica de Suelos en su forma actual es una adición relativamente reciente en el campo de la ingeniería lo que conlleva a un interés en el comportamiento de los suelos y rocas para propósitos de ingeniería; pero los avances más significativos en el análisis parece que se remontan al siglo XVIII, cuando la necesidad de construir grandes terraplenes defensivos, llevaron a los primeros trabajos sobre los muros de contención. Uno de los grandes aportes al análisis y estudio de estabilidad de talud es el libro 'Slope Stability and Stabilization Methods' editado por Lee W. Abramson, el cual plasma que muchos taludes naturales que han sido estables durante décadas, súbitamente pueden fallar debido a cambios en la topografía, sismicidad, flujo de aguas subterráneas, pérdida de resistencia, cambios en el nivel de esfuerzos y meteorización. Generalmente, estas fallas no son bien comprendidas debido a los escasos estudios, hasta que la misma falla origina la necesidad de su pormenorizado estudio.
No obviando los aporte de gran envergadura de Duncan J.M. y Buchignani A. L. (1975), “An Engineering Manual for Slope Stability Studies”, Department of Civil
Engineering, University of California, Berkeley y Duncan J.M. (1977), “Slope Stability Analysis”, Notes for Program on Recent Developments in the Design, 5
Construction and Performance of Embankment Dams, University of California, Berkeley. (Crespo, 2004). Nos menciona que en el año de 1922 se presentó el primer informe sobre fallas y a su vez un procedimiento denominado “método sueco´´, el
cual permitía analizar la estabilidad o inestabilidad de taludes. Dicho método también fue conocido como “método de las rebanadas” y al momento de su
presentación ya había tenido sus primeras pruebas experimentales en algunas fallas de la zona. Desde el año de 1925 hasta nuestros días, todas las investigaciones que se han venido desarrollando han permitido mejorar todos los métodos empíricos existentes en el pasado, por tanto, el ingeniero puede contar con herramientas que le permitan tener un buen criterio al momento de realizar su trabajo, evaluando técnicamente los resultados obtenidos en el análisis de los materiales más adecuados a emplearse. A nivel nacional es necesario mencionar que Nicaragua cuenta con diferentes Instituciones encargadas de coordinar los esfuerzos convenientes para la gestión y prevención de desastres naturales como son: (SINAPRED) Sistema Nacional de prevención, mitigación y atención de desastres naturales, (INETER) Instituto Nicaragüense de estudios territoriales cuyo objetivo es realizar investigaciones, estudios, y monitoreo que brinden seguridad al país, y desde el año 1990 se cuenta con el apoyo del Instituto de Geología y Geofísica (IGG-CIGEO/UNANManagua) con el fin de generar información científica y aplicada en el campo de las Geo ciencias y los riegos a desastres. Nicaragua es considerada un país vulnerable ya que está expuesto a importantes fenómenos de origen geológico e hidrometeorológicos; siendo la capital el punto más frágil, el fenómeno más reciente según un estudio realizado por (CEPAL, 2007) es el sismo ocurrido en el año 1972 con una magnitud de M6.25 el cual causo enormes daños a la cuidad, este fue originado en una de las fallas superficiales localizadas dentro del perímetro de la cuidad. Por otro lado, el evento meteorológico más devastador de los últimos años fue el Huracán Mitch en el año
6
de 1998 provocando así el derrumbe del volcán casita, el más significativo en el país. Es por ello que la inestabilidad en los suelos ha venido siendo un tema de discusión, ya que los efectos son más notorios en la época de lluvia, debido a que las precipitaciones y la poca vegetación que presentan los suelos de Managua origina erosión y arreste de materiales que serán depositados en la parte más bajas provocando inundaciones. De acuerdo a las características topografías y morfológicas que presenta el municipio de Managua no se tienen datos de grandes eventos de inestabilidad en laderas que causaran daños; la mayor parte del casco del municipio se encuentra en una zona plana de escaso relieve, no obstante, la topografía que la rodea es muy accidentada y sus relieves más empinados (SIG-Georriesgos). De acuerdo a datos de la dirección de geología aplicada de INETER, a finales del año 1998 y principios de 1999, se logró demostrar la ocurrencia de eventos de inestabilidad en el área de Managua. Según análisis geomorfológicos los procesos de inestabilidad de taludes se dan con mayores frecuencias en zonas que presentan mayor pendiente y que su origen se encuentra ligado a procesos volcánicos o tectónicos. En el año 2011 se realizaron estudios de inestabilidad para la zona de Managua, los cuales fueron realizados por el Sistema de Información Geológica (SIGGeorriesgos) y dicho estudio tenía por nombre ʺAmenaza por inestabilidad de laderas del área de Managua y sus alrededoresʺ.
Por las razones antes mencionadas es que se considera importante dicho estudio ya que se contribuirá al progreso de los pobladores de la Comarca Jocote Dulce y aportará información valiosa a futuros estudios que se requieran en los puntos susceptibles considerados en nuestra investigación.
7
1.3. Planteamiento del Problema El presente estudio se realizará en la comarca Jocote Dulce, Managua con la temática de evaluación de estabilidad de talud bajo influencias de cargas estáticas y dinámicas en tres puntos susceptibles de dicha comunidad. Esta temática resulta de suma importancia ya que los efectos de derrumbes y deslizamientos constituyen una problemática de relevancia en varios sectores del territorio nacional debido a que históricamente ha habido diversos desastres que han provocado grandes pérdidas económicas y vidas Humanas. Nicaragua, especialmente la zona del pacifico es considerada vulnerable ante desastres naturales de esta índole ya que existen laderas con pendientes pronunciadas las cuales están compuestas por materiales jóvenes e consolidados; en nuestro estudio los tres puntos de interés a evaluar han sido tomado su importancia ya que son tres instituciones que brindan servicios sociales a los pobladores; las condiciones de estas laderas naturales son de riesgo ya que existen factores que han debilitado estos taludes como lo es el arrastre de material que han sufrido en temporada de lluvias y la socavación que han sufrido la cabeza y pie de los talud lo que los vuelve altamente inestables y afectando de manera directa a las estructuras ya existentes presentes en los mismos. Existen diversas instituciones a nivel nacional que realizan estudios para la prevención de desastres, como lo es INETER y el instituto IGG-CIGEO que vienen proponiendo estudios de vulnerabilidad a deslizamientos de tierra de todos los niveles del país y a su vez experimentado importantes avances en la elaboración de reportes y mapas sobre amenazas naturales de gran escala como deslizamientos y actividad volcánica. INETER (2013). Plasma que el caso de deslizamiento más ilustre acontecido en el país fue el 30 de octubre de 1998, ocurrido por el impacto del Huracán Mitch causando incontables pérdidas económicas y resultando alrededor de 2,000 personas fallecidas. Es clasificado como un derrumbe desencadenado por desarrollarse en un flujo de detritos y finalizando con una tromba de agua con menor contenido de solidos cuyo volumen aproximadamente fue de 200,000 metros cúbicos debido a su pendiente inclinada de 55 grados. Lo mismo ocurrió en 8
el año 2004 en el Cerro Musun localizado en Rio Blanco, departamento de Matagalpa debido a que en esta zona generalmente permanece lloviendo lo cual pudo haber sido la saturación de los suelos y provocara que el material se precipitara. Por los motivos antes plasmados es que se pretende en este estudio una evaluación teórica, un posible flujo de decisiones, los cuales podrían servir para investigaciones de estabilidad de talud y a su vez un talud final económico, seguro y optimo mediante las investigaciones de campo, análisis de laboratorios, evaluaciones técnicas a través del software que sean necesarios. 1.4. Justificación En todas las épocas, el hombre ha construido sus casas basándose solamente en su propia experiencia la cual en su mayoría es adquirida empíricamente, sin prever el peligro que puede sobrevenir en función de la estabilidad de taludes en zonas altamente vulnerables donde podrían ser escenas de derrumbes. La estabilidad de taludes es uno de los factores críticos en la economía y seguridad en construcciones civiles superficiales; así como también en la identificación, control y mitigación de riesgos geodinámicas. Como lo menciona Crespo, (2004). Uno de los principales problemas que más a menudo enfrenta el ingeniero es el relacionado al fenómeno de inestabilidad de talud, este no puede considerarse estable indefinidamente y más aún cuando que se ve afectado por agentes naturales lo que genera aumentos de cargas y de esta forma una disminución en la resistencia del suelo y distribución desfavorable de esfuerzos esto ocasiona que el talud busque la posición más estable. En este caso se pretende abarcar únicamente la estabilización de taludes debido a la vulnerabilidad de la zona de estudio, es apropiado mencionar que el deslizamiento ocurrido en el volcán Casitas y el deslizamiento ocurrido en el volcán Mombacho en la ciudad de Granada el año de 1570 se hubiese evitado; sin embargo, no se contaba con suficientes medios para predecir donde pudiese suceder este fenómeno.
9
En este sentido, se plantea evaluar las condiciones de los tres puntos susceptibles de la comarca Jocote Dulce con el fin de recolectar toda la información geotécnica correspondiente a esta inestabilidad, la cual se constituye en la información básica de entrada para el análisis para la solución de esta problemática. Cabe señalar que estas edificaciones brindan un servicio social y las pérdidas de estas incurrirían no solo en daños económicos sino también un impacto negativo en área educativa y el peor de los casos pérdidas humanas.
10
1.5. OBJETIVOS 1.5.1. Objetivo General Evaluación de estabilidad de talud bajo influencias de cargas estáticas y dinámicas en tres puntos susceptibles de la Comarca Jocote Dulce, Managua en el año 2017.
5.2. Objetivos Específicos Investigar las causas y factores que ocasionan la inestabilidad, a partir de las propiedades físico- mecánicas del suelo en la comarca Jocote Dulce. Analizar la estabilidad del talud bajo influencia de cargas estáticas y dinámicas apoyándonos en el software Geo-studio. Proponer alternativas de solución estructural para la estabilización de talud; considerando así las normas técnicas de construcción requeridas.
11
CAPITULO LL. CARACTERIZACIÓN DE LA COMUNIDAD JOCOTE DULCE En este capítulo se describirán las características más relevantes de la comunidad en estudio. 2.1. Condiciones Geográficas Los puntos a estudiar en dicho documento se encuentran ubicados en la comarca Jocote Dulce al noreste del distrito I, en el municipio de Managua, geográficamente limita al norte con la Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua (UNAN-Managua), al sur con las Nubes, al este con San Isidro de la Cruz Verde y al oeste Comarca Las Viudas.
Fi g .2.1. Macro localización de Comarca J ocote Dulce, Modificado de G oog le Earth v. 7.1.
2.2. Condiciones topográficas Obando 2009 Plasma que la ciudad de Managua se asienta en una superficie plana con una inclinación suave hacia el norte, donde se encuentra el lago de Managua (Xolotlan). El relieve que presenta la ciudad se caracteriza
12
principalmente por la presencia de formaciones de origen volcánicos como: Tiscapa, Nejapa, Asososca, valle de Ticomo etc. La topografía de la comunidad, corresponde a las formaciones típicas de la parte sur del departamento de Managua. Esto quiere decir que presenta una topografía muy poco accidentada, con una variación de altura suave que se extiende de sur hasta la parte norte.
Fi g .2.2: C urvas de nivel de los puntos de interés, Modificado de Global Mapper v 18 y A utoCA D C ivil 3D 2017.
Fig .2.3. Perfil topográfico del terr eno natural, modific ado de G lobal Mapper v 18.
13
2.3. Condiciones geológicas La ciudad de Managua se ubica dentro de las cordilleras volcánicas de Apoyeque al noroeste y Masaya al sureste. En esta parte y sus alrededores, es posible reconocer pequeños y numerosos edificios volcánicos y remanentes de volcanes de los que se puede mencionar: Santa Ana, Asososca, Tiscapa, Ticomo, Motastepe, entre otro (INETER, 2002). El subsuelo de Managua está compuesto por una base con una serie de productos provenientes del grupo la sierra, en los cuales se reconocen ginebritas, ondas piroclasticas y piroclastos de caídas, y tienen su relación con explosiones dadas a finales del terciario e inicio del cuaternario. La comunidad de Jocote Dulce, se encuentra localizada muy cerca de una de las fallas geológicas que afectan el departamento, la cual es conocida como falla zogaib, es de las últimas encontradas y atraviesa el cerro Mokoron. Dicha falla tiene un recorrido desde la rotonda Cristo Rey y termina en las inmediaciones de la UNAN-Managua, recinto universitario Rubén Darío. 2.4. Condiciones hidrológicas La comunidad se localiza en la subcuenca II del lago de Managua o Xolotlan, esta presenta una forma de abanico y la cual nace en la parte del cruce y las nubes por el sur y se desprende hacia el norte por un sistema de cañadas, cuestas, crestas, taludes y planicies hasta desembocar al lago como así lo establece la Alcaldía de Managua, 2004. Según INETER 2008, el clima predominante es el de sabana tropical (Aw) según clasificación de Koppen. Este clima, se caracteriza por presentar una marcada estación seca de cuatro a seis meses de duración, extendiéndose principalmente entre los meses de diciembre a abril. La temperatura media varía entre 21° en las zonas altas a los 29° en las zonas más bajas. 2.5. Situación vial La principal vía de acceso a la comarca Jocote Dulce es una que va desde la pista sur de la UNAN-Managua pasando por la colonia Miguel Bonilla hasta llegar a la entrada principal de la comarca dirección Este; utilizando el medio de transporte 14
urbano colectivo como lo son, los buses 111 y 168 siendo la entrada de dicha comarca la terminal de ambos medios de transporte. Cabe destacar que el medio de transporte utilizado por la población son caponeras o también llamadas motos taxis las cuales recorren hasta 7 km en dirección sur. La Alcaldía Municipal de Managua ha realizado proyectos de mantenimiento vial en varios puntos de la comunidad como: la construcción de planchetas de concreto hidráulico en la entrada principal y en cercanías del colegio el cual se encuentra ubicado a 3 km de la entrada a la comunidad, así como también la construcción de un pequeño puente peatonal de 20 metros lineales que comunica a la comarca con la colonia Miguel Bonilla con el fin de mejorar las vías de acceso de dicha población.
Fi g .2.3. Principal vía de acceso a la comunidad J ocote Dulce, Modificado de G oogle Maps.
15
CAPITULO III. HIPÓTESIS Selltiz (1974). Señala que una hipótesis puede estar basada simplemente en una sospecha, en los resultados de otros estudios y la esperanza de que una relación entre una o más variable se den en el estudio en cuestión. O pueden estar basadas en un cuerpo de teorías que, por un proceso de deducción lógica, lleva a la predicción de que, si están presentes ciertas condiciones, se darán determinados resultados. Se puede decir que una hipótesis científica es una proposición aceptable que ha sido formulada a través de la recolección de información y datos, aunque no esté confirmada, sirve para responder de forma alternativa a un problema con base científica es por ello que a continuación se describen las hipótesis que se han creído convenientes.
1. El estudio y análisis de suelo nos permitirá conocer las características físico-mecánicas del suelo, ya que son factores que se deben de considerar en la etapa inicial de nuestra investigación. 2. El software Geo-Studio determinara las cargas estáticas y dinámicas de cada uno de los puntos críticos. 3. Una Propuesta estructural evitara deslizamientos o ya sea derrumbes en las estructuras en los tres puntos inestables a evaluar, de esta manera serán beneficiadas un aproximado de 620 personas.
16
CAPITULO IV. MARCO TEÓRICO Para desarrollar dicha temática es necesario conocer definiciones y cada uno de los factores de los cuales estos dependen, por ende, a continuación, desglosaremos de forma puntualizada los conceptos más relevantes sobre Estabilidad de Talud. 4.1. Talud Es una superficie que no se encuentra completamente en posición horizontal, lo puede conllevar a un movimiento de masa del cual este constituido; causado por la acción de la gravedad, dependiendo del material que lo forma puede ser natural o artificial (Das, 1985). 4.1.1. Estabilidad Es la seguridad que necesita una masa de suelo para no llegar al colapso. Para lograr esta seguridad es conveniente criterios básicos como es la geometría, pendiente, características intrínsecas del suelo, ángulo de rozamiento interno y cohesión (Matteis, 2003). Apoyándonos en lo que plantea Matteis, podemos decir que la estabilidad le da a un talud mayor seguridad siempre y cuando se respeten los criterios requeridos. 4.2. Principales factores que afectan la estabilidad de un talud De manera general se puede decir que los factores que causa la inestabilidad de un talud se dividen en dos clases: internos y externos, los cuales se encuentran relacionados con los esfuerzos actuantes y resistente de la zona posible de falla, muy rara veces estos factores llegan a combinarse (López y morales, 2003). 1. Factores Internos: Se relacionan con el origen y composición del suelo; la
presencia de agua provoca un aumento de la presión en la masa de suelo causando una disminución de la resistencia al esfuerzo cortante en la zona posible de falla. Dentro de los principales factores podemos distinguir: Geológico, Geomorfolicos, Geotécnicos, Hidrogeológicos y el clima. 2. Factores Externos : Se relacionan con los fenómenos ajenos a la naturaleza
del talud, como es las lluvias intensas, sismos, actividades volcánicas y acciones humanas. 17
4.3. Tipos de fallas más comunes en un talud Una falla es un fenómeno que permite conocer, caracterizar y clasificar los distintos mecanismos que afectan una masa de suelo inestable. Lo cual permitirá aplicar técnicas de solución para en caso que llegue a presentarse, además proporciona al ingeniero el conocimiento necesario con relación a dicho tema (Das, 1985). Fallas por desprendimiento o caída
De manera general se define como una masa que presenta una separación del talud sobre una superficie de corte, el material del terreno o de la roca desciende a través del aire cayendo, rebotando y su movimiento se presenta de forma muy rápida (Pacheco, 2006). Cuando un talud presenta características particulares como pendiente mayor a 76° el movimiento se produce generalmente de caída libre (Varnes, 1978). Fallas por vuelco o volteo.
Se presenta cuando el material que lo forma presenta una rotacion y cuyo principal factor desestabilizador es la gravedad, asi como tambien efectos del empuje que jerce el terreno adyacente o la presencia de agua en cada fractura (Corominas y García Yagüe, 1997). Se pueden distinguir principalmente dos tipos de mecanismo: Vuelcos por flexión Desplomes Fallas por deslizamiento
Es originados por movimiento de materiales térreos en una zona posible de falla; desplazando hacia abajo tanto la masa de suelo como la vegetación existente en la ladera; esto bajo la influencia de una componente de la gravedad (López y Morales, 2003). Dentro de los tipos de fallas más comunes en un deslizamiento tenemos: 18
a)
Deslizamientos superficiales
b)
Deslizamientos rotacionales
c)
Deslizamientos traslacionales
d)
Deslizamientos complejos Fallas por derivas o expansiones laterales
El término hace referencia al movimiento que se presenta en un bloque rocoso o una masa de suelo que se encuentra sobre una superficie de material muy blando y capaz de presentar deformación que conduce a la fractura miento y desplazamiento. Varnes, 1978 nos dice; en este tipo de fallas se distingue dos tipos de expansiones laterales: la fractura y extensión del material macizo provocado la acción de la licuefacción del material subyacente. Fallas por colada o flujo
Es el movimiento de suelos o fragmentos de rocas, su movimiento se da pendiente a bajo de la ladera; estos flujos se pueden presentar desde muy lentos a rápidos y con una variación en el contenido de humedad en el material (López y Morales, 2003). Los escritores antes mencionados afirman que estos se clasifican según el material que moviliza como se muestra a continuación: 1. Flujo de lodo 2. Flujo de tierra o suelo 3. Flujos o avalanchas de detritos 4. Creep o flujo muy lento 5. Lahar Falla por licuación
se produce cuando ocurre una reducción muy rápida de la resistencia al esfuerzo cortante del suelo, se puede observar con mayor frecuencia en arenas finas
19
sumergidas, ya que estas se encuentran sometidas a incrementos de presión por efectos de vibraciones o sismos (Suarez,1998). 4.4. Estudios a evaluar en la estabilidad de un talud 4.4.1. Estudios de campo.
Las pruebas de campo adquieren gran importancia en los suelos muy susceptible a la perturbación y cuando las condiciones del terreno varían en sentido horizontal y vertical. Métodos exploratorios
Estos métodos permiten conocer características importantes del suelo tales como es: la estratigrafía y las propiedades del subsuelo. La veracidad de un estudio geotécnico depende en gran medida de los trabajos exploratorios; por lo cual estos deben de realizarse de la manera más cuidadosa, haciendo uso de métodos y normas establecidos (SIAPA, 2014). Métodos Indirectos Geofísicos
Permite realizar las mediciones indirectas de las propiedades físicas de los suelos y rocas. Dentro de estos podemos mencionar: 1. Geos sísmicos: Permite deducir las propiedades mecánicas y
distribución de los materiales en el subsuelo, empleando las velocidades de onda de compresión y de corte que se transmiten a través de los materiales. 2. Geo eléctrico: Permite realizar mediciones de la resistividad, a partir de
la inducción de una corriente eléctrica, se emplea para detectar indirectamente características de los materiales del subsuelo . 3. Gravimétrico y Magnetometrico: Ambos métodos proporcionas
resultados aproximados y de forma rápida, cuando se necesitan requerimientos geológicos mayores. Permiten la detección y mapeo de cavernas, cavidades y túneles, densidad de fracturamiento y 20
uniformidad del medio, certificación del subsuelo de edificaciones concluidas y riesgo ambiental por desechos. Métodos semi directos
Consisten en la realización de pruebas de campo para determinar las propiedades físicas y mecánicas de los suelos, a partir de las correlaciones empíricas. 1. Prueba de penetración estándar: esta prueba de campo es aplicada
principal mente en suelos con características finas, arenas finas y medias, en mezclas de finos y arenas. se realiza de manera continua con muestreos alterados o en forma continua con muestreos inalterado. A partir de esta prueba se obtienen los parámetros de resistencia a la penetración y en forma simultanea la clasificación en campo (SUCS). Este método, es considerado como uno de lo que mejores resultados rinde
en
la práctica, ya que proporciona información muy útil r en lo que se refiere a la descripción del subsuelo, es uno de los métodos exploratorios más ampliamente utilizado en el campo de la geotecnia. métodos que, es más. Anexe esta pequeña idea acá, me parecía mejor 2. Método del Cono: es aplicada a suelos con características blandas y
espesores mayores de 10m. en suelos arenosos y arcillosos de origen lacustre se demuestra la eficiencia de dicho método. Métodos directos: Permiten conocer las propiedades físicas, mecánicas
e hidráulicas del suelo. Las muestras obtenidas pueden alteradas o inalteradas dependiendo del tipo de obra donde se requieren conocer los parámetros mecánicos a través de pruebas especiales de laboratorio (triaxiales, consolidaciones, etc.,). 1. Excavación de pozos a cielo abierto: se aplican con el fin de tomar
muestras de cada estrato, para el levantamiento del perfil estratigráfico de sus paredes. Dichas excavaciones deben presentar un área de 1.00 x 1.5 m como mínimo, con separaciones y profundidades variables dependiendo donde se ubique el sitio de estudio.
21
2. Sondeos con equipos exploratorios: se utilizan donde los equipos de
sondeo de penetración estándar no son adecuados, ya que el suelo es demasiado duro o rocoso, y se requiere la utilización de equipos de perforación
rocosa
y
herramientas
especializadas
para
dicha
exploración. 4.4.2. Pruebas de laboratorio
A continuación, se describe las pruebas que se realizará en la zona de estudio, dichas pruebas estarán basadas en las normativas ASTM versión 2007. Tabla 4.1. Propiedades del suelo Norma Ensayo
ASTM
Ecuación
Análisis granulométrico Coeficiente de curvatura
= ∗ =
D 421
Coeficiente de uniformidad
-Limite líquido(LI)
∗100 = ∗ 100 = − Determinación de límites de Atterberg de los suelos.
-Limite plástico(LP)
∗100 = ∗100 = −
D 4318
-Límite de contracción(Lc)
= ∗100 -Índice de plasticidad (Lp)
= = − ∗100 =
Contenido de humedad
D 2216
Gravedad Especifica
D 554
-
Prueba CBR
D1883-07
= ∗ 100
Clasificación SUCS
D 2487
= +−
22
4.5. Métodos de análisis de estabilidad de talud En ingeniería geotécnica el análisis de la estabilidad de un talud no es una tarea fácil, pero si es uno de los métodos más utilizado, a través del cual es posible determinar los esfuerzos cortantes que se desarrollan a lo largo de la superficie más probable de falla con la resistencia cortante del suelo (Das, 1985). Los métodos de análisis de estabilidad se basan en un planteamiento físicomecánico de las fuerzas estabilizadoras y desestabilizadoras que actúan en un talud. Dentro de estos métodos se pueden destacar el método determinístico (método de equilibrio limite y tenso-defórmales) y métodos probabilísticos (Rodríguez & Sanhueza, 2013). 4.5.1. Método de equilibrio limite (MEL)
Se basa en las aplicaciones de las leyes estáticas, que permitan determinar el estado de equilibrio en que se encuentran una masa de tierra inestable. En este método no se toman en cuenta las deformaciones del terreno y asume que la resistencia la cortante se moviliza a lo largo de una curva de rotura (Castro & Gonzales ,2013). Este método tomando en cuenta ciertas hipótesis en relación al mecanismo de falla, condiciones de equilibrio, nivel freático, resistencia cortante, etc. Es uno de los más utilizados cuando se requiere realizar un análisis de ladera, debido a su sencillez y que los resultados que arrojados no dista de la realidad. 4.5.2. Factor de seguridad
Utilizado por los ingenieros para conocer cuál es el factor de amenaza por el cual el talud puede llegar fallar en las peores condiciones. (Fellenius en 1922); presento el factor de seguridad, como la relación que existe entre la resistencia al cortante real, cuyo valor es calculado del material que constituye el talud y los esfuerzos de corte critico que tratan de producir una falla a lo largo de una superficie (Suarez, 1998).
. =
Ec. 4.1
23
Factor de seguridad donde la superficie es circular y presenta un centro de giro, momento resistente y momento actuante.
. =
EC. 4.2
4.5.3 . Superficie de Falla
El término hace referencia a una superficie en la cual puede ocurrir un evento de deslizamiento o lo que se le llama rotura del talud, el material que se encuentra por debajo de dicha zona no presenta ningún movimiento. En el análisis de equilibrio limite el factor de seguridad se toma igual para todos los puntos que se ubican en la zona posible de falla; por lo cual se consideran sin número de superficies de falla que permita encontrar el factor de seguridad mínimo entre dichas superficies (Morales,2009). 4.5.4. Método de Bishop simplificado (1955)
El método de Bishop es uno de los más utilizados para el cálculo del factor de seguridad el cual considera un problema de deformación plana en donde la superficie de falla es circular, dividiendo la superficie de falla en una cantidad limitada de dovelas verticales en las que los valores de cohesión, fricción y presión de poros permanecen constantes (Morales, 2009). El método solamente puede ser aplicado a las siguientes condiciones: 1. Suponer una superficie de rotura circular. 2. La masa deslizante se divide en n cantidades de rebanadas o fajas verticales. 3. Se establece que el equilibrio de momentos de las fuerzas actuantes en cada rebanada con respecto al centro del círculo. 4. El equilibrio de fuerzas verticales de cada rebanada se obtienen las fuerzas normales a la superficie de rotura. 5. La solución es indeterminada; por lo cual se requiere un proceso iterativo. 4.5.5. Método de Morgenstern y Price (1965) 24
Puede ser aplicado tanto a superficies circulares como no circulares, permite las especificaciones de las fuerzas entre rebanadas. Considera que las tensiones y las fuerzas varían continuamente en la superficie, resuelve las componentes normales y paralelas a la base para cada elemento formulando ecuaciones de equilibrio de fuerzas generales (Ávila, 2008) 4.5.6 Método de Spencer.
Surgió en los años de 1967, cuando ya se tenía las facilidades de la aplicación de los ordenadores, este método asume que además de las fuerzas normales entre rebanadas hay que considerar las fuerzas de corte (Serrano & Escuder, 2008). Este método se aplica haciendo uso de la siguiente expresión: Ec.4.3 = . Donde hace referencia a la fuerza corte en el contacto , fuerza normal de contacto entre rebanadas y es la incognita del problema. 4.5.7. Método de elementos finitos
En este método la masa de suelo es dividida en unidades que se denominan elementos finitos; dichos elementos son conectados a través de nodos. El método es aplicado para formular deformaciones
de desplazamiento, cuyos resultados
son expresados en forma de esfuerzos hasta los puntos nodales (Suarez, 1998) . Según (Mendoza Gabino, 2005), el elemento finito se divide en dos métodos principales: 1. Método directo: Simulación de colapso: Se basa en encontrar la
superficie más potencial de falla para posteriormente determinar un factor se seguridad general; la falla simulada es determinada a través de la reducción de los parámetros resistentes y el aumento de carga en el suelo. Este método fue planteado por Zienkiewics & Taylor en 1975. 2. Método Indirecto: Equilibrio Limite Mejorado: En este método se utiliza
primeramente el análisis de elementos finitos a través del cual se obtiene la zona que se encuentra sometida a tensión, para posteriormente determinar 25
el factor de seguridad general por medio del equilibrio limite. Este método fue planteado Brown & King en 1966. El método de elementos finitos tiene un propósito general, es un método que posee características atractivas para la aplicación de análisis de esfuerzos y movimientos de masas de tierra (Duncan, 1996). Ventajas y desventajas del método de elementos finitos: Este método presenta las características más generales para la aplicación del análisis de las formas y movimientos en laderas. Se utiliza para calcular las tensiones y los movimientos por presión de poros en terraplenes. Se ha utilizado para el análisis de las condiciones durante y después de la construcción, como consolidación o hinchazón y la disipación de la presión de poro. Se utiliza para investigar la probabilidad de fracaso, fracturas hidráulicas, fallas locales y pendientes. 4.5.8. Método de Newark (análisis de deformaciones)
Newark en 1965, propuso un método para calcular el desplazamiento de taludes en el momento de un sismo. Este método se basa en el concepto de un bloque sobre una superficie inclinada, el cual está sujeto a una onda sinusoidal y se calcula la aceleración k, que se requiere para que exceda el equilibrio estático (Suarez, 1998).
Fi g .4.1. R epresentación es quemática del bloque des lizante, S uarez 1998. 26
Este método asume que existe una superficie de falla bien definida, un material rígido y perfectamente plástico, una pérdida de resistencia despreciable durante el sismo y la ocurrencia de las deformaciones permanentes, solamente el esfuerzo dinámico supera la resistencia al cortante. Para aplicar el método de Newmark, es preciso conocer la aceleración critica del deslizamiento, la cual puede ser determinada por un factor estático de seguridad al igual que por la geometría de deslizamiento, este método es aplicado solamente cuando el suelo es perfectamente rígido no en condiciones licuables o cuando ha perdido gran parte de su resistencia estática(Barragan,2008). 4.6. Aplicaciones informáticas para análisis de estabilidad de talud Son muchas las aplicaciones informáticas existentes en el mercado, las cuales son capaces de realizar análisis de estabilidad de taludes, así como también permiten simular cargas externas y existencia de agua, lo cual no era posible con sistemas manuales. La obtención de datos y la realización de cálculos para el desarrollo del presente trabajo se harán uso del software Geostudio 2007, es una aplicación que nos permite modelar problemas orientados a geotecnia e ingeniería civil. El programa (Geostudio), está compuesto de una gran variedad de herramientas con distintos usos y funcionalidades: Slope/W: para cálculo de estabilidad de taludes Seep/W: para cálculo de redes de flujo sigma/W: orientado al cálculo tensodeformacional Quake/W: para cálculo de efecto de sismo en suelos y estructuras de suelo (presas y terraplenes, etc.) Temp/W: aplicación de la ecuación de calor sobre las estructuras de suelo Ctran/W: aplicado a fenómenos de contaminación de suelos Vadose: usado en la modelización de acuíferos Un análisis dinámico de la estabilidad de un talud en Geostudio (análisis de elementos finitos), requieres de tres aspectos fundamentales: 27
Discretizacion de los elementos, hace referencia a la geometría, área y volúmenes, además de la construcción de malla de elementos finitos. Definición de las propiedades de los materiales, permitirá describir los diferentes tipos de suelos o rocas. Condiciones de frontera, se encargan de dar al problema un marco de referencia. De las aplicaciones que nos ofrece el programa de cómputo Geostudio se utilizaran las siguientes para el análisis dinámico de la estabilidad de taludes por elementos infinitos: 4.6.1. Programa de cómputo SLOPE/W Es un programa para el análisis de estabilidad de taludes, que utiliza el equilibrio límite, tiene la habilidad de modelar suelos heterogéneos, estratigrafías complejas y la geometría de la superficie de falla. El análisis se realiza mediante parámetros determinísticos y probabilístico. El programa SLOPE/W, permite realizar el análisis de estabilidad de taludes mediante la aplicación de algunos métodos como: método ordinario o Fellenius, método de Bishop simplificado, Método de Janbu, Método de Spencer, Método de Morgenstern Price, Método Generalizado de Equilibrio Limite y Método de elemento finito (Manual Geo-studio,2007). 4.6.2. Programa QUAKE/W: Es un programa de elementos finitos para el análisis dinámico de estructuras de suelo, sujetas a terremotos u otros impactos similares. En esta aplicación es posible calcular los esfuerzos actuantes en estructuras antes de que ocurra el sismo. Dicho programa define los parámetros de rigidez y presión de poros; cuando ya se ha construido el modelo numérico se tiene que aplicar registros de aceleraciones. Las acciones del sismo se analizan cada intervalo de tiempo ´´time step´´, donde se obtienen las afectaciones en las propiedades de los materiales. QUAKE, presenta la malla de elementos finitos, cuyo movimiento depende del registro sísmico utilizado en dicho análisis, la geometría del modelo, marco de 28
referencia que se le haya asignado, así como también de las propiedades de los materiales, que permita el cálculo de las distribuciones del esfuerzo y exceso en la presión de poros. Las características de los materiales que se utilizan en el análisis de este programa se encuentran relacionados con la rigidez (Modulo de corte, módulo de amortiguamiento, Modulo de poison). Las principales propiedades relacionada con la rigidez de un suelo es el módulo de corte G y la capacidad del material para la disipación de la energía relacionada con efectos sísmicos (Amortiguamiento). Función de reducción G (G/G max)
Es el efecto de ablandamiento que sufren los materiales como respuesta a deformaciones producida por esfuerzos de corte cíclico, esta función depende de los de las presiones efectivas de confinamiento y del índice de plasticidad del material (Urrutia, 2008). En el programa QUAKE, el cálculo de la función de reducción es mediante el procedimiento desarrollado por Ishibashi y Zhang en 1993, el cual es expresado como (G/G max):
′,− = ,
Ec.4.4
Dónde:
′ = Promedio de esfuerzos efectivos = Deformaciones por esfuerzos cortantes cíclico =Indice de plasticidad del material .9 , = 0.5{1 ℎ[.+ ]}
Ec.4.5
. , = 0.272{1 ℎ[. ]}0.0145.
Ec.4.6
29
Fi g .4.2. repres entación de función de reducción V s deformación (QUA K E ,2007).
Función de amortiguamiento
El suelo aumenta su capacidad de disipar la energía del sismo a medida que está siendo deformado cíclicamente por lo que es necesario una función que permita reflejar dichos efectos (Urrutia, 2008). QUAKE, estima la función de reducción de amortiguamiento por medio del método derivado o desarrollado por Ishibashi y Zhang en el año de 1993 para el cálculo de G/Gmax
y
se
calculó
con
la
siguiente
1.547 1] 0.333 +(−. .) [0..586
expresión:
=
Ec.4.7
Fig .4.3. R epresentación de A mortig uamiento Vs deformación (QUA K E , 2007). 30
Modelos constitutivos de QUAKE
El programa reconoce dos tipos principales de modelos, que tienen relación con el esfuerzo y deformación: modelo lineal-elástico y modelo lineal -equivalente. a) Método lineal-elástico: Este modelo, asume un comportamiento lineal del
esfuerzo con respecto a las deformaciones, lo que no resulta muy útil para representar las distintas condiciones de campo, ya que en realidad la relación lineal no existe; pero es una herramienta bastante práctica.
=
Ec.4.8
b) Método lineal-equivalente: La rigidez del suelo se modifica en respuestas
a las deformaciones computarizadas, por lo cual el programa realiza un análisis con un valor de E o G. Las principales propiedades que se ven afectadas por acciones sísmicas son la relación esfuerzo-deformación y el exceso de presión en los poros, dicho cambio permite conocer el verdadero comportamiento no lineal del suelo (Urrutia, 2008). El análisis lineal considera ambos cambios a diferencia que el análisis linealequivalente (utiliza QUAKE), solamente toma en consideración la variación relacionada con esfuerzos-deformación entre los time steps y calcula la variación en el exceso de presión de poros cuando ya ha finalizado el análisis dinámico. 4.7. Alternativas de solución estructural para estabilización de un talud Con el fin de brindar solución al problema de estabilidad de talud en el área de estudio y de esta manera reducir al mínimo el riesgo de un movimiento de masa, se considera analizar de manera detallada las siguientes soluciones estructurales como es los muros de retención. Los muros de retención son construidos con el objetivo de contener o mantener aislado el suelo u otro material suelto. Estos son utilizados principalmente en aquellas zonas donde se presentan cambios abruptos de la pendiente. Existe varios tipos de muros, y en ellos actúan tres tipos de fuerzas necesarias para
31
garantizar el equilibrio del mismo como son: carga de gravedad, presión lateral, capacidad de soporte del suelo (Mc Cormak & Brown, 2011). 4.7.1. Tipos de muros de retención Los muros de retención generalmente se clasifican por su perfil y por su uso: Muros de retención tipo gravedad: son muros cuya altura vas desde 10 a
12 pie, dependen completamente de su peso propio para lograr la estabilidad contra deslizamiento y volteo. Muros retención tipo semi-gravedad: estos muros dependen de su propio peso y más de una pequeña parte del suelo detrás de la pared para proporcionar la estabilidad requerida. Muros de retención tipo voladizos o en ménsula : es el tipo más común
de muros de retención, la altura en este tipo de muros puede variar desde 10 a 25 pies. presentan pequeñas losas verticales delgadas conocidas como contrafuertes, que anclan entre el muro y la base. El principal propósito del contrafuerte es reducir los momentos cortantes y flexionante. Muros con contrafuerte:
Muros de bandeja: su función principal es contrarrestar el momento flector
que ha de resistir mediante la colocación de bandejas a distintas alturas en las que se producen unos momentos en sentidos contrarios. Muros de gaviones: son elementos estructurales en forma de prisma
rectangular, fabricados con mallas hexagonales a doble torsión; divididos en celdas por diafragmas ubicados a cada metro al momento de ser construido (Pacheco, 2006). 4.7.2. Estabilidad en muros El análisis de la estructura de retención permite considerar
las fuerzas que
actúan por encima de la base de fundación, para proporcionar seguridad al volcamiento y deslizamiento (Belandria, 2008). Principales métodos de análisis
32
a) Método de los esfuerzos admisibles o estado límite de servicio : las
estructuras de diseñan para tener una resistencia mayor a la resistencia requerida, la cual se calcula para cargas y fuerzas de servicio. b) Método del estado límite de agotamiento de servicio: las estructuras
se diseñan para tener una resistencia de diseño mayor o igual a la resistencia requerida. 4.7.3. Tipos de empujes Las presiones del terreno se encuentra ligadas a las deformaciones que presenta el muro, dichas deformaciones pueden ser desde nulas hasta desplazamientos que pueden ocasionar que el suelo llague a fallar (Belandria, 2008). Se distinguen tres tipos de empujes a) Empuje activo de tierra b) Empuje pasivo de tierra c) Empuje de reposo de tierra Para realizar apropiadamente el diseño de un muro de retención, se debe conocer parámetros básicos del suelo, es decir peso específico o volumétrico, Angulo de fricción y cohesión del suelo. Existen dos fases en el diseño de muros de contención, en la primera fase es necesario conocer la presión lateral de tierra, revisión de la estabilidad que permita conocer las posibles fallas por vuelco, deslizamiento y capacidad de carga. En una segunda fase, la revisión de cada componente de la estructura como es resistencia y es fuerzo (Das, 2012).
33
CAPITULO V. DISEÑO METODOLÓGICO Adecuar más a la problemática y sacar bibliografías Para realizar el presente estudio se tomaran en cuenta muchas teorías acerca de la metodología que se debe emplear en una investigación cuantitativa, debido a esto, se planteara a continuación. 5.1. Paradigma Según Thomas Kuhn, quien fue el que le dio carta de presentación en el contexto de la investigación científica, definiendo así que un paradigma es un esquema normal admitido y consensuado por una comunidad para enmarcar, encarar, leer, explicar o ver un fenómeno. Es de relevancia mencionar que toda investigación está regida por una estructuración y un sin número de procedimientos científicos, que deben ser cumplidos con el objetivo de fundamentar cada cosa que sea plasmada en dicho documento para que esta tenga una entera valides. De acuerdo con Dobles, Zúñiga y García (1998) la teoría de la ciencia que sostiene el positivismo se caracteriza por afirmar que el único conocimiento verdadero es aquel que es producido por la ciencia, particularmente con el empleo de su método. En consecuencia, el positivismo asume que sólo las ciencias empíricas son fuente aceptable de conocimiento. A partir de lo anterior se establece que la investigación será realizada bajo el paradigma de investigación experimental, puesto que consiste en realizar experimentos ya que se realizan pruebas controladas y una manipulación rigurosa de las variables y del control directo o ya sea por procedimientos estadísticos, es necesario recalcar que este tipo de investigación emplea un control para comparar los resultados obtenidos de manera científica. Es por ello que se indagara en las condiciones de la estabilidad de talud en cada uno de los puntos críticos de la comarca Jocote Dulce y a partir de los resultados, se realizara un análisis de las situaciones estructurales que estos presenten; es decir que se sustentara en este paradigma porque este establece que lo que no es 34
probado no puede ser válido. Siendo así se estudiaran las condiciones de suelo para cada talud considerando las cargas de los mismos, con el fin de elegir el método de diseño de muro de contención más apropiado de acuerdo a las propiedades y factores que estos taludes presenten tomando en cuenta las normativas establecidas. 5.2. Enfoque de la Investigación El enfoque cuantitativo según Gómez (2006) señala que bajo la perspectiva cuantitativa, la recolección de datos es equivalente a medir, de acuerdo con la definición anterior se puede agregar que este enfoque va directamente a asignar números a objetos y eventos de acuerdo a ciertos reglamentos. En este enfoque se utiliza la recolección de datos para probar hipótesis, con base en la medición numérica y el análisis estadístico. En este tipo de investigación la recolección de datos juega un papel importante porque de ellos dependen los resultados; resultados que necesitan ser exactos. Es por esto, que el enfoque que se utilizara es investigación cuantitativo ya que posee un fundamento decididamente numérico de lo cual depende de las ciencias exactas y naturales; a nivel ingenieril la cuantificación es la base de dicha ciencia porque está compuesta por diversas áreas de diseño donde un mínimo error implicaría en la pérdida de tiempo, dinero y esencialmente pérdida de vidas humanas. 5.3. Tipo de estudio La Dra. Díaz plantea que el tipo de estudio de una investigación es el esquema general o marco estratégico que le da unidad, coherencia, secuencia y sentido práctico a todas las actividades que se emprenden para buscar respuestas al problema y objetivos planteados. 5.3.1. Estudio Experimental
Este se da cuando los datos son obtenidos por observación de fenómenos condicionados por el investigador en donde se manipula una sola variable y se espera una repuesta de otra variable. 35
Se realizara un análisis experimental puesto que se aplicaran diversos estudios en laboratorios, reconocimiento en sitio, y estudios a través de un software llamado Geo-studio, para poder entender los fenómenos de deslizamientos con el objetivo de encontrar el diseño apropiado y así brindar soluciones a las problemática y de esta manera generar cambios en las condiciones de vida de la población que se encuentra en riesgo. 5.4. Método de Investigación Cuantitativa Fernández & Díaz. (2002). Es un método de investigación que se encarga de examinar datos de forma numérica realizado gracia a resultados estadísticos, al ser un método deductivo necesita apoyarse en experimentos para así lograr la recolección de datos. Características del método cuantitativo: Se trabaja bajo una realidad observable, medible y que pueda ser percibida de una manera precisa Lo que busca esta investigación es demostrar las hipótesis planteadas Trata de encontrar una causa-efecto en el problema que se presenta Se encarga de analizar variables Se obtienen los resultados a partir de procesos experimentales que permiten una recolección de datos 5.5. Técnicas En opinión de Rodríguez Peñuelas, las técnicas, son los medios empleados para recolectar información, entre las que destacan experimentos, levantamientos y Software. Efectuar una investigación requiere de una selección adecuada del tema objeto del estudio, de un buen planteamiento de la problemática a solucionar y de la definición del método científico que se utilizará para llevar a cabo dicha
36
investigación. Ahondando a esto se requiere de técnicas y herramientas que auxilien al investigador a la realización de su estudio. Las técnicas son de hecho, recursos o procedimientos de los que se vale el investigador para acercarse a los hechos y acceder a su conocimiento y se apoyan en instrumentos para guardar la información tales como: el cuaderno de notas, Calculadora, los mapas, la cámara fotográfica, el software de apoyo; elementos estrictamente indispensables durante el proceso de investigación. Esta es un área de la investigación más importante ya que, se detalla el desarrollo con el cual avanzara dicha investigación y las herramientas que serán utilizadas con el fin de recolectar información para analizar lo ocurrido en cada levantamiento y en el proceso de dicho diseño. 5.6. Instrumentos El éxito de una investigación, además de la plena identificación de las variables, la correcta formulación de la hipótesis, la estrategia adecuada para probar dichas hipótesis, etc., depende de la calidad de los instrumentos de investigación de datos, de ahí resulta muy importante que el investigador asuma esta tarea con la mayor responsabilidad posible. Esto quiere decir que el investigador debe preocuparse en cuidar que los instrumentos que elabora para acopiar los datos, posean cualidades básicas y necesarias. Si un instrumento no posee las cualidades necesarias, la investigación puede adoptar un sesgo peligroso y se puede llegar a lo que los expertos denominan, resultados espurios o incorrectos en una investigación. 5.7. Herramientas Físicas En toda investigación son necesarias las herramientas físicas ya que son indispensable para la realización de un buen trabajo, en este caso se recurrirá a el uso de materiales básicos para la recopilación de información como lo son; lápiz, borrador, libreta de campo, calculadora y los equipos que sean de vital importancia en el desarrollo de la presente investigación: no obviando que también inevitable el uso de una computadora, internet y el uso de programas que facilitan el desarrollo y efectividad de nuestra indagación. 37
5.8. Universo
Galindo afirma que, Universo es el conjunto de elementos, personas, objetos, sistemas, sucesos, entre otras; finitos e infinitos, a los que pertenece la población y la muestra de estudio en estrecha relación con las variables y el fragmento problemático de la realidad, que es materia de investigación En tal sentido definimos al universo como un conjunto de personas, cosas o fenómenos sujetos a investigación, que tienen algunas características definitivas. Teniendo como base lo que Galindo afirma; consideramos que nuestro universo es la estabilidad de talud en tres puntos de interés en la comarca Jocote Dulce, es decir que lo que nosotros seguimos es conocer qué tipo de suelo existe en cada uno de los talud y las cargas que estos presentan así como el factor de deslizamiento que existe. 5.9. Población Wigodski plasma que, población refiere al conjunto total de individuos, objetos o medidas que poseen algunas características comunes observables en un lugar y en un momento determinado. La población beneficiada será la que corre riesgo en los tres puntos críticos, siendo la escuela un total de 500 estudiantes de primaria, y en el centro de rehabilitación CARA hay un total de 120 personas y el tercer y último punto es el Cementerio general de Jocote Dulce que de cierto modo indirectamente los beneficiarios serán los familiares de los fallecidos, nuestro principal objeto de estudios son los tres talud inestables que se presentan en estas instituciones. En los cuales se enfocó esta investigación con el objetivo de mejorar sus condiciones de vida.
5.10. El muestreo Cuantitativo El muestreo es una parte fundamental para realizar un estudio estadístico de cualquier tipo es obtener unos resultados confiables para lo cual se necesita generalmente la mayor cantidad de datos posibles.
38
En la comarca Jocote Dulce existen diversos taludes que presentan características de riesgo pero hay tres puntos críticos que ameritan el estudio debido a la localización y a la importancia que estas instituciones tienen para la población. El tipo de muestreo que se realizara es probabilístico ya que los elementos del sitio de estudio tienen la misma posibilidad de ser escogidos, ya que se usaran métodos matemáticos para hacer la elección de talud más apropiado o ya sea el talud que represente mayor riesgo y falla de derrumbe o deslizamiento. 5.10.1. Selección de la muestra
Para efectos positivos la selección de la muestra está estrechamente ligada a los criterios de inclusión y exclusión, es decir que se debe tomar en cuenta ciertas características con las que deben cumplir los para ser parte del estudio. Entre los criterios de inclusión tenemos que los talud a estudiar son estrictamente ubicados en la comarca Jocote Dulce; ya que ellos son la fuente principal para el desarrollo de la investigación y a través de estos conocer el comportamiento de los mismos a través de la recopilación de datos. La exclusión como su palabra lo indica es que no se pueden incluir otros sitios que no estén relacionados con la Comarca Jocote Dulce, en este caso se excluyen laderas ubicadas en las Vuidas o zonas aledañas. La muestra planteada inicialmente será de tres talud señalando que nuestro Talud clave será el de mayor altura en este caso es el que se encuentra ubicado en la institución CARA; cuya recopilación de datos consolidaran la base del análisis de resultados de la presente investigación, haciendo énfasis que se realizara un sondeo SPT para mayor veracidad. 5.11. Tipos de Fuentes Fuentes primarias: información obtenida por nuestros propios recursos a través de levantamientos de campo, laboratorios y software. Fuentes
secundarias:
Información
obtenida
por
conocimiento
elaborado
previamente: libros, revistas, internet, entre otros. 39
Tanto las fuentes primarias como las secundarias son de relevancias y de utilidad, es por ello que nuestras fuentes primarias son los datos que serán recogidos en campo en el sitio de estudio. Y nuestras fuentes secundarias estarán fundamentadas teóricamente a través de link por medio del internet; apoyándose también en libros donde se hayan realizado estudios en la misma comarca. 5.12. Contexto de la Investigación El contexto de esta investigación hace referencia a una descripción o ya sea una caracterización donde se desarrollará la investigación; señalando que la investigación está orientada a los tres puntos críticos de la Comarca Jocote Dulce. 1. Punto crítico uno: Centro de rehabilitación CARA
Fundado el 25 de mayo de 1977, se encuentra ubicado en la entrada principal de la comunidad J ocote Dulce, y a su vez en la terminal de las rutas urbanas 111 y 168, cuentas con un área aproximada de 5.5 manzanas en toda su extensión. Es una organización sin fines de lucros, cuyo principal objetivo es brindar bienestar social a través de la recuperación y rehabilitación a personas adictas al alcohol y todo tipo de drogas. Los pacientes que atiende el centro, son personas mayores de 15 años, los cuales reciben como parte de su tratamiento terapias psicológica, rehabilitación a tres niveles (individual, grupal y familiar), así como también terapias deportivas, yoga y sesiones de recuperación en un periodo de aproximadamente de 3 meses. El talud que presenta tiene una altura aproximada de 6m siendo este el de mayor altura; cabe señalar que este es uno de los taludes de mayor riesgo ya que la socavación es bastante grave. Teniendo un ancho de aproximado de 10 m lineales.
40
Fi g .5.1. Condic iones de talud del centro de rehabilitación CA R A . Fuente: E laboración propia. 2. Punto crítico dos: Cementerio General de Jocote Dulce
Fue fundado en 1938, se encuentra ubicado en la entrada principal de la comarca jocote dulce en dirección Sureste, contigua a la terminal de las rutas urbanas (111 y 168) y a su vez frente al centro de rehabilitación CARA, cuenta con un área aproximada de 1.5 manzanas. Dichos predios fueron donados por la Sra. Leonarda Navarrete. El terreno presenta un desnivel considerable, con un talud de aproximadamente 5m en su parte más alta con respeto a la vía principal, teniendo en cuenta que tiene una longitud de 6 metros.
41
Fi g .5.2. Condiciones de talud del C ementerio G eneral de J ocote Dulce. Fuente: E laboración propia. 3. Punto Crítico tres: Colegio 12 de septiembre
Fundado en el año de 1957, cuenta con un área de aproximadamente de 1 manzana, se encuentra ubicado a 3 km de la entrada de la comunidad sobre la vía principal. El centro estudiantil cuenta con una población de 500 estudiantes en las modalidades de educación inicial, primaria y secundaria, en este laboran 14 docentes. La infraestructura que presenta es típica de los centros de educación del país, con 5 pabellones seccionados acorde al número de estudiantes, 1 sala de informática, dirección y comedor infantil. El talud que presenta es de aproximadamente 3m con una longitud de 3 metros, aunque este no es muy alto se toma en consideración debido a la importancia de la estructura adyacente a este. El principal objetivo es la determinación del grado de riesgo al que se encuentra sometida.
42
Fi g .5.3. Condiciones de talud del C oleg io 12 de S eptiembre. Fuente: E laboración propia.
5.13. Etapas de la Investigación 5.13.1. Cronograma de Actividades
El fin de elaborar este cronograma de actividades es organizar, monitorear y sobre todo ejecutar las estrategias en orden y de manera eficiente y de acuerdo a esto, planificar de acuerdo a los recursos existentes y disponibles. El cronograma está alineado, como toda la dirección del proyecto, a los objetivos de la investigación, por lo que los debe contemplar en su estructura. Se detallarán las etapas de las actividades plasmadas en anexos, con el fin de obtener una mejor comprensión de lo que será nuestra investigación. Fase Conceptual
Esta es la primera fase en toda investigación, cuyo inicio es la delimitación del tema puesto que es lo primero que se realizó en esta investigación, una vez delimitado el tema se prosiguió a recopilar información acerca del tema apoyándonos en libros, revistas, internet, entre otros: con el propósito de crear el marco teórico y a su vez se realizaron las hipótesis cuyas dan sentido a la investigación considerando lo relevante de la teoría que requiere el tema. De planeación y diseño
43
En esta etapa se detalló la planeación de las actividades que se llevarán a cabo durante un periodo de tiempo, donde el elemento principal que se elaboro es el diseño metodológico donde se plantea el proceso de la investigación, determinando así que tipo de muestra, instrumentos y herramientas de utilidad se utilizarán en la investigación. Trabajo de Campo
El trabajo de campo consistirá en la recopilación de datos a través de los estudios necesarios de campo y laboratorio; con la intención de preparar los datos obtenidos en campo. Analítica
En esta etapa a través de los datos que sean recopilados en campo se procederá a realizar un análisis e interpretación de resultados y esencialmente el diseño de un muro de contención que se empleara; puesto que esto depende de lo anterior. De difusión
Es decir que se realizará un resumen de los análisis realizados en la investigación de manera congruente y veraz, también se concluirá con la presentación y entrega del informe final de investigación. 5.14. Presupuesto de la Investigación Con la idea de presupuesto justamente se pre-supone en materia de finanzas y economía cuáles serán las actividades o movimientos a realizar en el transcurso del desarrollo de la presente investigación. Las etapas del presupuesto requeridos para esta investigación se muestran en anexos. 5.15. Formulación de la investigación Según Tamayo La formulación de un problema consiste en la presentación oracional del mismo, es decir reducción del problema a términos concretos, explícitos, claros y precisos. 44
Nuestra problemática se sintetizará en la inestabilidad de talud en tres puntos críticos de la comarca de Jocote Dulce ubicada en el distrito ll del municipio de Managua, haciendo ver las condiciones y fallas que estos presentan con la finalidad de mejorar su situación estructural a través de la propuesta de un diseño. 5.16. Entrada al escenario de investigación La entrada al escenario se realizará a través de un permiso solicitado en la Alcaldía de Managua, ya que los directores de cada uno de los puntos críticos no estuvieron de acuerdo con dicho estudio y no brindaron información. 5.17. Aplicación de instrumentos El sondeo a través del SPT se realizará en cada uno de los puntos en un horario de las ocho de la mañana a doce del mediodía con el apoyo de los técnicos de Topografía de la facultad de Ciencias e Ingenierías. 5.18. Salida del escenario Se pretende cumplir con los objetivos plasmados, se espera tener la información con las expectativas a través de los datos obtenidos en campo. Y así ejecutar de manera exitosa el análisis de resultados y el diseño establecido. 5.19. Análisis de datos El análisis de resultados se llevara a cabo a través de los datos obtenidos a partir de los datos obtenidos en campo y los arrojados matemáticamente en el software que sean necesarios.
45
CAPÍTULO VI. ANEXOS 6.1. Bibliografías Abramson, L. (1996). Slope Stability and Stabilization Methods. Estados Unidos. Agurcia,V. (2016). Trece puntos en riesgo en la cuenca sur de la capital.Segun un estudio del IGGCIGEO, la inestabilidad de los terrenos han provocado rerrumbes. Managua: El Nuevo Diario. Alcadia de Managua. (2004). plan de manejo de area protegida, paisaje terrestre laguna de tiscapa. informativo, Managua. Alcaldia Municipal . (2011). Ficha municipal - Managua. informativo, Managua. ASTM Internacional. (2007). ASTM standard D24. Standard Practice for Classification of Soils of Engineering Purpuse ( Unified Soil Classification System). pensilvania, Estados Unidos. ASTM Internacional. (s.f.). ASTM Standard D43. Standard Test Method for Liquid Limit Plastic Limit and Plasticity index of soils. pensilvania, Estados Unidos. ASTM International. (2007). ASTM Standar D 2216. ´´Standard Test Method for Laboratoy Determination of Water (Moisture) Content of soil and Rock by Mass´´ . Pensilvania : Estados Unidos. ASTM International. (2007). ASTM standard D 422. ´´standard Test Method for particle-size Analysis of soils´´ . pensilvania, Estados Unidos. ASTM,Internacional. (s.f.). ASTM Standar D698, Standard tets methods for laboratory compaction characteristics of soil using standard effort. Pensilvania, Estados Unidos. Avila Ros,J. (2008). Analisis comparativo de los criterios de rotura Análisis comparativo de los criterios de rotura de Hoek&Brown y Mohr-Coulomb en el estudio de estabilidad en macizos rocosos. Universidad Politecnica de Catalunya. Barragan Rpdriguez,L. (2008). Manual para analisis dinamico de estabilidad de taludes , utilizando metodos seudoestaticos y metodos de desplazamientos. Bucaramanga: Universidad industrial de Santander. Berkeley & Duncan, J. (1977). Slope Stability Analysis. Estados Unidos. 46
Blanco,B. (2014). Veinte puntos vilnerables a deslizamiento,Amenaza.Segun un estudio de IGGCIGEO, aguaceros de mas de 12 horas podrian aflojar el suelo y causar daño. Managua: El Nuevo Diario. Brown, B., & King, P. (1966). Automatic Embankment Analysis Equilibrium and Instability Conditions”, Journal of Soil Mechanics and Foundation division, ASCE.93 (SM4). Cañizal, J. (2012). Obras Geotécnicas. Cantabria, España. Castillo, R. &. (2008). Estabilizacion de laderas y mejoramiento de caminos en las comarcas San Isidrode la Cruz Verde y Las Viudas. Nicaragua. Castro Leon, A. &. (2013). Analisis cuantitativo de la estabiliad en taludes y laderas. Tijuana,Baja California: Universidad de la Californias Internacionales. CEPAL. (2007). Informacion parala Gestion de riesgo de desastre;Estudio de caso de cinco paises,Nicaragua.Managua,Nicaragua. Corominas, J & Garcia Yague, A. (1997). ´ terminologia de los movimientos de laderas ¨. IV simposio Nacional de Taludes y Laderas Inestables . Granada. Crespo Villalaz, C. (2004). Mecanica de suelos y cimentaciones ( 4ta ed.). Mexico: Limusa, S.A de C.V. Das, B. (1985). Fundamentos de Ingenieria Geotecnica. D.F: Thomson Learning. Das, B. (2012). Fundamentos de Ingenieria de Cimentaciones . Cengage Learning editores, S.A de C.V. Díaz, E. (2011). Definición del tipo de estudio. Madrid, España. Díaz., F. &. (2002). Investigación cuantitativa y cualitativa. Coruña,, España. Dobles, Z. &. (1998). El paradigma positivista y la concepción dialéctica del conocimiento. San Jose, Costa Rica. Duncan, J. &. (1975). An Engineering Manual for Slope stabillity studies. Duncan,J,M. (1996). Limit equilibrium and finit-element analysis of slope. Journal of Geotechnical Engineering.
47
Galindo, E. (2013). Metodología de la investigación, pautas para hacer tesis. Caracas,, Venezuela. Gomez. (2006). Técnicas e instrumentos de investigación. Malaga, España. INETER . (2013). Evaluación de desastre y los peligros residuales en el vo lcán Casitas. INETER. (2002). ´´Actualizacion del mapa de fallas geologicas de Managua. Informe Tecnico, Managua. INETER. (2003). Boletin Mensual´´Sismos y Volcanes de Nicaragua´´. Managua. INETER. (2008). ´´Caracterizacion climatica del departamento de Managua´´. Informe Tecnico, Managua. J, C. R. (2008). Estabilizacion de laderas y mejoramiento de caminos en las comarcas de San Isidro de la c¿Cruz Verde y Las Viudas. Managua, Nicaragua. Kuhn, T. (1962). Las estructuras de las revoluciones cientificas. Mexico. M Das, B. (1985). Advanced Soil Mechanics. USA: Mc Graw Hill. Matteis, A. (2003). Geologia y Geotecnia. Curso de estabilidad de taludes. Universidad Nacional del Rosario.Facultad de ciencias exactas, Ingenieria y Agrimensura. McCormack C, J. &. (2011). ´´Diseño de Concreto Reforzado. 8 va. Mexico: AlfaOmega Grupo Editor, S.A de C.V. Mendoza L,M.,& Dominguez M, L. (2003). V. Estimacion de la Amenza y el Riesgo de delizamiento en Laderas. Mendoza, P., & Gabino, P. (2005). Análisis numérico de flujo y la estabilidad de un talud de mineral de cobre, Universidad Católica de Río de Janeiro. Morales Alvarado,D,B. (2009). Procedimiento de Investigacion y Comparacion de los Metodos de Bisho Modificado,Janbu y Fellenius para el calculo de la Estabilidad de Taludes. Universidad de San Carlos de Guatemala. Morales Alvarado,D. (2009). Comparacion de los metodos de Bishop,Janbu y Fellenius para el calculo de estabilidad de talud. Guatemala. Morales, D. (2000). Análisis y diseño de taludes mediante métodos computacionales. Lima, Peru.
48
MTI. (2008). Manual para la revision de Estudios Geotecnicos. Managua. Muela Rodriguez, Angel. (s.f.). Manuel de mecanica de suelos y cimentaciones , estabilidad de taludes. municipal, a. (s.f.). Obando Rivera, Ernesto. (2009). Contexto geologico y particularidades geotecnicas de la ciudad capital de Managua,Nicaragua. Universidad Nacional de Andalucian UNIA, (Huelva, España). Osorio, S. (2012). Historia de la Geotecnia-Precursores de la ingenieria Geotecnica.Apuntes de Geotecnia con enfasis en ladera.Blog Geotecnico. Osorio, S. (2013). Estabilidad de Taludes :Algunos casos de estudio en la ciudad de manizales y sus alrededores.Apuntes de Geotecnia con enfasis en laderas .Blog Geotecnico. Pacheco Zapata,A,A. (2006). Estabilizacion de Taludes en la Costa Verde en la zona del Distrito de San Isidro. Lima: Pontificia Universidad Catolica del Peru. Pérez, R. &. (2005). Estudio de vulnerabilidad ante deslizamientos de tierra en la Microcuenca Las Marías. Telica, Leon. Rodriguez C,L. (2013). Analisis compartivo de Metodos de calculo de estabilidad de taludes finitos aplicados a laderas naturales. Pontifica Universidad Catolica de Chiles, Santiago. Rodriguez Cifuentes,L. & Sanhueza Plaza,C. (01 de enero de 2013). Analisis comparativo de metodos de calculo de estabilidad de taludes finitos aplicado a laderas naturales. Santiago, Chile: Pontificia Universidad Catolica de Chile. Selltiz, C. (1974). Metodología didáctica + Métodos de investigación en las relaciones sociales. Rialp,Madrid. Serrano L,A. & Escuder,B. (2008). Aplicacion de metodos de equilibrio limite y de degradacion de parametros a la estimacion de la seguridad de presas de materiales sueltos. Valencia: Universidad Politecnica de Valencia. SIAPA. (2014). Lineamientos Tecnico para Factibilidad,Geotecnia.
49
SIG-Georriesgo. (2011). .Amenaza por inestabilidad de ladera del area de Managua y sus alrededores. Suares Diaz, J. (1998). Deslizamientos y Estabilidad de taludes en Zonas Tropicales.Instituto de Investigacion sobre Erosio y Deslizamiento. Colombia: Ingenieria de Suelos Ltda. Torres Belandria, R. (2008). Analisis y Diseño de Muros de Concreto Armado. Merida, Venezuela: Universidad de los andes. UNAN-Managua. (2011). Guias de laboratorio de Suelos. Informativo, Managua. Urrutia Varese,P. (2008). Analisis de Estabilidad de Talud por Elementos Finitos de los Taludes de la Costa Verde en el Distrito de Miraflores. Pontificia Universidad Catolica del Peru. Varnes, D. (1978). Slope movement types and processes. Washington D.C. Varnes,D. (1978). Slope movement types and processes. washington D.C. Wigodski, J. (2010). Metodologia de la investigacion. Zienkiewics, O., & Taylor, R. (1975). The Finite Element Method in Structural and Continuum Mechanics.
50
6.2. Cronograma de Actividades Tabla.6.1. Cronograma de actividades. Fase
Actividades
Duración (Meses) Ene
Conceptual
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Formulación y Delimitación del tema Recopilación de Información Construcción del marco teórico Formulación de hipótesis Diseño Metodológico
De Planeación y Diseño
Identificación de puntos Susceptibles Métodos e instrumentos Entrega de protocolo
Trabajo de Campo
Reconocimiento de puntos de estudios, mapas de macro y micro localización. Realizar el muestreo de suelo por método exploratorio Spt. Pruebas de laboratorio para determinación de propiedades físico mecánicas
Analítica
Evaluación y selección del método a aplicar Determinación de sobre carga y factor de seguridad en las distintas condiciones. Análisis e interpretación de
51
resultado . Análisis y selección de alternativas para proporcionar seguridad al talud en estudio. Desarrollo de informe final De Difusión
Entrega de borradores Correcciones Entrega y presentación del Informe final
6.1. Cronog rama de A ctividades .
52
6.3. Matriz de Marco Lógico Objetivo General
Evaluación
Objetivos Especifico Realizar un reconocimiento de talud en los tres puntos críticos de la comarca Jocote Dulce
Fuentes de información
Comunidad Jocote Dulce. Mapas de ubicación Documentación existente.
Efectuar un estudio de suelo para determinar las propiedades físicoMecánicas del sitio
Comarca jocote dulce Laboratorio de suelos y materiales RURMA, UNAN-Managua. Bibliografías de suelo y de ingeniería geotecnia. Guías de laboratorio de mecánica de suelos. Expertos en la materia.
Analizar la estabilidad del bajo la comarca talud influencia de Jocote cargas Dulce, estáticas y Managua dinámicas en el año apoyándonos en el software 2017. Geo-studio
Manual del programa Estudios previos Tutoriales Libros Documentos de internet Revistas Características del suelo
de estabilidad de
talud
bajo influencia de cargas estática y
Tipos de información
Primaria
Primaria y secundaria
dinámicas en
tres
puntos de
Primaria y secundaria
Instrumento Para recopilación Cámara digital. Libretas GPS manual Cinta Mochila Transporte
Recopilación de información Realizar un recorrido en la comunidad.
Motocicleta Cámara digital Libreta Muestreo con SPT: Trípode, motor, varilla de muestreo, cuerda, cucharas bolsas Hornos tamices balanzas taras. Computadora Libreta de anotaciones Mouse y memorias USB Programa geostudio
punto crítico.
Obtención de muestras del talud. Anotaciones obtenidas en laboratorio
Formas de procesamientos La información será recopilada de forma visual y presentada de forma visual mediante fotografías. Los sondeos SPT serán analizados según normas ASTM y AASHTO La caracterizació n del suelo se realizara según las normativas ASTM
funcionamiento del software
El procesamient o de la información se realizara mediante la aplicación del software Geostudio (SLOPE/W y QUAKE/W), para las distintas condiciones estáticas y dinámicas
Análisis de la información Se analizará la informació n por medio del software Google Earth y AutoCAD La informació n obtenida se procesará de forma tabular, mediante la aplicación del programa Excel.
La informació n se analizará de manera tabular para obtener resultados para las distintas condicione s.
53
6.4. Costo y presupuesto 6.4.1. Costos Directos Personal
Categoría
Ingresos C$
Total
Aura Dinarte
Estudiante
8,400
14,000
Fátima Vásquez
Estudiante
5,600
6.1. Cos tos directos . F uente: E laboración propia. 6.4.2. Inversiones Accesorios
Cantidad
Precio C$
Total C$
Computadora
2
17,000
34,000
Internet
8 meses
530
4,240