Trabajo Final – Ingeniería Geotécnica
Tema
:
Trabajo escalonado
Profesor
:
Ing. Miguel Ángel Maturano Rafael
Integrantes
:
Diaz Barrantes, Fran Diego !uill"n #ernandez, $l%aro Ricardo &arro 'as(uez, Piero Ricardo )alda*a &u*ez, $ntuanet +aaira )ard-n Tua/aci, Tal0a Tal0a del 1armen
)ecci-n
:
1I 23
3456
Índice 5. Intr Introd oduuccicci-nn 3. Descr Descri ici ci-n -n del del Pro Pro/e /ecto cto 7. Desa Desarr rrol ollo lo de de la )ecc )eccii-nn $ 7.5. 7.5. 8ona 8ona 5 7.3. 7.3. 8ona 8ona 3 / 7 7.7. 7.7. $n9lis $n9lisis is de la 8ona 8ona 3 7.. 7.. $n9lis $n9lisis is de la 8ona 8ona 7 . Desa Desarr rrol ollo lo de de la )ecc )eccii-nn B .5. Terreno erreno &atural &atural .3. Terreno erreno con 1ortes 1ortes 6. 1onclus 1onclusion iones es / recome recomenda ndacio ciones nes
1. Intr Introodu ducc cciión
Índice 5. Intr Introd oduuccicci-nn 3. Descr Descri ici ci-n -n del del Pro Pro/e /ecto cto 7. Desa Desarr rrol ollo lo de de la )ecc )eccii-nn $ 7.5. 7.5. 8ona 8ona 5 7.3. 7.3. 8ona 8ona 3 / 7 7.7. 7.7. $n9lis $n9lisis is de la 8ona 8ona 3 7.. 7.. $n9lis $n9lisis is de la 8ona 8ona 7 . Desa Desarr rrol ollo lo de de la )ecc )eccii-nn B .5. Terreno erreno &atural &atural .3. Terreno erreno con 1ortes 1ortes 6. 1onclus 1onclusion iones es / recome recomenda ndacio ciones nes
1. Intr Introodu ducc cciión
;n los os rinciios de mec9nica de suelos, alicados or la geotecnia en el dise*o de cimentaciones taludes / muros de contenci-n ermiten lle%ar a cabo una gesti-n en lo (ue resecta a los di%ersos factores de riesgos. ;n el trabajo se alicar9n de manera r9ctica las teor0as desarrolladas a lo largo del ciclo, cimentaciones, dise*o de taludes, / muros de contenci-n con el objeti%o de familiarizar al alumno con la amlitud de un trabajo geot"cnico.
2. Des Descri cripci pción ón del pro proyec yecto to !"##I$% &
;l ro/ecto nos muestra tres estratos (ue se esecifican a continuaci-n: ϒ?@&Am7
;strato 5 3 7
5 5. 34 3
C
1?@&Am3 33 34 73 73
3 4 34 54
'ona 1 )e desarrollar9 el dise*o de tres zaatas t0icas, las cuales ser%ir9n ara una lanta de rocesos. )e realizar9 or el m"todo de Me/erof. $ continuaci-n se mostrar9 la distribuci-n de las zaatas.
'ona 2 )e mostrar9 la soluci-n ara oder ermitir la creaci-n de un acceso de .44 m de anco, ara el cual se deber9 realizar un corte / erfilado del
talud / realizar un an9lisis de estabilidad.
'ona ( )e mostrar9 la soluci-n ara oder ermitir la creaci-n de un esacio de 56 m, ara el cual se realizar9 el an9lisis del talud.
!"##I$% ) )e analizara or factor de seguridad est9tico / seudoEest9tico. ;l ro/ecto nos muestra tres estratos (ue se esecifican a continuaci-n: ϒ?@&Am7
;strato 5 3
5 3
C
1?@&Am3 33 73
3 54
(. Desarrollo de la !ección & (.1.
'ona 1
)e realiz- el dise*o or caacidad de carga / or %erificaci-n del asentamiento. )e tom- en cuenta una carga total (ue deber9n asumir las zaatas ser9 de 66 @&. )e reartir9n las cargas de forma roorcional en la zaata 5, zaata 3, zaata 7 d9ndole 74G,64G / 34G del eso total, resecti%amente. ;n la imagen se muestra la osici-n de las zaatas.
7.5.5. 8aata 5: )e utilizar9 el 74G de la carga de dise*o
.3 ton 66.44 @& 66.4 @&
H dise*o H zaata 5
Dise*o or caacidad de carga: M;+;R#JF Datos cimentaci-n Base ?B 5.6 m Datos del ni%el de cimentaci-n >argo ?> 5.6 m ϒ5 5 @&Am7 Df 3.6 m C5 33 L 15 3 @&Am3
4 @nAm3 Factores de 1aacidad de 1arga &( &c &/ (
Factores de Inclinaci-n Fci F(i Fi
2.3 5. 2.57
5 5 5
qult=c*Nc*Fcs*Fcd*Fci+q'*Nq*Fqs*Fqd*Fqi+0.5*ϒ*B'*Ny*Fϒs* Fϒd*Fϒi (ult 245. @nAm3
(adm
Qmax
=
377.3 @&Am3
P BL
HmaK
343.6 @&Am3
(adm
377.3 @&Am3
N
343.6 HmaK
'erificaci-n or $sentamiento:
8aata 5 Hdise*o (5 ?K7 (5 B > >AB Material s ;s Rigidez z If )i
.3 57O.7 .3 5.6 5.6 5
ton ton ton m m m
$rena 4.7 444 tonAm3 FleKible 5.4 4.O77O33 4.4422 m
)i3.6cm 4.436 m )i 1umle
7.5.3. 8aata 3: )e utilizar9 el 64G de la carga de dise*o H dise*o H zaata 3
Dise*o or caacidad de carga: M;+;R#JF Datos cimentaci-n 3Datos delmni%el de cimentaci-n Base ?B 3ϒ m 5 >argo ?> @&Am7 3.6C m 33 Df L 1 3 @&Am3 Factores de 1aacidad de 1arga &( 2.3
.3 ton 66.44 @& 26O.2 @&
)i 1umle
Factores de Forma 5. Fcs2.57 5.7 F(s 5.4 Fϒ s 4.44 4 @nAm3 Factores de Profundidad DfAB 5.364 Fcd 5.736 F(d 5.37 Fϒd 5 Factores de Inclinacion Fci 5 F(i 5 Fi 5
&c &/ (
qult=c*Nc*Fcs*Fcd*Fci+q'*Nq*Fqs*Fqd*Fqi+0.5*ϒ*B'*Ny*Fϒs* Fϒd*Fϒi
(ult (adm
Qmax
=
O2.655642 @nAm3 373.64 @&Am3
P BL
HmaK (adm
373.64 @&Am3
5O.O3 @&Am3 N
5O.O3 HmaK
)i 1umle
'erificaci-n or $sentamiento: 8aata 3 Hdise*o .3 ton (5 ?K7 373.75 ton (5 22.72 ton B 3 m > 3 m H dise*o >AB 5 m Material $rena H zaata 7 4.7 s ;s 444 tonAm3 Rigidez FleKible z 5.4 M;+;R#JF If 4.O77O33 Datos cimentaci-n )i Base ?B 4.455O3 5.3 m m )i3.6cm 4.436 m )i 1umle
7.5.7. 8aata 7: )e utilizar9 el 34G de la carga de dise*o .3 ton 66.44 @& 747.2 @&
Dise*o or caacidad de carga:
Datos 5.3 del ni%el m de cimentaci-n ϒ3.6 5m @&Am7 C 33 L 1 3 @&Am3 Factores de 1aacidad de 1arga &( 2.3 &c 5. &/ 2.57 >argo ?> Df
(
4 @nAm3
Factores de Forma Fcs 5.7 F(s 5.4 Fϒs 4.44 Factores de Profundidad DfAB 3.47 Fcd 5.42 F(d 5.766 Fϒd 5 Factores de Inclinacion Fci 5 F(i 5 Fi 5 qult=c*Nc*Fcs*Fcd*Fci+q'*Nq*Fqs*Fqd*Fqi+0.5*ϒ*B'*Ny*Fϒs* (ult 246.2655226 @nAm3 Fϒd*Fϒi
(adm
Qmax
=
376.36 @&Am3
P BL
HmaK (adm
376.36 @&Am3
'erificaci-n or $sentamiento: 8aata 7 Hdise*o (5 ?K7 (5
.3 ton O3.O3 ton 74.O22 ton
355.43 @&Am3 N
355.43 HmaK
)i 1umle
B > >AB Material s ;s Rigidez z If )i
5.3 m 5.3 m 5 m $rena 4.7 444 tonAm3 FleKible 5.4 4.O77O33 4.447O25O m
)i3.6cm 4.436 m )i 1umle
7.5.. Dimensiones de las zaatas 8aata 85 83 87
(.2.
B?m
>?m 5.6 3 5.3
Df?m 5.6 3 5.3
3.6 3.6 3.6
'ona 2 y ( Jbser%amos la forma del terreno / lo analizamos con a/uda del rograma )lide / obser%amos (ue odr0an eKistir fallas localizadas en la zona 3 / 7 al momento de realizar los cortes, /a (ue los Factores de seguridad est9n mu/ cercas a la falla. Por este moti%o, el terreno necesitar9 labores ingenieriles.
Terreno natural
(.(.
&n*lisis de la +ona 2 ;n esta zona se re(uiere la construcci-n de un acceso de m de anco, or lo cual se rocede a realizar un corte. $nalizamos el terreno con el corte / se obser%a (ue el factor de seguridad no cumle con el m0nimo re(uerido, es decir factor de seguridad igual 5. Por este moti%o, nosotros %imos %iable el dise*o de un muro de contenci-n, /a (ue la distancia entre el acceso / la canca de mineral es reducida.
Realizamos el re dimensionamiento del muro de contenci-n con el rograma !eo6. $dem9s realizamos la %erificaci-n del muro or deslizamiento, %olcamiento. Jbser%amos (ue las caracter0sticas del muro son atas ara una inclinaci-n de 56L.
,eri-icación por an/ine
#5 #3
D$TJ) !;JM;TRI1J) 4.3 B5 .544 B3
5 7
T5 D
4. 3
#7 #Q
4.44 B7 6.5 D$TJ) D;> T;RR;&J 4.352OO7O R$D 3 5 &Am7 4.77O23 R$D C3 3 &Am3 cQ3
alfa
5
C5 cQ5
Pa
5
5. &Am7 4.7O R$D 4 &Am3
F;R8$ $1TI'$ D; R$&@I&; PJR >J&!ITD &IT$RI$ D;> MRJ 546.775 &Am @a 4.O7 Tabla 2.5
P% P
32.3O6O3 &Am 545.O2 &Am F$1TJR D; );!RID$D 1J&TR$ ;> 'J>1$MI;&TJ
)ecci-n
Área ?m3
5 3 7 6
PesoAlongitud unitaria ?&Am
5. 6.77 .5 4.57
P% S'
32.74 767.25
concreto
(?ie (?tal-n
( PI; + T$>& .2 &Am3 O.25 &Am3
37.6 &Am7
7.253 536. O.73 6. 3.5 6
Brazo de momento Momento ?&E desde el unto 1 mAm ?m
7.4 3.27 3.64 .64 .2 57. 552.O SMr
5.O6 77.67 376.4 3O6.34 54.44
,eri-icación por #oulo0b
Datos: C U d V
33.44 54.44 5.2 56.44
4.7 4.52 4.3 4.3
Resulltado: a 4a
.33 123.56 &Am
47 48
115.2 &Am 52.92 &Am
p 44
:.3; ;5.;( &Am
Momento or %olcamiento ?Mo
196.96 /%.0
F! 8olteo
2.99
<
2
=
F! desli+a0iento
1.5
<
1.5
=
Datos: ;Kcentricidad
Resultado : e smaK
5.4
11:.19 @a
,eri-icación de &senta0iento )t )i ?)uelo granular )int ) erm
2.39 mm 25. mm #>?4@"
)e nuestra un es(uema gr9fico de la colocaci-n del muro de contenci-n / la inclinaci-n del talud referencial:
(.: &n*lisis de la +ona ( ;n esta zona se re(uiere la construcci-n de un acceso de 56 m de anco, or lo cual se rocede a realizar un corte. $nalizamos el terreno con el corte / se obser%a (ue el factor de seguridad no cumle con el m0nimo re(uerido, es decir factor de seguridad igual 5. Por este moti%o, nosotros %imos %iable el dise*o de un muro de contenci-n, /a (ue la zona de falla es significati%a.
Realizamos el re dimensionamiento del muro de contenci-n con el rograma !eo6. $dem9s realizamos la %erificaci-n del muro or deslizamiento, %olcamiento. Jbser%amos (ue las caracter0sticas del muro son atas ara una inclinaci-n de 34L.
,eri-icación por an/ine
C5 cQ5
D$TJ) !;JM;TRI1J) 4.7 B5 .444 B3 4.44 B7 6.5 D$TJ) D;> T;RR;&J 4.7O4 R$D 3 5 &Am7 4.77O23 R$D C3 3 &Am3 cQ3
Pa
F;R8$ $1TI'$ D; R$&@I&; PJR >J&!ITD &IT$RI$ D;> MRJ 546.745 &Am @a 4.O7 Tabla 2.5
#5 #3 #7 #Q alfa
5
P% P
7.45642 &Am O.O64 &Am
5 7 5
T5 D
4. 3
5. &Am7 4.7O R$D 4 &Am3
,eri-icación por #oulo0b
Datos: C U d V
33.44
4.7
54.44
4.52
5.2
4.3
56.44
4.3
Resulltado: a 4a 47 48
.33 121.:3 11.(6 5.3;
&Am &Am &Am
p 44
:.3; ;3.;6 &Am
Momento or %olcamiento ?Mo
163.5;9:6( /%.0
F! 8olteo
2.;2:26131
<
2
=
F! desli+a0iento
1.5
<
1.5
=
Datos: ;Kcentricidad
Resultado : e smaK
5.42
1;.9 @a
,eri-icación de &senta0iento )t )i ?)uelo granular )int ) erm
2.5; mm 25. mm #>?4@"
)e nuestra un es(uema gr9fico de la colocaci-n del muro de contenci-n / la inclinaci-n del talud referencial:
:. Desarrollo de la !ección ) ;n la secci-n B e%aluaremos el terreno (ue consta de dos estratos, se e%aluar9 el terreno or m"todos de e(uilibrio l0mite ara una situaci-n est9tica / seudoEest9tica, en el cual se realizar9n dos cortes uno de m / otro de 54m.
:.1.
Terreno %atural ;l terreno en situaci-n natural nos muestra una osible falla en la arte indicada, esta falla se corrobora al momento de correr el rograma )lide.
&n*lisis de "stabilidad "st*tico ;n este caso, encontramos dos fallas locales or(ue tenemos %alores de factores de seguridad menores de 5.7 or lo (ue se %a a re(uerir estabilizaci-n de taludes. ;n el rimer caso el factor de seguridad es bajo or lo cual otaremos or realizar un muro de contenci-n. ;n el segundo caso el factor de seguridad se acerca al m0nimo or lo cual se tomar9n medidas menores de estabilizaci-n, es decir= colocar geomalla o colocar %egetaci-n.
&n*lisis de "stabilidad 4seudoA"st*tico )e consider- un coeficiente s0smico de 4.56;n este caso, encontramos dos fallas locales or(ue tenemos %alores de factores de seguridad menores de 5 or lo (ue se %a a re(uerir estabilizaci-n de taludes. ;n el rimer caso el factor de seguridad es bajo or lo cual otaremos or realizar un muro de contenci-n. ;n el segundo caso el factor de seguridad se acerca al m0nimo or lo cual se tomar9n medidas menores de estabilizaci-n, es decir= colocar geomalla o colocar %egetaci-n.
:.2.
Terreno con cortes &n*lisis de "stabilidad "st*tico con cortes
&n*lisis de "stabilidad 4seudoA"st*tico
:.(.
Terreno natural y ni8el -re*tico &n*lisis de "stabilidad "st*tico con ni8el -re*tico
&n*lisis de "stabilidad 4seudoA"st*tico con ni8el -re*tico
:.:.
DiseBo del 0uro de contención 1omo se indic-, anteriormente, la rimera falla necesitar9 un muro ara lo cual se dise*ara el muro or Ranine / 1oulomb.
,eri-icación por an/ine
#5 #3 #7 #Q alfa
5
C5 cQ5
Pa P% P
D$TJ) !;JM;TRI1J) 4.66 B5 5 .344 B3 7.52 4.O44 B7 5.3 6.6 D$TJ) D;> T;RR;&J 4.672 R$D 3 5 &Am7 4.77O23 R$D C3 3 &Am3 cQ3
T5 D
F;R8$ $1TI'$ D; R$&@I&; PJR >J&!ITD &IT$RI$ D;> MRJ 532.72 &Am @a 4.O7 Tabla 2.5 66.O657 &Am 55.2527 &Am
4. 3
5. &Am7 4.7O R$D 4 &Am3
,eri-icación por #oulo0b
Datos: C U d V
33.44
4.7
54.44
4.52
5.2
4.3
56.44
4.3
Resulltado: .33
a
1(6.11
4a
12:.3
47
56.22
48 p 44
:.3; 1.92
&Am
Momento or %olcamiento ?Mo
211.92((15 /%.0
F! 8olteo
2.;5:21;:
<
2
=
F! desli+a0iento
1.5
<
1.5
=
Datos:
&Am &Am &Am
