UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL<br />ESTUDIO DE LOS SISTEMAS DE EXCAVACIONES EN...
INDICE DE SUSTENTACIÓN <br />INTRODUCCIÓN.<br />PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA.<br />CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS Y GEOMORFOLÓGIC...
INTRODUCCIÓN<br />Estabilidad<br />Seguridad del acantilado<br />Metodologías<br />Constructivas<br />Corte y <br />Excava...
PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA EN ESTUDIO <br />UBICACIÓN<br />JUSTIFICACIÓN<br />Zona en Estudio<br />Extremo Nor-Oeste<br />P...
CARACTERISTICAS GEOLÓGICAS Y GEOMORFOLÓGICAS<br />Según: INGEMMET<br />Suelo Conglomeradicos  gravosos<br />Engeneral<br /...
ESTUDIOS – ACANTILADO MIRAFLORES<br />Estudios de Tesis:<br /><ul><li>Ing. Mariella Cañari (UNI - 2001)
Ing. Ronald Macazana (Posgrado UNI  - 2006 )
Ing. Pablo Urrutia Varese (PUCP – Octubre 2008)
Ing. Alonso Vargas Madueño (PUCP – Abril  2008)</li></ul>Estudios Específicos: <br /><ul><li>Empresa M&M:   Parámetros de ...
Empresa Alva Ingenieros: Estudio geotécnico y estabilidad para el Hotel Larcomar, Zona Sur y Zona Norte.</li></ul>C.   Est...
Ing. Alberto Martínez Vargas.
INGEMMET</li></ul>Ensayo de Corte Directo Insitu<br />Cohesión: 55 KN/m2 <br />Fricción : 40º<br />Método - Back Análisis ...
CARACTERÍSTICAS DEL SUELO – LUGAR EN ESTUDIO<br />Exploración de campo: Empresa M&M<br />Perforaciones rotativas  de 30 m,...
EXPERIENCIA – EXCAVACIONES ACANTILADO<br />CENTRO COMERCIAL  LARCOMAR – PRIMERA ETAPA<br />Características<br />Material d...
EXPERIENCIA – EXCAVACIONES ACANTILADO<br />CENTRO COMERCIAL  LARCOMAR – SEGUNDA ETAPA<br />Características<br />(1) Excava...
EXPERIENCIA – EXCAVACIONES ACANTILADO<br />EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS  - DISTRITO  BARRANCO<br />        (1) <br />Demolici...
HIPÓTESIS<br />Planteamiento de los sistemas de protección.<br />Los parámetros más importantes en la etapa  de excavación...
OBJETIVOS <br />                          OBJETIVO PRINCIPAL<br />Establecer una estrategia de trabajo que sea segura y ma...
 Plantear metodologías para trabajos de los equipos.
 Plantear la metodología adecuada para el proceso de excavación.
 Plantear sistemas de  protección.</li></ul>12<br />
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />TRABAJOS TOPOGRÁFICOS<br />Vista Planta<br />-Vía costanera: 5 msnm<br />- Norte: cota...
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />SELECCIÓN DE EQUIPO DE EXCAVACIÓN: Seguridad<br />Retro - excavadoras:<br />Excavadora...
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />PRIMER SISTEMA DE EXCAVACIÓN: Eliminación de material utilizando la quebrada.<br />Fot...
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />SEGUNDO SISTEMA DE EXCAVACIÓN: Excavación mediante sectorización utilizando rampas <br...
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />SISTEMAS DE PROTECCIÓN: Trabajos preliminares – Antes de la Excavación<br />Identifica...
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />SISTEMAS DE PROTECCIÓN: Durante la excavación.<br />Estructura tipo túnel<br />Valla d...
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />ANALISIS DE ESTABILIDAD:<br />Análisis de Estabilidad con Contención<br />Resultados –...
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />ANALISIS DE ESTABILIDAD:   Dimensiones de la banqueta<br />Planeamiento del sistema de...
ANÁLISIS DE RESULTADOS<br />Análisis de equilibrio límite<br />Análisis de esfuerzo deformación<br />Evitar deformaciones ...
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Estudio De Los Sistemas De Excavaciones En El Talud De La Costa Verde

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL<br />ESTUDIO DE LOS SISTEMAS DE EXCAVACIONES EN EL TALUD DE LA COSTA VERDE<br />TESISTA: MIGUEL ANGEL VILLANUEVA DE LA CRUZ<br />ASESOR: PhD.JUAN GUILLERMO RIOS SEGURA<br />1<br />
  2. 2. INDICE DE SUSTENTACIÓN <br />INTRODUCCIÓN.<br />PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA.<br />CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS Y GEOMORFOLÓGICAS.<br />ESTUDIOS DE SUELOS DEL ACANTILADO DE MIRAFLORES.<br />CARACTERÍSTICAS DEL SUELO DEL LUGAR EN ESTUDIO.<br />EXPERIENCIAS CONSTRUCTIVAS.<br />HIPÓTESIS Y OBJETIVOS.<br />DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN.<br />ANÁLISIS Y RESULTADOS.<br />APRECIACIÓN CON LA HIPÓTESIS.<br />CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.<br />2<br />
  3. 3. INTRODUCCIÓN<br />Estabilidad<br />Seguridad del acantilado<br />Metodologías<br />Constructivas<br />Corte y <br />Excavación<br />Talud de la<br />Costa Verde<br />AportesImportantes<br />Edificaciones construidas en el acantilado<br />Investigaciones pasadas<br />Entrevistas a especialistas<br />Análisis experimental<br />Ámbito de Estudio<br />Proyecto<br />Hotel Larcomar<br />3<br />
  4. 4. PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA EN ESTUDIO <br />UBICACIÓN<br />JUSTIFICACIÓN<br />Zona en Estudio<br />Extremo Nor-Oeste<br />Presenta<br /> Larcomar<br /> Miraflores - Lima<br />Características<br />Especiales<br />Relieve<br /> Material<br />Pendiente<br /> Talud<br />Zona en estudio – Larcomar (Miraflores)<br />Zona en estudio – Larcomar (Miraflores)<br />4<br />
  5. 5. CARACTERISTICAS GEOLÓGICAS Y GEOMORFOLÓGICAS<br />Según: INGEMMET<br />Suelo Conglomeradicos gravosos<br />Engeneral<br />ACANTILADO<br />Conformado<br />Corresponde<br />Cantos Rodados 20%<br />Gravas y Gravillas 60%<br />Matriz limo-arenoso 20%<br />Truncamiento del cono aluvial<br />Producto<br />Acción marina que progresivamente ha erosionado el material, formando una línea imaginaria que va desde Chorrillos hasta la altura de la isla San Lorenzo.<br />Figura : Sectorización Geológica de Lima<br />5<br />
  6. 6. ESTUDIOS – ACANTILADO MIRAFLORES<br />Estudios de Tesis:<br /><ul><li>Ing. Mariella Cañari (UNI - 2001)
  7. 7. Ing. Ronald Macazana (Posgrado UNI - 2006 )
  8. 8. Ing. Pablo Urrutia Varese (PUCP – Octubre 2008)
  9. 9. Ing. Alonso Vargas Madueño (PUCP – Abril 2008)</li></ul>Estudios Específicos: <br /><ul><li>Empresa M&M: Parámetros de suelo, construcción Larcomar (3)
  10. 10. Empresa Alva Ingenieros: Estudio geotécnico y estabilidad para el Hotel Larcomar, Zona Sur y Zona Norte.</li></ul>C. Estudios Generales:<br /><ul><li>Ing. Alberto Carrillo Gil.
  11. 11. Ing. Alberto Martínez Vargas.
  12. 12. INGEMMET</li></ul>Ensayo de Corte Directo Insitu<br />Cohesión: 55 KN/m2 <br />Fricción : 40º<br />Método - Back Análisis <br />Cohesión: 70 KN/m2 <br />Fricción : 60º<br />Experiencia Profesional <br />Cohesión: 30 KN/m2 <br />Fricción : 40º<br />6<br />
  13. 13. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO – LUGAR EN ESTUDIO<br />Exploración de campo: Empresa M&M<br />Perforaciones rotativas de 30 m, de 10 m.<br />Calicatas de 2 – 8m<br />Perforaciones rotativas<br />Capa de elementos Finos (Arena, arcilla y Limo)<br />De pocos cm – 3.8m<br />Limo Arenoso – (ML)<br />Grava arenosa (SP) mal graduada de 16 pulg. como máximo<br />Nivel freático de 3.1 a 3.3 m debajo del pie del talud. <br />7<br />
  14. 14. EXPERIENCIA – EXCAVACIONES ACANTILADO<br />CENTRO COMERCIAL LARCOMAR – PRIMERA ETAPA<br />Características<br />Material de relleno<br />Utilización de Rampas. <br />Calzaduras<br />Muros pantalla<br />Esquema del sistema de excavación<br />8<br />
  15. 15. EXPERIENCIA – EXCAVACIONES ACANTILADO<br />CENTRO COMERCIAL LARCOMAR – SEGUNDA ETAPA<br />Características<br />(1) Excavación de la ladera<br />(2) Utilización de cajones metálicos<br />9<br />(4) Depósito Final en volquetes<br />(3) Utilización de la Torre Grúa<br />
  16. 16. EXPERIENCIA – EXCAVACIONES ACANTILADO<br />EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS - DISTRITO BARRANCO<br /> (1) <br />Demolición<br />Etapas<br /> (2) <br />Caída de <br />Gravas<br /> (3) <br />Excavación<br />10<br />Fotografía: Demolición y excavación – Edificación en el Distrito de Barranco<br />
  17. 17. HIPÓTESIS<br />Planteamiento de los sistemas de protección.<br />Los parámetros más importantes en la etapa de excavación en el talud de la Costa Verde.<br />Planteamiento del trabajo restrictivo de los equipos en la excavación.<br />Sistema constructivo adecuado para la excavación.<br />11<br />
  18. 18. OBJETIVOS <br /> OBJETIVO PRINCIPAL<br />Establecer una estrategia de trabajo que sea segura y mantenga la estabilidad del acantilado.<br />OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br /><ul><li> Plantear la forma adecuada para eliminar el material excavado.
  19. 19. Plantear metodologías para trabajos de los equipos.
  20. 20. Plantear la metodología adecuada para el proceso de excavación.
  21. 21. Plantear sistemas de protección.</li></ul>12<br />
  22. 22. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />TRABAJOS TOPOGRÁFICOS<br />Vista Planta<br />-Vía costanera: 5 msnm<br />- Norte: cotas de 70 – 71 msnm<br />- Sur : cotas de 53 – 54 msnm <br />- Presencia de quebradas.<br />- Partes del talud con <br /> pendientes cercanas a 90º <br />Vista Perfil – Sec 1<br />Volumen Total<br /> Corte<br />80 000 m3<br />Vol. Corte<br />Vol. Corte<br />13<br />
  23. 23. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />SELECCIÓN DE EQUIPO DE EXCAVACIÓN: Seguridad<br />Retro - excavadoras:<br />Excavadoras:<br />Características:<br />Dimensiones excavadora Seleccionada<br />Fuente: Entrevistas a Empresas Ferreyros y Unimaq<br />14<br />
  24. 24. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />PRIMER SISTEMA DE EXCAVACIÓN: Eliminación de material utilizando la quebrada.<br />Fotografía: Señalización del eje de la quebrada.<br />Esquema del sistema de eliminación del material por el eje de la quebrada hasta el pie del talud<br />15<br />
  25. 25. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />SEGUNDO SISTEMA DE EXCAVACIÓN: Excavación mediante sectorización utilizando rampas <br /> y faja transportadora <br />Orden de Excavación <br />Zona 5 – Zona 4<br />Zona 4 – Zona 1<br />Zona 1 – Zona 2<br />Zona 2 – Zona 3<br />16<br />
  26. 26. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />SISTEMAS DE PROTECCIÓN: Trabajos preliminares – Antes de la Excavación<br />Identificación de gravas con alta probabilidad de desprenderse.<br />Cuidar la presencia de las costras calcáreas.<br /> Zona B<br /> Zona A<br />17<br />
  27. 27. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />SISTEMAS DE PROTECCIÓN: Durante la excavación.<br />Estructura tipo túnel<br />Valla de protección<br />Forma de trabajo<br />Forma de trabajo<br />Fuente : Entrevistas a Empresas Maccaferri y Empresa TDM.<br />18<br />
  28. 28. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />ANALISIS DE ESTABILIDAD:<br />Análisis de Estabilidad con Contención<br />Resultados – Estabilidad con contención<br />Consideraciones:<br />Cohesión: 30 KN/m2<br />Fricción: 40º<br />Análisis Pseudo – Estático:<br />Coeficiente Lateral 0.2 &lt;&gt; Aceleración Horizontal máxima 0.4g con periodo de retorno de 450 años.<br />19<br />
  29. 29. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN<br />ANALISIS DE ESTABILIDAD: Dimensiones de la banqueta<br />Planeamiento del sistema de Banquetas<br />Análisis Global - Local<br />Comportamiento de la Banqueta<br />Geométricamente<br />FS= 1.5 (Análisis Estático – Suelo Gravoso)<br />H promedio de 3.5 m – 4.5 m <br />Pendiente de 70°<br />20<br />
  30. 30. ANÁLISIS DE RESULTADOS<br />Análisis de equilibrio límite<br />Análisis de esfuerzo deformación<br />Evitar deformaciones excesivas<br />Controlarlo con la estructura de contención<br />21<br />
  31. 31. ANÁLISIS DE RESULTADOS<br />Será necesario la aplicación de ambos métodos por la complejidad del terreno.<br />Sistema de excavación <br />22<br />
  32. 32. ANÁLISIS DE RESULTADOS<br />ANÁLISIS DE CAÍDA DE ROCAS: <br />Trayectoria de la caída de rocas<br />Envolvente de la altura de roca<br />Dh= 6m del pie del talud <br />Dv= 4.5 m <br />23<br />
  33. 33. APRECIACIÓN CON LA HIPÓTESIS<br />ANÁLISIS EXPERIMENTAL: <br />%Corrección matemático = 2.5 %<br />% Corrección experimental = 10%<br />24<br />
  34. 34. APRECIACIÓN CON LA HIPÓTESIS<br />ANÁLISIS MATEMÁTICO: HOJA DE CÁLCULO <br />Fundamento Teórico:<br />Análisis caída Libre.<br />Movimiento Parabólico.<br />Choques y colisiones. <br />25<br />
  35. 35. APRECIACIÓN CON LA HIPÓTESIS<br />ANÁLISIS MATEMÁTICO:<br />HOJA DE CÁLCULO <br />OBJETIVO<br />Simular la trayectoria de la roca<br />26<br />
  36. 36. CONCLUSIONES<br /><ul><li>Para la excavación será necesario la aplicación de ambos métodos.
  37. 37. Según los cálculos efectuados la valla de protección deberá colocarse a 6 metros como mínimo del pie del talud y tener una altura mínima de 4.5 m y soportar una energía de 1500J. Desvío de la vía en un sentido.
  38. 38. Las banquetas utilizadas en la excavación sirven como soporte para mantener la estabilidad del talud, si es bien aplicado. Sin embargo se ha podido notar que en algunas excavaciones no se está desarrollando una verdadera aplicación de este sistema. </li></ul>27<br />
  39. 39. CONCLUSIONES<br /><ul><li>Para cada etapa de la excavación es necesario realizar un monitoreo durante la excavación del acantilado, de esta manera evitar deformaciones excesivas del suelo.
  40. 40. El sistema de excavación dependen del análisis de estabilidad, por tal motivo se recomienda hacer una ensayo de corte directo insitu, que es el ensayo en campo más recomendado para obtener los parámetros geotécnicos de cohesión y fricción en nuestro medio.</li></ul>28<br />
  41. 41. RECOMENDACIONES<br /><ul><li>Se recomienda hacer un estudio de esfuerzo y deformaciones en cada etapa de la excavación para conocer los desplazamientos máximos esperados.
  42. 42. Se recomienda que en toda excavación que se efectúe en el Acantilado se realice un análisis de caída de rocas por el peligro que ocasionaría en la vía de la Costa Verde.
  43. 43. En el sistema de excavación que plantea como medio de eliminación la quebrada más pronunciada se ocasionaría ruido y polvo, que en el proceso de excavación se puede evitar haciendo el riego controlado, sin embargo se recomienda hacer un estudio ambiental más minucioso.</li></ul>29<br />
  44. 44. GRACIAS<br />30<br />
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