DISEÑO O DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN PARA LA AMPLIACIÓN N DE LA SUB ESTACIÓN AGUAYTIA

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Irene Vázquez Castro
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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIER UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL SECCIÓN DE POST GRADO DISEÑO O DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN PARA LA AMPLIACIÓN N DE LA SUB ESTACIÓN AGUAYTIA Dr. Jorge E. Alva Hurtado Ing. Roberto Tello Barbarán Ing. Deycy Tellez Monzón 1

2 VISTA PANORÁMICA DE LA SUB ESTACIÓN AGUAYTÍA 2

3 ÍNDICE INTRODUCCIÓN INVESTIGACIÓN DE CAMPO ENSAYOS DE LABORATORIO PERFILES ESTRATIGRÁFICOS ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN Sistema Terramesh Tendido del Talud Sistema de Drenaje Revegetación CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3

4 INTRODUCCIÓN Se ejecutó la ampliación de la Subestación Eléctrica Aguaytía que consiste en estructuras de pórticos de llegada de línea, instalación de equipos y la construcción de una vía perimetral de circulación interna. Los sectores oeste y sur de la Subestación se ubican sobre taludes inestables, por lo que se analizó la estabilidad de estos taludes y se diseñó una estabilización mediante estructuras de contención, tendido del talud, drenaje y revegetación. 4

5 INVESTIGACIÓN N DE CAMPO - Levantamiento topográfico - Ejecución de ensayos de penetración estándar y Cono Peck (7) - Ejecución de calicatas de exploración (5) - Ejecución de ensayos de Cono Sowers (10) - Obtención de muestras alteradas e inalteradas 5

6 N CS-7 SUB ESTACIÓN AGUAYTÍA SPT-1 C-1 CS-9 CS-2 SPT-2 C-5 SPT-6 SPT-3 SPT-7 CS-3 CS-4 SPT-4 C-4 CS-5 A C-1 CS-1 A' LEYENDA CALICATA CONO SOWERS SPT-5 ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR EJE DEL PERFIL ESTRATIGRAFICO CS-6 SPT-5 AMPLIACION DE LA SUBESTACION AGUAYTIA UBICACION DE SONDAJES Y CALICATAS ESCALA: DIMENSIONES: ASPECTO TECNICO: 1/250 OBRAS CIVILES 6 FECHA: MAYO 2002 DISENO: ICE DIBUJO: FASE: M.I.C. CONSTRUCCION APROBO: CODIGO ISA: N PLANO:

7 Calicata en la cual se han extraído muestras en tubos Shelby. 7

8 Ubicación de la Calicata C-5 y SPT-3 Ensayo de Penetración Estándar (SPT-1) 8

9 Vista de la plataforma en la parte alta del talud en estudio Vista del talud inferior cubierto de vegetación 9

10 Límite de la sub estación con la zona de la ampliación en la parte alta del talud Talud superior en la zona crítica 10

11 Zona sin vegetación por depósito de material de las excavaciones 11

12 Ensayo de Penetración Estándar SPT con recuperación de muestras Extracción de muestras con la posteadora y limpieza del punto de perforación 12

13 Ensayo de Cono Sowers CS-8 en el fondo de la Calicata C- 1 Cono Sowers en la Calicata C- 2 13

14 Calicatas inundadas por las intensas lluvias. Cono Sowers (CS-10) Extracción de muestra inalterada de la excavación para la cimentación de maquinarias 14

15 ENSAYOS DE LABORATORIO Ensayos Estándar Análisis Granulométrico Límites de Atterberg Contenido de Humedad Compactación Proctor y CBR Ensayos Especiales Compresión No-confinada Corte Directo 15

16 16

17 17

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES LABORATORIO GEOTECNICO INFORME Nº SOLICITANTE PROYECTO

18 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES LABORATORIO GEOTECNICO INFORME Nº SOLICITANTE PROYECTO UBICACION FECHA ENSAYO DE CORTE DIRECTO (ASTM - D3080) : LG Sondaje : : HIDROENERGIA S. R. L. Muestra : : Sub Estación Aguaytía Profundidad (m) : : Aguaytía - Ucayali Clasific. (SUCS) : : Mayo, 2002 Estado : C - 4 M SC Inalterado 0.40 ESFUERZO vs. DEFORMACION 3.5 ESFUERZO DE CORTE vs. ESFUERZO NORMAL Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Kg/cm² 1 Kg/cm² 2 Kg/cm² Deformación Tangencial (%) Esfuerzo Cortante ( Kg/cm² ) 3.0 Resist. Residual C = 0.2 Kg/cm² 2.5 Φ = 6.2 º C 0.5 c Φ Esfuerzo Normal (Kg/cm²) 18

19 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES LABORATORIO GEOTECNICO INFORME Nº SOLICITANTE PROYECTO UBICACION FECHA ENSAYO DE CORTE DIRECTO (ASTM - D3080) : LG Sondaje : : HIDROENERGIA S. R. L. Muestra : : Sub Estación Aguaytía Profundidad (m) : : Aguaytía - Ucayali Clasific. (SUCS) : : Mayo, 2002 Estado : C - 5 M CL Inalterado 1.20 ESFUERZO vs. DEFORMACION 3.5 ESFUERZO DE CORTE vs. ESFUERZO NORMAL Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Kg/cm² 1 Kg/cm² 2 Kg/cm² Esfuerzo Cortante ( Kg/cm² ) Cc Resist. Residual C = 0.15 Kg/cm² Φ = 22.7 º Φ Deformación Tangencial (%) Esfuerzo Normal (Kg/cm²) 19

20 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES LABORATORIO GEOTECNICO INFORME Nº SOLICITANTE PROYECTO UBICACION FECHA ENSAYO DE CORTE DIRECTO (ASTM - D3080) : LG Sondaje : : HIDROENERGIA S. R. L. Muestra : : Sub Estación Aguaytía Profundidad (m) : : Aguaytía - Ucayali Clasific. (SUCS) : : Mayo, 2002 Estado : B - 16 M SC Inalterado 0.60 ESFUERZO vs. DEFORMACION 3.5 ESFUERZO DE CORTE vs. ESFUERZO NORMAL Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Kg/cm² 1 Kg/cm² 2 Kg/cm² Esfuerzo Cortante ( Kg/cm² ) Resist. Residual C = 0.1 Kg/cm² Φ = 6.6 º Deformación Tangencial (%) Esfuerzo Normal (Kg/cm²) 20

21 PERFILES ESTRATIGRÁFICOS Se prepararon 5 perfiles estratigráficos, 4 en el sector oeste y 1 en el sector sur, en la zonas inestables. El talud está compuesto por una capa superior de material arcilloso-limoso (CL-ML) blando, seguido de una capa de arena limo-arcillosa (SM-SC) medianamente densa y por debajo material gravoso. No se encontró nivel freático. 21

22 P E R F IL E S T R A T IG R A F IC O 1-1 ' OESTE S P T - 1 C L - M L S M - S C G R A V A C

23 PERFIL ESTRATIGRAFICO 2-2' OESTE C -5 SPT-2 SC SC C L C L SC C L SC C -2 C L SC C L G R A V A 23

24 PERFIL ESTRATIGRAFICO 3-3' OESTE SPT-3 CL SPT-7 SC GC GRAVA 24

25 PERFIL ESTRATIGRAFICO 4-4' OESTE SPT-4 C-4 CS-5 SC CS-4 SC CL C-3 CS-10 CL GRAVA 25

26 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES Se realizó el análisis de estabilidad de taludes mediante el método de equilibrio límite en el perfil 2-2, que es el más crítico. Se utilizó el programa SLOPE/W en condiciones estáticas y pseudoestáticas, con un coeficiente lateral sísmico de Los parámetros geotécnicos utilizados fueron para condiciones drenadas en base a las investigaciones de campo y los ensayos de laboratorio. Se consideró que la vía perimetral soportaría una carga de 50 toneladas. 26

27 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEL TALUD NATURAL Consideraciones del Análisis : Carga aplicada de 50 toneladas Parámetros de diseño de los ensayos SPT y ensayos de laboratorio Método Bishop Programa Slope/w Sección crítica entre las secciones 6-6 y 7-7 al Oeste de la sub estación Aguaytía Parámetros de los materiales (talud natural) ZONA MATERIAL (SUCS) FRICCION (φº) COHESIÓN C(kg/m 2 ) PESO UNITARIO γ(t/m 3 ) 1 SC CL SC GC- - GM SIN SISMO FS = CON SISMO a= 0.1g FS = SC CL CL SC SC SC GC 27 GC

28 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEL TALUD DE DISEÑO Consideraciones del Análisis : Carga aplicada 50 toneladas Parámetros de diseño de los ensayos SPT y ensayos de laboratorio Método de Bishop Programa Slope/w Nuevo talud 1V:5H Sección típica Parámetros de los materiales (talud de diseño) ZONA MATERIAL (SUCS) FRICCION (φº) COHESIÓN C(kg/m 2 ) PESO UNITARIO γ(t/m 3 ) 1 GC CL SC GC - GM SIN SISMO FS = CON SISMO a= 0.1g FS = GC CL 1 5 GC CL SC SM GC 28 GC

29 DISEÑO O DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN 1.- Mejora de la Cimentación de la Vía 2.- Contención de la Vía (Uso de Terramesh) SISTEMA TERRAMESH - El Sistema Terramesh está conformado por un muro de gravedad (tipo gavión) y un refuerzo del suelo adyacente. COMPONENTES - Geotextil no tejido - Mallas de alambre revestidas con PVC - Relleno del paramento del Sistema Terramesh - Material de relleno seleccionado 3.- Mejora del Talud (Tendido del Talud Sector Oeste) 4.- Drenaje Superficial y Subdrenaje 5.- Revegetación de los Taludes 29

30 EL SISTEMA TERRAMESH 30

31 EL SISTEMA TERRAMESH Cómo la malla desarrolla su capacidad de anclaje 31

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33 33

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38 SISTEMA TERRAMESH UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA - FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL SECCION DE POST GRADO PROYECTO: PLANO: AMPLIACION DE LA SUBESTACION AGUAYTIA SISTEMA TERRAMESH ESCALA: DIMENSIONES: V= H= FECHA: DIBUJO: MAYO 2002 M.I.C. DISENO: APROBO: ICE CONTRATO: P0001 ASPECTO TECNICO: FASE: CODIGO ISA: OBRAS CIVILES CONSTRUCCION N PLANO: 38

39 LEYENDA 39

40 PERFIL

41 PERFIL

42 42 CONSTRUCCIÓN DEL TERRAMESH AL OESTE DE LA SUB ESTACIÓN AGUAYTÍA

43 CONSTRUCCIÓN DEL TERRAMESH AL OESTE DE LA SUB ESTACIÓN AGUAYTÍA 43

44 44 AMPLIACIÓN DE LA VÍA AL OESTE DE LA SUB ESTACIÓN AGUAYTÍA

45 VISTA DE LA ZONA SUR DE LA SUB ESTACIÓN AGUAYTÍA 45

46 VISTA DEL ENROCADO DE CONTENCIÓN 46

47 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES - El material de la zona de ampliación está compuesto por una capa superior arcillosa limosa (CL-ML) blanda, una segunda capa de arena limosa arcillosa (SM-SC) medianamente densa y finalmente un material gravoso. - El talud se estabilizó a través de una estructura de suelo reforzado tipo Terramesh de 1.0 m de ancho y 3.0 m de altura. - - El talud planteado en la parte sur es de 1V:5H, con un enrocado de protección al pie del talud desde la sección 2-2 hasta la sección Construcción de un drenaje superficial (canal revestido) y un subdrenaje (dren francés). - Revegetación del talud para proteger el talud de la erosión 47

Diseño de estructuras de contención para PROYECTO LIBRO DIGITAL PLD 0583 la ampliación de la sub estación Aguaytía Editor: Víctor López Guzmán Primera edición digital Noviembre, 2012 Lima - Perú

48 Diseño de estructuras de contención para PROYECTO LIBRO DIGITAL PLD 0583 la ampliación de la sub estación Aguaytía Editor: Víctor López Guzmán Primera edición digital Noviembre, 2012 Lima - Perú guzlopster@gmail.com guzlopnano@gmail.com facebook.com/guzlop twitter.com/guzlopster Lima - Perú Jorge E. Alva Hurtado Roberto Tello Barbarán Deycy Tellez Monzón

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