Trabajo de grado

DISEÑO DE OBRAS DE CONTENCIÓN Y ADECUACIÓN DEL TERRENO PARA PREVENIR CONDICIONES DE AMENAZA POR
FENÓMENOS DE REMOCIÓN EN MASA, EN EL PROYECTO “CONSTRUCCIÓN ESCENARIO DEPORTIVO Y CULTURAL DEL MUNICIPIO
DE CHINAVITA”
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Mail. joseedixon.rincon@uptc.edu.co
Mail. raul.rodriguez01@uptc.edu.co
DISEÑO DE OBRAS DE CONTENCIÓN Y ADECUACIÓN DEL TERRENO PARA
PREVENIR CONDICIONES DE AMENAZA POR FENÓMENOS DE REMOCIÓN EN MASA,
EN EL PROYECTO “CONSTRUCCIÓN ESCENARIO DEPORTIVO Y CULTURAL DEL
MUNICIPIO DE CHINAVITA”
TRABAJO DE APLICACIÓN COMO REQUISITO PARA LA OBTENCIÓN
DEL TÍTULO DE ESPECIALISTA EN GEOTECNIA VIAL
JOSE EDIXON RINCÓN PARADA
INGENIERO CIVIL
Email:joseedixon.rincon@uptc.edu.co
RAÚL ENRIQUE RODRÍGUEZ ALEJO
INGENIERO CIVIL
Email:raul.rodriguez01@uptc.edu.co
Sogamoso- Boyacá
Mayo De 2015

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TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN.......................................................................................................................................... 5
1. OBJETIVOS.................................................................................................................................. 6
1.1. O. General................................................................................................................................... 6
1.2. O. Específicos.............................................................................................................................. 6
2. DIAGNOSTICO PRELIMINAR........................................................................................................ 6
2.1. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA POR EL CUAL SE PLANTEA LA CONSTRUCCIÓN DEL
PROYECTO .................................................................................................................................. 6
2.2. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA GEOTÉCNICO ......................................................................... 7
3. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO................................................................................................... 9
4. METODOLOGÍA......................................................................................................................... 11
5. ESTUDIOS BÁSICOS................................................................................................................... 11
6. MODELO GEOLÓGICO GEOTÉCNICO Y ANÁLISIS DE ESTABILIDAD ........................................... 11
5.1. PERFIL A.................................................................................................................................... 13
5.2. PERFIL B.................................................................................................................................... 17
5.3. PERFIL C.................................................................................................................................... 20
5.4. PERFIL D.................................................................................................................................... 23
7. OBRA DE CONTENCIÓN ............................................................................................................ 25

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TABLA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1, Panorámica del predio del proyecto............................................................................................ 8
Ilustración 2, Ondulaciones de deslizamientos (Coluvión) ................................................................................ 9
Ilustración 3, Localización del proyecto en Colombia y Boyacá. ........................................................................ 9
Ilustración 4, disposición geográfica ............................................................................................................... 10
Ilustración 5, Panorámica del casco urbano.................................................................................................... 10
Ilustración 6, Cortes de Análisis....................................................................................................................... 12
Ilustración 7, Modelo geológico-geotécnico inicial, perfil A ............................................................................ 11
Ilustración 8, Zonas en condición de falla crítica............................................................................................. 12
Ilustración 9, Condición de humedad del suelo
.... 12
Ilustración 10, Condición de tubificación del suelo ......................................................................................... 13
Ilustración 11, Condición de saturación del suelo........................................................................................... 13
Ilustración 12, Modelo geológico-geotécnico, intervenido............................................................................. 14
Ilustración 13, Zona de relleno ........................................................................................................................ 15
Ilustración 14, Corte transversal perfil A, Zonas de corte y relleno................................................................. 16
Ilustración 15, Condición real del suelo en la zona de relleno......................................................................... 16
Ilustración 16, Modelo geológico-geotécnico inicial, perfil B.......................................................................... 17
Ilustración 17, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Back Analysis perfil B ......................................... 18
Ilustración 18, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Obra de contención perfil B............................... 19
Ilustración 19, Modelo geológico-geotécnico inicial, perfil C.......................................................................... 20
Ilustración 20, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Back Analysis perfil C ......................................... 21
Ilustración 21, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Obra de contención perfil C ............................... 22
Ilustración 22, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Obra de contención perfil C, detalle .................. 22
Ilustración 23, Modelo geológico-geotécnico inicial, perfil D.......................................................................... 23
Ilustración 24, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Obra de contención perfil D............................... 24
Ilustración 25, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Obra de contención perfil D, detallado.............. 24
Ilustración 26, Esquema general Muro Perfil B ............................................................................................... 25
Ilustración 27, Perfil B, Esquema general ........................................................................................................ 26
Ilustración 28, Fuerzas resultantes y puntos de aplicación sobre el muro B................................................... 27
Ilustración 29, Parámetros físico-mecánicos del gavión, Según especificaciones INVIAS................................ 27
Ilustración 30, Esquema general Muro Perfil C ............................................................................................... 29
Ilustración 31, Perfil C, Esquema general ........................................................................................................ 29
Ilustración 32, Fuerzas resultantes y puntos de aplicación sobre el muro C ................................................... 30
Ilustración 33, Parámetros físico-mecánicos del gavión, Según especificaciones INVIAS ................................ 30
Ilustración 34, Esquema general Muro Perfil D ............................................................................................... 31
Ilustración 35, Perfil D, Esquema general........................................................................................................ 31

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Ilustración 36, Fuerzas resultantes y puntos de aplicación sobre el muro D................................................... 32
Ilustración 37, Parámetros físico-mecánicos del gavión, Según especificaciones INVIAS ............................... 33
Ilustración 38, Clase de gaviones, según tipo de recubrimiento ..................................................................... 34
Ilustración 39, Diámetro mínimo nominal de los alambres............................................................................. 34
Ilustración 40, Resistencia mínima de la malla y conexiones .......................................................................... 35
Ilustración 41, Características del material granular para el llenado de los gaviones ..................................... 36
Ilustración 42, Sección transversal Muro B ..................................................................................................... 37
Ilustración 43, Vista en planta, Configuración Muro B.................................................................................... 37
Ilustración 44, Sección transversal Muro C...................................................................................................... 38
Ilustración 45, Vista en planta, Configuración Muro C .................................................................................... 39
Ilustración 46, Sección transversal Muro D ..................................................................................................... 40
Ilustración 47, Vista en planta, Configuración Muro D.................................................................................... 41
Ilustración 48, Esquema general, disposición de los filtros............................................................................. 42
Ilustración 49, Secciones de los filtros drenantes, leyenda
................. 42
Ilustración 50, Sección típica, filtro drenante.................................................................................................. 43
Ilustración 51, Propiedades mecánicas del geotextil....................................................................................... 43
Ilustración 52, Requisitos del material granular drenante .............................................................................. 44
Ilustración 53, Sección, cuneta de coronación ................................................................................................ 45
Ilustración 54, Esquema general cortes y terraplén. Conclusiones ................................................................. 48
Ilustración 55, Esquema general Contención y Drenajes. Conclusiones.......................................................... 49

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INTRODUCCIÓN
En el marco del contrato “003 de 2014” subscrito entre la Alcaldía Municipal de Chinavita –
Boyacá, cuyo objeto es “CONSTRUCCIÓN ESCENARIO DEPORTIVO Y CULTURAL DEL
MUNICIPIO DE CHINAVITA”, DEPARTAMENTO DE BOYACÁ” se desarrolla el presente análisis de
estabilidad, por solicitud de la interventoría y como parte del programa de integridad y garantía
del proyecto.
El informe se presenta como la continuación del estudio de suelos presentado como adjunto
y comprende el análisis de aspectos topográficos, geológicos, geomorfológicos, geotécnicos,
hidrogeológicos, sismológicos y de estabilidad geotécnica en general, que permiten
establecer con claridad las condiciones de amenaza por fenómenos de remoción en masa, y
a partir de éstas plantear las medidas que garantizarán estabilidad geotécnica a la
infraestructura.

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1. OBJETIVOS
1.1. O. General
- Indicar las obras de contención necesarias para la estabilidad de los cortes o taludes
propuestos para la ubicación del proyecto.
1.2. O. Específicos
- Determinar el modelo geológico-geotécnico más adecuado para la realización del
análisis de estabilidad del proyecto.
- Realizar la correspondiente evaluación de cargas para las edificaciones aledañas al
predio del proyecto.
- Indicar las medidas complementarias que garanticen la integridad de las obras de
contención y su óptima funcionalidad.
- Realizar las respectivas sugerencias y recomendaciones geotécnicas para el proyecto.
2. DIAGNOSTICO PRELIMINAR
2.1. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA POR EL CUAL SE PLANTEA LA
CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO
En La actualidad el Municipio de Chinavita – Boyaca no cuenta con infraestructura adecuada
para hacer diferentes tipos de eventos tanto deportivos como culturales ya que se encuentran
expuestos a los diferentes cambios climáticos, por lo tanto se hace necesario la construcción
de un escenario deportivo y cultural.
La falta de un escenario deportivo y cultura trae como consecuencias, causas y efectos:
Efectos Directos:
- Bajo desarrollo y crecimiento en el Municipio de Chinavita
- Falta de infraestructura deportiva y cultural para una mejor educación
- Generación de sedentarismo y problemas físicos en los habitantes.

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Efectos Indirectos:
- Bajo nivel de crecimiento social, integral y económico del Municipio de Chinavita y la
Región.
- Bajo nivel educativo
- Problemas de salud
Causas Directas:
- Falta de obras que permitan mejorar la infraestructura deportiva y cultural
- Falta de gestión para este tipo de proyectos por parte de la comunidad
- que se beneficiará con el proyecto
- Falta de desarrollo y crecimiento en el Municipio
Causas Indirectas:
- Falta de intereses de la comunidad para el desarrollo de este tipo de proyectos
- Baja capacidad económica y financiera del ente territorial para la construcción de
infraestructura
- Falta de apoyo económico por parte de las entidades Gubernamentales
Por lo anterior se ve la necesidad de proveer a la comunidad la construcción de un
escenario deportivo y cultural, lo que permitirá al municipio crecer, progresar, comunicarse,
desarrollarse y mejorar el nivel de vida de todos los habitantes de este porque no posee las
condiciones necesarias para el avance de las actividades contempladas en el PLAN DE
DESARROLLO DEL MUNICIPIO que incluye este gran proyecto.
2.2. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA GEOTÉCNICO
En el sector de estudio y en la zona en general, a juzgar por las coronas de falla observados
y los terrenos lobulados hacia la parte baja del municipio (pata de la ladera), existen áreas
inestables, por efectos de pendiente y condiciones hidrológicas, que amenazan la integridad
del proyecto, razón por la cual específicamente en el predio asignado para el proyecto, se
justifica la realización de un estudio que permita diseñar e implementar la medida más
adecuada desde los puntos de vista técnico – económico y ambiental, para garantizar la
integridad del sistema. El área del proyecto se encuentra ubicada en una zona de antiguo
deslizamiento que durante un periodo de tiempo considerable se ha estabilizado de forma
natural, de ahí la clasificación de suelo como coluvión.

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Ilustración 1, Panorámica del predio del proyecto
Fuente: Registro fotográfico
Desde el punto de vista litológico, se identifican afloramientos rocosos, y sitios de corte
asociados a las vías y sectores sin vegetación como consecuencia de los procesos erosivos
incipientes, donde se observan materiales de tipo residual provenientes de antiguos
deslizamientos y procesos de erosión. La morfología del terreno, corresponde a laderas con
pendientes montañosas a escarpadas, en su mayor parte cubiertas por vegetación
medianamente densa y en las áreas adyacentes a los cuerpos de agua, por vegetación nativa.
Los procesos morfodinámicos evidenciados son generados principalmente por saturación del
terreno, coadyuvado por el tipo de materiales, la tectónica y la morfología de la zona.

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Ilustración 2, Ondulaciones de deslizamientos (Coluvión)
Fuente: Registro fotográfico
3. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO
Ilustración 3, Localización del proyecto en Colombia y Boyacá.
Fuente: «Colombia - Boyaca - Chinavita» de Shadowxfox - Trabajo propio. Disponible bajo la licencia CC BY-SA 3.0 vía Wikimedia Commons -
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Colombia_-_Boyaca_-_Chinavita.svg#/media/File:Colombia_-_Boyaca_-_Chinavita.svg

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Ilustración 4, disposición geográfica
Fuente: mapas de Google
Ilustración 5, Panorámica del casco urbano
Fuente: mapas de Google

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4. METODOLOGÍA
Para llevar a cabo la evaluación el análisis de estabilidad se recomienda considerar la siguiente
metodología:
 Definir un modelo geológico geotécnico que identifique los materiales presentes en la zona
y que defina a la vez los posibles mecanismos de falla que tienen posibilidad de ocurrir.
 Adoptar un método de análisis de estabilidad, en este caso se propone utilizar Bishop
Simplificado. El análisis se llevará a cabo con el Software de análisis, por elementos finitos,
de Rocscience, SLIDE.
 Definir las variables a utilizar, deben ser suficientes para caracterizar todos los materiales
en cuanto a sus propiedades de densidad y resistencia: se deberá trabajar con peso
unitario, cohesión y ángulo de fricción interna.
 Caracterizar estadísticamente las variables a partir de los resultados de ensayos de
laboratorio y de ensayos de campo.
 Definir con claridad los escenarios y las condiciones de análisis para evaluar estabilidad
de los taludes y las laderas.
 Llevar a cabo los análisis de estabilidad y calcular la probabilidad de falla en cada uno de
los escenarios de análisis y para cada una de las condiciones establecidas.
 Evaluar la condición de falla a partir de los criterios de factores de seguridad adoptados y
sugeridos por la NSR-10 (Titulo H) y la resolución 227 de 2006 (información adicional).
 Realizar chequeos de estabilidad externa e interna de la contención establecida.
5. ESTUDIOS BÁSICOS
Como anexos se presentaran como estudios básicos la cartera de topografía del levantamiento
hecho para el proyecto, el estudio geotécnico, y el análisis estructural de las construcciones
que se construirán en el predio y contenidas dentro del contrato de construcción realizado con
el municipio. Adicionalmente como concepto técnico interpretado de campo, se enfatiza que
el agua subterránea juega un papel importante en la inestabilidad del terreno, además de
incrementar las presiones de poros, reduce las características de resistencia del corte de
los materiales, especialmente hacia el plano de los deslizamientos existentes.
6. MODELO GEOLÓGICO GEOTÉCNICO Y ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
El análisis de estabilidad se llevó a cabo bajo consideraciones de cargas estáticas y dinámicas,
presentes en el predio y propias del municipio. Se consideraron cuatro perfiles críticos a
estabilizar indicados en la ilustración 6.

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Ilustración 6, Cortes de Análisis
Fuente: Elaboración propia, topografía del predio

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CALLE 22 Nº 9 – 27
Centro Médico y Profesional
ANDALUZ OF 205 - TUNJA
Cel. 321 274 6945
Cada perfil o corte, se encuentra condicionado a la disposición de espacio que requiere el
escenario deportivo y cultural, siendo las medidas establecidas (34 x44m), las mínimas
dimensiones para que el escenario preste una funcionalidad tanto óptima como apropiada,
satisfaciendo la justificación y pertinencia del proyecto.
Se hacen las consideraciones necesarias de cargas a las cuales va estar sometido el terreno,
y con base en los resultados consignados en el estudio de suelos, se establece las
propiedades geo mecánicas de este, dentro de las cuales se encuentran peso específico total
de 17 KN/m3
, cohesión de 10,1 KN/m2
y ángulo de fricción interna del material de 24,9°, todas
estas, propiedades del suelo de fundación (Coluvión). Así mismo se considera la aceleración
pico efectiva del municipio, indicados en el informe de suelos y reglamentados por la NSR-10,
(Av=0.2 y Ah=0,25).
Por otra parte, las condiciones hidrogeológicas del área de estudio propician escenarios
desfavorables en los que el agua además de posible detonante de deslizamiento, se considera
contribuyente de los procesos de inestabilidad. Se infieren niveles freáticos colgados
asociados a los nacimientos de agua, tubificación, y al avance del frente húmedo, ya que el
material presentan alta saturación, y por clasificarse como limos, una relación de vacíos alta.
Por tanto, de manera conservadora se adoptaron las siguientes consideraciones para
determinar factores Ru para los análisis de estabilidad de acuerdo con las condiciones
hidrogeológicas evidenciadas en campo y asociadas con la inspección visual. Para este caso
de análisis se pone a consideración un factor Ru=0,40 en “condición de saturación normal”
(Saturación del suelo 75-95%) y Ru=0,15 “condición de saturación drenada”, con niveles
freáticos abatidos, que se pueden obtener con la implementación de buenas obras de drenaje
y protección (Saturación 10-28%)
A continuación se realiza un análisis de estabilidad seudo-estático, chequeando el factor de
seguridad que presente cada talud y garantizando que esté valor numérico sea mayor o igual
a uno (Fs≥1), valor de la condición seudo-estática, reglamentados en la Tabla H.2.4-1 (NSR-
10) y sugeridos por resolución 227 de 2006.
5.1. PERFIL A
El modelo geológico-geotécnico se establece tomando las consideraciones de carga (estática
y dinámica) y un perfilado razonable para satisfacer la disposición de espacio. Una carga de
24 KN/m2
, generada por la sobrecarga impuesta por la estructura de la cubierta, la placa de
piso y las obras complementarias de escenario. Una carga de 16 KN/m2
, generado por una
sobrecarga de adoquín peatonal y un vehículo liviano, considerando una berma de separación

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con la corona del talud de 2 m. Finalmente una sobrecarga generada por la estructura de
pavimento de la vía intermunicipal, ubicado hacia la parte de la cabeza de la ladera con una
magnitud de 8 KN/m2
y dos cargas puntuales de 110 KN correspondientes a las cargas
admisibles de un eje trídem que pueda transitar sobre esta.
5.1.1. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD (condición de saturación normal)
La ilustración 7, muestra el modelo geológico-geotécnico utilizado para el análisis, así como
los valores de factor de seguridad discriminados como una escala de colores y resaltando el
valor mínimo de entre estos.
Ilustración 7, Modelo geológico-geotécnico inicial, perfil A
Fuente: Elaboración propia, SLIDE
En la ilustración 8, se puede apreciar mejor las zonas del talud en que presentarían peor
condición de falla

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Ilustración 8, Zonas en condición de falla crítica
Estos valores de Fs menores a uno, sugieren la intervención de los taludes en el manejo de
aguas, o en su caso más crítico optar también, por obras de contención que garanticen la
estabilidad de estos. En consecuencia se opta en primera medida por reducir el contenido de
agua en el suelo hasta lograr una saturación del 10-28% y poder implementar un factor
Ru=0.15 en el análisis.
5.1.2. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD (condición de saturación drenada)
Para este modelo se tuvieron en cuenta las consideraciones anteriormente mencionadas,
además del reemplazo de suelo ubicado en la pata de la ladera, por relleno tipo pedraplén,
dispuesto de la excavación misma del predio. Esto último fundamentado en que hacia esta
parte de la ladera, la presencia de agua se presenta en mayores cantidades, posiblemente
debido a la tubificación que presenta el suelo y el manejo deficiente que se tiene en el pueblo
y sus partes altas (ilustración 9). Adicionalmente es la única zona en la que se debe contemplar
terraplén, con una altura de hasta 3,5m.
Ilustración 9, Condición de humedad del suelo
Fuente: Elaboración propia, registro fotográfico

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Ilustración 10, Condición de tubificación del suelo
Ilustración 11, Condición de saturación del suelo

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A continuación la ilustración 1 2 , muestra el modelo geológico-geotécnico utilizado para
el análisis, así como los valores de factor de seguridad discriminados como una escala de
colores y resaltando el valor mínimo de entre estos, bajo las consideraciones mencionadas
anteriormente. Para este caso además de tener el coluvión en condiciones normales, se
incluye también el predraplén y el coluvión drenado, este último es un pretendido, según las
obras de drenaje que se manejen. Las dimensiones de los cortes son iguales que las del perfil
en condición de saturación normal.
Ilustración 12, Modelo geológico-geotécnico, intervenido.
De la ilustración 12 se aprecia que bajo las condiciones dadas, el factor de seguridad que se
obtiene es de Fs=1.002, que cumple con la reglamentación dada para estos escenarios. Se
aclara que para alcanzar estos niveles de abatimiento en el nivel freático, además de contar
con filtro de profundidades mayores a 1m ubicados estratégicamente y cunetas de coronación
en cada talud, es necesaria la revisión de la humedad de suelo, posterior a estas medidas,
para verificar que la saturación del material se encuentran conforme a los parámetros utilizados
en el análisis, de lo contrario se sugiere la ubicación y perforación de drenes sub-horizontales
en la cara de los taludes, con una profundidad horizontal de hasta 15m.

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5.1.2.1. Consideraciones del pedraplén
A continuación se hace una justificación de formulación de pedraplén. La ilustración 8, muestra
el esquema general en planta del predio, discriminado la zona donde, por condición
topográfica, se debe realizar la conformación de un relleno.
Ilustración 13, Zona de relleno
Fuente: Elaboración propia, topografía del predio
La ilustración 13, muestra el corte transversal o perfil A, con sus respectivas cota negra (terreno
natural) y cota roja (subrasante del proyecto), indicando también las zonas de corte y relleno
a ejecutarse para el proyecto.

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Ilustración 14, Corte transversal perfil A, Zonas de corte y relleno
Fuente: Elaboración propia
La zona de relleno indicada en la anterior ilustración, coincide con el afloramiento de niveles
piezométricos y depósitos de suelo orgánico de espesores superiores a 1m. La ilustración 15
da una idea más cercana a la realidad de la condición en la que se encuentra esta zona.
Ilustración 15, Condición real del suelo en la zona de relleno
Como solución a las condiciones nombradas anteriormente, se sugiere la escarificación del
material orgánico por un material más competente, sin embargo, ya que será la zona de sobre
carga por el relleno, se recomienda que haya una transferencia de carga de la estructura del
proyecto a una profundidad superior a 2m, en donde se garantice un estado más estable del
suelo, adicionalmente se recomienda que el material de relleno genere una condición de carga
mucho mayor a la que le generará la estructura, con el objetivo de que los asentamientos por
consolidación que se induzcan en la etapa de carga por conformación del relleno sean los
totales. No obstante se recomienda que el depósito de los materiales de construcción, el
transporte de los mismos y demás, se haga sobre el relleno y así provocar una sobre
consolidación en el suelo.

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5.2. PERFIL B
y dinámica) y un perfilado razonable para satisfacer la disposición de espacio. Una carga de
24 KN/m2
, generada por la sobrecarga impuesta por la estructura de la cubierta, la placa de
piso y las obras complementarias de escenario y otra carga de 32 KN/m2
impuesta por la
estructura de la casa de la cultura, ubicada en la parte alta del talud, junto con una cerramiento
de 5 KN.
La ilustración 16, muestra el modelo geológico-geotécnico utilizado para el análisis, así como
los valores de factor de seguridad discriminados como una escala de colores y resaltando el
valor mínimo de entre estos.
Ilustración 16, Modelo geológico-geotécnico inicial, perfil B
Para este caso, el factor de seguridad mínimo es Fs=0.784, indica que sí la obra se efectuá
presentado esta disposición, en la eventualidad de un sismo posible de la zona, la falla del
talud sería inminente. En consecuencia, el caso requiere una intervención aún más
contundente que la tomada para el Perfil A.
CASA DE LA CULTURA

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5.2.2. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD (Condición de saturación drenada y Contención)
Para el planteamiento de esta solución, se realiza de forma previa un “back analysis”, bajo el
condicional de que por medio de la implementación de obras de drenaje, se logrará una
saturación menor a 28% (Ru=0,15). Para este modelo se asume que bajo la acción de las
sobrecargas, el suelo presenta cierto grado de consolidación, que contribuye a que las cargas
hidrostáticas sean de menor magnitud, por efecto de la disminución de la relación de vacíos.
Así pues, se asume que todo el talud presentará un valor de Ru=0,15.
Ilustración 17, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Back Analysis perfil B
El “back analysis”, permite una estimación de una fuerza puntual, en una ubicación específica,
mediante el retro análisis que parte desde un factor de seguridad Fs=1, que es el valor mínimo
solicitado. Para este caso la ubicación de la fuerza pasiva puntual está a una altura de 1.50m,
desde el nivel de rasante del proyecto y tiene una magnitud aproximada de 185,7 KN
(ilustración 17). Con esta información se puede tener una estimación de un valor de masa
unitaria, así como un posible centro de masa de la misma, este es el caso en el que se plantee
una contención pasiva, como muros reforzados o gaviones; en el caso en que se pretenda otro
tipo de contención con mayor capacidad, como un tipo anclaje, el valor de fuerza puntual a
utilizar puede ser también el activo y con el valor de componete que constructivamente y por
ubicación del macizo o muerto de anclaje lo requiera.
CASA DE LA CULTURA

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Bajo las consideraciones anteriores y obedeciendo a criterios económicos de ajuste en
el presupuesto del proyecto, se propone una contención por medio de gaviones. El
modelo geológico-geotécnico que describe la obra planteada se muestra en la ilustración 18.
Ilustración 18, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Obra de contención perfil B
En la ilustración 18 se muestra en valor de factor de seguridad Fs=1.00, que es un valor
aceptado para esta condición especial, así como las dimensiones de la obra de contención
CASA DE LA CULTURA

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Cel. 321 274 6945
(gavión). Para este caso de hace la misma recomendación de manejo de agua que se indicó
en el Perfil A, no obstante, con el fin de que la condición de saturación del suelo no se altere
abruptamente en las zonas de las edificaciones aledañas y se genere cambios volumétricos,
por efecto de la consolidación, se recomienda que para estos taludes la perdida de agua que
se genere en el suelo, sea únicamente la que evacuen los filtros drenantes.
5.3. PERFIL C
y dinámica) y un perfilado pertinente para satisfacer la disposición de espacio. Las sobrecargas
generadas por la institución educativa, ubicada de forma inmediata al predio del proyecto, de
10, 20 y 41 KN/m2
desarrolladas a lo largoo de la cimentación de esta; y una carga de 24 KN/m2
,
generada por la sobrecarga impuesta por la estructura de la cubierta, la placa de piso y las
obras complementarias de escenario.
Se desarrolla el mismo planteamiento utilizado para la solución de la estabilidad en el Perfil B,
“back analysis”, gavión y manejo de agua. Las ilustraciones 19, 20, 21, 22, muestran los
resultados obtenidos.
La ilustración 19 muestra un resultado del análisis de estabilidad, poniendo en consideración
el caso inicial del corte, sin ningún manejo, salvo el mismo perfilado que presenta. Claramente
se observa que bajo las exigencias de carga que se le atribuyen a la edificación de la institución
educativa y la altura misma del talud, se presentaría un escenario de falla (Fs=0,641), que
traería consigo la inestabilidad del talud y eventualmente el colapso mismo de la edificación.
Ilustración 19, Modelo geológico-geotécnico inicial, perfil C
Inst. Educativa

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Por consiguiente, se plantea el mismo procedimiento y recomendaciones consideradas para
el análisis del Perfil B. El retro-análisis, sugiere una magnitud puntual de carga puntual de
251,3 KN, aplicada a una distancia de 1,5 m sobre el nivel de rasante del proyecto (ilustración
20).
Ilustración 20, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Back Analysis perfil C
Bajo el mismo manejo de agua (superficiales y de infiltración) planteado en el Perfil B, se logra
establecer una sección de contención en gavión, capaz generar la suficiente carga
estabilizadora para que se obtenga un valor de factor de seguridad Fs=1.008, que cumple con
la exigencia mínima de factor de seguridad, para taludes o laderas, reglamentado para estas
zonas.
Inst. Educativa

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Ilustración 21, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Obra de contención perfil C
La ilustración 22, muestra la sección en gavión necesaria para le estabilización, así como los
niveles de abatimiento en el nivel freático supuesto y la disposición general en predio.
Ilustración 22, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Obra de contención perfil C, detalle
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5.4. PERFIL D
y dinámica) y un perfilado pertinente para satisfacer la disposición de espacio. Las sobrecargas
generadas por la institución educativa, ubicada de forma inmediata al predio del proyecto, de
10, 20 y 41 KN/m2
desarrolladas a lo laco de la cimentación de esta; y una carga de 24 KN/m2
,
generada por la sobrecarga impuesta por la estructura de la cubierta, la placa de piso y las
obras complementarias de escenario.
Se desarrolla el mismo planteamiento utilizado para la solución de la estabilidad en el Perfil C,
este perfil, aunque no es la condición más crítica, se plantea con el objetivo de establecer la
longitud hasta donde se debe desarrollar el perfil anterior, generando menos cantidades. Las
ilustraciones 23, 24 y 25, muestran los resultados obtenidos.
Ilustración 23, Modelo geológico-geotécnico inicial, perfil D
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Ilustración 24, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Obra de contención perfil D
Ilustración 25, Modelo geológico-geotécnico, intervenido. Obra de contención perfil D, detallado
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7. OBRA DE CONTENCIÓN
7.1. ESTABILIDAD EXTERNA E INTERNA DE LOS MUROS
A continuación se realizan los chequeos de estabilidad externa e interna de los muros propuestos, este
análisis se lleva a cabo por medio del Software de análisis GEO V19 (Gavión).
7.1.1. MURO PERFIL B
Ilustración 26, Esquema general Muro Perfil B

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7.1.1.1. Estabilidad Externa (Muro B)
Ilustración 27, Perfil B, Esquema general
Fuente: Elaboración propia, GEO5

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Ilustración 28, Fuerzas resultantes y puntos de aplicación sobre el muro B
7.1.1.2. Estabilidad Interna (Muro B)
Todos los muros establecidos en el análisis, deberá tener las especificaciones mínimas INVIAS, la
ilustración 28 muestra algunas de estas, utilizadas para el chequeo interno del muro.
Ilustración 29, Parámetros físico-mecánicos del gavión, Según especificaciones INVIAS
Fuente: Elaboración propia (Art. 681), GEO5

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7.1.2. MURO PERFIL C
Ilustración 30, Esquema general Muro Perfil C
7.1.2.1. Estabilidad Externa (Muro C)
Ilustración 31, Perfil C, Esquema general

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Ilustración 32, Fuerzas resultantes y puntos de aplicación sobre el muro C
7.1.2.2. Estabilidad Interna (Muro C)
Fuente: Elaboración propia (Art. 681), GEO5

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7.1.3. MURO PERFIL D
Ilustración 34, Esquema general Muro Perfil D
7.1.3.1. Estabilidad Externa (Muro D)
Ilustración 35, Perfil D, Esquema general

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Ilustración 36, Fuerzas resultantes y puntos de aplicación sobre el muro D
7.1.3.2. Estabilidad Interna (Muro D)

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Fuente: Elaboración propia (Art. 681)
Para la fabricación de la obra de contención, esta se deberá realizar cumpliendo con las
especificaciones técnicas de INVIAS, Art. “Gaviones de mallas de alambre de acero
entrelazado”. Con el fin de garantizar una mayor vida útil de la estructura y la estabilidad
interna del muro, se recomienda como mínimo, la utilización de gaviones Clase 3, para los que
se encuentran en contacto directo con el suelo y que todos cuenten con calibre superiores a
11.

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Ilustración 38, Clase de gaviones, según tipo de recubrimiento
Fuente: Especificaciones INVIAS
Ilustración 39, Diámetro mínimo nominal de los alambres
Se deberá garantizar que el alambre de los gaviones cuente con los certificados de calidad y
especificaciones requerías, a continuación requerimientos mínimos del alambre de acuerdo a
la clase.

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Ilustración 40, Resistencia mínima de la malla y conexiones
Sobre la superficie compactada de fundación (base de gavión) y en la espalda del mismo, se
deberá instalar un geotextil de separación, el cual deberá cumplir con lo especificado en el
Artículo 231, numeral 231.2.1, este no deberá tener una capacidad menor al geotextil
comercial NT 3000, la elección del mismo se hará dependiendo del grado de material granular
que pueda generar daños en la malla del gavión y quedará a criterio del interventor.
En cuanto al material granular, este deberá contar con el cumplimiento de las siguientes
especificaciones de resistencia, granulometría y propiedades físicas.

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Ilustración 41, Características del material granular para el llenado de los gaviones
6.2. Configuración de los gaviones
6.2.1. Muro B
La ilustración 35 indica las secciones transversales que se desarrollan a lo largo del muro establecido
para el perfil B.

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Ilustración 42, Sección transversal Muro B
La ilustración 36 indica la disposición en planta que deben guardarse durante la construcción del
muro, discriminado según el nivel.
Ilustración 43, Vista en planta, Configuración Muro B

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6.2.2. Muro C
para el perfil C.
Ilustración 44, Sección transversal Muro C

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Ilustración 45, Vista en planta, Configuración Muro C

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6.2.3. Muro D
para el perfil D.
Ilustración 46, Sección transversal Muro D

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Ilustración 47, Vista en planta, Configuración Muro D

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7. OBRAS COMPLEMENTARIAS
7.1. Subdrenes con geotextil y material granular
Obedeciendo al supuesto planteado en el análisis, se traza la siguiente disposición de filtros
con sus respectivas especificaciones ilustraciones 41, 42 y 43. Todos estos, deberán cumplir
con los requerimientos de control de calidad, estipulados en las especificaciones INVIAS Art.
673-13, “Subdrenes con geotextil y material granular”. Se establecen tres secciones de trabajo,
como se muestra en la ilustración 42.
Ilustración 48, Esquema general, disposición de los filtros
Ilustración 49, Secciones de los filtros drenantes, leyenda

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Ilustración 50, Sección típica, filtro drenante
El geotextil utilizado en la construcción de filtros, debe contar con los certificados de calidad
respectivos del proveedor, en el que se compruebe el cumplimento de las especificaciones
(ASTM) mínimas solicitadas por INVIAS, no obstante debe contar como mínimo con las
características comerciales que presenta el tipo NT 2000. A continuación se indican las
especificaciones.
Ilustración 51, Propiedades mecánicas del geotextil

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En cuanto al material filtrante, este deberá contar con las siguientes características de
resistencia, granulometría y propiedades físicas.
Ilustración 52, Requisitos del material granular drenante
La pendiente longitudinal mínima para los filtros, de acuerdo a las consideraciones especiales
del predio, deberá ser de mínimo 1%.

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7.2. Cunetas de coronación
Con el fin de evitar la erosión en infiltración de aguas de escorrentía, en la cara del talud, se
beberá contar con cunetas de coronación, ubicadas en las cabezas de los estos y que cumplan
con los requerimientos indicados en la especificación INVIAS Art. 671-13, “Cunetas revestidas
en concreto”. Deberán contar con la siguiente sección mínima.
Ilustración 53, Sección, cuneta de coronación
Fuente: Elaboración propia, Software PAV-NT1
7.3. Recubrimiento de los taludes o cortes
Como medida de control de erosión en la cara de los taludes y recarga hídrica en los mismos, se
requiere el recubrimiento de los mismos con un manto, ya sea natural, artificial o una combinación de
ambos. Tales recubrimientos pueden ser empradización, geo-mantos, recubrimiento de suelo semillas,
entre otros. La elección del tipo de recubrimiento será tomada por parte de la interventoría y estará
basada en la optimización y funcionalidad que presten cada uno, de acuerdo a las condiciones de
intemperismo de la zona, u otras condiciones específicas.

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8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Es necesario hacer un chequeo consecuente de las condiciones de análisis que se estipularon
en el presente informe, ya que esto permite corroborar que el comportamiento de la obra
durante su vida de servicio, será el planificado y no se presentaran fallas relacionadas en él.
Se recomienda hacer una juiciosa verificación de la humedad de saturación del suelo, posterior
a la culminación del proyecto. Ya que para este análisis en particular se planteó el supuesto
de humedad y factor Ru, disminuidos con el abatimiento del nivel freático, sin embargo, dadas
las condiciones hidrológicas especiales de la zona, estas variables se deben constatar.
De no ser lo suficientes las medidas de drenaje y control de aguas, planteadas en este informe,
las obras complementarias a considerar, tratan de una malla de drenes subhorizontales
espaciados, mínimo cada 1,5m y una profundidad de 10 a 15m, ubicados en la cara de los
taludes. Esta medida se implementaría de comprobarse que la humedad de saturación es
mayor a 28%.
Se recomienda al contratista de obra y/o al contratista de interventoría, hacer una inspección
y evalúo del manejo de las aguas superficiales, tanto de las edificaciones aledañas, como de
las que provienen de la parte alta de la cabecera municipal. El manejo correcto de estas aguas,
son garantía de la protección del proyecto y soporte de las presunciones del análisis.
El planteamiento de la medida de contención, está limitado por el presupuesto disponible para
la ejecución de tal obra, de acuerdo con el contratante (Municipio de Chinavita); razón por la
cual no se sugirió la contención con muros en concreto reforzado, obra que es mucho más
apta para este tipo de casos.
Los gaviones son medidas de contención, que en muchos casos temporales, sin embargo, con
un buen manejo, calidad de materiales de fabricación y un buen mantenimiento, estos pueden
alcanzar a prolongar, en gran medida, la vida útil de la estructura. Para este caso en particular
se establece que la malla de los gaviones no deben presentar calibre inferiores al #11, mínimo
doble torsión y que tengan recubrimiento en PVC (mínimo clase 3), adicionalmente del cuidado
en el armado de los muros.
Se determinaron tres tipos de sección de gaviones: SG-D de 9,5m2
y una longitud de desarrollo
de 16 m, SG-C de 11,5m2
y una longitud de desarrollo de 16 m y SG-B de 10,0m2
y una longitud
de desarrollo de 14 m.
Los muros gaviones deben contar con un geotextil de separación, que evite la contaminación
del material interno de este, con el suelo aledaño. Este debe ser como mínimo el tipo comercial
NT 3000.

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Debido a que la estabilidad interna de los gaviones depende fundamentalmente de la fricción
interna del material GP y la resistencia a tracción del alambre, las deformaciones en el muro,
por efecto de los esfuerzos cortantes sobre el mismo, pueden ser considerables y afectar las
obras que se encuentren por el frente de este. En consecuencia, se recomienda un refuerzo
interno especial para las mallas que se encuentran empotradas y para la unión entre cada una
de ellas. Este refuerzo debe constar de barras corrugadas # 3/c. 1.0m, que sirvan como
elementos de transferencia de carga.
Se recomienda hacer caso estricto de las limitaciones y consideraciones de carga planteado
en el análisis.
Se recomienda plantear un recubrimiento para la cara de los taludes, con el fin de evitar la
erosión y disminuir la infiltración de agua en estos. Este recubrimiento puede ser natural o
artificial.
Se debe verificar que las cunetas de coronación no presenten grietas a largo plazo y realizar
un correcto mantenimiento con sellantes a las juntas.
La ilustración 44 muestra el esquema general de los cortes y rellenos a realizar, con sus
respectivas cotas de niveles. El relleno en pedraplén propuesto, se da como solución a las
condiciones desfavorables del suelo en esta zona, y está basado básicamente en la
transferencia de carga de la estructura del proyecto a un nivel más estable del suelo y evitar
asentamientos por consolidación que puedan ser diferenciales en la edificación.
Se recomienda que el depósito de los materiales de construcción, el transporte de los mismos
y demás, se haga sobre el relleno (pedraplén) y así provocar una sobre consolidación en el
suelo.

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Ilustración 54, Esquema general cortes y terraplén. Conclusiones
A continuación (ilustración 48), se muestra el esquema general de la disposición de las obras
de contención y drenaje.

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Ilustración 55, Esquema general Contención y Drenajes. Conclusiones
Es necesario que no se altere en lo posible el grado de saturación del suelo en las zonas de
las edificaciones aledañas, ya que esto puede generar asentamientos diferenciales en el suelo
y afectar de forma directa estas construcciones.

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9. BIBLIOGRAFÍA
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Diseño y Construcción Sismo Resistente. Bogotá D.C.
BOWLES J. (1988). “Foundation Analysis and Design”. McGraw-Hill International Editions.
DAS BRAJA M (2004). “Principles of Foundation Engineering”. 5E. California. Thomson
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HOEK E. (1995). “Support of Underground Excavation in Hard Rock”. January, 1995. AA.
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GONZÁLEZ G. A. (1987). “Analysis of Infiltration Test”. VIII Panamerican Conference on Soil
Mechanics and Foundation Engineering. Sociedad Colombiana de Geotecnia.
INGEOMINAS (2003). Aspectos Geoambientales de la Sabana de Bogotá. Bogotá D.C.
INGEOMINAS – UNIVERSIDAD DE LOS ANDES (1997). Microzonificación Sísmica de Santa
Fe de Bogotá: Convenio Interadministrativo 01-93. Santa Fe de Bogotá D.E..
LEE M. E, and Jones D. K C, (2004). “Landslide Risk Assesment”. Thomas Telford.
SUÁREZ D., Jaime (2009). “Deslizamientos – Técnicas de Remediación”. Volumen 2. Primera
Edición. División de Publicaciones UIS. Bucaramanga (Colombia).
VAN DER Hammen T. (1955) Plioceno y Pleistoceno del Altiplano de Bogotá y Alrededores :
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Special Report 247. Transportation Research Borrad. Nacional Research Council. USA.
INVIAS (2013) “Especificaciones Generales Para Construcción De Carreteras 2013”.

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