geosoluciones civiles v&a pagina 1 de … · centro de asesoría geotécnica y geosoluciones...

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

1

Elaborado por: Asistente Ing. Juan Fallas

Aprobado por: Ing. Lic. Alexander Molina.

Fecha: 27/06/17

ESTUDIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES EN LA PROPIEDAD UBICADA EN LEON XIII,

TIBAS, SAN JOSÉ.

SERVICIOS(OFRECIDOS:((

•! ESTUDIO(DE(SUELOS(MEDIANTE(EL(SISTEMA(CPT((PRUEBA(DE(PENETRACION(MEDIANTE(EL(CONO(DINAMICO)(ASTM(D(3441998.(

•! ESTUDIO(DE(SUELOS(MEDIANTE(EL(SISTEMA(SPT((PRUEBA(DE(PENETRACION(STANDARD)(ASTM(D(1588.

•! PRUEBAS(DE(INFILTRACION. •! MUESTREO(Y(FALLA(DE(CILINDROS(DE(CONCRETO. •! ANALISIS(DE(CONCRETO(MEDIANTE(EL(ENSAYO(DEL(

ESCLEROMETRO. •! DETECCION(DE(BARRAS(DE(REFUERZO(EN(CONCRETO(ARMADO. •! PRUEBAS(DE(CLASIFICACION(DE(SUELOS. •! ESTUDIOS(HIDROLOGICOS. •! ANALISIS(HIDRÁULICOS. •! DISEÑOS(DE(ALCANTARILLOS(PLUVIAL(Y(SANITARIOS. •! PRESENTACION(DE(LOS(FORMULARIOS(D1(Y(D2(ANTE(LA(SETENA. •! DISEÑOS(DE(MUROS(DE(CONTENCION. •! ESTUDIOS(DE(ESTABILIDAD(DE(TALUDES. •! ESTUDIOS(DE(TRANSITO(DE(CONTAMINANTES. •! ESTUDIOS(DE(GEOLOGIA(LOCAL(Y(REGIONAL. •! ESTUDIOS(DE(POTENCIAL(DE(SOCAVACION. •! DISEÑOS(DE(PAVIMENTOS. •! REGENCIAS(AMBIENTALES. •! AVALUOS(DE(PROPIEDADES. •! CONSULTORIA(DE(OBRAS(CIVILES(EN(GENERAL.

GSC-TALUD-07-17

Teléfono: (506)22735732, 89983906. Fax: (506)22735668 www.geosolucionescr.com

Concepción, La Unión, Cartago.

A solicitud de: Municipalidad de Tibás.

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

1

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

!

RESPONSABILIDAD!PROFESIONAL!

!

El! suscrito! Alexander! Molina! Villalobos,! Ingeniero! civil,! geotecnista,! administrador! de!

empresas,!master!en!gerencia!general,!master!en!ingeniería!ambiental,!consultor!inscrito!en!

SETENA!CI?058?99,!inscrito!en!el!Colegio!Federado!de!Ingenieros!y!Arquitectos!CFIA!IC?7650,!

es!responsable!de!los!contenidos!y!alcances!del!presente!estudio!de!estabilidad,!realizado!en!

la!propiedad!ubicada!en!León!XIII,!Tibás,!San!José.!

!

!

!!

_________________________________________!!

Ing.%Lic.%Alexander%Molina%Villalobos,%M.B.A.%M.Sc.%Ingeniero%Civil%Geotecnista.%Administrador%de%Empresas.%

Máster%en%Gerencia%General.%Máster%en%Ingeniería%Ambiental.%Registro%SETENA:%CIE058E99.%Registro%CFIA:%ICE7650.%%

Registro%CPCECR:%024276.!!

!

!

!

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

2

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

I.! INTRODUCCIÓN!

!Este! estudio! tiene! como! objetivo! evaluar! de! manera! preliminar! la! estabilidad! del! talud!colindante!al!costado!sur!de!una!propiedad!ubicada!en!Garabito,!Cinco!Esquinas,!cantón!de!Tibás,!provincia!de!San!José.!El!área!de!proyecto!es!colindante!con!un!talud!que!presenta!alturas!e!inclinaciones!importantes,!en!el!cual!se!solicita!evaluar!la!estabilidad!del!terreno!en!su!condición!actual!y!futura!(con!estructuras!sobre!el!terreno).!!!En!la!Figura!1,!se!presentan!algunas!vistas!del!terreno!a!desarrollar.!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Figura!1!

Vistas!del!terreno!de!interés.!En!la!foto!del!lado!izquierdo!se!observa!un!sector!de!los!taludes!del!costado!sur!y!los!materiales!superficiales!existentes.!

Se!puede!observar!claramente!que!esta!zona!se!ha!empleado!como!botadero!de!materiales.! !

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

3

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

II.! MODELO!GEOMECÁNICO!TÍPICO!!!Se!elaboró!un!modelo!geomecánico!para!describir!la!conformación!del!terreno!desde!el!punto!de!vista!de!la!resistencia,!en!la!zona!de!interés!(talud!del!costado!sur).!Se!empleó!la!información!geotécnica!derivada!del!estudio!GSC?GEO?146?17.!Se!tomó!en!consideración!la!información!de!todas!las!perforaciones!efectuadas!en!la!propiedad!de!interés.!En!la!Figura!2!se!muestra!la!localización!de!las!perforaciones!efectuadas!y!de!la!sección!topográfica!estudiada.!!Capa!1! Limos! orgánicos! y! materiales! de! relleno.! Consistencias!

entre!muy!blandas!y!compactas.!Suelos!superficiales!de!pobre!resistencia.!Espesor!entre!1,00!m!y!6,50!m.!

!Capa!2! Arcilla!color!café!de!baja!plasticidad.!Consistencias!entre!

blandas! y! compactas.! Suelos! de! regular! resistencia.!Alcanzan!profundidades!entre!los!7,00!y!los!11,00!m.!!

!Capa!3! Probablemente! capa! de! materiales! rocosos! blandos! y!

alterados.! Materiales! típicos! de! la! zona.! Consistencia!rígida.!

!Notas:!!1?! No! se! encontró! la! presencia! de! niveles! freáticos! dentro! de! las! profundidades!exploradas.!

2?! La!Tabla!1!muestra!un!resumen!de!la!información!y!el!índice!Nspt.!!3?! Las!resistencias!y!pesos!volumétricos!de!los!materiales!para!efectos!de!los!análisis!se!presentan!en!la!tabla!2.!

!! !!

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

4

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

5

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

6

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

7

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

III.! ESTUDIO!DE!ESTABILIDAD!!3.1! Objetivo!!!Evaluar!el!comportamiento!del!talud!del!costado!sur!en!su!condición!actual!(en!una!sección!topográficas)!y!cuando!se!construyan!las!estructuras!propuestas.!!3.2! Aspectos!generales!!!!Se!procedió!a!realizar!un!estudio!de!estabilidad!de!taludes!para!estudiar!el!riesgo!de!falla!del!talud!bajo!condiciones!de!carga!estáticas!y!dinámicas!(con!sismo).!!!Para! el! desarrollo! de! los! estudios! se! utilizó! el! programa!GEOSLOPE! (versión! 2012)! que!permite!mediante!el!empleo!de!un!computador!la!generación!de!superficies!de!ruptura,!que!simulan!los!posibles!deslizamientos!o!fallas!en!el!talud!y!los!factores!de!seguridad!asociado!a!cada!una!de!ellas.!Por!tratarse!de!programas!en!computador!es!posible!analizar!1000!o!más!posibles!superficies!de!ruptura!en!cada!corrida,!obteniéndose!al!final!el!factor!de!seguridad!crítico!(el!mínimo!de!las!superficies!analizadas!por!corrida).!!Los!estudios!se!han!realizado!para!casos!de!carga!estática!y!para!condiciones!dinámicas,!que!simulan!la!ocurrencia!de!un!sismo.!El!caso!de!sismo!se!estudió!considerando!aceleraciones!horizontales!promedio!(mantenidas!durante!periodos!largos),!de!20%!de!la!aceleración!de!la!gravedad_! valor! que! representa!un! sismo!muy! fuerte.! !El! uso!de!una!aceleración!de!esta!magnitud!para!el!caso!de!sismos!muy!fuertes,!en!lugar!de!las!aceleraciones!recomendadas!por!el!CSCR!(Código!Sísmico!de!Costa!Rica),!se!debe!a!los!siguientes!motivos:!

-! Los!taludes!son!estructuras!de!suelo!y!roca!que!tienen!un!comportamiento!distinto!de!las!estructuras!de!concreto!y!acero.!

-! Los! períodos! de! vibración! en! los! cuales! puede! ocurrir! un! deslizamiento! son! muy!grandes!en!comparación!a!los!períodos!de!vibración!que!dañan!estructuras!de!concreto!y!acero.!

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

8

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

-! Los!métodos!de!análisis!en!estabilidad!son!de!equilibrio!límite,!en!los!que!el!sismo!se!introduce!como!una! fuerza!pseudoestática!aplicada!en!el!centro!de!gravedad!de! la!masa! potencialmente! deslizante,! durante! todo! el! tiempo! necesario! para! que! se!produzca!la!falla!del!talud.!!

-! El!emplear!valores!altos!de!aceleración!(entre!0,40!y!0,50!de!g!por!ejemplo),!conlleva!a!diseños!muy!costosos!y!poco!realistas.!

-! La!literatura!internacional!y!la!experiencia!acumulada!en!el!diseño!sísmico!de!taludes,!limita!el!valor!de!aceleración!a!un!máximo!de!0,20!g,!en!zonas!consideradas!de!muy!alto!riesgo!sísmico!(regiones!epicentrales!sísmicamente!activas).!

!!3.3! Análisis!estabilidad!actual!!Los!resultados!obtenidos!en!los!estudios!de!estabilidad!para!la!condición!actual!en!la!sección!de!interés,!se!presentan!resumidos!en!la!tabla!3,!una!mayor!información!gráfica!sobre!el!detalle!de!los!análisis!se!presenta!en!el!Anexo!A,!adjunto!al!final!de!este!informe.!!!!!!!!Notas:!! !1)! F.S!menores!o!iguales!a!1,00!indican!falla!inminente!del!talud.!2)! Con! base! en! el! Código! de! Taludes! de! Costa! Rica,! según! Tabla! 3,! página! 7,! se!considera!como!valor!aceptable!para!taludes!en!general,!un!factor!de!seguridad!de!1,30!para! condiciones! estáticas! y! un! valor! mayor! que! 1,00! para! situaciones! de! sismo!(asumiendo! un! riesgo! de! pérdidas! de! vidas! humanas! bajo! y! riesgo! de! daños!económicos!y!ambientales!medio).!

3)! Las!figuras!que!muestran!los!estudios!de!estabilidad!se!presentan!en!el!Anexo!A.!!

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

9

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

De!la!tabla!anterior!se!obtienen!las!siguientes!conclusiones!y!recomendaciones:!!a)! El!perfil! topográfico!estudiado!en!su!condición!actual!es!estable!para!condiciones!de!

cargas!estáticas!y!casos!de!sismos! fuertes.!Se!valoró!un!modelo!de! ruptura!en!que!ocurran!deslizamientos!en!las!capas!1!y!2,!las!más!superficiales!del!terreno.!!!

b)! Con!base!a!las!condiciones!asumidas!de!resistencia!del!terreno!(Tabla!2),!se!concluye!que! la! estabilidad! de! los! taludes! actualmente! es! aceptable! y! no! son! necesarias!estructuras!de!retención!o!sistemas!de!reforzamiento!de!suelo!para!mantenerla.!

!c)! No! se! valora! en! estos! estudios! el! daño! que! pueden! sufrir! los! taludes! por! efecto! de!

escorrentía!o!filtraciones!de!agua!provenientes!de!zonas!ubicadas!a!mayor!elevación!que!la!zona!estudiada.!Se!recomienda!proponer!un!plan!integral!para!el!manejo!y!disposición!de! las! aguas! de! lluvia,! que! abarque! aspectos! como:! i)! colocación! de! vegetación!adecuada! para! prevenir! erosión! o! una! cobertura! artificial! (materiales! geosintéticos! o!concreto)_! ii)!control!de!aguas!de! lluvia!donde!se!necesite,! iii)!pendientes!adecuadas,!terraceos,!banqueos_!y,!iv)!métodos!de!control!de!erosión!en!aquellos!sitios!que!por!sus!pendientes!y!condición!del!suelo!lo!requieran.!!

d)! Los!estudios!efectuados!son!solo!para!el!talud!de!interés!(estudio!local),!no!evaluan!la!existencia! y! efectos! de! fallas! geológicas! o! sísmicas! regionales! que! puedan! estar!afectando!toda!el!área!donde!se!encuentra!la!propiedad.!

!!!!!!!!!!

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

10

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

3.4! Análisis!estabilidad!con!estructura.!!

Los! resultados! obtenidos! en! el! estudio! de! estabilidad! para! la! condición! de! los! taludes!considerando! la! presencia! de! futuras! estructuras! y! el! efecto! de! las! cargas! que! pueden!transmitir!al!suelo,!se!presentan!resumidos!en!la!Tabla!4,!una!mayor!información!gráfica!sobre!el!detalle!de!los!análisis!se!presenta!en!el!Anexo!A,!adjunto!al!final!de!este!informe.!!!

!

!

!

!

!

!

Notas:!! !1)! F.S!menores!o!iguales!a!1!indican!falla!inminente!del!talud.!2)! Conforme!a!la!sección!4.2.6.2!del!Código!de!Cimentaciones!de!Costa!Rica!(año!2009),!se!considera!como!valor!aceptable!para!una!cimentación!superficial!junto!a!un!talud,!un!factor!de!seguridad!de!3,00!para!condiciones!estáticas!y!de!2,00!para!situaciones!de!sismo.!!

3)! Las!figuras!que!muestran!los!estudios!de!estabilidad!se!presentan!en!el!Anexo!A.!!!De!la!tabla!4!se!obtienen!las!siguientes!conclusiones:!!a)! Con! base! en! las! secciones! topográficas! estudiadas,! si! se! consideran! niveles! de!

desplante! típicos! para! la! futura! edificación! y! la! colocación! de! cargas! superficiales!simulando!la!estructura!sobre!el!terreno!(se!ha!asumido!una!fundación!tipo!losa)_!el!perfil!topográfico!estudiado!se!mantiene!estable!para!casos!de!carga!estática!y!sismos!fuertes.!Sin!embargo,!se!debe!aclarar!que!los!valores!del!factor!de!seguridad!obtenidos,!para!

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

11

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

ambas!situaciones!de!carga!(estáticas!y!sismos),!son!inferiores!a!los!solicitados!por!el!Código!de!Cimentaciones!de!Costa!Rica!para!fundaciones!superficiales!junto!a!taludes.!

!b)! Las! longitudes!de!las!zonas!de!falla!abarcan!áreas!importantes!del! terreno!evaluado,!

entre! 35,0!m! y! 50,0!m! de! todo! el! perfil! estudiado.! Esto! indica! que! si! se! presentan!problemas!de!inestabilidad!del!terreno,!los!daños!afectarán!una!parte!muy!importante!del!perfil!estudiado.!!

c)! Con!base!en! la! información! teórica!para! lograr!emplear!esta!zona!de! terreno!para! la!construcción! de! estructuras! de! una! manera! segura,! se! necesita! de! trabajos! de!movimiento!de!tierras,!construcción!de!estructuras!de!retención,!obras!de!reforzamiento!y! el! empleo! de! sistemas! de! fundación! especiales! (fundaciones! profundas,! pilotes,!columnas!de!grava,!etc.)!para!asegurar!la!estabilidad!global!del!terreno.!!!

d)! Para!los!análisis!de!este!documento,!se!ha!asumido!una!distribución!aproximadamente!horizontal! de! las! capas! de! suelo! sobre! el! talud! debido! a! que! no! se! dispone! de!perforaciones!en!esas!zonas.!Por!otra!parte,!se!ha!presentado!una!propuesta!preliminar!teórica!de!cortes,!terrazas!y!colocación!de!la!estructura,!dado!que!no!dispone!de!ningún!esquema!de!cortes!definido!por!los!diseñadores_!sin!embargo,!en!esta!etapa!del!proyecto!si!se!considera!necesario!plantear!la!necesidad!a!los!interesados!en!el!desarrollo!de!este!terreno,!de!contar!con!una!topografía!reciente!y!actualizada!(curvas!de!nivel!y!cortes!del!terreno)!e!información!real!sobre!la!futura!o!futuras!estructuras.!Complementariamente!de!ser!posible,!se!debería!disponer!de!información!sobre!el!terreno!en!el!sector!de!los!taludes!por!medio!de!algunas!perforaciones!adicionales.!Con!esta!nueva! información!estamos!dispuestos!a!evaluar!nuevamente!las!propuestas!que!sean!de!interés!para!los!desarrolladores!del!proyecto.!!!!!

e)! Las!mismas!observaciones!de!los!puntos!c)!y!d_!presentadas!para!la!sección!3.3.!!!!!

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

12

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

2,14

P r o y e c t o E s t r u c t u r a s j u n t o a t a l u d , S a n J o s eE s t u d i o d e l a c o n d i c i ó n a c t u a l - a n á l i s i s e s t á t i c o

Capa 1

Capa 2

Capa 3

Distancia (m)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Elev

ació

n (m

)

707274767880828486889092949698

100

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

13

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

1,19

P r o y e c t o E s t r u c t u r a s j u n t o a t a l u d , S a n J o s eE s t u d i o d e l a c o n d i c i ó n a c t u a l - a n á l i s i s p s e u d o e s t á t i c o

Capa 1

Capa 2

Capa 3

Distancia (m)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Elev

ació

n (m

)

707274767880828486889092949698

100

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

14

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

2,32

P r o y e c t o E s t r u c t u r a s j u n t o a t a l u d , S a n J o s eC o r t e y e s t r u c t u r a s - a n á l i s i s p s e u d o e s t á t i c o

Capa 1

Capa 2

Capa 3

Distancia (m)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Elev

ació

n (m

)

707274767880828486889092949698

100

GEOSOLUCIONES CIVILES V&A

DE CENTRO AMERICA S.A.

PAGINA

Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

GSC-TALUD-07-17

15

Observaciones: Responsable: Ing. Alexander Molina.

!

1,25

P r o y e c t o E s t r u c t u r a s j u n t o a t a l u d , S a n J o s eC o r t e y e s t r u c t u r a s - a n á l i s i s p s e u d o e s t á t i c o

Capa 1

Capa 2

Capa 3

Distancia (m)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Elev

ació

n (m

)

707274767880828486889092949698

100