capÍtulo 2. informe geotÉcnico - empresas públicas de

DISEÑO CONCEPTUAL Y DETALLADO PARA LA REPOSICIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL SECTOR

DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO

INFORME DISEÑO DETALLADO - PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-GG-R00

Agosto 2013 1

CAPÍTULO 2. INFORME GEOTÉCNICO

1. INTRODUCCIÓN

En este informe se presentan los resultados de las exploraciones de campo,

efectuadas para caracterizar la geología del denominado Proyecto 9 de Alcantarillado

del Grupo 2. La ubicación de estos proyectos se muestra en la Figura 1 y para mayor

detalle, en el plano P-2213-G-009.

Este informe incluye los resultados de los ensayos de laboratorio, se enuncia la

metodología empleada y se relacionan los parámetros de resistencia obtenidos del

estudio. Contiene además las conclusiones y las observaciones que se consideraron

pertinentes dentro de la aplicación de los estudios y análisis efectuados.

DISEÑO CONCEPTUAL Y DETALLADO PARA LA REPOSICIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL

SECTOR DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO


Agosto 2013 2

Figura 1. Localización Proyecto 9 con Geología y Exploración




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2. EXPLORACIONES DE CAMPO

CUMPLIMIENTO DE LA NORMA RAS 2000

El Título G “Aspectos Complementarios” de la Norma RAS-2000, en su numeral G.2

“Aspectos Geotécnicos” establece los requerimientos geotécnicos mínimos que deben

cumplir los proyectos que se desarrollen en Colombia. Particularmente, se define la

cantidad y profundidad mínima de los sondeos requeridos, dejando a criterio del

ingeniero Geotecnista la libertad de realizar exploraciones complementarias. Para este

proyecto en general correspondería a sondeos cada 100 m dado que se trata de un

proyecto de alta complejidad en una zona aluvial relativamente “homogénea”.

Sin embargo, se consideró innecesario ejecutar toda la exploración exigida por la RAS-

2000 por las razones expuestas a continuación.

Finalidad de la Norma

El espíritu de la norma está enfocado al diseño donde se requieren excavaciones a

cielo abierto; es decir, con zanjas donde su construcción en cercanía a edificaciones u

otras estructuras puede resultar en daños a las mismas. La norma no es precisa en el

caso de instalaciones de redes con metodología no convencionales como las que se

pretende realizar en este proyecto, por ejemplo la tecnología sin zanja como PIPE

BURSTING y CIPP, en las cuales se realiza la instalación del tubo nuevo

aprovechando el tubo existente y sin realizar intervenciones significativas al suelo

circundante, que corresponde al material de lleno de la zanja de la red antigua. En

estos casos, la afectación a estructuras vecinas será insignificante.

Por otro lado, en los casos donde se requiera la tecnología de Microtunelación, se

anota que éste es un método que genera una perturbación muy baja al terreno ya que

consiste, como su nombre lo dice, en un túnel de muy poco diámetro y el radio de

afectación es igualmente muy pequeño, sin llegar a afectar las estructuras vecinas.

Finalmente, según información de los diseñadores hidráulicos, las principales

tecnologías a utilizar para estos proyectos serán “zanja abierta” y CIPP (Tabla 12).

Para los sectores con zanja abierta, la profundidad de la zanja será del orden de 2,0 m

a realizarse principalmente en llenos antrópicos y para estas profundidades y tipos de

materiales, no es necesario realizar una exploración detallada y basta con información

puntual ya que los ajustes (de requerirse) se pueden realizar durante construcción.

Respecto a la tecnología CIPP, dado que ésta se realiza por dentro del tubo existente

que está instalado en una zanja preexistente y no se afectan construcciones vecinas, la

exploración puede realizarse con menor intensidad y detalle.

Razones geológicas




Agosto 2013 4

A partir del conocimiento geológico que se tiene del Valle de Aburrá por los proyectos

en que se ha participado, y de las exploraciones realizadas para este proyecto, se

logra determinar que el trazado de las redes de acueducto y alcantarillado en el área

de estudio transcurren por materiales de origen aluvial, sean estos derivados por el río

Medellín o sus corrientes afluentes, con una cobertura somera y muy continua en

extensión de llenos antrópicos derivados de las obras de construcción a todo lo largo

de la historia de la ciudad.

Como se verá más adelante, los aluviales presentan variaciones principalmente en

cuanto a su granulometría, se encuentran desde materiales finos como limos y arcillas,

con una consistencia media a baja y localizados hacia las partes más superficiales en

la columna estratigráfica, continuando con arenas y gravas de compacidad media a

baja y finalmente encontrando un depósito aluvial grueso, consolidado y muy

cementado. Existen además, algunos lentes o bolsas de materiales finos con un

importante aporte de materia orgánica, los cuales no son continuos y tienen un origen

lacustre o lagunar. Por encontrarse el área de estudio dentro del centro de la ciudad,

en un sector totalmente urbanizado, estos depósitos se presentan con una cobertura

de llenos de carácter antrópico, que muestran variaciones en cuanto su constitución la

cual incluye arcillas negras, limos, arenas, escombros entre otros.

De acuerdo con los estudios realizados, el modelo geológico es bastante homogéneo,

lo que permite tener una confiabilidad alta en los materiales a excavar durante la

construcción del proyecto y su comportamiento geo-mecánico. No obstante, es difícil

predecir con exactitud la composición tanto de los depósitos aluviales como de los

llenos antrópicos a lo largo de los alineamientos proyectados. Reducir la incertidumbre

en cuanto a la presencia de un determinado estrato, implica realizar tantos sondeos

que sería técnicamente inviable llevar a cabo los estudios del proyecto, y realizar los

sondeos requeridos por el RAS no incrementará sustancialmente la certeza que se

tiene actualmente del modelo geológico.

Debido a lo anterior, se consideró conveniente recomendar parámetros geotécnicos

más conservadores a fin de diseñar con condiciones más adversas.

EXPLORACIÓN EJECUTADA

Las investigaciones de campo ejecutadas para la caracterización geotécnica y

estimación de los parámetros de resistencia del suelo, consistieron en siete apiques,

veintidós sondeos a percusión con equipo de penetración, once nichos exploratorios y

dos perforaciones con taladro rotatorio, con el fin de tomar muestras de los estratos

encontrados, junto con la descripción y registro fotográfico de cada sondeo.

Estas exploraciones se complementaron con la información obtenida de estudios

anteriores realizados por Integral S.A. y Solingral S.A.S en el área en estudio.




Agosto 2013 5

El total de perforación para la zona de estudio fue de 260,7 m.

La ubicación de las exploraciones realizadas y disponibles en la zona de estudio se

muestra en la Figura 1.

La profundidad de las exploraciones y sus niveles freáticos se muestran en la Tabla 1.

Las descripciones de las perforaciones y de los apiques se presentan al final del

documento.

3. ENSAYOS DE LABORATORIO

En la Tabla 2 se listan los resultados de los ensayos de laboratorio realizados para las

muestras más representativas de las exploraciones ejecutadas.

También, los resultados de laboratorio se complementaron con los disponibles de los

estudios en la zona realizados por Integral S.A. y Solingral S.A.S en el área en estudio

(véase tablas 13 y 14).

Los resultados de laboratorio detallados para las exploraciones ejecutadas se

presentan en el al final del documento.

Tabla 1. Profundidades de exploraciones ejecutadas y disponibles

DETALLE SONDEO

Profundidad

Explorada

(m)

Profundidad del

Nivel Freático

(m)

Exploración Ejecutada

Apique 1 (A1) 1,70 > 1,70

Apique 2 (A2) 3,30 > 3,30

Apique 3 (A3) 2,30 >2,30

Apique 4 (A4) 3,40 > 3,40

Apique 5 (A5) 1,80 > 1,80

Apique 6 (A6) 3,50 2,95

Apique 15 (A15) 3,50 >3,50

Perforación 1 (P1) 10,50 > 10,50

Perforación 2 (P2) 7,55 5,30

Perforación 4 (P4) 7,85 3,35

Perforación 6 (P6) 2,25 >2,25

Perforación 6B (P6B) 1,35 >2,25




Perforación 16 (P16) 1,70 >1,70





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DETALLE SONDEO

Profundidad

Explorada

(m)

Profundidad del

Nivel Freático

(m)

Perforación 17 (P17) 2,25 >2,25


P-MIC-01 25,35 6,00

P-MIC-02 20,15 6,00

Sondeos del estudio de

Microzonificación sísmica de

Medellín y el Valle de Aburrá

264 TD-1 17,00 1,85

316 TD-1 20,00 4,00

444 TD-2

344 TD-2 14,75 2,75

495 SAN-4 15,00 2,60

496 SAN-5 15,20 4,00

548 SAN-45 17,10 5,00

560 SAN-2-11 25,00 3,50

595 SAN-2-31 19,02 7,00

Total Apiques 7 Apiques (19,50 metros)

Total Perforaciones 22 Perforaciones (241,2 metros)

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Tabla 2. Descripción geológica y resultados de laboratorio de las exploraciones ejecutadas

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AP-1 2 1,00 - 1,70 6,2 26 21 5 63,6 29,9 6,5 * * * * * * * * * A-1-a (0) GP-GC

Lleno Antrópico: Depósito conformado por

una matriz de arenas gruesas con

fragmentos de roca que van desde tamaños

gravas hasta bloques de roca subangulosos

con diámetros hasta de 0,50 m. La matriz

de color gris presenta una humedad media,

humedad baja y compacidad baja.

AP-2 3 2,00 - 3,00 44,4 52 23 29 1,7 35,1 63,2 13,0 18,2 2,8 27,1 30,1 * * * * A-7-6 (17) CH

Depósito Aluvial Fino: Arcilla color café

oscuro moteado de gris, consistencia muy

blanda, plástico, humedad media.

AP-3 1 0,00 - 1,00 30,6 41 23 18 0,0 32,9 67,1 * * * * * * * * * A-7-6 (11) CL

Lleno Antrópico: Fragmentos de rocas con

tamaños hasta de 0,30 m de lado. Hace

parte de la estructura del andén.

AP-3 2 1,00 - 2,00 9,2 28 17 11 34,0 54,1 11,9 * * * * * * * * * A-2-6-(0) SC

Depósito Aluvial Grueso: Compuesto por

arenas gruesas y fragmentos de roca.

Humedad baja, plasticidad baja.

Compacidad baja. El material se presenta

disgregado.

AP-4 2 1,00 - 2,00 24,7 46 23 23 11,5 36,7 51,9 * * * * * * * * * A-7-6 (8) CL

Lleno Antrópico: Conformado por

escombros, basuras plásticas embebidos en

una matriz limo arenosa de color gris calor,

humedad baja, plasticidad baja y

compacidad baja.

AP-4 3 2,00 - 3,00 24,0 64 27 37 11,8 24,0 64,2 13,4 16,6 * * * * * * * A-7-6 (20) CH

Depósito: El depósito es matriz soportado.

La matriz presenta un color rojizo

conformado por limos, humedad alta,

plasticidad media, consistencia media,

presenta bloques de roca angulosos en una

proporción del 30 % conformados por

anfibolitas.



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AP-6 1 0,00-1,00 21,2 44 22 22 19,1 41,9 39,0 * * * * * * * * * A-7-6-(4) SC

Lleno Antrópico: Limo de color negro a café

oscuro, plasticidad media a alta, fragmentos

rocosos, gravas de formas subredondeadas,

fracciones de basura, se observa una mayor

compacidad del material

AP-6 2 1,00-2,00 26,7 56 24 32 11,4 39,9 48,7 15,3 19,4 * 42,2 25,1 * * * 6,83E-07 A-7-6 (11) SC

Depósito Aluvial: Limo de color café

amarillento con tintes rojizos, material

plástico, menor fracción de limo de color

negro a café oscuro de tipo orgánico, gravas

de formas subredondeadas. Humedad

media a alta, el agua se empoza en el fondo AP-6 3 2,00-3,00 45,2 74 35 39 0,0 26,3 73,7 11,9 17,0 * 24,6 25,8 * * * A-7-5 (20) CH

AP-15 3 1,50 - 2,00 22,1 36 22 14 11,5 43,5 45,0 15,5 19,3 * 21,9 36,0 * * * * A-6 (3) SC

Lleno Antrópico y Depósito ALuvial: Mezcla

de lleno antrópico y deposito aluvial grueso,

conformado por fragmentos de ladrillo y

concreto con granos tamaño grava, guijarro

y bloque que alcanzan hasta 0.35 m de

diámetro, de forma angular y subangular.

Los granos están inmersos en una matriz

arenosa, color café con partículas blancas,

compacidad suelto a muy suelto, humedad

media y sin plasticidad. La relación matriz –

granos es aproximadamente 60% - 40%.

AP-15 5 2,50 - 3,00 30,6 56 29 27 20,4 23,8 55,8 14,4 18,9 * 26,8 32,3 * * * * A-7-6 (13) CH Depósito Aluvial Medio: limo arenoso con

gradaciones a limo arcilloso. Color café con

tonalidad anaranjado y partículas rojas.

Consistencia firme a duro, matriz limo

arenosa o limo arcillosa con muchos granos

tamaño grava que alcanzan en promedio

0.04 – 0.05 m de diámetro, de forma

angular, subangular y subredondeado.

Humedad media (al tacto) y plasticidad

media a baja.

AP-15 5 2,50 - 3,00 32,5 56 30 26 20,0 24,8 55,2 * * * * * * * * 5,89E-05 A-7-5(12) CH

AP-15 6 3,00 - 3,50 30,6 30 24 6 1,9 54,7 43,4 * * * * * * * * * A-4 (0) SM



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SPT # 1 3 0,90 - 1,40 31,9 51 29 22 11,2 34,1 54,8 * * * * * * * * * A-7-6 (10) MH

Lleno Antrópico: Arena de color pardo con

fracciones de gravas de formas

subredondeadas y arcilla de color gris, muy

plástica, fragmentos de concreto, ladrillos,

raíces y suelo orgánico plástico de color

pardo oscuro a negro. Compacidad baja,

material suelto a medio denso, humedad

baja a media, aumentando a profundidad

SPT # 1 5 1,85 - 2,30 25,2 43 25 18 44,0 25,6 30,5 * * * * * * * * * A-2-7 (1) GC Lleno Antrópico: Material arcilloso con

pocas arenas y gravas, arcilla de color

blanco, pardo claro amarillento y gris,

fracciones menores de arena, presencia de

ladrillos y concreto. Humedad media a alta,

aumentando a profundidad hasta

saturación, consistencia baja, material

blando

SPT # 1 8 3,20 - 3,70 50,1 55 32 23 10,3 52,8 36,9 13,3 18,3 2,8 13,3 25,7 * * * * A-7-5 (3) SM

SPT # 1 9 3,70 - 4,15 33,8 61 34 27 35,8 23,8 40,5 * * * * * * * * * A-7-5 (6) GM

SPT # 1 11 4,60 - 5,05 47,5 64 29 35 2,6 25,6 71,8 * * * * * * * * * A-7-6 (20) CH Depósito: Material conformado por arcillas

y limos con poco aporte de arenas y gravas,

coloraciones rojizas, pardas y amarillentas.

Consistencia baja a media, material firme a

blando, humedad media a alta, aumentando

a profundidad, hasta un material saturado,

plasticidad media a alta

SPT # 1 14 5,95 - 6,40 43,8 59 28 31 33,7 34,6 31,7 * * * * * * * * * A-2-7 (3) GC

SPT # 1 18 7,75 - 8,20 24,7 47 25 22 66,4 27,5 6,1 * * * * * * * * * A-2-7 (0) GP-GC Suelo Residual VI: Mezcla de materiales

arcilloso, limosos, arenas y gravas pequeñas,

además de fragmentos rocosos

intensamente meteorizados, pero donde se

alcanza a reconocer la textura de la roca de

tipo dominante dunita. Bandas en color

pardo, amarillo, rojizo, gris, verde y gris

verdosa, fracciones micaceas que dan un

brillo y un tacto sedoso, se presenta

oxidación en las fracciones finas y en las

SPT # 1 20 8,65 - 9,15 50,8 65 28 37 18,5 29,9 51,6 12,0 17,7 * 47,0 12,5 * * * * A-7-6 (15) CH

SPT # 1 22 9,60 - 10,05 35,1 88 35 53 54,3 24,5 21,3 * * * * * * * * * A-2-7 (3) GC



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pequeñas gravas de óxidos presentes.

Consistencia baja, material suelto y blando,

humedad media a alta, aumentando a

profundidad

SPT # 2 7 2,95 - 3,45 43,7 NA NA NA NA NA NA 12,04 17,29 2,77 * * * 0,44 1,30 * * *

Depósito: Arcilla de color pardo rojizo con

manchas grises y amarillentas, fracciones de

arcilla de color gris muy plástica, diferentes

fragmentos rocosos de anfibolita, dunita,

granodiorita, esquistos. Consistencia alta a

media, material duro, humedad media a

baja

SPT # 2 11 4,85 - 5,30 40,5 82 30 52 54,3 24,5 21,3 * * * * * * * * * A-2-7 (3) GC

SPT # 2 15 6,65 - 7,10 17,2 45 30 15 58,1 25,7 16,2 * * * * * * * * * A-2-7 (0) GM

Depósito: Limo de color gris y pardo,

fracciones de limo y arena, bloques y

fragmentos rocosos más abundantes de

anfibolita, esquisto, dunitas. Consistencia

baja, material más blando, plasticidad

media a alta

SPT # 4 11 5,60 - 6,05 42,0 52 29 23 33,3 21,4 45,3 * * * * * * * * * A-7-6 (7) GM

Depósito: Arenas y gravas de color pardo

amarillento y rojizo. Compacidad media a

baja, material más suelto, humedad alta

SPT # 4 14 6,95 - 7,40 24,3 32 26 6 17,1 40,2 42,7 * * * * * * * * * A-4 (0) SM

Depósito: Limo, arena y arcilla en

coloraciones grises, pardas amarillentas,

blanco, pardo rojizo, amarillo, fragmentos

rocosos tanto sanos como intensamente

meteorizados, fracciones de limo micáceo

SPT # 6 2 0,50 - 0,95 23,7 56 34 22 0,6 18,3 81,1 * * * * * * * * * A-7-5 (20) MH Lleno Antrópico: Limo de color café oscuro

a negro que obedece a materia orgánica,

consistencia baja, plasticidad alta, humedad

media a baja, se da la presencia de raíces.

Limo de color café amarillento. Fragmentos

rocosos y gravas subredondeadas a

subangulares, compacidad baja, material

suelto, contiene escombros, ladrillos

SPT # 6 5 1,85 - 2,30 11,0 40 25 15 66,7 14,6 18,7 * * * * * * * * * A-2-6 (0) GC



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SPT # 6B 3 0,90 - 1,20 18,3 43 25 18 21,9 26,8 51,3 * * * * * * * * * A-7-6 (7) CL

Depósito: Arcilla de color café con manchas

grises, consistencia alta, material

compactado, humedad baja. Contiene

gravas, fragmentos rocosos y escombros.

SPT # 7 2 0,45 - 0,90 34,9 63 32 31 0,0 15,5 84,5 * * * * * * * * * A-7-5 (20) MH Lleno Antrópico: Arcilla de color café claro

con manchas rojizas de oxidación,

compacidad baja, material suelto, arcilla de

color gris, plástica y de consistencia media a

baja. Fragmentos rocosos de formas

subangulares, gravas redondeadas.

Material de aspecto muy mezclado,

heterogeneo, con escormbros, ladrillos,

cemento.

SPT # 7 5 1,85 - 2,35 42,2 65 30 35 9,2 19,3 71,5 11,6 17,2 2,4 40,5 16,5 * * * * A-7-5 (20) CH

SPT # 7 6 2,35 - 2,80 32,7 42 29 13 6,8 35,4 57,9 * * * * * * * * * A-7-6 (6) ML Depósito Aluvial: Limo de color rojizo y café

con manchas negras, consistencia media a

baja, plasticidad media. Arena micácea de

color café, donde se reconocen las escamas

plateadas de las micas, compacidad media.

SPT # 7 8 3,25 - 3,75 36,9 42 29 13 5,4 30,6 64,1 15,1 17,7 2,6 35,2 26,5 * * A-7-6 (8) ML

SPT # 7 9 3,75 - 4,20 31,4 39 32 7 23,9 31,2 44,9 * * * * * * * * * A-4 (1) SM

SPT # 7B 3 0,90 - 1,35 41,7 74 31 43 0,5 11,4 88,1 * * * * * * * * * A-7-5 (20) CH

Lleno Antrópico: Arcilla limosa de color

negro y café oscuro que corresponde a

materia orgánica, consistencia baja,

material plástico y blando. Limo de color

amarillo y café claro, fracciones de arena de

grano medio de color café y gravas de

formas subredondeadas a subangulares,

presencia de ladrillos, adobes, escombros y

raíces.

SPT # 9 5 1,90-2,10 12,6 40 25 15 62,3 20,1 17,6 * * * * * * * * * A-2-6 (0) GC

Lleno Antrópico: Arcilla de color café

oscuro, limo negro que corresponde a

materia orgánica, fracciones menores de

arena café amarillenta y arena gris de grano

medio, consistencia media a baja, material

suelto, humedad baja a media. Fragmentos



Agosto 2013 12

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rocosos y pedazos de cuarzo lechoso y

gravas de formas subangulares y ladrillos y

escombros, presencia de raíces

SPT # 9B 3 0,54-0,80 9,8 38 27 11 63,0 23,5 13,5 * * * * * * * * * A-2-4 (0) GM Lleno Antrópico: Arena limosa de color café

oscuro, fracciones de arcilla limosa de color

café rojizo, compacidad baja, material

suelto de humedad media a baja. Gravas de

formas redondeadas y fragmentos rocosos

subangulares. Limo plástico de color café

osuro que obedece a materia orgánica,

también se presentan pedazos de ladrillos,

escombros y raíces.

SPT # 9B 4 0,80-1,25 28,7 46 27 19 5,2 30,1 64,7 * * * * * * * * * A-7-6 (11) ML

SPT # 9B 6 1,70-2,15 16,3 34 26 8 41,2 27,7 31,1 * * * * * * * * * A-2-4 (0) GM

SPT # 9B 8 2,60-3,05 17,0 47 23 24 34,8 32,0 33,2 * * * * * * * * * A-2-7 (3) GC Lleno Antrópico: Arcilla limosa de color café

oscuro, café rojizo, amarillo, negro y azul

oscuro a gris, pequeños nodulos ferrosos de

color rojizo, pedazos de escombros.

Consistencia firme, material compacto,

humedad media a alta. Fragmentos rocosos

de formas subagulares, gravas menores,

material suelto.

SPT # 9B 10 3,50-3,95 24,6 35 21 14 43,4 26,0 30,6 * * * * * * * * * A-2-6 (1) GC

SPT # 9B 11 3,95-4,40 26,1 47 23 24 12,9 35,4 51,8 * * * * * * * * * A-7-6 (9) CL

Depósito Aluvial: Arena fina de color gris

verdoso, fracciones de arcilla de color café

claro y amarillento y arcilla gris, compacidad

media a baja, material suelto, humedad

baja. Fracciones de gravas y fragmentos

rocososo de formas subangulares.

SPT # 16 4 1,35 - 1,70 11,2 42 30 12 24,1 31,6 44,3 * * * * * * * * 5,75E-07 A-7-5 (2) SM

Lleno Antrópico: Limo de color café oscuro

a negro que corresponde a materia

orgánica, consistencia baja, plasticidad

media a alta. Arena de grano medio de

color café claro y gris, compacidad media,



Agosto 2013 13

SON

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MU

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GR

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O

USC

S

Mat

eria

l

humedad baja. Fragmentos rocosos de baja

compacidad, sueltos, de formas

subangulares, pedazos de adobes, ladrillos,

escombros, cemento.

SPT # 16B 6 2,25 - 2,70 11,9 41 27 14 27,7 33,8 38,5 * * * * * * * * 5,95E-07 A-7-6 (2) SM Lleno Antrópico: Limo arenoso de color café

oscuro y claro con fracciones de arenas

amarillentas, escamas de micas de color gris

plata, consistencia media baja, material

blando, plástico, humedad media a baja.

Fragmentos rocosos, gravas, escombros,

ladrillos, se da la presencia de raíces y

materia orgánica de carácter limoso en

color café oscuro a negro

SPT # 16B 10 4,05 - 4,50 29,1 39 28 11 5,1 44,3 50,7 * * * * * * * * * A-6 (3) ML

SPT # 16B 16 6,85 - 7,30 17,4 27 21 6 51,6 30,1 18,3 * * * * * * * * * A-1-b (0) GC - GM

SPT # 16B 11 4,50 - 5,00 15,6 33 26 7 31,9 35,2 32,9 16,4 18,5 * * * * * * * A-2-4 (0) SM

SPT # 16B 14 5,90 - 6,40 15,8 57 31 26 14,2 21,2 64,6 15,1 18,5 2,7 23,3 28,1 * * * * A-7-5 (16) MH

SPT # 17 2 0,45 - 0,90 28,3 48 24 24 9,8 28,4 61,9 * * * * * * * * * A-7-6 (13) CL Lleno Antrópico: Mezcla de diferentes

materiales que incluyen limo de color café

oscuro, negro, amarillo, consistencia media

a alta, humedad baja. Fracciones de arena

de color café, rojizo y amarillo. Gravas y

fragmentos rocosos, además de escombros,

ladrillos, cemento, material de compacidad

baja, material suelto.

SPT # 17 4 1,35 - 1,80 17,9 42 28 14 31,1 22,4 46,6 * * * * * * * * * A-7-6 (4) GM

Tabla 3. Resultados de ensayos por la carrera Bolívar con la Avenida Oriental



Agosto 2013 14

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P1 4 3,00-3,60 46,6 77 36 41 1,1 13,0 85,9 17,9 12,2 93 3650 eo =1,31

Cc= 0,64 MH

Depósito de Llanura de Inundación: Arcilla de color negro a café

pardo, muy plástica y húmeda, con abundante presencia de materia

orgánica. A 1,35 m presenta una bolsa de arena de color gris,

tamaño medio. P1 7 4,50-4,65 39,8 62 27 35 4,6 44,2 51,2 18,6 13,3

11400

C = 16 Kpa

Φ =26° CH

P1 14 9,65-9,75 23,3 - - - 58,8 22,3 18,9 - - - - - -

Depósito Aluvial: Compuesto por gravas y cascajo en arena gruesa

los fragmentos de roca están frescos, subredondeados, con

diámetros entre 3 y 25 cm de composición variada; anfibolita,

dunita, tonalita, cuarzodiorita y cuarzo. La matriz es arena gruesa

en los primeros metros de color gris que pasa a una arena fina

hasta limo a profundidad.

P2 1 1,50-2,25 48,8 40 30 10 25,7 31 43,3 15,7 10,5 147 460 - SM Depósito de Llanura de Inundación: Mezclado con vidrios y

plásticos. Arcilla limosa de color negro a pardo, con fragmentos de

cuarzo y dunita y material orgánico. A profundidad aumenta el

tamaño, se pasa a una arena fina con gravas que tiene diámetros

hasta de 3 cm

P2 5 4,50-4,90 55,2 61 26 33 0,0 20,5 79,5 16,4 10,5 10 80 - CH

SPT-1 10 4,50-9,50 39,3 46 25 21 0,0 27,7 72,3 - - - - - CL Depósito Llanura de Inundación: Limo arcilloso de color café pardo

a negro, que a profundidad se vuelve arenoso y de color más

oscuro y más húmedo. Presenta materia orgánica y algunos

fragmentos de dunita de diámetro hasta de 1 cm

SPT-1 9 4,05-4,50 34,1 31 23 8 0,0 59,3 40,7 - - - - - SM

SPT-1 12 5,40-5,65 16,4 - - - 44,7 39,2 16,1 - - - - -

A-1 1 2,00 30,7 57 29 28 5,8 38,2 56 19,0 14,5 121 4400 - CH Limo Arcilloso: De color café pardo con motas amarillas. Humedad

media a alta. Consistencia blanda.



Agosto 2013 15

Tabla 4. Resultados de ensayos por la calle 57 con carrera 49 P

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2,10 – 2,55 3 7,2 25,0 67,8 43,7 62 21 41 CH A-2-7 (18) Lleno Antrópico (Qll): Arcilla color gris oscuro moteado de café y rojizo, consistencia baja,

humedad media, plasticidad alta, contaminada con materia orgánica. Fragmentos de

anfibolita, frescos, subangulares, menores a 5 cm de diámetro, fragmentos de adobes.

3,00 – 3,60 5 - - - 30,7 - - 0 - -

3,60 – 4,00 6 0,0 21,1 78,9 47,1 57 25 32 CH A-7-6 (19)

4,50 – 5,10 8 - - - 18,8 - - - - - Depósito Aluvial Fino (Qalf): Arena limosa, color café rojizo, compacidad baja, humedad

media, escasos bloques angulosos de roca anfibolita, menores a 2 cm de diámetro. 5,10 – 5,50 9 24,4 49,7 25,7 18,1 41 27 14 SM A-2-7 (0)

6,60 – 6,80 12 - - - 27,3 - - - - -

Depósito Aluvial (Qal): Arcilla arenosa, color café claro, consistencia baja entre 6.60 m - 6.80 m

de profundidad exhibe consistencia pastosa. Bordea bloques de anfibolita y roca granítica,

dunita y cuarzo, frescos subredondeados que alcanzan 10 cm de diámetro.

7,50 – 7,90 14 0,5 25,7 73,7 62,9 48 30 18 ML A-7-5 (12)

9,00 – 9,15 16 - - - 10,2 - - - - -

9,10 – 9,60 17 23,8 39,0 37,2 24,3 31 21 10 SC A-4 (0)

10,50 – 10,80 19 26,3 31,9 41,9 30,6 49 28 21 SM A-7-6 (0) Depósito Aluvial (Qal): Arena limosa, color café rojizo, compacidad baja, humedad media,

bordeando fragmentos de anfibolita frescos y de dunita oxidados, subredondeados, con

tamaños variables menores a 10 cm de diámetro. Algunos fragmentos rocosos están

completamente meteorizados y conservan la textura de la roca original. 12,40 – 12,90 22 5,3 25,5 69,1 39,0 64 36 28 MH A-7-5 (17)

13,50 – 13,90 24 - - - 42,6 - - - - - Depósito Aluvial (Qal): Limo arenoso, color café rojizo, consistencia baja, humedad media,

plasticidad media, bordeando fragmentos de anfibolita frescos y dunita oxidados,

subredondeados, de tamaño heterogéneo, menores a 8 cm de diámetro. Algunos fragmentos

rocosos están completamente meteorizados y conservan la textura de la roca original. 15,00 – 15,40 26 6,5 24,8 68,6 42,4 61 37 24 MH A-7-5 (16)




Agosto 2013 16

4. GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA

Se presentan en este capítulo las condiciones geológicas y geomorfológicas de los

terrenos por los que transcurren los proyectos 6 y 9 del sistema de alcantarillado del

sector denominado Centro Parrilla, Grupo 2.

Los hallazgos geológicos y geomorfológicos que aquí se definen son derivados de la

revisión bibliográfica de estudios anteriores realizados por Integral y Solingral en el

área en estudio. Como fuente de información primaria se llevó a cabo el

reconocimiento del terreno y exploraciones del subsuelo representadas por siete

apiques, veinte perforaciones a percusión y once nichos exploratorios a lo largo del

corredor de interés. La localización y profundidad alcanzada en las exploraciones del

subsuelo se citan en la y se muestran en la planta correspondiente al mapa geológico

del corredor (P-2213-G-009).

GEOLOGÍA

Las unidades litoestratigráficas del área de estudio corresponden a un basamento

conformado por rocas ígneas del tipo dunita, la cual en la literatura se denomina como

Dunitas de Medellín (JKuM) que hacen parte del Complejo Ofiolítico de Aburrá y un

cuerpo intrusivo del cretáceo llamado Gabro de San Diego (KgSD). Las dunitas, son

rocas de carácter ultrabásico, se presentan fuertemente serpentinizadas y muestran un

desarrollo de perfiles de meteorización potentes por lo que es difícil de encontrarlas en

estado fresco. Los gabros por su parte corresponden, a rocas graníticas de

composición básica y pueden variar composicionalmente desde gabros hasta dioritas.

Estas rocas también exhiben un avanzado proceso de meteorización desarrollando

suelos residuales limo arcillosos de gran espesor.

Las rocas anteriormente mencionadas, en el área de estudio aparecen en su totalidad

cubiertas por materiales más recientes, donde se incluyen los depósitos de vertiente

y/o flujos de lodos y/o escombros (Qd, Qf), los depósitos aluviales (Qal) del fondo del

valle asociados al río Medellín y a sus quebradas afluentes; y adicionalmente se

muestra una cobertura muy generalizada de llenos de origen antrópico (Qll), en general

de bajas especificaciones técnicas con alto contenido de escombros, basura y materia

orgánica; estos materiales han sido generados por el gran desarrollo urbano dentro del

área de estudio. Estas unidades se encuentran cartografiadas en el Mapa Geológico

(P-2213-G-009).

Según las condiciones mencionadas, el perfil estratigráfico típico para el área de

estudio tiene un predominio en cobertura de llenos antrópicos que alcanzan entre

menos del metro y pueden llegar hasta los 10 m de profundidad. Estos depósitos

están conformados por gravas, fragmentos rocosos, cuarzo lechoso, además de

basuras, plásticos, madera, ladrillos y escombros en general, todo esto embebido en




Agosto 2013 17

una matriz limo arenosa de color gris claro y limo micáceo y arcillas parda y rojizas.

Son materiales de baja humedad, con baja plasticidad y compacidad baja; en estos

depósitos se encuentra un importante aporte de materia orgánica y abundantes raíces.

En general son llenos de bajas especificaciones técnicas que han sido acumulados

según el crecimiento urbano de la ciudad.

Hacia la parte central de la zona de estudio y más cercana al río Medellín, se tienen los

depósitos aluviales, cubiertos en su mayor parte por los llenos antrópicos

mencionados. Dichos depósitos aluviales presentan a su vez variaciones tanto

composicionales como en su grado de consolidación, que en general aumenta con la

profundidad. Los materiales más superficiales corresponden a una mezcla de

materiales entre arcillas, limos, arenas y gravas y los lacustres con fracciones finas con

predominio de arcillas grises y materia abundante orgánica que hace la diferencia,

además son depósitos blandos y plásticos. Continuando en la secuencia a profundidad

se observa una gradación textural hacia materiales gruesos tipo gravas y fragmentos

rocosos de diferente composición y grado de meteorización encontrando anfibolitas,

dunitas, serpentinita, diorita, etc., pasando por los de grano medio que están

representados por arenas en general cuarzosas de tamaño de grano medio a grueso.

Los depósitos más gruesos exhiben un alto grado de consolidación a profundidades

mayores de los 15 m.

Localmente y en especial hacia la zona donde se presenta el cambio de pendiente con

las laderas, se tiene el predominio de los depósitos de vertiente del tipo flujo de lodos

y/o escombros de gran extensión hacia la vertiente oriental del Valle de Aburrá. Estos

depósitos muestran en el área de estudio espesores que pueden superar los 10 m,

según algunas de las exploraciones llevadas a cabo. La composición corresponde a

una abundante matriz de limosa a limo-arcillosa de coloraciones rojizas, cafés, grises y

amarillentas, de plasticidad media a alta, con poco aporte de arenas y gravas; que

envuelve fragmentos rocosos de anfibolita, dunita, granodiorita que pueden estar

desde frescos hasta totalmente meteorizadosy de tamaños de hasta 0,5 m. En general

estos depósitos, presentan una consistencia blanda a firme, la humedad va de media a

alta, aumentando con la profundidad, hasta llegar localmente a un material saturado en

las zonas donde se da la presencia del nivel freático.

Finalmente, como ya se mencionó, el basamento rocoso no aflora en la zona de

estudio, solamente se encontró en la exploración SPT-1, ubicada en el barrio Boston, a

una profundidad cercana a los siete metros y hacen parte del suelo residual derivado

de las dunitas; por su parte, los gabros no fueron encontrados ni sus suelos residuales.

El suelo residual de la dunita es una mezcla de materiales arcillosos, limosos, arenas y

gravas pequeñas con nódulos de hierro, además de fragmentos rocosos intensamente

meteorizados, pero donde aún se reconoce la textura de la roca, la cual se muestra en

bandas en color café, amarillo, rojizo, gris, verde y gris verdosa, fracciones micáceas




Agosto 2013 18

que dan un brillo y un tacto sedoso, se presenta oxidación en las fracciones finas y en

las pequeñas gravas de óxidos presentes. Estos materiales tienen una consistencia

baja, el material esta suelto y blando, de humedad media a alta, aumentando a

profundidad.

GEOLOGÍA LOCAL

Para la zona correspondiente al proyecto Centro Parrilla, según las diferentes

exploraciones del subsuelo llevadas a cabo tanto para este proyecto, como información

base de referencia, así como otras realizadas para otros estudios y que hacen parte de

la revisión bibliográfica; se llevó a cabo una sectorización generalizada donde se

definen características comunes de materiales, enfatizando que estos sectores, al ser

urbanos, tienen un predominio superficial de llenos de carácter antrópico que hacen de

cobertura generalizada a diferentes profundidades.

Así, para el análisis de la sectorización, se obviaron estos llenos y se trabajó hasta

profundidades máximas de seis metros. Es de anotar además, que esta sectorización

es generalizada y que se pueden presentar variaciones, dependiendo de la dinámica

misma del río Medellín y sus afluentes principales, como es el caso de la quebrada

Santa Elena. Estas variaciones se verían reflejadas a nivel superficial y también a

profundidad a modo de lentes o bolsas de materiales con otras características

diferentes a las generalizadas para cada sector. A continuación se definen los cinco

sectores, presentados en la Figura 2 y en el plano P-2213-G-010.

Este proyecto hace parte del Sector 1.



Agosto 2013 19

Figura 2. Sectorización Geológica Local




Agosto 2013 20

Sector 1: Se define como materiales gruesos de tipo gravas, cascajos y arenas

gruesas de composición cuarzosa, y en menor proporción limo a modo de

matriz; pueden estar o no bien cementados y son los que conforman depósitos

aluviales. Las coloraciones son café, gris oscuro y verde. Esta zona está

caracterizada principalmente hacia el cauce torrencial de la quebrada Santa

Elena.

Sector 2: Son materiales aluviales dominados por secuencias finas de limos y

arcillas de color café y amarillo, micáceas, con fracciones menores de arenas y

ocasionalmente gravas. La consistencia es baja a media.

Sector 3: Corresponde a materiales derivados de los depósitos de vertiente de

las partes medias a altas. Se definen como limo arcilloso con carácter laterítico

y con fracciones menores de arena y gravas de formas subangulares, las

coloraciones son café, rojo y amarillo y son materiales de consistencia media.

Sector 4: Hace parte de los depósitos aluviales, constituido por arena con

fracciones de limo, además de gravas subredondeadas más ocasionales; las

coloraciones son café y gris, son materiales sueltos.

Sector 5: Estos materiales corresponden a los depósitos aluviales que tienen

un importante aporte de materia orgánica que incluye madera y raíces. Son de

carácter limo arcilloso y arcillo limoso en coloraciones dominantes grises y gris

verdoso, hasta negro, tienen una muy baja consistencia, son materiales blandos

y plásticos, además de que la arcilla tiene un carácter hidromorfo y que se

observa presencia de oxidación.

GEOMORFOLOGÍA

El área de estudio se localiza en la parte central del Valle de Aburra, el cual

corresponde a una depresión topográfica alargada de dirección general norte – sur.

Las condiciones geomorfológicas dividen el área de estudio en dos unidades

geomorfológicas, clasificadas en planicies aluviales y terrazas, las cuales corresponden

a las partes planas aledañas al río Medellín y la segunda unidad son las superficies

moderadas a suaves en depósitos de vertiente de geoformas moderadas con topes

redondeados.

La unidad de planicies aluviales y terrazas, es la de mayor cobertura dentro del área de

estudio, morfogenéticamente está relacionada con la planicie aluvial derecha río

Medellín y sus quebradas o afluentes, para esta unidad se incluyen además algunas

zonas un poco más elevadas a modo de terrazas pero igualmente de topes planos con

pendientes menores de 5% y constituidas en su totalidad por los depósitos aluviales de




Agosto 2013 21

diferente composición y espesor como fueron definidos anteriormente y los llenos

antrópicos que cubren a su vez los materiales aluviales.

La otra unidad geomorfológica corresponde a la unidad de superficies moderadas a

suaves en depósitos de vertiente. Esta se localiza inmediatamente después de la

anterior, hacia la parte baja y media de la vertiente oriental del Valle de Aburrá. Las

formas del relieve corresponden a los lomos que ascienden en la vertiente, con

pendientes suaves a moderadas, de geoformas largas con topes redondeados de baja

altura y están constituidos, como su nombre lo indica por depósitos de vertiente del tipo

flujos y/o lodos, de espesores desconocidos y con un grado de consolidación y

madurez y que cubren el basamento rocoso.

Dentro de las condiciones geomorfológicas de los terrenos se consideran de gran

importancia los procesos morfodinámicos, los cuales guardan una estrecha relación

con las geoformas del paisaje, su constitución, modelado usos del suelo. Para la zona

de estudio no se encontraron procesos morfodinámicos latentes, activos o inactivos,

pues los terrenos en su mayor parte, están dominados por el desarrollo urbano de la

ciudad que enmascara los mismos.

5. ASPECTOS GEOTÉCNICOS

A continuación se presenta la caracterización geotécnica de los materiales presentes

en el subsuelo, los parámetros geotécnicos para el diseño de las redes a reponer y las

principales conclusiones y recomendaciones del estudio.

PERFIL ESTRATIGRÁFICO ESPERADO

La descripción desde el punto de vista geológico se presentó en el Numeral 4. Sin

embargo, para fines constructivos y de diseño se presentan las principales

características de los materiales que pueden encontrarse en la zona del proyecto.

Una columna estratigráfica típica para estos terrenos se muestra en la Figura 3. En la

columna se observa la secuencia total generalizada y más adelante se presenta la

descripción detallada de cada una de las secuencias litológicas que lo conforman y que

fueron encontradas tanto en la recopilación de información bibliográfica como en los

sondeos realizados en particular para este estudio.

Lleno antrópico (0,5 – 10,0 m)

Depósitos de vertiente tipo flujos (1,0 – 7,0 m)

Depósito aluvial fino con abundante materia orgánica (5,50 m)




Agosto 2013 22

Depósito aluvial fino (0,5 – 6,0 m)

Depósito aluvial grueso (0,5 – 40,0 m)

Suelo residual de gabro

Suelo residual de dunita

Figura 3. Columna estratigráfica generalizada proyecto Centro Parrilla

Para la zona de estudio, se elaboró un perfil estratigráfico esperado el cual se presenta

en la Figura 4 y en el Plano (P-2213-G-009).



Agosto 2013 23

Figura 4. Perfil Estratigráfico para el proyecto 9




Agosto 2013 24

La descripción de los diferentes estratos identificados es la siguiente:

Llenos Antrópicos

En la tabla 15 se presenta el espesor de los llenos antrópicos encontrados en las exploraciones

realizadas:

Tabla 5 Espesor de llenos Antrópicos encontrados

Exploración Profundidad Espesor del

Lleno (m) Desde Hasta

Apique 1 (A1) 0,40 1,70 1,30

Apique 2 (A2) 0,40 1,30 0,90

Apique 3 (A3) 0,06 0,90 0,84

Apique 4 (A4) 0,00 2,60 2,60

Apique 5 (A5) 0,00 1,80 1,80

Apique 6 (A6) 0,18 0,75 0,57

Apique 14 (A14) 0,00 2,00 2,00

Apique 15 (A15) 0,00 1,90 1,90

Apique 16 (A16) 0,00 1,95 1,95

Perforación 1 (P1) 0,00 4,00 4,00

Perforación 2 (P2) 0,00 1,45 1,45

Perforación 4 (P4) 1,10 1,60 0,50

Perforación 6 (P6) 0,00 2,25 2,25

Perforación 6B (P6B) 0,00 0,45 0,45

Perforación 7 (P7) 0,00 2,10 2,10


Perforación 8 (P8) 0,00 3,80 3,80

Perforación 9 (P9) 0,00 2,40 2,40


Perforación 14 (P14) 0,00 6,40 6,40

Perforación 15 (P15) 0,00 5,40 5,40

Perforación 15B (P15B) 0,00 3,50 3,50

Perforación 16 (P16) 0,00 1,70 1,70

Perforación 16B (P16B) 0,00 6,40 6,40

Perforación 17 (P17) 0,00 2,30 2,30

Perforación 17B (P17B) 0,00 0,70 0,70

Perforación 18 (P18) 0,00 4,10 4,10

Perforación 18B (P18B) 0,00 4,90 4,90




Agosto 2013 25

Exploración Profundidad Espesor del

Lleno (m) Desde Hasta

Perforación 19 (P19) 0,00 0,00 0,00

Perforación 20 (P20) 0,00 3,10 3,10

De la anterior tabla y de acuerdo a las exploraciones consultadas, se puede concluir

que en términos generales, los llenos antrópicos alcanzan entre uno y diez metros de

profundidad. Corresponden a una mezcla de gravas, fragmentos rocosos, cuarzo

lechoso, basuras, plásticos, madera, concreto, ladrillos y escombros, dentro de una

matriz limo arenosa gris clara, con limo micáceo y arcillas de color café claro, gris y

rojizo. En estos llenos es normal encontrar un importante aporte de materia orgánica y

raíces.

Son ligeramente compactos y pueden clasificarse como de pobres condiciones

geotécnicas. Son materiales de baja humedad, con baja plasticidad y compacidad baja.

Exhiben altas permeabilidades, alta deformabilidad, baja capacidad de soporte y bajos

módulos de reacción asociado a la baja resistencia a la penetración. No obstante, sus

parámetros tienden a incrementarse con la profundidad debido al mayor confinamiento

de los mismos.

Depósitos aluviales con alto contenido de material orgánico

Corresponde a arcillas de color negro a café muy oscuro y gris, material de muy alta

plasticidad, alta humedad y consistencia baja, muy blando. Estos depósitos tienen un

origen asociado a lagunas o aguas empozadas (lacustre). Puede alcanzar hasta seis

metros de espesor y con un alto contenido de materia orgánica.

Corresponden a materiales de pobres condiciones geotécnicas. Son materiales de

mayor plasticidad, humedad y, por tanto, de consistencia baja y de deformabilidad

media a alta y una baja resistencia a la penetración estándar. De acuerdo con lo

anterior, puede esperarse que ofrezcan una baja capacidad de soporte y bajos

módulos de reacción.

Depósitos aluviales finos

Limos arcillosos y arcillas, de color café claro, rojizo, moteado de gris y amarillo;

fracciones menores de arena y fragmentos rocosos de anfibolita, dunita, granodiorita,

esquistos intensamente meteorizados que dejan a su vez un residuo arenoso.

Estos materiales presentan bajas permeabilidades, baja a media resistencia a la

penetración estándar y por tanto, tienen capacidades de soporte medias a altas (que

se incrementan con la profundidad). Pueden encontrarse con una consistencia baja

mas hacia la superficie hasta alcanzar consistencias altas a medida que se




Agosto 2013 26

profundizan, también su grado de consolidación se incrementa con la profundidad.

Debido al alto contenido de finos y alta consolidación, ofrecen bajas permeabilidades.

Depósitos aluviales gruesos

Corresponden a arenas gruesas, cuarzosas de color café, gris y blanco. Fracciones de

arcilla y limo en coloraciones café rojizas; abundantes fragmentos rocosos de

anfibolita, cuarzo lechoso, dunita oxidadas, de formas subredondeadas, de hasta 30

cm de diámetro, resistentes, localmente con arena arcillosa café rojiza. Estos

horizontes aluviales por lo general se muestran muy consolidados.

Estos materiales presentan altas permeabilidades, alta resistencia a la penetración

estándar y por tanto, tienen altas capacidades de soporte, son compactos debido a la

mayor profundidad a la que se encuentran y a que se encuentran más consolidados.

Estos materiales presentan altas permeabilidades, alta resistencia a la penetración

estándar y por tanto, tienen altas capacidades de soporte, son compactos debido a la

mayor profundidad a la que se encuentran y a que se encuentran más consolidados.

Suelos residuales

Los suelos residuales de gabro clasifican como limos arcillosos con fracciones de

arena, las coloraciones van desde café rojizo, amarillo y blanco. Localmente se pueden

presentar fracciones de cuarzo lechoso y arena cuarzosa.

En el caso de suelo residual de dunita corresponden a una mezcla arcilla, limos,

arenas y fragmentos rocosos con nódulos ferrosos, donde se reconoce la textura de la

roca de tipo dunita. Bandas de color pardo, amarillo, rojizo, gris, verde y gris verdoso,

fracciones micáceas que dan un brillo y un tacto sedoso, hay oxidación en las

fracciones finas y en los pequeños nódulos de óxidos.

NIVEL FREÁTICO

En la Tabla 1 se puede observar que el nivel freático en general se encuentra a una

profundidad mayor de tres metros. Para el cálculo del espesor del recubrimiento, el

valor a usar debe corresponder con la condición más crítica de cada tramo.

LLENOS DE ZANJAS DE LAS TUBERÍAS EXISTENTES

El material de lleno presente en la zanja de las tuberías existentes se exploró con la

ejecución de nichos exploratorios, que para la zona de estudio corresponde a once

nichos. En la Tabla 6 se presenta la descripción geológica de los materiales

encontrados, los cuales pueden ser de especial utilidad para la ejecución de las




Agosto 2013 27

tecnologías CIPP y Pipe Bursting para la sustitución y rehabilitación de las tuberías de

las redes proyectadas:

Tabla 6. Descripción de nichos exploratorios

Nicho Ubicación Profundidad (m) Descripción

1 Carrera 54 (Cúcuta) X

Calle 58

0,00 – 1,00

Lleno Antrópico: Arena limosa, color café oscuro a negro; fragmentos de

escombros y ladrillos, abundantes gravas que alcanzan hasta 4cm de

diámetro, de forma angular y subangular, derivados de roca metamórfica.

Compacidad baja, humedad media y plasticidad baja.

6

Carrera 54 entre Calle 54 y calle 53 (Av. de

Greiff)

0,00 – 0,95

Lleno Antrópico: Arcilla limosa café oscura y amarilla, con contenido de

materia orgánica limosa de color café oscuro, contiene gravas de formas

subangulares. Consistencia baja, humedad media a alta, plasticidad media.

7 Calle 53 (Av. de Greiff)

X Carrera 54

0,00 – 1,36

Lleno Antrópico: Gravas y arenas micáceas en color café y rojizo.

Compacidad baja, humedad media a baja.

10

Carrera 50 (Palacé) entre Calle 55 (Perú) Y

Calle 54 (Caracas)

0,00 – 1,10

Lleno Antrópico: Limo arenoso con arcilla de color gris verdoso y manchas

blancas y anaranjadas, fracciones menores de gravas de formas

subredondeadas. Consistencia baja, humedad media.

11 Carrera 50 (Palacé) X

Calle 53

0,00 – 0,80

Lleno Antrópico: Arena limosa de color gris y verde con manchas blancas,

gravas de formas subangulares a subredondeadas. Compacidad baja,

humedad media a alta, fracción fina es plástica.

12 Carrera 55 X Calle 50

0,00 – 1,05

Lleno Antrópico: Material mezclado entre gravas, arenas micáceas en color

café y rojizo. Compacidad baja, humedad media.

14B Av. Primero de Mayo entre Carrera 49

(Junín) y Carrera 50 (Palacé)

0,00 – 0,25 Lleno Antrópico: Arena cuarzosa de grano grueso, coloraciones verdes,

grises con manchas blancas. Compacidad baja, humedad media.

14C 0,00 – 2,50

Lleno Antrópico: Limo y arena de color café y rojizo con manchas amarillas,

naranjas, presencia de gravas y fragmentos de ladrillos. Consistencia baja,

humedad media

17

Calle 53(Maracaibo) entre Carrera 43

(Girardot) y Carrera 45 (El Palo)

0,00 – 0,90

Lleno Antrópico: Arena limosa, micácea, de color café con abundantes

gravas de formas subangulares a subredondeadas, contiene además

escombros y materiales de construcción como ladrillos. Compacidad baja,

humedad media a alta.

31 Carrera 50 (Palacé) X

Carrera. 51

0,00 – 0,95

Lleno Antrópico: Limo con materia orgánica de color café oscuro,

fragmentos de escombros y ladrillos, arena micácea y arcilla en menor

proporción. Consistencia blanda, material suelto

33 Carrera 56 X Calle 54

0,00 – 1,00

Depósito Aluvial Grueso: Arenas cuarzosas gruesas y gravas de formas

redondeadas, color café oscuro y gris oscuro con manchas, compacidad

baja a muy baja, humedad media y sin plasticidad. Matriz areno gravosa y

abundantes gravas y guijarros que alcanzan hasta 10cm de diámetro, de

forma subangular y subredondeado, algunos planares y alongados.

1,00 – 3,00

Depósito Aluvial Fino: Limo, color café con partículas grisáceas y

anaranjadas, con manchas de oxidación, fracciones menores de gravas de

forma planar y subangular. Consistencia firme a blando, humedad media y

plasticidad media a baja.

Total Nichos Exploratorios (m) 11 Nichos Exploratorios (13,9 metros)




Agosto 2013 28

Adicionalmente se hicieron ensayos de laboratorio sobre las muestras más

representativas tomadas en los nichos realizados en la totalidad del área del Circuito

Orfelinato, éstos y los resultados obtenidos se presentan en la Tabla 7.



Agosto 2013 29

Tabla 7. Descripción geológica y resultados de laboratorio nichos exploratorios

SON

DEO

MU

ESTR

A N

ÚM

ERO

PR

OFU

ND

IDA

D

( m

)

HU

MED

AD

NA

TUR

AL

( %

)

LL

( %

)

LP

( %

)

IP

( %

)

RET

ENID

O

# 4

(C

ASC

AJO

) (

% )

DE

#4 A

#2

00

(AR

ENA

) (

% )

PA

SA

# 2

00

(FI

NO

S) (

% )

CLA

SIFI

CA

CIÓ

N A

ASH

TO

GR

UP

O

USC

S

Mat

eri

al

Nicho 1 1 0,00 - 1,00 10,9 31 21 10 32,4 44,2 23,4 A-2-4 (0) SC

Lleno Antrópico: Arena arcillosa, color café oscuro a negro;

fragmentos de escombros y ladrillos, abundantes gravas que alcanzan

hasta 4cm de diámetro, de forma angular y subangular, derivados de

roca metamórfica. Compacidad suelta, humedad media y plasticidad

baja

Nicho 6 1 0,00 - 0,95 21,7 32 21 11 14,5 46,8 38,7 A-6 (1) SC

Lleno Antrópico: Arcilla limosa café oscura y amarilla, con contenido

de materia orgánica limosa de color café oscuro, contiene gravas de

formas subangulares. Consistencia suelta, humedad media a alta,

plasticidad media

Nicho 10 1 0,00 - 1,10 23,5 34 26 8 10,6 51,2 38,1 A-4 (0) SM

Lleno Antrópico: Limo arenoso con arcilla de color gris verdoso y

manchas blancas y anaranjadas, fracciones menores de gravas de

formas subredondeadas. Consistencia suelta, humedad media

Nicho 11 1 0,00 - 0,80 14,4 27 20 7 22,0 47,8 30,2 A-2-4 (0) SC

Lleno Antrópico: Arena arcillosa de color gris y verde con manchas

blancas, gravas de formas subangulares a subredondeadas.

Compacidad suelta, humedad media a alta, fracción fina es plástica

Nicho 12 1 0,00 - 1,05 12,7 26 19 7 32,6 45,8 21,6 A-2-4 (0) SC-SM Lleno Antrópico: Material mezclado entre gravas, arenas micáceas en

color café y rojizo. Compacidad suelta, humedad media

Nicho 13 1 0,90 - 1,05 10,2 32 23 9 42,9 36,7 20,4 A-2-4 (0) GC

Lleno Antrópico: Limo arcilloso de color verde y gris con gravas de

formas subredondeadas y fragmentos rocosos mayores, se presenta

mucha oxidación. Consistencia suelta, plasticidad media

Nicho 14 C 1 0,00 -2 ,50 16,8 37 24 13 33,3 40,8 25,8 A-2-6 (0) SC

Lleno Antrópico: Arcilla y arena de color café y rojizo con manchas

amarillas, naranjas, presencia de gravas y fragmentos de ladrillos.

Consistencia suelta, humedad media

Nicho 16 1 0,00 - 1,50 13,3 33 22 11 31,0 40,1 28,9 A-2-6 (0) SC

Depósito Aluvial: Arena de color gris verdoso con pequeñas gravas de

formas redondeadas, material de aspecto homogéneo. Compacidad

suelta, humedad media



Agosto 2013 30

SON

DEO

MU

ESTR

A N

ÚM

ERO

PR

OFU

ND

IDA

D

( m

)

HU

MED

AD

NA

TUR

AL

( %

)

LL

( %

)

LP

( %

)

IP

( %

)

RET

ENID

O

# 4

(C

ASC

AJO

) (

% )

DE

#4 A

#2

00

(AR

ENA

) (

% )

PA

SA

# 2

00

(FI

NO

S) (

% )

CLA

SIFI

CA

CIÓ

N A

ASH

TO

GR

UP

O

USC

S

Mat

eri

al

Nicho 17 1 0,00 - 0,90 10,2 35 22 13 48,3 35,6 16,1 A-2-6 (0) GC

Lleno Antrópico: Arena arcillosa, micácea, de color café con

abundantes gravas de formas subangulares a subredondeadas,

contiene además escombros y materiales de construcción como

ladrillos. Compacidad suelta, humedad media a alta.

Nicho 23 1 0,00 - 0,90 26,8 38 26 12 14,8 30,8 54,4 A-6- (5) ML

Lleno Antrópico: Limo arcilloso de color café oscuro y rojizo, fracciones

de arena micácea de color café y gravas de formas subredondeadas,

contiene material de construcción, escombros. Compacidad suelta,

humedad media a alta

Nicho 30 1 0,00 - 1,20 23,1 45 26 19 8,8 35,6 55,6 A-7-6 (8) CL

Lleno Antrópico: Limo arcilloso de color café oscuro, gravas y

fragmentos de escombros y ladrillos. Consistencia suelta, humedad

media

Nicho 33 1 0,00 - 1,00 5,24 NP NP NP 59,9 37,6 2,5 A-1-a (20) GW

Depósito Aluvial Grueso: Arenas cuarzosas gruesas y gravas de formas

redondeadas, color café oscuro y gris oscuro con manchas,

compacidad suelto a muy suelto, humedad media y sin plasticidad.

Matriz areno gravosa y abundantes gravas y guijarros que alcanzan

hasta 10cm de diámetro, de forma subangular y subredondeado,

algunos planares y alongados.

Nicho 33 2 1,00 - 3,00 39 67 39 28 3,1 18,4 78,5 A-7-5 (20) MH

Depósito Aluvial Fino: Limo, color café con partículas grisáceas y

anaranjadas, con manchas de oxidación, fracciones menores de gravas

de forma planar y subangular. Consistencia firme a blando, humedad

media y plasticidad media a baja.

Nicho 35B 1 1,00 - 1,80 30,4 60 31 29 5,6 20,7 73,7 A-7-5 (20) MH

Lleno Antrópico: Limo color café con partículas anaranjadas y

amarillentas, consistencia firme a blanda, humedad media y

plasticidad baja. Material de lleno, escombros y ocasionalmente gravas

derivadas de roca metamórfica completamente meteorizada.

Nicho 36 1 0,00 - 1,00 31,8 80 29 51 0,0 20,4 79,6 A-7-6 (20) CH Lleno Antrópico: Limoarcilloso de color café oscuro a negro, aspecto

grumoso. Consistencia firme, material duro, humedad media




Agosto 2013 31

A partir de los resultados de ensayos de muestras de nichos se puede observar que

el material de lleno de las zanjas de las tuberías existentes corresponden en general

a materiales arenosos con presencia de finos que van desde el 16% hasta el 80%,

por lo que se puede considerar un material relativamente homogéneo (Véase Figura

5 y Figura 6), fácil de excavar en el cual no se prevén problemas para la instalación

y/o rehabilitación de las tuberías existentes..

Figura 5. Clasificación USCS vs Frecuencia Nichos Exploratorios




Agosto 2013 32

Figura 6. Carta de Plasticidad Nichos Exploratorios

PARÁMETROS GEOTÉCNICOS

A continuación se presentan parámetros geotécnicos obtenidos de las

exploraciones.

Clasificación USCS

En la Figura 7 se muestra la distribución de la clasificación de suelos USCS para los

diferentes sectores. Se presenta en el Sector 1 un predominio de arenas limosas

(SM), arenas arcillosas (SC), arena limosa y pobremente gradada (SM-SP) y arcilla

de baja y alta compresibilidad.

En el Sector 2 predominan las arenas limosas (SM), las arcillas de alta

compresibilidad (CH), los limos de alta plasticidad (MH) y las arenas limosas

pobremente gradadas (SM-SP).

En el Sector 3 predominan las arcillas de alta compresibilidad (CH), los limos de alta

plasticidad (MH) y las gravas arcillosas (GC) y limosas (GM).

Es importante anotar que la frecuencia de materiales grueso granulares ensayados

es menor debido principalmente a la dificultad de muestrearlos en condiciones

inalteradas, pero su presencia es evidente durante la ejecución de los sondeos y al

analizar los resultados de las perforaciones y de los ensayos de penetración

estándar.




Agosto 2013 33

Figura 7. Clasificación USCS vs Frecuencia

Humedad natural

En la Figura 8 se muestra la variación de la humedad con la profundidad de las

diferentes muestras analizadas. Se puede observar que para la zona de estudio en

general el porcentaje de humedad se concentra entre el 10% y el 50%. Las

humedades más altas están asociadas a los depósitos de limos con presencia de

materia orgánica.

Figura 8. Variación de la humedad con la profundidad

Plasticidad y consistencia de los materiales




Agosto 2013 34

En la Figura 9 se presenta la distribución los materiales ensayados en la carta de

plasticidad para los diferentes sectores geológicos anteriormente definidos. Se

puede observar que en cada sector se encontró toda clase de materiales finos.

Figura 9. Carta de Plasticidad

Densidad húmeda

En la Figura 10 se presenta la variación de la densidad húmeda con la profundidad.




Agosto 2013 35

Figura 10. Variación Densidad Húmeda con la Profundidad

Resistencia a la Penetración Estándar

En la Figura 11 se presenta la resistencia a la penetración estándar medida en las

diferentes perforaciones. Como era de esperarse, ésta se incrementa con la

profundidad, aunque se presentan estratos intermedios blandos donde el número de

golpes disminuye lo cual ocurre en depósitos aluviales.

En algunas exploraciones se obtuvo rechazo a partir de los 2,00 m de profundidad.

En muchos casos el rechazo se debe a la presencia de bolos de roca en los

depósitos aluviales.

En la gráfica, los suelos ensayados corresponden en general a suelos finos como

limos, arcillas y arenas finas, que es donde normalmente se puede realizar el

ensayo de penetración estándar. Gran cantidad de datos se encuentran entre los 10

y 40 golpes por pie, valores asociados a estos materiales.

Los valores detallados de resistencia a la penetración estándar SPT se presentan al

final del documento.

Figura 11. Variación de la Penetración Estándar con la Profundidad

PARÁMETROS DE RESISTENCIA




Agosto 2013 36

A continuación se presentan los parámetros de resistencia obtenidos por ensayos

de laboratorios para los Sectores 1, 2 y 3.

Tabla 8. Parámetros de Resistencia de Laboratorio Sector 1

Exploración Material

Profundidad

Media Muestra

(m)

C (kPa) φ (°)

Resist.

Comp. Simple,

qu (kN/m²)

316 TD-1 Arcilla 0,60 * * 60

297 TD-5 Arcilla Orgánica

0,75 * * 60

298 TD-6 0,95 * * 65

9 S-1 Arena Cascajosa

3,42 * * 82

9 S-1 7,73 * * 54

9 S-1 Cascajo y Arena

9,43 * * 53

9 S-1 11,93 * * 266

AP-15 Gravas 1,75 22 36 *

SAN-3 Gravas y Bolos de

Serpentinita

13,00 * * 89

SAN-3 14,50 * * 46

AP-6 Limo

1,50 42 25 *

AP-6 2,50 25 26 *

AP-15 Limo arenoso

2,75 27 32 *

SPT # 16B 6,15 23 28 *

Tabla 9. Parámetros de Resistencia de Laboratorio - Sector 2


Profundidad

Media Muestra

(m)

C (kPa) φ (°)

Resist.

Comp. Simple,

qu (kN/m²)

SPT # 7

Arcilla

2,10 41 17 *

AP-2 2,50 27 30 *

P1 PV 3,30 * * 93

6 TD-1 4,08 * * 15

6 TD-1 4,23 * * 64

P1 PV 4,58 16 * *

265 TD-1

Arcilla Areno Limosa

1,90 * * 126

265 TD-1 2,93 * * 123

6 TD-1 Arcilla Arenosa 1,07 * * 58

408 TD-1

Arcilla Limosa

0,80 * * 125

P2 PV 1,88 * * 147

SAS-34 2,10 * * 70

408 TD-1 2,75 * * 87

SAN-47 4,43 * * 110

P2 PV 4,70 * * 10

263 TD-1

182 TD-1 5,80 * * 22

417 TD-1

425 TD-1 6,22 * * 40




Agosto 2013 37


Profundidad

Media Muestra

(m)

C (kPa) φ (°)

Resist.

Comp. Simple,

qu (kN/m²)

SAN-47 6,73 * * 80

263 TD-1

182 TD-1 7,30 * * 24

SAS-2-4

Gravas y Bolos

2,73 * * 120

SAN-4 13,00 * * 90

SAN-47 15,53 * * 31

SPT # 7 Limo 3,50 35 27 *

433 TD-1 Limo Arcillo Arenoso 1,80 * * 64

263 TD-1

182 TD-1

Limo Arcilloso

1,30 * * 198

A-1 PV 2,00 * * 121

14 TD-1 2,38 * * 56

14 TD-1 3,58 * * 54

SAS-2-4 4,00 * * 130

SAS-2-4 4,23 * * 150

14 TD-1

Limo Arenoso

1,13 * * 49

6 TD-1 2,08 * * 69

6 TD-1 2,23 * * 32

6 TD-1 3,08 * * 78

6 TD-1 3,23 * * 55

Tabla 10. Parámetros de Resistencia de Laboratorio Sector 3


Profundidad

Media

Muestra (m)

c (kPa) φ (°) qu-CS

(kN/m²)

AP-10

Arcilla

2,50 35 23 * SPT # 1 3,45 13 26 * SPT # 1 8,90 47 13 * 7 TD-1

Arcilla Limosa

1,43 * * 48

7 TD-1 2,92 * * 84

7 TD-1 4,42 * * 82

AP-14 Arena 1,75 34 23 * SPT # 10 Arena, limo y arcilla 1,15 25 33 * SPT # 10 Gravas 4,35 44 35 *




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Profundidad

Media

Muestra (m)

c (kPa) φ (°) qu-CS

(kN/m²)

SPT # 10 6,20 20 36 * AP-8

Limo

1,50 17 34 * AP-10 3,15 38 17 *

SPT # 24 3,45 55 21 * SPT # 24 5,30 44 12 *

*Sin Información

En la Tabla 11 se muestran los parámetros geotécnicos recomendados para los

materiales encontrados. Sin embargo, debido a que el perfil estratigráfico es muy

heterogéneo (Véase P-2213-G-009), tanto a lo largo como ancho de la zona de

estudio y a la imposibilidad de contar con exploración detallada, los parámetros

geotécnicos mostrados deben considerarse como indicativos, por lo que se

definieron en base a las exploraciones realizadas y disponibles, a datos

bibliográficos, a la experiencia que se tiene en estos tipos de materiales y a las

características mencionadas en el numeral anterior.



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Tabla 11. Parámetros Geotécnicos Recomendados




Agosto 2013 40

6. PARÁMETROS PARA ANÁLISIS DINÁMICO

PERFIL DE SUELO

Según el perfil estratigráfico descrito, el perfil sísmico recomendado para la zona de

estudio clasifica como PERFIL TIPO “D”.

ZONAS HOMOGÉNEAS

Según la división por zonas homogéneas realizada en la Microzonificación Sísmica

de Medellín (Véase Figura 12), el sector en estudio abarca las zonas 6, 7, 8 y 12.

Descritas por el estudio de microzonificación así:

Zona Homogénea 6. Depósitos aluviales gruesos

Los terrenos de esta zona están constituidos por depósitos aluviales gruesos

asociados al curso y evolución normal del río Medellín. El espesor de estos

depósitos es muy variable, desde 10 m hasta más de 200 m, lo cual evidencia una

topografía muy irregular del lecho rocoso en la zona de planicie del valle.

Zona Homogénea 7: Depósitos aluviales finos (sector oriental)

Desde el punto de vista geológico esta zona se caracteriza por depósitos

meteorizados finos de poco espesor que suprayacen depósitos aluviales blandos,

sobre un relieve muy plano. Subyacente a estos sedimentos finos se encuentra el

horizonte de suelos aluviales grueso granulares. Los espectros propuestos para

esta zona coinciden con los definidos para la zona homogénea 5, debido a que los

perfiles estratigráficos típicos de estos sectores muestran patrones de

comportamiento muy similares.

Zona Homogénea 8: Suelos residuales de dunita parte baja

En esta zona predominan los suelos residuales de dunita y los depósitos de ladera

tipo flujos maduros. También se encuentran depósitos aluviales conformando fajas

de terreno discontinuas y relativamente estrechas. La morfología de los terrenos

refleja su constitución litológica, ya que se desarrollan vertientes desde moderadas

hasta empinadas, así como relieves moderados hasta suaves y casi planos. Las

áreas de influencia de los diferentes perfiles estratigráficos identificados en la zona

fueron un parámetro clave en la definición de sus recomendaciones de diseño.

Zona Homogénea 12: Transición anfibolita - gabro

Los terrenos de la zona están constituidos en su mayoría por suelos residuales de

gabro del Stock de San Diego y en menor proporción por anfibolitas y depósitos de

vertiente del tipo coluvión. Morfológicamente los terrenos de la zona presentan

pendientes de moderadas a suaves, con lomos y colinas de tope redondeado.




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Figura 12. Zonas Según Microzonificación Sísmica de Medellín

INTERVENCIÓN DE TUBERÍAS

Para la rehabilitación y/o cambio de las redes de alcantarillado en la zona de estudio

se tiene proyectado utilizar las tecnologías que se muestran en la Tabla 12, donde

se puede apreciar que las más usadas posiblemente serán “con zanja” y “CIPP”.

Tabla 12. Tecnologías a Utilizar

Tecnología Porcentaje Estimado

Proyecto 6 Proyecto 9

Zanja 75 32

Pipe Bursting (PB) 4

Cured in Place Pipe (CIPP) 21 68

De estas tecnologías, algunas serán para rehabilitación de tuberías y otras para

cambio de las existentes. A continuación, se dan recomendaciones para cada tipo

de tecnología, según su finalidad.

TECNOLOGÍAS PARA LA REHABILITACIÓN DE TUBERÍAS

Para la tecnología que se utilizará en la rehabilitación de tuberías (Cured in Place

Pipe), se considera que el tipo de suelo existente en el sitio no es una limitante

ZONA CENTRO

PARRILLA




Agosto 2013 42

porque en éstas la intervención se hará desde el interior mismo del tubo y el suelo

del entorno poco afecta este proceso. Excepto cuando se tienen suelos muy

permeables y un nivel freático alto (tubo sumergido), debido a que el agua y las

presiones hidrostáticas afectan el curado y el espesor de la tubería.

Al respecto se anota que esto no sería una dificultad mayor por cuanto los niveles

freáticos se encuentran relativamente profundos respecto a la tubería, por lo que

puede considerarse que la instalación se hará en condiciones secas y de presión

hidrostática nula. Una eventualidad se daría en los sitios donde se presenten

tuberías de acueducto con fugas, pero esta sería una condición puntual que no se

identificó durante el proceso de exploración y podrá presentarse construcción.

TECNOLOGÍAS PARA LA REPOSICIÓN DE TUBERÍAS

Zanja

La excavación con zanja es una de las dos tecnologías de mayor aplicación en la

zona de estudio. Este tipo de excavación se realizará principalmente (como se había

mencionado anteriormente) sobre llenos antrópicos, los cuales se consideran de

fácil excavación.

Para este tipo de tecnología se hacen las siguientes recomendaciones:

Por ser un método de excavación a cielo abierto y a poca profundidad, los

imprevistos pueden ser fácilmente diagnosticados y manejados durante

construcción. Por lo que en caso de ser necesario y en general para

profundidades mayores a 1,5 m se deberá utilizar entibado de madera (tablas,

tacos y puntales).

El avance de la zanja debe ser por lo menos 1,5 veces la longitud del tramo de

tubería.

Tener en cuenta las especificaciones de los productores con relación a la

deflexión máxima que permite la tubería.

Es necesario que la excavación y la cimentación de la tubería se realicen según

las especificaciones de las Empresas Públicas de Medellín (EPM). Dentro de las

cuales se destacan las siguientes:

o Especificación 200, Excavaciones y Llenos

o Especificación 201Excavaciones

o Especificación 202 Entibados en madera

o Especificación 204 Llenos compactados.




Agosto 2013 43

o Especificación 700: Instalación de tuberías.

o Especificación 800: Instalación de tuberías.

Para la instalación de la tubería:

- El material de relleno inicial cumplirá con la especificación NEGC 204 o

ASTM tipo II, III o IV compactado al 90%.

- El material de relleno final tanto para andén, zona verde o pavimento, será

material seleccionado proveniente de la excavación o en su defecto

material de préstamo.

- El material de la cimentación cumplirá con la especificación ASTM tipo I o

material granular Ø1/4” a Ø11/2”.

Cálculo de Presiones Laterales del Suelo

Para garantizar la estabilidad de las paredes de las excavaciones mayores a 1,50 m

se debe calcular la presión lateral del suelo.

La presión lateral del suelo se calcula haciendo uso de la distribución de presiones

de Terzaghi y Peck (1967) como se muestra en la Figura 13; y para el cálculo del

coeficiente de presión activa (Ka) se utiliza la teoría de Rankine.

Figura 13. Distribución de presiones sobre entibados

.




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Donde:

Ø = Ángulo de fricción

= Peso específico del suelo

H = Altura de la excavación

Ka = Coeficiente de presión activa

R = Resultante por metro lineal de longitud

Pm = Presión máxima lateral

Presión máxima = 0,65*Ka*ɣ*H

En la Tabla 13 se estimaron presiones laterales para diferentes alturas típicas.

Tabla 13. Estimación de presiones para el cálculo de entibados

Ƴ (KN/m3) φ ka H (m) Pm (KN/m2) R (KN/m)

19 20 0,49 1,5 9 14

19 20 0,49 2,0 12 24

19 20 0,49 3,0 18 54

19 20 0,49 4,0 24 97

19 20 0,49 5,0 30 151

Pipe Bursting (PB)

Esta tecnología junto con la excavación con zanja son las de mayor aplicación en la

zona de estudio.

Respecto a esta tecnología se considera que los suelos existentes por donde cruza la

tubería (que corresponden a llenos antrópicos heterogéneos, tipo escombros) no

serían un inconveniente importante por cuanto las tuberías se encuentran embebidas

en el lleno estructural de la zanja fácil de excavar. Por esta razón, se considera que la

aplicación de esta metodología no ofrecerá inconvenientes importantes.




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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Los llenos antrópicos pueden clasificarse como de pobres condiciones

geotécnicas, de alta permeabilidad y eventuales materiales difíciles de

excavar. No obstante, sus parámetros tienden a incrementarse con la

profundidad debido al mayor confinamiento de los mismos.

También, para el caso del lleno antrópico en la zona de la cobertura de la

Quebrada Santa Elena, este lleno corresponde a un lleno estructural, el cual

seguramente estaría construido con arenilla y/o material seleccionado de

buenas características, sin presencia de bolas de roca, por lo que

corresponde a un material fácil de excavar.

Los depósitos aluviales finos presentan bajas permeabilidades y en general

capacidades de soporte medias a altas que se incrementan con la

profundidad.

El depósito aluvial con materia orgánica corresponde a materiales de pobres

condiciones geotécnicas, con bajas permeabilidades y con un grado de

excavabilidad media a baja.

El depósito aluvial grueso puede ofrecer una dificultad importante para

realizar excavaciones. Estos materiales presentan altas permeabilidades y

son más duros y compactos.

La intervención de tuberías con zanja por ser un método de excavación a

cielo abierto, los imprevistos pueden ser fácilmente diagnosticados y

manejados durante construcción.

Respecto a la tecnología de Pipe Bursting (PB) se considera que los suelos

existentes por donde cruza la tubería no serían un inconveniente importante

por cuanto éstas se encuentran embebidas en un lleno estructural de la

zanja, el cual es fácil de excavar. Por esta razón, se considera que la

aplicación de esta metodología no ofrecerá inconvenientes importantes.

Para la tecnología de rehabilitación CIPP se considera que el principal

limitante sería la presencia de nivel freático, pero esto es poco probable dado

que éste se encuentra a profundidades mayores.




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8. LIMITACIONES

Las recomendaciones ofrecidas en el presente estudio están basadas en los resultados

de las investigaciones de campo y de laboratorio y en los análisis de ingeniería

anteriormente descritos. Si durante la construcción del proyecto llegaran a presentarse

condiciones diferentes a las enunciadas y asumidas como típicas, o surgiese alguna

dificultad imprevista, esta situación deberá informársenos oportunamente para evaluar

el asunto y hacer los ajustes pertinentes.

Se pone de manifiesto que la ingeniería, incluyendo la ingeniería geotécnica y

geológica, es una profesión que puede garantizar medios, más no resultados. Esto

significa que el deber del ingeniero es aplicar la “buena práctica profesional”, haciendo

el mejor esfuerzo razonable en términos de recursos y de la aplicación del

conocimiento para proponer soluciones a los problemas ingenieriles que enfrenta. En

todo caso la naturaleza es aleatoria en cuanto a la intensidad y frecuencia en la

ocurrencia de los fenómenos, por lo que el ingeniero puede estimar más no predecir la

ocurrencia de los eventos naturales que pueden afectar una obra de ingeniería.

En consecuencia, a pesar de que en este estudio se aplicó la “buena práctica

profesional” se recomienda adquirir una póliza de seguros de bienes, para proteger la

inversión que se realice en este proyecto.

DISEÑO CONCEPTUAL Y DETALLADO PARA LA REPOSICIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL

SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL SECTOR DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y

DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO

INFORME DISEÑO DETALLADO – PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-AN-R00

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DESCRIPCIÓN DE SONDEOS Y

REGISTRO GEOLÓGICO DE LAS PERFORACIONES




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RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO





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PARÁMETROS GEOTÉCNICOS.

VALORES DETALLADOS DE RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN ESTÁNDAR

SPT




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Agosto 2013 91



INFORME DISEÑO DETALLADO- PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-R01

Agosto de 2013 92

capÍtulo 2. informe geotÉcnico - empresas públicas de

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