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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.

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

Concepción, La Unión, Cartago.

A solicitud de: Municipalidad de Tibás.



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Centro de Asesoría Geotécnica y

Ambiental Costa Rica, Centroamérica

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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.!!

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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.! !



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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.!

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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.!



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-! 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.!!



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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.!

!!!!!!!!!!



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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.!!!

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!

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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!



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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.!!!!!



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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

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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

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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

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

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Capa 1

Capa 2

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

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