CARACTERIZACION GEOTECNICA PARA LA REALIZACIÓN DE LOS PROYECTOS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO.

CAMILO ANDRES GARCIA DIAZ.

201313899

ING. CIPRIANO BELTRAN en el área de Caracterización Geotécnica.

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA

ESCUELA DE POSGRADOS

ESPECIALIZACION EN GEOTECNIA VIAL

Tabla de contenidoINTRODUCCION.................................................................................................................................3

OBJETIVOS.........................................................................................................................................4

1. GEOTECNIA PARA SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE.......................................5

1.1. EXPLORACION Y MUESTREO...............................................................................................5

Método de exploración..............................................................................................................5

Características de los sondeos....................................................................................................5

Muestreo....................................................................................................................................5

Sondeo superficial......................................................................................................................5

1.2. PRUEBAS DE LABORATORIO...............................................................................................5

1.3. INFEORME GEOTECNICO....................................................................................................6

2. CARACTERIZACION GEOTECNICA PARA REDES DE ALCANTARILLADO.....................................7

2.1. EXPLORACION Y MUESTREO...............................................................................................7

2.2. PRUEBAS DE LABORATORIO...............................................................................................7

2.3. INFORME GEOTECNICO......................................................................................................7

3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES....................................................................................9

3.1. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE..................................................................9

3.2. ALCANTARILLADO...............................................................................................................9

INTRODUCCION.

Para la elaboración de un proyecto de abastecimiento de agua, es necesario realizar estudios de campo, de laboratorio y de gabinete, para un correcto dimensionado que considere las necesidades actuales de consumo y las futuras, contemplando la posibilidad de la construcción por etapas o modular.

En el presente trabajo esperamos poder cumplir con las expectativas del curso y hacerles entender de una manera práctica las etapas en la investigación geotécnica en el abastecimiento de agua.

OBJETIVOS.

Con el presente estudio se tiene como objetivo la determinación de las condiciones geotécnicas de la zona para establecer los requerimientos de cimentación y especificaciones constructivas de los proyectos ejecutivos de agua potable, alcantarillado.

Plantear los métodos necesarios para realizar un estudio geotécnico en obras de agua y alcantarillado.

1. GEOTECNIA PARA SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE.

1.1. EXPLORACION Y MUESTREO.

Método de exploración.

Para realizar la exploración del subsuelo en el sitio donde se localizan los tanques de regulación de cada localidad y las plantas de tratamiento de agua residuales, se realizarán sondeos con máquina perforadora del tipo mixto, el cual alterna la prueba de penetración estándar con la obtención de muestras inalteradas con tubos Shelby.

Características de los sondeos.

Se realizarán dos sondeos en el sitio de cada una de las estructuras de proyecto a una profundidad de 10 a 20 metros de profundidad, de acuerdo a las condiciones generales del subsuelo y de las estructuras por diseñar.

Muestreo.

Las muestras a obtener serán del tipo alterado (penetración estandar) y del tipo inalterado (tubo Shelby), todas las muestras obtenidas se empaquetarán e identificarán, para su envío al laboratorio de suelos.

Sondeo superficial.

En los terrenos donde se desplanten estructuras se realizarán también, por lo menos, dos pozos a cielo abierto, los cuales deberán tener una sección aproximada de 1.00 X 1.50 m y profundidades de 1.5 a 3 m o la que se defina en función del tipo de suelo. Las muestras a obtener serán del tipo alterado por estratos, todas las muestras obtenidas se empaquetaran e identificaran, para su envío al laboratorio de suelos.

1.2. PRUEBAS DE LABORATORIO.

Todas las muestras se someterán a las siguientes pruebas de laboratorio:

• Clasificación visual y al tacto.

• Contenido natural de agua.

• Granulometría.

• Límites de consistencia.

Y solo a las muestras inalteradas se les realizarían las siguientes pruebas:

• Densidad de sólidos.

• Triaxial no drenada - no consolidada.

• Consolidación unidimensional.

1.3. INFEORME GEOTECNICO.

El contratista elaborará un informe de cada sitio estudiado, identificando las características del material del subsuelo, condiciones del sitio, recomendaciones constructivas y de cimentación para la estructura propuesta, en el entendido que serán la base para el proyecto ejecutivo de la obra. El informe correspondiente contendrá lo siguiente:

• Descripción de las actividades desarrolladas.

• Ubicación de los sondeos realizados.

• Perfiles litológicos de cada uno de los sondeos, según el SUCS.

• Resumen de las pruebas de laboratorio.

• Estratigrafía del subsuelo

• Círculos de Mohr

• Curvas de consolidación

• Capacidad de carga.

• Asentamientos.

• Estabilidad de taludes.

• Determinación del NAF.

• Posibles problemas geotécnicos.

• Recomendaciones de procesos constructivos

• Conclusiones y recomendaciones.

2. CARACTERIZACION GEOTECNICA PARA REDES DE ALCANTARILLADO.

2.1. EXPLORACION Y MUESTREO.

Para realizar la exploración del subsuelo a lo largo de las redes de agua potable y de alcantarillado, se utilizará la excavación de pozos a cielo abierto, los cuales deberán tener una sección aproximada de 1.00 X 1.50 m y profundidades de 1.5 a 3 m o la que se defina en función del tipo de suelo.

La ubicación de los sondeos será cuando menos uno por cada 25 Ha en zona para redes y por lo menos cuatro pozos por localidad, localizados en los extremos del área urbana.

En el caso de las lagunas probables de las plantas de tratamiento, se harán por lo menos dos pozos a cielo abierto. Se determinarán las secciones de los bordos y los niveles de desplante recomendados desde el punto de vista geotécnico. Se darán recomendaciones de utilización o disposición de los materiales excavados y del diseño e impermeabilización del fondo de las lagunas; así como la evaluación de las tasas de infiltración y/o percolación.

Las muestras a obtener serán del tipo alterado por estratos, todas las muestras obtenidas se empaquetaran e identificaran, para su envío al laboratorio de suelos.

2.2. PRUEBAS DE LABORATORIO.

Todas las muestras se someterían a las siguientes pruebas de laboratorio:

• Clasificación visual y al tacto.

• Contenido natural de agua.

• Granulometría.

• Límites de consistencia.

• Sólo a muestras representativas, se obtendrá su peso volumétrico máximo.

2.3. INFORME GEOTECNICO.

• Descripción de las actividades desarrolladas.

• Ubicación de los sondeos realizados.

• Perfiles litológicos de cada uno de los sondeos, según el SUCS.

• Resumen de las pruebas de laboratorio.

• Estratigrafía del subsuelo a lo largo de los colectores y las redes.

• Clasificación de los materiales por excavar.

• Utilización de los materiales excavados para el relleno de zanjas.

• Taludes de excavación de zanjas.

• Posibles problemas geotécnicos (suelos, oquedades, suelos colapsibles o expansivos, etc).

3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

3.1. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE.

Tener en cuenta la importancia y complejidad del proyecto para poder determinar un número de sondeos apropiados para las estructuras, es recomendable individualizar los diseños de cimientos por cada una de las estructuras.

La profundidad de los sondeos se puede determinar teniendo en cuenta un cálculo preliminar y progresivo de sobre cargas hasta un 10% de esta como criterio general.

Es indispensable cuando los proyectos son de complejidad alta, realizar un estudio preliminar de vulnerabilidad de deslizamiento en la zona del proyecto, recomendable realizar un programa de sondeos a las estructuras complementarias como bocatomas y desarenadores.

Tener en cuenta los posibles asentamientos en las diferentes estructuras, pero sobre todo en aquellas donde estos son muy limitados como los cuartos de bombeo y demás.

3.2. ALCANTARILLADO.

Básicamente la caracterización geotécnica se enfoca en dos parte; la primera en una caracterización del suelo o clasificación, con el fin de conocer el material a excavar y determinar el material de relleno, establecer posibles problemas de colapso, erosión, y expansión.

Por otro lado está la estabilidad de los taludes de excavación, común mente a medida que se acerca a los emisarios finales estas excavaciones se incrementan considerablemente, donde la estabilidad de los taludes se convierte en un tema de seguridad, el estudio estaría enfocado a establecer las condiciones de falla de estos taludes tanto estáticos como en condiciones dinámicas debido a la vibraciones de maquinarias, se recomienda cuando existan riesgos establecer medidas de contención como entibados.