CIMENTACIÓN DEL PROYECTO RAMADA JACÓ BAY:

EJEMPLO DE USO DE INCLUSIONES RÍGIDAS COMO REFUERZO DEL SUELO.

Luis A.Vargas MSc., Mauricio Coto, Mauricio Alpízar Msc. & Silvio Chavarría

RAMADA(Proyecto)

AREA VERDE

ASFALTO

EDIFICIO "1"

EDIFICIO "2"

EDIFICIO "3"EDIFICIO "4"

EDIFICIO "5"

EDIFICIO "6"

SPA

14

16

33

12

7

32

10

15

29

13

36

3

3

6

21 8

5

9

5

5

4

10

3

2

4

11

Unidad típica de Ramada = Torre de 10 pisos Estructuración tipo dual (Marcos y Muros de Concreto) Nueve (9) entrepisos tipo diafragma rígido Regularidad moderada en altura y planta.

Las cargas estructurales aproximadas son: • Carga Permanente del edificio (CP) = 7850 toneladas• Carga Temporal del edificio (CT) = 1300 toneladas CP + CT = 9150 toneladas !!! pt (losa cp+ct) = 10 ton/m2 !!!

CIMENTACIÓN(Problemática)

Cuadro 1 . Columna estratigráfica típica de la zona de Jacó Centro.

Fuente: Base de Datos del SENARA.

Profundidad Típica

(metros)

Litología Estado

0.00 – 2.00 Arcilla Gris Verdosa Liviana (Vetas de Óxido de Hierro)

Muy Blando

2.00 – 6.00 Arcilla Gris Saturada Muy Blando

6.00 – 8.00 Arena y Limo (Transición)

Medio Denso

8.00 – 12.00 Grava Fina Muy Densa

12.00 – 14.00 Arena Fina a Media Denso

14.00 – 18.00 Arena Media a Fina Denso

!!!!!

Relleno de Trabajo

Arcilla Blanda

Transición Limo - Arena

Grava Densa

Arena Fina a Media

Arena Media a Fina

CLAVE EN EL ANÁLISIS DEL PROBLEMA:PRECISAR LAS PROPIEDADES DEL

ESTRATO BLANDO.

BASE EN LA DETERMINACIÓN PRECISA:ENSAYOS IN-SITU.

DMT (ASTM D6635)

FVT (ASTM D2573)

qa aprox = 3 ton/m2 <<< 10 ton/m2(Problemática!!!!)

Cuadro 2 . Resumen general de Parámetros Geotécnicos en sitio Ramada.

Estrato Descripción PC típica

(metros)

Su (FVT)

(kPa)

Su (DMT)

(kPa)

M

(MPa)

( )

t

(ton/m3)

I Capa Orgánica -0,50 ---- ---- 10 – 15 ---- 1,5 – 1,6

II Arcilla Blanda -4,00 20 - 30 15 - 25 2,5 – 5 ---- 1,6 – 1,7

III Arena Medio Densa

-6,00 ---- ---- 20 – 40 30-35 1,7 - 1,8

IV Arena Grava Muy Densa

---- ---- ---- 150 - 200 35-40 1,9 - 2,0

Notas:

PC: Profundidad del Contacto. Su (FVT): Resistencia no drenada de Veleta. Su(DMT): Resistencia no drenada de DMT. M: Módulo de compresibilidad 1-D del DMT. : Ángulo de Fricción. t: Peso Unitario Total.

INCLUSIONES RÍGIDAS(Solución)

Fuente: Nakai, 2004

Fuente: Katzenback, 2003.

Fuente: Simon & Schlosser, 2006

Fuente: Pecker, 2004

Fuente: Liang et al, 2003

Concepto aplicado a RAMADA (1/2)

ZONA DE ARENA DENSA.

ZONA DE MATERIAL COHESIVO BLANDO

BLOQUE DE POLIESTIRENOEXPANDIDO (EPS) = 50 CM ,H= 10 CM

RELLENO DE LASTRE COMPACTADOAL 95% P.S

GEOTEXTIL NO TEJ IDO PARA SEPARAR MATERIALES.

SECCIÓN A-A

? ? ? ? ? ? ? ??

B B

Concepto aplicado a RAMADA (2/2)

DESEMPEÑO

COSTO EFICIENCIA CONSTRUCTIVA

DESEMPEÑO

COSTO EFICIENCIA CONSTRUCTIVA

IR1.Desempeño

a) Presión Admisible.b) Asentamientos tolerables.

c) Comportamiento Dinámico.

Fuente: Kempfert & Gebreselassie, 2006

Fuente: Kempfert & Gebreselassie, 2006

Modelo Analítico – Simplificado RAMADA

Uso de Resortes (Interacción Suelo-Estr.)

RIGIDEZ.xls (Compatibilidad de Deformaciones)

Análisis Losa en Dos Direcciones

Desempeño según análisis

• Hmax = 10 cm.• Presión máxima en el suelo = 3 – 4 ton/m2.• Carga máxima en las inclusiones = 60

toneladas.

Desempeño según Instrumentación

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

19-Mar 08-May 27-Jun 16-Ago 05-Oct 24-Nov 13-Ene 03-Mar 22-Abr 11-Jun 31-Jul 19-Sep 08-Nov 28-Dic 16-Feb 07-Abr

Pre

sió

n (

kPa)

Fecha

C1409 C1410 C1411 C1412

Final Construcción LosaInicio Tiempo de Espera(Consolidación del suelo)

Construcción de Relleno Cushion Inicio Construcción Superestructurat90 aprox = 2 meses

Final Obra Gris(CP)

Presión máxima según datos (Torre 3)

Asentamientos al final de Nivel Diez (Torre 6)

Fuente: Seed et al, 1990

Comportamiento Sísmico

Fuente: Pecker, 2004

Fuente: Pecker, 2004

DESEMPEÑO

COSTO EFICIENCIA CONSTRUCTIVA

IR2.Eficiencia Constructiva

Unidades Constructivas(Independientes, Especializadas)

U1. Inclusiones Rígidas Rodio Swissboring.U2. Geotextil + Relleno Cushion Macoma.U3. Armadura Losa Escosa.U4. Concreto Losa Escosa + Cemex.U5. Superestructura Prefabricada Escosa. SUB-PROCESOS CONSTRUCTIVOS TRASLAPADOS

Inclusiones Rígidas (1)

Inclusiones Rígidas (2)

Geotextil+Relleno Cushion

Armadura Losa

Concreto Losa

Final Cimentación

Superestructura (1/2)

Superestructura (2/2)

Tiempos Constructivos

• Inclusiones Rígidas @torre = 6 – 8 días.• Geotextil+Cushion @torre = 3 – 4 días.• Losa de cimentación @torre = 15 – 22 días.

TIEMPO CIMENTACIÓN @ torre 1 mes.TIEMPO CIMENTACIONES 6 torres 5 – 6 meses !!!!

DESEMPEÑO

COSTO EFICIENCIA CONSTRUCTIVA

IR3.Costo

Según estimaciones de ESCOSA, se lograron ahorros de más de un 50% con respecto a otras alternativas de cimentación.

Sin contar el ahorro logrado por la aceleración del proceso constructivo en sí !!!!

CONCLUSIONES IMPORTANTES

(Ramada+Cimentación = Inclusiones Rígidas)

1) Importancia Interacción Estructural - Geotecnista.2) Importancia Trabajo en equipo.3) Relevancia de ensayos in situ (DMT, FVT) para optimizar.4) Confirmación de desempeño con instrumentación.5) Diferencias observado – predicho del lado conservador.6) Mejores modelos (FEM) + realista.7) Alta Eficiencia Constructiva (Unidades).

6) Mejores modelos (FEM) + realista.

A MODO DE EJEMPLO COMPARATIVO:

ANÁLISIS 2D FEM SIMPLIFICADO DE RAMADA (POR MEDIO DE MIDAS GTS):

Autor: Mauricio Coto, Ing.

Presiones Verticales

Deformaciones Verticales

Fuerzas en Inclusiones

Tensión en Geotextil

RAMADA ACTUALMENTE:

FOTO AL 13 DE AGOSTO DEL 2009!

GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!