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CONSULTORÍA PARA ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS

DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ

Versión 4 Enero 2015

PRODUCTO 1. ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ EN EL

CAUCE PRINCIPAL C310-IT-01

Hoja No. 1475

CONSORCIO IEH GRUCON - HIDROVIAS PRODUCTO 1

TABLA DE CONTENIDO

4 DISEÑOS Y ESTUDIOS .................................................................................... 1478 4.5 ESTUDIOS GEOTÉCNICOS.............................................................................. 1478

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 1478 OBJETIVOS....................................................................................................................... 1479 ALCANCE .......................................................................................................................... 1480 GENERALIDADES ............................................................................................................ 1480 GEOLOGIA GENERAL DEL SECTOR ............................................................................. 1481 INVESTIGACIÓN DEL SUELO ......................................................................................... 1481 MODELO GEOTÉCNICO .................................................................................................. 1486 LOCALIZACIÓN SÍSMICA DEL DEPÓSITO SEGÚN NSR 2010 .................................... 1503 ANÁLISIS DE CAPACIDAD PORTANTE ......................................................................... 1505

ASENTAMIENTOS ............................................................................................................ 1508 EXPANSIVIDAD Y LICUACIÓN DE LOS SUELOS ENCONTRADOS ............................ 1509 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD ........................................................................................... 1510 MODELO DE FLUJO ANALISIS DE FILTRACIONES PIOR MEDIO DE ELEMENTOS

FINITOS ............................................................................................................................. 1518 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................................... 1525 LIMITACIONES DEL ESTUDIO ........................................................................................ 1529






Hoja No. 1476


LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Localización de los sondeos realizados ................................................................................ 1482 Tabla 2. Propiedades geotécnicas suelos arcillosos .......................................................................... 1495 Tabla 3. Propiedades geotécnicas suelos arenosos .......................................................................... 1496 Tabla 4. Propiedades de consolidación .............................................................................................. 1496 Tabla 5. Posición del nivel freático con respecto a la cota de inicio del sondeo ................................ 1497 Tabla 6. Localización sectores geotécnicos ........................................................................................ 1498 Tabla 7. Parámetros geotécnicos de diseño ....................................................................................... 1502 Tabla 8. Localización sísmica del depósito ......................................................................................... 1503 Tabla 9. Coeficientes de diseño sísmico según NSR -10 ................................................................... 1504 Tabla 10. Grupo de uso y coeficiente de importancia ......................................................................... 1504 Tabla 11. Parámetros hidráulicos considerados para las capas. ....................................................... 1520

LISTA DE GRÁFICAS

Gráfica 1. Variación de Cu en los suelos arcillosos ............................................................................ 1492 Gráfica 2. Variación de ø’ con la profundidad ..................................................................................... 1493 Gráfica 3. Variación de ø’ con N ........................................................................................................ 1493 Gráfica 4. Variación de humedad suelos arcillosos ............................................................................ 1494 Gráfica 5. Variación de humedad suelos arenosos ............................................................................ 1494

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Modelo geotécnico A, B, C y D ............................................................................................ 1499 Figura 2. Modelo geotécnico E, F y G ................................................................................................. 1500 Figura 3. Modelo geotécnico con secciones de adaptación sectores A, B, C y D .............................. 1501 Figura 4. Modelo geotécnico con secciones de adaptación sectores E, F y G .................................. 1501 Figura 5. Modelo jarillón ...................................................................................................................... 1505 Figura 6 Sector A (condición estática) ................................................................................................ 1511 Figura 7 Sector B (condición estática) ................................................................................................ 1511 Figura 8 Sector C (condición estática) ................................................................................................ 1512 Figura 9 Sector D (condición estática) ................................................................................................ 1512 Figura 10 Sector E (condición estática) .............................................................................................. 1513 Figura 11 Sector F (condición estática) .............................................................................................. 1513 Figura 12 Sector G (condición estática) ............................................................................................. 1514 Figura 13 ................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. Figura 14 Sector A (análisis con sismo) .............................................................................................. 1515 Figura 15 Sector B (análisis con sismo) .............................................................................................. 1515 Figura 16 Sector C (análisis con sismo) ............................................................................................. 1516 Figura 17 Sector D (análisis con sismo) ............................................................................................. 1516 Figura 18 Sector E (análisis con sismo) .............................................................................................. 1517 Figura 19 Sector F (análisis con sismo) .............................................................................................. 1517 Figura 20 Sector G (análisis con sismo) ............................................................................................. 1518 Figura 21 Actividades a realizar por capa de construcción del Jarillón .............................................. 1528






Hoja No. 1477


ANEXOS

Anexo 16-1. Acta de Exploración Anexo 16-2. Perfil estratigráfico de cada uno de los sondeos Anexo 16-3. Programas de Ensayos de Laboratorio Anexo 16-4. Resultados ensayos de laboratorio Anexo 16-5. Registros de Campo Anexo 16-6. Planos de localización de sondeos Anexo 16-7. Registros Fotográficos Anexo 16-8. Cuadro resumen caracterización geotécnica. Anexo 16-9. Secciones geotécnicas típicas. Anexo 16-10. Especificaciones.






Hoja No. 1478


4 DISEÑOS Y ESTUDIOS

4.5 ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

INTRODUCCIÓN

La Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca - CAR suscribió el contrato 930-2012 con el consorcio IEH GRUCÓN - HIDROVIAS, con el objeto de "1. ELABORAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ EN EL CAUCE PRINCIPAL. 2. REALIZAR EL ANÁLISIS GEOMORFOLÓGICO Y DE DINÁMICA FLUVIAL DE LA CUENCA BAJA DEL RÍO BOGOTÁ; 3. REALIZAR EL ANÁLISIS DE AMENAZA POR INUNDACIÓN DE LAS CORRIENTES DE TERCER ORDEN PRIORIZADAS DE LA CUENCA ALTA Y MEDIA DEL RÍO BOGOTÁ, CORRESPONDIENTES A LOS RÍOS, NEUSA, TEUSACÁ, RÍO CHICÚ, BALSILLAS Y SOACHA. 4. ELABORAR LA GUÍA TÉCNICA PARA LA ADECUACIÓN HIDRÁULICA Y RESTAURACIÓN AMBIENTAL DE CORRIENTES HÍDRICAS SUPERFICIALES DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ". Se entiende la Adecuación Hidráulica del río Bogotá como el conjunto de acciones requeridas con el fin de lograr el control de inundaciones para una condición de niveles del río con un periodo de retorno de 100 años, la protección contra el riesgo de inundación de la población y la infraestructura que actualmente ocupa las áreas aledañas, la rehabilitación de los ecosistemas correspondientes y la identificación y apropiación por parte de la comunidad de este espacio, para consolidar en él usos apropiados. Consecuentemente, incluye el diseño y la construcción de las obras o implementación de las actividades fundamentales (imprescindibles) que son competencia de la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca -CAR-, para la materialización de los objetivos señalados dentro del “Megaproyecto río Bogotá”. (Tomado del estudio hidráulico). Por medio del acuerdo 58 de 1987, la CAR ha dividido el rio en tres cuencas a lo largo de su trayectoria: Cuenta Alta, Cuenca Media y Cuenta Baja. A continuación se da una mejor descripción de los sectores en que se dividió el Rio.






Hoja No. 1479


Ilustración 1 Cuenca del Rio Bogotá. Fuente CAR www.car.gov.co

El estudio que nos ocupa es la Cuenca alta del Rio Bogotá desde puente la Virgen hasta el Municipio de Villapinzon en el tramo que corresponde desde el K 69+00 al K221+00, en el marco del contrato entre el Consorcio IEH GRUCON – HIDROVIAS Y LA CAR para la ELABORACION DE LOS ESTUDIOS TÉCNICOS NECESARIOS PARA ADELANTAR LAS OBRAS DE ADECUACIÓN HIDRÁULICA DE LA CUENCA ALTA DEL RÍO BOGOTÁ EN EL CAUCE PRINCIPAL. El proyecto y el estudio geotécnico, según los estudios hidráulicos de la Cuenca alta, consistirán en la ejecución de jarillones a lo largo del corredor del rio desde el K 62+00 hasta el K117+00 y la canalización en el municipio de Villapinzon. Descripción cuenca Alta

Ilustración 2 Descripción Cuenca Alta

OBJETIVOS

El objetivo del presente informe incluye:






Hoja No. 1480


Presentar y describir las actividades de exploración del suelo, realizadas para determinar la estratigrafía de los depósitos en los que se localiza la cuenca alta del río Bogotá

Describir y presentar las actividades llevadas a cabo en el laboratorio con el fin de obtener las propiedades índice y geo-mecánicas de los suelos del depósito a lo largo del corredor del rio.

Procesar y analizar la información recopilada de las actividades de campo y de laboratorio.

Elaboración de modelos y zonificación geotécnica a lo largo del cauce.

Cálculos de estabilidad, capacidad portante y asentamientos para las diferentes zonas geotécnicas

Presentar las recomendaciones geotécnicas para la adecuación Hidráulica de la cuenca alta del río Bogotá – cauce principal.

ALCANCE

El alcance del presente estudio geotécnico incluye el sector de la cuenca alta del río Bogotá – Cauce principal, desde el puente La Virgen en el municipio de Cota hasta el sector rural del municipio de Sesquilé en el departamento de Cundinamarca.

GENERALIDADES

El proyecto de estudio geotécnico contempla cuatro tramos: El primero inicia en el k69+000 en el puente la virgen de Cota hasta el k117+000 en el sector norte de Cajicá. El segundo desde el k126+000 en el sector rural de Tocancipá hasta el k149 al sur de Gachancipá. El tercero desde el k153+000 en Ganchancipá hasta el k160+000. El cuarto desde el k168+000 en Gachancipa hasta el k177+00 en el la zona rural de Sesquilé. La longitud promedio de adecuación es de 108 kilómetros para este tramo.

En la imagen siguiente se presenta la localización del proyecto. (Tomada de google earth)






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Imagen 1. Localización cuenca alta Río Bogotá

GEOLOGIA GENERAL DEL SECTOR

Ver Informe de Geología realizado por GEOCONSULTA LTDA. en febrero del 2014 en sus capítulos referentes a la cuenca alta del Rio Bogotá. Capítulo 3 Litoestratigrafía de la cuenta alta y Capitulo 6 Sectorización Geomorfológica del Rio

INVESTIGACIÓN DEL SUELO

A continuación se presenta la descripción de las actividades llevadas a cabo para investigar y caracterizar los suelos del depósito en el que circula el Río Bogotá en el trayecto denominado cuenca alta. 4.5.6.1 ACTIVIDADES DE EXPLORACIÓN DE CAMPO

Las actividades de exploración geotécnica a lo largo de la cuenca alta del río Bogotá se iniciaron en el sector del Puente La Virgen, localizado en los límites de Bogotá y el municipio de Cota y finalizaron en la zona rural del municipio de Sesquilé. Se estableció exploración geotécnica por medio de sondeos con barreno Manual a profundidad de 6.0 m y 5.0 m en las dos márgenes del Río. Los sondeos se realizaron cada 250 m a cada lado del río, y se identificaron como D los realizados a la derecha aguas arriba e I a la izquierda aguas arriba.






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Para los tramos de adecuación definidos, se programaron 231 sondeos manuales, identificados por la margen derecha des desde el D-1 hasta el D-114 y por el costado izquierdo desde el I-1 hasta el D-117. Debido a que los propietarios de algunos predios no permitieron el acceso, no se realizaron los sondeos identificados como I-39, I-40, I-49, I-50, I-51, D-891 y D-82. En total se realizaron 224 sondeos manuales. La localización de los sondeos realizados se presenta en el Anexo 1. Planos de localización de sondeos (Son 16 planos). En la tabla 1, se presentan las coordenadas de localización de las actividades de exploración y la cota de inicio del sondeo con respecto a la posición de la tabla de agua, en la época de exploración, la cual se llevó a cabo entre el 19 de noviembre de 2014 y el 16 de enero de 2015. Se aclara que la localización de los sondeos realizados, tienen un error de aproximación de ±5.0 m, puesto que los equipos utilizados para la localización de las mismas (GPS) presentan grados de error hasta de 5.0 m. En cada uno de los perfiles estratigráficos presentados en el anexo 2, se encuentra el registro fotográfico de las actividades de exploración de cada sitio. Tabla 1. Localización de los sondeos realizados






Hoja No. 1483


E N E N

I-1 997900,667607 1022243,678445 +1,40 I-46 1006102,470151 1031108,748326 +2,00

I-2 998023,369550 1021764,331584 +1,00 I-47 1005927,449064 1031560,675727 +2,00

I-3 998430,043513 1021619,180322 +1,50 I-48 1006118,077617 1031806,586083 +1,50

I-4 998811,236437 1021941,976711 +0,80 I-49 1006489,363403 1032101,735757 No se hizo

I-5 998877,179383 1022292,061786 +0,50 I-50 1007018,916606 1032231,992392 No se hizo

I-6 998803,859649 1022606,927746 +2,50 I-51 1006736,774804 1032896,989167 No se hizo

I-7 998912,584255 1022854,580160 +1,20 I-52 1007053,234108 1033180,532267 +1,50

I-8 999071,832770 1023051,125770 +0,60 I-53 1007522,010634 1033582,843828 +1,20

I-9 999495,836553 1023301,540582 +0,30 I-54 1007593,116404 1033883,854679 +2,00

I-10 999652,248045 1023726,853624 +1,00 I-55 1008079,650226 1034000,643329 +1,00

I-11 999218,349535 1023903,970253 +1,00 I-56 1008196,331745 1034469,276145 +0,80

I-12 999445,162644 1024212,855921 +2,00 I-57 1007954,305253 1034647,149393 +0,80

I-13 999687,413871 1024572,792886 +1,00 I-58 1007848,857335 1034922,676881 +2,00

I-14 999843,197270 1025075,615424 +2,50 I-59 1007948,834213 1035367,048575 +2,10

I-15 999569,611058 1025519,697430 +2,00 I-60 1007897,764631 1035799,111868 +2,00

I-16 999218,597327 1025902,520691 +2,50 I-61 1007594,551214 1036095,787049 +2,00

I-17 999099,973222 1026141,723200 +2,50 I-62 1007417,902119 1036344,883376 +1,00

I-18 999495,863585 1026360,325946 +2,00 I-63 1007682,219841 1036672,526216 +1,50

I-19 999960,447254 1026540,474411 +2,50 I-64 1008146,405718 1036992,393699 +0,10

I-20 1000399,400727 1026520,118834 +1,80 I-65 1007894,332643 1037214,682343 +0,50

I-21 1000668,843110 1026181,097049 +2,20 I-66 1007883,212999 1037612,405829 +1,80

I-22 1000701,035429 1025733,418244 +1,80 I-67 1007647,805343 1038087,884785 +1,50

I-23 1001258,434649 1025668,410590 +2,00 I-68 1007873,209084 1038126,558475 +1,60

I-24 1001694,864086 1025780,764704 +2,00 I-69 1008098,593478 1038117,683329 +1,80

I-25 1001853,287863 1025557,536362 +0,50 I-70 1008136,345088 1038280,122121 +1,00

I-26 1002242,306563 1025735,406632 +1,20 I-71 1009658,724119 1041600,730187 +0,80

I-27 1002670,622461 1026013,497715 +1,00 I-72 1009636,073523 1042039,403414 +1,10

I-28 1002909,047087 1025988,893303 +0,80 I-73 1009939,438796 1042413,667184 +1,20

I-29 1003398,475970 1025833,100180 +1,50 I-74 1010327,841063 1042547,743721 +0,80

I-30 1003754,238036 1026226,823901 +1,60 I-75 1010260,724880 1042996,271936 +1,00

I-31 1003877,844753 1026462,721800 +1,00 I-76 1010109,537961 1043339,892873 +0,80

I-32 1004104,467313 1026640,224362 +1,00 I-77 1010400,478374 1043557,952574 +1,20

I-33 1004524,210660 1026820,896219 +1,00 I-78 1010468,428835 1043883,536033 +0,80

I-34 1004812,787374 1027078,955837 +0,50 I-79 1010995,256589 1043806,812338 +1,00

I-35 1004723,091886 1027505,190711 +2,00 I-80 1010816,983991 1043947,323591 +1,20

I-36 1004284,441330 1027773,528770 +1,00 I-81 1011099,150439 1044071,528822 +0,60

I-37 1004068,982936 1028190,090783 +1,50 I-82 1011463,122777 1044198,055368 +1,50

I-38 1004160,162527 1028552,592653 +1,50 I-83 1011732,015777 1044202,781021 +1,60

I-39 1004050,686328 1028824,184460 No se hizo I-84 1011779,281284 1043835,838064 +0,80

I-40 1004509,995866 1028978,067215 No se hizo I-85 1012022,641349 1043708,265449 +0,50

I-41 1005047,523739 1028993,232114 +0,50 I-86 1012441,632308 1043572,916168 +0,80

I-42 1005306,912118 1029463,822467 +1,50 I-87 1012447,540364 1043195,940743 +1,00

I-43 1005595,428408 1029951,292143 +1,00 I-88 1012545,977750 1042620,422267 +1,20

I-44 1005444,423292 1030307,565128 No se hizo I-89 1012689,196625 1042203,294815 +1,00

I-45 1005828,343037 1030680,359851 1,00 I-90 1012509,442574 1041787,144463 +1,20

COORDENADASSONDEO

COORDENADASCota

respecto

nivel del agua

(m)

SONDEO

Cota

respecto

nivel del agua

(m)






Hoja No. 1484


E N E N

I-91 1012696,599385 1041356,201089 +1,50 D-19 999734,165160 1024802,427863 +0,20

I-92 1013922,834629 1041295,330540 +0,80 D-20 999667,069978 1025257,354274 +0,40

I-93 1014153,672838 1041467,486503 +1,00 D-21 999351,554014 1025634,876230 +0,20

I-94 1014440,088327 1041628,531290 +1,00 D-22 998992,264424 1026013,286839 +1,50

I-95 1014638,040134 1042075,833572 +0,40 D-23 999242,149119 1026291,973108 +2,00

I-96 1014769,146077 1042233,717641 +0,30 D-24 999680,048729 1026525,117979 +1,80

I-97 1015023,570661 1042262,714303 +2,00 D-25 1000163,045453 1026660,554529 +1,20

I-98 1015363,889309 1042098,592773 +2,00 D-26 1000594,127272 1026434,131698 +0,60

I-99 1015200,295021 1041775,503941 +0,80 D-27 1000770,711292 1025967,668582 +2,00

I-100 1015445,121168 1041537,175141 +1,10 D-28 1001013,788889 1025753,794781 +2,00

I-101 1015640,591872 1041277,951054 +1,00 D-29 1001073,635301 1026033,139452 +2,40

I-102 1017042,195908 1040746,068842 +1,00 D-30 1001256,263828 1026491,890494 +1,00

I-103 1017494,655249 1041214,827681 +2,00 D-31 1001682,129789 1026432,281043 +4,00

I-104 1017866,643335 1041501,791171 +1,00 D-32 1001748,465290 1025967,893036 +3,80

I-105 1018233,799869 1041509,128660 +1,00 D-33 1002022,583684 1025791,713923 +3,50

I-106 1018363,803865 1041843,052677 +1,00 D-34 1002468,460774 1025872,898900 +2,80

I-107 1019240,093402 1042080,347081 +2,00 D-35 1002755,286303 1026226,914708 +1,00

I-108 1019464,397052 1041877,094339 +1,50 D-36 1003141,892193 1025939,118551 +1,20

I-109 1021455,182112 1043787,994179 +1,70 D-37 1003580,554913 1025986,411244 +2,00

I-110 1021758,895884 1044085,153920 +1,00 D-38 1003661,720113 1026448,941636 +2,00

I-111 1022818,391073 1047263,740711 +1,00 D-39 1004039,604194 1026435,850835 +0,80

I-112 1023086,293169 1047530,955396 +1,50 D-40 1003756,669062 1026846,011127 +1,00

I-113 1023416,065143 1047558,827969 1,00 D-41 1004036,842781 1027128,438515 +1,00

I-114 1029796,650741 1050694,940107 +1,00 D-42 1004511,243582 1026987,788205 +1,10

I-115 1030223,115220 1050824,878347 +1,10 D-43 1004820,505449 1027288,612473 +2,00

I-116 1030495,064413 1050901,475065 +1,20 D-44 1004446,156989 1027576,578277 +0,80

I-117 1030682,399316 1051323,134490 +1,50 D-45 1004137,728866 1027947,921073 +1,20

D-1 997984,048766 1022479,238295 +1,70 D-46 1003949,669097 1028408,249222 +4,0

D-2 997997,154987 1022012,834718 +1,80 D-47 1003835,849885 1028879,708170 +2,00

D-3 998189,990878 1021552,168676 +2,00 D-48 1004191,296284 1029172,077435 +4,00

D-4 998613,354111 1021818,380769 +1,50 D-49 1004526,447552 1029526,699496 +1,50

D-5 998886,591822 1022187,490411 +2,00 D-50 1004654,594362 1029206,493343 +1,00

D-6 998425,631540 1022169,744474 +2,50 D-51 1004814,925145 1028976,123270 +1,00

D-7 998768,992481 1022381,109957 +1,80 D-52 1005183,243009 1029249,813135 +0,50

D-8 998833,893079 1022725,544549 +1,00 D-53 1005410,559267 1029671,678025 +1,20

D-9 998824,762642 1022972,960623 +1,50 D-54 1005176,361414 1030064,937357 +1,20

D-10 999243,504249 1023232,170706 +1,50 D-55 1005141,202394 1030478,993425 +1,00

D-11 999675,216001 1023473,344690 +2,00 D-56 1005510,737578 1030730,865783 +2,00

D-12 999384,501111 1023754,427576 +1,80 D-57 1005644,077000 1030901,731544 +0,20

D-13 999212,642588 1024056,276251 +1,10 D-58 1005795,996399 1031359,246841 +1,00

D-14 999006,505770 1024195,591604 +2,00 D-59 1005863,877739 1031812,917612 +0,80

D-15 998955,830954 1024640,147267 +1,50 D-60 1006295,931507 1031969,784676 +1,00

D-16 999200,265906 1024923,429922 +2,00 D-61 1006604,139291 1032286,401747 +1,80

D-17 999451,196720 1024801,836278 +0,60 D-62 1006646,183460 1032697,919713 +0,30

D-18 999518,669028 1024365,124520 +0,50 D-63 1006809,133671 1033111,027151 +1,20

SONDEO

Cota

respecto

nivel del agua

(m)

SONDEOCOORDENADASCOORDENADAS

Cota

respecto

nivel del agua

(m)






Hoja No. 1485


El proceso de muestreo se realizó, de acuerdo con el tipo de suelos encontrados. En los suelos cohesivos tipo arcillas y limos arcillosos se obtuvieron muestras inalteradas con toma muestras de pared delgada tipo Shleby. En los suelos de consistencia firme a dura y arenosos se utilizó el toma muestras (Split Spoom) de cuchara partida.

Durante el proceso de exploración en los suelos de consistencia blanda se realizó el ensayo de veleta y en los suelos de consistencia media a firme y arenosos se empleó el ensayo de Penetración Estándar (SPT). En el SPT se registró el número de golpes con el martillos estándar necesarios para penetrar el toma muestras cada 15 cm de profundidad.

Las muestras tomadas con tubo de pared delgada se consideraron inalteradas y las muestras tomadas con SPT se consideraron semi-alteradas.

E N E N

D-64 1007098,027215 1033347,249639 +2,00 D-93 1021780,557015 1045773,274448 +2,00

D-65 1007293,946083 1033414,434478 +1,00 D-94 1021945,741413 1046310,307197 +200

D-66 1007523,975852 1033808,928754 +2,00 D-95 1022301,256483 1046670,962426 +2,20

D-67 1007758,069997 1033971,845317 +1,80 D-96 1022469,124722 1047074,018456 +1,00

D-68 1008100,755528 1034186,747514 +0,50 D-97 1022672,985910 1047383,287318 +1,20

D-69 1007900,566654 1034388,238306 +1,50 D-98 1027707,154380 1051419,032463 +1,50

D-70 1007695,108026 1034718,156601 +0,30 D-99 1027963,471726 1051006,449489 +1,50

D-71 1007438,633435 1035091,078778 +1,10 D-100 1028402,767867 1050844,106942 +1,00

D-72 1007809,264310 1035146,501956 +1,80 D-101 1028733,008394 1050762,892132 +0,80

D-73 1007845,140440 1035559,080523 +1,50 D-102 1029053,821685 1050508,361418 +0,50

D-74 1007773,768552 1035978,997293 +2,00 D-103 1029300,818333 1050766,342182 +1,00

D-75 1007325,803834 1036121,038579 +1,60 D-104 1029704,731068 1051013,609139 +2,00

D-76 1007418,550783 1036603,396551 +1,00 D-105 1030081,556270 1051133,894055 +2,00

D-77 1007845,570417 1036853,149916 +2,50 D-106 1030336,941546 1050970,909716 +1,20

D-78 1007917,448942 1037103,709811 +2,50 D-107 1030389,373322 1051344,858427 +1,00

D-79 1007747,449996 1037305,224306 +1,50 D-108 1030659,878164 1051736,494775 +1,00

D-80 1007731,300044 1037780,172485 +1,00 D-109 1030782,042385 1052122,644444 +0,80

D-81 1012611,452523 1043657,326325 No se hizo D-110 1030870,606510 1052642,094019 +1,50

D-82 1012620,099279 1043099,251420 No se hizo D-111 1030850,193995 1053128,828278 +0,80

D-83 1012640,452165 1041970,157731 +1,00 D-112 1030666,603537 1053614,915624 +0,90

D-84 1016209,651222 1041352,505748 +1,20 D-113 1030888,532886 1053848,091386 +1,00

D-85 1016110,202526 1041720,871058 +1,50 D-114 1031208,330892 1053991,821604 +1,00

D-86 1018314,101628 1041973,480923 +1,10 D-109 1030782,042385 1052122,644444 +0,50

D-87 1018653,729903 1042167,053897 +1,80 D-110 1030870,606510 1052642,094019 +0,80

D-88 1019078,807275 1042224,301560 +3,00 D-111 1030850,193995 1053128,828278 +1,00

D-89 1021302,725869 1043551,073524 +2,00 D-112 1030666,603537 1053614,915624 +1,50

D-90 1021534,721678 1044017,407062 +1,50 D-113 1030888,532886 1053848,091386 +1,50

D-91 1021794,111383 1044312,764711 +1,50 D-114 1031208,330892 1053991,821604 +1,50

D-92 1021442,329893 1044428,027258 +1,00

Cota

respecto

nivel del agua

(m)

SONDEOCOORDENADAS

Cota

respecto

nivel del agua

(m)

SONDEOCOORDENADAS






Hoja No. 1486


A las muestras extraídas se les hizo descripción visual, luego se empacaron, referenciaron y transportaron al laboratorio, para allí desarrollar un programa de ensayos que permitió establecer las propiedades físicas, mecánicas y geotécnicas de los suelos subyacentes.

4.5.6.2 ENSAYOS DE LABORATORIO

Con el fin de establecer las propiedades geotécnicas e índice de los suelos del depósito, se estableció un programa de ensayos de laboratorio utilizando los métodos NTC e INVIAS:2013, los cuales incluyeron:

Contenido de Humedad natural

Límites de Atterberg

Granulometría por tamizado

Clasificación SCUS

Resistencia a la compresión inconfinada.

Peso unitario

Corte directo

Consolidación unidimensional

Rpi (Penetrómetro de bolsillo)

En el Anexo 2, se presenta el perfil estratigráficos de cada uno de los sondeos y en la Tabla que se presenta en el Anexo 3, Cuadro resumen de resultados de ensayos de laboratorio, se encuentran todos los resultados obtenidos en el proceso de caracterización de los suelos del depósito de suelo de la cuenca alta de Río Bogotá. Las memorias de cálculo de los ensayos realizados se presentan en el Anexo 4.

MODELO GEOTÉCNICO

4.5.7.1 CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA

Luego de analizar la estratigrafía obtenida en cada uno de las perforaciones realizadas y los resultados de los ensayos realizados, se logró determinar los siguientes tipos de suelos:

CARACTERIZACIÓN SEGÚN SU COMPOSICIÓN:

De acuerdo con su composición se encontraron, hasta la profundidad explorada seis (6) tipos de suelos, de los cuales 3 son tipo arcillosos y tres tipo arenosos. En el depósito los suelos predominantes son arcillas grises, arcillas arenosas, arenas arcillosas y arenas casi limpias que no presentan plasticidad (NL-NP).






Hoja No. 1487


CARACTERIZACIÓN DE ACUERDO A LA CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS (SUCS)

En el proceso de caracterización geotécnica, se realizaron ensayos de granulometría por tamizado y ensayos de límites de consistencia, con el fin de establecer la clasificación de cada uno de los suelos encontrados en cada uno de los sondeos.

De los resultados obtenidos y reportados en el cuadro resumen del Anexo 3, se encontraron los siguientes tipos de suelos se acuerdo con el Sistema Unificado de Suelos.

CL = Suelo arcilloso de color gris de baja plasticidad. CH = Suelo arcilloso de color gris de alta plasticidad. MH = Limo arcilloso de color café de alta plasticidad. SM = Arena de grano fino algo limosa No plástica. SP = Arena de grano fino mal gradada. SP-SM = Arena algo limosa de grano fino mal gradada. SC = Arena fina gris arcillosa o limosa

En las fotografías que se presentan a continuación se presenta la descripción de los suelos encontrados.

Relleno o limo arcilloso Arcilla gris Arena limosa

Arena fina algo arcillosa Arcilla arenosa Madera en descomposción






Hoja No. 1488


Arcilla gris Arcilla arenosa gris






Hoja No. 1489


Arcilla gris con raíces Arcilla gris con oxidaciones

Limo de color café Arena gris habano de grano fino






Hoja No. 1490


Arcilla gris oscura con oxidaciones Arena gris habano de grano fino

Arna gris de grano fino

4.5.7.2 PERFIL ESTRATIGRÁFICO Y PARÁMETROS DE DISEÑO






Hoja No. 1491


El perfil del subsuelo se define con base en la estratigrafía encontrada y la variación de las propiedades mecánicas y geotécnicas con la profundidad.

Se hizo el análisis con el fin de establecer el grado de variación de los espesores de los estratos, tipo de materiales, propiedades índice, contenido de humedad natural, peso unitario total y resistencia al corte drenada establecida a partir de los ensayos hechos en campo y en el laboratorio.

Como resultado de los análisis de datos y valores, se encontró que el depósito de suelo donde se localiza el proyecto de adaptación de la cuenca alta del Río Bogotá, está conformado principalmente por arcilla gris, arcilla arenosa y arena de grano fino.

Superfinamente el depósito se encuentra cubierto por pasto y raíces en limo de color café o suelos de capa vegetal.

Resistencia al Corte

La resistencia al corte de los suelos cohesivos en condiciones no drenadas, se evaluó por medio de los resultados obtenidos de los ensayos de compresión inconfinada y de los ensayos de veleta.

En los suelos arenosos y areno limosos, la resistencia al corte se determinó a partir de la información de resistencia tomada a partir de los ensayos de campo mediante el SPT, se analizaron los valores de penetración N y se aplicaron correlaciones conocidas para determinar el ángulo de fricción interna del suelo.

En el laboratorio se determinó la resistencia al corte mediante el ensayo de corte directo.

De los resultados obtenidos se tiene:

SUELOS ARCILLOSOS:

De los análisis de laboratorio se logró determinar que la resistencia al corte de los suelos arcillosos de color gris son variables entre 0.10 y 2,50 kg/cm2. El promedio de los resultados es 0.44 kg/cm2 y el valor que más se repite es 0.30 kg/cm2.

En los suelos de consistencia firme a dura, la resistencia a la penetración estándar varía entre 6 y 7 golpes/pie.

En la gráfica 1 se presenta la variación de la resistencia al corte en función de la profundidad, determinada a partir de los ensayos de compresión simple y veleta.

SUELOS ARENOSOS:

Los suelos arenosos se definieron como aquellos que tienen menos del 50 % de arcilla, en los cuales se encontró que la resistencia al corte determinada a partir de los ensayos de corte directo en el que se determinó el ángulo interno de resistencia






Hoja No. 1492


De los análisis se encontró que el ángulo ø’ varía entre 21° y 38°, con promedio de 32.6° y el valor que más se repite es 32.0°.

De otra parte, se encontró que el intercepto de cohesión de estos suelos varía entre 0.02kg/cm2 y 0.30 kg/cm2.

La resistencia a la penetración estándar SPT, varía entre 1 y 5 golpes/pie.

En la gráfica 2 y gráfica 3 se presenta la variación del ángulo de resistencia interna de los suelos arenosos, en función de la profundidad y del número de golpes N.

Gráfica 1. Variación de Cu en los suelos arcillosos

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

4,2

4,4

4,6

4,8

5,0

5,2

5,4

5,6

5,8

6,0

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4

Pro

fun

did

ad (

m)

Cu (kg/cm2)






Hoja No. 1493


Gráfica 2. Variación de ø’ con la profundidad

Gráfica 3. Variación de ø’ con N

PROPIEDADES ÍNDICE

CONTENIDO DE HUMEDAD NATURAL La humedad natural se determinó a partir de secado en horno a 110°C hasta establecer masa constante. De los resultados se determinó gran variación del contenido de humedad, dadas las fluctuaciones del nivel freático y de los diferentes estratos que conforman el depósito. En los suelos arcillosos varía entre 9.0% y 162%. El valor promedio es 36 % y la tendencia es 27%. En los suelos arenosos varía entre 5.0% y 45%, con promedio de 21 % al igual que el l valor que más se repite. En la gráfica 4 y 5 se presenta la variación de la humedad con la profundidad en los dos tipos de suelos definidos.

0,00,20,40,60,81,01,21,41,61,82,02,22,42,62,83,03,23,43,63,84,04,24,44,64,85,05,25,45,65,86,0

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Pro

fun

did

ad (

m)

f' (º) Con corte directo

20,0

21,0

22,0

23,0

24,0

25,0

26,0

27,0

28,0

29,0

30,0

31,0

32,0

33,0

34,0

35,0

36,0

37,0

38,0

39,0

40,0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

f'

(°)

N SPT

Relación N vs f'






Hoja No. 1494


Gráfica 4. Variación de humedad suelos arcillosos

Gráfica 5. Variación de humedad suelos arenosos

Los suelos limosos tipo MH tienen humedad mayor la cual llega hasta 220 %. LIMITES DE CONSISTENCIA La Clasificación de los suelos se basó en la granulometría y límites de consistencia de los suelos, de los cuales se pudo determinar lo siguientes. Arcillas grises de alta plasticidad con límite líquido mayor de 50%. Arcillas grises puras o arenosas con límite líquido menor a 50%. En los suelos arcillosos, el valor de límite líquido varía entre 21% y 175%, con valor medio de 48% y tendencia 39%. El índice de plasticidad tiene promedio de 27%. En los suelos arenosos el límite líquido varía entre 17% y 52%, con tendencia a 21%. En la mayoría de los casos el suelo que pasa el tamiz 40 no presenta plasticidad y se clasificó como NL-NP (No plástico). En la gráfica 6 se presenta la variación del límite líquido e índice de plasticidad de los suelos en la carta de Casagrande.

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

4,2

4,4

4,6

4,8

5,0

5,2

5,4

5,6

5,8

6,0

0,0 30,0 60,0 90,0 120,0 150,0 180,0 210,0

Pro

fun

did

ad (

m)

Humedad suelos arcillosos (%)

0,00,20,40,60,81,01,21,41,61,82,02,22,42,62,83,03,23,43,63,84,04,24,44,64,85,05,25,45,65,86,0

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Pro

fun

did

ad (

m)

Variación de la humedad en los suelos arenosos






Hoja No. 1495


PESO UNITARIO El peso unitario es relativamente alto y el valor rodea 1.87 t/m3, en los suelos arcillosos y 1.97 t/m3 en los estratos arenosos.

En las tablas 2 y 3 se presenta el resumen promedio de las propiedades geotécnicas de los suelos característicos de los suelos de depósito.

Tabla 2. Propiedades geotécnicas suelos arcillosos

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230

Ind

ice

de

Pla

stic

idad

(Ip

)

Límite Líquido (wl)

CARTA DE PLASTICIDAD - CUENCA ALTA RÍO BOGOTÁ

ML

CL

CH

MH

Arcillas grises de alta plasticidad

Arcillas grises de alta plasticidad orgánicas

Limos de color café algo orgánicos

Arcillas de baja plasticidad, arcillas arenosas y arenas arcillosas

gt (kN/m3)

gd (kN/m3)

LL

(%)

LP

(%)

IP

(%)

% pasa

#4

%

FinosSUCS

qu

(kg/cm2)

Cu

(kg/cm 2)

Cu

Rpi

(kg/cm 2)

f ' (°)

N (SPT)

g/ft

2,20 1,86 175 67 119 162 100 100 CH 3,57 1,79 2,50 29,00 50

1,09 0,36 21 8 4 9 80,00 47,20 CL 0,06 0,02 0,05 29,00 1

1,82 1,38 48 21 27 36 99,73 87,57 CL 0,75 0,38 0,44 29,00 7

1,87 1,47 39 19 21 27 100,00 100,00 CL 0,50 0,25 0,30 29,00 6

PESO UNITARIO PLASTICIDAD

wn

(%)

GRANULOMETRÍA RESISTENCIA

RESUMEN DE VALORES PROMEDIO SUELOS ARCILLOSOS

ARCILLA Y ARCILLA ARENOSA

GRIS HABANA DE ALTA Y BAJA

PLASTICIDAD

Máximo

Mínimo

Promedio

Tendencia






Hoja No. 1496


Tabla 3. Propiedades geotécnicas suelos arenosos

PROPIEDADES DE CONSOLIDACIÓN De acuerdo con os ensayos de consolidación en odómetro, se pudo establecer que los suelos arcillosos, en todos los casos, tienen una relación de sobre-consolidación OCR superior a 1.5 y hasta 4.3. De esta información se puede establecer que estos suelos son preconsolidados con presiones de sobre-consolidación que están entre 10 t/m2 y 24 t/m2. Las relaciones de vacios e están entre 0.6 y 1.45, lo cual índica el alto grado de consolidación de las arcillas. La saturación, en todos los casos, supera el 95%. En la tabla 4 se presentan los parámetros de consolidación de los suelos arcillosos.

Tabla 4. Propiedades de consolidación

4.5.7.3 POSICIÓN DEL NIVEL FREÁTICO

De acuerdo con los datos de los registros de exploración obtenidos en campo, hasta donde se realizó la exploración, los niveles piezométricos se encontraron en las profundidades que se presentan en la tabla 5.

gt (kN/m3)

gd (kN/m3)

LL

(%)

LP

(%)

IP

(%)

% pasa

#4

%

FinosSUCS

qu

(kg/cm2)

Cu

(kg/cm 2)

C'

(kg/cm 2)f ' (°)

N (SPT)

g/ft

2,20 2,10 52 28 24 41 100,00 100,00 SC 0,40 0,20 0,61 38,0 27

1,17 0,91 17 9 1 5 55,00 0,50 SP 0,18 0,09 0,02 21,0 1

1,93 1,59 26 14 12 21 99,24 24,55 SP-SC 0,27 0,14 0,30 32,6 5

1,97 1,61 22 100,00 26,70 SC 0,27 0,14 0,29 32,0 4

RESUMEN DE VALORES PROMEDIO SUELOS ARENOSOS

ARENAS ARCILLOSAS Y

POBREMENTE GRADADAS DE

COLOR GRIS CLARO Y OSCURO

Máximo

Mínimo

Promedio

Tendencia

PESO UNITARIO PLASTICIDAD

wn

(%)

GRANULOMETRÍA RESISTENCIAArena gris de grano fino

Arena gris fina arcillosa o limosa

NL-NP

Inicial Final Mediagt

(t/m3)

gd

(t/m3)SUCS

Saturación

S (%)

Relación

de vacíos

e

Esfuerzo

efectivo s 'v

(kg/cm2)

Presión de

preconsolidación

s 'p (kg/cm2)

Relación de

sobre-

consolidación

OCR

TIPO

I-2 3,0 3,5 3,25 1,33 0,55 143,0 CH 98,00 3,86 0,43 1,70 3,93 Sobreconsolidado

D-25 3,0 3,5 3,25 1,71 1,12 52,5 CH 99,50 1,45 0,56 1,20 2,16 Sobreconsolidado

I-22 4,5 5,0 4,75 1,94 1,53 27,3 CL 98,10 0,74 0,92 1,10 1,19 Sobreconsolidado


D47 3,0 3,5 3,25 1,61 1,04 54,6 CH 98,50 1,37 0,52 2,00 3,82 Sobreconsolidado


D-55 3,0 3,5 3,25 1,78 1,30 37,3 CL 95,60 1,02 0,58 1,00 1,73 Sobreconsolidado

D-61 3,0 3,5 3,25 1,97 1,56 25,6 CH 98,90 0,71 0,64 1,10 1,72 Sobreconsolidado

D-64 3,5 4,0 3,75 2,05 1,70 20,7 CL 96,20 0,56 0,77 1,00 1,30 Sobreconsolidado




PROPIEDADES DE CONSOLIDACIÓN

SONDEO

No.

Profundidad (m) Peso unitario

wn

(%)

PROPIEDADES DE DEFORMABILIDAD






Hoja No. 1497


Tabla 5. Posición del nivel freático con respecto a la cota de inicio del sondeo

4.5.7.4 SECTORIZACIÓN GEOTÉCNICA

I-1 1,40 I-54 NO I-104 2,00 D-37 2,10 D-87 1,80

I-2 4,20 I-55 1,10 I-105 2,20 D-38 2,40 D-88 2,80

I-3 2,40 I-56 3,00 I-106 1,00 D-39 0,80 D-89 3,40

I-4 1,00 I-57 0,80 I-107 2,20 D-40 1,00 D-90 3,80

I-5 1,70 I-58 2,00 I-108 NO D-41 1,00 D-91 5,30

I-6 2,90 I-59 2,20 I-109 3,10 D-42 1,10 D-92 3,00

I-7 3,00 I-60 1,80 I-110 4,90 D-43 2,00 D-93 4,10

I-8 0,40 I-61 2,50 I-111 NO D-44 0,80 D-94 3,60

I-9 0,30 I-62 1,20 I-112 4,00 D-45 1,60 D-95 5,30

I-10 1,00 I-63 1,70 I-113 3,30 D-46 3,00 D-96 3,70

I-11 0,60 I-64 3,50 I-114 NO D-47 5,50 D-97 3,20

I-12 1,50 I-65 5,50 I-115 NO D-48 3,80 D-98 1,50

I-13 0,50 I-66 2,20 I-116 NO D-49 1,50 D-99 1,00

I-14 4,50 I-67 1,60 I-117 NO D-50 1,00 D-100 4,30

I-15 2,30 I-68 1,80 D-1 2,10 D-51 1,20 D-101 3,60

I-16 3,50 I-69 2,00 D-2 3,00 D-52 0,50 D-102 3,60

I-17 3,50 I-70 1,00 D-3 2,50 D-53 1,20 D-103 3,50

I-18 2,00 I-71 0,80 D-4 0,80 D-54 1,20 D-104 2,80

I-19 2,10 I-72 1,10 D-5 3,00 D-55 1,40 D-105 3,40

I-20 2,10 I-73 1,20 D-6 2,50 D-56 NO D-106 4,20

I-21 1,60 I-74 0,80 D-7 2,60 D-57 0,20 D-107 NO

I-22 1,50 I-75 1,00 D-8 0,80 D-58 1,20 D-108 1,80

I-23 3,50 I-76 0,80 D-9 1,50 D-59 1,00 D-109 2,10

I-24 NO I-77 1,20 D-10 1,20 D-60 1,00 D-110 NO

I-25 0,70 I-78 0,80 D-11 2,00 D-61 1,80 D-111 3,80

I-26 1,20 I-79 1,00 D-12 3,80 D-62 0,40 D-112 3,85

I-27 1,00 I-80 1,20 D-13 1,60 D-63 1,20 D-113 3,00

I-28 0,80 I-81 0,60 D-14 2,80 D-64 2,50 D-114 3,20

I-29 1,50 I-82 1,50 D-15 2,50 D-65 2,10

I-30 3,40 I-83 1,60 D-16 2,80 D-66 2,20

I-31 1,60 I-84 1,00 D-17 0,60 D-67 4,10

I-32 NO I-85 NO D-18 0,40 D-68 0,50

I-33 NO I-86 0,80 D-19 0,20 D-69 1,50

I-34 NO I-87 1,00 D-20 0,40 D-70 0,30

I-35 2,00 I-88 2,00 D-21 1,00 D-71 2,00

I-36 1,20 I-89 1,00 D-22 2,20 D-72 1,50

I-37 1,50 I-90 1,20 D-23 2,80 D-73 1,50

I-38 1,50 I-91 1,50 D-24 1,50 D-74 3,20

I-39 No se hizo I-92 0,80 D-25 1,50 D-75 1,60

I-40 No se hizo I-93 1,00 D-26 0,60 D-76 1,10

I-41 0,80 I-94 1,00 D-27 1,00 D-77 2,50

I-42 1,50 I-95 0,40 D-28 2,50 D-78 2,70

I-43 5,60 I-96 0,30 D-29 NO D-79 2,00

I-44 No se hizo I-97 2,05 D-30 0,80 D-80 0,70

I-45 3,00 I-98 2,70 D-31 4,50 D-81 No se hizo

I-46 1,00 I-99 1,40 D-32 2,50 D-82 No se hizo

I-47 1,00 I-100 1,20 D-33 4,50 D-83 2,70

I-48 4,30 I-101 NO D-34 3,50 D-84 1,50

I-52 4,50 I-102 NO D-35 1,20 D-85 1,80

I-53 2,00 I-103 2,10 D-36 1,20 D-86 1,00

SONDEO

Nivel

freático

(m)

SONDEO

Nivel

freático

(m)

SONDEO

Nivel

freático

(m)

SONDEO

Nivel

freático

(m)

SONDEO

Nivel

freático

(m)






Hoja No. 1498


Teniendo en cuenta los análisis de toda la información recopilada, se hizo el proceso de sectorización con el fin establecer zonas geotécnicas aproximadamente similares. De dicho análisis se establecieron siete (7) sectores geotécnicos los cuales se delimitan como se indica en la tabla 6.

Tabla 6. Localización sectores geotécnicos

SECTOR LOCALIZACIÓN SECTOR LOCALIZACIÓN

A

Desde el sondeo D-1 al D-48 (k69+00 al

k95+700) Ambos costados

E Desde el sondeo D-79 al

D-80 (k113+600 al k114+230)

B

Desde el sondeo I-48 al D-61 (k95+700 al

K104+000) Ambos costados

F Desde el sondeo I-71 al

I-108 (k126+020 al k149+080)

C

Desde el sondeo D-61 al D-62 (k104+000 al k

104+600) Costado derecho

G

Desde el sondeo D-89 al I-113 y Desde D-98 al D-

114 (k152+880 al k159+640 y

desde k168+380 al k176+790)

D

Desde el sondeo D-62 al D-78 e I-50 al I-70

(k111+300 al k116+600) Ambos costados

Con el fin de establecer cada sector se analizó cada uno de los perfiles estratigráficos obtenidos en cada uno de los sondeos, de los cuales se identificaron los tipos de suelos y los espesores de los estratos. En cada sitio se identificaron las variables semejantes como clasificación, peso unitario, resistencia, numero de golpes en el ensayo SPT y humedad. En la figura 1 y 2 se presentan los modelos geotécnicos, ilustrado sobre el corte transversal promedio del río, en cada uno de los sectores identificados:






Hoja No. 1499


Figura 1. Modelo geotécnico A, B, C y D






Hoja No. 1500


Figura 2. Modelo geotécnico E, F y G

En la figura 3 y 4, se presentan las secciones típicas geotécnicas incluidas las secciones transversales de adaptación del cauce, en los que se destaca la construcción de bermas y jarillón en los dos costados.






Hoja No. 1501


Figura 4. Modelo geotécnico con secciones de adaptación sectores E, F y G

En el anexo 5 se presentan las secciones típicas en formato dwg.

Figura 3. Modelo geotécnico con secciones de adaptación sectores A, B, C y D






Hoja No. 1502


A continuación en la tabla 6 se presenta el resumen de los parámetros geotécnico de diseño de cada modelo geotécnico, los cuales serán utilizados en el proceso de diseño.

Tabla 7. Parámetros geotécnicos de diseño

SECTOR LOCALIZACIÓN SUELO γ(t/m3) Cu

(kg/cm2) ø (°)

A

Desde el sondeo D-1 al D-48 (k69+00 al

k95+700) Ambos costados

CH, CL 1.82 0.30

SC, SM 1.94 33.0

B

Desde el sondeo I-48 al D-61 (k95+700 al

K104+000) Ambos costados

CH, CL 1.93 0.48

SC, SM 1.79 33.0

C

Desde el sondeo D-61 al D-62 (k104+000 al k

104+600) Costado derecho

CH, MH 1.90 0.66

MH 1.80 0.37

D

Desde el sondeo D-62 al D-78 e I-50 al I-70

(k111+300 al k116+600)

Ambos costados

CH, CL 1.91 0.42

SM, SP, SC, SP-

SC 1.66 31.4

E

Desde el sondeo D-79 al D-80

(k113+600 al k114+230)

CH 1.97 0.55

pt 1.02 0.40

F

Desde el sondeo I-71 al I-108

(k126+020 al k149+080)

CL 1.86 0.26

SM, SC, SP

1.76 36.5

G

Desde el sondeo D-89 al I-113 y Desde D-98

al D-114 (k152+880 al k159+640

y desde k168+380 al k176+790)

CL 1.83 0.55

SM, SC, SP

1.88 32.0

Como se puede ver en los modelos geotécnicos los suelos predominantes son como se describen a continuación: Estrato 1.






Hoja No. 1503


En todos la ronda de la cuenca alta del río Bogotá, l parte superficial se encuentra con pasto y raíces sobre capa vegetal, seguida de Limo arcilloso de color café con espesor variable entre 0.5 m y 1.20 m. La clasificación típica es MH. Estrato 2. Subyacendo al estrato de limo se encuentra Arcilla de color gris, predominantemente de baja plasticidad y algo arenosas. En algunos sitios se encuentran pequeños estratos de arena fina algo limosa del mismo color. La clasificación característica de estos suelos es CL y esporádicamente CH. La consistencia se clasifica desde media a firme. Estrato 3. Subyacendo al suelo arcilloso o arcillo arenoso se encuentra arena de grano fino, entendiendo como grano fino tamaños menores al tamiz No. 20. Las arenas son limpias en algunos casos y clasifican como SP, y las que tienen material fino pasa tamiz 200, presentan algo de plasticidad y clasifican como SC. En este tipo de suelo predominan los suelos a los que no se les pudo determinar el límite líquido y límite plástico (NL-NP), los cuales clasificaron como SM. El grado de compacidad es desde media a alta.

LOCALIZACIÓN SÍSMICA DEL DEPÓSITO SEGÚN NSR 2010

De acuerdo con el código colombiano de construcciones Sismo resistentes de 2010, la localización sísmica del sector se presenta a continuación. Las localidades de Cota, Chía y Tocancipá se encuentran en la zona intermedia, con los siguientes coeficientes sísmicos.

Tabla 8. Localización sísmica del depósito

SEGÚN NSR – 10 EFECTOS LOCALES

COEFICIENTE SÍMBOL

O VALOR

Zona de amenaza sísmica

Intermedia

Intermedia






Hoja No. 1504


Aceleración Máxima esperada en la

superficie Aa

0.15 (Apéndice A-4

NSR-10)

Coeficiente de velocidad horizontal

Av 0.20

(Apéndice A-4 NSR-10)

Tabla 9. Coeficientes de diseño sísmico según NSR -10

SEGÚN NSR – 10 EFECTOS LOCALES

COEFICIENTE SÍMBOL

O VALOR

Zona de amenaza intermedi

a

Perfil del suelo E 50

kPa>Cu IP>20

Aceleración Máxima esperada en la superficie

Aa 0.15

Coeficiente de amplificación del suelo para la zona de periodos cortos del

espectro Fa 2.1

Coeficiente de amplificación del suelo para la zona de periodos intermedios del

espectro Fv 3.2

4.5.8.1 Coeficiente de importancia

Teniendo en cuenta el uso que tendrán las construcciones, se recomienda que el grupo de uso y coeficiente de importancia que se aplique en el diseño estructural, sean los que se mencionan en la tabla 10.

Tabla 10. Grupo de uso y coeficiente de importancia

COEFICIENTE DE IMPORTANCIA

Grupo de Uso Normal

Coeficiente de importancia ( I)

Con I = 1.5






Hoja No. 1505


ANÁLISIS DE CAPACIDAD PORTANTE

Teniendo en cuenta que la estructura que se proyecta construir es un jarillón en las orillas del río, del cual se presenta su geometría en la figura siguiente:

Figura 5. Modelo jarillón

De la geometría del mismo y estimando un peso unitario del suelo de 2.0 t/m3, se determinó que la carga promedio que aplicará el relleno es de 5.0 t/m2. Con el fin de determinar la capacidad portante, se utilizará un área de contacto de un metro cuadrado, con el fin de modelar un cimiento cuadrado de lado 1.0 m. Con éste se verificará las condiciones de carga a las que se someterá el suelo y sus efectos sobre él. Para el cálculo de capacidad portante se empleó la expresión de Meyerhof y se consideraron los factores de forma definidos por Hansen, tomando las propiedades físicas, geotécnicas y profundidad de cimentación. Para realizar los cálculos correspondientes se emplearon los siguientes factores:

)(2

452tan tan

eNq cot1)( NqNc )()( 4,1tan1 g NqN

De acuerdo con los diseños del proyecto, la base de los canales serán en concreto reforzado y las paredes. Se considerará la profundidad de desplante del orden de 50 cm, correspondiente a la profundidad de los suelos aledaños.

- Ancho B = 12.45 m. - Longitud L = 12.45 m. - Enterrado = 0.50 m.

- La carga de trabajo es del orden de 5.0 t/m2.






Hoja No. 1506


En la memoria de cálculo 1 se presenta el análisis de la capacidad portante de la cimentación para cada uno de los sectores geotécnicos definidos.

Memoria de cálculo 1. Capacidad portante

PROYECTO: CUENCA ALTA RÍO BOGOTÁ

LOCALIZACIÓN: COTA-TOCANCIPÁ CUNDINAMARCA

FECHA: MARZO DE 2015

Cu t/m2

F °gexcav. t/m3

g'cim. t/m3 FS =Df m Nc = 5.14 Nq= 1.00 Ng= 0.00

LOSA B (m) L (m) B/L Df/B tanf Fcs Fqs Fgs Fcd Fqd Fgd Fci Fqi Fgi sadm (t/m2)

12.45 12.45 1.0 0.0 0.000 1.19 1.00 0.60 1.02 1.00 1.0 1.0 1.0 1.0 6.54

Cu t/m2

F °gexcav. t/m3


B (m) L (m) B/L Df/B tanf Fcs Fqs Fgs Fcd Fqd Fgd Fci Fqi Fgi sadm (t/m2)

12.45 12.45 1.0 0.0 0.000 1.19 1.00 0.60 1.02 1.00 1.0 1.0 1.0 1.0 10.30

Cu t/m2

F °gexcav. t/m3



12.45 12.45 1.0 0.0 0.000 1.19 1.00 0.60 1.02 1.00 1.0 1.0 1.0 1.0 14.04

MEMORIA DE CÁLCULO CAPACIDAD

PORTANTE ADMISIBLE.

FACTORES PROFUNDIDAD FACTORES INCLINACIÓN

su(t/m2)

42.1

30.9

0.01.901.90 FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA 3.00.50

Propiedades del SueloSECTOR C

6.6

FACTORES DE FORM A

1.93 FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA 3.00.50

FACTORES DE FORM A FACTORES PROFUNDIDAD FACTORES INCLINACIÓN

Propiedades del SueloSECTOR B

4.80.01.93

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD PORTANTE

Teoria de Hansen, Meyerhof, Vesic.

SECTOR A

su(t/m2)

su(t/m2)

19.6


1.82 FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA

0.50

3.00.0

su= CNcFcsFcdFciFcc+g1DfNqFqsFqdFqiFqc+0.5g2BNgFgsFgdFgiFgc1.82

Propiedades del Suelo

JA

RIL

LO

N

3.0






Hoja No. 1507


De los análisis se puede ver que la capacidad portante es variable en cada uno de los sectores geotécnicos con factores se seguridad 3.0, aplicado a la resistencia última. La capacidad portante varía entre 5.70 t/m2 y 14.04 t/m2. De los cuales el más bajo está en el sector F y el más alto en el sector E y G. Teniendo en cuenta que la carga aplicada por efecto de los rellenos de los jarillones es del orden de 5.0 t/m2, se concluye que ésta es menor que la capacidad portante y no se tendrán inconvenientes por capacidad de carga. A continuación se da el resumen de los resultados de capacidad portante admisible para cada sector.

SECTOR Q adm (T/m2)

A 6,54 B 10,3

Cu t/m2

F °gexcav. t/m3



12.45 12.45 1.0 0.0 0.000 1.19 1.00 0.60 1.02 1.00 1.0 1.0 1.0 1.0 9.05

Cu t/m2

F °gexcav. t/m3



12.45 12.45 1.0 0.0 0.000 1.19 1.00 0.60 1.02 1.00 1.0 1.0 1.0 1.0 11.77

Cu t/m2

F °gexcav. t/m3



12.45 12.45 1.0 0.0 0.000 1.19 1.00 0.60 1.02 1.00 1.0 1.0 1.0 1.0 5.72

su(t/m2)

17.2



Propiedades del SueloSECTOR F

2.60.01.86

su(t/m2)

27.2

0.01.911.91 FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA 3.00.50


35.3



Propiedades del SueloSECTOR E y G

5.50.01.97

Propiedades del SueloSECTOR D

4.2

su(t/m2)






Hoja No. 1508


C 14,04 D 9,05 E 11,77 F 5,72 G 11,77

ASENTAMIENTOS

A continuación se presentan los análisis de asentamientos elásticos y los causados por consolidación, teniendo en cuenta los parámetros geotécnicos, elásticos y de deformación que se encontraron en la etapa de análisis. 4.5.10.1 ASENTAMIENTOS ELÁSTICOS

Para determinar los asentamientos elásticos se consideró la teoría de la elasticidad, para los cuales se consideró el módulo elástico, para la arcilla preconsolidada como Eu=500Cu, y la relación de Poisson como 0.45. En la tabla siguiente se presenta el análisis de asentamientos.

4.5.10.2 ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACIÓN

Para determinar los asentamientos causados por la consolidación, se consideró para cada sector, esfuerzo efectivo, presión de pre-consolidación, presión de trabajo, índice de recompresión y relación de vacios de cada uno de los sectores. El modelo de cálculo utilizado corresponde para arcillas preconsolidadas, Si =

promedio de arcilla saturada y Cr el índice de recompresión. Los valores se presentaron en la tabla 4.

ESTRUCTURA Cu (t/m2)Lado

B (m)

Longitud

L (m)

Módulo

Elástico

Es (t/m2)

Relación de

Poisson n

Presión de

trabajo qo

(t/m2)

L/B

Factor de

forma

aprom

Asentamiento

Dh (m)

Asentamiento

Dh (cm)

SECTOR A 3.0 12.45 12.45 1500 0.45 5.0 1.0 0.9 0.030 2.98

SECTOR B 4.8 12.45 12.45 2400 0.45 5.0 1.0 0.9 0.019 1.86

SECTOR C 6.6 12.45 12.45 3300 0.45 5.0 1.0 0.9 0.014 1.35

SECTOR D 4.2 12.45 12.45 2100 0.45 5.0 1.0 0.9 0.021 2.13

SECTOR E 5.5 12.45 12.45 2750 0.45 5.0 1.0 0.9 0.016 1.62

SECTOR F 2.6 12.45 12.45 1300 0.45 5.0 1.0 0.9 0.034 3.44

SECTOR G 5.5 12.45 12.45 2750 0.45 5.0 1.0 0.9 0.0162 1.62

Se = Bqo(1-n2)aprom/Es






Hoja No. 1509


En la tabla siguiente se presenta el análisis de asentamientos por consolidación

De los resultados, se puede ver que los asentamientos por consolidación son muy bajos, dada la presencia de estratos de arena que permiten el drenaje con facilidad, disminuyendo rápidamente el incremento de presión de poros, que aun en la etapa de construcción estarán en proceso de disipación.

EXPANSIVIDAD Y LICUACIÓN DE LOS SUELOS ENCONTRADOS

4.5.11.1 EXPANSIVIDAD

El análisis de expansividad se estableció a partir de los ensayos de consolidación, en los cuales se pudo ver que en ninguno de los 13 ensayos realizados se presenta incremento de volumen del suelo, a pesar de presentar alta plasticidad con límite líquido por encima de 50%. 4.5.11.2 LICUACIÓN

De los análisis granulométricos, se pudo determinar que los estratos de arena, en todos los casos, se componen de arena limosa o arcillosa. Los finos contribuyen a que las arenas posean cohesión. En ninguno de los estratos arenosos encontrados se detectó la presencia de arenas limpias.

LOCALIZACIÓN Cr eo

Esfuerzo

efectivo

s 'vo (t/m2)

Presión de

preconsolida

ción s 'p

(t/m2)

Relación de

sobre-

consolidación

OCR

H (m) Dsv (t/m2)

Asentamiento

(m)

Asentamiento

Dh (cm)

I-2 0.112 3.86 4.30 17 3.95 3.2 5.0 0.0247 2.47

D-25 0.050 1.45 5.60 12 2.14 2.5 5.0 0.0141 1.41

I-22 0.023 0.74 9.20 11 1.20 2.8 5.0 0.0070 0.70

I-24 0.150 3.10 3.70 16 4.32 1.5 5.0 0.0204 2.04

D47 0.051 1.37 5.20 20 3.85 3.5 5.0 0.0220 2.20

I-65 0.036 1.20 7.70 15 1.95 2.9 5.0 0.0103 1.03

D-55 0.031 1.02 5.80 10 1.72 2.0 5.0 0.0083 0.83

D-61 0.031 0.71 6.40 11 1.72 4.0 5.0 0.0182 1.82

D-64 0.012 0.56 7.70 10 1.30 3.5 5.0 0.0059 0.59

I-27 0.065 1.56 5.30 11 2.08 2.6 5.0 0.0190 1.90

I-30 0.016 0.58 6.60 22 3.33 2.5 5.0 0.0062 0.62

I-90 0.027 0.79 6.30 14.5 2.30 3.0 5.0 0.0115 1.15

Si = CrH/(1+eo) log((s'vo+Dsv)/s'vo)






Hoja No. 1510


De otra parte, todos los estratos areno limosos o areno arcillosos, se encuentran confinados entre estratos de arcilla o arena limosa. De lo anterior, se puede concluir que el depósito no es susceptible a la perdida de resistencia o pueda presentar cambios de comportamiento o fenómenos de licuación que puedan ir en contra de la estabilidad de las excavaciones y rellenos que se construirán

ANÁLISIS DE ESTABILIDAD

Teniendo en cuenta la visita técnica de reconocimiento al sitio, se evidencia que el canal natural se encuentra bien definido y que será necesario adecuarlo a la geometría de diseño. En el recorrido realizado a lo largo de la cuenca alta, se evidenció estabilidad de los suelos de las orillas incluido los jarillones que se han construido en algunos sectores, no se aprecian movimientos rotacionales o translacionales que afecten el libre flujo del lecho fluvial. Sobre el perfil transversal típico de canalización, se hizo el análisis de estabilidad utilizando la herramienta computacional SLIDE, usando el modelo de Jambú y el de Fellenius. Se hizo la evaluación en estado estático y pseudoestático, empleando los parámetros geotécnicos del suelo en estado natural y en estado compactado en el proceso de conformación. En las figuras siguientes se presentan los análisis de estabilidad en condiciones estáticas y pseudoestáticas aplicando un coeficiente de aceleración de la gravedad en sentido horizontal de 0.15. Se realizó el análisis para cada uno de los sectores definidos con la estratigrafía correspondiente característica de cada sector.






Hoja No. 1511


Figura 6 Sector A (condición estática)

Figura 7 Sector B (condición estática)






Hoja No. 1512


Figura 8 Sector C (condición estática)

Figura 9 Sector D (condición estática)






Hoja No. 1513


Figura 10 Sector E (condición estática)

Figura 11 Sector F (condición estática)






Hoja No. 1514


Figura 12 Sector G (condición estática)






Hoja No. 1515


Figura 13 Sector A (análisis con sismo)

Figura 14 Sector B (análisis con sismo)






Hoja No. 1516


Figura 15 Sector C (análisis con sismo)

Figura 16 Sector D (análisis con sismo)






Hoja No. 1517


Figura 17 Sector E (análisis con sismo)

Figura 18 Sector F (análisis con sismo)






Hoja No. 1518


Figura 19 Sector G (análisis con sismo)

De los análisis de estabilidad se pudo establecer que los taludes de corte son estables y que no requiere obras adicionales, puesto que el factor de seguridad es altamente favorable. Para cada uno de los sectores, se calcularon factores de seguridad que se presentan a continuación: Condición estática: 4.68, 5.10, 4.29, 4.29, 5.64, 3.89 y 5.72, para los sectores A, B, C, D, E, F y G, respectivamente. En condición pseudoestática: 2.52, 2.89, 2.43, 2.43, 3.04, 2.56 y 3.0, para los sectores A, B, C, D, E, F y G, respectivamente.

MODELO DE FLUJO ANALISIS DE FILTRACIONES PIOR MEDIO DE ELEMENTOS FINITOS

Con base en los perfiles geotécnicos construidos a partir de la exploración de campo y los resultados de los ensayos de laboratorio, se construyó un modelo bidimensional correspondiente al sector geotécnico F comprendido entre el sondeo I-71 hasta el sondeo I-108. El modelo considera dos condiciones: una primera etapa en la cual se tiene la topografía actual del cauce y los jarillones y una segunda etapa en la cual se configura el fondo del cauce a la cota 2546.63 msnm en un ancho de 15 m, perfilando taludes con pendientes 2H:1V en los costados.






Hoja No. 1519


Para la modelación se construyó un modelo con 1802 elementos de 15 nodos para garantizar una solución suave y precisa. La malla de elementos se presenta en el Grafico 1, junto con la geometría y estratigrafía asumida.

Grafico 1 Malla de elementos finitos y geometría de la sección de análisis. 1802 elementos de 15

nodos.

La estratigrafía de la sección está constituida por las siguientes capas descritas desde la superficie actual del terreno hasta la máxima profundidad de exploración realizada.

Limos arcillosos de color gris a café, con gran contenido de material orgánico

(vegetación, raíces, madera, etc.), de humedad y plasticidad alta. Se asume

que los jarillones actuales están conformados por materiales similares a los

que se encuentran superficialmente.

Arcilla de color gris, de humedad y consistencia blanda y plasticidad baja.

Presentan densidades relativamente altas y bajos valores de resistencia al

corte no drenado.

Arena arcillosa de color grís, de grano fino, y compacidad media a baja. Se

identifica aproximadamente a 3.50m de profundidad y se extiende hasta la

profundidad de exploración.

Los niveles freáticos a lo largo de la ronda del río están controlados por los niveles medios del río Bogotá, los cuales varían a lo largo del proyecto. A lo largo del sector geotécnico F, los niveles fluctúan entre 0.8 y 2.5m de profundidad. Para efectos del chequeo de flujo, se supondrá que los niveles promedio del río se encuentran en la cota 2549.5, justo a 0.80m debajo de la superficie del terreno. Este nivel es el que gobierna las condiciones piezométricas en la parte externa del modelo una vez se aumentan los niveles en el río para simular el máximo evento durante periodos de lluvias fuertes.






Hoja No. 1520


Los análisis de flujo se realizaron considerando que los niveles del río pueden ascender hasta 50cm por debajo de la corona de los jarillones de diseño. Considerando esta condición de frontera en la parte interior de los jarillones y una condición igual al nivel medio del rio en la parte externa, se realizaron cálculos de flujo establecido considerando permeabilidades asumidas con base en las características de gradación de los materiales. Para las capas arcillosas se supuso un d15 máximo de 0.075mm ya que no se tienen datos de hidrómetros y para el caso de las arenas se supuso un d15 de 0.2mm teniendo en cuenta que la fracción fina es mayor al 12%. En el Grafico 2 se presenta la correlación recomendada por el Geosyntec (1991).

Grafico 2 Rangos de conductividad hidráulica basados en el tamaño de grano (Geosyntec 1991).

Con base en la correlación presentada anteriormente y teniendo en cuenta la preconsolidación de las arcillas y la densidad relativa de los materiales arenosos se establecieron los siguientes valores de conductividad para los diferentes materiales, asumiendo isotropía en el tensor de conductividad.

Tabla 11. Parámetros hidráulicos considerados para las capas.

Parámetro Arcilla

gris Capa

vegetal Arena

arcillosa Dique

γT [kN/m3] 18 17 17 19

Kx [m/day] 0.000432 0.000432 0.00864 0.0005

Ky [m/day] 0.000432 0.000432 0.00864 0.0005

Con base en los datos discutidos anteriormente se realizaron los análisis de flujo. En los Gráficos 3, 4 y 5 se presentan los patrones de flujo obtenidos en los cálculos. Se observa que el flujo tiene una componente horizontal predominante y se concentra en los estratos arenosos principalmente. Los diques contienen de forma adecuada el agua del rio dada la baja permeabilidad y se observa la tabla freática que se establece en cada uno de los jarillones. De acuerdo con los cálculos realizados el






Hoja No. 1521


caudal de infiltración a través de cada jarillón es de 0.3 l/día/m lo cual se considera prácticamente nulo, más aun teniendo en cuenta que los niveles máximos del rio son una condición momentánea y no permanente.

Grafico 3 Patrones de flujo en el modelo.






Hoja No. 1522


Grafico 4 Detalle del patrón de flujo en el jarillón del costado izquierdo de la sección.

Grafico 5 Detalle del patrón de flujo en el jarillón del costado derecho de la sección.

En los gráficos 6, 7 y 8 se presentan las distribuciones de cabezas hidráulicas en todo el modelo y en cada jarillón respectivamente. Se observan grandes concentraciones de líneas equipotenciales en la parte baja y externa de los Jarillones, lo que indica valores importantes de gradientes hidráulicos a la salida. Aunque el flujo se considera demasiado bajo como para generar tubificación o erosión interna, se recomienda proteger la parte baja de los Jarillones para evitar pérdidas de material por disolución a largo plazo.






Hoja No. 1523


Grafico 6 Distribuciones de cabezas hidráulicas en todo el modelo

Grafico 7 Distribuciones de cabezas hidráulicas en el jarillón del costado izquierdo de la

sección.






Hoja No. 1524


Grafico 8 Distribuciones de cabezas hidráulicas en el jarillón del costado derecho de la sección. Finalmente en los gráficos 9 y 10 se presentan las distribuciones de presión alrededor de cada jarillón. La condición de flujo genera fuerzas hidrodinámicas que inducen una distribución de presiones diferente a la hidrostática.

Grafico 9 Distribuciones de presiones en el jarillón del costado izquierdo de la sección.






Hoja No. 1525


Grafico 10 Distribuciones de presiones en el jarillón del costado derecho de la sección.

Se realizaron análisis de flujo para una sección típica de ronda del río Bogotá considerando los futuros Jarillones que tendrán anchos de corona de 3.0m y alturas de 2.50 m. Los resultados muestran que los flujos se concentran a lo largo de las capas arenosas y con componente predominantemente horizontal. El flujo que se estima a través de los Jarillones para la condición máxima de lámina de agua reporta caudales inferiores a 0.5l/día/m, magnitud que se considera suficientemente baja como para tener en cuenta algún elemento adicional de drenaje. Adicionalmente se debe tener en cuenta que los análisis corresponden a una situación bastante conservadora asumiendo una condición de flujo establecido. Las redes de flujo muestran concentraciones importantes de gradientes a la salida de los Jarillones (partes bajas externas), las cuales podrían generar arrastre por partículas en suspensión, por lo cual se recomienda prever un adecuado filtro a la salida.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES






Hoja No. 1526


Luego de haber realizado la exploración del subsuelo, ensayos de laboratorio y análisis respectivos, se dan las siguientes conclusiones y recomendaciones:

- El lecho del río Bogotá en su cuenta alta, desde el municipio de Cota hasta el sector rural de Sesquilé, sur de éste, se encuentra sobre suelos de origen fluvio-lacustres, constituidos principalmente por suelos finos cohesivos tipo arcillas limosas y arcillas algo arenosas (finas) de color gris con algunas tonalidad habanas y cafés con algo de oxidación por la presencia de algo de óxido de hierro. Estos materiales presentan humedad media y consistencia media a firme, desde 0.26 hasta 0.55 kg/cm2. Aunque en algunos sectores puede ser un poco mayor. La plasticidad, predominantemente es baja y el espesor promedio de los estratos está entre 1.5 a 5.0 m. Este tipo de suelo se encuentra generalmente debajo de una capa de material limoso gris o café que se encuentra en la superficie.

- También se encuentra abundancia de suelos tipo arenas de grano fino (menores al tamiz 20) algo arcillosas y casi limpias de compacidad media a alta. En un alto porcentaje, el material que pasa el tamiz 40 es no plástico. La resistencia a la penetración estándar está entre 3 y 12 golpes/pie.

Este tipo de suelo se encuentra subyacendo (debajo de) al suelo arcilloso y su espesor es variable entre 1.0 m hasta 3.5 m.

- A nivel de superficie se encuentra suelo tipo limo arcilloso gris y café o rellenos

antrópicos arcillosos grises producto de la conformación de Jarillones laterales antiguos. Estos suelos también presentan algo de materia orgánica o capa vegetal.

- A lo largo de la cuenca alta, a ambos costados, la superficie está conformado

por pastos variables y otras especies típicas de la región.

- Se estableció que la geometría de adaptación de la sección transversal es estable y no se requieren obras adicionales a los cortes y rellenos.

- Se estableció que la capacidad portante varía entre entre 6.70 t/m2 y 16.5 t/m2, la cual es mayor a las presiones de trabajo que son del orden de 5.0 t/m2.

- Respecto al diseño de terraplenes y cortes se realizaron los análisis de estabilidad en condición estática y dinámica de cada una de las zonas analizadas, los cuales cumplen con los factores de seguridad.






Hoja No. 1527


- Según los análisis realizados y los resultados de laboratorio de clasificación del suelo, los materiales encontrados no presentan susceptibilidad a la expansión ni licuación

- Se recomienda que en el proceso constructivo de adaptación se tengan en cuenta los siguientes aspectos:

Las excavaciones se realizarán sobre suelos arcillosos y/o algo arenosos y arenas finas, algo arcillosas y limpias que se pueden realizar con retroexcavadora convencional de cualquier capacidad. Los terraplenes se conformaran con material de sitio conformados por arcilla arenosa y arcillas limosas de color gris A lo largo de las franjas de adaptación se debe hacer un proceso de descapote de toda la superficie, en el que se retirará el pasto y capa vegetal en un espesor de no menor a 30 cm. El proceso de excavación se hará desde las partes más altas a las más bajas. Los rellenos, para conformar las bermas y los Jarillones, se harán con los mismos suelos producto de la excavación, pero deben estar libres de material de desecho, materia orgánica, raíces, troncos etc. El material de suelo previamente debe ser acopiado (acordonados) a los lados del río y permitir que estos se sequen al ambiente hasta que lleguen a una humedad apropiada para el extendido y compactación. (Se considera que la humedad apropiada para la compactación sea aquella que esté próxima al límite plástico). Se recomienda que en cada tipo de suelo de cada sector se hagan ensayos de proctor modificado con el fin de determinar la humedad óptima de compactación y la densidad máxima seca. El grado de compactación de los rellenos no debe ser menor al 95% de la densidad obtenida en el ensayo de proctor modificado. La construcción de los Jarillones deben cumplir con los especificado en el artículo 220-07 del INVIAS. La construcción del jarillón propiamente se debe componer por tres principales:

1. Operaciones previas: remoción de la capa superficial, escarificación y precompactacion






Hoja No. 1528


2. Operaciones cíclicas que deben aplicarse a cada capa del jarillón: extendido de la capa de suelo, humectación con la humedad optima y compactación de la capa

3. Terminación del Jarillón que incluye operaciones de perfilado y acabado de los taludes.

Figura 20 Actividades a realizar por capa de construcción del Jarillón

Se recomienda que previo a la colocación de los materiales de relleno, a nivel de superficie luego de hacer el descapote, se haga un proceso de densificación de los suelos naturales mediante equipo de compactación tipo pate-cabra o similar. Se recomienda que las capas para conformar las bermas y Jarillones no sean mayores a 30 cm de espesor. Luego de que se alcance la densidad deseada se colocará la capa siguiente. Los taludes de la sección adaptada se cubrirán con pastos y especies de la región, las cuales serán sugeridas por los ingenieros ambientales u otros profesionales que hagan parte del proyecto. Se recomienda que a medida que avance el proceso constructivo se vean los perfiles estratigráficos que se presentan en el anexo 2 y los planos del Anexo 1, con el fin de tener certeza del tipo de suelo y espesor de cada sitio.

Se recomienda que en el sector E, en el que se encuentra un estrato de 60 cm a 80 cm de turba confinado entre dos estratos de arcilla, se incremente la altura del jarillón en unos 30 cm, con el fin de que en el caso que se presenten deformaciones por incremento de presiones, estos se






Hoja No. 1529


ajusten con el tiempo hasta los niveles de los demás sectores (k113+600 a k114+230).

LIMITACIONES DEL ESTUDIO

Las recomendaciones contenidas en el presente informe se basan en los datos obtenidos del plan exploratorio realizado y en la información suministrada en los estudios hidráulicos. Si durante la construcción se presentan situaciones o condiciones no previstas en este informe, deberá darse aviso oportuno a esta oficina para estudiar la solución más adecuada. Esto también incluye cambios en el diseño del proyecto final, que puedan generar una variación de las condiciones iniciales.

Cordialmente, LILIA INES BUITRAGO CORREA INGENIERO CIVIL MAGISTER EN INGENIERÍA – GEOTÉCNICA MAT 2520239579 CND

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