Transcripción de PROPUESTA DE MAPA GEOTÉCNICO PARA EL MUNICIPIO SIMÓN BOLÍVARPROPUESTA DE MAPA GEOTÉCNICO PARA EL MUNICIPIO SIMÓN BOLÍVAR DEL ESTADO ZULIA

República Bolivariana de VenezuelaUniversidad del ZuliaFacultad de IngenieríaEscuela de Ingeniería Civil

Trabajo especial de grado presentado ante la ilustre Universidad del Zulia para optar al título de Ingeniero Civiljunio, 2014Presentado por: Erika Fernanda Briñez Barboza/ Tutor: Porf. Jesús Urdaneta/ Asesor Metodologico: Prof. José Gregorio Delgado Planteamiento del ProblemaA pesar de sus diferencias estructurales tiene un elemento en común

Considerado factor determinante en la planificación y ejecución de proyectos de ingeniería civil. (Romero, 2011)

TerraplenesDiques Rellenos en General

Desempeño del material de asiento situado en las profundidades

Es necesario conocer las propiedades físicas y mecánicas del suelo y su composición estratigráfica

Fundación a emplear 

El grado de compactación necesario 

Las cotas probables donde arranquen las mismas 

EN TODA OBRA DE INGENIERÍA CIVIL

Reduce los niveles de riesgo económicos y estructurales

Consta de una serie de ensayos realizados en campo y en el laboratorio a diferentes muestras

Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (S.U.C.S.)

Highway Research Board (H.R.B.)

Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o, aun sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables:

Esfuerzos Secundarios

FISURASGRIETAS ALABEOSDESPLOMES

El suelo debe ser siempre observado

PROYECTOS PEQUEÑOSProvenientes de datos estadísticos y experiencias locales 

PROYECTOS DE MEDIANA A GRAN IMPORTANCIAA través de una correcta investigación de Mecánica de los Suelos

MAPA GEOTÉCNICO

Método en la Ingeniería para presentar cartográficamente información geológico – geotécnica, que aporta datos sobre las características y propiedades del suelo y del subsuelo de una determinada zona

En el Zulia, específicamente en el Municipio Simón Bolívar ¿Cuáles son las características de un mapa geotécnico, con base en los estudios de suelos previamente realizados, en el Municipio Simón Bolívar del Estado Zulia?

OBJETIVO GENERALDiseñar el Mapa Geotécnico del Municipio Simón Bolívar, con base en estudios de suelos previamente realizados en la zona

Caracterizar la información geotécnica a ser plasmada en el mapa geotécnico del Municipio Simón Bolívar.

OB. ESPECÍFICO 2Catalogar la información geotécnica del Municipio Simón Bolívar, existente en los laboratorios de Mecánica de Suelos de la región zuliana

OB. ESPECÍFICO 3Clasificar la información geotécnica obtenida, por parroquia y por profundidades en intervalos definidos

OB. ESPECÍFICO 4Integrar la información recopilada y ordenada en el plano digital del Municipio Simón Bolívar, mediante el software ArcGIS

OB. ESPECÍFICO 1JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓNSistema 

Información

Geográfica

CAPTURAR ALMACENAR MANIPULARANALIZAR DESPLEGARHerramientas que permiten a los usuarios crear consultas interactivas, analizar la información espacial, editar datos, mapas y presentar los resultados de todas estas operaciones.

SIG + Información Geotécnica= Mapa Geotécnico 

Auge de información en cuanto a construcciones civiles se refiere.

No poseer estos sistemas, o de poseer ciertos recursos pero con muy limitada información.

Falta de información genera numerosos problemas.

Grado de incertidumbre= aumento en los costos globales de la obra. 

Municipio Simón BolívarMercado Municipal.Terminal de Pasajeros

Hoy en día promete ofrecerles a sus cerca de 60 mil habitantes nuevos proyectos habitacionales así como también el fortalecimiento de los servicios públicos y la creación y expansión de la red maestra de agua potable y de vialidad. 

DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓNDELIMITACIÓN ESPACIAL: Laboratorio de Transporte y Tránsito, de la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad del Zulia. Con área de influencia en el Municipio Simón Bolívar

DELIMITACIÓN DE CONTENIDO: Interpretación de evaluaciones de suelos de la zona ya realizadas por los laboratorios del Estado Zulia

DELIMITACIÓN TEMPORAL: Se llevó a cabo desde septiembre de 2012 hasta febrero del 2014

Marco Teórico ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN 

Caracterizaron los suelos mediante el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (S.U.C.S.) y el Highway Research Board (H.R.B.). De pruebas obtenidas mediante calicatas comprendidas entre 1.5m y 2.0m de profundidad. Obteniendo como resultado una distribución porcentual de cada uno de los suelos encontrados en los estratos analizados en la zona 

Pico, Isolex; Raga, Amaiilin; (2007). Caracterización de los Suelos en la zona Urbana de la Parroquia Manuel Manrique del Municipio Simón Bolívar del Estado Zulia

Romero, María Corina (2011). Propuesta de Mapa Geotécnico para el Municipio San Francisco del Estado Zulia

Por medio de investigaciones antes realizadas en la zona, obtuvo una base de datos que mediante la aplicación de los polígonos de Thiessen, distribuyó en las áreas a estudiar, para luego con el apoyo del software ArcGIS realizar el modelado espacial ideal recreado mediante diferentes espectros de colores. 

Rojo, Alejandra (2012). Propuesta de Mapa Geotécnico para el Municipio Santa Rita del Estado Zulia

Se recopilaron los estudios realizados tanto por la Universidad del Zulia como en la empresa Geotecnia CA., se creó una base de datos del cual se vale la herramienta computacional ArcGIS que permite la integración de la información con datos georeferenciados, dando como resultado el Mapa Geotécnico de Santa Rita

González, Juan (2013). Propuesta de Mapa Geotécnico para la zona oeste del municipio Maracaibo del Estado Zulia.

Con el apoyo de información geotécnica recopilada y considerando diferentes clasificaciones de suelo y de estratos, integró toda la información perteneciente al municipio para así generar el mapa geotécnico de la zona mediante el uso del software ArcGIS, el cual considera los mayores porcentajes en las tipologías y su distribución mediante predicciones estadísticas.

Municipio Simón BolívarUBICADO EN LA COSTA ORIENTAL DEL LAGO DE MARACAIBO

Con una superficie total de 258 km2 y46.751 hab. (INE, 2011)

Municipio Cabimas

Municipio Lagunillas Municipio Lagunillas Lago de MaracaiboEl municipio esta constituido por tres parroquias 

Manuel Manrique Rafael Maria BaraltRafael Urdaneta

SUELOSSowers (1972), definen el suelo en ingeniería como cualquier material no consolidado compuesto de distintas partículas sólidas con gases o líquidos incluidos. El tamaño máximo de partículas que pueden definirse como suelo no es fijo, pero lo determinara la función en que ellas están implicadas.

Las propiedades índices de los suelos:

Las características físicas de los suelos es de fundamental importancia en el estudio de la Mecánica de los Suelos

1. Forma de la partícula 2. Tamaño de las partículas 3. Composición Mineralógica 

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOSHighway Research Board (H.R.B.)

Los símbolos van desde A-1 hasta A-8. Estos símbolos indican vagamente que con el aumento del número se disminuye la calidad del suelo para la construcción de carreteras

Tres categorías

GranularLimo-arcillaSuelos orgánicos 

Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (S.U.C.S.)El sistema cubre los suelos gruesos y finos, distinguiendo ambos por

el tamizado a través del tamiz Nº 200

Símbolos Genéricos 

G, Gravas S, Arenas C, Arcillas M, Limos L, Baja compresibilidadH, Alta compresibilidadMAPA GEOTÉCNICOAngulo y col, (2010).Los mapas geotécnicos constituyen un método en la Ingeniería para presentar cartográficamente información geológico – geotécnica con fines de planificación y usos del territorio y para el proyecto, construcción y mantenimiento de obras de ingeniería; aportan datos sobre las características y propiedades del suelo y del subsuelo de una determinada zona, para evaluar su comportamiento y prever los problemas geológicos y geotécnicosEstos representan una ayuda para el diseño de obras, para prever problemas geológico-geotécnicos en una zona, planificar investigaciones in situ e interpretar resultados de campo y laboratorioSIGSistema de Información Geográfico Gómez, 1992.Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) se han configurado en los últimos años como herramientas útiles y cada vez más imprescindibles en el planeamiento territorial. 

Aspectos medioambientalesUrbanosSocioeconómicosTecnología que permite la manipulación y el análisis de los datos geográficos Criterios MetodológicosNIVEL Y TIPO DE LA INVESTIGACIÓNPerceptual Aprehensivo Comprensivo IntegrativoTres tipos de investigaciones diferentesexplicativa, predictiva y la de tipo proyectiva.

La investigación proyectiva consiste en la elaboración de una

propuesta, un plan, un programa o un modelo, como solución a un problema o necesidad 

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

Según Castro (2003), el diseño de la investigación se refiere a la manera como se dará respuesta a las interrogantes formuladas en la investigaciónESTABLECE EL DÓNDE, CUÁNDO Y QUÉ TANTA INFORMACIÓNDOCUMENTAL CONTEMPORÁNEA TRANSECCIONAL UNIVARIABLEUNIDADES DE ESTUDIOEl SUELO del Municipio Simón Bolívar del Estado Zulia1. Recolección de datos2. Determinación de la muestra3. Unidad de análisis 4. Parámetros de caracterización CARACTERIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOTÉCNICARecopilación de estudios previos realizados en la zonaInformación obtenida como resultado de diferentes exploraciones 

CATALOGACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOTÉCNICAConfección de una base de datos elaborando códigos de identificación para la separación de la información dependiendo del tipo de estudio;calicatas y perforaciones a percusiónSe diseña un código constituido por UBICACIÓN DEL SONDEOTIPO DE EXPLORACIÓNVALOR DE IDENTIFICACIÓN NUMÉRICOPARA CALICATAS ESTADO – MUNICIPIO – PARROQUIA – CAL – VALOR AUTONUMÉRICO 

PARA PERFORACIONES APERCUSIÓNESTADO – MUNICIPIO – PARROQUIA – P-L – VALOR AUTONUMÉRICO

La ubicación del sondeo es expresada según la identificación numérica desarrollada por el Instituto Nacional de Estadística

Definiendo entonces el código definitivo

ESTADO – MUNICIPIO – PARROQUIA – CAL – VALOR AUTONUMÉRICO23 19 01 CAL 0000001 Código: 231901CAL0000001

CLASIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOTÉCNICAUbicación geográfica de la exploración

Intervalos de profundidad

Parroquia a la cual pertenece el estudioCalicata: La profundidad máxima alcanzada es de 2,00 ó 3,00 metros por lo que se plantearon intervalos de 0,50m.  Perforaciones a percusión: Están subdivididas en intervalos de 0,40m hasta alcanzar una profundidad de 2,00m, luego de allí se consideran intervalos de 1,00m de profundidad.

INTEGRACIÓN DE LA INFORMACIÓN GEOTÉCNICATomando en cuenta 

Datos georeferenciadosProfundidades de los estratos Sistema de coordenadas proyectadas 

Polígonos de Thiessen Se crean nuevas capas que mostrará los tipos de suelo por intervalo de profundidad. También en la se especifican la categoría o tipología del suelo 

Finalmente se exportan los datos del ArcGIS a la web, http://www.arcgisonline.com

ArcGIS Online, establece condiciones de publicación por lo que se debe especificar El nombre del proyecto Su objetivo Los sistemas de clasificación señalados. 

“Todo Público” para que pueda ser utilizada por usuarios que

requieran la información.  De esta manera fue creado el mapa geotécnico del Municipio Simón Bolívar el cual proporcionará los tipos de suelos presentes en el Municipio mediante Clasificación SUCS y HRB.

Análisis de Resultados INFORMACIÓN GEOTÉCNICA CARACTERIZADA Calicatas: 19 en total, las cuales se encuentran ubicadas en la Parroquia Manuel Manrique.

Perforaciones a Percusión: 111 en total, de las cuales varios de los estudios estaban ubicados fuera de la zona de estudio, dando como resultado 67 distribuidas en las parroquias, Manuel Manrique y Rafael María Baralt

INFORMACIÓN GEOTÉCNICA CATALOGADA Resultado un total de 86 estudios realizados en el municipio Simón Bolívar tanto para los estudios de tipo calicata como para las perforaciones a percusión, se realizó una codificación PARROQUIA MANUEL MANRIQUE. CLASIFICACIÓN SEGÚN MÉTODO SUCS.

INFORMACIÓN GEOTÉCNICA CLASIFICADAPARROQUIA RAFAEL MARÍA BARALT. CLASIFICACIÓN SEGÚN MÉTODO SUCS.

INFORMACIÓN GEOTÉCNICA CLASIFICADAEn esta parroquia, se estableció como suelo predominante a las arcillas de baja compresibilidad (CL) con un total de 40,72%; le siguen en orden de presencia las arenas limosas sin plasticidad (SM) con un total de 16,86%, y las arenas arcillosas (SC) con un total de 11,17%.CL. Arcillas de baja compresibilidadAl examinar todas las muestras de suelo obtenidas en esta parroquia, se estableció como suelo predominante a las arcillas de baja compresibilidad (CL) con un total de 40,99%; le siguen en orden de presencia las arenas limosas sin plasticidad (SM) con un total de 26,71%, y las arcillas de alta compresibilidad (CH) con un total de 13,66%. CL. Arcillas de baja compresibilidad

MAPA GEOTÉCNICO PARA EL MUNICIPIO SIMÓN BOLÍVARFinalmente con los resultados obtenidos en el análisis de la clasificación de toda la información geotécnica se procedió a la integración completa de la data en el software para tener como resultado la creación del Mapa Geotécnico del municipio Simón BolívarPropuesta del Mapa Geotécnico para el Municipio Simón BolívarAmbiente ArcGIS Desktop Ambiente ArcGIS OnlinePreparación de la Interfaz webhttp://docs.google.comwww.arcgisonline.comManual del Usuario"Mapa Geotécnico para el Municipio Simón Bolívar"Los resultados obtenidos por la investigación presentada en la Universidad del Zulia, fueron integrados a la web a través de http://www.arcgisonline.com por medio de la búsqueda “Mapa Geotécnico para el municipio Simón Bolívar”CONCLUSIONES“Nunca consideres el estudio como un deber, sino como una oportunidad para penetrar en el maravilloso mundo del saber”.Albert Einstein

GRACIAS POR SU ATENCION 

1. De acuerdo al sistema de clasificación SUCS, los suelos predominantes en el municipio Simón Bolívar son las arcillas de baja compresibilidad (CL)2. Según el sistema de clasificación HRB, los suelos predominantes en la parroquia Manuel Manrique del municipio Simón Bolívar, son los suelos de tipo A-4(2) 4. El arreglo espacial de la información geotécnica disponible afecta directamente la estimación de los tipos de suelo presentes en el municipio Simón Bolívar 5. El mapa geotécnico del municipio Simón Bolívar es una herramienta de visualización de información preliminar sobre los suelos del municipio, de fácil acceso y útil para la planificación de proyectos de obras civiles, disponible para usuarios, empresas y oficinas gubernamentales facilitando la tarea de planificación proporcionando data suficiente para la predicción de posibles

problemas constructivos asociados al tipo de suelo, necesidad de tratamientos de suelos, entre otros aspectos.EL ESTUDIO DE SUELOSRECOMENDACIONES1. Realizar ensayos de caracterización a lo largo del municipio Simón Bolívar, en especial en la Parroquia Rafael Urdaneta en donde se desconocen por completo las características y propiedades del suelo.

2. Difundir de manera continua investigaciones similares a esta para lograr que los entes Gubernamentales y las empresas privadas conozcan estas herramientas y puedan desarrollar aún mejor sus trabajos de planificación urbana futura.

3. Continuar con el propósito principal de esta línea de investigación el cual es crear los mapas geotécnicos de todos los municipios de la región e incentivar a otras instituciones del país para que sean desarrollados en otros estados. De esta manera lograr un avance en la tecnología nacional y un aporte más al desarrollo de Venezuela.

4. Incorporar, además de información geotécnica, información correspondiente a elevaciones, drenajes, precipitaciones, usos de suelo, mediciones de tráfico, entre otros; a fin de generar una herramienta capaz de proveer abundante información preliminar para la gestión urbana

3. Según la catalogación de la información se obtuvieron un total de 86 estudios distribuidos de la siguientes manera: 19 calicatas y 13 perforaciones a percusión en la parroquia Manuel Manrique y 54 perforaciones a percusión en la parroquia Rafael María Baralt.