protocolo geotecnia

7/21/2019 protocolo geotecnia

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5. PROCEDIMIENTOS TÉCNICOS PARA ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

5.1 GENERALIDADES

Para efectos de este documento, el proceso de estudio y diseño de laderas sedebe realizar en las siguientes etapas: • Procedimientos preliminares. Son de carácter obligatorio y buscan elconocimiento de las características del sitio, la consulta de mapas ylevantamientos disponibles, la verificación de restricciones legales y ambientales,la elaboración de un informe de visita, la evaluación de la necesidad deimplementación de medidas de emergencia y la programación de investigacionesgeológicas y geotécnicas• nvestigaciones: ncluyen estudios geológico, geomorfológico, topográfico,!idrológico, !idráulico, !idrogeológico y geotécnico. "barcan levantamientoslocales, toma de datos, ensayos de campo y de laboratorio, así como el uso deinstrumentos adecuados para establecer el modelo geológico y geotécnico• #iseño: $s la caracterización del perfil geológico%geotécnico de una sección omás, incluyendo la definición del modelo de cálculo con los respectivosparámetros, diagnóstico y concepción del diseño con posibles alternativas y lasrespectivas etapas de e&ecución

$n la fase preliminar se debe elaborar un pre%diseño, con la finalidad de evaluar los presupuestos y presentar alternativas constructivas. $n este caso, esobligatoria la definición de todos los elementos evaluados y utilizados en la

concepción del anteproyecto, siendo recomendable la e&ecución de un n'meromínimo de sondeos de reconocimiento y el levantamiento topográfico.

$n sitios con inestabilidad, se deben estudiar los procesos inductores de esta ytodas las demás posibilidades de desestabilización( se deben incluir recomendaciones para posibles acciones de emergencia.

5.2 PROCEDIMIENTOS PRELIMINARES

5.2.1 Consulta de ino!"a#i$n

Se debe recopilar información de los datos !istóricos disponibles relativos a latopografía, geología y datos geotécnicos locales, además de información sobreocupaciones, condiciones de vecindad, cursos de agua, !istoria de deslizamientosy características )ue permitan la visualización integral de la ladera en estudio. $llevantamiento incluye consulta de mapas regionales o sectoriales de riesgo y desusceptibilidad de movimientos en masa, así como los mapas geotécnicos ygeológicos, cuando estos e*istan. +a consulta de esos mapas debe !acerse en lasinstituciones u organismos nacionales, departamentales, metropolitanos o

municipales competentes. Se deben complementar con los estudios disponiblesen universidades, en tesis e informes de investigaciones.

erificación de las restricciones legales y ambientales de todo orden, para lae&ecución de obras y las interferencias con edificaciones, ductos, cables y otros

elementos e*istentes, enterrados o no.5.2.2 Re#ono#i"iento

Sin detrimento de lo establecido en la normativa local )ue apli)ue, enedificaciones cuya implantación se proyecte realizar total o parcialmente sobre unaladera o )ue se encuentren al borde o al pie de una de ellas, el ingenieroespecialista en geotecnia con la asesoría de un geólogo o ingeniero geólogo, deberealizar un análisis de estabilidad de los taludes )ue representen una amenazapara la edificación y diseñar las obras y medidas necesarias para lograr un nivelde estabilidad aceptable en términos de los factores de seguridad establecidos enlas -ormas y los )ue se establecen en este documento. Para el caso particular deladeras, se debe realizar el inventario de los procesos )ue refle&en inestabilidaddel terreno e incorporarlos a los análisis de las condiciones de estabilidad.

#espués de la visita, se debe emitir un informe con los datos básicos sobre ellugar, fec!a de la visita, tipo de ocupación, tipo de vegetación, condiciones dedrena&e, tipo de relieve y naturaleza de la ladera, geometría, e*istencia de obrasde contención y su estado actual, condiciones de saturación del suelo, indicios deagua subterránea, naturaleza de los materiales, posibilidad de movimiento,tipología de posibles movimientos, identificación de elementos en riesgo.

$l informe debe ser complementado por una descripción detallada de la visita,incluyendo, obligatoriamente, un registro fotográfico y un cro)uis indicativo de lospuntos más relevantes observados. Se debe !acer, de ser posible, el diagnósticopreliminar sobre las causas de la inestabilidad ocurrida y las probables. $l informede la visita debe estar firmado y con el n'mero de la matrícula de los profesionalesresponsables de este.

5.2.% P!o&!a"a#i$n de las in'esti&a#iones &eot(#ni#as ) de inst!u"enta#i$n&eot(#ni#a *!eli"ina!

on base en la información disponible en los numerales /.0.1 y /.0.0 y de losestudios geológicos, geomorfológicos, !idrológicos, !idráulicos e !idrogeológicoselaborados, seg'n lo descrito en los capítulos 2 y 3, se deben programar lasinvestigaciones geotécnicas y la instrumentación para consolidar el informe. +osdetalles de las investigaciones geológicas y geotécnicas, así como lainstrumentación de campo, se describen en el numeral /.2 de este capítulo.

5.% IN+ESTIGACIONES DEL SU,SUELO

on base en los estudios geológicos y geomorfológicos, se definen las seccionestransversales y longitudinales )ue representan la ladera con el más alto grado defidelidad posible, las características topográficas y el estudio geológico ygeotécnico de la ladera, este 'ltimo, con énfasis en la estratigrafía y laspropiedades geomecánicas de los materiales.

$l perfil geológico y geotécnico obtenido de las investigaciones del subsuelocomprendiendo las capas de suelo y roca, con sus características físicas ymecánicas, es un elemento necesario para el estudio y diseño de estabilización deladeras y taludes.

Para los análisis de estabilidad de laderas y taludes de e*cavación, se debe tener en cuenta la geometría del terreno antes y después de cual)uier intervención, ladistribución y características geomecánicas de los materiales del subsuelo )ueconforman el talud, las condiciones !idrogeológicas e !idráulicas, las sobrecargasde las obras vecinas, los sistemas y procesos constructivos y los movimientossísmicos.

5.%.1 Des#!i*#i$n del *!o)e#to

+a descripción del proyecto debe tener como mínimo: nombre, localización delproyecto y de los traba&os de campo, personas de contacto por parte delcontratante y del contratista, descripción general del proyecto, sistema estructural,magnitud de las cargas, levantamiento topográfico, urbanismo, tipo de edificación,niveles de e*cavación y sótanos, alturas de terraplenes, etapas constructivas y enla medida de lo posible, infraestructura, localización de las redes de servicios,construcción y tipo de cimentación de construcciones vecinas, entre otras.

5.%.2 To*o&!a-a

#ebe ser dirigida por el grupo de profesionales del proyecto, )uienes debenindicar las secciones y puntos de interés necesarios, así como las dimensiones dela zona a levantar.

Para desarrollar este estudio se debe realizar un levantamiento topográficoaltiplanimétrico, con curvas de nivel a una escala compatible con las dimensionesde la ladera. $n general, se pueden considerar escalas 1:1444 o 1:/44,dependiendo de las dimensiones del predio y del tipo de intervención. $llevantamiento debe indicar el contorno de las zonas deslizadas, si las !ay, lasconstrucciones e*istentes, vías, cursos y nacimientos de agua, afloramientosrocosos, blo)ues de roca y características tales como grietas, fisuras y!undimientos del terreno.

5.%.% Ino!"a#i$n &eol$&i#a ) &eo"o!ol$&i#a

+a información geología y geomorfología de )ue trata el capítulo 2 de estedocumento, debe ser complementada con levantamientos locales, con el propósito

de determinar las principales características litológicas, estructurales,estratigráficas e !idrogeológicas relevantes para el sitio en estudio. +a obtenciónde estos datos debe servir de insumo para el plan de investigaciones geotécnicasde campo y de laboratorio.

$l estudio geotécnico debe incluir una descripción de la geología y geomorfologíadel terreno, observación del estado mecánico de los materiales en el )ue seencuentran y posiciones de niveles de aguas subterráneas. $sta actividad debeestar a cargo del geólogo o ngeniero geólogo del proyecto y se realizará seg'n loestablecido en el capítulo 2.

5.%. Ino!"a#i$n /id!ol$&i#a e /id!o&eol$&i#a

Se debe recabar información sobre el régimen de lluvias locales y el régimen!idráulico de los flu&os de agua, caudal y velocidad, en la ladera de estudio.5ambién se deben investigar y registrar nacimientos de agua permanentes osu&etos a variaciones estacionales, con el ob&eto de identificar las formas dedrena&e subterráneo( debe tenerse en cuenta lo considerado en el capítulo 3.

5.%.5 In'esti&a#iones &eot(#ni#as

$l ob&etivo de las investigaciones de campo, es obtener el perfil geotécnico paraorientar el modelo de cálculo de estabilidad y constituye un elemento obligatoriopara el estudio de estabilidad del talud o ladera. #entro de las investigaciones decampo se incluyen las e*ploraciones, ensayos de campo, los muestreos y losensayos de laboratorio.

5.3.5.1 Exploración de campo

+a e*ploración de campo debe ser lo suficientemente detallada para )ue permitadeterminar las propiedades geotécnicas del subsuelo. Para esto se deben realizar sondeos como se describen más adelante en este documento y en la tabla 6.

+a profundidad, cantidad y tipo de sondeos se debe determinar con base en laaptitud geológica del suelo y en los grupos de uso de las intervenciones.

Se debe describir en detalle la localización de las perforaciones, api)ues,trinc!eras, e)uipos utilizados y localización del nivel freático medido durante las

perforaciones y en los días siguientes.

+os sondeos pueden ser realizados usando técnicas geofísicas y métodos directoscomo trinc!eras y perforaciones u otros procedimientos reconocidos. +os métodostienen las siguientes características: • #irectos: corresponden a los procesos con acceso directo al terreno, tales comopozos, sondeos con barreno, perforación por percusión, perforación a rotación,

penetrómetros, medidores de tor)ue, medidores de presión de poro o succión,entre otros

$l n'mero de sondeos debe ser tal )ue permita una interpretación adecuada delterreno, especialmente de las regiones potencialmente inestables o )ue serán

afectadas por las obras a realizar. $n el caso de un proceso con toma demuestras, estas deben ser almacenadas y mantenidas por el e&ecutor, conidentificación de su localización en planta y profundidad, y estar a disposición delsolicitante por lo menos durante cuatro meses después de terminada la etapae*ploratoria.

+os testigos de roca obtenidos de los sondeos por rotación, deben ser clasificadospor el geólogo o ingeniero geólogo, )uien identificará el tipo de roca, grado dealteración y nivel de fracturación y clasificará el macizo por métodosgeomecánicos.

+os muestreos de suelo deben describir 7origen, te*tura, color8.

$l monitoreo del nivel del agua se debe verificar una vez finalizado el sondeo, conel ob&eto de identificar la posición estabilizada del nivel freático después de laperforación• 9eofísicos: son procedimientos )ue identifican las propiedades del subsuelo apartir de correlaciones físicas, tales como velocidad de propagación y refle*ión deondas, resistividad eléctrica y otros

+os tipos de investigación se eligen para caracterizar un perfil )ue abar)ue todaslas áreas posibles de movimiento, así como los factores determinantes, comosuperficies potenciales de ruptura, niveles de agua, discontinuidades geológicas yotros.

+a descripción de las columnas estratigráficas y la realización de los sondeos sedeben !acer de acuerdo con las normas vigentes para tal fin y deberán ser validadas por un geólogo o ingeniero geotecnico. +as más utilizadas "S5 #1/;<,para perforación con percusión y ensayo de SP5.

Cantidad y profundidad de la exploración

$l plan de e*ploración debe ser especificado por el geotécnista responsable ydebe ser lo suficientemente detallado, en relación con el tipo, cantidad yprofundidad de los sondeo. $s válido cual)uier tipo de investigación o e*ploración)ue proporcione información fiable para la elaboración del modelo de análisis,tanto desde el punto de vista geométrico como paramétrico.

+a terminología )ue se adopte en la clasificación de los materiales debe incluir laclasificación geológica del perfil de suelo y ceñirse a lo definido en las normascorrespondientes.

$l n'mero, tipo y profundidad de los sondeos y perforaciones se deben determinar

en función a la variabilidad esperada para el terreno, seg'n clasificación de laaptitud geológica.

5.3.5.2 Información mínima que se debe incluir en los registros de lossondeos

• dentificación del sondeo• 9eoreferenciación de sondeos• ota de la superficie del terreno en el sitio de sondeo• Profundidad del sondeo• -ivel freático medido durante el sondeo y en los días sucesivos a ella• -ombre del director de la cuadrilla• =ec!a de inicio• =ec!a de terminación• ondiciones climáticas en el periodo de perforación• étodo de perforación: percusión, lavado, rotación con aire, lodo o agua, entreotros• #iámetro de la perforación• arca, referencia y capacidad de los e)uipos de sondeo• #escripción detallada del perfil estratigráfico obtenido con base en lasuestras• #escripción de las muestras: +as muestras se deben describir en cuanto a color,litología, nivel de meteorización, te*tura, fábrica, tamaño de partículas, forma oangulosidad de las partículas, gradación, minerales presentes, estructura, materiaorgánica, porosidad, consistencia, resistencia, !umedad, e*pansividad,dispersividad y orientación para el caso de muestras en roca• -'mero de referencia y profundidad de cada muestra• >esultados de los ensayos de campo realizados en el sondeo• Porcenta&e de muestra recuperada• Sistema de muestreo utilizado• ?ndice de calidad en las muestras de roca

5.3.5.3 uestreo

Se debe realizar un plan de muestreo )ue permita caracterizar el perfil del suelo ydefinir el programa de laboratorio, además debe incluir el tipo, cantidad, ubicacióny profundidad de las muestras. $l muestreo debe ser representativo de las capas,estratos u !orizontes de suelo a )ue correspondan.

$n cual)uier caso, las muestras se deben empacar y manipular de forma tal )uese preserven las condiciones de !umedad natural y se evite la contaminación.

$l transporte re)uiere atención especial con el fin de evitar vibraciones, caídas oaccidentes )ue alteren las características originales de la muestra, en particular

las inalteradas. ual)uier anomalía en el empa)ue o transporte se debe !acer constar en el propio empa)ue de la muestra e informada al laboratorio en elmomento de la entrega.

5.3.5.! In"estigaciones de laboratorio

+as investigaciones de laboratorio tienen como ob&etivo la caracterizaciónfísicomecánica de cada uno de los materiales )ue conforman el perfil de suelos yrocas de la ladera.+os ensayos obligatorios se deben orientar a definir:

lasificación 7granulometría y límites de consistencia8• ontenido de !umedad• Pesos unitarios, gravedad específica• Parámetros de resistencia al corte• ompresibilidad• Permeabilidad

+a no realización de estos ensayos, debe ser &ustificada por el profesional, )uienasumirá la responsabilidad de la elección de los parámetros de cálculo para elproyecto. odificaciones sólo se admite en los siguientes casos:

• $*istencia previa de resultados de ensayos en cantidad suficiente en el área deestudio, )ue permitan adoptar parámetros con base en la e*periencia local

• uando predominan situaciones donde la realización de ensayos no añademuc!o a la cuantificación de los parámetros de cálculo. $&emplos de esto sonladeras o taludes con una preponderancia de blo)ues de roca, laderas

rocosas

5odos los datos usados, así como sus análisis se deben presentar en el informedel estudio.

5.5. DISE0O DE LA INTER+ENCIN

+os diseños deben estar orientados a atender los sitios de mayor amenaza,diseñando el me&oramiento de la estabilidad a través de diferentes opciones:cambios de geometría, reducción de cargas en la parte alta, incremento de cargaen la base, disminución de la pendiente, drena&es superficiales y profundos ysistema de contención, entre otros.

#e igual modo, si el proyecto genera cambio en las condiciones iníciales deestabilidad, particularmente por la construcción de llenos, cortes y estructuras, sedeben evaluar en términos de factores de seguridad y de probabilidad de falla,como se indicó anteriormente. Se deben diseñar las medidas a corto y largo plazo)ue garanticen tales factores de seguridad.

$n los casos donde obliga la instrumentación, de acuerdo con lo establecido eneste capítulo, se debe !acer el seguimiento posterior a la implementación de lasmedidas de estabilización. $l registro del seguimiento y su análisis debe servirpara la verificación de la efectividad de las soluciones y se debe !acer durante unperíodo mínimo de un año, con al menos, tres lecturas. $stos resultados debenser informados a los organismos de control.

5.. CONTENIDO M3NIMO DEL IN4ORME

$l informe geotécnico debe contener como mínimo:

• aracterísticas del proyecto, se debe especificar la categoría y grupo de uso• 9eometría de la intervención. Se deben definir los niveles actuales del terreno ylos niveles de cortes y llenos• $l marco geológico y geomorfológico• +a nformación de los estudios !idrológicos e !idrogeológicos• $*ploración del subsuelo. #escripción de donde y como se obtuvo lainformación de campo y laboratorio• aracterización del subsuelo. #escripción e intervalo de valores de losparámetros y posiciones de los niveles freáticos. >esumen de perfiles• "nálisis de estabilidad previa al proyecto. #ebe incluir la evaluación de la

estabilidad inicial en términos de la amenaza y probabilidad de falla seg'n

el caso• "nálisis de estabilidad considerando la intervención• >ecomendaciones !idráulicas, geotécnicas, estructurales, y constructivas parael desarrollo de la intervención• "ne*o )ue contenga la e*ploración del subsuelo con localización, registro desondeos y ensayos de laboratorio• "ne*o )ue incluya la caracterización geotécnica )ue informe sobre lametodología para la selección de parámetros• "ne*o con las memorias de cálculo de los análisis de estabilidad• "ne*o con las memorias de cálculo de los diseños de medidas de estabilización

5.. SEGUIMIENTO DE LA O,RA

#urante el periodo de construcción y en la vida 'til del proyecto, se debe !acerseguimiento de la obra )ue como mínimo, incluya: • "compañamiento por parte del ingeniero diseñador de las medidas para laverificación de la efectividad de la estabilización. " través de la revisión de

controles topográficos, monitoreo de la instrumentación, aparición y evolución degrietas y fisuras y comparación con actas de vecindad• erificación del cumplimiento de las medidas diseñadas para la estabilización por parte de la interventoría• antenimiento de las obras de estabilización, por parte del propietario como:

revisión de drena&es, cunetas, protecciones de engramados y verificacionesperiódicas de la instrumentación en los casos en )ue se !ayan instalado

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