6.8 SISTEMA CLIMÁTICO EXISTENTE EN EL … · El territorio Colombiano se halla localizado en un sector donde confluyen tres placas; Nazca, Caribe y Suramericana, últimamente en

6.8 SISTEMA CLIMÁTICO EXISTENTE EN EL CORREDOR.

Teniendo en cuenta que el corredor recorre de sur a norte la geografía del Distrito Capital atravesando una secuencia de microclimas que de alguna manera han influenciado la creación de suelos y su actual comportamiento se hace a continuación un esbozo o resumen de estos parámetros a fin de correlacionarlos con aspectos dinámicos de tendencias a remoción en masas, inundaciones o cambios en el estado de los suelos de cimentación de estructura.

La Sabana de Bogotá, contiene dentro de sus límites; sectores pantanosos a semiáridos. Aún hoy en día, en sectores aparentemente secos o semiáridos en inviernos prolongados, las riberas de los ríos Tunjuelo y Bogotá sufren inundaciones y se presentan alternadamente períodos muy secos. Ver Figura 6.13.

Figura 6- 13 Microclimas que existen dentro del recorrido del corredor (Subdireccion Ambiental sectorial)

Fuente: Subdirección Ambiental sectorial) Portal www.redbogota.com

Estudios y diseños para la adecuación al sistema Transmilenio de la Troncal Boyacá desde Yomasa hasta la Avenida San José y Avenida San

José entre Avenida Boyacá y Autopista Norte, en Bogotá D.C.

COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1

Página 104 ESTUDIOS Y DISEÑOS

http://www.redbogota.com/

Yomasa autopista al sur: Clima Seco Autopista al sur a calle 26; transición Calle 26 calle 170 y auto norte: Húmedo

Teniendo en cuenta el plano de Isoyetas de Bogotá, editado y realizado por la Secretaria de Ambiente del Distrito, se tiene, que en el corredor se presentan áreas con diferentes promedios de precipitación que están oscilando entre los 550 mm a los 1000 mm, como se muestra en la figura 6 – 11. Los mínimos y los máximos valores de precipitación se presentan en el tramo del sur, en una distancia muy cercana.

Figura 6- 14 Mapa de Isoyetas plano A.4

Fuente: Sistema de modelamiento hidrogeológico del Distrito Capital Bogotá, Jairo Alfredo Veloza Franco. Plano anexo 4

Tabla 6- 7 Precipitación a lo largo del corredor

KILOMETRO ESTACIÓN PRECIPITACIÓN (mm/año)

K0+000 1000

K0+300 950

K0+473 al k0+861 ESTACIÓN 1 950

K0+730 900

K1+370 850

K1+730 800

K1+950 750

K2+083 AL KK2+196 ESTACIÓN 2 750

K2+350 700



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


KILOMETRO ESTACIÓN PRECIPITACIÓN (mm/año)

K3+416 AL K3+529 ESTACIÓN 3 700

K3+200 650

K3+900 600

K4+693 AL K4+834 ESTACIÓN 4 600

K5+100 550

K5+283 AL K5+396 ESTACIÓN 5 550

K6+246 AL K6+313 ESTACIÓN 6 550

K6+670 550

K7+072 AL K7+185 ESTACIÓN 7 550

K7+820 600 Fuente: DTD - IDU.

6.9 LOCALIZACIÓN SÍSMICA.

Para la localización sísmica del corredor se tuvo en cuenta:

Decreto 523 de 2010. Estudios hechos para puentes, información disponible en el IDU.

6.9.1 Contexto regional:

El territorio Colombiano se halla localizado en un sector donde confluyen tres placas; Nazca, Caribe y Suramericana, últimamente en foros se ha ventilado por las características tectónicas una pequeña placa llamada Macondo, Espinosa 1984; adicionalmente que su costa occidental pertenece al cinturón de fuego del Pacifico. Debido a esta condición donde convergen estas placas se explica la gran cantidad de sismos en el sector llamado nido de Bucaramanga.

Tomando en cuenta esta disposición estructural y tectónica se pueden mencionar tres sitios como fuentes sísmicas como son la parte limítrofe de Panamá, el antiguo Caldas y el ya mencionado Nido de Bucaramanga.



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


Figura 6- 15 Segmentos de placas litosfericas en el noroeste suramericano según Penninton 1981 modificado

Fuente: DTD - IDU.

La actividad e iteración de estas placas general esfuerzos de compresión tracción flexión y cizalla que se traduce en una concentración y acumulación de energía con especial localización hacia la zona Andina, teniendo como limite la cordillera oriental la cual es la más reciente (Sarria 1995), un esquema de las direcciones y velocidades se relacionan a continuación:

Figura 6- 16 Esquema tectónico y dirección de empujes del área de Colombia

Fuente: DTD - IDU.



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


Las características de las fuentes que generan mayor sismicidad se pueden agrupar en dos; Sismos originados por la iteración entre placas como los originados en la zona de subducción los cuales son de gran magnitud y los originados dentro de las placas o intraplaca, estos se describen a continuación:

6.9.1.1 Zona de subducción

La cual la han dividido en dos segmentos; el primero el segmento norte ubicado entre la latitud 6.5 N a la 7.4 N frontera con Panamá y continua con la Fosa centro americana y el segmento sur entre la latitud 1 N a 5.5 N, Frontera Colombia Ecuador.

6.9.1.2 Zonas de Intraplaca

A esta categoría corresponde al sistema de fallas que se hallan dentro del territorio de Colombia y limitadas por la zona de subducción y el sistema frontal de fallas de la cordillera oriental, dentro de las cuales se puede mencionar como principales las de; Romeral y la Frontal.

Sistemas de Falla de Romeral:

Corredor que abarca el territorio nacional de norte a sur en una longitud de más de mil kilómetros

y del cual se desprende un sinnúmero de fallas cuya actividad decrece hacia el norte y de las cuales existe amenaza en ciudades como Medellín, Manizales, Armenia, Pereira.

Sistema Frontal de la Cordillera Oriental

Geográficamente divide el área Andina de los llanos orientales; (Escudo Guayanés), con sismicidad moderada mas no baja, este sistema es la principal amenaza para Bogotá dado lo cercano al Distrito Capital.

Resumen de la sismicidad en Bogotá.

La historia sísmica de Bogotá se puede dividir en tres épocas empezando por recuentos en periódicos o crónicas de épocas pasadas hasta registros digitales actuales elaborados por la red sismológica nacional de Colombia.

El estudio de la sismicidad en el país ha tenido como pioneros a Jesús Emilio Ramírez, con la compilación hecha 1975, catálogos posteriores; ITEC-ISA 1979, 1988, y Gobernantes y otros 1985, Ocola, 1984, investigaciones como Sarria, 1985, Alvarez1987, y Espinosa, 1994, 2003.

De esta forma en la ciudad de Bogotá han ocurrido un sin número de sismos pero solo se tienen registro de los de intensidad considerable pues afectaron estructuras o monumentos los cuales fueron registrados en crónicas, los de menor intensidad no se tiene registros, así:



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


Tabla 6- 8 Sismos registrados

FECHA

NOMBRE

ZONAS AFECTADAS

MS

(RICHTER)

MW (Magnitud

de momentos)

18/01/1644 Santander 1644 Santander, Venezuela.

y estado fronterizo de 6.9

16/03/1644 Bogotá 1644 Bogotá.

03/04/1646 Muzo 1646 Boyacá.

02/02/1736 Popayán 1736 Popayán.

18/10/1743 El Calvario 1743 Cundinamarca.

09/07/1766 Buga 1766 Cauca, Valle del Cauca.

12/07/1785 Nueva Granada 1785 Santafé de Bogotá -

05/04/1795 Barú 1975 Cartagena, Barranquilla 5.5

15/02/1798 Pamplona 1796 Pamplona.

16/06/1805 Tolima 1805 Tolima, Cundinamarca. 6.2

17/06/1826 Popayán 1826 Cauca, Boyacá, Bogotá.

16/11/1827 Colombia 1827 Bogotá, Huila. 9.0?

20/01/1834 Putumayo 1834 Putumayo. 7.0

22/05/1834 Santa Marta 1834 Región Caribe.

15/08/1868 Ecuador 1868 Ecuador, Colombia.

16/08/1868 Ecuador 1868 Ecuador, Colombia.

18/05/1875 Cúcuta 1875 Norte de Colombia 7.3

25/05/1885 Popayán 1885 Cauca, Valle del Cauca.

31/01/1906 Ecuador Colombia Ecuador, Colombia 8.5 8.8

10/04/1911 Colombia 1911 Antioquia. 7.2

31/08/1917 El Calvario 1917 Cundinamarca. 7.0 7.3

07/06/1925 Valle del Cauca 1925 Cauca, Valle del Cauca. 6.8

09/01/1938 Nariño 1938 Nariño. 7.0

04/02/1938 Colombia 1938 Eje cafetero, Antioquia. 7.0

14/05/1942 Ecuador Colombia Ecuador, Colombia. 7.9 8.0

08/07/1950 Santander 1950 Santander, Norte. 6.7

14/02/1952 Antioquia 1952 Antioquia, Caldas.

21/04/1957 Santander 1957 Santander. 6.9

23/05/1957 Cauca 1957 Cauca, Valle del Cauca. 6.8

19/01/1958 Ecuador Colombia Nariño, Cauca. 7.8 8.0

16/06/1961 Colombia 1961 Santander, Magdalena 6.5

18/02/1962 Antioquia 1962 Antioquia. 5.6



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


Fuente: DTD – IDU con base en la información de Jesús Emilio Ramírez (1975), ITEC-ISA (1979, 1988), Gobernantes y otros

(1985), Ocola (1984), investigaciones como Sarria (1985), Álvarez (1987), y Espinosa (1994, 2003).

De este registro histórico y con las técnica estadística y modelos de propagación, atenuación y amplificación estudiadas para emitir el decreto 1400, Norma sismo resistente de 1998 y 2010 y



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


FECHA

NOMBRE

ZONAS AFECTADAS

MS

(RICHTER)

MW (Magnitud

de momentos)

04/09/1966 El Calvario 1966 El Calvario, Usme. 5.0 5.2

09/02/1967 Neiva 1967 Huila, (Neiva) 6.8 7.2

31/07/1970 Colombia 1970 Colombia, Perú. 7.6 8.0

26/09/1970 Bahía solano 1970 Bahía Solano. 6.0 5.4

03/04/1973 Eje Cafetero 1973 Eje cafetero. 6.3

17/04/1974 Santander 1974 Santander. 4.8

23/11/1974 Colombia Panamá Colombia Panamá. 7.1 7.3

11/07/1976 Colombia Panamá Colombia, Panamá 7.1

23/11/1979 El Cairo 1979 Norte del Valle 6.7 7.2

12/12/1979 Tumaco 1979 Nariño , Cauca 7.9 8.1

17/10/1981 Colombia Venezuela Colombia Venezuela 5.8 5.9

31/03/1983 Popayán 1983 Cauca (Popayán) 5.5 5.6

06/03/1987 Ecuador Colombia Colombia, Ecuador. 7.0 7.0

19/03/1988 El calvario 1988 Cundinamarca, Meta. 4.8

17/10/1992 Atrato medio 1992 Choco, Antioquia. 6.6

18/10/1992 Atrato medio 1992 Choco, Antioquia. 7.2

06/06/1994 Páez 1994 Huila, Cauca. 6.4 6.8

19/01/1995 Tauramena 1995 Casanare, Meta 6.0 6.5

08/02/1995 Cali 1995 Valle, Choco 6.4 6.5

25/01/1999 Eje cafetero 1999 Quindío, Risaralda. 6.2 6.4

15/11/2004 Bajo Baudo 2004 Choco, (Bajo Baudo) 6.7 7.1

09/09/2007 Gorgona 2007 Noroccidente del País. 6.2 6.8

24/05/2008 El Calvario 2008 El Clavario, Quetame. 5.7 5.9

24/02/2012 Los Santos 2012 Santander 5.6 5.7

30/09/2012 La Vega 2012 Huila, Cauca. 7.1 7.4

09/02/2013 Nariño 2013 Colombia Ecuador Panamá. 6.9 7.3

13/08/2013 Pacifico 2013 Colombia, Panamá. 6.5 6.8

09/01/2014 Páez 2014 Huila, cauca, Valle del Cauca, Quindío, Risaralda, Nariño, Choco, 5.1 4.9

07/02/2014 Los Santos 2014 Santander, Antioquia, Norte de Santander, Cundinamarca, Caldas, 5.6 5.4

14/03/2014 Cesar 2014 Colombia, Venezuela. 5.4 5.2

específicamente el decreto 523 de 2010 se estableció una zonificación Sísmica para el área del territorio o jurisdicción de Bogotá D.C. donde en cada zona de acuerdo a sus características geológica, geomorfológicas y topográficas se asignó un espectro de respuesta, así:

Figura 6- 17. Mapa de localización sísmica del corredor tramo I ANEXO A.5

Fuente: Norma Sismorresistente.

Tabla 6- 9 Zonificación sísmica mapa A.5.

CALZADA OCCIDENTAL CALZADA ORIENTAL

Depósito de Ladera 00+000 1+540 Depósito de Ladera 00+000 1+540

Pie de Monte C 1+5540 1+770 Pie de Monte C 1+540 2+910

Depósito de Ladera 1+770 3+005 Depósito de Ladera 2+910 3+135

Cerros 3+005 4+445 Cerros 3+135 4+210

Pie de Monte C 4+445 5+073

Cerros 5+073 5+220


Cerros 6+430 7+145 Cerros 6+895 7+050




COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


CALZADA OCCIDENTAL CALZADA ORIENTAL

Aluvial 50 7+250 7+820 Aluvial 50 7+275 7+820

Fuente: DTD - IDU.

Teniendo en cuenta esta zonificación y con apoyo de la exploración del subsuelo para las estaciones en aplicación del numeral 5.7;

“En las zonas de Cerros, Piedemonte A, Piedemonte B, Piedemonte e y Depósito Ladera., el estudio geotécnico para la edificación debe determinar el máximo del espesor de los depósitos de suelo bajo la placa de cimentación o contra piso, penetrando minino 5 metros en el estrato rocoso (entendiéndose la roca corno un material con velocidad de cortante Vs igualo superior a 750 m/s, obtenida mediante ensayos geo sísmicos de Campo en perforaciones o superficiales), de manera tal que si el espesor de depósito es inferior a 6 metros., se debe considerar como zona de Cerros; si el espesor del depósito varía entre 6 y 12 metros, de debe considerar corno Depósito Ladera; si el espesor del depósito es superior a 12 metros, se debe clasificar COll10 Z011a de Piedemonte más cercano (entendiéndose por piedemonte más cercano al Piedemonte A., Piedemonte B o Piedemonte C que por su localización geográfica está a menor distancia del sitio de interés), a menos que se demuestren factores de amplificación diferentes con un estudio sísmico particular de sitio, según lo establecido en el artículo 7° del presente Decreto.”

La cual se ha tenido en cuenta para la respuesta dinámica de las estructuras del presente proyecto; Estaciones, Puentes, Muros de Contención y Taludes, quedando así:

Localización sísmica Estaciones.

Para la localización de las estaciones se tomó como base el geoportal V2

Tabla 6- 10 Localización sísmica de estaciones

ES No

LOCALIZACIÓN CERCANÍA A

OTRAS ZONAS Espesor deposito

ZONA DE RIESGO SÍSMICO DE DISEÑO

1

Depósito de Ladera y a 538 m de Piedemonte c

0.00-4.50 Limos y arenas sobre

arcillolitas

Cerros según numeral 5.6 5.7 Decreto 523

2010.



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


ZONA CERROS

Fa (475) 1.35

Fv (475) 1.3

Tc (S) 0.62

Tl (S) 3

Ao(475)

(g) 0.18

ES

No LOCALIZACIÓN

CERCANÍA A

OTRAS ZONAS

Espesor deposito

ZONA DE RIESGO

SÍSMICO DE DISEÑO

Depósito de ladera

Pie de monte C y 274 m., al

2 depósito de Ladera

0.00-5.50 suelos sobre

Arcillolita

Cerros

Cerros y a 41 M, de depósito de

3 ladera y a 61 m de Piedemonte C

Pie de Monte C

Pie de Monte C y a 127 m de

4 cerros y Deposito de ladera



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


ZONA DEPOSITO DE

LADERA

Fa (475) 1.65

Fv (475) 1.7

Tc (S) 0.66

Tl (S) 3

Ao(475)

(g) 0.22

ZONA CERROS

Fa (475) 1.35

Fv (475) 1.3

Tc (S) 0.62

Tl (S) 3

Ao(475)

(g) 0.18

ZONA PIEDEMONTE C

Fa (475) 1.8

Fv (475) 1.7

Tc (S) 0.6

Tl (S) 3

Ao(475)

(g) 0.24

ES

No LOCALIZACIÓN

CERCANÍA A

OTRAS ZONAS

Espesor deposito

ZONA DE RIESGO

SÍSMICO DE DISEÑO

Cerros

5 Pie de monte C y a 107 de Cerros

Depósito de ladera

Pie de Monte c y a 89 m de

Cerros, 212 de 6 Deposito de

ladera

Arenisca a los 7 m

Cerros

Pie de monte C y 7 a 40 m de aluvial

50 y a 72 m de Cerros

Arenisca a los 2.50 m

Fuente: DTD - IDU. Geoportal V2.



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


ZONA CERROS

Fa (475) 1.35

Fv (475) 1.3

Tc (S) 0.62

Tl (S) 3

Ao(475)

(g) 0.18

ZONA DEPOSITO

DE LADERA

Fa (475) 1.65

Fv (475) 1.7

Tc (S) 0.66

Tl (S) 3

Ao(475)

(g) 0.22

ZONA CERROS

Fa (475) 1.35

Fv (475) 1.3

Tc (S) 0.62

Tl (S) 3

Ao(475)

(g) 0.18

Con el fin de evaluar la afectacion sobre las redes con la inplementacion del transmilenio en la troncal boyaca se hace necesario identificar las interferferencias a lo largo del corredor, en esta etapa se realiza el inventario de redes para el tramo.

6.10 ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA.

Figura 6- 18 Zonificación geotécnica según decreto 523 de 2010 anexo A. 7.

Fuente: Decreto 523 de 2010

Luego de haber localizado el corredor de la troncal de Transmilenio de la Avenida Boyacá dentro de un marco geológico, geomorfológico, Régimen de precipitación, Sísmico y con el apoyo de la totalidad de la información de la Exploración del subsuelo hecha por el contrato 032 de 1998, proyectos de puentes peatonales y pasos elevados que hasta el momento se tienen dentro del área de influencia del corredor a continuación se realizar la Zonificación Geotécnica, algunos pocos sectores o zonas no coinciden con el plano propuesto por el decreto 523 ya que a nivel de detalle el depósito y sus características corresponden al propuesto.

Tabla 6- 11 Zonificación Geotécnica

CALZADA NORTE CALZADA SUR NORTE

ABSCISA INICIAL

ABSCISA FINAL ZONA GEOTECNIA ABSCISA

INICIAL ABSCISA

FINAL ZONA GEOTECNIA

0+000 K1+145 DEPOSITO DE LADERA 0+000 K1+145 DEPOSITO DE LADERA

K1+145 K2+485 PIE DE MONTE C K1+145 K2+500 PIE DE MONTE C

K2+485 K2+653 CAUCE K2+500 K2+667 CAUCE

K2+653 K2+780 PIE DE MONTE C K2+667 K2+913 PIE DE MONTE C

K2+780 K2+997 DEPOSITO DE LADERA K2+913 K3+125 DEPOSITO DE LADERA



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


CALZADA NORTE CALZADA SUR NORTE

ABSCISA INICIAL

ABSCISA FINAL ZONA GEOTECNIA ABSCISA

INICIAL ABSCISA

FINAL ZONA GEOTECNIA

K2+997 K4+443 CERROS B K3+125 K4+214 CERROS B

K4+443 K4+725 CAUCE K4+214 K4+830 CAUCE

K4+725 K5+075 CERROS A K4+830 K5+227 CERROS B

K5+075 K5+110 CERROS A

K5+110 K5+227 CERROS B

K5+227 K7+242 CERROS A K5+227 K7+277 PIE DE MONTE C

K7+242 K7+890 CAUCE K7+277 K7+710 CAUCE Fuente: DTD - IDU.

6.11 EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO.

Con el objetivo de caracterizar física y mecánicamente los depósitos que servirán de suelo de cimentación para todas las estructuras a implantar el proyecto se proyectó un programa de exploración le contemplo:

Trincheras; para realizar una inspección de perfil de terreno y disposición estructural de las rocas con localización en el sector de Meissen.

Apiques; lo cuales se realizaron hasta 1.50 m con el fin de detectar redes. Barrenos hasta los 5.0 m los cuales se localizaron cerca al sistema de redes húmedas y secas

ya que de acuerdo a la información inicial entregada por las diferentes empresas esta era la profundidad promedio hasta donde se había cimentado tuberías con especial las de las redes húmedas, ya que las de seca no superan los 2.0 m.

Sondeos a 10 y 20 m, destinados a la evaluación del subsuelo para la cimentación de las estaciones, rampas y patología de puentes peatonales.

Sondeos a 55 m para diseño y patología de puentes vehiculares.

La exploración del subsuelo y los ensayos de laboratorio fueron llevados a cabo por:

Sedic Ltda. Mediante contrato 011 de 2013

Toda la información de localización de los sondeos se halla en el plano de exploración adjunto a este documento. La metodología de exploración se realizó con la normativa del NSR-10 y decretos complementarios, para estaciones, muros y para puentes se tuvo en cuenta el código Colombiano de puentes.



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


6.11.1 Localización de exploración: Puentes, estaciones y muros de contención.

6.11.1.1 Plano localización de la exploración tramo I

Figura 6- 19 Mapa Localización de la exploración ver anexa A-8.

Fuente Factibilidad IDU

6.11.1.2 Tabla de localización exploración tramo I

Tabla 6- 12 Localización exploración para Puentes, estaciones y muros de contención.

TIPO NUMERACIÓN POSICIÓN X POSICIÓN Y PROF. (m) UBICACIÓN

BARRENO 1 953.671.632 904.930.913 5 MURO



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


TIPO NUMERACIÓN POSICIÓN X POSICIÓN Y PROF. (m) UBICACIÓN

SONDEO 1 955.647.563 904.290.225 15 PORTAL PASO DEPRIMIDO

BARRENO 2 951.528.687 906.491.622 6 TALUD

SONDEO 3 949.486.136 916.962.754 10 ESTACIÓN 2

BARRENO 3 949.225.144 917.054.485 5 ESTACIÓN 2

SONDEO 4 944.849.862 929.051.959 10 ESTACIÓN 3


SONDEO 5 936.964.962 939.763.257 10 ESTACIÓN 4


SONDEO 6 934.139.465 945.213.843 10 ESTACIÓN 5


SONDEO 7 933.443.612 953.644.740 10 Estación 6

BARRENO 7 933.982.103 946.380.592 5 RELLENO

BARRENO 8 934.344.423 951.438.633 5 Vía

BARRENO 9 933.624.903 953.810.494 5 Estación 6

BARRENO 10 932.307.844 957.087.758 5 Taludes

SONDEO 11 932.425.414 957.112.608 8 Taludes

BARRENO 11 931.812.085 958.531.465 5 Muro

SONDEO 12 931.752.736 959.142.638 20 Estación 7

BARRENO 12 931.641.511 959.387.593 5 Estación 7

SONDEO 2| 952.178.808 905.728.719 15 PORTAL PASO DEPRIMIDO

BARRENO BM1 954.841.431 904.465.109 5 MURO

BARRENO BM2 932.724.652 955.809.792 5 MURO

SONDEO SM1 932.563.753 956.278.740 10 MURO

SONDEO SM2 932.099.898 957.602.191 10 MURO

SONDEO SM3 931.886.612 958.143.177 10 MURO

SONDEO SM4 931.480.585 959.976.620 15 MURO

SONDEO SR1 945.994.834 921.647.753 55 MI TUNJUELITO

SONDEO SR2 932.183.677 963.695.136 55 RIO TUNJUELITO

SONDEO SR2 945.618.279 922.061.299 55 MD TUNJUELITO

SONDEO SR4 932.075.179 964.180.869 55 RIO TUNJUELO Fuente Factibilidad IDU

La exploración se llevó a cabo mediante cuatro equipos Tipo Petty



COMPONENTE

GEOTECNIA TRAMO 1


6.12 EVALUACIÓN DE CARGAS DE LAS ESTACIONES (TOMADO DEL COMPONENTE DE ESTRUCTURAS)

6.12.1 Sección Transversal.

Las características de las estaciones son: ancho de 5.0 m, altura de 6.28 m y longitud variable, su estructura está compuesta por perfiles IPE, circular, cuadrada entre otros materiales.

Figura 6- 20 Sección transversal típica de la estación

Fuente: Componente de Estructuras IDU

6.12.2 Tipo de Módulos básicos.

Para el diseño de estas se implementaron cuatros (4) módulos los cuales se describen a continuación:

- MÓDULO A

La estructura de este módulo corresponde a una longitud de 108.80 m.



COMPONENTE

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Figura 6- 21: Modulo A (delantero y trasero)

MODULO A – DELANTERO. MODULO A - TRASERO

MÓDULO B


Este módulo tiene una longitud estructural de 117.70 m,

Figura 6- 22: Modulo B (delantero y trasero)

MODULO B – DELANTERO MODULO B – TRASERO




COMPONENTE

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MÓDULO C

El módulo C tiene una longitud es de 85.60 m.

Figura 6- 23: Modulo C (delantero y trasero)

MODULO C – DELANTERO MODULO C – TRASERO

MÓDULO PASARELA


Finalmente el módulo pasarela tiene una longitud de 35.60 m.

Figura 6- 24: Modulo pasarela




COMPONENTE

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MODULO PASARELA

Figura 6- 25: Módulos




COMPONENTE

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6.12.3 Evaluación de cargas: CARGAS VIVAS:

Las cargas vivas que se incluyeron en el análisis se determinaron de acuerdo con lo establecido en NSR-10, B.4.2, como se muestra a continuación.

Tabla 6- 13 Discriminación de las cargas de la estación típica

Total WL 1.00 ton/ m² Carga correspondiente a sitios de alta aglomeración de

acuerdo a NSR-10, B.4.2 Total WL

0.05 ton/ m²

Carga correspondiente a cubiertas inclinadas con pendientes de 15° o menos en estructuras metálicas, de acuerdo a NSR-

10, B.4.2

CARGAS MUERTAS

Fuente: DTD - IDU.

Las cargas de la estructura se manejan de forma muy sencilla en el programa Etabs ya que el programa se encarga de distribuirlas de acuerdo con el área aferente de cada elemento (vigas de carga). Las cargas del modelo son:

o Peso propio de la estructura: Para el concreto se tomó un peso de 2.40 ton/m3, el modelo estructural involucra la totalidad de los elementos estructurales en cuanto a carga vertical.

o Peso de Fachadas y Acabados: Se ha tomado para la carga originada por los muros divisorios adicionales y acabados un valor de (150kg/m2). Se tomó esta carga por condición de algún acabado o elemento adicional que se coloque a nivel de piso en la estación. A nivel de cubiertas se toma una carga de 30kg/m2 adicional a los elementos ya introducidos (vigas de soporte de cubiertas).

o Carga de Granizo: De acuerdo a NSR-10, B.4.8.3 la carga de granizo corresponde a 100kg/m2.

CARGAS SÍSMICAS

De acuerdo con la NSR-10 se tiene que para Bogotá la estructura a diseñar está contenida en el nivel de importancia IV, correspondiente a edificaciones y sus accesos indispensables después de un sismo para atender la emergencia y preservar la salud y seguridad de las personas exceptuando las de IV estaciones de bomberos, Defensa Civil, Policía, Cuarteles de Fuerzas Armadas, sedes FOPAE, garajes de vehículos de emergencia, guarderías, escuelas, colegios, universidades y centros de enseñanza. Aquellas del grupo II que el dueño quiera tener seguridad adicional.

Como parámetro del suelo crítico para la sabana de Bogotá se puede trabajar con un perfil de suelo E correspondiente a perfiles que cumplan con el criterio de velocidad de la onda de cortante, o / perfil que contiene un espesor total H mayor de 3 m de arcillas blandas y 180m/s >Vs o IP > 20 w>40% 50kpa 0.5kgf/cm2 > Su. Este perfil plantea también el escenario más crítico de la proyectada troncal Av. Boyacá.

Teniendo en cuenta lo indicado por la norma NSR-10, la ciudad de Bogotá se



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encuentra en una zona de riesgo sísmico intermedio con un valor de a celeración Pico Efectiva (Aa = 0.15) (Ver figura 1). Tras el análisis de la amenaza sísmica de todos los sitios de implantación de las estaciones, se obtuvo como la respuesta más crítica la correspondiente a la gráfica de espectro de diseño de la zona Piedemonte A. En consecuencia el análisis sísmico para las estaciones tuvo en cuenta este espectro el cual se muestra en la figura 2.

Figura 6- 26: Zonas de Amenaza Sísmica Figura A.2.3-1,

Fuente: Norma NSR-10

Figura 6- 27. Espectro elástico de Diseño.




COMPONENTE

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Carga Total por estación.

Tabla 6- 14 Localización evaluación de cargas

ESTACIÓN

Total peso de la

estructura

Total peso de la

estructura

Carga por ml

Carga por cimiento

Kg Ton Ton Ton

1 744241,22 744,24 7,38 3,69

744241,22 744,24 7,38 3,69

3 744241,22 744,24 7,38 3,69

4

413355,82 413,36 7,11 3,56

413355,82 413,36 7,11 3,56

5 413355,82 413,36 7,11 3,56

413355,82 413,36 7,11 3,56

6 413355,82 413,36 7,11 3,56

413355,82 413,36 7,11 3,56

7 744241,22 744,24 7,38 3,69

Fuente: DTD - IDU.

Carga por ml y cimiento: La carga lineal por estación es de 7,40 Ton. Y la carga por cimiento es de 3,7 Ton por metro.

Sistema de transferencia de carga al suelo de cimentación.

Teniendo en cuenta la estructura se proyectó la transferencia de carga mediante dos apoyos continuos, en el cual cada uno de estos carga 3.7 t/ml ver figura 6.20

6.13 CARACTERIZACIÓN DE LAS CIMENTACIONES DE LAS ESTACIONES.

A continuación se realiza un análisis de cada sitio para determinar el tipo de cimentación a realizar y sus recomendaciones de cimentación tomando como base para:

6.13.1 Base teórica: Capacidad portante:

Para averiguar la capacidad de sustentar una estructura se tuvo en cuenta la Norma NSR-10 Titulo H,

Proyección de la exploración, artículos H.3.1 a H3.2. Ensayos de laboratorio, artículos H.3.3. Factores de Seguridad; Artículos; H.2.4., H.4.7. Para el cálculo de la capacidad portante y asentamientos H.4.

De esta forma la capacidad portante y asentamientos se calcularon así:



COMPONENTE

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Cimentaciones Superficiales: Ecuación general de capacidad portante, decreto 926 de 2010 por el cual entra en vigencia la NSR-10 y decreto 523 de 2010 para el área de Bogotá.

Figura 6- 28 Diagrama de desarrollo de la Capacidad portante superficial


Dónde: ´

�′� = ∗ � � � + � ∗ �� + 0.5 ∗ � ∗ ′ ∗ �� : es la capacidad portante última del suelo.

C: es la cohesión

q: es la sobrecarga de la fundación

: es el peso unitario del suelo de fundación.

B: es la dimensión característica de la fundación.

Nc, Nq y N : son los factores adimensionales de capacidad portante a aplicar respectivamente en los términos de cohesión, sobrecarga y peso unitario del suelo de fundación:

Nq Tan2 45

eTan

2

Nc Nq 1cot

N 2 Nq 1tan

Los factores adicionales dentro de la formula corresponden.

Son los factores de forma.

Son los factores de profundidad.



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Df

B

qu

Son los factores de inclinación de la carga.

Para los parámetros Brinch Hansen propuso las siguientes expresiones en términos de ángulo de rozamiento interno:

El resto de factores adicionales en la fórmula (3) se explican a continuación. Factores de forma y profundidad [editar]

Para los factores de forma para una cimentación rectangular se tiene:

Los factores de profundidad cuando entre la base de cimentación y la superficie del terreno existe una distancia vertical D, vienen dados por las expresiones:

Factores de inclinación de la carga [editar]

Para estos factores Brinch Hansen proporcionó ecuaciones exactas que requería resolver la ecuación trigonométrica compleja para α:

Y donde δ se deduce del diagrama de rotura pertinente, es el ángulo entre la carga inclinada y la vertical.4 5 Las expresión del primer factor de inclinación viene dado por:



COMPONENTE

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http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_portante#Equation_3

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Capacidad_portante&action=edit&section=4

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Capacidad_portante&action=edit&section=5

http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_portante#cite_note-4

http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_portante#cite_note-5

Donde:

Son las componentes horizontal y vertical de la carga,

La cohesión del terreno y su ángulo de rozamiento interno,

Son las dimensiones rectangulares de la cimentación.

Los otros dos factores de inclinación de la carga son simplemente:

Para este caso y dado que los materiales son arcillosos la condición crítica es =0, por lo cual la ecuación se reduce solo a:

�′� = ∗ � � � + � ∗ ��

Con sus respectivos factores de profundidad, y forma

6.13.2 Asentamientos

Suelos Finos arcillosos: Para el cálculo de asentamientos se utiliza la teoría de la consolidación K Terzaghi y modificaciones propuestas por SCHMERTMANN en la cual se tiene en cuenta:

Historia de esfuerzos p, esfuerzo de pre consolidación, De la curva de consolidación unidimensional se halla los siguientes valores: Índice de Compresibilidad Cc Índice de Re compresión Cr. Relación de vacíos inicial Pasos: Teniendo los resultados del ensayo de consolidación unidimensional se procede a:

o Reconstrucción de la curva inalterada del terreno. o Identificación del esfuerzo efectivo o Identificación del esfuerzo de preconsolodacion con el cual se determina el método de

cálculo.



COMPONENTE

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Figura 6- 29 teoría de Asentamiento fuente Ing. Silvia Angelone

Fuente: (http://www.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Calculo%20asentamiento.pdf)



COMPONENTE

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http://www.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Calculo%20asentamiento.pdf)

Suelos arenosos: Para el cálculo de los asentamientos en suelos arenosos también se tienen cuenta la teoría para suelos granulares con distribución triangular de Schmertmann, así:

Figura 6- 30 Teoría triangular de Asentamientos suelos arenosos según Schmertmann

Fuente: (http://www.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Calculo%20asentamiento.pdf)

Un método alternativo para calcular los asientos es el propuesto por Schmertmann (1970), el cual ha correlaciona la variación del bulbo tensiones a la deformación. Schmertmann por lo



COMPONENTE

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http://www.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Calculo%20asentamiento.pdf)

��

tanto propone considerar un diagrama de las deformaciones de forma triangular donde la profundidad a la cual se tienen deformaciones significativas se toma como igual a 4B, en el caso de cimentaciones corridas, para cimentaciones cuadradas o circulares es igual a 2B.

Según este acercamiento el asiento se expresa con la siguiente ecuación:

En la cual:

q: representa la carga neta aplicada a la cimentación

Iz: es un factor de deformación cuyo valor es nulo a la profundidad de 2B, para cimentaciones circulares o cuadradas, y a profundidad 4B, para cimentaciones corridas (lineales). El valor máximo de Iz se verifica a una profundidad respectivamente igual a:

B/2 para cimentaciones circulares o cuadradas

B para cimentaciones corridas y vale

Donde �´

representa la tensión vertical efectiva a la profundidad B/2 para cimentaciones circulares o cuadradas, y a profundidad B para cimentaciones corridas.

Ei representa el módulo de deformación del terreno correspondiente al estrato i-ésimo considerado en el cálculo;

zi representa el espesor del estrato i-ésimo;

C1 e C2 son dos coeficientes correctores.

El módulo E se considera igual a 2.5 qc para cimentaciones circulares o cuadradas e igual a 3.5 qc para cimentaciones corridas. En los casos intermedios, se interpola en función del valor de L/B.

El término qc que interviene en la determinación de E representa la resistencia a la punta obtenida con la prueba CPT.

Las expresiones de los dos coeficientes C1 y C2 son:

Que toma en cuenta la profundidad del plano de cimentación.

Que toma en cuenta las deformaciones diferidas en el tiempo por efecto secundario.



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En la expresión t representa el tiempo, expresado en años después de haber terminado la construcción, para efectos del presente documento se tomó un año. De acuerdo con el cual se calcula el asentamiento.

En los sitios donde se aplicó este procedimiento se compilo la memoria de cálculo adjunta, así:

Anexo A: Planos de Localización de los sondeos, apiques y trincheras, al igual que los planos geológicos, geotécnicos, sísmicos y perfil longitudinal con la exploración realizada.

Anexo B: SE halla; los perfiles y resultados de los ensayos de laboratorio donde se encuentran los parámetros físico mecánicos.

Anexo C: Se encuentra; los cálculos de; Angulo interno de resistencia F, Resistencia al corte no drenada CU, Velocidad de Corte Vs a partir del ensayo de penetración estándar SPT, capacidad portante, Evaluación de licuación y deformaciones; Inmediatas y por consolidación.

6.13.3 Evaluación de los factores de seguridad:

Factor de seguridad Básico FSB

Tabla 6- 15 Factores de Seguridad Básicos Directos

Fuente: Titulo H. NSR - 10

Factores de seguridad indirectos

El Factor de Seguridad Básico o directo FSB definido en H.2.4.1 es el factor de seguridad geotécnico real, pero de él se derivan Factores de Seguridad Indirectos que tienen valores diferentes y los cuales se especifican en los diferentes capítulos de este Título H, pero en todo caso se debe demostrar que el empleo de éstos FS indirectos implica Factores de Seguridad Básicos FSB iguales o superiores a los valores mínimos FSBM.

Teniendo en cuenta este aspecto se tiene que los factores de seguridad utilizados son:

Para Cimientos superficiales para el Cálculo de capacidad portante se toma un valor de Factor de Seguridad igual a 3.0 de acuerdo a la tabla:



COMPONENTE

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Tabla 6- 16 Factores de Seguridad Indirectos

Fuente: Titulo H. NSR - 10

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6.8 SISTEMA CLIMÁTICO EXISTENTE EN EL … · El territorio Colombiano se halla localizado en un sector donde confluyen tres placas; Nazca, Caribe y Suramericana, últimamente en