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METRO DE BOGOTÁ
PRESENTACIÓN PROYECTO DE CL.1
CONDICIONES GEOTÉCNICAS DEL
PROYECTO DE LA LÍNEA 1
CARLOS OTEO MAZO
CATEDRÁTICO ING. DEL TERRENO
ENTORNO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO
•
•
•
•
MATERIALES
SITUACIÓN RELATIVA
PROPIEDADES GEOTÉCNICAS
CONDICIONES HIDROGEOLÓGICAS
BIBLIOGRAFÍA
•
DISEÑO DE ESTUDIOS DE CAMPO
2
MAPA GEOLOGICO DE BOGOTA
3
Mapa Geotécnico De Santa Fe De Bogotá (Dpae 2010)
Con división por tramos
4
PLANTA GENERAL DEL TRAZADO
5
PROBLEMÁTICA GENERAL
•
•
SUBSIDENCIA GENERAL (EN MARCHA)

TRAMOS I y II: DESPRECIABLE

TRAMO III: MEDIA

TRAMO IV: IMPORTANTE
RESIST., DEFORMABILIDAD Y ESTABILIDAD
ESTRUCTURAS
•
ACCIONES SÍSMICAS
6
ESTUDIOS DE CAMPO
•
SONDEOS MECÁNICOS: …



•
•
•
•
ENSAYOS LEFRANC…
ENSAYOS PRESIOMÉTRICOS …
NIVELES PIEZOMÉTRICOS …
PENETRÓMETROS ESTÁTICOS
ENSAYOS DE LABORATORIO
ESTUDIOS HIDROGEOLÓGICOS
ETC.
7
DEFINICIÓN DE PARÁMETROS GEOTÉCNICOS
•
PRINCIPALES







DEFORMABILIDAD EN EXTENSIÓN (SUBSIDENCIA), Eext
DEFORMABILIDAD EN CARGA Y DESCARGA, Ec y Ed
COEF. DE REACCIÓN LATERAL, Kh
RESIST. AL CORTE (c’, φ’)
PERMEABILIDAD (K)
EMPUJE AL REPOSO (K0)
OTROS: γap, w, …
8
BASES DEFINICIÓN PARÁMETROS
•
SELECCIÓN TIPO TERRENOS







ORIGEN GEOLÓGICO
DESCRIPCIONES “DE VISU”
CONTENIDO DE FINOS (<15%, >60%)
CONTENIDO HUMEDAD (<20%, >60%)
PLASTICIDAD (SEPARAR ORIGEN)
ENSAYOS SPT (¡OJO!)
PENETRÓMETROS ESTÁTICOS (qp, fs / qp)
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TIPOS DE TERRENO
•
•
•
•
•
•
RELLENOS ANTRÓPICOS
DEPÓSITOS ALUVIALES, Qtb, (TRAMOS I y II)
NIVELES MATERIA ORGÁNICA, QMA
COMPLEJO DE CONOS, Qcc (III y IV)
DEPÓSITOS LACUSTRES F. SABANA, QTA (IV)
FORMACIÓN BOGOTÁ O SUSTRATO, TPB (III y IV)
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•
DEPÓSITOS ALUVIALES



•
COMPLEJO CONOS


•
ARENAS CON LIMOS Y ARCILLAS (3 NIVELES)
GRAVAS
DEPÓSITOS LACUSTRES

•
ARENAS CON LIMOS (FLOJAS, MEDIAS Y DENSAS)
ARCILLAS BLANDAS A FIRMES
GRAVAS ARENOSAS
ARCILLAS MUY BLANDAS A MEDIAS
FORMACIÓN BOGOTÁ

METEORIZADA Y SANA
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DEDUCCIÓN DE PARÁMETROS
•
•
•
INFORMACIÓN BIBLIOGRÁFICA (PROF. J. A. RODRÍGUEZ)
ENSAYOS LABORATORIO – IDENTIF. CLASIFICACIÓN Y
ESTADO
PROBLEMAS DE MUESTRAS INALTERADAS


•
•
ALTERACIÓN DURANTE LA TOMA
EXTRACCIÓN MUESTRAS DE TUBOS, ETC.
EXPERIENCIA PERSONAL ASESORES
CORRELACIONES:
EC = 15 N (ARENAS)
EC = α qp
EC = 250 QU
(ARCILLAS)
(Eext = 0,7 Ec, Ed=n Ec, Kh=β Ec …)
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TABLA DE PARÁMETROS
•
TERRENO TIPO

SPT, γap, W, PLASTICIDAD

EC, Ed, Ext, Kh (ÁBACO DE AROZAMENA)

K

Edin = αEC
13
14
PROBLEMAS DE DISEÑO
•
TRAMOS I y II





ALTERNANCIA TERRENOS FLOJOS CUATERNARIO
(ALUVIAL)
GRAN ESPESOR
PROBLEMAS DE DEFORMABILIDAD EN PANTALLAS
PROBLEMAS IMPERMEABILIZACIÓN FONDO
EXCAVACIONES
AFECCIÓN A EDIFICIOS E INSTALACIONES POR
ASIENTOS DEBIDOS A TÚNELES
15
16
TRAMO III
•
•
•
•
•
PRESENCIA “PIE DE MONTE” O “COMPLEJO DE
CONOS”  GRUESOS
SE TOCA LA FORMACIÓN BOGOTÁ
ZONA MUY CÉNTRICA RECIÉN URBANIZADA
PUENTE EN SUPERFICIE
IDEM PARA ESTACIONES QUE EN TRAMOS I y II
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TRAMO III (CONT.)
•
TRANSMILENIO
•
POCA ANCHURA EN SUPERFICIE
•
EDIFICIOS ALGO ANTIGUOS
•
GRANDES PROBLEMAS A CIELO ABIERTO
•
SOBREELEVACIÓN NIVEL FREÁTICO
(MODELO HIDROGEOLÓGICO): 2m
•
APORTACIÓN AGUA DESDE LOS CERROS POR
ZONA SINCLINAL
18
19
TRAMO IV
•
•
•
•
•
•
1/3 SIMILAR A TRAMO III
2/3 PREDOMINIO FORMACIÓN SABANA (SUELOS
ARCILLOSOS BLANDOS Y MUY BLANDOS)
ESPESORES BLANDOS: 25 a 50 m
DISMINUCIÓN NIVEL FREÁTICO POR BOMBEO
GRAN SUBSIDENCIA REGIONAL (30-40 cm)
PRESIÓN ARTESANA EN GRAVAS BAJO EL
LACUSTRE
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CORTE GEOTÉCNICO ESQUEMÁTICO TRAMO IV
21
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MAYOR
ENTIBACIÓN
INYECCIONES
ANCLAJE
LEJANO
a) Rigidez del apuntalamiento
b) Cambios en proceso constructivo.
PILOTE O
PANTALLA
CONTINUA
MICROPILOTES
c) Recalce previo de edificios
d) Pilote o pantalla continua vertical
POZO
ZONA INYECTADA
INYECCIONES DE
COMPENSACIÓN
PARAGUAS
METÁLICO, DE
JET-GROUTING…
JET-GROUTING Y/O
MICROPILOTES
BULONES DE
FIBRA DE VIDRIO
e) Refuerzo del terreno
alrededor del túnel.
f) Barreras jet.grouting y/o
Micropilotes.
g) Compensación de asientos
con inyecciones.
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ESTUDIO ESTADO DE EDIFICIOS
•
FICHA DE CADA UNO






•
Nº DE PLANTAS (0 a 2)
Nº DE SÓTANOS (0 a 2)
TIPO ESTRUCTURA (0 a 1)
TIPO CIMENTACIÓN (0 a 2)
ESTADO GENERAL (0 a 6)
FUNCIONALIDAD (1 a 6)
SENSIBILIDAD RIESGOS


MUY BAJA (1-5) / BAJA (5-10)
MEDIA (11-15) / ALTA (15 a 20)
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POSIBLES SOLUCIONES
•
ESTACIONES-PANTALLAS CONTINUAS CON
APUNTALAMIENTOS Y LOSAS
•
TÚNELES: a) CON TUNELADORA
b) CON N.A.T.M. (AGUA)
c) CON PANTALLAS
25
0.380
10.800
9.800
DIÁMETRO TEÓRICO
0.120
TOLERANCIA CONSTRUCTIVA
0.120
TOLERANCIA CONSTRUCTIVA
CABLE SENSOR DETECCIÓN LINEAL
0.380
0 .3
80
CABLE RADIANTE plmb
EJE DE VÍAS
EJE DEL TÚN
EL
CABLE RADIANTE OPERADORES
G.N.O.
P.E.L
C.R.C.
R5.0
EJE VÍA II
TUBERÍA DISTRIBUCIÓN PRINCIPAL
20
R4.900
RADIO TEÓ
RIC
EJE VÍA I
00
C.R.C.
SEÑALIZACIÓN DIRECCIONAL
R5.4
P.E.L
G.N.O.
O
ALTAVOZ EMERGENCIA
0.600
0.700
0.700
0.600
5.277
0.700
2.200
2.200
0.700
1.500
1.500
TELÉFONO DE EMERGENCIA
0.919
1.100
1.435
1%
1.100
6
0.140
3
5
1.272
2
4
2.180
1%
1
1.435
1
2
3
4
5
6
COTA CARRIL
2%
2%
2%
CANAL DE 10cm. DE ANCHURA
PROFUNDIDAD VARIABLE
POR AMBOS LADOS
2.840
REJILLA METÁLICA
250x500mm.
0.200
VARIABLE
Min. 0,300
2%
0.200
0.380
HORMIGON HM-30
FORMACION DE CAJA DE VIAS
SECCIÓN TIPO TÚNEL EN CURVA
PERALTE 140 mm
HORMIGON HM-20
PARA RELLENO BAJO VIAS
0.820
2.042
3.910
9.554
ESCALA 1:25
1.962
0.820
NOTAS:
- C.R.C. (CONTORNO DE REFERENCIA CINEMÁTICO)
- G.N.O. (GÁLIBO NOMINAL DE OBSTÁCULOS)
-P.E.L. (PERFIL DE ESPACIO LIBRE)
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29
30
31
32
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37
38
39
40
41
42
Planta silos y acodalamiento pie de pantallas en túnel de línea y pozo de
bombeo inicial.
43
Tratamiento del terreno para apuntalar el pie
de las pantallas, cerca de los silos.
b) Acodalamiento pie de pantalla
a) Sección transversal tipo túnel de
línea con acodalamiento en pie de
pantalla
44
45
46
47
MOVIMIENTOS DEBIDOS A PANTALLA
(MODELO BOGOTÁ) ASIENTOS
D max = D · B
48
MOVIMIENTOS HORIZONTALES DEBIDOS A
PANTALLA (MODELO BOGOTÁ)
Umax ≈ D
max
Umax ≈ (0,3 a 0,6) · D
max
49
MOVIMIENTOS PANTALLAS (FLAC 2D)
50
CÁLCULO PANTALLAS (MOMENTOS) CÓDIGO :RIDO
51
NECESIDADES
•
ESTACIONES CON PANTALLAS




APUNTALAMIENTO LOSA SUPERIOR Y OTROS
“COSTILLAS” PREVIAS A LA EXCAVACIÓN (DISMINUIR
DEFORMAB.)
“TAPÓN DE FONDO” SI NO HAY GARANTÍAS DE
IMPERMEABILIZAR
“TAPÓN DE FONDO”
52
53
CÁLCULOS SUBSIDENCIA TÚNELES
A) MÉTODO SEMIEMPÍRICO
𝛾𝐷 2
𝛿𝑚𝑎𝑥= 𝜓(0,85 − 8) ∙
𝐸
(𝜓 = 0,1 − 0,60)
𝑖
𝐻
= 𝜂 0,52 − 0,21
𝐷
𝐷
(𝜂 = 0,75 − 1,30)
B) FLAC 3D
54
MALLA FLAC-3D PARA CÁLCULO SUBSIDENCIA
POR TÚNELES
55
RIESGOS DAÑOS
56
TÚNELES TRAMO I Y II
•
CON TUNELADORA

HIDROESCUDO  RECUPERACIÓN DE
LODOS (?)

•
E.P.B.  GRAN EXPERIENCIA
CON PROTECCIÓN DE EDIFICIOS
57
PROTECCIÓN DE ESTRUCTURA (I)
SECCIÓN CON TRATAMIENTO “TIENDA DE CAMPAÑA” JET-GROUTING - 3
58
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61
PERFORACIÓN POSTERIOR (5m)
PARA RELLENAR HUECOS
EDIFICIOS
RELLENOS
5- 6m
ALUVIAL
2m
2- 4m
3- 4m
PLIOCENO
1-1
.5m
COLUMNAS DE
JET-GROUTING
1m
MI
N
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PROTECCIÓN DE ESTRUCTURAS II
SECCIÓN CON TRATAMIENTO BARRERA DE PILOTES
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TÚNELES TRAMO III
•
CIELO ABIERTO (NO)




•
OBSTÁCULOS
ZONA URBANIZADA RECIENTEMENTE
POCO ESPACIO SUPERFICIAL …
BOLOS
TUNELADORAS


MACIZADO CIMENTACIÓN PUENTE
TRATAMIENTO EN TRANSMILENIO …
E.P.B.
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TRAMO III. SOLUCIÓN SOBREELEVACIÓN AGUA
65
PROBLEMAS TÚNEL CON TUNELADORA EN TRAMO IV
•
GRANDES ASIENTOS (EDIFICIOS PRÓXIMOS)
•
RIESGO DE “CABECEO” DE LA TUNELADORA (FUERA DE
GÁLIBO)
•
DEFORMACIONES RELATIVAS EN ENTRONQUE CON
ESTACIONES
•
ESFUERZOS EN REVESTIMIENTO
66
SOLUCIÓN TRAMO IV:
•
•
•
•
PANTALLAS CONTINUAS
MÓDULOS DE APOYO (1 DE CADA 3 BAJA A
TERRENO MÁS RÍGIDO)
FORRO ADICIONAL INTERIOR A PANTALLAS
CÁLCULO ROZAMIENTO NEGATIVO
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CONCLUSIÓN
•
•
•
TODAS LAS ESTACIONES CON PANTALLAS
CONTINUAS, CON TAPÓN DE FONDO (SI NO
FUERA IMPRESCINDIBLES - COSTILLAS JETGROUTING (CONDS. DE DEFORMABILIDAD)
TÚNEL CON TUNELADORA E.P.B.:
TRAMOS I, II y III
TÚNEL CON PANTALLAS: TRAMO IV
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PROBL. DE
CONTORNO:
EDIFICIOS,
SERVICIOS, ETC.
RECONOCIMIENTO
GEOTÉCNICO
AGUA
APLICACIÓN
DE
DETALLE
MÉTODOS DE
CÁLCULO Y
PARÁMETROS
GEOTÉCNICOS
PROCEDIMIENTOS
DE
CONSTRUCCIÓN
POSIBLE
TRATAMIENTOS
DEL TERRENO
69
70
71
72
73
74
75