ASPECTOS GEOTÉCNICOS DE LAS ALTERNATIVAS DE METRO
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EDGAR E. RODRIGUEZ GRANADOSI.C, M.Sc., Presidente de la Sociedad Colombiana de Geotecnia, Profesor Asistente Universidad Nacional de Colombia, Profesor Catedrático de la Escuela Colombiana de Ingeniería
Gerente General de INGENIERÍA Y GEORIESGOS IGR SAS
FORO SOBRE EL METRO DE BOGOTÁASPECTOS GEOTÉCNICOS DE LAS
ALTERNATIVAS DE METRO
LOCALIZACIÓN DE LOS TRAZADOS DEL METRO DE BOGOTÁ
LOCALIZACIÓN PLANTA GENERAL
Línea Nueva Fase I
Línea Nueva Fase II
Línea Nueva Fase III
Línea Antigua
LOCALIZACIÓN – MAPA GEOLÓGICO
Línea Nueva Fase I
Línea Nueva Fase II
Línea Nueva Fase III
Línea Antigua
FALLAS LOCALES
• LOS ACUÍFEROS ARTESIANOS SE DEBEN EN GRAN PARTE A FALLAS TRANSVERSALES, DE LAS CUALES SE SABE HAY DOS ACTIVAS: USAQUÉN Y SAN CRISTÓBAL
• LA FALLA CHICÓ IMPIDIO, POR ALTAS PRESIONES DE AGUA, LA EXCAVACION CON TBM DEL TÚNEL DE LOS ROSALES
LOCALIZACIÓN – MAPA GEOTÉCNICO
Línea Nueva Fase I
Línea Nueva Fase II
Línea Nueva Fase III
Línea Antigua
LOCALIZACIÓN – BASAMENTO ROCOSO
Línea Nueva Fase I
Línea Nueva Fase II
Línea Nueva Fase III
Línea Antigua
LOCALIZACIÓN – MAPA RIESGO SÍSMICO MZB
Línea Nueva Fase I
Línea Nueva Fase II
Línea Nueva Fase III
Línea Antigua
TÉCNICAS MODERNAS PARA LA EXPLORACIÓN DEL SUBSUELOUSADAS EN EL ESTUDIO DEL METRO
TÉCNICAS DE EXPLORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DEL SUBSUELO EN LOS AÑOS 70 – 80s
d. Sondeos Mecánicos
TÉCNICAS MODERNAS O AVANZADAS DE EXPLORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DEL SUBSUELO
SOA: Geotechnical Site Characterization in the Year 2012 and Beyond (Mayne, 2012)
LOCALIZACIÓN DE EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA PARA LA ACTUALIZACIÓN DE LA MZSB (DPAE, 2010)
EXPLORACIONES CON TÉCNICAS AVANZADAS (2013 – 2016)
EXPLORACIONES CON TÉCNICAS AVANZADAS CPTu Y SCPT
EXPLORACIONES CON TÉCNICAS AVANZADAS DILATÓMETRO DE MARCHETTI (DMT Y SDMT)
PRESIÓMETRO DE MENARD
EXPLORACIONES CON TÉCNICAS AVANZADAS – RESUMEN
Mayne et al, 2009)
TÉCNICAS MODERNAS O AVANZADAS DE EXPLORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DEL SUBSUELO
TÉCNICAS MODERNAS O AVANZADAS DE EXPLORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DEL SUBSUELO
COMBINACIÓN DE ENSAYOS DE CAMPO Y LABORATORIO
SOA: Geotechnical Site Characterization in the Year 2012 and Beyond (Mayne, 2012)
ESTRATIGRAFÍA DEL CORREDOR DEL TRAZADO ACTUAL
PERFIL ESTRATIGRÁFICO GENERAL, DESDE LA CALLE 170 HASTA LA CALLE 92 POR AUTOPISTA NORTE
IGR SAS, 2007
PERFIL ESTRATIGRÁFICO CALLE 127 HASTA CALLE 92 (TRAZADO ANTIGUO)
PERFIL ESTRATIGRÁFICO CALLE 127 (TRAZADO NUEVO)
PERFIL ESTRATIGRÁFICO 2D CALLE 116 (E-W)
PERFIL CALLE 1000 50 100 150 200
LIMITES DE CON-SISTENCIA
Wn LL LP IP
0 0.5 1 1.5 2 2.5PESO UNITARIO
(Ton/m³)
Prof. Prof. g
m m Ton/m³1.2 15.6 40.8 20.6 20.2 0.0 4.33 1.324.06 98.3 118.5 34 84.5 76.1 6.45 1.324.33 132.8 46 86.8 8.3 1.334.5 117.88 160.7 40.5 120.2 64.4 13.26 1.266.15 130.72 138 48 90.0 91.9 15.46 1.36.45 156 43.6 112.4 17.63 1.236.88 120.06 132.7 42.7 90.0 86.0 19.58 1.278.4 193.8 39.6 154.2 23.68 1.48.63 140.16 176.4 51.9 124.5 70.9 26.29 1.379.18 168.79 234 69 165.0 60.5 27.98 1.4112.6 131.33 195.7 49.9 145.8 55.9 30.63 1.2813.26 191.8 56.6 135.2 33.59 1.3613.36 149.79 172.8 55.5 117.3 80.4 35.7 1.4214.8 179.3 162 50.4 111.6 115.5 38.33 1.4815.46 156.2 46.2 110.0 40.27 1.4415.66 129.08 138 50.4 87.6 89.8 42.65 1.5417.09 111.91 395 97.8 297.2 4.7 44.35 1.5117.63 220 69.1 150.9 44.52 1.4117.73 170.93 199 63.6 135.4 79.3 46.92 1.2719.25 151.85 157.5 59.7 97.8 94.2 49.27 1.3520.04 164.88 217.8 63 154.8 65.821.3 146.48 208.9 54.8 154.1 59.521.5 212.86 235.6 81.5 154.1 85.223.59 100.45 124.5 36.9 87.6 72.523.68 117.1 38.6 78.524.37 136.72 161 47.3 113.7 78.625.74 127.93 153.8 50.4 103.4 75.026.29 155.8 51 104.826.5 137.6 165.8 54 111.8 74.827.89 115.99 171 51.7 119.3 53.927.98 135 52.5 82.528.68 154.02 206.8 64.1 142.7 63.029.94 153.85 211.2 72.2 139.0 58.730.54 169.74 233.8 58.2 175.6 63.530.63 175 67.6 107.433.41 115.14 147 36.2 110.8 71.233.59 138 37.2 100.8
ILWn LL LP IP
PERFIL ESTRATIGRÁFICO Y DE TRAMO 4, LÍNEA 1 METRO DESDE CALLE 92 HASTA CALLE 63
Jorge A. Rodríguez, 2014, ASPECTOS GEOTECNICOS DE LA LINEA 1 DEL METRO DE BOGOTA , XIV CONGRESO COLOMBIANO DE GEOTECNIA IV
CONFERENCIA SUDAMERICANA DE INGENIEROS GEOTÉCNICOS JÓVENES
Calle 63 Calle 92
PERFIL ESTRATIGRÁFICO CALLE 72 - MATERIALES (TRAZADO NUEVO)
PERFIL ESTRATIGRÁFICO CALLE 72 - PARÁMETROS (TRAZADO NUEVO)
PERFIL CALLE 67
PERFIL CALLE 67
PERFIL ESTRATIGRÁFICO Y DE VS, TRAMO 3 LÍNEA 1 METRO, DESDE CALLE 63 HASTA CALLE 30
Jorge A. Rodríguez, 2014, ASPECTOS GEOTECNICOS DE LA LINEA 1 DEL METRO DE BOGOTA , XIV CONGRESO COLOMBIANO DE GEOTECNIA IV
CONFERENCIA SUDAMERICANA DE INGENIEROS GEOTÉCNICOS JÓVENES
PERFIL ESTRATIGRÁFICO Y DE VS, TRAMO 3 LÍNEA 1 METRO, DESDE LA CALLE 30 HASTA SAN VICTORINO
Jorge A. Rodríguez, 2014, ASPECTOS GEOTECNICOS DE LA LINEA 1 DEL METRO DE BOGOTA , XIV CONGRESO COLOMBIANO DE GEOTECNIA IV CONFERENCIA
SUDAMERICANA DE INGENIEROS GEOTÉCNICOS JÓVENES
PERFIL ESTRATIGRÁFICO Y DE VS DEL TRAMO 2 LÍNEA 1 METRO - DESDE CARRERA Av. 1 DE MAYO CON CARRERA 68 HASTA SAN VICTORINO
Jorge A. Rodríguez, 2014, ASPECTOS GEOTECNICOS DE LA LINEA 1 DEL METRO DE BOGOTA , XIV CONGRESO COLOMBIANO DE GEOTECNIA IV CONFERENCIA
SUDAMERICANA DE INGENIEROS GEOTÉCNICOS JÓVENES
AVENIDA CARACAS
EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO EN SECTOR AV. BOYACÁ CON AV. 1 DE MAYO (EXPLORACIÓN TRAZADO ANTERIOR)
PERFIL ESTRATIGRÁFICO AV. BOYACA CON AV. 1 DE MAYO – MATERIALES
PERFIL ESTRATIGRÁFICO AV. BOYACA CON AV. 1 DE MAYO – PARÁMETROS
EXPERIENCIAS EN LOS SUELOS DE BOGOTÁ
SUBSIDENCIA DE LOS SUELOS DE BOGOTÁ
Blanco, P., & Barreto, G. (2010). La interferometría diferencial Dinsar - Una técnica para el monitoreo de la subsidencia en Bogotá. Boletín Colombiano de Geotecnia(13)
Línea del Metro
Línea Transmilenio
PROBLEMAS GENERADOS POR EXCAVACIONES PROFUNDAS EN SUELOS ARCILLOSOS BLANDOS
MODOS DE FALLA - FALLA SÓTANO KRA 11 CALLE 98 H=12m SITIO DE ESTACIÓN H > 30m
FALLA SÓTANO KRA 11 CALLE 98 H=12m - MATERIALES
CONSOLIDACIÓN LOCAL POR EXCAVACIÓN DE SOTANOS EN LAS CALLES 112 A 116
EAAB-IGR, 2007
ASENTAMIENTOS SEVEROS POR CONSOLIDACIÓN LOCAL -
EXCAVACIÓN SÓTANOS CALLE 112 A 116
EAAB-IGR, 2007
SISTEMA CONSTRUCTIVO
Etapa 5: Se repite Etapa 3 y 4 hasta alcanzar los 14.0 m de excavación.
Pantallas
Pilotes
DETALLE DE LA EXCAVACIÓN Y ELEMENTOS ESTRUCTURALES
(PANTALLAS, BARRETES Y PILOTES)
EXCAVACIÓN NORTE DE BOGOTÁ
EXCAVACIÓN NORTE DE BOGOTÁ
ANÁLISIS DEL PROCESO CONSTRUCTIVO
Desplazamientos verticales
Desplazamientos horizontales
ANÁLISIS DEL PROCESO CONSTRUCTIVO
Vectores de movimiento de la excavación, profundidad de 15.0 m
ANÁLISIS DEL PROCESO CONSTRUCTIVO
ETAPA 5: Deformada horizontal de las pantalla-barretes (máxima esperada de 48,5 cm).
Efecto de excavaciones aledañas por FLUJO – Av. Caracas
Rodriguez J.A, 2004,ESTUDIO DE LA EXCAVACIÓN:OBRA ÉXITO CALLE 53. X Congreso Colombiano de Geotecnia
Asentamientos medidos – Av. Caracas
Rodriguez J.A, 2004,ESTUDIO DE LA EXCAVACIÓN:OBRA ÉXITO CALLE 53. X Congreso Colombiano de Geotecnia
TÚNELES
DEFORMACIONES
FERNÁNDEZ, 1994
DEFORMACIONES
FERNÁNDEZ, 1994 HASHASH ET AL, 2001
POR COMPRESIÓN
POR CORTANTE( JUNTAS vs l )
POR DEFORMACIÓN
MODOS DE FALLA
MODOS DE FALLA
MOLLON ET AL, 2013
FALLA DE FRENTE DE EXCAVACIÓN
SECCIÓN Y PROFUNDIDAD
TRB, 2006
SECCIÓN Y PROFUNDIDAD
IDU 2014
SECCIÓN EN TÚNEL SECCIÓN CON PANTALLAS
INTERACCIÓN SUELO ESTRCUTURA – TRAZADO NUEVO
DISEÑO BÁSICO DE ESTACIÓN DE METRO – PLANTA GENERAL
TOMADO DEL VIDEO CARACOL RADIO
DISEÑO BÁSICO DE ESTACIÓN DE METRO – DETALLE SUPERIOR
TOMADO DEL VIDEO CARACOL RADIO
DISEÑO BÁSICO DE ESTACIÓN DE METRO – CIMENTACIÓN
TOMADO DEL VIDEO CARACOL RADIO
DISEÑO BÁSICO DE ESTACIÓN DE METRO – TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL
TOMADO DEL VIDEO CARACOL RADIO
CONSIDERACIONES PARA ANALIZAR EL EFECTO DEINTERACCIÓN DINÁMICA SUELO-ESTRUCTURA
Simplified Uncoupled Model Fully Coupled Model
Earthquake MotionEarthquake Motion
Free Field Response
Response of Superstructure
Response ofFoundation
Overall Response
Modelo Numérico Bidimensional Av. Jiménez: Malla de elementos Finitos
RESPUESTA DINÁMICA 2D DE DEPÓSITOS
EFECTOS DE INTERACCIÓN
TAORMINA, 2012
Esquema de interacción
Scaled Acceleration
-0.3-0.2-0.1
00.10.20.3
0 10 20 30 40Time (sec)
Acc
eler
atio
n (g
)
CASOS DE APLICACIÓN EN ESTUDIOS DE RESPUESTA DINÁMICA DE DEPÓSITOS
-0.2-0.15
-0.1-0.05
00.05
0.10.15
0 10 20 30 40 50
Tiempo (s)
Ace
lera
ción
(g)
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0 10 20 30 40 50
Tiempo (s)
Ace
lera
ción
(g)
AMPLIFICACIONES SÍSMICAS POR EFECTOS TOPOGRÁFICOS Y DE CUENCA SEDIMENTARIA - SECCIÓN 1 (CALLE 127)- MZSB
ACELERACIONES HORIZONTALES MÁXIMAS EN SUPERFICIE. SE OBSERVA LAS GRANDES AMPLIFICACIONES EN EL SECTOR DE LOS CERROS ORIENTALES (IZQUIERDA) Y CERROS DE SUBA (DERECHA). Actualización MZSB
(FOPAE – SCG, 2008)
Aceleración Máxima en Superficie
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Ace
lera
ción
Máx
ima
(g)
Coalinga (0.126g) Coyote (0.121g) La Uribe (0.094g) Mamoth (0.101g)
Oroville (0.100g) Umbria (0.195g) Deer Canyon (0.069g) Mt. Baldy (0.073g)
Newport (0.105g) Okayama (0.077g) Yerbabuena (0.066g) Mexico CU01 (0.030g)
MexicoCUMV (0.033g)
Línea Actual Línea Antigua
RESPUESTA SÍSMICA - PERFIL ESTRATIGRÁFICO 2D CALLE 116
AMPLIFICACIÓN SÍSMICA LOCAL
ESPECTROS MZSB – COMPARACIÓN ESPECTRAL ENTRE LÍNEA NUEVA Y ANTIGUA