Memoria de Calculo de Estabilidad

PROYECTO HIDROELCTRICO COCA CODO SINCLAIR PROYECTO HIDROELCTRICO COCA - CODO SINCLAIR

DISEO DE DETALLE

DESCRIPCIN :

MEMORIA DE CLCULO DE LA ESTABILIDAD DE TALUDES DE LA VA DE ACCESO AL EMBALSE COMPENSADOR Y LA ESTACIN SUPERIOR DEL TELEFRICO

CDIGO:ID-VIA-CIV-V-F-6002-A1Hojas:53

PROYECTISTA:

DISCIPLINA:Diseo Geotcnico

APROB:Xie Zundang28/11/2014

VERIFIC:Li Zhiming28/11/2014

REVIS:Your Name28/11/2014Signature

ELABOR:Roberto Silva28/11/2014

APROB:

APROB:

APROB:

REVISIONES

NNATURALEZA DE LA REVISINFECHA

A1Emitido para Aprobacin28/11/2014

A0Emitido para Aprobacin24/11/2014

PROYECTO HIDROELCTRICO COCA CODO SINCLAIR

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Contenido1Introduccin:11.1Geomorfologa:11.2Litologa y estratigrafa:12Objetivo:13Datos Geotcnicos:13.1Validacin del Valor del estrato residual24Datos Geomtricos55Procedimiento de clculo para obtener el factor de seguridad en taludes de tierra95.1Introduccin95.2Procedimiento:96Seccin A - A106.1Descripcin General:106.2Clculo del Factor de Seguridad en el estrato de suelo:117Seccin G - G197.1Descripcin General:197.2Clculo del Factor de Seguridad en el estrato de suelo:208Seccin K - K278.1Descripcin General:278.2Clculo del Factor de Seguridad en el estrato de suelo:289Seccin L - L319.1Descripcin General:319.2Clculo del Factor de Seguridad en el estrato de suelo:3210Seccin N - N3610.1Descripcin General:3610.2Clculo del Factor de Seguridad en el estrato de suelo:3711Conclusiones:4312Comentarios emitidos por ASOC y respuesta de SHC45

ndice de TablasTabla 3.1- Valores de parmetros fsicos y mecnicos recomendados para el estrato residual2Tabla 3.2- Valores de los Parmetros Fsicos y Mecnicos del Macizo Rocoso segn consta en el REPORTE GEOLGICO DEL SITIO DE CONSTRUCCIN DE LA VA DE ACCESO EMBALSE COMPENSADOR ESTACIN SUPERIOR DEL TELEFRICO4Tabla 3.3 Valores de los Parmetros Fsicos y Mecnicos del Macizo Rocoso4Tabla 6.1 - Resultados del Factor de Seguridad Calculado Seccin 9 - 919Tabla 7.1 - Resultados del Factor de Seguridad Calculado Seccin G - G27Tabla 8.1 - Resultados del Factor de Seguridad Calculado Seccin K - K31Tabla 9.1 - Resultados del Factor de Seguridad Calculado Seccin L - L35Tabla 10.1 - Resultados del Factor de Seguridad Calculado Seccin L - L43

ndice de FigurasFIGURA 3.1 Seccin N-N perfil natural del suelo2FIGURA 3.2 Seccin N-N perfil natural del suelo ms efecto de saturacin3FIGURA 4.1 Vista en Planta Seccin A A hasta Seccin G G5FIGURA 4.2 Vista en Planta Seccin H H hasta Seccin O O5FIGURA 4.3 Seccin A A6FIGURA 4.4 Seccin G G7FIGURA 4.5 Seccin K K7FIGURA 4.6 Seccin L L8FIGURA 4.7 Seccin N N8FIGURA 6.1 Distribucin y carga del vehculo HS20 (AASHTO)10Figura 6.2 - Factor de Seguridad - Condicin Normal - Seccin A - A11Figura 6.3- Opciones para el retro anlisis11Figura 6.4- Resultado Fuerza Activa para el diseo del muro12Figura 6.5- Esquema del diseo del muro12Figura 6.6- Talud con el Muro de Gaviones14Figura 6.7- Resultado Fuerza Activa para el diseo del muro con efecto ssmico 0.3G15Figura 6.8- Esquema del diseo del muro15Figura 6.9- Calculo del Dentelln.16Figura 6.10- Factor de Seguridad - Operacin Normal Seccin A A17Figura 6.11- Factor de Seguridad - Operacin + Saturacin Seccin A - A17Figura 6.12- Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.3G - Seccin A - A18Figura 6.13 - Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin Seccin A - A18FIGURA 7.1 Distribucin y carga del vehculo HS20 (AASHTO)20Figura 7.2 - Factor de Seguridad - Condicin Normal - Seccin G - G21Figura 7.3- Opciones para el retro anlisis21Figura 7.4- Resultado Fuerza Activa para el diseo del muro22Figura 7.5- Resultado Fuerza Activa para el diseo del muro con efecto ssmico 0.3G22Figura 7.6- Esquema del diseo del muro23Figura 7.7- Calculo del Dentelln.24Figura 7.8- Factor de Seguridad - Operacin Normal Seccin G G25Figura 7.9- Factor de Seguridad - Operacin + Saturacin Seccin G - G25Figura 7.10- Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.3G - Seccin G - G26Figura 7.11 - Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin Seccin G - G26FIGURA 8.1 Distribucin y carga del vehculo HS20 (AASHTO)28Figura 8.2 - Factor de Seguridad - Condicin Normal - Seccin K - K29Figura 8.3- Factor de Seguridad - Operacin + Saturacin Seccin K - K29Figura 8.4- Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.3G - Seccin K - K30Figura 8.5 - Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin Seccin K - K30FIGURA 9.1 Distribucin y carga del vehculo HS20 (AASHTO)32Figura 9.2 - Factor de Seguridad - Condicin Normal - Seccin L - L32Figura 9.3- Factor de Seguridad Sismo 0.3G - Seccin L - L33Figura 9.4- Factor de Seguridad - Operacin Normal Seccin L L33Figura 9.5- Factor de Seguridad - Operacin + Saturacin Seccin L - L34Figura 9.6- Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.3G - Seccin L - L34Figura 9.7 - Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin Seccin L - L35FIGURA 10.1 Distribucin y carga del vehculo HS20 (AASHTO)36Figura 10.2 - Factor de Seguridad - Condicin Normal - Seccin N - N37Figura 10.3 - Factor de Seguridad - Condicin Sismo 0.3G - Seccin N - N37Figura 10.4- Opciones para el retro anlisis38Figura 10.5- Resultado Fuerza Activa para el diseo del muro38Figura 10.6- Esquema del diseo del muro39Figura 10.7- Calculo del Dentelln.40Figura 10.8- Factor de Seguridad - Operacin Normal Seccin N N41Figura 10.9- Factor de Seguridad - Operacin + Saturacin Seccin N - N41Figura 10.10- Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.3G - Seccin N N41Figura 10.11 - Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin Seccin N - N42

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Introduccin:La va que conecta el acceso al embalse compensador y la estacin superior del telefrico tiene un ancho de 8.0 m con un recorrido aproximado de 1.7 Km. La cota de inicio es la 1242.78 y la de llegada es la cota 1200.00.Geomorfologa:Para informacin detallada respecto de la geomorfologa de la zona de estudio referirse al documento ID-VIA-GEO-R-F-6001 REPORTE GEOLGICO DEL SITIO DE CONSTRUCCIN DE LA VA DE ACCESO EMBALSE COMPENSADOR ESTACIN SUPERIOR DEL TELEFRICO.Litologa y estratigrafa:Para informacin detallada respecto de la geomorfologa de la zona de estudio referirse al documento ID-VIA-GEO-R-F-6001 REPORTE GEOLGICO DEL SITIO DE CONSTRUCCIN DE LA VA DE ACCESO EMBALSE COMPENSADOR ESTACIN SUPERIOR DEL TELEFRICO.Objetivo: El presente estudio tiene como objetivo el chequeo del anlisis de la estabilidad de los taludes en los costados izquierdo y derecho de La va que conecta el acceso al embalse compensador y la estacin superior del telefrico. Para efectuar este anlisis se utilizaran dos programas comerciales: Slide para el anlisis de los taludes de suelo, y RocPlane para el estudio de los taludes que se encuentren en roca.Datos Geotcnicos: En el documento ID-VIA-GEO-R-F-6001 REPORTE GEOLGICO DEL SITIO DE CONSTRUCCIN DE LA VA DE ACCESO EMBALSE COMPENSADOR ESTACIN SUPERIOR DEL TELEFRICO. Se presentan los siguientes parmetros con respecto al estrato residual.

Tabla 3.1- Valores de parmetros fsicos y mecnicos recomendados para el estrato residualtemDensidad(kN/m3)Cohesin c(kN/m2)ngulo de friccin Interna()

suelo residual (Qr)12.751813

arcilla limosa de suelo residual(Qr)14.722418

En la presente memoria se utilizar los valores expuestos en la tabla anterior, haciendo la acotacin que el valor a utilizarse ser el perteneciente a la arcilla limosa de suelo residual, el primer valor corresponde a la capa de suelo residual que se encuentran en contacto con la atmosfera y alberga la capa vegetal, razn por la cual obtiene valores menores, este valor puede ser descartado, debido a que las excavaciones van en niveles superiores a los dos metros, por lo que es una asuncin correcta el desechar este valor y trabajar con el valor de suelo residual no alterado.Validacin del Valor del estrato residualDebido al comentario de ASOCIACIN en este sub capitulo se validar los parmetros cohesin y ngulo de friccin del estrato residual.Para lo cual se partir del modelo del terreno natural con peores caractersticas topogrficas.

FIGURA 3.1 Seccin N-N perfil natural del sueloSe puede observar que el talud es estable con los datos de partida, se analizar el mismo talud bajo el efecto de saturacin, debido a que efectivamente el talud se ha mantenido estable ante este efecto que definitivamente ha ocurrido en la realidad.

FIGURA 3.2 Seccin N-N perfil natural del suelo ms efecto de saturacinComo se puede observar con estos datos de partida que sern utilizados en la memoria, se observa que el talud ya habra colapsado y esto no ha ocurrido, comprobndose inequvocamente que los datos no solo son conservadores, si no tambin que el diseo realizado a partir de los mismos seguir esta misma lnea, por lo que quedan validados, a su vez no es necesario realizar ningn tipo de anlisis paramtrico.

En el documento ID-VIA-GEO-R-F-6001 REPORTE GEOLGICO DEL SITIO DE CONSTRUCCIN DE LA VA DE ACCESO EMBALSE COMPENSADOR ESTACIN SUPERIOR DEL TELEFRICO se presenta tambin los parmetros para los estratos rocosos y se muestran en la Tabla 3.2

Tabla 3.2- Valores de los Parmetros Fsicos y Mecnicos del Macizo Rocoso segn consta en el REPORTE GEOLGICO DEL SITIO DE CONSTRUCCIN DE LA VA DE ACCESO EMBALSE COMPENSADOR ESTACIN SUPERIOR DEL TELEFRICOtemDensidad(g/cm)Cohesin c(kPa)ngulo de friccin Interna()

lutitas completamente meteorizada y arenisca (Kn)1.7106.28

lutitas y areniscas fuertemente meteorizada (Kn/Kh)2.248025

arenisca moderadamente meteorizada (Kn)2.4830032

Se utilizarn estos valores para el estudio en mencin.

Debido a que casi el 100% de los taludes se encuentran implantados en suelo residual los parmetros de las rocas no son los que comandan el diseo, sin embargo si comparamos los datos utilizados en todos los informes de estabilidad del Embalse Compensador, se demuestra que los usados en esta memoria son ms conservadores, a continuacin se exponen los valores utilizados en las dems memorias tcnicas.Tabla 3.3 Valores de los Parmetros Fsicos y Mecnicos del Macizo RocosoElemento

LitologaMeteorizacinDensidad seca (g/cm3)Resistencia al corte

()c(MPa)

LutitaBaja2.27250.3

AreniscaBaja2.3300.35

Contactos250.1

Por lo que utilizar como datos de entrada los propuestos es correcto.

Datos GeomtricosSe presenta a continuacin las secciones escogidas para el clculo de la estabilidad en la va.

FIGURA 4.1 Vista en Planta Seccin A A hasta Seccin G G

FIGURA 4.2 Vista en Planta Seccin H H hasta Seccin O OSe escogieron las secciones A A, y G G para caracterizar el primer kilmetro de la va y para el segundo tramo, se escogieron las secciones K K, L-L y N-N en el segundo tramo para caracterizar los restantes 740 m de va, las secciones fueron escogidas por ser las ms crticas (talud mayor, topografa ms crtica y condiciones geolgicas ms severas), adems de tomar en cuenta todos los posibles efectos. Como se puede observar en las figura 4.3, 4.4, 4.5, 4.6 y 4.7, las dems secciones estarn analizadas despus de los anlisis que se obtengan en las secciones estudiadas. Los taludes proyectados en esta zona son relativamente pequeos, comparados a los antes estudiados en el resto del embalse. Para informacin referente a los planos geolgicos favor revisar los planos ID-VIA-GEO-P-F-6002 al ID-VIA-GEO-P-F-6006.

Se presenta a continuacin las secciones escogidas para el anlisis.

FIGURA 4.3 Seccin A A

FIGURA 4.4 Seccin G G

FIGURA 4.5 Seccin K K

FIGURA 4.6 Seccin L L

FIGURA 4.7 Seccin N N

Como se puede observar se ha considerado las condiciones ms desfavorables para realizar el chequeo de este diseo, se observa que casi la totalidad de la va se desplanta en el estrato residual por lo que se deber proceder segn lo estipulado para este tipo de estratos. Procedimiento de clculo para obtener el factor de seguridad en taludes de tierraIntroduccinEn estratos de suelo se utiliz el programa Slide que tiene la caracterstica de calcular el factor de seguridad para fallas circulares y no circulares, usando un vasto nmero de ecuaciones de equilibrio limite como Bishop, Janbu, Spencer, Corp Engineers 1&2, Lowe-Karafiath, entre otros[footnoteRef:1]. [1: Slide White Paper describing our fully featured limit equilibrium analysis program for slope stability with integrated finite element groundwater analysis capabilities.]

En los casos estudiados a continuacin se utiliz el mtodo de Bishop Simplificado para la determinacin del factor de seguridad mnimo.Procedimiento:a) Se ingresa la informacin de la seccin geomtrica previamente definida.b) Se definen los diferentes estratos.c) Se define los diferentes tipos de materiales para cada estrato.d) Si existe nivel fretico se introduce esta condicin.e) Se realizan corridas para tres escenarios: Operacin (Condicin Normal), Operacin + sismo 0.15 G, y Operacin + Saturacin.f) Realizadas las corridas se comparan los factores de seguridad obtenidos con los requeridos por norma y se los valida.

Debido a que la cimentacin de la va corresponde casi en su totalidad a un estrato residual y la pequea porcin se encuentra en un estrato rocoso, cuyas caractersticas hacen que el mismo se comporte a manera de un suelo, se utilizar solo el programa Slide para calcular la estabilidad de los taludes.Seccin A - ADescripcin General:El talud en estudio tiene como altura mxima 19.94 m, comprende el estrato de suelo residual ms el estrato rocoso, debido a esto se debe proceder segn el mtodo antes indicado.

El espesor del estrato de suelo es aproximadamente 10 m, el resto de la seccin corresponde a la capa medianamente meteorizada.

Es necesario considerar la carga vehicular, debido a que est va funcionar como enlace entre el Embalse Compensador y el Telefrico, por lo que se considerar la carga del vehculo HS20 obtenido de las Normas AASHTO, segn esta norma la carga vehicular producida por el vehculo HS20 es la siguiente:

FIGURA 6.1 Distribucin y carga del vehculo HS20 (AASHTO)Por lo que en el anlisis de estabilidad se tomar el eje posterior como crtico con una carga de 14.25 ton para cada punto de aplicacin.

Clculo del Factor de Seguridad en el estrato de suelo:

Siguiendo el mtodo propuesto en los criterios de diseo se realiz el clculo de los factores para diferentes condiciones:

Figura 6.2 - Factor de Seguridad - Condicin Normal - Seccin A - A

Como se observa el talud es estable pero es necesario encontrar cual es la fuerza necesaria que va a soportar el muro de gaviones para llegar a un factor de seguridad de 1.5.Para hacer esto se utilizar la herramienta del Slide Back Analysis, como se muestra a continuacin:

Figura 6.3- Opciones para el retro anlisis

La elevacin 18.278 m fue obtenida con la elevacin del crculo de falla crtico en la primera corrida.

Figura 6.4- Resultado Fuerza Activa para el diseo del muroUna vez obtenida esta fuerza procedemos a calcular el muro, primero se analizar el muro ante la condicin de volteo.

Figura 6.5- Esquema del diseo del muro

Se calcula el peso del muro teniendo en cuenta que la densidad de las piedras de relleno ser 2.0 ton/m3 y que se utilizarn 6 gaviones como se muestra en el esquema se tiene un peso de 12 Ton.

Volcamiento

NombreFuerza (ton)Dis (m)Mom (ton . m)

Fuerza Vol1.8611.86

Peso12224

FS12.90

Se chequea el muro contra deslizamiento utilizando la siguiente frmula Dnde:N = fuerza que acta normal al plano de falla deslizante debajo de la cua estructural.= ngulo de friccin interna del material de base bajo la cua estructural.c = fuerza de cohesin del material de base bajo la cua estructural.L = Longitud de la cua estructural en contacto con la fundacin.T = fuerza de corte que acta paralela a la base de la cua estructura.

Utilizando la frmula descrita anteriormente se obtiene:

Para completar el diseo se calcula la excentricidad de la fuerza resultante

Y se comprueba que esta excentricidad sea menor a B/6.

Por lo que el diseo del muro para esta condicin est correcto.

Figura 6.6- Talud con el Muro de Gaviones

Se chequea la siguiente condicin, es decir con Sismo de 0.3G y un factor de seguridad requerido de 1.1

Una vez diseado el muro de gaviones se introduce al programa.

Figura 6.7- Resultado Fuerza Activa para el diseo del muro con efecto ssmico 0.3GSe chequea el diseo del muro para este efecto, y debido a que la fuerza que debe soportar este muro es mayor el factor de seguridad en cuanto a deslizamiento no es adecuado por lo que es necesario poner un dentelln que ayudar al muro contra este efecto, como se muestra en la siguiente figura.



Volcamiento


Fuerza Vol6.0816.08

Peso14228

FS4.59

Se chequea el muro contra deslizamiento utilizando la siguiente frmula

Dnde:N = fuerza que acta normal al plano de falla deslizante debajo de la cua estructural.= ngulo de friccin interna del material de base bajo la cua estructural.c = fuerza de cohesin del material de base bajo la cua estructural.L = Longitud de la cua estructural en contacto con la fundacin.T = fuerza de corte que acta paralela a la base de la cua estructura.= fuerza que resiste el dentelln.Para el clculo de la fuerza del dentelln se debe obtener

Figura 6.9- Calculo del Dentelln. Se calcula la fuerza que puede resistir el dentelln


Con este nuevo clculo se introdujo el muro al programa.

Figura 6.10- Factor de Seguridad - Operacin Normal Seccin A A

Figura 6.11- Factor de Seguridad - Operacin + Saturacin Seccin A - ASin embargo que el factor de seguridad no llega al estndar igual a 1.3, el resultado obtenido 1.20 es aceptado, tomando en cuenta que para que se desarrolle este crculo de falla debera pasar por arriba del muro y el muro de gaviones tiene como caractersticas las de actuar como dren, por lo que esta condicin analizada aqu es crtica pero en la realidad muy improbable.

Figura 6.12- Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.3G - Seccin A - ASin embargo que el factor de seguridad no llega al estndar igual a 1.1, el resultado obtenido 1.07 es aceptado, el muro de gaviones est diseado para soportar el empuje activo que se generar cuando ocurra un sismo de magnitud 0.3 G.

Figura 6.13 - Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin Seccin A - ASin embargo que el factor de seguridad no llega al estndar igual a 1.1, el resultado obtenido 1.03 es aceptado, tomando en cuenta que para que se desarrolle este crculo de falla debera pasar por arriba del muro y el muro de gaviones tiene como caractersticas las de actuar como dren, por lo que esta condicin analizada aqu es crtica pero en la realidad muy improbable, adems de que el muro tiene la capacidad de resistir un empuje equivalente a un sismo de 0.3G.

Tabla 6.1 - Resultados del Factor de Seguridad Calculado Seccin 9 - 9EfectoFactor de Seguridad CalculadoFactor de Seguridad Requerido

ESTRATO DE SUELO

Operacin 1.6271.5

Operacin + Suelo Saturado1.203*1.3

Operacin + Sismo 0.3 G1.068*1.1

Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin 1.034*1.1

*Se acepta estos valores como vlidos debido a que se dise el muro de gaviones, y este es capaz de actuar como dren para la condicin de saturacin y el diseo ha contemplado un sismo equivalente a 0.3G. Por lo que se asegura la vida til de los taludes, en el programa el comportamiento del muro no se puede modelar completamente, por lo que los factores de seguridad sern mayores a los obtenidos mediante las simplificaciones usadas para introducir el muro en el programa.Seccin G - GDescripcin General:El talud en estudio tiene como altura mxima 21.83 m, comprende el estrato de suelo residual ms el estrato rocoso.






Figura 7.2 - Factor de Seguridad - Condicin Normal - Seccin G - G

Como se observa el talud es estable pero es necesario encontrar cual es la fuerza necesaria que va a soportar el muro de gaviones para llegar a un factor de seguridad de 1.5.Para hacer esto se utilizar la herramienta del Slide Back Analysis, como se muestra a continuacin:



Figura 7.4- Resultado Fuerza Activa para el diseo del muro

Figura 7.5- Resultado Fuerza Activa para el diseo del muro con efecto ssmico 0.3GSe chequea el diseo del muro para este efecto, y debido a que la fuerza que debe soportar este muro es mayor el factor de seguridad en cuanto a deslizamiento no es adecuado por lo que es necesario poner un dentelln que ayudar al muro contra este efecto, como se muestra en la siguiente figura.



Volcamiento


Fuerza Vol25.28125.28

Peso14228

FS1.10





Figura 7.8- Factor de Seguridad - Operacin Normal Seccin G G

Figura 7.9- Factor de Seguridad - Operacin + Saturacin Seccin G - GSin embargo que el factor de seguridad no llega al estndar igual a 1.3, el resultado obtenido 1.26 es aceptado, tomando en cuenta que para que se desarrolle este crculo de falla debera pasar por arriba del muro y el muro de gaviones tiene como caractersticas las de actuar como dren, por lo que esta condicin analizada aqu es crtica pero en la realidad muy improbable.

Figura 7.10- Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.3G - Seccin G - G

Figura 7.11 - Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin Seccin G - GSin embargo que el factor de seguridad no llega al estndar igual a 1.1, el resultado obtenido 1.025 es aceptado, tomando en cuenta que para que se desarrolle este crculo de falla debera pasar por arriba del muro y el muro de gaviones tiene como caractersticas las de actuar como dren, por lo que esta condicin analizada aqu es crtica pero en la realidad muy improbable, adems de que el muro tiene la capacidad de resistir un empuje equivalente a un sismo de 0.3G.

Tabla 7.1 - Resultados del Factor de Seguridad Calculado Seccin G - GEfectoFactor de Seguridad CalculadoFactor de Seguridad Requerido

ESTRATO DE SUELO

Operacin 1.5411.5

Operacin + Suelo Saturado1.26*1.3



*Se acepta estos valores como vlidos debido a que se dise el muro de gaviones, y este es capaz de actuar como dren para la condicin de saturacin y el diseo ha contemplado un sismo equivalente a 0.3G., en el programa el comportamiento del muro no se puede modelar completamente, por lo que los factores de seguridad sern mayores a los obtenidos mediante las simplificaciones usadas para introducir el muro en el programa.

El muro de gaviones deber estar colocado en el contacto entre el suelo residual y la roca medianamente meteorizada para evitar que el circulo de falla se produzca efectivamente. Seccin K - KDescripcin General:El talud en estudio tiene como altura mxima 9.20 m, comprende el estrato de suelo residual ms el estrato rocoso.

El talud se encuentra localizado en totalmente en el suelo residual Qc, el resto de la seccin corresponde a la capa medianamente meteorizada.




Siguiendo el mtodo propuesto en los criterios de diseo se realiz el clculo de los factores para diferentes condiciones se expone a continuacin las corridas individuales.

Figura 8.2 - Factor de Seguridad - Condicin Normal - Seccin K - K

Figura 8.3- Factor de Seguridad - Operacin + Saturacin Seccin K - K

Figura 8.4- Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.3G - Seccin K - K

Figura 8.5 - Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin Seccin K - KSin embargo que el factor de seguridad no llega al estndar igual a 1.1, el resultado obtenido 1.04 es aceptado, se tiene que el talud es estable y se hace la acotacin que tener la suma de estos dos efectos (saturacin + sismo) ser escasamente probable por lo que a criterio del diseador es correcto.

Tabla 8.1 - Resultados del Factor de Seguridad Calculado Seccin K - KEfectoFactor de Seguridad CalculadoFactor de Seguridad Requerido

ESTRATO DE SUELO

Operacin 1.8021.5

Operacin + Suelo Saturado1.4231.3

Operacin + Sismo 0.3 G1.1031.1


*Se acepta este valor como vlido debido a que la diferencia entre el factor de seguridad requerido y el obtenido es 0.005.

Seccin L - LDescripcin General:El talud en estudio tiene como altura mxima 13.19 m, comprende el estrato de suelo residual ms el estrato rocoso.






Figura 9.2 - Factor de Seguridad - Condicin Normal - Seccin L - L

El talud cumple con los requerimientos para operacin normal, debemos chequearlo ante el fenmeno de sismo 0.3G.

Figura 9.3- Factor de Seguridad Sismo 0.3G - Seccin L - L

Con estos resultados se observa que incrementar de 3 m a 6 m la berma se asegura el funcionamiento y estabilidad del talud, se expone a continuacin las corridas individuales.

Figura 9.4- Factor de Seguridad - Operacin Normal Seccin L L

Figura 9.5- Factor de Seguridad - Operacin + Saturacin Seccin L - L

Figura 9.6- Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.3G - Seccin L - L

Figura 9.7 - Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin Seccin L - LSin embargo que el factor de seguridad no llega al estndar igual a 1.1, el resultado obtenido 1.095 es aceptado, debido a que prcticamente es 1.1, se hace la acotacin que tener la suma de estos dos efectos (saturacin + sismo) ser escasamente probable. Tabla 9.1 - Resultados del Factor de Seguridad Calculado Seccin L - LEfectoFactor de Seguridad CalculadoFactor de Seguridad Requerido

ESTRATO DE SUELO

Operacin 1.8021.5


Operacin + Sismo 0.3 G1.1031.1


*Se acepta este valor como vlido debido a que la diferencia entre el factor de seguridad requerido y el obtenido es 0.005.

Seccin N - NDescripcin General:El talud en estudio tiene como altura mxima 21.51 m, comprende el estrato de suelo residual ms el estrato rocoso.






Figura 10.2 - Factor de Seguridad - Condicin Normal - Seccin N - N

Como se observa el talud es estable, a continuacin es necesario chequear el mismo ante el fenmeno de sismo 0.3G.

Figura 10.3 - Factor de Seguridad - Condicin Sismo 0.3G - Seccin N - N

Ante este fenmeno el talud es estable, sin embargo no llega al factor de seguridad requerido, para llegar a este factor es necesario colocar un muro de gaviones.

Para hacer esto se utilizar la herramienta del Slide Back Analysis, como se muestra a continuacin:



Figura 10.5- Resultado Fuerza Activa para el diseo del muro

Se chequea el diseo del muro para este efecto, y debido a que la fuerza que debe soportar este muro es mayor el factor de seguridad en cuanto a deslizamiento no es adecuado por lo que es necesario poner un dentelln que ayudar al muro contra este efecto, como se muestra en la siguiente figura.



Volcamiento


Fuerza Vol12.34112.34

Peso14228

FS2.26





Con estos resultados se observa que incrementar de 3 m a 6 m la berma se asegura el funcionamiento, en esta parte la mxima altura del talud ser 8 m y las bermas de 6 m de longitud, en la segunda berma deber colocarse un muro de gaviones similar al utilizado en el primer kilmetro, se expone a continuacin las corridas individuales.

Figura 10.8- Factor de Seguridad - Operacin Normal Seccin N N

Figura 10.9- Factor de Seguridad - Operacin + Saturacin Seccin N - N

Figura 10.10- Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.3G - Seccin N NSin embargo que el factor de seguridad para este caso no alcanza el valor requerido 1.1, se acepta como vlido el valor de 1.053, debido a que el diseo es muy conservador, se prev taludes de mximo 8 m de altura, con pendientes 1:1 y bermas de 6 m de longitud, a esto se le suma el muro de gaviones que est calculado ante estos efectos por lo que se acepta este valor como vlido, el talud sigue siendo estable.

Figura 10.11 - Factor de Seguridad - Operacin + Sismo 0.15 G + Saturacin Seccin N - NSin embargo que el factor de seguridad no llega al estndar igual a 1.1, el resultado obtenido 1.017 es aceptado por las razones expuestas en el caso anterior, se hace la acotacin que tener la suma de estos dos efectos (saturacin + sismo) ser escasamente probable, y este caso analizado es ms crtico al que se presentara en la realidad debido a que los muros de gaviones tienen como ventaja el brindar un drenaje correcto. Como se observa aguas abajo de la va los factores de seguridad no tienen problemas y cumplen la normativa.

Tabla 10.1 - Resultados del Factor de Seguridad Calculado Seccin L - LEfectoFactor de Seguridad CalculadoFactor de Seguridad Requerido

ESTRATO DE SUELO

Operacin 1.7751.5




*Se acepta estos valores como vlidos debido a que se dise el muro de gaviones, y este es capaz de actuar como dren para la condicin de saturacin y el diseo ha contemplado un sismo equivalente a 0.3G., en el programa el comportamiento del muro no se puede modelar completamente, por lo que los factores de seguridad sern mayores a los obtenidos mediante las simplificaciones usadas para introducir el muro en el programa, por lo que se acepta el diseo como vlido y los factores de seguridad.Conclusiones: En el primer kilmetro se han analizado las secciones A A y G G, los taludes proyectados cumplen con los requerimientos necesarios para ser construidos. De los anlisis realizados se concluye:

En los taludes entre el inicio de la va y la seccin G G el muro de gaviones diseado deber estar ubicado en la primera berma, el muro de gaviones est diseado para soportar las solicitaciones que se presentarn en el talud.

Desde la seccin G G en adelante el muro de gaviones deber estar localizado en el contacto entre la roca y el suelo residual.

A partir del primer kilmetro, se han analizado tres secciones K-K, L-L, N-N, de los resultados se concluye: En los Taludes K K y L L, se consigui estabilizar los mismos ampliando la berma de 3 m a 6 m, esto implica un corte un poco mayor, en miras de garantizar la estabilidad, la mxima altura de los taludes deber ser 8 m con pendiente 1:1. En el Talud N N, aparte de la accin tomada en los taludes anteriores, debido a la topografa de esta zona en particular, es necesario la colocacin de un muro de gaviones de caractersticas geomtricas similares a las utilizadas el primer kilmetro de la va, a la altura de la primera berma, con esto se asegura un correcto comportamiento y seguridad en la construccin y operacin de esta va.

Como se observa los factores de seguridad son los aceptados por norma y en el diseo se han tomado en cuenta todas las solicitaciones a las que se expondrn los mismos, asegurando de este modo la vida til y buen desempeo de los mismos.

Todos los detalles con respecto al tratamiento y las cunetas de drenaje sern presentados en los diferentes planos de la va.

Comentarios emitidos por ASOC y respuesta de SHCOFICIO CFE DE REFERENCIA: AC-SHC-Q-3341-2014FECHA DE EMISIN DEL DOCUMENTO: 27/11/2014

SECCINTTULO/DESCRIPCINCODIFICACIN DEL DOCUMENTOREVISIN No.

Embalse CompensadorMEMORIA DE CLCULO ID-VIA-CIV-V-F-6002-A0A1

No.CONCEPTOCOMENTARIOS RESPUESTA SHC

1SHC no realiz ninguna exploracin geolgica geotcnica, para determinar las caractersticas de los materiales que conforman los taludes de excavacin (pruebas de laboratorio), por lo que es total responsabilidad de SHC la falta de justificacin de las propiedades geotcnicas y as como el uso de referencia bibliogrfica o experiencia, la cual en esta etapa de detalle no es vlida.Comentario Aceptado

2Cualquier atraso que conlleve la falta de un buen diseo geotcnico ser responsabilidad de SHC.Comentario Aceptado

3No se entreg el criterio de diseo geotcnico de esta memoria, ocasionando observaciones importantes y atrasos en la revisin por falta del cumplimiento de entrega de documentacin Criterio-Memoria- Planos.Se recalca que se entreg la versin A0 por primera vez hace ms de 2 meses la cual se regres sin estado de aprobacin, sin embargo se realizaron comentarios, por lo que resulta sorprendente que se comente en esta versin, la falta de entrega de criterio, esto debi ser pedido a su debido tiempo y no en esta versin, cabe recalcar que no se present el criterio de diseo, debido a que se utilizaron los mismos criterios ocupados en todo el embalse compensador, aprobados muchas veces por ASOCIACIN, por lo que no se acepta este comentario y se lo rechaza tajantemente.

4Debido a todas las incertidumbres con los que cuenta el documento especialmente en los parmetros geotcnicos, se deber revisar lo indicado en el US Army 1110-2-1902 Tabla 3.1 Factores de seguridad requeridos.Los factores de seguridad de la memoria corresponden a los aprobados en todo el Embalse compensador, favor revisar todas las memorias de clculo y criterios de diseo aprobados en Embalse Compensador.

5En el informe al que se hace referencia ID-VIA-GEO-R-F-6001, no se tiene la justificacin tcnica de las propiedades geotcnicas de los diferentes materiales de la zona de la va, por tal motivo, en este documento se deber validar los parmetros.Incluir la referencia de las pruebas de laboratorio hechas en los materiales, retro-anlisis o campaa de exploracin donde se determinaron los parmetros geotcnicos.En primer lugar ASOCIACIN emite en el comentario 1 y 2, haciendo totalmente responsable a SHC de las incertidumbres geolgicas y de diseo, por lo que el presente comentario no vendra al caso, si exigen a SHC responder este comentario, deber retractarse ASOCIACIN en los comentarios 1 y 2. En segundo lugar se han incluido el captulo 3.1 la validacin de los parmetros del estrato residual y una comparacin de los parmetros del macizo rocoso por lo que se est efectivamente contestando a la inquietud de ASOCIACIN, sin embargo como se expuso anteriormente este comentario no se acepta.

6De los valores que justifique SHC, deber presentar el anlisis de sensibilidad correspondiente para cada seccin de anlisis.No se acepta el comentario de ASOCIACIN, referirse a la respuesta anterior.

7La tabla 3.2 hace referencia a valores supuestos de la masa de roca de la formacin Hollin y Napo, sin embargo, no se ha considerado los levantamientos geolgico estructural en la zona de la va con la finalidad de analizar cualquier tipo de falla (cua, plana, volteo) y que a su vez se requiere el valor residual de las discontinuidades para su anlisis.Comentario no aceptado, en primer lugar debido a que casi el 100% de los taludes se emplaza en suelo residual donde el criterio de falla no corresponde a los criterios expresados por ASOCIACIN, una vez excavada la zona y de llegar a encontrarse estructuras geolgicas que pudieran afectar la estabilidad de los taludes debern analizarse individualmente.

8Incluir la referencia de todos los planos geolgicos aprobados, donde se presenten cada una de las secciones mostradas en esta memoria, para rpida referencia y verificacin de la interpretacin.Comentario aceptado, favor revisar el documento.

5.2 Procedimiento.Los taludes debern ser analizados considerando el valor del coeficiente ssmico para estructuras permanentes (0.28g).En los taludes fueron analizados con 0.3G y 0.15G (cuando existe saturacin, este valor fue discutido y acordado entre ASOCIACIN y SHC anteriormente) valores aprobados en los taludes del embalse, por lo que no se acepta el comentario.

En el anlisis de deslizamiento, se deber considerar valores del contacto entre gavin y suelo, los valores considerados por SHC no son conservadores.Comentario no aceptado, si bien se est de acuerdo, que los valores de cohesin entre el gavin y el suelo podran ser ms conservadores, el utilizar como cohesin nicamente la cohesin del material bajo el muro (suelo residual) no es una hiptesis poco conservadora, an ms tomando en cuenta que los muros estn diseados con un diente, para evitar el fenmeno de deslizamiento, para que los muros se deslicen debera deslizarse toda la capa que queda adelante del diente, que sin duda alguna generar una fuerza anti deslizante mucho mayor a la utilizada en este reporte, favor tomar en cuenta estas consideraciones vlidas.

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Memoria de Calculo de Estabilidad

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