DISEÑO CONCEPTUAL Y DETALLADO PARA LA REPOSICIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL SECTOR
DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO
INFORME DISEÑO DETALLADO - PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-GG-R00
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CAPÍTULO 2. INFORME GEOTÉCNICO
1. INTRODUCCIÓN
En este informe se presentan los resultados de las exploraciones de campo,
efectuadas para caracterizar la geología del denominado Proyecto 9 de Alcantarillado
del Grupo 2. La ubicación de estos proyectos se muestra en la Figura 1 y para mayor
detalle, en el plano P-2213-G-009.
Este informe incluye los resultados de los ensayos de laboratorio, se enuncia la
metodología empleada y se relacionan los parámetros de resistencia obtenidos del
estudio. Contiene además las conclusiones y las observaciones que se consideraron
pertinentes dentro de la aplicación de los estudios y análisis efectuados.
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SECTOR DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO
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Figura 1. Localización Proyecto 9 con Geología y Exploración
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2. EXPLORACIONES DE CAMPO
CUMPLIMIENTO DE LA NORMA RAS 2000
El Título G “Aspectos Complementarios” de la Norma RAS-2000, en su numeral G.2
“Aspectos Geotécnicos” establece los requerimientos geotécnicos mínimos que deben
cumplir los proyectos que se desarrollen en Colombia. Particularmente, se define la
cantidad y profundidad mínima de los sondeos requeridos, dejando a criterio del
ingeniero Geotecnista la libertad de realizar exploraciones complementarias. Para este
proyecto en general correspondería a sondeos cada 100 m dado que se trata de un
proyecto de alta complejidad en una zona aluvial relativamente “homogénea”.
Sin embargo, se consideró innecesario ejecutar toda la exploración exigida por la RAS-
2000 por las razones expuestas a continuación.
Finalidad de la Norma
El espíritu de la norma está enfocado al diseño donde se requieren excavaciones a
cielo abierto; es decir, con zanjas donde su construcción en cercanía a edificaciones u
otras estructuras puede resultar en daños a las mismas. La norma no es precisa en el
caso de instalaciones de redes con metodología no convencionales como las que se
pretende realizar en este proyecto, por ejemplo la tecnología sin zanja como PIPE
BURSTING y CIPP, en las cuales se realiza la instalación del tubo nuevo
aprovechando el tubo existente y sin realizar intervenciones significativas al suelo
circundante, que corresponde al material de lleno de la zanja de la red antigua. En
estos casos, la afectación a estructuras vecinas será insignificante.
Por otro lado, en los casos donde se requiera la tecnología de Microtunelación, se
anota que éste es un método que genera una perturbación muy baja al terreno ya que
consiste, como su nombre lo dice, en un túnel de muy poco diámetro y el radio de
afectación es igualmente muy pequeño, sin llegar a afectar las estructuras vecinas.
Finalmente, según información de los diseñadores hidráulicos, las principales
tecnologías a utilizar para estos proyectos serán “zanja abierta” y CIPP (Tabla 12).
Para los sectores con zanja abierta, la profundidad de la zanja será del orden de 2,0 m
a realizarse principalmente en llenos antrópicos y para estas profundidades y tipos de
materiales, no es necesario realizar una exploración detallada y basta con información
puntual ya que los ajustes (de requerirse) se pueden realizar durante construcción.
Respecto a la tecnología CIPP, dado que ésta se realiza por dentro del tubo existente
que está instalado en una zanja preexistente y no se afectan construcciones vecinas, la
exploración puede realizarse con menor intensidad y detalle.
Razones geológicas
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A partir del conocimiento geológico que se tiene del Valle de Aburrá por los proyectos
en que se ha participado, y de las exploraciones realizadas para este proyecto, se
logra determinar que el trazado de las redes de acueducto y alcantarillado en el área
de estudio transcurren por materiales de origen aluvial, sean estos derivados por el río
Medellín o sus corrientes afluentes, con una cobertura somera y muy continua en
extensión de llenos antrópicos derivados de las obras de construcción a todo lo largo
de la historia de la ciudad.
Como se verá más adelante, los aluviales presentan variaciones principalmente en
cuanto a su granulometría, se encuentran desde materiales finos como limos y arcillas,
con una consistencia media a baja y localizados hacia las partes más superficiales en
la columna estratigráfica, continuando con arenas y gravas de compacidad media a
baja y finalmente encontrando un depósito aluvial grueso, consolidado y muy
cementado. Existen además, algunos lentes o bolsas de materiales finos con un
importante aporte de materia orgánica, los cuales no son continuos y tienen un origen
lacustre o lagunar. Por encontrarse el área de estudio dentro del centro de la ciudad,
en un sector totalmente urbanizado, estos depósitos se presentan con una cobertura
de llenos de carácter antrópico, que muestran variaciones en cuanto su constitución la
cual incluye arcillas negras, limos, arenas, escombros entre otros.
De acuerdo con los estudios realizados, el modelo geológico es bastante homogéneo,
lo que permite tener una confiabilidad alta en los materiales a excavar durante la
construcción del proyecto y su comportamiento geo-mecánico. No obstante, es difícil
predecir con exactitud la composición tanto de los depósitos aluviales como de los
llenos antrópicos a lo largo de los alineamientos proyectados. Reducir la incertidumbre
en cuanto a la presencia de un determinado estrato, implica realizar tantos sondeos
que sería técnicamente inviable llevar a cabo los estudios del proyecto, y realizar los
sondeos requeridos por el RAS no incrementará sustancialmente la certeza que se
tiene actualmente del modelo geológico.
Debido a lo anterior, se consideró conveniente recomendar parámetros geotécnicos
más conservadores a fin de diseñar con condiciones más adversas.
EXPLORACIÓN EJECUTADA
Las investigaciones de campo ejecutadas para la caracterización geotécnica y
estimación de los parámetros de resistencia del suelo, consistieron en siete apiques,
veintidós sondeos a percusión con equipo de penetración, once nichos exploratorios y
dos perforaciones con taladro rotatorio, con el fin de tomar muestras de los estratos
encontrados, junto con la descripción y registro fotográfico de cada sondeo.
Estas exploraciones se complementaron con la información obtenida de estudios
anteriores realizados por Integral S.A. y Solingral S.A.S en el área en estudio.
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El total de perforación para la zona de estudio fue de 260,7 m.
La ubicación de las exploraciones realizadas y disponibles en la zona de estudio se
muestra en la Figura 1.
La profundidad de las exploraciones y sus niveles freáticos se muestran en la Tabla 1.
Las descripciones de las perforaciones y de los apiques se presentan al final del
documento.
3. ENSAYOS DE LABORATORIO
En la Tabla 2 se listan los resultados de los ensayos de laboratorio realizados para las
muestras más representativas de las exploraciones ejecutadas.
También, los resultados de laboratorio se complementaron con los disponibles de los
estudios en la zona realizados por Integral S.A. y Solingral S.A.S en el área en estudio
(véase tablas 13 y 14).
Los resultados de laboratorio detallados para las exploraciones ejecutadas se
presentan en el al final del documento.
Tabla 1. Profundidades de exploraciones ejecutadas y disponibles
DETALLE SONDEO
Profundidad
Explorada
(m)
Profundidad del
Nivel Freático
(m)
Exploración Ejecutada
Apique 1 (A1) 1,70 > 1,70
Apique 2 (A2) 3,30 > 3,30
Apique 3 (A3) 2,30 >2,30
Apique 4 (A4) 3,40 > 3,40
Apique 5 (A5) 1,80 > 1,80
Apique 6 (A6) 3,50 2,95
Apique 15 (A15) 3,50 >3,50
Perforación 1 (P1) 10,50 > 10,50
Perforación 2 (P2) 7,55 5,30
Perforación 4 (P4) 7,85 3,35
Perforación 6 (P6) 2,25 >2,25
Perforación 6B (P6B) 1,35 >2,25
Perforación 7 (P7) 4,20 >4,20
Perforación 9 (P9) 2,35 >2,35
Perforación 9B (P9B) 4,70 >4,70
Perforación 16 (P16) 1,70 >1,70
Perforación 16B (P16B) 7,30 >7,30
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DETALLE SONDEO
Profundidad
Explorada
(m)
Profundidad del
Nivel Freático
(m)
Perforación 17 (P17) 2,25 >2,25
Perforación 17B (P17B) 0,65 >0,65
P-MIC-01 25,35 6,00
P-MIC-02 20,15 6,00
Sondeos del estudio de
Microzonificación sísmica de
Medellín y el Valle de Aburrá
264 TD-1 17,00 1,85
316 TD-1 20,00 4,00
444 TD-2
344 TD-2 14,75 2,75
495 SAN-4 15,00 2,60
496 SAN-5 15,20 4,00
548 SAN-45 17,10 5,00
560 SAN-2-11 25,00 3,50
595 SAN-2-31 19,02 7,00
Total Apiques 7 Apiques (19,50 metros)
Total Perforaciones 22 Perforaciones (241,2 metros)
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Tabla 2. Descripción geológica y resultados de laboratorio de las exploraciones ejecutadas
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AP-1 2 1,00 - 1,70 6,2 26 21 5 63,6 29,9 6,5 * * * * * * * * * A-1-a (0) GP-GC
Lleno Antrópico: Depósito conformado por
una matriz de arenas gruesas con
fragmentos de roca que van desde tamaños
gravas hasta bloques de roca subangulosos
con diámetros hasta de 0,50 m. La matriz
de color gris presenta una humedad media,
humedad baja y compacidad baja.
AP-2 3 2,00 - 3,00 44,4 52 23 29 1,7 35,1 63,2 13,0 18,2 2,8 27,1 30,1 * * * * A-7-6 (17) CH
Depósito Aluvial Fino: Arcilla color café
oscuro moteado de gris, consistencia muy
blanda, plástico, humedad media.
AP-3 1 0,00 - 1,00 30,6 41 23 18 0,0 32,9 67,1 * * * * * * * * * A-7-6 (11) CL
Lleno Antrópico: Fragmentos de rocas con
tamaños hasta de 0,30 m de lado. Hace
parte de la estructura del andén.
AP-3 2 1,00 - 2,00 9,2 28 17 11 34,0 54,1 11,9 * * * * * * * * * A-2-6-(0) SC
Depósito Aluvial Grueso: Compuesto por
arenas gruesas y fragmentos de roca.
Humedad baja, plasticidad baja.
Compacidad baja. El material se presenta
disgregado.
AP-4 2 1,00 - 2,00 24,7 46 23 23 11,5 36,7 51,9 * * * * * * * * * A-7-6 (8) CL
Lleno Antrópico: Conformado por
escombros, basuras plásticas embebidos en
una matriz limo arenosa de color gris calor,
humedad baja, plasticidad baja y
compacidad baja.
AP-4 3 2,00 - 3,00 24,0 64 27 37 11,8 24,0 64,2 13,4 16,6 * * * * * * * A-7-6 (20) CH
Depósito: El depósito es matriz soportado.
La matriz presenta un color rojizo
conformado por limos, humedad alta,
plasticidad media, consistencia media,
presenta bloques de roca angulosos en una
proporción del 30 % conformados por
anfibolitas.
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AP-6 1 0,00-1,00 21,2 44 22 22 19,1 41,9 39,0 * * * * * * * * * A-7-6-(4) SC
Lleno Antrópico: Limo de color negro a café
oscuro, plasticidad media a alta, fragmentos
rocosos, gravas de formas subredondeadas,
fracciones de basura, se observa una mayor
compacidad del material
AP-6 2 1,00-2,00 26,7 56 24 32 11,4 39,9 48,7 15,3 19,4 * 42,2 25,1 * * * 6,83E-07 A-7-6 (11) SC
Depósito Aluvial: Limo de color café
amarillento con tintes rojizos, material
plástico, menor fracción de limo de color
negro a café oscuro de tipo orgánico, gravas
de formas subredondeadas. Humedad
media a alta, el agua se empoza en el fondo AP-6 3 2,00-3,00 45,2 74 35 39 0,0 26,3 73,7 11,9 17,0 * 24,6 25,8 * * * A-7-5 (20) CH
AP-15 3 1,50 - 2,00 22,1 36 22 14 11,5 43,5 45,0 15,5 19,3 * 21,9 36,0 * * * * A-6 (3) SC
Lleno Antrópico y Depósito ALuvial: Mezcla
de lleno antrópico y deposito aluvial grueso,
conformado por fragmentos de ladrillo y
concreto con granos tamaño grava, guijarro
y bloque que alcanzan hasta 0.35 m de
diámetro, de forma angular y subangular.
Los granos están inmersos en una matriz
arenosa, color café con partículas blancas,
compacidad suelto a muy suelto, humedad
media y sin plasticidad. La relación matriz –
granos es aproximadamente 60% - 40%.
AP-15 5 2,50 - 3,00 30,6 56 29 27 20,4 23,8 55,8 14,4 18,9 * 26,8 32,3 * * * * A-7-6 (13) CH Depósito Aluvial Medio: limo arenoso con
gradaciones a limo arcilloso. Color café con
tonalidad anaranjado y partículas rojas.
Consistencia firme a duro, matriz limo
arenosa o limo arcillosa con muchos granos
tamaño grava que alcanzan en promedio
0.04 – 0.05 m de diámetro, de forma
angular, subangular y subredondeado.
Humedad media (al tacto) y plasticidad
media a baja.
AP-15 5 2,50 - 3,00 32,5 56 30 26 20,0 24,8 55,2 * * * * * * * * 5,89E-05 A-7-5(12) CH
AP-15 6 3,00 - 3,50 30,6 30 24 6 1,9 54,7 43,4 * * * * * * * * * A-4 (0) SM
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SPT # 1 3 0,90 - 1,40 31,9 51 29 22 11,2 34,1 54,8 * * * * * * * * * A-7-6 (10) MH
Lleno Antrópico: Arena de color pardo con
fracciones de gravas de formas
subredondeadas y arcilla de color gris, muy
plástica, fragmentos de concreto, ladrillos,
raíces y suelo orgánico plástico de color
pardo oscuro a negro. Compacidad baja,
material suelto a medio denso, humedad
baja a media, aumentando a profundidad
SPT # 1 5 1,85 - 2,30 25,2 43 25 18 44,0 25,6 30,5 * * * * * * * * * A-2-7 (1) GC Lleno Antrópico: Material arcilloso con
pocas arenas y gravas, arcilla de color
blanco, pardo claro amarillento y gris,
fracciones menores de arena, presencia de
ladrillos y concreto. Humedad media a alta,
aumentando a profundidad hasta
saturación, consistencia baja, material
blando
SPT # 1 8 3,20 - 3,70 50,1 55 32 23 10,3 52,8 36,9 13,3 18,3 2,8 13,3 25,7 * * * * A-7-5 (3) SM
SPT # 1 9 3,70 - 4,15 33,8 61 34 27 35,8 23,8 40,5 * * * * * * * * * A-7-5 (6) GM
SPT # 1 11 4,60 - 5,05 47,5 64 29 35 2,6 25,6 71,8 * * * * * * * * * A-7-6 (20) CH Depósito: Material conformado por arcillas
y limos con poco aporte de arenas y gravas,
coloraciones rojizas, pardas y amarillentas.
Consistencia baja a media, material firme a
blando, humedad media a alta, aumentando
a profundidad, hasta un material saturado,
plasticidad media a alta
SPT # 1 14 5,95 - 6,40 43,8 59 28 31 33,7 34,6 31,7 * * * * * * * * * A-2-7 (3) GC
SPT # 1 18 7,75 - 8,20 24,7 47 25 22 66,4 27,5 6,1 * * * * * * * * * A-2-7 (0) GP-GC Suelo Residual VI: Mezcla de materiales
arcilloso, limosos, arenas y gravas pequeñas,
además de fragmentos rocosos
intensamente meteorizados, pero donde se
alcanza a reconocer la textura de la roca de
tipo dominante dunita. Bandas en color
pardo, amarillo, rojizo, gris, verde y gris
verdosa, fracciones micaceas que dan un
brillo y un tacto sedoso, se presenta
oxidación en las fracciones finas y en las
SPT # 1 20 8,65 - 9,15 50,8 65 28 37 18,5 29,9 51,6 12,0 17,7 * 47,0 12,5 * * * * A-7-6 (15) CH
SPT # 1 22 9,60 - 10,05 35,1 88 35 53 54,3 24,5 21,3 * * * * * * * * * A-2-7 (3) GC
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pequeñas gravas de óxidos presentes.
Consistencia baja, material suelto y blando,
humedad media a alta, aumentando a
profundidad
SPT # 2 7 2,95 - 3,45 43,7 NA NA NA NA NA NA 12,04 17,29 2,77 * * * 0,44 1,30 * * *
Depósito: Arcilla de color pardo rojizo con
manchas grises y amarillentas, fracciones de
arcilla de color gris muy plástica, diferentes
fragmentos rocosos de anfibolita, dunita,
granodiorita, esquistos. Consistencia alta a
media, material duro, humedad media a
baja
SPT # 2 11 4,85 - 5,30 40,5 82 30 52 54,3 24,5 21,3 * * * * * * * * * A-2-7 (3) GC
SPT # 2 15 6,65 - 7,10 17,2 45 30 15 58,1 25,7 16,2 * * * * * * * * * A-2-7 (0) GM
Depósito: Limo de color gris y pardo,
fracciones de limo y arena, bloques y
fragmentos rocosos más abundantes de
anfibolita, esquisto, dunitas. Consistencia
baja, material más blando, plasticidad
media a alta
SPT # 4 11 5,60 - 6,05 42,0 52 29 23 33,3 21,4 45,3 * * * * * * * * * A-7-6 (7) GM
Depósito: Arenas y gravas de color pardo
amarillento y rojizo. Compacidad media a
baja, material más suelto, humedad alta
SPT # 4 14 6,95 - 7,40 24,3 32 26 6 17,1 40,2 42,7 * * * * * * * * * A-4 (0) SM
Depósito: Limo, arena y arcilla en
coloraciones grises, pardas amarillentas,
blanco, pardo rojizo, amarillo, fragmentos
rocosos tanto sanos como intensamente
meteorizados, fracciones de limo micáceo
SPT # 6 2 0,50 - 0,95 23,7 56 34 22 0,6 18,3 81,1 * * * * * * * * * A-7-5 (20) MH Lleno Antrópico: Limo de color café oscuro
a negro que obedece a materia orgánica,
consistencia baja, plasticidad alta, humedad
media a baja, se da la presencia de raíces.
Limo de color café amarillento. Fragmentos
rocosos y gravas subredondeadas a
subangulares, compacidad baja, material
suelto, contiene escombros, ladrillos
SPT # 6 5 1,85 - 2,30 11,0 40 25 15 66,7 14,6 18,7 * * * * * * * * * A-2-6 (0) GC
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SPT # 6B 3 0,90 - 1,20 18,3 43 25 18 21,9 26,8 51,3 * * * * * * * * * A-7-6 (7) CL
Depósito: Arcilla de color café con manchas
grises, consistencia alta, material
compactado, humedad baja. Contiene
gravas, fragmentos rocosos y escombros.
SPT # 7 2 0,45 - 0,90 34,9 63 32 31 0,0 15,5 84,5 * * * * * * * * * A-7-5 (20) MH Lleno Antrópico: Arcilla de color café claro
con manchas rojizas de oxidación,
compacidad baja, material suelto, arcilla de
color gris, plástica y de consistencia media a
baja. Fragmentos rocosos de formas
subangulares, gravas redondeadas.
Material de aspecto muy mezclado,
heterogeneo, con escormbros, ladrillos,
cemento.
SPT # 7 5 1,85 - 2,35 42,2 65 30 35 9,2 19,3 71,5 11,6 17,2 2,4 40,5 16,5 * * * * A-7-5 (20) CH
SPT # 7 6 2,35 - 2,80 32,7 42 29 13 6,8 35,4 57,9 * * * * * * * * * A-7-6 (6) ML Depósito Aluvial: Limo de color rojizo y café
con manchas negras, consistencia media a
baja, plasticidad media. Arena micácea de
color café, donde se reconocen las escamas
plateadas de las micas, compacidad media.
SPT # 7 8 3,25 - 3,75 36,9 42 29 13 5,4 30,6 64,1 15,1 17,7 2,6 35,2 26,5 * * A-7-6 (8) ML
SPT # 7 9 3,75 - 4,20 31,4 39 32 7 23,9 31,2 44,9 * * * * * * * * * A-4 (1) SM
SPT # 7B 3 0,90 - 1,35 41,7 74 31 43 0,5 11,4 88,1 * * * * * * * * * A-7-5 (20) CH
Lleno Antrópico: Arcilla limosa de color
negro y café oscuro que corresponde a
materia orgánica, consistencia baja,
material plástico y blando. Limo de color
amarillo y café claro, fracciones de arena de
grano medio de color café y gravas de
formas subredondeadas a subangulares,
presencia de ladrillos, adobes, escombros y
raíces.
SPT # 9 5 1,90-2,10 12,6 40 25 15 62,3 20,1 17,6 * * * * * * * * * A-2-6 (0) GC
Lleno Antrópico: Arcilla de color café
oscuro, limo negro que corresponde a
materia orgánica, fracciones menores de
arena café amarillenta y arena gris de grano
medio, consistencia media a baja, material
suelto, humedad baja a media. Fragmentos
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rocosos y pedazos de cuarzo lechoso y
gravas de formas subangulares y ladrillos y
escombros, presencia de raíces
SPT # 9B 3 0,54-0,80 9,8 38 27 11 63,0 23,5 13,5 * * * * * * * * * A-2-4 (0) GM Lleno Antrópico: Arena limosa de color café
oscuro, fracciones de arcilla limosa de color
café rojizo, compacidad baja, material
suelto de humedad media a baja. Gravas de
formas redondeadas y fragmentos rocosos
subangulares. Limo plástico de color café
osuro que obedece a materia orgánica,
también se presentan pedazos de ladrillos,
escombros y raíces.
SPT # 9B 4 0,80-1,25 28,7 46 27 19 5,2 30,1 64,7 * * * * * * * * * A-7-6 (11) ML
SPT # 9B 6 1,70-2,15 16,3 34 26 8 41,2 27,7 31,1 * * * * * * * * * A-2-4 (0) GM
SPT # 9B 8 2,60-3,05 17,0 47 23 24 34,8 32,0 33,2 * * * * * * * * * A-2-7 (3) GC Lleno Antrópico: Arcilla limosa de color café
oscuro, café rojizo, amarillo, negro y azul
oscuro a gris, pequeños nodulos ferrosos de
color rojizo, pedazos de escombros.
Consistencia firme, material compacto,
humedad media a alta. Fragmentos rocosos
de formas subagulares, gravas menores,
material suelto.
SPT # 9B 10 3,50-3,95 24,6 35 21 14 43,4 26,0 30,6 * * * * * * * * * A-2-6 (1) GC
SPT # 9B 11 3,95-4,40 26,1 47 23 24 12,9 35,4 51,8 * * * * * * * * * A-7-6 (9) CL
Depósito Aluvial: Arena fina de color gris
verdoso, fracciones de arcilla de color café
claro y amarillento y arcilla gris, compacidad
media a baja, material suelto, humedad
baja. Fracciones de gravas y fragmentos
rocososo de formas subangulares.
SPT # 16 4 1,35 - 1,70 11,2 42 30 12 24,1 31,6 44,3 * * * * * * * * 5,75E-07 A-7-5 (2) SM
Lleno Antrópico: Limo de color café oscuro
a negro que corresponde a materia
orgánica, consistencia baja, plasticidad
media a alta. Arena de grano medio de
color café claro y gris, compacidad media,
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humedad baja. Fragmentos rocosos de baja
compacidad, sueltos, de formas
subangulares, pedazos de adobes, ladrillos,
escombros, cemento.
SPT # 16B 6 2,25 - 2,70 11,9 41 27 14 27,7 33,8 38,5 * * * * * * * * 5,95E-07 A-7-6 (2) SM Lleno Antrópico: Limo arenoso de color café
oscuro y claro con fracciones de arenas
amarillentas, escamas de micas de color gris
plata, consistencia media baja, material
blando, plástico, humedad media a baja.
Fragmentos rocosos, gravas, escombros,
ladrillos, se da la presencia de raíces y
materia orgánica de carácter limoso en
color café oscuro a negro
SPT # 16B 10 4,05 - 4,50 29,1 39 28 11 5,1 44,3 50,7 * * * * * * * * * A-6 (3) ML
SPT # 16B 16 6,85 - 7,30 17,4 27 21 6 51,6 30,1 18,3 * * * * * * * * * A-1-b (0) GC - GM
SPT # 16B 11 4,50 - 5,00 15,6 33 26 7 31,9 35,2 32,9 16,4 18,5 * * * * * * * A-2-4 (0) SM
SPT # 16B 14 5,90 - 6,40 15,8 57 31 26 14,2 21,2 64,6 15,1 18,5 2,7 23,3 28,1 * * * * A-7-5 (16) MH
SPT # 17 2 0,45 - 0,90 28,3 48 24 24 9,8 28,4 61,9 * * * * * * * * * A-7-6 (13) CL Lleno Antrópico: Mezcla de diferentes
materiales que incluyen limo de color café
oscuro, negro, amarillo, consistencia media
a alta, humedad baja. Fracciones de arena
de color café, rojizo y amarillo. Gravas y
fragmentos rocosos, además de escombros,
ladrillos, cemento, material de compacidad
baja, material suelto.
SPT # 17 4 1,35 - 1,80 17,9 42 28 14 31,1 22,4 46,6 * * * * * * * * * A-7-6 (4) GM
Tabla 3. Resultados de ensayos por la carrera Bolívar con la Avenida Oriental
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P1 4 3,00-3,60 46,6 77 36 41 1,1 13,0 85,9 17,9 12,2 93 3650 eo =1,31
Cc= 0,64 MH
Depósito de Llanura de Inundación: Arcilla de color negro a café
pardo, muy plástica y húmeda, con abundante presencia de materia
orgánica. A 1,35 m presenta una bolsa de arena de color gris,
tamaño medio. P1 7 4,50-4,65 39,8 62 27 35 4,6 44,2 51,2 18,6 13,3
11400
C = 16 Kpa
Φ =26° CH
P1 14 9,65-9,75 23,3 - - - 58,8 22,3 18,9 - - - - - -
Depósito Aluvial: Compuesto por gravas y cascajo en arena gruesa
los fragmentos de roca están frescos, subredondeados, con
diámetros entre 3 y 25 cm de composición variada; anfibolita,
dunita, tonalita, cuarzodiorita y cuarzo. La matriz es arena gruesa
en los primeros metros de color gris que pasa a una arena fina
hasta limo a profundidad.
P2 1 1,50-2,25 48,8 40 30 10 25,7 31 43,3 15,7 10,5 147 460 - SM Depósito de Llanura de Inundación: Mezclado con vidrios y
plásticos. Arcilla limosa de color negro a pardo, con fragmentos de
cuarzo y dunita y material orgánico. A profundidad aumenta el
tamaño, se pasa a una arena fina con gravas que tiene diámetros
hasta de 3 cm
P2 5 4,50-4,90 55,2 61 26 33 0,0 20,5 79,5 16,4 10,5 10 80 - CH
SPT-1 10 4,50-9,50 39,3 46 25 21 0,0 27,7 72,3 - - - - - CL Depósito Llanura de Inundación: Limo arcilloso de color café pardo
a negro, que a profundidad se vuelve arenoso y de color más
oscuro y más húmedo. Presenta materia orgánica y algunos
fragmentos de dunita de diámetro hasta de 1 cm
SPT-1 9 4,05-4,50 34,1 31 23 8 0,0 59,3 40,7 - - - - - SM
SPT-1 12 5,40-5,65 16,4 - - - 44,7 39,2 16,1 - - - - -
A-1 1 2,00 30,7 57 29 28 5,8 38,2 56 19,0 14,5 121 4400 - CH Limo Arcilloso: De color café pardo con motas amarillas. Humedad
media a alta. Consistencia blanda.
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Tabla 4. Resultados de ensayos por la calle 57 con carrera 49 P
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2,10 – 2,55 3 7,2 25,0 67,8 43,7 62 21 41 CH A-2-7 (18) Lleno Antrópico (Qll): Arcilla color gris oscuro moteado de café y rojizo, consistencia baja,
humedad media, plasticidad alta, contaminada con materia orgánica. Fragmentos de
anfibolita, frescos, subangulares, menores a 5 cm de diámetro, fragmentos de adobes.
3,00 – 3,60 5 - - - 30,7 - - 0 - -
3,60 – 4,00 6 0,0 21,1 78,9 47,1 57 25 32 CH A-7-6 (19)
4,50 – 5,10 8 - - - 18,8 - - - - - Depósito Aluvial Fino (Qalf): Arena limosa, color café rojizo, compacidad baja, humedad
media, escasos bloques angulosos de roca anfibolita, menores a 2 cm de diámetro. 5,10 – 5,50 9 24,4 49,7 25,7 18,1 41 27 14 SM A-2-7 (0)
6,60 – 6,80 12 - - - 27,3 - - - - -
Depósito Aluvial (Qal): Arcilla arenosa, color café claro, consistencia baja entre 6.60 m - 6.80 m
de profundidad exhibe consistencia pastosa. Bordea bloques de anfibolita y roca granítica,
dunita y cuarzo, frescos subredondeados que alcanzan 10 cm de diámetro.
7,50 – 7,90 14 0,5 25,7 73,7 62,9 48 30 18 ML A-7-5 (12)
9,00 – 9,15 16 - - - 10,2 - - - - -
9,10 – 9,60 17 23,8 39,0 37,2 24,3 31 21 10 SC A-4 (0)
10,50 – 10,80 19 26,3 31,9 41,9 30,6 49 28 21 SM A-7-6 (0) Depósito Aluvial (Qal): Arena limosa, color café rojizo, compacidad baja, humedad media,
bordeando fragmentos de anfibolita frescos y de dunita oxidados, subredondeados, con
tamaños variables menores a 10 cm de diámetro. Algunos fragmentos rocosos están
completamente meteorizados y conservan la textura de la roca original. 12,40 – 12,90 22 5,3 25,5 69,1 39,0 64 36 28 MH A-7-5 (17)
13,50 – 13,90 24 - - - 42,6 - - - - - Depósito Aluvial (Qal): Limo arenoso, color café rojizo, consistencia baja, humedad media,
plasticidad media, bordeando fragmentos de anfibolita frescos y dunita oxidados,
subredondeados, de tamaño heterogéneo, menores a 8 cm de diámetro. Algunos fragmentos
rocosos están completamente meteorizados y conservan la textura de la roca original. 15,00 – 15,40 26 6,5 24,8 68,6 42,4 61 37 24 MH A-7-5 (16)
DISEÑO CONCEPTUAL Y DETALLADO PARA LA REPOSICIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL SECTOR
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4. GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA
Se presentan en este capítulo las condiciones geológicas y geomorfológicas de los
terrenos por los que transcurren los proyectos 6 y 9 del sistema de alcantarillado del
sector denominado Centro Parrilla, Grupo 2.
Los hallazgos geológicos y geomorfológicos que aquí se definen son derivados de la
revisión bibliográfica de estudios anteriores realizados por Integral y Solingral en el
área en estudio. Como fuente de información primaria se llevó a cabo el
reconocimiento del terreno y exploraciones del subsuelo representadas por siete
apiques, veinte perforaciones a percusión y once nichos exploratorios a lo largo del
corredor de interés. La localización y profundidad alcanzada en las exploraciones del
subsuelo se citan en la y se muestran en la planta correspondiente al mapa geológico
del corredor (P-2213-G-009).
GEOLOGÍA
Las unidades litoestratigráficas del área de estudio corresponden a un basamento
conformado por rocas ígneas del tipo dunita, la cual en la literatura se denomina como
Dunitas de Medellín (JKuM) que hacen parte del Complejo Ofiolítico de Aburrá y un
cuerpo intrusivo del cretáceo llamado Gabro de San Diego (KgSD). Las dunitas, son
rocas de carácter ultrabásico, se presentan fuertemente serpentinizadas y muestran un
desarrollo de perfiles de meteorización potentes por lo que es difícil de encontrarlas en
estado fresco. Los gabros por su parte corresponden, a rocas graníticas de
composición básica y pueden variar composicionalmente desde gabros hasta dioritas.
Estas rocas también exhiben un avanzado proceso de meteorización desarrollando
suelos residuales limo arcillosos de gran espesor.
Las rocas anteriormente mencionadas, en el área de estudio aparecen en su totalidad
cubiertas por materiales más recientes, donde se incluyen los depósitos de vertiente
y/o flujos de lodos y/o escombros (Qd, Qf), los depósitos aluviales (Qal) del fondo del
valle asociados al río Medellín y a sus quebradas afluentes; y adicionalmente se
muestra una cobertura muy generalizada de llenos de origen antrópico (Qll), en general
de bajas especificaciones técnicas con alto contenido de escombros, basura y materia
orgánica; estos materiales han sido generados por el gran desarrollo urbano dentro del
área de estudio. Estas unidades se encuentran cartografiadas en el Mapa Geológico
(P-2213-G-009).
Según las condiciones mencionadas, el perfil estratigráfico típico para el área de
estudio tiene un predominio en cobertura de llenos antrópicos que alcanzan entre
menos del metro y pueden llegar hasta los 10 m de profundidad. Estos depósitos
están conformados por gravas, fragmentos rocosos, cuarzo lechoso, además de
basuras, plásticos, madera, ladrillos y escombros en general, todo esto embebido en
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una matriz limo arenosa de color gris claro y limo micáceo y arcillas parda y rojizas.
Son materiales de baja humedad, con baja plasticidad y compacidad baja; en estos
depósitos se encuentra un importante aporte de materia orgánica y abundantes raíces.
En general son llenos de bajas especificaciones técnicas que han sido acumulados
según el crecimiento urbano de la ciudad.
Hacia la parte central de la zona de estudio y más cercana al río Medellín, se tienen los
depósitos aluviales, cubiertos en su mayor parte por los llenos antrópicos
mencionados. Dichos depósitos aluviales presentan a su vez variaciones tanto
composicionales como en su grado de consolidación, que en general aumenta con la
profundidad. Los materiales más superficiales corresponden a una mezcla de
materiales entre arcillas, limos, arenas y gravas y los lacustres con fracciones finas con
predominio de arcillas grises y materia abundante orgánica que hace la diferencia,
además son depósitos blandos y plásticos. Continuando en la secuencia a profundidad
se observa una gradación textural hacia materiales gruesos tipo gravas y fragmentos
rocosos de diferente composición y grado de meteorización encontrando anfibolitas,
dunitas, serpentinita, diorita, etc., pasando por los de grano medio que están
representados por arenas en general cuarzosas de tamaño de grano medio a grueso.
Los depósitos más gruesos exhiben un alto grado de consolidación a profundidades
mayores de los 15 m.
Localmente y en especial hacia la zona donde se presenta el cambio de pendiente con
las laderas, se tiene el predominio de los depósitos de vertiente del tipo flujo de lodos
y/o escombros de gran extensión hacia la vertiente oriental del Valle de Aburrá. Estos
depósitos muestran en el área de estudio espesores que pueden superar los 10 m,
según algunas de las exploraciones llevadas a cabo. La composición corresponde a
una abundante matriz de limosa a limo-arcillosa de coloraciones rojizas, cafés, grises y
amarillentas, de plasticidad media a alta, con poco aporte de arenas y gravas; que
envuelve fragmentos rocosos de anfibolita, dunita, granodiorita que pueden estar
desde frescos hasta totalmente meteorizadosy de tamaños de hasta 0,5 m. En general
estos depósitos, presentan una consistencia blanda a firme, la humedad va de media a
alta, aumentando con la profundidad, hasta llegar localmente a un material saturado en
las zonas donde se da la presencia del nivel freático.
Finalmente, como ya se mencionó, el basamento rocoso no aflora en la zona de
estudio, solamente se encontró en la exploración SPT-1, ubicada en el barrio Boston, a
una profundidad cercana a los siete metros y hacen parte del suelo residual derivado
de las dunitas; por su parte, los gabros no fueron encontrados ni sus suelos residuales.
El suelo residual de la dunita es una mezcla de materiales arcillosos, limosos, arenas y
gravas pequeñas con nódulos de hierro, además de fragmentos rocosos intensamente
meteorizados, pero donde aún se reconoce la textura de la roca, la cual se muestra en
bandas en color café, amarillo, rojizo, gris, verde y gris verdosa, fracciones micáceas
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que dan un brillo y un tacto sedoso, se presenta oxidación en las fracciones finas y en
las pequeñas gravas de óxidos presentes. Estos materiales tienen una consistencia
baja, el material esta suelto y blando, de humedad media a alta, aumentando a
profundidad.
GEOLOGÍA LOCAL
Para la zona correspondiente al proyecto Centro Parrilla, según las diferentes
exploraciones del subsuelo llevadas a cabo tanto para este proyecto, como información
base de referencia, así como otras realizadas para otros estudios y que hacen parte de
la revisión bibliográfica; se llevó a cabo una sectorización generalizada donde se
definen características comunes de materiales, enfatizando que estos sectores, al ser
urbanos, tienen un predominio superficial de llenos de carácter antrópico que hacen de
cobertura generalizada a diferentes profundidades.
Así, para el análisis de la sectorización, se obviaron estos llenos y se trabajó hasta
profundidades máximas de seis metros. Es de anotar además, que esta sectorización
es generalizada y que se pueden presentar variaciones, dependiendo de la dinámica
misma del río Medellín y sus afluentes principales, como es el caso de la quebrada
Santa Elena. Estas variaciones se verían reflejadas a nivel superficial y también a
profundidad a modo de lentes o bolsas de materiales con otras características
diferentes a las generalizadas para cada sector. A continuación se definen los cinco
sectores, presentados en la Figura 2 y en el plano P-2213-G-010.
Este proyecto hace parte del Sector 1.
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Figura 2. Sectorización Geológica Local
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Sector 1: Se define como materiales gruesos de tipo gravas, cascajos y arenas
gruesas de composición cuarzosa, y en menor proporción limo a modo de
matriz; pueden estar o no bien cementados y son los que conforman depósitos
aluviales. Las coloraciones son café, gris oscuro y verde. Esta zona está
caracterizada principalmente hacia el cauce torrencial de la quebrada Santa
Elena.
Sector 2: Son materiales aluviales dominados por secuencias finas de limos y
arcillas de color café y amarillo, micáceas, con fracciones menores de arenas y
ocasionalmente gravas. La consistencia es baja a media.
Sector 3: Corresponde a materiales derivados de los depósitos de vertiente de
las partes medias a altas. Se definen como limo arcilloso con carácter laterítico
y con fracciones menores de arena y gravas de formas subangulares, las
coloraciones son café, rojo y amarillo y son materiales de consistencia media.
Sector 4: Hace parte de los depósitos aluviales, constituido por arena con
fracciones de limo, además de gravas subredondeadas más ocasionales; las
coloraciones son café y gris, son materiales sueltos.
Sector 5: Estos materiales corresponden a los depósitos aluviales que tienen
un importante aporte de materia orgánica que incluye madera y raíces. Son de
carácter limo arcilloso y arcillo limoso en coloraciones dominantes grises y gris
verdoso, hasta negro, tienen una muy baja consistencia, son materiales blandos
y plásticos, además de que la arcilla tiene un carácter hidromorfo y que se
observa presencia de oxidación.
GEOMORFOLOGÍA
El área de estudio se localiza en la parte central del Valle de Aburra, el cual
corresponde a una depresión topográfica alargada de dirección general norte – sur.
Las condiciones geomorfológicas dividen el área de estudio en dos unidades
geomorfológicas, clasificadas en planicies aluviales y terrazas, las cuales corresponden
a las partes planas aledañas al río Medellín y la segunda unidad son las superficies
moderadas a suaves en depósitos de vertiente de geoformas moderadas con topes
redondeados.
La unidad de planicies aluviales y terrazas, es la de mayor cobertura dentro del área de
estudio, morfogenéticamente está relacionada con la planicie aluvial derecha río
Medellín y sus quebradas o afluentes, para esta unidad se incluyen además algunas
zonas un poco más elevadas a modo de terrazas pero igualmente de topes planos con
pendientes menores de 5% y constituidas en su totalidad por los depósitos aluviales de
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diferente composición y espesor como fueron definidos anteriormente y los llenos
antrópicos que cubren a su vez los materiales aluviales.
La otra unidad geomorfológica corresponde a la unidad de superficies moderadas a
suaves en depósitos de vertiente. Esta se localiza inmediatamente después de la
anterior, hacia la parte baja y media de la vertiente oriental del Valle de Aburrá. Las
formas del relieve corresponden a los lomos que ascienden en la vertiente, con
pendientes suaves a moderadas, de geoformas largas con topes redondeados de baja
altura y están constituidos, como su nombre lo indica por depósitos de vertiente del tipo
flujos y/o lodos, de espesores desconocidos y con un grado de consolidación y
madurez y que cubren el basamento rocoso.
Dentro de las condiciones geomorfológicas de los terrenos se consideran de gran
importancia los procesos morfodinámicos, los cuales guardan una estrecha relación
con las geoformas del paisaje, su constitución, modelado usos del suelo. Para la zona
de estudio no se encontraron procesos morfodinámicos latentes, activos o inactivos,
pues los terrenos en su mayor parte, están dominados por el desarrollo urbano de la
ciudad que enmascara los mismos.
5. ASPECTOS GEOTÉCNICOS
A continuación se presenta la caracterización geotécnica de los materiales presentes
en el subsuelo, los parámetros geotécnicos para el diseño de las redes a reponer y las
principales conclusiones y recomendaciones del estudio.
PERFIL ESTRATIGRÁFICO ESPERADO
La descripción desde el punto de vista geológico se presentó en el Numeral 4. Sin
embargo, para fines constructivos y de diseño se presentan las principales
características de los materiales que pueden encontrarse en la zona del proyecto.
Una columna estratigráfica típica para estos terrenos se muestra en la Figura 3. En la
columna se observa la secuencia total generalizada y más adelante se presenta la
descripción detallada de cada una de las secuencias litológicas que lo conforman y que
fueron encontradas tanto en la recopilación de información bibliográfica como en los
sondeos realizados en particular para este estudio.
Lleno antrópico (0,5 – 10,0 m)
Depósitos de vertiente tipo flujos (1,0 – 7,0 m)
Depósito aluvial fino con abundante materia orgánica (5,50 m)
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Depósito aluvial fino (0,5 – 6,0 m)
Depósito aluvial grueso (0,5 – 40,0 m)
Suelo residual de gabro
Suelo residual de dunita
Figura 3. Columna estratigráfica generalizada proyecto Centro Parrilla
Para la zona de estudio, se elaboró un perfil estratigráfico esperado el cual se presenta
en la Figura 4 y en el Plano (P-2213-G-009).
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Figura 4. Perfil Estratigráfico para el proyecto 9
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La descripción de los diferentes estratos identificados es la siguiente:
Llenos Antrópicos
En la tabla 15 se presenta el espesor de los llenos antrópicos encontrados en las exploraciones
realizadas:
Tabla 5 Espesor de llenos Antrópicos encontrados
Exploración Profundidad Espesor del
Lleno (m) Desde Hasta
Apique 1 (A1) 0,40 1,70 1,30
Apique 2 (A2) 0,40 1,30 0,90
Apique 3 (A3) 0,06 0,90 0,84
Apique 4 (A4) 0,00 2,60 2,60
Apique 5 (A5) 0,00 1,80 1,80
Apique 6 (A6) 0,18 0,75 0,57
Apique 14 (A14) 0,00 2,00 2,00
Apique 15 (A15) 0,00 1,90 1,90
Apique 16 (A16) 0,00 1,95 1,95
Perforación 1 (P1) 0,00 4,00 4,00
Perforación 2 (P2) 0,00 1,45 1,45
Perforación 4 (P4) 1,10 1,60 0,50
Perforación 6 (P6) 0,00 2,25 2,25
Perforación 6B (P6B) 0,00 0,45 0,45
Perforación 7 (P7) 0,00 2,10 2,10
Perforación 7B (P7B) 0,00 2,10 2,10
Perforación 8 (P8) 0,00 3,80 3,80
Perforación 9 (P9) 0,00 2,40 2,40
Perforación 9B (P9B) 0,00 4,00 4,00
Perforación 14 (P14) 0,00 6,40 6,40
Perforación 15 (P15) 0,00 5,40 5,40
Perforación 15B (P15B) 0,00 3,50 3,50
Perforación 16 (P16) 0,00 1,70 1,70
Perforación 16B (P16B) 0,00 6,40 6,40
Perforación 17 (P17) 0,00 2,30 2,30
Perforación 17B (P17B) 0,00 0,70 0,70
Perforación 18 (P18) 0,00 4,10 4,10
Perforación 18B (P18B) 0,00 4,90 4,90
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Exploración Profundidad Espesor del
Lleno (m) Desde Hasta
Perforación 19 (P19) 0,00 0,00 0,00
Perforación 20 (P20) 0,00 3,10 3,10
De la anterior tabla y de acuerdo a las exploraciones consultadas, se puede concluir
que en términos generales, los llenos antrópicos alcanzan entre uno y diez metros de
profundidad. Corresponden a una mezcla de gravas, fragmentos rocosos, cuarzo
lechoso, basuras, plásticos, madera, concreto, ladrillos y escombros, dentro de una
matriz limo arenosa gris clara, con limo micáceo y arcillas de color café claro, gris y
rojizo. En estos llenos es normal encontrar un importante aporte de materia orgánica y
raíces.
Son ligeramente compactos y pueden clasificarse como de pobres condiciones
geotécnicas. Son materiales de baja humedad, con baja plasticidad y compacidad baja.
Exhiben altas permeabilidades, alta deformabilidad, baja capacidad de soporte y bajos
módulos de reacción asociado a la baja resistencia a la penetración. No obstante, sus
parámetros tienden a incrementarse con la profundidad debido al mayor confinamiento
de los mismos.
Depósitos aluviales con alto contenido de material orgánico
Corresponde a arcillas de color negro a café muy oscuro y gris, material de muy alta
plasticidad, alta humedad y consistencia baja, muy blando. Estos depósitos tienen un
origen asociado a lagunas o aguas empozadas (lacustre). Puede alcanzar hasta seis
metros de espesor y con un alto contenido de materia orgánica.
Corresponden a materiales de pobres condiciones geotécnicas. Son materiales de
mayor plasticidad, humedad y, por tanto, de consistencia baja y de deformabilidad
media a alta y una baja resistencia a la penetración estándar. De acuerdo con lo
anterior, puede esperarse que ofrezcan una baja capacidad de soporte y bajos
módulos de reacción.
Depósitos aluviales finos
Limos arcillosos y arcillas, de color café claro, rojizo, moteado de gris y amarillo;
fracciones menores de arena y fragmentos rocosos de anfibolita, dunita, granodiorita,
esquistos intensamente meteorizados que dejan a su vez un residuo arenoso.
Estos materiales presentan bajas permeabilidades, baja a media resistencia a la
penetración estándar y por tanto, tienen capacidades de soporte medias a altas (que
se incrementan con la profundidad). Pueden encontrarse con una consistencia baja
mas hacia la superficie hasta alcanzar consistencias altas a medida que se
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profundizan, también su grado de consolidación se incrementa con la profundidad.
Debido al alto contenido de finos y alta consolidación, ofrecen bajas permeabilidades.
Depósitos aluviales gruesos
Corresponden a arenas gruesas, cuarzosas de color café, gris y blanco. Fracciones de
arcilla y limo en coloraciones café rojizas; abundantes fragmentos rocosos de
anfibolita, cuarzo lechoso, dunita oxidadas, de formas subredondeadas, de hasta 30
cm de diámetro, resistentes, localmente con arena arcillosa café rojiza. Estos
horizontes aluviales por lo general se muestran muy consolidados.
Estos materiales presentan altas permeabilidades, alta resistencia a la penetración
estándar y por tanto, tienen altas capacidades de soporte, son compactos debido a la
mayor profundidad a la que se encuentran y a que se encuentran más consolidados.
Estos materiales presentan altas permeabilidades, alta resistencia a la penetración
estándar y por tanto, tienen altas capacidades de soporte, son compactos debido a la
mayor profundidad a la que se encuentran y a que se encuentran más consolidados.
Suelos residuales
Los suelos residuales de gabro clasifican como limos arcillosos con fracciones de
arena, las coloraciones van desde café rojizo, amarillo y blanco. Localmente se pueden
presentar fracciones de cuarzo lechoso y arena cuarzosa.
En el caso de suelo residual de dunita corresponden a una mezcla arcilla, limos,
arenas y fragmentos rocosos con nódulos ferrosos, donde se reconoce la textura de la
roca de tipo dunita. Bandas de color pardo, amarillo, rojizo, gris, verde y gris verdoso,
fracciones micáceas que dan un brillo y un tacto sedoso, hay oxidación en las
fracciones finas y en los pequeños nódulos de óxidos.
NIVEL FREÁTICO
En la Tabla 1 se puede observar que el nivel freático en general se encuentra a una
profundidad mayor de tres metros. Para el cálculo del espesor del recubrimiento, el
valor a usar debe corresponder con la condición más crítica de cada tramo.
LLENOS DE ZANJAS DE LAS TUBERÍAS EXISTENTES
El material de lleno presente en la zanja de las tuberías existentes se exploró con la
ejecución de nichos exploratorios, que para la zona de estudio corresponde a once
nichos. En la Tabla 6 se presenta la descripción geológica de los materiales
encontrados, los cuales pueden ser de especial utilidad para la ejecución de las
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tecnologías CIPP y Pipe Bursting para la sustitución y rehabilitación de las tuberías de
las redes proyectadas:
Tabla 6. Descripción de nichos exploratorios
Nicho Ubicación Profundidad (m) Descripción
1 Carrera 54 (Cúcuta) X
Calle 58
0,00 – 1,00
Lleno Antrópico: Arena limosa, color café oscuro a negro; fragmentos de
escombros y ladrillos, abundantes gravas que alcanzan hasta 4cm de
diámetro, de forma angular y subangular, derivados de roca metamórfica.
Compacidad baja, humedad media y plasticidad baja.
6
Carrera 54 entre Calle 54 y calle 53 (Av. de
Greiff)
0,00 – 0,95
Lleno Antrópico: Arcilla limosa café oscura y amarilla, con contenido de
materia orgánica limosa de color café oscuro, contiene gravas de formas
subangulares. Consistencia baja, humedad media a alta, plasticidad media.
7 Calle 53 (Av. de Greiff)
X Carrera 54
0,00 – 1,36
Lleno Antrópico: Gravas y arenas micáceas en color café y rojizo.
Compacidad baja, humedad media a baja.
10
Carrera 50 (Palacé) entre Calle 55 (Perú) Y
Calle 54 (Caracas)
0,00 – 1,10
Lleno Antrópico: Limo arenoso con arcilla de color gris verdoso y manchas
blancas y anaranjadas, fracciones menores de gravas de formas
subredondeadas. Consistencia baja, humedad media.
11 Carrera 50 (Palacé) X
Calle 53
0,00 – 0,80
Lleno Antrópico: Arena limosa de color gris y verde con manchas blancas,
gravas de formas subangulares a subredondeadas. Compacidad baja,
humedad media a alta, fracción fina es plástica.
12 Carrera 55 X Calle 50
0,00 – 1,05
Lleno Antrópico: Material mezclado entre gravas, arenas micáceas en color
café y rojizo. Compacidad baja, humedad media.
14B Av. Primero de Mayo entre Carrera 49
(Junín) y Carrera 50 (Palacé)
0,00 – 0,25 Lleno Antrópico: Arena cuarzosa de grano grueso, coloraciones verdes,
grises con manchas blancas. Compacidad baja, humedad media.
14C 0,00 – 2,50
Lleno Antrópico: Limo y arena de color café y rojizo con manchas amarillas,
naranjas, presencia de gravas y fragmentos de ladrillos. Consistencia baja,
humedad media
17
Calle 53(Maracaibo) entre Carrera 43
(Girardot) y Carrera 45 (El Palo)
0,00 – 0,90
Lleno Antrópico: Arena limosa, micácea, de color café con abundantes
gravas de formas subangulares a subredondeadas, contiene además
escombros y materiales de construcción como ladrillos. Compacidad baja,
humedad media a alta.
31 Carrera 50 (Palacé) X
Carrera. 51
0,00 – 0,95
Lleno Antrópico: Limo con materia orgánica de color café oscuro,
fragmentos de escombros y ladrillos, arena micácea y arcilla en menor
proporción. Consistencia blanda, material suelto
33 Carrera 56 X Calle 54
0,00 – 1,00
Depósito Aluvial Grueso: Arenas cuarzosas gruesas y gravas de formas
redondeadas, color café oscuro y gris oscuro con manchas, compacidad
baja a muy baja, humedad media y sin plasticidad. Matriz areno gravosa y
abundantes gravas y guijarros que alcanzan hasta 10cm de diámetro, de
forma subangular y subredondeado, algunos planares y alongados.
1,00 – 3,00
Depósito Aluvial Fino: Limo, color café con partículas grisáceas y
anaranjadas, con manchas de oxidación, fracciones menores de gravas de
forma planar y subangular. Consistencia firme a blando, humedad media y
plasticidad media a baja.
Total Nichos Exploratorios (m) 11 Nichos Exploratorios (13,9 metros)
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Adicionalmente se hicieron ensayos de laboratorio sobre las muestras más
representativas tomadas en los nichos realizados en la totalidad del área del Circuito
Orfelinato, éstos y los resultados obtenidos se presentan en la Tabla 7.
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Tabla 7. Descripción geológica y resultados de laboratorio nichos exploratorios
SON
DEO
MU
ESTR
A N
ÚM
ERO
PR
OFU
ND
IDA
D
( m
)
HU
MED
AD
NA
TUR
AL
( %
)
LL
( %
)
LP
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)
IP
( %
)
RET
ENID
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# 4
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) (
% )
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00
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% )
PA
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00
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% )
CLA
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CA
CIÓ
N A
ASH
TO
GR
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O
USC
S
Mat
eri
al
Nicho 1 1 0,00 - 1,00 10,9 31 21 10 32,4 44,2 23,4 A-2-4 (0) SC
Lleno Antrópico: Arena arcillosa, color café oscuro a negro;
fragmentos de escombros y ladrillos, abundantes gravas que alcanzan
hasta 4cm de diámetro, de forma angular y subangular, derivados de
roca metamórfica. Compacidad suelta, humedad media y plasticidad
baja
Nicho 6 1 0,00 - 0,95 21,7 32 21 11 14,5 46,8 38,7 A-6 (1) SC
Lleno Antrópico: Arcilla limosa café oscura y amarilla, con contenido
de materia orgánica limosa de color café oscuro, contiene gravas de
formas subangulares. Consistencia suelta, humedad media a alta,
plasticidad media
Nicho 10 1 0,00 - 1,10 23,5 34 26 8 10,6 51,2 38,1 A-4 (0) SM
Lleno Antrópico: Limo arenoso con arcilla de color gris verdoso y
manchas blancas y anaranjadas, fracciones menores de gravas de
formas subredondeadas. Consistencia suelta, humedad media
Nicho 11 1 0,00 - 0,80 14,4 27 20 7 22,0 47,8 30,2 A-2-4 (0) SC
Lleno Antrópico: Arena arcillosa de color gris y verde con manchas
blancas, gravas de formas subangulares a subredondeadas.
Compacidad suelta, humedad media a alta, fracción fina es plástica
Nicho 12 1 0,00 - 1,05 12,7 26 19 7 32,6 45,8 21,6 A-2-4 (0) SC-SM Lleno Antrópico: Material mezclado entre gravas, arenas micáceas en
color café y rojizo. Compacidad suelta, humedad media
Nicho 13 1 0,90 - 1,05 10,2 32 23 9 42,9 36,7 20,4 A-2-4 (0) GC
Lleno Antrópico: Limo arcilloso de color verde y gris con gravas de
formas subredondeadas y fragmentos rocosos mayores, se presenta
mucha oxidación. Consistencia suelta, plasticidad media
Nicho 14 C 1 0,00 -2 ,50 16,8 37 24 13 33,3 40,8 25,8 A-2-6 (0) SC
Lleno Antrópico: Arcilla y arena de color café y rojizo con manchas
amarillas, naranjas, presencia de gravas y fragmentos de ladrillos.
Consistencia suelta, humedad media
Nicho 16 1 0,00 - 1,50 13,3 33 22 11 31,0 40,1 28,9 A-2-6 (0) SC
Depósito Aluvial: Arena de color gris verdoso con pequeñas gravas de
formas redondeadas, material de aspecto homogéneo. Compacidad
suelta, humedad media
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SON
DEO
MU
ESTR
A N
ÚM
ERO
PR
OFU
ND
IDA
D
( m
)
HU
MED
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NA
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LL
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IP
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RET
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CLA
SIFI
CA
CIÓ
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TO
GR
UP
O
USC
S
Mat
eri
al
Nicho 17 1 0,00 - 0,90 10,2 35 22 13 48,3 35,6 16,1 A-2-6 (0) GC
Lleno Antrópico: Arena arcillosa, micácea, de color café con
abundantes gravas de formas subangulares a subredondeadas,
contiene además escombros y materiales de construcción como
ladrillos. Compacidad suelta, humedad media a alta.
Nicho 23 1 0,00 - 0,90 26,8 38 26 12 14,8 30,8 54,4 A-6- (5) ML
Lleno Antrópico: Limo arcilloso de color café oscuro y rojizo, fracciones
de arena micácea de color café y gravas de formas subredondeadas,
contiene material de construcción, escombros. Compacidad suelta,
humedad media a alta
Nicho 30 1 0,00 - 1,20 23,1 45 26 19 8,8 35,6 55,6 A-7-6 (8) CL
Lleno Antrópico: Limo arcilloso de color café oscuro, gravas y
fragmentos de escombros y ladrillos. Consistencia suelta, humedad
media
Nicho 33 1 0,00 - 1,00 5,24 NP NP NP 59,9 37,6 2,5 A-1-a (20) GW
Depósito Aluvial Grueso: Arenas cuarzosas gruesas y gravas de formas
redondeadas, color café oscuro y gris oscuro con manchas,
compacidad suelto a muy suelto, humedad media y sin plasticidad.
Matriz areno gravosa y abundantes gravas y guijarros que alcanzan
hasta 10cm de diámetro, de forma subangular y subredondeado,
algunos planares y alongados.
Nicho 33 2 1,00 - 3,00 39 67 39 28 3,1 18,4 78,5 A-7-5 (20) MH
Depósito Aluvial Fino: Limo, color café con partículas grisáceas y
anaranjadas, con manchas de oxidación, fracciones menores de gravas
de forma planar y subangular. Consistencia firme a blando, humedad
media y plasticidad media a baja.
Nicho 35B 1 1,00 - 1,80 30,4 60 31 29 5,6 20,7 73,7 A-7-5 (20) MH
Lleno Antrópico: Limo color café con partículas anaranjadas y
amarillentas, consistencia firme a blanda, humedad media y
plasticidad baja. Material de lleno, escombros y ocasionalmente gravas
derivadas de roca metamórfica completamente meteorizada.
Nicho 36 1 0,00 - 1,00 31,8 80 29 51 0,0 20,4 79,6 A-7-6 (20) CH Lleno Antrópico: Limoarcilloso de color café oscuro a negro, aspecto
grumoso. Consistencia firme, material duro, humedad media
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A partir de los resultados de ensayos de muestras de nichos se puede observar que
el material de lleno de las zanjas de las tuberías existentes corresponden en general
a materiales arenosos con presencia de finos que van desde el 16% hasta el 80%,
por lo que se puede considerar un material relativamente homogéneo (Véase Figura
5 y Figura 6), fácil de excavar en el cual no se prevén problemas para la instalación
y/o rehabilitación de las tuberías existentes..
Figura 5. Clasificación USCS vs Frecuencia Nichos Exploratorios
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Figura 6. Carta de Plasticidad Nichos Exploratorios
PARÁMETROS GEOTÉCNICOS
A continuación se presentan parámetros geotécnicos obtenidos de las
exploraciones.
Clasificación USCS
En la Figura 7 se muestra la distribución de la clasificación de suelos USCS para los
diferentes sectores. Se presenta en el Sector 1 un predominio de arenas limosas
(SM), arenas arcillosas (SC), arena limosa y pobremente gradada (SM-SP) y arcilla
de baja y alta compresibilidad.
En el Sector 2 predominan las arenas limosas (SM), las arcillas de alta
compresibilidad (CH), los limos de alta plasticidad (MH) y las arenas limosas
pobremente gradadas (SM-SP).
En el Sector 3 predominan las arcillas de alta compresibilidad (CH), los limos de alta
plasticidad (MH) y las gravas arcillosas (GC) y limosas (GM).
Es importante anotar que la frecuencia de materiales grueso granulares ensayados
es menor debido principalmente a la dificultad de muestrearlos en condiciones
inalteradas, pero su presencia es evidente durante la ejecución de los sondeos y al
analizar los resultados de las perforaciones y de los ensayos de penetración
estándar.
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Figura 7. Clasificación USCS vs Frecuencia
Humedad natural
En la Figura 8 se muestra la variación de la humedad con la profundidad de las
diferentes muestras analizadas. Se puede observar que para la zona de estudio en
general el porcentaje de humedad se concentra entre el 10% y el 50%. Las
humedades más altas están asociadas a los depósitos de limos con presencia de
materia orgánica.
Figura 8. Variación de la humedad con la profundidad
Plasticidad y consistencia de los materiales
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En la Figura 9 se presenta la distribución los materiales ensayados en la carta de
plasticidad para los diferentes sectores geológicos anteriormente definidos. Se
puede observar que en cada sector se encontró toda clase de materiales finos.
Figura 9. Carta de Plasticidad
Densidad húmeda
En la Figura 10 se presenta la variación de la densidad húmeda con la profundidad.
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Figura 10. Variación Densidad Húmeda con la Profundidad
Resistencia a la Penetración Estándar
En la Figura 11 se presenta la resistencia a la penetración estándar medida en las
diferentes perforaciones. Como era de esperarse, ésta se incrementa con la
profundidad, aunque se presentan estratos intermedios blandos donde el número de
golpes disminuye lo cual ocurre en depósitos aluviales.
En algunas exploraciones se obtuvo rechazo a partir de los 2,00 m de profundidad.
En muchos casos el rechazo se debe a la presencia de bolos de roca en los
depósitos aluviales.
En la gráfica, los suelos ensayados corresponden en general a suelos finos como
limos, arcillas y arenas finas, que es donde normalmente se puede realizar el
ensayo de penetración estándar. Gran cantidad de datos se encuentran entre los 10
y 40 golpes por pie, valores asociados a estos materiales.
Los valores detallados de resistencia a la penetración estándar SPT se presentan al
final del documento.
Figura 11. Variación de la Penetración Estándar con la Profundidad
PARÁMETROS DE RESISTENCIA
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A continuación se presentan los parámetros de resistencia obtenidos por ensayos
de laboratorios para los Sectores 1, 2 y 3.
Tabla 8. Parámetros de Resistencia de Laboratorio Sector 1
Exploración Material
Profundidad
Media Muestra
(m)
C (kPa) φ (°)
Resist.
Comp. Simple,
qu (kN/m²)
316 TD-1 Arcilla 0,60 * * 60
297 TD-5 Arcilla Orgánica
0,75 * * 60
298 TD-6 0,95 * * 65
9 S-1 Arena Cascajosa
3,42 * * 82
9 S-1 7,73 * * 54
9 S-1 Cascajo y Arena
9,43 * * 53
9 S-1 11,93 * * 266
AP-15 Gravas 1,75 22 36 *
SAN-3 Gravas y Bolos de
Serpentinita
13,00 * * 89
SAN-3 14,50 * * 46
AP-6 Limo
1,50 42 25 *
AP-6 2,50 25 26 *
AP-15 Limo arenoso
2,75 27 32 *
SPT # 16B 6,15 23 28 *
Tabla 9. Parámetros de Resistencia de Laboratorio - Sector 2
Exploración Material
Profundidad
Media Muestra
(m)
C (kPa) φ (°)
Resist.
Comp. Simple,
qu (kN/m²)
SPT # 7
Arcilla
2,10 41 17 *
AP-2 2,50 27 30 *
P1 PV 3,30 * * 93
6 TD-1 4,08 * * 15
6 TD-1 4,23 * * 64
P1 PV 4,58 16 * *
265 TD-1
Arcilla Areno Limosa
1,90 * * 126
265 TD-1 2,93 * * 123
6 TD-1 Arcilla Arenosa 1,07 * * 58
408 TD-1
Arcilla Limosa
0,80 * * 125
P2 PV 1,88 * * 147
SAS-34 2,10 * * 70
408 TD-1 2,75 * * 87
SAN-47 4,43 * * 110
P2 PV 4,70 * * 10
263 TD-1
182 TD-1 5,80 * * 22
417 TD-1
425 TD-1 6,22 * * 40
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Exploración Material
Profundidad
Media Muestra
(m)
C (kPa) φ (°)
Resist.
Comp. Simple,
qu (kN/m²)
SAN-47 6,73 * * 80
263 TD-1
182 TD-1 7,30 * * 24
SAS-2-4
Gravas y Bolos
2,73 * * 120
SAN-4 13,00 * * 90
SAN-47 15,53 * * 31
SPT # 7 Limo 3,50 35 27 *
433 TD-1 Limo Arcillo Arenoso 1,80 * * 64
263 TD-1
182 TD-1
Limo Arcilloso
1,30 * * 198
A-1 PV 2,00 * * 121
14 TD-1 2,38 * * 56
14 TD-1 3,58 * * 54
SAS-2-4 4,00 * * 130
SAS-2-4 4,23 * * 150
14 TD-1
Limo Arenoso
1,13 * * 49
6 TD-1 2,08 * * 69
6 TD-1 2,23 * * 32
6 TD-1 3,08 * * 78
6 TD-1 3,23 * * 55
Tabla 10. Parámetros de Resistencia de Laboratorio Sector 3
Exploración Material
Profundidad
Media
Muestra (m)
c (kPa) φ (°) qu-CS
(kN/m²)
AP-10
Arcilla
2,50 35 23 * SPT # 1 3,45 13 26 * SPT # 1 8,90 47 13 * 7 TD-1
Arcilla Limosa
1,43 * * 48
7 TD-1 2,92 * * 84
7 TD-1 4,42 * * 82
AP-14 Arena 1,75 34 23 * SPT # 10 Arena, limo y arcilla 1,15 25 33 * SPT # 10 Gravas 4,35 44 35 *
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Exploración Material
Profundidad
Media
Muestra (m)
c (kPa) φ (°) qu-CS
(kN/m²)
SPT # 10 6,20 20 36 * AP-8
Limo
1,50 17 34 * AP-10 3,15 38 17 *
SPT # 24 3,45 55 21 * SPT # 24 5,30 44 12 *
*Sin Información
En la Tabla 11 se muestran los parámetros geotécnicos recomendados para los
materiales encontrados. Sin embargo, debido a que el perfil estratigráfico es muy
heterogéneo (Véase P-2213-G-009), tanto a lo largo como ancho de la zona de
estudio y a la imposibilidad de contar con exploración detallada, los parámetros
geotécnicos mostrados deben considerarse como indicativos, por lo que se
definieron en base a las exploraciones realizadas y disponibles, a datos
bibliográficos, a la experiencia que se tiene en estos tipos de materiales y a las
características mencionadas en el numeral anterior.
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Tabla 11. Parámetros Geotécnicos Recomendados
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6. PARÁMETROS PARA ANÁLISIS DINÁMICO
PERFIL DE SUELO
Según el perfil estratigráfico descrito, el perfil sísmico recomendado para la zona de
estudio clasifica como PERFIL TIPO “D”.
ZONAS HOMOGÉNEAS
Según la división por zonas homogéneas realizada en la Microzonificación Sísmica
de Medellín (Véase Figura 12), el sector en estudio abarca las zonas 6, 7, 8 y 12.
Descritas por el estudio de microzonificación así:
Zona Homogénea 6. Depósitos aluviales gruesos
Los terrenos de esta zona están constituidos por depósitos aluviales gruesos
asociados al curso y evolución normal del río Medellín. El espesor de estos
depósitos es muy variable, desde 10 m hasta más de 200 m, lo cual evidencia una
topografía muy irregular del lecho rocoso en la zona de planicie del valle.
Zona Homogénea 7: Depósitos aluviales finos (sector oriental)
Desde el punto de vista geológico esta zona se caracteriza por depósitos
meteorizados finos de poco espesor que suprayacen depósitos aluviales blandos,
sobre un relieve muy plano. Subyacente a estos sedimentos finos se encuentra el
horizonte de suelos aluviales grueso granulares. Los espectros propuestos para
esta zona coinciden con los definidos para la zona homogénea 5, debido a que los
perfiles estratigráficos típicos de estos sectores muestran patrones de
comportamiento muy similares.
Zona Homogénea 8: Suelos residuales de dunita parte baja
En esta zona predominan los suelos residuales de dunita y los depósitos de ladera
tipo flujos maduros. También se encuentran depósitos aluviales conformando fajas
de terreno discontinuas y relativamente estrechas. La morfología de los terrenos
refleja su constitución litológica, ya que se desarrollan vertientes desde moderadas
hasta empinadas, así como relieves moderados hasta suaves y casi planos. Las
áreas de influencia de los diferentes perfiles estratigráficos identificados en la zona
fueron un parámetro clave en la definición de sus recomendaciones de diseño.
Zona Homogénea 12: Transición anfibolita - gabro
Los terrenos de la zona están constituidos en su mayoría por suelos residuales de
gabro del Stock de San Diego y en menor proporción por anfibolitas y depósitos de
vertiente del tipo coluvión. Morfológicamente los terrenos de la zona presentan
pendientes de moderadas a suaves, con lomos y colinas de tope redondeado.
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Figura 12. Zonas Según Microzonificación Sísmica de Medellín
INTERVENCIÓN DE TUBERÍAS
Para la rehabilitación y/o cambio de las redes de alcantarillado en la zona de estudio
se tiene proyectado utilizar las tecnologías que se muestran en la Tabla 12, donde
se puede apreciar que las más usadas posiblemente serán “con zanja” y “CIPP”.
Tabla 12. Tecnologías a Utilizar
Tecnología Porcentaje Estimado
Proyecto 6 Proyecto 9
Zanja 75 32
Pipe Bursting (PB) 4
Cured in Place Pipe (CIPP) 21 68
De estas tecnologías, algunas serán para rehabilitación de tuberías y otras para
cambio de las existentes. A continuación, se dan recomendaciones para cada tipo
de tecnología, según su finalidad.
TECNOLOGÍAS PARA LA REHABILITACIÓN DE TUBERÍAS
Para la tecnología que se utilizará en la rehabilitación de tuberías (Cured in Place
Pipe), se considera que el tipo de suelo existente en el sitio no es una limitante
ZONA CENTRO
PARRILLA
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porque en éstas la intervención se hará desde el interior mismo del tubo y el suelo
del entorno poco afecta este proceso. Excepto cuando se tienen suelos muy
permeables y un nivel freático alto (tubo sumergido), debido a que el agua y las
presiones hidrostáticas afectan el curado y el espesor de la tubería.
Al respecto se anota que esto no sería una dificultad mayor por cuanto los niveles
freáticos se encuentran relativamente profundos respecto a la tubería, por lo que
puede considerarse que la instalación se hará en condiciones secas y de presión
hidrostática nula. Una eventualidad se daría en los sitios donde se presenten
tuberías de acueducto con fugas, pero esta sería una condición puntual que no se
identificó durante el proceso de exploración y podrá presentarse construcción.
TECNOLOGÍAS PARA LA REPOSICIÓN DE TUBERÍAS
Zanja
La excavación con zanja es una de las dos tecnologías de mayor aplicación en la
zona de estudio. Este tipo de excavación se realizará principalmente (como se había
mencionado anteriormente) sobre llenos antrópicos, los cuales se consideran de
fácil excavación.
Para este tipo de tecnología se hacen las siguientes recomendaciones:
Por ser un método de excavación a cielo abierto y a poca profundidad, los
imprevistos pueden ser fácilmente diagnosticados y manejados durante
construcción. Por lo que en caso de ser necesario y en general para
profundidades mayores a 1,5 m se deberá utilizar entibado de madera (tablas,
tacos y puntales).
El avance de la zanja debe ser por lo menos 1,5 veces la longitud del tramo de
tubería.
Tener en cuenta las especificaciones de los productores con relación a la
deflexión máxima que permite la tubería.
Es necesario que la excavación y la cimentación de la tubería se realicen según
las especificaciones de las Empresas Públicas de Medellín (EPM). Dentro de las
cuales se destacan las siguientes:
o Especificación 200, Excavaciones y Llenos
o Especificación 201Excavaciones
o Especificación 202 Entibados en madera
o Especificación 204 Llenos compactados.
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o Especificación 700: Instalación de tuberías.
o Especificación 800: Instalación de tuberías.
Para la instalación de la tubería:
- El material de relleno inicial cumplirá con la especificación NEGC 204 o
ASTM tipo II, III o IV compactado al 90%.
- El material de relleno final tanto para andén, zona verde o pavimento, será
material seleccionado proveniente de la excavación o en su defecto
material de préstamo.
- El material de la cimentación cumplirá con la especificación ASTM tipo I o
material granular Ø1/4” a Ø11/2”.
Cálculo de Presiones Laterales del Suelo
Para garantizar la estabilidad de las paredes de las excavaciones mayores a 1,50 m
se debe calcular la presión lateral del suelo.
La presión lateral del suelo se calcula haciendo uso de la distribución de presiones
de Terzaghi y Peck (1967) como se muestra en la Figura 13; y para el cálculo del
coeficiente de presión activa (Ka) se utiliza la teoría de Rankine.
Figura 13. Distribución de presiones sobre entibados
.
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Donde:
Ø = Ángulo de fricción
= Peso específico del suelo
H = Altura de la excavación
Ka = Coeficiente de presión activa
R = Resultante por metro lineal de longitud
Pm = Presión máxima lateral
Presión máxima = 0,65*Ka*ɣ*H
En la Tabla 13 se estimaron presiones laterales para diferentes alturas típicas.
Tabla 13. Estimación de presiones para el cálculo de entibados
Ƴ (KN/m3) φ ka H (m) Pm (KN/m2) R (KN/m)
19 20 0,49 1,5 9 14
19 20 0,49 2,0 12 24
19 20 0,49 3,0 18 54
19 20 0,49 4,0 24 97
19 20 0,49 5,0 30 151
Pipe Bursting (PB)
Esta tecnología junto con la excavación con zanja son las de mayor aplicación en la
zona de estudio.
Respecto a esta tecnología se considera que los suelos existentes por donde cruza la
tubería (que corresponden a llenos antrópicos heterogéneos, tipo escombros) no
serían un inconveniente importante por cuanto las tuberías se encuentran embebidas
en el lleno estructural de la zanja fácil de excavar. Por esta razón, se considera que la
aplicación de esta metodología no ofrecerá inconvenientes importantes.
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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los llenos antrópicos pueden clasificarse como de pobres condiciones
geotécnicas, de alta permeabilidad y eventuales materiales difíciles de
excavar. No obstante, sus parámetros tienden a incrementarse con la
profundidad debido al mayor confinamiento de los mismos.
También, para el caso del lleno antrópico en la zona de la cobertura de la
Quebrada Santa Elena, este lleno corresponde a un lleno estructural, el cual
seguramente estaría construido con arenilla y/o material seleccionado de
buenas características, sin presencia de bolas de roca, por lo que
corresponde a un material fácil de excavar.
Los depósitos aluviales finos presentan bajas permeabilidades y en general
capacidades de soporte medias a altas que se incrementan con la
profundidad.
El depósito aluvial con materia orgánica corresponde a materiales de pobres
condiciones geotécnicas, con bajas permeabilidades y con un grado de
excavabilidad media a baja.
El depósito aluvial grueso puede ofrecer una dificultad importante para
realizar excavaciones. Estos materiales presentan altas permeabilidades y
son más duros y compactos.
La intervención de tuberías con zanja por ser un método de excavación a
cielo abierto, los imprevistos pueden ser fácilmente diagnosticados y
manejados durante construcción.
Respecto a la tecnología de Pipe Bursting (PB) se considera que los suelos
existentes por donde cruza la tubería no serían un inconveniente importante
por cuanto éstas se encuentran embebidas en un lleno estructural de la
zanja, el cual es fácil de excavar. Por esta razón, se considera que la
aplicación de esta metodología no ofrecerá inconvenientes importantes.
Para la tecnología de rehabilitación CIPP se considera que el principal
limitante sería la presencia de nivel freático, pero esto es poco probable dado
que éste se encuentra a profundidades mayores.
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8. LIMITACIONES
Las recomendaciones ofrecidas en el presente estudio están basadas en los resultados
de las investigaciones de campo y de laboratorio y en los análisis de ingeniería
anteriormente descritos. Si durante la construcción del proyecto llegaran a presentarse
condiciones diferentes a las enunciadas y asumidas como típicas, o surgiese alguna
dificultad imprevista, esta situación deberá informársenos oportunamente para evaluar
el asunto y hacer los ajustes pertinentes.
Se pone de manifiesto que la ingeniería, incluyendo la ingeniería geotécnica y
geológica, es una profesión que puede garantizar medios, más no resultados. Esto
significa que el deber del ingeniero es aplicar la “buena práctica profesional”, haciendo
el mejor esfuerzo razonable en términos de recursos y de la aplicación del
conocimiento para proponer soluciones a los problemas ingenieriles que enfrenta. En
todo caso la naturaleza es aleatoria en cuanto a la intensidad y frecuencia en la
ocurrencia de los fenómenos, por lo que el ingeniero puede estimar más no predecir la
ocurrencia de los eventos naturales que pueden afectar una obra de ingeniería.
En consecuencia, a pesar de que en este estudio se aplicó la “buena práctica
profesional” se recomienda adquirir una póliza de seguros de bienes, para proteger la
inversión que se realice en este proyecto.
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DESCRIPCIÓN DE SONDEOS Y
REGISTRO GEOLÓGICO DE LAS PERFORACIONES
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DISEÑO CONCEPTUAL Y DETALLADO PARA LA REPOSICIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL
SECTOR DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO
INFORME DISEÑO DETALLADO – PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-AN-R00
Agosto 2013 51
DISEÑO CONCEPTUAL Y DETALLADO PARA LA REPOSICIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL
SECTOR DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO
INFORME DISEÑO DETALLADO – PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-AN-R00
Agosto 2013 52
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SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL SECTOR DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y
DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO
INFORME DISEÑO DETALLADO – PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-AN-R00
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SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL SECTOR DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y
DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO
INFORME DISEÑO DETALLADO – PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-AN-R00
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SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL SECTOR DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y
DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO
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INFORME DISEÑO DETALLADO – PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-AN-R00
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RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO
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SISTEMA DE ALCANTARILLADO DEL SECTOR DENOMINADO CENTRO PARRILLA Y
DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO
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DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CIRCUITO ORFELINATO
INFORME DISEÑO DETALLADO – PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-AN-R00
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INFORME DISEÑO DETALLADO – PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-AN-R00
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PARÁMETROS GEOTÉCNICOS.
VALORES DETALLADOS DE RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN ESTÁNDAR
SPT
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INFORME DISEÑO DETALLADO – PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-AN-R00
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INFORME DISEÑO DETALLADO – PROYECTO 9 I-2213-ALC-F02-DD09-AN-R00
Agosto 2013 90
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Agosto 2013 91
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