CURSO PRACTICO SOBRELAGUNAS DE ESTABILIZACION:

TEORIA, PRACTICA, OPERACIN Y MANTENIMIENTO

ORGANIZADO POR:ASOCIACION ECUATORIANA DE INGENIERIA

SANITARIA Y AMBIENTAL, AEISA Y LAUNIVERSIDAD LAICA VICENTE ROCAFUERTE DE

GUAYAQUIL

12 al 24 de Mayo 2003Guayaquil, Ecuador

SEMINARIO SOBRETRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

ESTUDIO DEL MOVIMIENTO DETIERRAS

Fabian Yanez, Ph.D.CONSULTOR

MOVIMIENTO DE TIERRAS

Movimiento de tierras y diseo de los diques requiereasesora de Geotcnicos o Ingenieros de Mecnica desuelos

Se requieren perforaciones y muestreos paracaracterizar el tipo de suelo

Taludes de diques, tipo de material a emplearse yforma de impermeabilizacin, debe ser efectuadodespus de las correspondientes pruebas de mecnicade suelos

Cuidadoso estudio para manejo de los estratos y elbalance entre corte y relleno: 80% del costo de la obra

ESTUDIOS NECESARIOS PARA ELMOVIMIENTO DE TIERRAS (1)

TOPOGRAFIA DETALLADA, UBICACIN Y GEOLOGA ESTUDIO DEL MOVIMIENTO DE TIERRAS

Lagunas conformadas slo en excavacin(enterradas)

Lagunas conformadas en excavacin y terraplenes(semienterradas)

Lagunas conformadas con diques en terrapln MINIMIZACION DEL VOLUMEN DE SUELOS A

MANEJARSE Manejo de estratos y mezclas Balance de volmenes de corte, terraplenes

compactados y material para impermeabilizacin

LAGUNA ENTERRADA

NIVEL DEL TERRENO

LAGUNA SEMI ENTERRADA CONBALANCE DE CORTE Y RRELLENO

NIVEL DEL TERRENO

LAGUNA CON DIQUES EN TERRAPLENTODO EL MATERIAL DE DIQUES ES IMPORTADO

NIVEL DEL TERRENO

VOLUMEN DE DIQUES COMPACTADOS

0

50000

100000

150000

200000

250000

POBLACION DE DISEO

m3

CON CORTE 15973 27002 52690 85502 135357 237884

SIN CORTE 29071 40913 65809 95575 139033 225980

10000 20000 50000 1E+05 2E+05 5E+05

ALTURA DE CORTE PARA BALANCE DE MOVIMIENTO DE TIERRAS

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

POBLACION DE DISEO

ALTU

RA D

E CO

RTE,

m

CORTE 1.217 0.981 0.705 0.533 0.395 0.262

10000 20000 50000 1E+05 2E+05 5E+05

ESTUDIOS NECESARIOS PARA ELMOVIMIENTO DE TIERRAS (2)

ESTABILIDAD GEOTECNICA Resistencia fsica y mecnica de taludes

Tubificacin, Oleaje, Pendiente mnima (resistencia alcorte), asentamiento

Resistencia fsica y mecnica del fondo Tubificacin, Falla de capacidad portante (suelos

saturados)

ESTANQUEIDAD Suelos impermeables Geosintticos

COMPONENTES DEL ESTUDIO DEMECANICA DE SUELOS

TRABAJOS DE CAMPO Profundidad de la investigacin Tipo de muestreo

TRABAJOS DE LABORATORIO Ensayos de clasificacin Ensayos de resistencia (compresin simple

penetracin estndar) Ensayos de permeabilidad (en campo y laboratorio)

PRUEBAS DEL ESTUDIO DE MECANICA DESUELOS

Perforacin con muestreo y ensayo de penetracinestndar (o pozos a cielo abierto)

Toma de muestras inalteradas con tubo Shelby Granulometra, lmite plstico y lmite lquido Lmite de contraccin Compactacin Peso especfico Presin de expansin (controlada) Permeabilidad en material compactado Triaxial U.U. Contenido de agua Informe y recomendaciones

COEFICIENTES DE PERMEABILIDAD

COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD

TIPO DE SUELO m/s mm/da Para 1.50 m

Arcilla < 10-9 < 0.09 17361 das

Arcilla arenosa 10-9 - 10-8 0.086 - 0.864 17361 - 1736 das

Limo 10-8 - 10-7 0.864 - 8.64 1736 - 174 das

Turba 10-7 - 10-6 8.64 - 86.4 174 - 17 das

Arena fina 10-6 - 10-4 86.4 - 8640 17 - 1.7 das

Arena Gruesa 10-4 - 10-3 8640 - 86400 1.7 - 0.17 das

Arena gravosa 10-3 - 10-2 86400 - 864000 4 - 0.4 horas

Grava > 10-2 >864000

ESTABILIDAD GEOTECNICADiseo de los taludes

Los taludes, su mxima pendiente Los taludes y su estabilidad a la accin directa

de las aguas Los taludes y su estabilidad a la tubificacin Su estabilidad a los agrietamientos Su deslizamiento orginado por su peso y las

fuerzas de filtracin Su estabilidad a la licuefaccin Los terraplenes y su estabilidad a los

asentamientos Los taludes y terraplenes en su concepcin

constructiva: las especificaciones

EL FLUJO DE AGUAQue se debe considerar

El caudal de infiltracin a travs de lazona de fluijo

La influencia del flujo de agua sobre laestabilidad general de la masa del suelo atravs de la que ocurre

Las posibilidades del agua de infiltracinde producir arrastres de material slido,erosiones, tubificacin, etc.

RESISTENCIA DE LOS SUELOS A LATUBIFICACIN

RESISTENCIA TIPO DE SUELO Indice de

Plasticidad

Gran resistencia Arcillas plsticas muy bien compactadas Ip > 15

a la tubificacin Arcillas plsticas con compactacin diferente Ip > 15

Arenas bien gradeadas o mezcla de arena y grava,

con contenido de arcilla de plasticidad media bien Ip > 8

compactada

Resistencia media Arenas bien gradeadas o mezcla de arena y grava,

a la tubificacin con contenido de arcilla de plasticidad media Ip > 8

deficientemente compactadas

Mezclas no plsticas bien gradeadas o deficientemente

compactadas, de grava, arena y limo Ip < 6

Mezclas no plsticas bien gradeadas y deficientemente

compactadas de grava, arena y limo Ip < 6

Baja resistencia Arenas limpias, finas y uniformes deficientemente

a la tubificacin compactadas Ip < 6

Arenas limpias, finas y uniformes bien compactadas Ip < 6

FLUJO DE AGUA A TRAVES DE LOS TERRAPLENES

PROTECCION CONTRA FALLAS MASFRECUENTES EN LOS TERRAPLENES

ACCION DIRECTA DE LAS AGUAS Utilizar una berma suficiente Utilizar una cobertura adecuada en los taludes

TUBIFICACION Diseo adecuado del terrapln Utilizar suelos con resistencia adecuada a la tubificacin

AGRIETAMIENTOS Uso de suelos con buena resistencia a los agrietamientos

Limos IP < 10, LL < 30% Arcillas IP < 15

DESLIZAMIENTO DE TALUDES Disear con un factos de deslizamiento > 3

PROTECCION CONTRA FALLAS MASFRECUENTES EN LOS TERRAPLENES

LICUEFACCION No utilizar limos con IP < 6 ni arenas finas

uniformesASENTAMIENTOS

Proveer una sobre altura para compensar elasentamiento

MATERIALES DE CONSTRUCCION Utilizar suelos adecuados

CONSTRUCCION El fiscalizador debe asegurar que se cumplan

los requisitos de diseo

LOS GEOSINTETICOSEl porqu de su uso

Son frecuentemente necesarios Son rpidamente instalados Generalmente reemplazan a materiales de

la naturaleza Facilitan el diseo Su uso es muy apropiado cuando se

intensifica en el mundo la proteccin almedio ambiente

LOS GEOSINTETICOS Y LASGEOMEMBRANAS

El uso de geotextiles por agujas colocados sobreel suelo excavado provee los siguientesbeneficios a la geomembrana y obra en general:

Area de trabajo limpia Aumento en la resistencia al punzonamiento Mayor resistencia a la friccin entre geomembrana y

suelo La seleccin adecuada del geotextil permitir el

drenaje de agua ascendente o gases que se generandebajo de la geomembrana. En estos casos serequieren gotextiles no tejidos punzonados poragujas, georedes o geocompuestos

LAS GEOMEMBRANAS: revestimiento flexible obarrera flexible de muy baja permeabilidad

CARACTERISTICAS FISICAS Y QUIMICAS: Permeabilidad (K) entre 1E-10 a 0.5E-13 cm/s Espesor entre 0.5 mm (20 mils) y 2.5 mm (100 mils) Resistencia al ozono y rayos ultravioleta Compatibilidad qumica Resistencia a la tensin, al rasgado, impacto,

punzonamiento Friccin entre el suelo y geomembrana Estabilidad al ataque biolgico Comportamiento adecuado frente a cambios

trmicos

ESTUDIOS DE MECNICA DE SUELOS

Son imprescindibles para un adecuadodiseo

Estudios geotcnicos son complicados

Necesario contratar a un Ingeniero deSuelos

FIN DE LA PRESENTACION

Gracias por su atencin

Preguntas por Favor