CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DEL CORREDOR DE LA AUTOPISTA MEDELLÍN – BOGOTÁ COMPRENDIDO ENTRE SANTUARIO Y CAÑO ALEGRE KM 0+000 AL KM 135+600
LUIS JAVIER ESCOBAR TOR
REQUISITO PARCIAL PARA EL INGRESO A LA MAESTRÍA EN GEOTECNIA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA – MEDELLÍN OCTUBRE DE 2008
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OBJETIVO GENERAL
Analizar y modelar los mecanismos de falla de sitios críticos de estabilidad de los taludes del corredor vial de la Autopista Medellín – Bogotá comprendido entre Santuario y Caño Alegre (Km 0+000 al Km 135+600) teniendo en cuenta el nivel de susceptibilidad de los materiales involucrados y los factores detonantes
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Determinar de manera cuantitativa el grado de susceptibilidad al deslizamiento de los terrenos en cada punto crítico identificado. • Evaluar cuantitativamente el grado de importancia de cada una de las variables de susceptibilidad involucradas (geología, grado de meteorización, parámetros de resistencia mecánica, geomorfología etc..). • Analizar cuantitativamente el efecto de los agentes detonantes en los deslizamientos o movimientos de masa de los sitios críticos. • Determinar los mecanismos de falla de taludes más comunes en el tramo estudiado. • Evaluar la confiabilidad de los análisis de estabilidad convencionales ya realizados a partir de análisis probabilísticas de estabilidad de taludes usando técnicas como: Montecarlo, Estimativas puntuales e índice de confiabilidad
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ALCANCE Determinar cuales son los mecanismos de falla que generan problemas de estabilidad en los taludes de la zona investigada. Estos mecanismos se investigan a la luz de las teorías tradicionales de la mecánica de suelos y rocas, en combinación con teorías que llevan en cuenta el grado de meteorización de los materiales involucrados, su grado de saturación y la acción de un agente detonante que generalmente es la lluvia. El efecto de la precipitación se manifiesta en variaciones del régimen de infiltración de agua dentro del cuerpo del talud, el cual está controlado por la permeabilidad de los materiales superficiales. Cada uno de los sitios será estudiado con el propósito de encontrar relaciones y diferencias entre ellos y establecer directrices para un mejor modelamiento de este tipo de taludes viales. Adicionalmente, para cada uno de los sitios estudiados, se realizará un análisis de confiabilidad de las soluciones ya implementadas en la obra, a partir de información geotécnica disponible y por obtener, de información topográfica disponible y de información geológica y climática que será recopilada durante el trabajo
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JUSTIFICACIÓN • Mejorar cada vez mas el conocimiento sobre los verdaderos mecanismos de falla que afectan a los taludes en regiones donde predominan los suelos residuales es un compromiso académico de la universidad. La obra en cuestión ofrece condiciones ideales para estudiar fenómenos e inestabilidad de diferente naturaleza y magnitud. Es importante aprovechar entonces este laboratorio natural, y la oportunidad que brindan las empresas actuantes en el corredor vial mencionado, para estudiar en detalle el problema de estabilidad de taludes en suelos residuales. • En vista de que actualmente, se viene realizando el anteproyecto y la viabilidad técnica para la construcción de 52 km de doble calzada y terceros carriles dentro de los 135 km que comprenden el tramo Santuario – Caño Alegre (km 0+000 al km 135+600), en los cuales se intervendrían zonas aledañas a los sitios críticos, los cuales llevan alrededor de 30 años y con el fín de integrar la información recolectada del estudio de estos sitios críticos, se pretende tener una visión más clara de las zonas que requerirían un mayor detalle de estudio y evitar así nuevos sitios críticos, zonificando el tratamiento a seguir con los diferentes taludes a intervenir, evitando así cierres parciales o totales de banca
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DEFINICIÓN DEL PROBLEMA Los mecanismos de falla que tradicionalmente se usan para analizar problemas de estabilidad de taludes no son suficientes para describir adecuadamente los fenómenos de estabilidad que se presentan en taludes construidos en suelos residuales tropicales. Para abordar el problema desde una perspectiva más racional, los mecanismos de falla tradicionales, son apenas el punto de partida. Se hace necesario revisar en detalle el aporte de variables como: - Grado de meteorización - Régimen subsuperficial de agua - Permeabilidad de los materiales - Grado de saturación y su variabilidad en el tiempo - Estructuras geológicas
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METODOLOGÍA
• Revisión de información básica • Obtención de información complementaria • Definición del modelo • Análisis de resultados
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CRONOGRAMA
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PRESUPUESTO
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LOCALIZACIÓN La localización del área de estudio, oscila entre los 6°7'56.38"N, 75°15'36.76"O (Municipio de Santuario) y los 5°53'52.90"N, 74°33'34.96"O (municipio de Puerto Boyocá), pasando en el departamento de Antioquia por los Municipio de Santuario, el Carme de Viboral, Cocorná, San Francisco, San Luis, Puerto Triunfo y en el departamento de Boyacá por el municipio de Puerto de Boyacá. El relieve de la zona de estudio para este trabajo es montañoso con una diferencia de elevación de 850 m, es decir entre los 2150 msnm de Santuario y los 130 msnm de la Glorieta de Caño Alegre en el Municipio de Puerto de Boyacá. Las partes más empinadas son las que forman las unidades geológicas más antiguas en la zona, mientras que las más jóvenes forman las llanuras y partes planas
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DEVIMED S.A. es una sociedad anónima conformada por firmas nacionales, que tiene a su cargo el diseño, construcción y operación, mediante el contrato de concesión No. 0275-96, suscrito con el INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, de la red nacional en el Oriente de Medellín y Valle de Rionegro, incluyendo el mantenimiento y operación del tramo Santuario - Puerto Triunfo - Caño Alegre sobre la Autopista Medellín - Bogotá. Las vías concesionadas corresponden a las rutas nacionales que conectan Medellín con el Valle de Rionegro, La Fe, El Retiro, La ceja, La unión, Carmen de Viboral, Marinilla, El Santuario, y Guarne, formando la Ruta Verde de la Gente Amable, con gran cantidad de estaderos, hoteles, sitios turísticos.
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SITIOS CRÍTICOS Definición sitio Sitio Crítico Nº
Abscisa
Definición sitio Sitio Crítico Nº
Inicial
Final
Abscisa Inicial
Final
1
k 004 + 000
K3+956
K4+019
21
k 026 + 700
K26+705
K26+936
2
k 004 + 450
K4+504
K4+616
24
k 031 + 000
K31+060
K31+194
3
k 004 + 500
K4+616
K4+867
25
k 032 + 000
K32+010
K32+127
4
k 004 + 700
K5+418
K5+525
42
k 033 + 200
K33+326
K33+408
5
k 008 + 300
K8+360
K8+538
26
k 056 + 780
K56+687
K56+731
7
k 010 + 100
K10+555
K10+679
27
k 061 + 600
K61+217
K61+502
8
k 012 + 000
K11+915
K12+165
28
k 063 + 600
K63+389
K63+514
9=41
k 015 + 400
K15+461
K15+613
35
k 065 + 200
K65+164
K65+293
10
k 016 + 000
K15+828
K15+964
37
k 068 + 600
K68+460
K68+527
11
k 017 + 500
K16+990
K17+200
38
k 071 + 300
K71+488
K71+570
12
k 018 + 000
K17+883
K18+163
39
k 089 + 500
K89+475
K89+594
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS
KM 12+040
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS
KM 12+040
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS
KM 15+537
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS
KM 17+095
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS
KM 17+095
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS
KM 19+670
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS
KM 24+500
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS
KM 24+500
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REGISTROS FOTOGRÁFICOS
KM 26+700
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