-
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURAESCUELA DE POST GRADOMAESTRIA EN
INGENIERIA CIVILGEOTECNIA AVANZADATEMA:ESTABILIZACION DE TALUDES EN
PUNTA ARENAS TALARA
-
ESTABILIZACION DEL RACK DE TUBERIAS DE PATIO DE TANQUES TABLAZO
A LA REFINERIA TALARA
EN LAS SIGUIENTES DIAPOSITIVAS S MOSTRAR UN CASO PRACTICO DE UNA
DE LAS FORMAS COMO SE PUEDEN ESTABILIZAR TALUDES, SE TOMARA COMO
EJEMPLO EL RACK (CONJUNTO) DE TUBERIAS QUE BAJAN DEL TABLAZO DE
TALARA EN LA ZONA DE PUNTA ARENAS HACIA LA REFINERIA TALARA
-
RACK DE TUBERIAS INICIA EN PATIO DE TANQUES TABLAZOBAJA POR EL
CERRO Y TERMINA EN LA REFINERIA TALARAESTABILIZACION DEL RACK DE
TUBERIAS DE PATIO DE TANQUES TABLAZO A LA REFINERIA TALARA
-
COMO OBSERVACION SE PODRA INDICAR QUE EN EL COMPLEJO
HABITACIONAL DE PUNTA ARENAS YA HAN OCURRIDO DESASTRES POR
DESLIZAMIENTO DE SUELO, A RAIZ DE ESO SE HAN COLOCADO GAVIONES EN
DISTINTAS ZONAS COMO MEDIDAS DE PREVENCION
-
GAVIONES EN QUEBRADA N 1GAVIONES COLOCADOS EN QUEBRADA N 2
-
CANAL DE TERRENO NATURAL CONSTRUIDO EN LAS FALDAS DE LOS
CERROSNOTESE COMO UN SUBDIMENSIONAMIENTO O FACTOR DE SEGURIDAD BAJO
HACE FALLAR LOS GAVIONES EN LA QUEBRADA N 1 DE PUNTA ARENAS
-
VISTAS GENERALES DEL COMPLEJO HABITACIONAL(NOTESE EL CERRO EN LA
PARTE POSTERIOR)
-
Geologa Local.Geomorfologa.El rea de estudio se ubica en la zona
erosional, formada entre la planicie de Tablazo y la terraza baja
marina, entre los cuales existe un desnivel aproximado de 70 m.
La pendiente longitudinal en los primeros 360 m. de longitud
medidos desde el Patio de Tanques Tablazo es casi plana Luego el
rack se emplaza sobre una pendiente moderada (9) a empinada (20),
siendo el tramo 0+580 al 0+640 el mas critico.
ANALISIS
-
INICIO DEL RACK EN EL TABLAZORECORRIDO DEL RACK HACIA LA
REFINERIA TALARA
-
El piso de las quebradillas tienen pendientes longitudinales
relativamente moderadas con flancos de alta pendiente. Debido a la
susceptibilidad ante la erosin, en la parte baja forma deltas de
depsitos de sedimentos donde el relieve es bastante suave.
-
Geodinmica.La planicie del Tablazo se halla en proceso de
erosin, acelerado por la debilidad del substratum que en la mayora
de los casos hace producir en pequea escala derrumbes y en reas
mayores deslizamientos rotacionales. En el rea se ha podido
distinguir que la mayor parte de la cornisa se halla en proceso de
erosin produciendo derrumbes de pequea a mediana magnitud (foto N
3.4).
-
Foto N 3.5 Deslizamiento en el tramo superior.
Foto N 3.6 Deslizamiento en el cambio de pendiente.
.Foto 3.6 Deslizamiento en la cuenca izquierda.
-
Litologa.De acuerdo al mapeo realizado se ha encontrado los
siguientes estratos Sedimentarios.
Foto N 3.8 Detalle del deposito aluvial.
-
Estructuras.Los estratos conglomerdicos al igual que los
depsitos aluviales se hallan en una posicin sub-horizontal,
favoreciendo de alguna manera a la estabilidad de la planicie o
terraza baja (foto N 3.11).
Foto N 3.11 Detalle de la posicin de los depsitos aluviales y
conglomerdicos.
-
Hidrogeologa.Las aguas pluviales discurren en forma natural
sobre la superficie del terreno activando las lneas de talweg, que
de acuerdo al tipo de suelo y la geomorfologa definen el cauce de
mayor drenaje, al cual por su magnitud se le conoce como quebradas
y escorrentas. Las quebradas drenan las aguas pluviales del Tablazo
y causan una notable depresin en el terreno; en pocas de intensas
lluvias tienen un gran caudal que discurren lentamente al llegar al
lecho que posee una pendiente suave que llega a 6% como mximo.Las
escorrentas o quebradas menores tienen carcter local y drenan las
aguas pluviales de los taludes del Tablazo. Su caudal es de rgimen
temporal, pero de mayor velocidad condicionada por la elevada
pendiente del terreno.
Foto N 3.13 Cuenca tpica de drenaje fluvial.
-
Geodinmica Interna.
Figura 3.3 Fenmeno de subduccin de PlacasFigura 3.4 Mapa de
distribucin de mximas intensidades ssmicas observadas en el norte
del pas (Fuente CISMID).Geodinmica Externa.Las fuerzas de la
geodinmica externa en la zona de Talara estn ligados principalmente
a la ocurrencia excepcional del Fenmeno El Nio.
-
CARACTERIZACIN GEOMECNICA DE SUELOS Y TALUDES.
-
Figura 4.1: Esquema donde se ubican las excavaciones realizadas
para la exploracin de suelos.
-
MaterialPeso unit.Seco(gr/cm3)Peso unit. Hmedo.(gr/cm3)Angulo de
friccin.().Humedad.(%).Cohesin compactada.(t/m2)Cohesin
saturada.(t/m2)GC (gravas arcillosas, material de cobertura
superficial presente en la planicie del tablazo, T-1)
2.442.863410.50.000.00CH (Arcillas inorgnicas de plasticidad
elevada, suelo residual de estratos lutceos, T-2 y
DN-1)1.872.192016.8510.51.12CL (arcillas inorgnicas de plasticidad
media, presente en la terraza baja, T-4).2.392.812822.58.791.32
-
CARACTERIZACIN DE TALUDES.los taludes corresponden a la
pendiente de los planos inclinados de formaciones naturales como
cerros o de aquellas estructuras construidas por el hombre como
muros de embalses o rellenos. La estabilidad de un talud natural de
corte o relleno comnmente se evala mediante mtodos de estabilidad
basados en el equilibrio lmite del suelo. Estos mtodos toman en
cuenta los factores principales que influyen en la resistencia del
suelo o masa rocosa. La cuantificacin de la estabilidad de un talud
se basa en el concepto de factor de seguridad; mas adelante se
realizara la caracterizacin de los taludes presentes en la zona del
Rack de Tuberas, mediante la descripcin geotcnica de estos y la
determinacin o estimacin del factor de seguridad a partir de los
parmetros de resistencia calculados en la caracterizacin de
suelos.
-
Figura N 4.4 Ubicacin de los taludes estudiados.
-
CARACTERIZACIN INGENIERO GEOLGICA DE LOS TALUDES.TALUD 01
(Bloque: C-40).
Foto N 4.1: Talud 01Figura N 4.5: Lnea de Mxima Pendiente Talud
01 (lado derecho de Rack).
-
TALUD 02 (Bloque: D-30).
Foto N 4.2: Talud 02.Figura N 4.6: Lnea de Mxima Pendiente Talud
02(lado izquierdo del Rack).
-
TALUD 03 (Bloque: F-30).
Foto N 4.3: Talud 03.Figura N 4.7: Lnea de Mxima Pendiente Talud
03 (Lado derecho del rack de tuberas).
-
TALUD 04 (Bloque: F-30, E30).
Foto N 4.4: Talud 04.Figura N 4.8: Lnea de Mxima Pendiente Talud
04 (lado izquierdo del Rack de tuberas).
-
TALUD 05 (Bloque G-40).
Foto N 4.5: Talud 05.Figura N 4.9: Lnea de Mxima Pendiente Talud
05 (lado derecho del Rack de tuberas).
-
TALUD 06 (Bloque G-30).Figura N 4.10: Lnea de Mxima Pendiente
Talud 06 (Plataforma pozo abandonado).
-
EVALUACIN DE ESTABILIDAD DE TALUDES.El estudio de estabilidad de
los taludes presentes en la zona del Rack de Tuberas, fue analizado
considerando la seccin ms crtica, desde le punto de vista geotcnico
y de la conformacin natural del terreno (topografa).Las secciones
correspondientes, presentadas en la caracterizacin ingeniero
geolgica, ilustran la disposicin en planta de las secciones
seleccionadas.La evaluacin de la estabilidad de los taludes se
efectuara considerando las condiciones de operacin actual (condicin
drenada) y las implcitas en condiciones extremas en presencia del
fenmeno El Nio (condicin no drenada).para cada caso se desarrollar
el anlisis de estabilidad bajo condiciones esttica y pseudo-esttica
(ssmica).
-
ANLISIS SSMICO.Predecir con precisin cuales laderas se movern y
el grado de severidad del movimiento que se producir bajo la
influencia de determinada vibracin ssmica es difcil. El
comportamiento ssmico de una ladera puede evaluarse desde varios
caminos y puede ser usado para estudios de amenaza regional o para
estudios de movimientos de masa disparados por un evento en
particular. Las tres aproximaciones bsicas para analizar el
comportamiento ssmico de una ladera son:Aproximacin estadstica, en
la cual la amenaza es avaluada a travs de una correlacin de los
movimientos de masa ocurridos en el pasado a travs de una
correlacin de los movimientos de masa ocurridos en el pasado con
varios factores de influencia (Smiles and Keefer, 1999).Anlisis
pseudo-esttico, que busca por medio de un anlisis de factor de
seguridad, identificar la aceleracin critica, y despus, la mxima
aceleracin del terreno bajo la cual ocurrira el desplazamiento
(Harp and Wilson, 1995; Smiles and Keefer, 1999)Mtodos de
desplazamiento permanentes, los cuales proveen informacin que
considera el desempeo actual de la ladera, a travs del clculo de
ndices de desplazamiento actual o relativo, con base en
caracterizaciones comnmente aceptadas de la severidad de la
vibracin ssmica (Jibson, 1993; Smiles and Keefer, 1999).
-
MTODOS DE ANLISIS.Mtodo de Bishop.- Mtodo de Janb.- Mtodo de
SpencerMtodo de Morgenstern y Price.- Mtodo de Sarma.- 2. SOFTWARE
STB2004.el programa puede ser bajado del Internet, libre de cargo,
desde la pagina http://geo.verruijt.net. Las versiones actualizadas
del programa saldrn a la luz en esta pgina CONSIDERACIONES DE
ANLISIS.NIVEL FRETICO.GEOMETRA.MATERIALES.
-
FACTORES DE SEGURIDAD.Fuente: Knight Pisold Consulting
S.A.Cuadro N 4.7: Factores de seguridad mnimos aceptables empleando
los mtodos de equilibrio limite.
CondicinEstndar.Criterio de seguridad.Condiciones
estticas.Factores de seguridad de mtodos de equilibrio limite.FS =
1.5 Condiciones normales.FS = 1.3 Condiciones extremas.Ssmico sobre
condiciones pseudo estticas.Perdidas de estabilidad.FS = 1.0
-
RESULTADOS ESTATICOS.
Caso.Descripcin.Tipo de falla.Factor de seguridad.Esttico.Pseudo
esttico (ag=0,35g)Talud 01Talud ubicado entre las secciones 05 y 10
(Progresivas 0+128.95 a 0+238.25), al lado derecho del Rack de
TuberasRotacional; deslizamiento superficial a
media.0,7520,422Talud 02Talud ubicado entre las secciones 05 y 18
(Progresiva 0+128.95 a Progresiva 0+392.01),al lado izquierdo del
Rack de Tuberas.Traslacional; deslizamiento superficial a
media.0,7880,478Talud 03Talud desarrollado entre el cambio de
pendiente de la parte superior del Rack de Tuberas y el Pozo
abandonado, lado derecho del Rack de tuberas.Traslacional,
asentamiento; deslizamiento superficial a media..1,0380,558Talud
04Talud ubicado entre las secciones 20 y 23 (Progresivas 0+427.07 a
0+491.61), al lado izquierdo del Rack de Tuberas.Traslacional;
lavado superficial1,3830,749Talud 05Talud entre las secciones 25 y
30 (progresivas 0+556.41 a 0+623.83), lado derecho del Rack de
tuberas.Traslacional, asentamiento; deslizamiento
superficial..1,3050,660Talud 06Talud desarrollado sobre estratos
lutceos no consolidados, soporta la estructura del pozo
abandonadoBloque traslacional; deslizamiento medio a
profundo0,9790,518
-
RESULTADOS DINAMICOS.Los resultados del anlisis ssmico sobre
condiciones extremas se resumen en el Cuadro N 4.9. Bajo estas
condiciones, todos los casos experimentan factores de seguridad por
debajo del estndar, indicando esto que todas las estructuras son
susceptibles a fallar en caso de presentarse un evento ssmico en
condiciones extremas de operacin.
-
CARACTERIZACIN HIDROLGICA.
-
Figura 5.1 Esquema de ubicacin de las cuencas en la zona del
Rack de Tuberas.
-
ALTERNATIVAS PROPUESTAS PARA LA ESTABILIZACIN DE SUELOS Y
TALUDES PRESENTES EN EL RACK DE TUBERAS.
-
ALTERNATIVA 1: SISTEMA DE GAVIONES.Los gaviones son cajones de
malla de alambre galvanizado que se rellenan de cantos de
roca.Algunas de las ventajas de un muro en gaviones son las
siguientes:Simple de construir y mantener y utiliza los cantos y
piedras disponibles en el sitio. Se puede construir sobre
fundaciones dbiles. Su estructura es flexible y puede tolerar
asentamientos diferenciales mayores que otro tipo de muros y es
fcil de demoler o reparar.
-
ALTERNATIVA 2: TIERRA REFORZADA CON MANTA GEOTEXTIL.Las
estructuras de tierra reforzada son terraplenes donde el suelo es
su principal componente; y dentro de este, en el proceso de
compactacin, se colocan elementos de refuerzo para aumentar su
resistencia a la tensin y al cortante. Internamente deben su
resistencia principalmente, al refuerzo y externamente actan como
estructuras masivas por gravedad. Son fciles de construir. Utilizan
el suelo como su principal componente. Puede adaptarse fcilmente a
la topografa. Permite construirse sobre fundaciones dbiles, tolera
asentamientos diferenciales y puede demolerse o repararse
fcilmente, pero se requiere espacio disponible superior al de
cualquier otra estructura de contencin.Figura 6.2 Sistema de Muros
a base de tierra reforzada con manta geotextil.
-
ALTERNATIVA 3: SISTEMA DE MUROS CRIBA.El muro criba es
bsicamente una estructura parecida a una caja formada por
prefabricados de concreto entrelazados. El espacio interior de las
cajas se rellena con suelo granular permeable o roca para darle
resistencia y peso, conformando un muro de gravedad. Generalmente
existen dos tipos de prefabricados que se colocan en forma paralela
a la superficie del talud o normal a este
-
SOLUCIN TCNICA ADOPTADA.
-
TALUD 01 (Bloque: C-40).Para la estabilizacin de este talud se
propone la construccin de un muro de contencin de 8m de altura,
entre las secciones 05 y 07, a la altura de la cota 68 y de 50m de
longitud, tal como se muestra en la Figura 6.5. (Ver plano de
ubicacin de las medidas de proteccin y estabilizacin).
Figura 6.5: Seccin Tpica de Muro de Contencin M-3, ubicado en el
Talud 01.
-
TALUD 02 (Bloque: D-30).Se propone proteger este talud mediante
la construccin en el pie de talud (cota 69) de un muro de contencin
de 6m de altura, que debera estar ubicado entre las secciones 05 y
07 con una longitud de 40m, tal como se muestra en la Figura 6.6 y
en el plano de ubicacin de de las medidas de proteccin y
estabilizacin.
Figura 6.6: Seccin Tpica de Muro de Contencin M-4, ubicado en el
Talud 02.
-
TALUD 03 (Bloque F-30).Como se pudo apreciar en la
caracterizacin ingeniero geolgica de este talud, es el que presenta
mayores problemas de asentamientos y corrimientos de masas de
suelo, poniendo en serio riesgo la estructura misma del Rack de
Tuberas.Para la estabilizacin y proteccin de este talud se propone
la construccin de dos muros de contencin; el primero ubicado entre
las secciones 22+25 y 24+8, a la altura de la cota 47 con una
longitud de 30m y 6m de altura. (Figura 6.7).
Figura 6.7: Seccin Tpica de Muro de Contencin M-2, ubicado en el
Talud 03.
-
TALUD 04 (Bloque: F-30, E30).Para la recuperacin de este talud
se propone la construccin de un muro de contencin entre las
secciones 20 y 22, este muro tendra una altura de 6m entre las
secciones 20-21, y 4m entre las secciones 21-22, ocupando una
longitud total de 45m a la altura de la cota 53. (Figura 6.9).
Figura 6.9: Seccin Tpica de Muro de Contencin M-7, ubicado en el
Talud 04.
-
TALUD 05 (Bloque G-40).Para la recuperacin de este talud se
propone la construccin de un muro de contencin en el pie de talud
(altura de la cota 19), por la geometra que presenta este talud se
propone la construccin de un muro de 30m con alturas que varan de
6m en la seccin 27, 5m en la seccin 28 a 3m en la seccin 29,
adaptndose as a la topografa presente.
Figura 6.10: Seccin Tpica de Muro de Contencin M-5, ubicado en
el Talud 05.
-
TALUD 06 (Bloque G-30).Este talud es el formado por la
plataforma del pozo abandonado; para su estabilizacin se propone la
construccin de un muro de contencin en el pie del talud (altura de
la cota 39), muro de contencin que tendra una altura de 6m y una
longitud de 55m. Estara ubicada entre las secciones A-B-C definidos
en el plano de ubicacin de de las medidas de proteccin y
estabilizacin.
Figura 6.11: Seccin Tpica de Muro de Contencin M-6, ubicado en
el Talud 06.
-
CRITERIOS GENERALES DE DISEO.En el diseo de este tipo de
estructuras, deben ser encarados problemas hidrulicos y
estticos.Los clculos hidrulicos son: El dimensionamiento del
vertedero, para permitir el flujo del caudal de crecida mxima,
Dimensionamiento del cuenco de disipacin, para evitar la erosin del
cauce aguas abajo Y la verificacin contra el sifonamiento del
terreno debajo y a los lados de la estructura, para que las aguas
de filtracin no acarreen consigo las partculas ms finas con la
consiguiente posible socavacin de la obra.Los clculos estticos
son:Verificaciones de estabilidad, al deslizamiento y vuelco, del
dique; al flotamiento, del cuenco de disipacin; de resistencia de
la estructura y del terreno de fundacin. En general los clculos son
realizados en la seccin ms crtica, es decir por debajo del
vertedero.
-
COMPLEJO HABITACIONAL DE PUNTA ARENAS - TALARA
-
COMPLEJO HABITACIONAL DE PUNTA ARENAS - TALARA
-
COMPLEJO HABITACIONAL DE PUNTA ARENAS - TALARA
-
VISTA PANORAMICA UBICADO AL LADO DE LA REFINERIA TALARA
-
COLOR AMARILLO: ARCILLAS EXPANSIVASPUNTA ARENAS
-
COLOR AMARILLO: ARCILLAS EXPANSIVASPUNTA ARENAS
-
PUNTA ARENASCOLOR AMARILLO: ARCILLAS EXPANSIVAS
-
PUNTA ARENASCOLOR AMARILLO: ARCILLAS EXPANSIVAS
-
HACE MUCHOS AOS QUE NO SE HAN REALIZADO GRANDES ESTUDIOS EN
PUNTA ARENAS, SIN EMBARO EN LA REFINERIA TALARA (CONTIGUA A PUNTA
ARENAS) SI SE HAN REALIZADO VARIOS ESTUDIOS COMO LOS QUE SE
MUESTRAN: