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APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 1 Apoyo en Proyectos Geotécnicos, Geofísicos y de Laboratorios de Suelos Para la Empresa Interobras de Santander S.A.S Lina Lucia García Díaz Descripción La empresa Interventoría y Obras de Santander SAS, se dedica a realizar estudios de consultoría, intervención y diseño geotécnico, así como ensayos de laboratorio, estudios de suelos y geofísicos. Además, se encarga de la construcción de obras de cimentación y estabilización de taludes, aspectos cruciales en la industria de la construcción civil. Correo de Contacto. buc19201023@mail.udes.edu.co APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 2 Apoyo en Proyectos Geotécnicos, Geofísicos y de Laboratorios de Suelos Para la Empresa Interobras de Santander S.A.S Lina Lucia García Díaz Ingeniería Civil, Facultad de Ingenierías y Tecnologías, Universidad de Santander Trabajo de Grado MSc. Nadia Mantilla Suárez 28 de junio de 2023 Notas de Autor El autor declara no tener conflictos de intereses APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 3 Acta de Sustentación APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 4 Cesión de Derechos APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 5 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 6 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 7 Dedicatoria Este libro se lo quiero dedicar a mis padres, a mi madre Rosalba Díaz que no se encuentra en este plano terrenal, pero siguió presente en mis recuerdos y en mi corazón, anhelo que donde esté se sienta orgullosa de su hija, gracias por haberme enseñado muchas cosas que hoy han hecho de mí una excelente mujer “no existen las despedidas entre nosotros. Allí donde estés, te llevare en mi corazón (Gandhi)”. A mi padre Alonso García que ha sido la persona más incondicional en mi vida, gracias padre por apoyarme en todo, ser mi guía, mi consejero y quien me impulso muchas veces cuando no veía salida, mil gracias por ser ese hombre tan excepcional. Y en especial a mi hija Luciana, mi pequeña que ha hecho mi vida diferente, quien me impulso a terminar mis estudios, a crecer profesional y personalmente. Gracias por que contigo conocí ese amor que es inexplicable y ese motor que hace que uno siempre luche por sus sueños. Lina García APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 8 Agradecimientos Quiero agradecer primeramente a Dios quien me ha dado la fortaleza, salud y sabiduría en mi vida y quien ha puesto personas maravillosas en ella. También a la universidad de Santander por su apoyo en este proceso para culminar mis estudios, a mis docentes que han sido base clave, gracias por compartir sus conocimientos me llevo de cada uno de ellos aprendizajes que enriquecerán mi vida profesional y personal. Por otro lado, quiero agradecer a las personas que me ayudaron en todo este proceso a mis compañeros de la universidad, y en especial a mis amigas Erika Rojas, Diana Sarmiento, Sharon Pérez, Thailin Bueno y Marcela Pinto, cada una de ustedes tienen un espacio muy importante en mi vida y en mi corazón. Lina García APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 9 Tabla de Contenido Introducción..................................................................................................................................24 Objetivos.......................................................................................................................................26 Objetivo General ........................................................................................................................... 26 Objetivos Específicos.................................................................................................................... 26 Marco Teórico...............................................................................................................................27 Ubicación Empresa ....................................................................................................................... 27 Generalidades de la Empresa ........................................................................................................ 28 Reseña Histórica ........................................................................................................................... 28 Política de Seguridad y Salud en el Trabajo ................................................................................. 30 Estructura Organizacional ............................................................................................................. 31 Marco Conceptual..........................................................................................................................32 Laboratorio de Suelos y de Concretos .......................................................................................... 32 Estudios de Suelos ........................................................................................................................ 36 Marco Legal...................................................................................................................................41 Metodología...................................................................................................................................43 Estudios de Suelos ........................................................................................................................ 44 Proyecto: Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado de Málaga ............................................. 44 Proyecto: Estudios y Diseños Para la Construcción del Plan Maestro de Acueducto del Casco Urbano del Municipio de Mogotes ............................................................................................... 48 Objetivo General ........................................................................................................................... 48 Objetivos Específicos.................................................................................................................... 48 Estudio Geotécnico y de Suelos .................................................................................................... 48 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 10 Localización General del Proyecto ............................................................................................... 49 Proyecto: Elaboración de Estudios y Diseños Para Actualización y Viabilización del Plan Maestro del Alcantarillado del Casco Urbano del Municipio de Carcasí, en Concordancia con la Resolución 0330 del 2017 y Demas Normas Vigentes Aplicables............................................... 51 Introducción. ................................................................................................................................. 51 Ubicación del Proyecto ................................................................................................................. 52 Descripción General...................................................................................................................... 53 Características Geológicas y Geotecnias Generales .....................................................................53 Investigación Geotecnia Realizada ............................................................................................... 55 Proyecto: Estudio de Suelos Para la Construcción de Señalización con Pórticos en la Ruta del Cacao que Comunica al Municipio de Bucaramanga a Barrancabermeja, Santander .................. 59 Predimensionamiento de Cimentación (usando GEO5) ............................................................... 68 Laboratorio y Patologías: .............................................................................................................. 73 Patología ....................................................................................................................................... 73 Procedimiento. .............................................................................................................................. 73 Ensayos de Laboratorio................................................................................................................. 80 Licitaciones ................................................................................................................................... 83 Análisis de Precios Unitarios ........................................................................................................ 85 Aportes del Practicante ................................................................................................................. 88 Conclusiones..................................................................................................................................90 Recomendaciones..........................................................................................................................92 Referencias Bibliográficas...........................................................................................................93 Apéndices.....................................................................................................................................96 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 11 Lista de Tablas Tabla 1 Generalidades de la Empresa .......................................................................................... 29 Tabla 2 Normativa Utilizada Para Ejecutar Labores Como Practicante ...................................... 41 Tabla 3 Resumen de Evidencias Como Auxiliar de Ingeniería Ejecutada en las Prácticas ........ 43 Tabla 4 Resumen de la Capacidad Portante ................................................................................. 63 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 12 Lista de Figuras Figura 1 Localización de la Sede Administrativa de la Empresa ............................................... 27 Figura 2 Localización del Laboratorio de la Empresa ................................................................ 28 Figura 3 Logotipo de la Empresa ................................................................................................ 30 Figura 4 Estructura Organizacional ............................................................................................ 31 Figura 5 Entrada del Laboratorio de Suelos de la Empresa Interobras de Santander ................. 35 Figura 6 Tanque Donde Guardan Cilindros de Concreto Interobras de Santander .................... 36 Figura 7 Oficina Dentro del Laboratorio Interobras de Santander ............................................. 36 Figura 8 Formato del Informe de Suelos de Interobras de Santander ........................................ 37 Figura 9 Formato de Estudio de Suelos Resumen Ejecutivo ...................................................... 38 Figura 10 Formato de Estudio de Suelos Tabla de Contenido ................................................... 39 Figura 11 Formato de Estudio de Suelos Tabla de Contenido ................................................... 40 Figura 12 Trabajo de Oficina ...................................................................................................... 44 Figura 13 Item 1.3.5 Proyecto Málaga ....................................................................................... 45 Figura 14 Ítem 3.3 Proyecto Málaga .......................................................................................... 46 Figura 15 Plan de Exploración Geotécnica del Proyecto de Málaga Realizado por el Practicante ....................................................................................................................................................... 47 Figura 16 Localización del Departamento de Santander y Mogotes .......................................... 49 Figura 17 Informe de Estudio de Suelos Para el Municipio de Mogotes Realizado por el Practicante ..................................................................................................................................... 50 Figura 18 Análisis de Estabilidad de la Cuneta Realizado por el Practicante por Medio de la Herramienta Slide V6. .................................................................................................................. 51 Figura 19 Localización del Proyecto .......................................................................................... 52 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 13 Figura 20 Sondeos ...................................................................................................................... 53 Figura 21 Ubicación Sondeos ..................................................................................................... 53 Figura 22 Mapa Geológico de Carcasí, Departamento de Santander ......................................... 54 Figura 23 Numero SPT. Formato de Interobras de Santander .................................................... 56 Figura 24 Capacidad Portante Zapata 1*1 .................................................................................. 57 Figura 25 Capacidad Portante Zapata 2*2 .................................................................................. 58 Figura 26 Portada del Estudio de Suelos .................................................................................... 60 Figura 27 Tabla de Contenido del Estudio de Suelos ................................................................. 61 Figura 28 Continuación de la Tabla de Contenido ..................................................................... 61 Figura 29 Ubicación del Sondeo Para el Estudio de Suelos ....................................................... 62 Figura 30 Capacidad Portante Método Terzagui 0.5 m de Profundidad .................................... 64 Figura 31 Capacidad Portante Método Meyerhof 0.5 m de Profundidad ................................... 65 Figura 32 Capacidad Portante Método Terzagui 1.0 m de Profundidad .................................... 66 Figura 33 Capacidad Portante Método Meyerhof 1.0 m de Profundidad ................................... 67 Figura 34 Dimensionamiento Grupo de Micro Pilotes ............................................................... 68 Figura 35 Análisis de Fuerzas y Momentos................................................................................ 69 Figura 36 Dimensionamiento 2.0 ¨*2.0 m .................................................................................. 70 Figura 37 Asentamiento 2.0 * 2.0 m ........................................................................................... 72 Figura 38 Limpieza de la Zona ................................................................................................... 74 Figura 39 Aplicación del Líquido Penetrante .............................................................................75 Figura 40 Remoción del Excedente ............................................................................................ 76 Figura 41 Inspección y Evaluación ............................................................................................. 77 Figura 42 Conexión del Equipo .................................................................................................. 78 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 14 Figura 43 Ventana Principal del Software .................................................................................. 79 Figura 44 Practicante Realizando Prueba de Integridad de Pilotes ............................................ 79 Figura 45 Practicante Realizando Prueba de Integridad de Pilotes ............................................ 80 Figura 46 Realizando Ensayo de Granulometría ........................................................................ 81 Figura 47 Realizando el Ensayo de Proctor Modificado ............................................................ 82 Figura 48 Realizando Densidades en Campo ............................................................................. 83 Figura 49 Licitación Realizada ................................................................................................... 84 Figura 50 Documentos Requeridos Subimos en la Plataforma Para la Presentación de la Licitación ...................................................................................................................................... 85 Figura 51 Análisis de Precios Unitarios Realizado por el Practicante ....................................... 86 Figura 52 Análisis de Precios Unitarios Realizado por el Practicante ....................................... 87 Figura 53 Pantallazo Correspondiente a la Carpeta de Licitaciones de la Empresa ................... 88 Figura 54 Pantallazo Correspondiente a la Carpeta de Licitaciones de la Empresa Dividida por año ................................................................................................................................................. 89 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 15 Lista de Apéndices Apéndice A. Formato de Ensayo de Densidad de Campo ............................................................ 96 Apéndice B. Formato de Ensayo de Clasificación de Suelos ....................................................... 97 Apéndice C. Formato de Ensayo de Proctor Modificado ............................................................. 98 Apéndice D. Formato de Ensayo SPT .......................................................................................... 99 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 16 Glosario Análisis de precios unitarios (APU): El análisis de precios unitarios (APU) es el proceso mediante el cual se puede fijar la cantidad de una obra, es decir que mediante este método se puede fijar la cantidad de obra que se va a realizar en un día, o por unidad de medida, lo cual es muy importante ya que todos los parámetros de la obra están regidos a este concepto; y esto permite definir un tiempo estimado para la realización del proyecto. [1] Angulo de fricción interna: ángulo entre el eje de esfuerzos normales y la tangente a la envolvente de Mohr en un punto que representa una condición dada de esfuerzo de ruptura de un material sólido. El ángulo de fricción interna de un suelo corresponde al ángulo cuya tangente es el coeficiente promedio de fricción entre las partículas de un suelo. [2] Apique: excavación utilizada para examinar detalladamente el subsuelo y obtener muestras inalteradas y cuyas dimensiones en planta son aproximadamente iguales entre sí y menores que su profundidad. Cf. Calicata. [2] Arena: partículas de roca que pasan por el tamiz de 4.75 mm (#4), y son retenidas en el tamiz 75 µm. [2] Asentamiento: Hundimiento gradual de una estructura. [2] ASTM: Acrónico de American Society for testing and materials. Sociedad norteamericana de ensayos y materiales. [2] Barreno: herramienta utilizada para perforar el terreno en operaciones de sondeo, para voladuras, o para la instalación de anclajes. [2] Capacidad portante: Es la capacidad del suelo de fundación de soportar las cargas sin que se produzca la falla de este. [3] APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 17 Cimentación: La cimentación de una estructura es aquello que la sustenta sobre el terreno. Generalmente está enterrada y transmite al terreno su propio peso y las cargas recibidas, de modo que la estructura que soporta sea estable. [4] Clasificación AASHTO de suelos: clasificación geotécnica de suelos desarrollada por Terzaghi y Hogentogler, que se basa en sus características granulométricas y de plasticidad. Todos los suelos son clasificados en 8 grupos básicos designados por los símbolos A-1, A-2, A- 3, etc. Los primeros tres grupos corresponden a suelos grueso-granulares; los grupos A-4 y A-5 corresponden a suelos predominantemente limosos; los grupos A-6 y A-7 corresponden a suelos arcillosos; el grupo A-8corresponde a suelos altamente orgánicos. (Normas AASHTO M145 y ASTM D3282). [2] Deformaciones: Se define como una alteración del estado físico debido a una fuerza mecánica externa, a una variación de temperatura, etc. [5] Erosión: Conjunto de procesos en los que los materiales de la corteza terrestre son removidos y transportados de un lugar a otro, por agentes naturales o antrópicos. [2] Estabilidad: Estado y condición de una estructura o de una masa de material cuando puede soportar los esfuerzos aplicados durante largo tiempo sin sufrir una deformación o movimiento apreciable que no se recupere o devuelva al retirar la carga. [2] Estructuras: Es un conjunto estable de elementos resistentes de una construcción con la finalidad de soportar cargas y transmitirla, para llevar finalmente estos pesos o cargas al suelo. [6] Estudio Geotécnico: Conjunto de actividades que comprenden el reconocimiento de campo, la investigación del subsuelo, los análisis y recomendaciones de ingeniería necesarios para el diseño y construcción de las obras en contacto con el suelo, de tal forma que se garantice APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 18 un comportamiento adecuado de la edificación, protegiendo ante todo la integridad de las personas ante cualquier fenómeno externo, además de proteger vías, instalaciones de servicios públicos, predios y construcciones vecinas. [7] Geotecnia: Es la rama de la ingeniería en la que la mecánica de suelos, mecánica de las rocas y la geología se encuentran íntimamente relacionadas para desarrollo de la ingeniería civil, se dirige a la caracterización de suelos y rocas en el subsuelo para definir el tipo de cimentación de estructuras. [8] Licitación: La licitación es el procedimiento mediante el cual la entidad estatal formula públicamente una convocatoria para que, en igualdad de oportunidades, los interesados presenten sus ofertas y seleccione entre ellas la más favorable. [9] Mecánica de suelos: Según Terzagui la mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la mecánica y la hidráulica a los problemas de ingeniería que tratan con sedimentos y otras acumulaciones no consolidadas de partículas sólidas, producida por la desintegración mecánica o de la descomposición química de las rocas, independientemente de que tenga o no materia orgánica. Patología Estructural: La patología Estructural es el estudio sistemático y ordenado del comportamientoirregular de una estructura o sus elementos, cuando presentan algún tipo de falla o daño, causado por factores internos o externos que no garanticen su seguridad. [10] Pavimentos: Conjunto de capas superpuestas, relativamente horizontales, que se diseñan y construyen técnicamente con materiales apropiados y adecuadamente compactados. Estas estructuras estratificadas se apoyan sobre la subrasante de una vía y deben resistir adecuadamente los esfuerzos que las cargas repetidas del tránsito le transmiten durante el APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 19 periodo para el cual fue diseñada la estructura y el efecto degradante de los agentes climáticos. [3] Presupuesto de obra: Es un documento que contiene el cálculo detallado y anticipado del precio de construcción de una obra, presenta todos los costos y gastos que tendrá que asumir el propietario del proyecto para llevar a cabo. [11] Suelos: Se entiende por suelo al conjunto de partículas minerales y/o de materia orgánica en forma de depósito, generalmente minerales, que pueden separarse por medio de una acción mecánica sencilla y que incluye cantidades variables de agua y aire. [12] Talud: paramento o superficie inclinada que limita lateralmente un corte o un terraplén. [3]. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 20 Resumen Titulo Apoyo en Proyectos Geotécnicos, Geofísicos y de Laboratorios de Suelos Para la Empresa Interobras de Santander S.A.S Autor Lina Lucia García Díaz Palabras Clave Supervisión, Análisis, Geotecnia, Ensayos, Cimentación, Presupuestos, Diseño Descripción El presente informe corresponde a la práctica empresarial llevada a cabo como parte de mi proceso de titulación como ingeniera civil en la Universidad de Santander. En este documento se detallan todos los procedimientos y actividades establecidos por la empresa para el desarrollo de mi contrato como practicante. La empresa en cuestión, Interventoría y Obras de Santander SAS, se dedica a realizar estudios de consultoría, intervención y diseño geotécnico, así como ensayos de laboratorio, estudios de suelos y geofísicos. Además, se encarga de la construcción de obras de cimentación y estabilización de taludes, aspectos cruciales en la industria de la construcción civil. Como practicante, mis funciones incluyeron brindar apoyo en la elaboración de informes técnicos para los proyectos asignados, así como en el desarrollo de los diseños correspondientes a cada proyecto. Además, realicé ensayos de laboratorio sobre suelos y analicé los resultados obtenidos. También participé en asesorías geotécnicas y redacté informes relacionados. Otras actividades que desempeñé como asistente de ingeniería civil abarcaron el cálculo de volúmenes de obra, la elaboración de presupuestos y la consulta y presentación de licitaciones. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 21 Estas prácticas me permitieron adquirir destrezas y habilidades fundamentales en el ámbito de la geotécnica y la construcción de obras civiles como estudiante. La práctica empresarial para estudiantes de ingeniería civil no solo brinda la oportunidad de poner en práctica los conocimientos adquiridos en la formación académica, sino también de adquirir la experiencia que fortalece las competencias de todo profesional. Citar. García, L. (2023). Apoyo en Proyectos Geotécnicos, Geofísicos y de Laboratorios de Suelos Para la Empresa Interobras de Santander S.A.S (Trabajo de grado, Universidad de Santander). Repositorio Digital. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 22 Summary Title Support in Geotechnical, Geophysical and Soil Laboratory Projects for the Company Interobras de Santander S.A.S. Author Lina Lucia García Díaz Key Words Supervision, Analysis, Geotechnical, Testing, Foundations, Budgeting, Design Abstract This report corresponds to the internship carried out as part of my degree process as a civil engineer at the University of Santander. This document details all the procedures and activities established by the company for the development of my contract as an intern. The company in question, Interventoría y Obras de Santander SAS, is engaged in consulting, intervention and geotechnical design studies, as well as laboratory tests, soil and geophysical studies. In addition, it is responsible for the construction of foundation and slope stabilization works, crucial aspects in the civil construction industry. As an intern, my duties included providing support in the preparation of technical reports for assigned projects, as well as in the development of designs for each project. In addition, I performed laboratory tests on soils and analyzed the results obtained. I also participated in geotechnical consulting and wrote related reports. Other activities I performed as a civil engineering assistant included calculating construction volumes, preparing budgets, and consulting and presenting bids. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 23 These internships allowed me to acquire fundamental skills and abilities in the field of geotechnical and civil construction as a student. The internship for civil engineering students not only provides the opportunity to put into practice the knowledge acquired in the academic training, but also to acquire the experience that strengthens the skills of any professional. Cite. García, L. (2023). Apoyo en Proyectos Geotécnicos, Geofísicos y de Laboratorios de Suelos Para la Empresa Interobras de Santander S.A.S (Trabajo de grado, Universidad de Santander). Repositorio Digital. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 24 Introducción El presente informe detalla el desarrollo de la práctica empresarial en el sector de infraestructura civil, Interobras de Santander SAS como estudiante de ingeniería civil durante el primer semestre de 2023, dando la importancia la experiencia adquirida, ya que brinda la oportunidad de familiarizarse con el entorno laboral, desarrollando habilidades y conocimientos nuevos que mejoran el desempeño profesional del estudiante. Los estudios geotécnicos, geofísicos y de suelos juegan un papel crucial en el desarrollo de las ciudades. Estos estudios brindan información valiosa sobre las condiciones del subsuelo, la geología y las propiedades geomecánicas del suelo y las formaciones rocosas en un área en particular, siendo esenciales para el diseño y construcción de proyectos de infraestructura, proporcionando información crítica para el diseño de movimientos de tierra, estructuras de contención, servicios públicos subterráneos y sistemas de transporte. Estos estudios ayudan a los ingenieros a comprender la interacción suelo-estructura determinando los métodos de construcción, garantizando el rendimiento y la seguridad a largo plazo de la infraestructura. La existencia de empresas con esta actividad económica permite que estudiantes en la fase de practica aumenten su destreza en esta área de conocimiento, por esta razón, este documento pretende documentar las habilidades adquiridas en la elaboración de informes geotécnicos con el contenido reglamentado por la Norma Sismo Resistente del 2010, incluyendo habilidades de ejecución de ensayos de campo como lo son la Densidad en campo( ensayo de cono y arena) y ensayos de laboratorios, distribución de tamaños, límites de consistencia, humedades naturales, proctor y cbr, Ensayos de patología estructurales como el ensayo de tintas penetrantes e integridad de pilotes, además del análisis e interpretaciónde los datos recolectados APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 25 de ensayos Geofísicos, ejecución de formatos de Análisis de Precios Unitarios y el proceso a seguir en licitaciones públicas. Durante este periodo, se desarrollaron habilidades establecidas en el plan de trabajo. A continuación, se presentan en detalle las actividades realizadas durante la práctica, identificando los alcances y las líneas de trabajo que tuvieron como principal objetivo brindar apoyo como auxiliar de ingeniería en las áreas mencionadas anteriormente. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 26 Objetivos Objetivo General Apoyar como auxiliar de ingeniería civil los proyectos Geotécnicos, Geofísicos y obras civiles de la empresa Interobras de Santander SAS. Objetivos Específicos Elaborar de informes técnicos dirigidos al contratante con resultados de laboratorio y recomendaciones, de los proyectos Geotécnicos, Geofísicos y obras civiles Realizar ensayos de laboratorio para los proyectos Geotécnicos, Geofísicos y de obras civiles que se requieran, como documento soporte de los estudios de suelos. Asistir el diseño y modelamiento de los proyectos Geotécnicos, Geofísicos y de obras civiles de la Empresa a partir del uso de software especializados. Gestionar proyectos a través de la búsqueda y participación en convocatorias y/o licitaciones públicas. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 27 Marco Teórico Ubicación Empresa La empresa Interobras de Santander S.A.S tiene su sede principal en la carrera 25 #31-04 (Local 2 y 3) Bucaramanga, Santander Colombia. Esta sede es la administrativa en la cual se desarrollan actividades de carácter técnico, financiero y de planificación. En la cual se llevan a cabo la gestión de proyectos, elaboración de diseños de informes, gestión de contratos y licitaciones. Figura 1 Localización de la Sede Administrativa de la Empresa Nota. Tomado de [13] En la segunda sede se encuentra el laboratorio de suelos, esta sede está ubicada en la cra 17c #62-12 barrio la ceiba en Bucaramanga, Santander. En ella se realizan todos los ensayos de laboratorios de suelos y de pavimentos solicitados. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 28 Figura 2 Localización del Laboratorio de la Empresa Nota. Ubicación laboratorio de la empresa Interobras de Santander S.A.S. Tomado de [13] Generalidades de la Empresa Reseña Histórica Interobras de Santander S.A.S., nace en el año 2012 con el objetivo principal de brindar soluciones efectivas de carácter geotécnico al ámbito de la ingeniería civil, con soluciones eficientes de alto impacto que ayuden al correcto desarrollo de los proyectos de obra civil que lo requieran. Siempre acompañados de un personal altamente capacitado, de calidad, y comprometido en brindar el mejor servicio con transparencia, siempre velando por el cumplimiento de los objetivos trazados. Una empresa que desde sus inicios ofrece alternativas de servicios de ingeniería, planeando, desarrollando y ejecutando proyectos de; estudios de suelos, construcción de anclajes y micro pilotes, laboratorio de suelos, concretos y pavimentos, así como estudios geofísicos. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 29 En aras de brindar a sus clientes, diferentes opciones de servicio, de acuerdo a sus necesidades, garantizando altos estándares de calidad, bajo una filosofía de trabajo basada en los principios de responsabilidad, ética y compromiso. Con reconocimiento a nivel nacional, como una empresa líder en estudios geotécnicos bajo el fortalecimiento y consolidación de sus servicios, implementando procesos certificados que garanticen su mejoramiento continuo. Tabla 1 Generalidades de la Empresa Generalidades de la Empresa Nombre Interventorías y Obras de Santander S.A.S Nit 900572636-2 Fecha De Constitución 24 de septiembre de 2012 Página Web https://interobras-de-santarder-sas.business.site/ Dirección Comercial Carrea 25 #31-04 Local 2 y 3 Teléfono (57) (7) 6457155 Celular 312892768 Representante Legal Ramírez Hernández Jennifer Nota. Tomado de [14] La empresa está dedicada a la consultoría e interventoría en temas de geotécnica, obras civiles entre otras, en su planeación estratégica la empresa define su misión y visión así: Misión: “Somos una empresa que ofrece alternativas de servicios de ingeniería, para planear, desarrollar y ejecutar proyectos de; estudios de suelos, construcción de anclajes y micro pilotes, laboratorio de suelos, concretos y pavimentos, así como estudios geofísicos. Brindando a todos nuestros clientes diferentes opciones de servicio de acuerdo a sus necesidades, garantizando altos estándares de calidad, utilizando mano de obra y personal calificado, una infraestructura apropiada y una filosofía de trabajo basada en los principios de responsabilidad, ética y compromiso.” [14] https://interobras-de-santarder-sas.business.site/ APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 30 Visión: “Ser reconocidos a nivel nacional en el 2022 como una empresa líder en estudios geotécnicos y de suelos, ingeniería de consulta, construcción de obras civiles y laboratorios de suelos, concreto y pavimentos mediante el fortalecimiento y consolidación de nuestros servicios con un gran equipo profesional, una infraestructura de punta, aplicando nuevas tecnologías, implementando procesos certificados que garanticen el mejoramiento continuo.” [14] Su imagen corporativa es la siguiente: Imagen Corporativa: A continuación, se presenta el logotipo de la empresa Interobras de Santander S.A.S. (Ver Imagen) Figura 3 Logotipo de la Empresa Nota. Tomado de [14] Política de Seguridad y Salud en el Trabajo Interobras de Santander S.A.S, es una empresa dedicada a la construcción de anclajes, pilotes y micro pilotes - estudios de suelos - laboratorios de suelos - concretos y pavimentos – geofísica - asesoría de geotécnica; nos comprometemos a promover la Seguridad y Salud de los Trabajadores y partes interesadas, para la prevención de accidentes de trabajo y enfermedades laborales, a través de la identificación de peligros, evaluación, valoración de riesgos y estableciendo medidas de control, garantizando la implementación y mejora continua del SG- SST, con el compromiso de la alta dirección en la asignación de los recursos necesarios para el APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 31 funcionamiento del mismo, dando cumplimiento a los requisitos legales vigentes aplicables y otros compromisos que suscriba la empresa. Estructura Organizacional La estructura organizacional se compone de importantes pilares como el representante legal y el director del departamento técnico, lo cuales organizan, gestionan proyectos, manejan la parte de control de la calidad de la empresa y se encarga del diseño, desarrollo de ciertos proyectos esto definen el buen funcionamiento de las actividades o procesos de la empresa, dentro de este departamento se encuentra el cargo de auxiliar de ingeniería civil (practicante). (Ver Imagen 2) Figura 4 Estructura Organizacional Nota. Tomado de [14] APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 32 Marco Conceptual Los servicios que ofrece la empresa en los cuales se requiere el apoyo del auxiliar de ingeniería son: Laboratorio de Suelos y de Concretos Dentro del laboratorio de suelos se realizan ensayos los cuales son base clave dentro del estudio geotécnico y también ensayos geofísicos a continuación menciono los ensayos realizados por la empresa: Análisis granulométrico de los agregados grueso y fino INV. E – 213 – 13: Este método se usa, principalmente, para determinar la granulometría de los materiales propuestos como agregados o que se están usando como tales. Los resultados se emplean para determinar el cumplimiento de las especificacionesen relación con la distribución de partículas para suministrar los datos necesarios para el control de la producción de los agregados y de las mezclas que los contengan. Los datos pueden servir, también, para el estudio de relaciones referentes a la porosidad y al empaquetamiento entre partículas. Se toma una muestra significativa de suelo y se le realiza un lavado con el tamiz N°200. Se escoge los tamices por donde va a pasar la muestra de suelo previamente lavada y secada. Se toma nota del peso del suelo retenido en cada tamiz. Determinación del límite líquido de los suelos INV. E – 125 – 13 y límite plástico e índice de plasticidad de los suelos INV. E – 126 – 13: La determinación del límite líquido interviene en varios sistemas de clasificación de suelos, dado que contribuye en la caracterización de la fracción fina de los suelos. El límite líquido, solo o en conjunto con el APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 33 límite plástico y el índice de plasticidad, se usa con otras propiedades del suelo para establecer correlaciones sobre su comportamiento ingenieril, tales como la compresibilidad, la permeabilidad, la compactibilidad, los procesos de expansión y contracción y la resistencia al corte. Límite Líquido Se agrega agua al suelo hasta obtener una consistencia manejable. Se coloca el material en la cazuela de Casagrande Con ayuda del ranurador se realiza una abertura de aproximadamente 13mm en la mitad de la muestra ubicada en la cazuela de Casagrande. Se enciende la cazuela y se cuentan los golpes hasta que se cierre la abertura previamente hecha. Límite plástico Se toma una muestra de suelo y con las palmas de la mano se realizan rollos de un diámetro de 3 mm aproximadamente sobre la placa de vidrio esmerilado. Se realizan movimientos con la palma de la mano hacia adelante y hacia atrás hasta que la masa se agriete. Se procede a llevar la muestra al horno. Relaciones humedad – peso unitario seco en los suelos (ensayo modificado de compactación) INV E – 142 – 13: Una muestra de suelo con una humedad de moldeo seleccionada, se coloca en cinco capas dentro de un molde, sometiendo cada capa a 25 o 56 golpes de un martillo de 44.48 N (10 lbf) que cae desde una altura de 457.2 mm (18"), produciendo una energía de compactación aproximada de 2700 kN–m/m3 (56 000 lbf–pie/pie3). Se determina el peso unitario seco resultante. El procedimiento se repite con un número APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 34 suficiente de humedades de moldeo, para establecer una curva que relacione a éstas con los respectivos pesos unitarios secos obtenidos. Esta curva se llama curva de compactación y su vértice determina la humedad óptima y el peso unitario seco máximo, para el ensayo normal de compactación. Densidad y peso unitario del suelo en el terreno por el método del cono y arena INV E – 161 – 13: Se excava manualmente un hueco en el suelo que se va a ensayar y se guarda en un recipiente todo el material excavado. Se llena el hueco con una arena de densidad conocida que fluye libremente, y se determina el volumen del hueco. Se calcula la densidad húmeda del suelo en el lugar, dividiendo la masa del material húmedo removido por el volumen del hueco. Se determina el contenido de humedad del material extraído del hueco y se calculan su masa seca y su densidad seca in-situ, usando la masa húmeda del suelo, la humedad y el volumen del hueco. Determinación en el laboratorio del contenido de agua (humedad) de muestras de suelo, roca y mezclas de suelo -agregado INV E – 122 – 13: Se lleva una muestra del material húmedo a un horno a 110 ± 5° C (230 ± 9° F) y se seca hasta alcanzar una masa constante. Se considera que la masa perdida a causa del secado es agua y que la masa remanente corresponde a la muestra seca. El contenido de agua se calcula relacionando la masa de agua en la muestra húmeda con la masa de la muestra seca. CBR de suelos compactados en el laboratorio y sobre muestra inalterada INV E – 148 – 13: El ensayo CBR se utiliza en el diseño de pavimentos. En el ensayo, un pistón circular penetra una muestra de suelo a una velocidad constante. El CBR se expresa como la relación porcentual entre el esfuerzo requerido para que el pistón penetre 2.54 o 5.08 mm (0.1 o 0.2") APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 35 dentro de la muestra de ensayo, y el esfuerzo que se requirió para penetrar las mismas profundidades una muestra patrón de grava bien gradada. Determinación de la gravedad específica de las partículas sólidas de los suelos y de la llenante mineral, empleando un picnómetro con agua INV E – 128 – 13: Esta norma de ensayo se utiliza para determinar la gravedad específica de los suelos que pasan el tamiz de 4.75 mm (No. 4) y de la llenante mineral de las mezclas asfálticas (filler), empleando un picnómetro. La gravedad específica de los sólidos de un suelo se usa en casi toda ecuación que exprese relaciones de fases de aire, agua y sólidos en un volumen dado de material. Método de ensayo normalizado para el examen por líquidos penetrantes ASTM e165-02: Este método está basado en la penetración de un líquido dentro de las fisuras y esto ocurre debido al fenómeno de la Capilaridad que es la propiedad de penetración de un líquido en lugares extremamente pequeños debido a sus características fisicoquímicas, tal como, la tensión superficial de este líquido. Se presenta el registro fotográfico de las instalaciones del laboratorio de Interobras de Santander, disponible para desarrollo de la práctica, tomadas por el practicante: Figura 5 Entrada del Laboratorio de Suelos de la Empresa Interobras de Santander APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 36 Figura 6 Tanque Donde Guardan Cilindros de Concreto Interobras de Santander Figura 7 Oficina Dentro del Laboratorio Interobras de Santander Estudios de Suelos En este ítem se tienen varios pasos a seguir los cuales se mencionan a continuación: Realizar una informe preliminar con información secundaria la cual sirva de base para conocer el terreno donde se pretende realizar cualquier proyecto , esta información es la ubicación del APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 37 proyecto con coordenadas e imagen tomado de Google Earth además de información del sitio como su información del clima precipitación agentes físicos, su información hidrografía y la caracterización geológica que es tomada del servicio geológico Colombia, procede a esto la visita a campo para realizar el análisis visual y sus respectivas fotografías que complementan para la entrega del informe final, además de eso se procede a hacer el trabajo en campo que es la realización de sondeos por SPT o apiques manuales con el fin de obtener muestras de suelos las cuales luego serán llevadas a laboratorio para realizar los ensayos pertinente y solicitados por las entidades contratista. Se procede a continuar con el informe anexando los resultados de laboratorios y análisis del mismo y para terminar se realizar una serie de recomendaciones y conclusiones, siendo acorde con la información establecida en el título H.2.2.1-Estudio Geotécnico Preliminar. A continuación, anexo un formato de cómo sería la entrega del informe de estudio de suelo: Figura 8 Formato del Informe de Suelos de Interobras de Santander Nota. Tomado de [14] APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 38 Figura 9 Formato de Estudio de Suelos Resumen Ejecutivo Nota. Tomado de [14] APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 39 Figura 10 Formato de Estudio de Suelos Tabla de Contenido Nota. Tomado de [14] APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 40 Figura 11 Formato de Estudio de Suelos Tabla de Contenido Nota. Tomado de [14] APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 41 Marco legal Con el fin de ejecutar las actividadesingenieriles normalizados, se siguen los siguientes apartados, para cada uno de los tipos de productos ofrecidos por la empresa Interobras de Santander, de los cuales como practicante serví de apoyo por lo tanto utilicé dicha normativa. Tabla 2 Normativa Utilizada Para Ejecutar Labores Como Practicante Normativa Objeto Artículos/títulos Resolución 0330 de 2017 [15] Reglamenta los requisitos técnicos que se deben cumplir en las etapas de diseño, construcción, puesta en marcha, operación, mantenimiento y rehabilitación de la infraestructura relacionada con los servicios públicos de acueducto, alcantarillado y aseo. Artículo 6,7,8 ,9 y 10. Resolución 0661 de 2019 [16] Por la cual se establecen los requisitos de presentación y viabilización de proyectos del sector de agua potable y saneamiento básico que soliciten apoyo financiero de la nación, así como de aquellos que han sido priorizados en el marco de los planes departamentales de agua y de los programas que implemente el MVCT, a través de agua y saneamiento Básico. Artículo 12,13,14,18, 20,22,24 RAS 2000 [17] El reglamento técnico de Agua y Saneamiento (RAS) está compuesto por una parte obligatoria, principalmente la Resolución 1096 de 2000, y otra parte, de manuales de prácticas de buena ingeniería, conocidos como los títulos RAS, en donde se realizan recomendaciones mínimas, operación y mantenimiento de los sistemas de acueducto, alcantarillado y aseo, de forma que se logre con esta infraestructura prestar un servicio con una calidad determinada. Títulos de la RAS APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 42 Tabla 2 (Continuación) Normativa Objeto Artículos/títulos Ley 400 del 19 de agosto de 1997 [18] Creación de la comisión asesora permanente para el régimen de construcciones sismo resistentes enfatizando la importancia de realizar estudios geotécnicos exhaustivos para comprender las condiciones del subsuelo, con el fin de proporcionar recomendaciones y medidas preventivas adecuadas para garantizar la seguridad y estabilidad de las estructuras en construcción y las existentes en los alrededores. Art 48 Decreto número 926 de 2010 [19] Actualización del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo resistente NSR-10, periódicos consecuentes con los avances en las ciencias de la ingeniería y la arquitectura y en especial de la ingeniería sísmica y además con las experiencias que se adquieren con los sismos fuertes que ocurren periódicamente en el territorio nación. Art 1 NSR-10 [20] El reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10) es el reglamento colombiano encargado de Regular las condiciones con las que deben contar las construcciones con el fin de que la respuesta estructural a un sismo sea favorable. Títulos NSR-10 (A,B,C,D,E,F,G,H) Normas de ensayos de materiales para carreteras - 2013 [21] El Instituto Nacional de Vías (INVIAS) en Colombia emite normas técnicas que regulan los procedimientos y requisitos para los laboratorios de ensayos en el ámbito de la ingeniería vial INV E – 122, INV. E – 125, INV. E – 126, INV E – 128, INV E – 142, INV E – 148, INV E – 161 y finalmente INV. E – 213. Nota. Adaptado de Donde de la anterior tabla, los primeros 3 ítems corresponden a normativa aplicada a los proyectos de acueductos y alcantarillados; mientras que los demás reglamentos corresponden a la temas geotécnicos y ensayos. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 43 Metodología Las actividades mencionadas a continuación son aquellas que tuvieron lugar en el primer semestre del 2023 fecha en la cual culmino el contrato como práctica empresarial. Por lo tanto, en la siguiente tabla se relaciona las actividades respecto al proyecto ejecutado por la empresa: Tabla 3 Resumen de Evidencias Como Auxiliar de Ingeniería Ejecutada en las Prácticas Producto Proyecto Intervención Estudio geotécnico Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado Málaga Elaboración de informe geotécnico Estudio geotécnico Estudios y Diseños Para la construcción del plan maestro de acueducto del casco urbano del municipio de mogotes Elaboración de informe geotécnico Estudio geotécnico Elaboración de estudios y diseños para actualización y viabilización del plan maestro del alcantarillado del casco urbano del municipio de Carcasí, en concordancia con la resolución 0330 del 2017 y demás normas vigentes aplicables Elaboración de informe geotécnico: Estudio geotécnico Estudio de suelos para la construcción de señalización con pórticos en la ruta del cacao que comunica al municipio de Bucaramanga a Barrancabermeja, Santander. Elaboración de informe geotécnico Ensayo en campo Realizados para diferentes clientes de la empresa en distintos proyectos. Ensayo normalizado para el examen por líquidos penetrantes astm e165-02 Ensayo en campo Realizados para diferentes clientes de la empresa en distintos proyectos. Astm d5882-16: método de prueba estándar para pruebas de integridad de impacto de baja tensión de cimientos profundos. Ensayo en campo Realizados para diferentes clientes de la empresa en distintos proyectos. Densidad y peso unitario del suelo en el terreno por el método del cono y arena inv e- 161-13: Ensayo de laboratorio Realizados para diferentes clientes de la empresa en distintos proyectos. Análisis granulométrico de los agregados grueso y fino inv e – 213 – 13 Ensayo de laboratorio Realizados para diferentes clientes de la empresa en distintos proyectos. Relaciones humedad-peso unitario seco en los suelos (ensayo modificado de compactación) inv e-142-13 Licitar Buscar licitaciones y presentar los documentos requeridos. Páginas web usadas: secop 2 y licitaciones.info Análisis de precios unitarios Apu de concreto lanzado para la constructora legf Apu de bolsacreto para proyecto ubicado en uramita-peque Nota. Tomado de [14] APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 44 Estudios de Suelos Proyecto: Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado de Málaga Una de las funciones como auxiliar de ingeniería civil es el apoyo en la realización de informes geotécnicos con sus respectivos diseños. En este caso como practicante se realizó el plan de exploración geotécnica preliminar. Un plan de exploración geotécnica consiste en realizar pruebas en el campo para estimar las propiedades físicas y mecánicas de los suelos, a partir de correlaciones empíricas. En estos métodos de exploración se pueden recuperar muestras representativas alteradas. Figura 12 Trabajo de Oficina El proyecto consta de varias etapas una de ellas es la entrega del plan de exploración geotécnica (anexo 1. Plan de exploración) para realizar sondeos con los cuales se pretende sacar APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 45 su respectiva muestra de suelo con sus respectivos ensayos de laboratorio y además realizar ensayos geofísicos y tomografías. Esto se hace con el fin de suministrar información al contratante para el desarrollo del proyecto, información del suelo, su capacidad portante y su resistencia. Este diseño consta del ítem 1.3.5 y 3.3 que se desglosan a continuación: Figura 13 Item 1.3.5 Proyecto Málaga Nota. Tomado de [14] NOMENCLATURA CANT PROF CANT PROF CANT ML CANT ML 1.3.5 INVESTIGACIÓN DE SUELOS Y GEOTECNIA REQUERIMIENTOS SEGÚN RECONOCIMIENTO DE CAMPO ACUE - Línea de distribución urbana existente 30 km aprox. 30 1 ACRE - ZG4 ver Imagen 5, detalle (T1) Zona de embalses 1 200 ACRE - Línea Aducción fuente Cortaderas-Molinos (4,8 km aproximadamente) y Embalses, ver Imagen 6, detalle (S1), (S2), (S3), (S4) y (S5) 5 6 SE ACRE- ZG1 Para cumplimiento Título K, ver Imagen 7, detalle (S6), (S7), (S8), (S9), (S10) y (S11) 6 15 SF ACRE - Línea Cuzagueta 7 Km aducción, desarenadores, tanques, pasos elevados y otras estructuras existentes, ver Imagen 8, línea punteada en negro 35 4 SZ ALUE - Redes de Recolección alcantarillado urbano existente, 31km aproximadamente 155 6 SUB TOTAL RECONOCIMIENTO CAMPO 201 30 1 200 0 0 PROYECTADOS CONSULTORÍA 120 NO ESPECIFICADA 30 NO ESPECIFICADA 0 0 0 0 MAYORES Y MENORES CANTIDADES 81 0 1 0 TOMOGRAFÍ A SONDEO ELECTRICO VERTICAL (SEVT) Ítem (Presupuesto Consultoría) DESCRIPCIÓN ACTIVIDAD SONDEO MECÁNICOS SONDEO MANUAL APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 46 Figura 14 Ítem 3.3 Proyecto Málaga Nota. Tomado de [14] A continuación, en la figura 15 se adjunta el diseño de la exploración geotécnica realizada por el practicante, con apoyo del ingeniero Geotécnista el practicante definió los sondeos que se pretenden realizar como etapa preliminar. 3.3 DISEÑO GEOTECNICO Y DE SUELOS (PARA COMPONENTES ALTERNATIVA SELECCIONADA) Requeridos según Reconocimiento Campo ZG1 ver Imagen 10, detalle (T6) y (T7) 2 200 ZG2 ver Imagen 10, detalle (T8) 1 200 ZG3 ver Imagen 10, detalle (T9) 1 200 ACRN Línea de alternativa seleccionada, con 26,7 Km , ver imagen 11 . 134 0,8 ACRN PTAP nueva según alternativa seleccionada, efecto de repetición indicado en la NSR 2010, H.3.1. 10 6 ALUN Según alternativa seleccionada, para 3,6 km aprox 19 6 ALRN para 2 PTAP , efecto de repetición indicado en la NSR 2010, H.3.1. 20 6 SUB TOTAL DISEÑO GEOTECNICO Y DE SUELOS 183 0 4 200 m 0 PROYECTADOS CONSULTORÍA 10 NO ESPECIFICADA 10 NO ESPECIFICADA 0 0 0 MAYORES Y MENORES CANTIDADES 173 -10 4 200 m 0 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 47 Figura 15 Plan de Exploración Geotécnica del Proyecto de Málaga Realizado por el Practicante Nota. Tomado de [14] APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 48 Proyecto: “Estudios y Diseños Para la Construcción del Plan Maestro de Acueducto del Casco Urbano del Municipio de Mogotes” Objetivo General. El presente informe tiene como objetivo la elaboración del estudio geotécnico y de suelos que permita definir las propiedades y condiciones del subsuelo con el fin de conocer y recomendar la cimentación más conveniente para el proyecto: “Construcción Plan Maestro de Acueducto del Municipio de Mogotes.” Objetivos Específicos. Realizar la exploración del subsuelo y los ensayos de laboratorio. Realizar el estudio de suelos con el objeto de investigar las características geológicas, geotécnicas y las propiedades mecánicas de los suelos presentes en el área del proyecto. Recomendar la capacidad de soporte del suelo para el diseño de las estructuras proyectadas en el área de estudio Estudio Geotécnico y de Suelos. Este estudio comprende actividades de campo y oficina, requeridas para la realización del estudio de suelos y los análisis necesarios para dar las recomendaciones de cimentación, excavación y construcción; de las redes y estructuras para los sistemas de acueducto en el municipio de Mogotes en el departamento de Santander. En este informe se presenta la alternativa de cimentación que se considera más apropiada para el proyecto. De la misma forma, se presentan los análisis de capacidad de soporte, asentamientos teóricos máximos esperados y sistema constructivo más conveniente para las redes. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 49 Localización General del Proyecto. El Proyecto se encuentra ubicado en el municipio de Mogotes Santander. Las redes y estructuras se ubican entre las coordenadas 996229 y 998055 Este, y 1185787 y 1186692 Norte. Figura 16 Localización del Departamento de Santander y Mogotes A continuación, se evidencia una parte del informe realizado por el auxiliar de ingeniería civil para el cumplimento del estudio de suelos. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 50 Figura 17 Informe de Estudio de Suelos Para el Municipio de Mogotes Realizado por el Practicante Dentro de la realización del estudio se debe realizar un análisis de estabilidad por lo tanto se hizo un modelamiento por medio del software slide, a continuación, la evidencia: APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 51 Figura 18 Análisis de Estabilidad de la Cuneta Realizado por el Practicante por Medio de la Herramienta Slide V6. Proyecto: Elaboración de Estudios y Diseños Para Actualización y Viabilización del Plan Maestro del Alcantarillado del Casco Urbano del Municipio de Carcasí, en Concordancia con la Resolución 0330 del 2017 y Demas Normas Vigentes Aplicables Dentro de las actividades realizadas como practicante se llevó a cabo este entregable que hace parte de la investigación de suelos y geotécnica preliminar. Introducción. El presente informe geotécnico busca determinar las características geotécnicas, geológicas y de estabilidad de los suelos preliminares de la ubicación del proyecto, determinando la planificación de trabajos necesarios para la elaboración de los estudios y diseños para actualización y viabilizacion del plan maestro de alcantarillado del casco urbano del municipio de Carcasí, en concordancia con la resolución 0330 de 2017, 0661 de 2019 y demás normas vigentes aplicables. El estudio se encuentra basado en la exploración del terreno, APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 52 realizado mediante sondeos por el método SPT, se realizaron 3 sondeos cada uno a una profundidad de 6m. Igualmente, las muestras extraídas fueron sometidas a ensayos de laboratorio como granulometría, límites de Atterberg, y humedad natural para determinar sus propiedades físicas y mecánicas del terreno. Ubicación del Proyecto. El Municipio de Carcasí se encuentra ubicado en la parte sur – oriental del departamento de Santander, sobre la cordillera oriental y cobija parte de la cuenca media del río Chicamocha. El respectivo estudio se encuentra localizado en las coordenadas 6° 37' 36.05" Norte - 72° 37' 36.44" Oeste, donde se proyecta la elaboración de estudios y diseños para actualización y viabilización del plan maestro de alcantarillado del casco urbano del municipio de Carcasí. Figura 19 Localización del Proyecto Nota, Tomado de [13] APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 53 Descripción General. El proyecto consiste en estudiar geotécnicamente la elaboración de estudios y diseños para actualización y viabilización del plan maestro de alcantarillado del casco urbano del municipio de Carcasí. Figura 20 Sondeos Figura 21 Ubicación Sondeos Nota. Tomado de [13] Características Geológicas y Geotecnias Generales: El casco antiguo se encuentra sobre la formación Tibu-Mercedes, caracterizada por areniscas guijosas de grano grueso en la APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 54 base y calizas fosilíferas de tonalidades grises, con algunas capas de lutitas y areniscas de grano fino en la mitad inferior. Carcasí es un municipio del departamento de Santander ubicado a 192 km de la Bucaramanga, hacia el sureste del departamento. La cabecera municipal se encuentra ubicada sobre rocas sedimentarias clasificadas como limolitas grises bandeadas, con presencia de arcillas y limos rojos con contenidos de materiales calcáreos de edades paleozoicas, dentro de la unidad litoestratigráfica llamada Paleozoico del Río Nevado. La presencia de fallas y discontinuidades pone en contacto esta unidad con formaciones de edades cretácicas (principalmente Formación Tibú – Mercedes y Formación Aguardiente, en menor medida se encuentra la Formación Capacho y Formación La Luna) además de la presencia de depósitos aluviales y coluviales. Figura 22 Mapa Geológico de Carcasí, Departamento de Santander Nota. Tomado de [22] APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 55Investigación Geotecnia Realizada Criterios utilizados: De acuerdo con nuestro criterio, el ensayo de penetración estándar es el que permite caracterizar de mejor manera los suelos del municipio de Carcasí, ya que permite la extracción de muestras del suelo para someterlas a ensayos de laboratorios y así poder clasificarlo. El ensayo de penetración estándar (SPT) se encuentra estandarizado con la norma ASTM D1586-99 y la norma INV E – 111, por lo que es el ensayo más utilizado en el mundo para la caracterización geotécnica de perfiles de suelo en el sitio y es el ensayo que más se ha empleado para el diseño y construcción de cimentaciones. Perfil geotécnico: El material encontrado en el sondeo N° 1 corresponden a Arenas Limosas, logrando una profundidad de exploración de 6,00 metros mediante el ensayo de SPT. El material encontrado en el sondeo N° 2 corresponden a Arenas Limosas, alcanzado una longitud de exploración de 6,00 metros. El material encontrado en el sondeo N° 3 corresponden a Arenas Limosas, alcanzado una longitud de exploración de 6,00 metros. En la siguiente tabla se presentan los datos de N obtenidos y en las imágenes los perfiles en cada una de las perforaciones realizadas. Después de obtener los resultados del SPT como practicante se ejecutaron los respectivos laboratorios de suelos para continuar con el estudio de suelos, seguidamente por medio de estos resultados se busca calcular la capacidad portante por el método de terzagui de donde se pretende ejecutar el proyecto. El practicante con ayuda del ingeniero a cargo calculo la capacidad portante y seguidamente de esto se dan las respectivas conclusiones y recomendaciones. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 56 Figura 23 Numero SPT. Formato de Interobras de Santander Capacidad portante: Es la capacidad que tiene el suelo o terreno para soportar las cargas aplicadas sobre él. Técnicamente la capacidad portante es la máxima presión medida de contacto entre la cimentación y el terreno para que no se produzca un fallo por cortante del suelo o que se presente un asentamiento diferencial excesivo. En las siguientes tablas se presenta la capacidad APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 57 portante del suelo por el método de Terzaghi utilizando dos zapatas cuadradas de 1*1 y 2*2 metros cada una con una profundidad de cimentación de 1.0 metro. Capacidad portante Zapatas Tanque Figura 24 Capacidad Portante Zapata 1*1 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 58 Figura 25 Capacidad Portante Zapata 2*2 Y así se continúa realizando el cálculo para cada una de las estructuras que se pretenden construir usando una hoja de cálculo proporcionada por la empresa y poniendo en prácticas los conocimientos adquiridos por el estudiante durante la carrera, ya para terminar el informe en el cual realizo su apoyo el practicante se realizan unas conclusiones y unas recomendaciones. Conclusiones técnicas del practicante: Perfil de suelos a nivel de cimentación superficial según el Reglamento colombiano de construcción sismo se clasifica como tipo D. APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 59 La capacidad portante realizada por el método de Terzaghi arrojo una capacidad portante en la zona del tanque para una zapata de 1*1 de 278.01 KN/m2 y para una zapata de 2*2 de 355.46 KN/m2. Fenómenos de erosión: los suelos encontrados presentan baja a media susceptibilidad a la erosión. Fenómenos de licuefacción: los valores de SPT a nivel de cimentación son mayores a 15 golpes/pies, los cuales corresponden a suelos poco susceptibles a licuación. Recomendaciones por parte del practicante: Cualquier modificación de las profundidades del proyecto se deberán consultar con el ingeniero Geotécnista, teniendo en cuenta que la condición del suelo de cimentación puede variar. Se recomienda que la exposición de los suelos no sea superior a 12 horas, ya que como son suelos arenosos pueden saturarse. Para las excavaciones superiores a 1.5 metros de profundidad se debe emplear el uso del sistema de entibación para reforzar las paredes y así evitar que la zanja se derrumbe. Proyecto: Estudio de Suelos Para la Construcción de Señalización con Pórticos en la Ruta del Cacao que Comunica al Municipio de Bucaramanga a Barrancabermeja, Santander Para este proyecto como practicante su función fue realizar un informe de suelos para el PK10+451 con la supervisión de la ingeniera a cargo, este proyecto constaba de 9 puntos en los cuales en cada uno de ellos se realizaba su respectivo estudio de suelos, para este estudio de suelos se implementó la metodología AASHTO, esta metodología proporciona las directrices APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 60 para la realización del estudio de suelos en el contexto de diseño, y construcción de carreteras y puentes. Este informe presenta el estudio de suelos en el sector que comprende la construcción de la señalización tipo pórtico metálico en la abscisa PK10+415 UF2 sobre la vía que comunica al municipio de Bucaramanga a Barrancabermeja, Santander. Usando la metodología AASHTO, a continuación, se muestra el formato y la presentación de este estudio de suelos. Figura 26 Portada del Estudio de Suelos APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 61 Figura 27 Tabla de Contenido del Estudio de Suelos Figura 28 Continuación de la Tabla de Contenido APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 62 El estudiante realizo algunas de las investigaciones y las actividades que se mencionan dentro de la tabla de contenido anteriormente mostrada; con ayuda del geólogo de la empresa se investigó y analizo la parte geológica del estudio. La empresa realizó una capacitación en la cual se enseñó cómo manejar los programas usados en este estudio de suelos como lo es el software GEO5 el cual se usó para realizar el pre- dimensionamiento de las cimentaciones a usar en este proyecto. Primeramente, dentro de este estudio de realizo una descripción general del proyecto con sus características además de esto se coloca la localización en Google Earth y la localización en el plano suministrador por la empresa solicitante, como se puede ver a continuación: Figura 29 Ubicación del Sondeo Para el Estudio de Suelos APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 63 Después de realizar esto se continua con el análisis sísmico, geológico y se realizaron los ensayos de campo y de laboratorio, por medio de un ensayo como lo es el de corte de directo se obtienen unos parámetros los cuales se utilizan para que el practicante calcule la capacidad portante de esa cimentación que se propone. con los datos obtenidos como el ángulo de fricción y cohesión se continua a realizar el cálculo de la capacidad portante por dos métodos como lo son el método de Terzagui y Meyerhof, utilizando una zapata cuadrada de 1.0*1.0 metro a una profundidad de cimentación de 0.5 y 1.0 metro. Para el cálculo de la capacidad portante se utilizaron los siguientes parámetros. Peso unitario: 15.18 KN/m3. Cohesión: 17.54 Kpa. Angulo de fricción: 23.20°. Profundidad de cimentación: 0.5 metros. Profundidad de cimentación: 1.0 metro. En la siguiente tabla se presentará el resumen de los parámetros con las respectivas capacidades portantes. Tabla 4 Resumen de la Capacidad Portante Capacidad Portante Item Profundidad B = l Peso unitario Angulo de fricción Cohesión Cap. Portante terzaghi Cap. Portante meyerhof M M Kn/m3 ° Kpa Kn/m2 T/m2 Kn/m2 T/m2 1 0.5 1.0 15.18 23.2 17.54 201.94 20.59 236.60 24.13 2 1.0 1.0 228.39 23.29 311.81 31.79 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 64 Figura 30 Capacidad Portante Método Terzagui 0.5 m de Profundidad ѳ' 23.2 Grad 0.404916386 Rad c' 17.54 kN/m^2 ᵞ 15.18 kN/m^3 Df 0.5 m q 7.59kN/m^2 B 1 m FS 3 Tipo de zapata cuadrada Nq 10.45 Nc 22.06 Continua 1 1 Nϒ 7.75 Circular 1.3 0.3 Kpϒ 31.40 Cuadrada 1.3 0.4 ϴ kpϒ 0 10.8 5 12.2 qu (continua) kN/m^2 10 14.7 qu (Circular) kN/m^2 15 18.6 17 21.2 qu (Cuadrada) 605.83 kN/m^2 20 25 23.2 31.4 24 33 25 35 30 52 34 74.1 35 82 qperm (cuadrada) 201.94 kN/m^2 20.59 Tn/m^2 48 629.1 50 800 Q 201.94 kN Capacidad de carga permisible (qperm) por area unitaria Carga bruta permisible SϒScZapata Factores de carga Parametros de entrada Capacidad de Carga (Terzaghi) Ec. Cimentacion continua o corrida, circular & cuadrada Capacidad de carga ultima (qu) Zapata cuadradaZapata continua o corrida Coeficiente de presion pasiva (kpϒ) Factores de forma Zapata circular APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 65 Figura 31 Capacidad Portante Método Meyerhof 0.5 m de Profundidad β 0 Grad ѳ' 23.2 Grad 0.404916386 Rad c' 17.54 kN/m^2 ᵞ 15.18 kN/m^3 Df 0.5 m B 1 m L 1 m FS 3 Nq 8.84 Nc 18.29 Nϒ 8.44 Fcs 1.483 Fqs 1.429 Fϒs 0.6 ѳ=0 ѳ>0 ѳ=0 ѳ>0 Fcd 1.178 Fcd 1.2 1.178 1.185 1.165 Fqd 1.157 Fqd 1 1.157 1 1.146 Fϒd 1.000 Fϒd 1 1 1 1 Fci 1 Fϒi 1 Fqi 1 Nota. qu 709.81 kN/m^2 q : Presion admisible del terreno qult : Capacidad portante del terreno qperm (qs) 236.60 kN/m^2 24.13 Tn/m^2 q adm : Presion admisible por asentamiento q es el menor valor entre qult/FS y qadm Q 236.60 kN 24.13 Tn/m^2 Factores de forma Factores de carga Parametros de entrada Capacidad de Carga (Meyerhof) Ec. General Df/B = < 1 Df/B > 1 Carga bruta permisible Capacidad de carga permisible (qperm) por area unitaria Capacidad de carga ultima (qu) Factores de inclinacion Factores de profundidad APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 66 Figura 32 Capacidad Portante Método Terzagui 1.0 m de Profundidad ѳ' 23.2 Grad 0.404916386 Rad c' 17.54 kN/m^2 ᵞ 15.18 kN/m^3 Df 1 m q 15.18 kN/m^2 B 1 m FS 3 Tipo de zapata cuadrada Nq 10.45 Nc 22.06 Continua 1 1 Nϒ 7.75 Circular 1.3 0.3 Kpϒ 31.40 Cuadrada 1.3 0.4 ϴ kpϒ 0 10.8 5 12.2 qu (continua) kN/m^2 10 14.7 qu (Circular) kN/m^2 15 18.6 17 21.2 qu (Cuadrada) 685.17 kN/m^2 20 25 23.2 31.4 24 33 25 35 30 52 34 74.1 35 82 qperm (cuadrada) 228.39 kN/m^2 23.29 Tn/m^2 48 629.1 50 800 Q 228.39 kN Coeficiente de presion pasiva (kpϒ) Capacidad de carga ultima (qu) Capacidad de carga permisible (qperm) por area unitaria Carga bruta permisible Capacidad de Carga (Terzaghi) Ec. Cimentacion continua o corrida, circular & cuadrada Zapata continua o corrida Zapata cuadrada Zapata circular Parametros de entrada Factores de carga Factores de forma Zapata Sc Sϒ APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 67 Figura 33 Capacidad Portante Método Meyerhof 1.0 m de Profundidad β 0 Grad ѳ' 23.2 Grad 0.404916386 Rad c' 17.54 kN/m^2 ᵞ 15.18 kN/m^3 Df 1 m B 1 m L 1 m FS 3 Nq 8.84 Nc 18.29 Nϒ 8.44 Fcs 1.483 Fqs 1.429 Fϒs 0.6 ѳ=0 ѳ>0 ѳ=0 ѳ>0 Fcd 1.355 Fcd 1.4 1.355 1.314 1.279 Fqd 1.315 Fqd 1 1.315 1 1.247 Fϒd 1.000 Fϒd 1 1 1 1 Fci 1 Fϒi 1 Fqi 1 Nota. qu 935.44 kN/m^2 q : Presion admisible del terreno qult : Capacidad portante del terreno qperm (qs) 311.81 kN/m^2 31.79 Tn/m^2 q adm : Presion admisible por asentamiento q es el menor valor entre qult/FS y qadm Q 311.81 kN 31.79 Tn/m^2 Factores de inclinacion Capacidad de carga ultima (qu) Capacidad de carga permisible (qperm) por area unitaria Carga bruta permisible Capacidad de Carga (Meyerhof) Ec. General Parametros de entrada Factores de carga Factores de forma Factores de profundidad Df/B = < 1 Df/B > 1 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 68 Predimensionamiento de Cimentación (usando GEO5) A continuación, se presentará las alternativas de cimentación para las estructuras a construir, teniendo en cuenta una carga vertical de 100 KN en cada apoyo de la estructura; se tendrá en cuenta los parámetros del suelo como el peso unitario seco, ángulo de fricción y cohesión. Los parámetros a utilizar son los siguientes: - Peso unitario: 15.18 kN/m3. - Cohesión: 17.54 Kpa. - Angulo de fricción: 23.20 °. Alternativa 1. Se propone una cimentación profunda de un grupo de 2 micropilotes de 0.20 metros de diámetro y de una profundidad de 2 metros con un espesor de cabezal de 0.40; a continuación, se presenta la evaluación de esta alternativa mediante el software Geo5. Figura 34 Dimensionamiento Grupo de Micro Pilotes APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 69 Fuerzas internas máximas (100 kN) Máxima fuerza compresiva = -112,54 kN Máxima fuerza de tensión = 50,96 kN Max. momento de flexión = 10,57 kNm Corte = 10.88 kN Máximo desplazamiento (solo para 100 kN) Max. asentamiento = 118,2 mm Desplazamiento máximo horizontal del cabezal del pilote = 159.8 mm Max. rotación del encepado de pilotes = 6,5E-00° Figura 35 Análisis de Fuerzas y Momentos Verificación de estabilidad interna: Método geométrico (Euler) Fuerza normal crítica Ncr = 7626,01 kN Fuerza normal máxima Nmax = 112,51 kN Factor de seguridad = 67.78 > 1,50 Estabilidad interna de la sección del micropilote ES SATISFACTORIA Verificación de capacidad portante de la sección: El máximo de utilización de la sección transversal es para el caso de carga de 100 kN Tensión en acero = 29,42 MPa APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 70 Resistencia del acero = 235,00 MPa Factor de seguridad = 7,99 > 1,50 Sección conjunta del micropilote Es Satisfactoria Alternativa 2. Se propone una cimentación con una zapata cuadrada cimentada a 1.0 metro por debajo de la superficie sobre la arena arcillosa, la zapata es de 2.0 * 2.0 metros; con un espesor de 40 cm. Figura 36 Dimensionamiento 2.0 ¨*2.0 m APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 71 Verificación de la capacidad portante de la zapata Verificación de la capacidad portante vertical Forma de tensión de contacto: Rectángulo. Carga actuante: 100 KN. Diseño de la capacidad portante de la cimentación Rd = 211.24 Kpa. Tensión extrema de contacto σ = 88.77 Kpa. Factor de seguridad = 2.38 > 1.50 La capacidad portante en la dirección vertical es Aceptable Verificación de excentricidad de carga Max. Excentricidad general en dirección de la longitud de la base ex = 0.045 < 0.333 Max. Excentricidad en dirección del peso de la base ey = 0.226 < 0.333 Max. Excentricidad general et = 0.230 < 0.333 Excentricidad de carga es Aceptable Verificación de la capacidad portante horizontal Capacidad portante horizontal Rdh = 116.80 KN Fuerza horizontal extrema H = 40.00 KN Factor de seguridad = 2.92 > 1.50 La capacidad portante en la dirección horizontal es Aceptable La capacidad portante de la cimentación es Aceptable Asentamiento y rotación de la cimentación APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 72 Figura 37 Asentamiento 2.0 * 2.0 m Rigidez de la cimentación Promedio de módulo de deformación Edef = 4.00 Mpa. La cimentación en la dirección longitudinal es rígida (k = 62.00) La cimentación en la dirección del ancho es rígida (k = 62.00) Verificación de excentricidad de carga Max. Excentricidad general en dirección de la longitud de la base ex = 0.025 < 0.333 Max. Excentricidad en dirección del peso de la base ey = 0.191 < 0.333 APOYO AUXILIAR DE INGENIERÍA CIVIL 73 Max. Excentricidad general et = 0.193 < 0.333 Excentricidad de carga es Aceptable Asentamiento completo y rotación de la cimentación Asentamiento de la cimentación = 3.4 milímetros. Profundidad de la zona de influencia = 2.32 metros. Rotación en dirección de X = 0.278 (tan*1000); (1.6E-02 °) Rotación en dirección de Y = 2.431 (tan*1000); (1.4E+01 °) La sección transversal es Aceptable Zapata para comprobar el fallo del punzonamiento Fuerza normal de columna = 100 KN Fuerza transmitida en el suelo de cimentación = 16.00 KN Fuerza transmitida por la resistencia al corte de SRC = 84.00 KN Zapata
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