Source: https://es.scribd.com/doc/183767042/Reporte-Final
Timestamp: 2016-02-14 21:25:03+00:00

Document:
SubirSign inJoinBooksAudiobooksComicsSheet MusicScribd Selects BooksHand-picked favorites from our editorsScribd Selects AudiobooksHand-picked favorites from our editorsScribd Selects ComicsHand-picked favorites from our editorsScribd Selects Sheet MusicHand-picked favorites from our editorsTop BooksWhat's trending, bestsellers, award-winners & moreTop AudiobooksWhat's trending, bestsellers, award-winners & moreTop ComicsWhat's trending, bestsellers, award-winners & moreTop Sheet MusicWhat's trending, bestsellers, award-winners & moreCategoriesArts & IdeasBiography & MemoirBusiness & LeadershipChildren'sComputers & TechnologyCooking & FoodCrafts & HobbiesFantasyFiction & LiteratureHappiness & Self-HelpHealth & WellnessHistoryHome & GardenHumorLGBTMystery, Thriller & CrimePolitics & EconomyReferenceReligionRomanceScience & NatureScience FictionSociety & CultureSports & AdventureTravelYoung AdultCategoriesArts & IdeasBiography & MemoirBusiness & LeadershipChildren'sComputers & TechnologyCooking & FoodFantasyFiction & LiteratureHappiness & Self-HelpHealth & WellnessHistoryHome & GardenHumorLGBTMystery, Thriller & CrimePolitics & EconomyReferenceReligionRomanceScience & NatureScience FictionSociety & CultureSports & AdventureTravelYoung AdultCategoriesAdaptationsChildren’sCrime & MysteryFictionHumorMangaNonfictionRomanceSciFi, Fantasy & HorrorSuperheroesYoung AdultPublishersArcanaArchie ComicsBOOM! StudiosDynamiteIDW PublishingKingstone ComicsMarvel ComicsSpace Goat ProductionsTop Cow ComicsTop Shelf ProductionsValiant Comics ZenescopeDifficultyBeginnerIntermediateAdvancedMixedInstrumentBrassDrums & PercussionGuitar, Bass, and FrettedPianoStringsVocalWoodwindsGenreClassicalCountryFolkJazz & BluesMovies & MusicalsPop & RockReligious & HolidayStandardsP. 1Reporte FinalReporte Final|Views: 11|Likes: 0Publicado porJose Pablo Echeverria GarciaMore info:Published by: Jose Pablo Echeverria Garcia on Nov 13, 2013Copyright:Attribution Non-commercialAvailability:Read on Scribd mobile: iPhone, iPad and Android.download as PDF, TXT or read online from ScribdFlag for inappropriate content|Agregar a la colecciónSee moreSee lesshttps://es.scribd.com/doc/183767042/Reporte-Final09/04/2015pdftextoriginalIdentificación, análisis y evaluación comparativa de riesgos geotécnicos de obras subterráneas para la investigación de la Falla Lomas del PH ReventazónApdo. 2777-1000, Costa Rica • Tel. (506) 2224-6165 • e-mail. info@pae.co.cr 150m este de instalaciones deportivas de la Universidad de Costa Rica, Sabanilla, Montes de Oca.
.................................... Referencias ...............4.................................................................................................... 49 10.....................4...............................5..........2............. 51 12... Tipos de soporte temporal ............................1....................4....................... Comparación de las obras ................ Cronograma de la consultoría .........................4.................... 40 9..................................... 41 9........................................................4.............................................................. Soporte temporal para el pozo ... 50 11.......................................... 40 9........................................................... Presupuesto de las obras ....................6.... Diseño de soporte temporal ................................. Caracterización geológica de los materiales .......................3............5.................. 46 9. 47 9...4............4............... Factura .....................................9................................. Soporte temporal para Galería de acceso .... 53
.............. 48 9.................................................................... Identificación de diferentes macizos rocosos .............................................................................. 42 9..........
........... 43 Figura 14....................... Propiedades del conglomerado en el PH Reventazón obtenidas en laboratorio ............ 24 Figura 12......... Sección de soporte temporal S2..................................... ................. ........ .................................................... 44 Figura 15..................... ............................................................................................ 3 Figura 2.. ................................................ 3 Figura 3............................... Áreas de influencia de PH Reventazón....... Factura por servicios de consultoría .. Diagrama de flujo que resume la metodología de diseño de soporte temporal ........................................................ ........................................................ .................. 21 Figura 11......... Opción de acceso mediante galería............................ Diagrama de flujo que resume la metodología de administración del riesgo ..................... 6 Figura 7.. 40 Figura 13............ 7 Figura 8..................................... ................. ................ 45 Figura 17.Tabla de Figuras
Figura 1............. 44 Figura 16.. 51
................. Sección de soporte temporal S1....... .............. Sitio de futura construcción de la entrada de la galería....................... Sección de soporte temporal especial para pozo.......... 9 Figura 10........ .............. Extracción de núcleos de las perforaciones en la traza de la falla............ 10 Figura 10. Cronograma de las actividades de consultoría . Conglomerado y brecha separados por lente de arenisca.... Vista del cauce desde las obras del vertedero....................................................... 50 Figura 18............ Sección de soporte temporal especial para galería.............. .............. Margen derecho de la presa de la presa al 26 de marzo de 2013..................................... 25 Cuadro 12..... Fallas geológicas en la zona de inundación.................................. 4 Figura 4.................................................... Opción de acceso mediante pozo......................... 8 Figura 9................. 5 Figura 6...... Diagrama de flujo de las actividades de consultoría ........
........... 47 Cuadro 19.... Estimado de costos para pozo de acceso........................ Tipo de soporte temporal a lo largo de eje del pozo.................. 43 Cuadro 17.............. Propiedades del conglomerado en el PH Reventazón obtenidas en laboratorio . Estimado de costos para galería de acceso............................ 16 Cuadro 2.... Calificación de impacto en atraso..... 19 Cuadro 4...................................................... 52
.... 38 Cuadro 9................... Tipo de soporte temporal a lo largo del eje de la galería........ ......... 32 Cuadro 6............................................................... Tipo de soporte temporal recomendado para U1............................... Calificación de riesgo según índice de nivel de riesgo......................................... Recomendaciones de soporte temporal del RMR............ 38 Cuadro 10......................................... ........................... .......... Desglose de gastos durante la consultoría....... 39 Cuadro 11.... ........................ 32 Cuadro 8..... 46 Cuadro 18............. 48 Cuadro 20.. ..................................................... ............. ........Tabla de Cuadros
Cuadro 1.......... Calidad de macizos rocosos en relación al índice RMR........................ Matriz de riesgo inicial para la galería de acceso .................................................. 42 Cuadro 16..................... Calificación de impacto en costo............. .... Matriz de riesgo residual para la galería de acceso.......... 48 Cuadro 21...... Matriz de riesgo residual para el pozo de acceso ........ Macizos rocosos distintos en el área de las obras de acceso.... Comparación de pros y contras de la metodología de la ITA y AFTES. Matriz de riesgo................... 41 Cuadro 15.......... 15 Cuadro 2............... 39 Cuadro 13........................................... ......................................... Tipo de soporte temporal recomendado por literatura para U2........................................ 18 Cuadro 3.................... ........ ............. ............ Matriz de riesgo inicial para el pozo de acceso ......................................... ............................................ 30 Cuadro 5................ ........... 41 Cuadro 14....................................................................
La presencia de riesgos es inherente en el desarrollo de todas las áreas de la ingeniería civil. Es incluso un requisito solicitado hoy en día por entes de
financiamiento para brindar cierto nivel de confianza del desarrollo de los procesos constructivos financiados con su capital. a saber: Registro de Riesgos. Diseño de Soporte Temporal y Recomendación Técnica para escoger cuál de las dos obras subterráneas se debe construir. En este reporte final de la consultoría. La consultoría realizada por PAE para el ICE estudió dos opciones de acceso a la galería de investigación de la Falla Lomas que cruza el embalse del PH Reventazón. Debido a la magnitud de sus obras subterráneas la implementación de medidas de mitigación que salvaguarden los intereses del ICE es una prioridad.
. se presentan los resultados principales del trabajo realizado junto con los entregables pactados en la oferta.1. Si bien este proceso de análisis de riesgos geotécnicos no es común dentro de la mayoría de proyectos pequeños. por lo tanto es justo decir que debido a la necesidad de diseño y construcción geotécnica en cualquier proyecto (proceso vital para el desempeño adecuado de la obra) el manejo de riesgos relacionados a esta área requiere de un detalle y cuidado especial. El Proyecto Hidroeléctrico Reventazón representa una gran inversión de capital y de recurso humano. Introducción
El riesgo es un factor presente en toda obra ingenieril. por lo tanto la administración de este factor puede llegar a ser determinante en el cumplimiento de los objetivos en un marco razonable de costo y duración. su inclusión se ha vuelto fundamental en proyectos de gran envergadura cuyos costos e impactos debido a situaciones no contabilizadas representan sumas de dinero y consecuencias significativas. su presencia e impacto aumentan conforme la complejidad del proyecto a realizar.
5m de altura y aproximadamente 35 m de longitud. La primera opción es una galería con una sección de 4. se deben realizar una serie de investigaciones geológicas y geotécnicas más detalladas. que esta estructura geológica tenga una influencia estructural negativa sobre la presa. Sin embargo. El material tipo conglomerado que se da en el área del proyecto está compuesto por capas de roca continental del Plioceno correspondientes a la formación Suretka. para la cual se cuenta con caminos y condiciones disponibles de acceso a considerar dentro del proceso de comparación. Se han propuesto dos tipos de obras subterráneas. de las cuales se debe recomendar cuál construir. Definición y descripción del problema
De manera preliminar se ha determinado que el trazo de la Falla Lomas cruza el embalse del Proyecto Hidroeléctrico Reventazón. Las obras se realizarán principalmente en materiales de tipo brechas y conglomerados.
. tanto los ensayos “in situ”. El equipo de geotecnistas del proyecto ha descartado. por su condición inactiva. como la caracterización geotécnica de los materiales presentes en la falla.2. Para realizar estas investigaciones se requiere construir obras subterráneas que den acceso a los puntos de interés para realizar. para determinar si la falla puede afectar la estanqueidad del embalse. los cuales determinarán la permeabilidad de la brecha de falla y de su aureola de alteración. teniendo en cuenta su costo y riesgos geotécnicos asociados. Tiene gravas y bloques inmersos en una matriz arenosa. Se presentan los diagramas de ambas opciones. La segunda es un pozo vertical con diámetro de 5m y una profundidad de 65 m.
Fuente: PH Reventazón. 2013.Figura 1. 2013.
Fuente: PH Reventazón. Opción de acceso mediante galería.
Figura 2. Opción de acceso mediante pozo.
Figura 3. Echeverría y Peralta.
.Como se puede observar en los perfiles de las opciones de obras subterráneas. 2013. Estos materiales se pueden observar en la Figura 3 que se tomó durante la gira al Proyecto.
En la Figura 4 se puede observar el punto donde se planea construir la entrada de la galería. Conglomerado y brecha separados por lente de arenisca. los materiales predominantes en el proyecto son las brechas y los conglomerados. en el caso de que sea la obra subterránea de acceso a la galería de investigación que se decida construir a partir de los resultados de esta consultoría.
Echeverría y Peralta. esta se cataloga como una "falla de rumbo sinestral con dirección de rumbo NE que corta las quebradas Tres Amigos y Guayacán. Se puede ver en la siguiente figura las diferentes fallas en el área del Proyecto. atravesando litologías como conglomerados y brechas" (Área de Ingeniería proyecto hidroeléctrico Reventazón.
Fuente: Álvarez. 2013.Figura 4.. ..
. Sitio de futura construcción de la entrada de la galería. 2013).
Investigación de la falla Lomas La falla Lomas es una de tantas estructuras geológicas existentes dentro de la zona de embalse del proyecto hidroeléctrico.
Fuente: Área de Ingeniería Proyecto Hidroeléctrico Reventazón. Fallas geológicas en la zona de inundación. pruebas de permeabilidad de Lugeon para distintas profundidades en diversas perforaciones y modelación geofísica de secciones de la falla a lo largo de la zona inundada de la presa. Para esta estructura en específico se han realizado investigaciones previas mediante distintos métodos de exploración entre los cuales se menciona la extracción de núcleos en dos puntos a lo largo de la traza de la falla. 2013. 6
. Una evaluación hecha por los geólogos del ICE permitió ver que la extensión de la galería de investigación tendría aproximadamente 130 m para alcanzar la falla. para permitir su inspección directa. Con base a estos resultados y debido a la importancia de la determinación de los parámetros de permeabilidad se justifica la necesidad de exploraciones más detalladas que justifiquen o no el tratamiento de la sección de la falla influenciada por el embalse. De los ensayos de permeabilidad realizados se reportan altas permeabilidades mayores a 1. el término antena se refiere a extensiones laterales de la galería en distintas direcciones de interés geológico-geotécnico) de la galería para inspeccionar diferentes puntos de falla.
Fuente: Área de Ingeniería Proyecto Hidroeléctrico Reventazón. 2013). 2013.
Otra propuesta de investigación de la falla Lomas consiste en una obra de investigación compuesta. También se podría realizar algunas “antenas” (en el contexto de obras subterráneas. esta consiste en un acceso mediante un pozo de exploración de aproximadamente 65 metros de profundidad para dar acceso a una galería de 160 metros de longitud. Dentro de las propuestas de investigación evaluadas se encuentra la ampliación de una "galería de investigación en la margen derecha. . la cual podría ser extendida hasta cruzar la falla.
En la precedente figura se puede observar el material en la traza de la falla. Extracción de núcleos de las perforaciones en la traza de la falla..
." (Área de Ingeniería proyecto hidroeléctrico Reventazón. planos de fractura claramente definidos y matrices sueltas. se catalogan los núcleos obtenidos como especímenes con un alto grado de fracturación.5x10−2 cm/seg.Figura 7.
Vista del cauce desde las obras del vertedero. propiedad del ICE también. se encuentra 38 km aguas abajo del sitio de restitución de la Casa de Máquinas de la Planta Hidroeléctrica Angostura. entre las comunidades de Pascua y La Florida. al término de su construcción. en la provincia de Limón. Generalidades del PH Reventazón El Proyecto.1. aproximadamente 8 km al suroeste de la ciudad de Siquirres.
. lo cual da una caída de potencial de 145 m. Echeverría y Peralta. Ubicación del Proyecto
3. con más de 300 megavatios.
Figura 8. Ubicación geográfica del proyecto El Proyecto Hidroeléctrico Reventazón (PH R-265) se localiza en la vertiente del Caribe sobre cuenca media del río del mismo nombre.3. Asimismo. 3. en una de las plantas hidroeléctricas de mayor capacidad instalada en el país. Se aprovechará el potencial energético de este río entre las cotas 265 y 120 msnm.
Fuente: Álvarez. 2013.2. utilizará el agua del río Reventazón y se constituirá. y de un caudal de diseño de 240 m3/s.
que crea un embalse de regulación bimensual. Echeverría y Peralta. es de 15m3/s.
Fuente: Álvarez. 2013. albergará cuatro unidades turbogeneradoras tipo Francis de eje vertical. En cuanto a la Casa de Máquinas. por sus siglas en inglés) y tiene un volumen de relleno de 7. con una capacidad nominal total de 292.La presa es de enrocado con cara de concreto (CFRD.
La conducción principal tiene una longitud aproximada de 1685 m desde la Toma de Agua (IT) hasta el portal de salida llamado (FT).89 millones de m3. también llamado caudal ecológico. En la siguiente
. Margen derecho de la presa de la presa al 26 de marzo de 2013. El caudal de compensación.0 MW.
2007.Figura 10.
Fuente: ICE. Áreas de influencia de PH Reventazón.
se pongan en peligro vidas humanas o daños al medio ambiente. sino que se han ido desarrollando metodologías para identificar los riesgos más importantes y poder tener una administración del riesgo adecuada. Teoría de Análisis de Riesgos La industria de la construcción es una de las más peligrosas en el mundo. Este historial ha llevado a que cada vez se realicen más estudios de administración de riesgos. reconocer y describir los riesgos en la obra. Sin embargo el riesgo no se puede aceptar sin más.1. 2006). Análisis del riesgo: proceso de comprehender la naturaleza del riesgo y determinar el nivel de riesgo. Impacto: efecto de un evento que afecta los objetivos de la obra.6. Fuente de riesgo: elemento que solo o en combinación con otros tiene el potencial intrínseco de generar riesgo. minimizado. Se trata de riesgos que atrasen el cronograma de la obra. Glosario: Riesgo: El efecto de una incertidumbre sobre los objetivos. Se ha dicho que el riesgo puede ser administrado. Identificación del riesgo: proceso de encontrar. lo que no se puede hacer es ignorarlo. el nivel de riesgo es el resultado de la combinación de su probabilidad de ocurrencia y el impacto tendría. Marco teórico
6. sobre todo porque las compañías aseguradoras y los servicios financieros los piden como requisito para asegurar o proveer financiamiento.
. Por ejemplo solamente en la década de 1995 a 2005 hubo 19 eventos mayores en construcción de túneles con un costo estimado de alrededor de 600 millones de dólares (Wannick. En particular las obras subterráneas son especialmente riesgosas. compartido. transferido o aceptado. Valoración del riesgo: proceso de la identificación y análisis del riesgo. Puede ser expresado cualitativa o cuantitativamente. se dé un sobrecosto considerable. Históricamente se ha aceptado como parte del proceso constructivo el que haya riesgos asociados.
factores que puedan acrecentar el riesgo deben ser monitoreados. el nivel de riesgo puede ser definido por el siguiente cuadro. Fuente: AFTES. Sin embargo hay soluciones posibles sin cambios mayores en el proyecto. compañía aseguradora). 2012. en el que después de cada fase se debe actualizar los riesgos identificados y el riesgo residual después de aplicar las medidas de mitigación propuestas. Las obras no pueden continuar hasta que sea removido o reducido. Puede incluir algunos o todos de los siguientes aspectos: evitar el riesgo. quitar la fuente de riesgo.
. Luego de revisar la información geotécnica disponible se procede a identificar las incertidumbres que puedan ser fuentes de riesgo. e. disminuir la probabilidad que ocurra. En las siguientes dos figuras se presentan un ejemplo de la matriz de riesgo y la calificación del riesgo según color. Fases de la administración de riesgos La administración de riesgos se considera un proceso iterativo. El riesgo inaceptable sería el nivel de riesgo que el propietario no está dispuesto a aceptar y se debe mitigar o de lo contrario no se haría la obra. Cuadro 1. Así se determina el nivel de riesgo. Medida de mitigación: proceso para modificar el riesgo. modificar el impacto que tendría si ocurriera.
No se requiere tomar ninguna acción adicional. Se puede continuar con las obras. Posteriormente se procede a determinar cuáles podrían ser las consecuencias de que se den esos eventos. compartir o transferir el riesgo a otros (i. Si el riesgo no puede ser controlado se debe alterar o abandonar el proyecto. Las obras no pueden continuar hasta que sea removido.Evaluación de riesgo: proceso de comparar los resultados del análisis de riesgos con los criterios o política de riesgos para determinar si su magnitud es aceptable. Calificación de riesgo según índice de nivel de riesgo. Riesgo residual: riesgo que permanece luego de implementar las medidas de mitigación.
Diseño de Soporte Temporal para estructuras subterráneas. operar y mantener en el sitio de trabajo y que pueda ser operada por el personal. Matriz de riesgo
Fuente: AFTES. Durante la construcción de obras subterráneas se instala sistemas de soporte temporal para asegurar la seguridad de la obra mientras se puede construir el revestimiento final de la obra.2. Se han desarrollado diferentes sistemas que procuran clasificar los macizos rocosos para poder dar orientaciones sobre el tipo de diseño soporte temporal que se debe proveer a la obra.
. lo que en español se traduce a tan bajo como razonablemente realizable. 2012. Si bien cada empresa o institución debe definir su propio nivel de riesgo ALARP se han condensado algunas características que usualmente tiene este nivel de riesgo. Incluye también que se apliquen estándares de alta calidad para el mantenimiento del equipo y de los sistemas de administración. 6. Matriz de riesgo. Para que el riesgo sea realmente tan bajo como razonablemente realizable se debe usar la mejor tecnología disponible que se pueda instalar. También se debe usar los mejores sistemas de operaciones y mantenimiento en lo relativo a la seguridad.
Concepto ALARP La palabra ALARP viene de las siglas en inglés de “As Low as Reasonably Practicable”. Todo esto exponiendo a los empleados a un bajo nivel de riesgo.Cuadro 2. En la teoría de la administración de riesgos este concepto se refiere al umbral de riesgo aceptable. de manera que el nivel sea “razonable” y no involucre una inversión excesiva.
Esta clasificación toman en cuenta los siguientes parámetros:    Resistencia uniaxial de la matriz rocosa Grado de fracturación según RQD Espaciado de las discontinuidades 17
. Este sistema de clasificación de macizos rocosos permite relacionar índices de calidad con parámetros geotécnicos del macizo y criterios de excavación y sostenimiento. Ellos usaron evidencia y experiencia acumulada sobre estudios en gran número de túneles. Se basa en una evaluación numérica de seis parámetros dados por la siguiente expresión:
El primer término se refiere de la ecuación se refiere al tamaño de los bloques. Es un sistema orientado a estimar parámetros geotécnicos del macizo y diseñar sostenimientos para túneles y cavernas subterráneas. El factor Jw es un coeficiente reductor por la presencia de agua y el SRF es el “stress reduction factor”.En los siguientes apartados se mencionan los aspectos básicos de los principales sistemas que existen. Sistema Q El sistema Q fue desarrollado por Barton. Sin embargo es importante destacar que se trata solamente de orientaciones. y que en cada caso se debe hacer un análisis más detallado de las cargas a las que está sometida la obra. Por eso tiene el Jr (índice de rugosidad de las discontinuidades) y el Ja (índice que indica la alteración de las discontinuidades). ya que toma en
cuenta el RQD y el Jn que es un índice que depende de la cantidad de juegos de discontinuidades. El segundo término tiene que ver con la resistencia al corte entre los bloques. que tiene en cuenta la influencia del estado tensional. Sistema RMR Este es un sistema llamado “Rock Mass Rating” y fue desarrollado en 1973 por Bieniawski y desde entonces también se actualizó varias veces. Lien y Lunde en 1974 y ha sido actualizado luego por Barton en 2000. Por último el tercer término trata de la influencia del estado tensional.
Se puede ver que incluye estimaciones para la cohesión y el ángulo de rozamiento. Según el RMR se clasifican los macizos en cinco clases.  
Condiciones de las discontinuidades (Persistencia. Relleno. Abertura. Calidad de macizos rocosos en relación al índice RMR.4 kg/cm2 2-3 kg/cm2 1-2 kg/cm2 < 1 kg/cm2 Ángulo de rozamiento > 45° 35°-45° 25°-35° 15°-25° <15°
Fuente: González de Vallejo. Rugosidad. Clase I II III IV V Calidad Muy buena Buena Media Mala Muy mala RMR 100-81 80-61 60-41 40-21 < 20 Cohesión > 4 kg/cm2 3.
. Alteración) Condiciones hidrogeológicas Orientación de las discontinuidades con respecto a la excavación
El RMR varía de 0-100 mejorando la calidad conforme aumenta la puntuación. A partir del valor calculado del RMR se puede estimar el soporte temporal recomendado a partir del siguiente cuadro. a saber: Cuadro 2.
Eventualmente pernos en la solera.75 con blindaje y cerrados en la solera. En particular está el criterio de Bieniawski (1978) que sirve para macizos con RMR > 50-55..Cuadro 3.5 III a 2 m en clave y en las paredes.
Se puede calcular el esfuerzo vertical por medio de la relación de Protodyaconov. 15 cm en paredes y 5 cm en el frente. 10-15 cm en clave y 10 cm en paredes. Aplicación inmediata. malla V electrosoldada. Concreto lanzado No 5 cm de espesor en clave para impermeabilización. Arcos pesados separados 0. malla electrosoldada en clave.5 m cuando se requieran. Recomendaciones de soporte temporal del RMR. malla electrosoldada. Pernos sistemáticos de 5-6 m cada 1 a 1.
Fuente: Bienawski.5 m II eventualmente con malla electrosoldada. 5-10 cm en clave y 3 cm en paredes. 15-20 cm en clave.5 m en clave y en las paredes. 1989. Arcos de acero No No
No Arcos ligeros espaciados cada 1.
Además existen criterios empíricos para relacionar el RMR con el módulo de deformación del macizo rocoso (Vallejo et al. Pernos sistemáticos de 4-5 m cada 1 a IV 1. 2002). Clase Pernos I No Pernos locales con longitud de 2-3 m y separación de 2-2.
Particularmente este caso se espera que se presente en este proyecto. Pernos sistemáticos de 3-4 m cada 1. 𝛾𝑏 3 tan 𝛷
. 𝑝 = Donde “b” es el ancho del túnel.5 m en clave y en las paredes.
Para calcular el coeficiente de proporcionalidad de Terzaghi se puede utilizar la siguiente función de GSI y mi (Perri. Los límites entre estas calificaciones se pueden aproximar con las siguiente relaciones (Perri. 𝐻𝑖 = 𝑏 ( 50 ) 𝐺𝑆𝐼
𝐺𝑆𝐼 𝐻𝑠 = 𝑏 ( ) 5 Para las zonas con cobertura “intermedia” la carga se calcula con una altura de sólido equivalente a 𝐻𝑝 = 𝛼(𝑏 + ℎ). 2006). 𝜎ℎ = 𝐾𝑜 𝜎𝑣
.0004−0.3 (Perri. 2000):
−1.2 – 0.Desde otro punto de vista se puede estimar si la galería tiene coberturas bajas.0046 𝑚𝑖−1. 2006).217
A la vez el esfuerzo horizontal sería el habitual. se puede utilizar un valor de coeficiente de presión lateral en reposo de 0. intermedias o altas.2344
= 0.433 𝛼 = 1244 𝑚𝑖 𝐺𝑆𝐼 𝑚𝑖
2 ∗0.
Ver figura 12 Ver figura 11.
Figura 10.7. Echeverría y Peralta. Diagrama de flujo de las actividades de consultoría
Fuente: Álvarez. Metodología
En el siguiente diagrama de flujo se resume la metodología que se usará en la consultoría.
sobre todo en lo que se refiere al contexto geológico y geotécnico. el Ing. frecuentemente se omiten estudios de riesgo a fondo. ii. En el tema del análisis de riesgos geotécnicos existen diferentes metodologías. además del cronograma del proyecto y su presupuesto. Danilo Jiménez Ugalde atendió al equipo de la consultoría. Entre las que se han utilizado en el país por el ICE y otros proyectos se encuentra la propuesta por la Asociación Internacional de Tuneleo (ITA) en el 2004. daños a terceros. No se descarta hacer más visitas en el proceso de la consultoría si se juzgara necesario. Esto conlleva a retrasos que pueden ser evitables en la obra y que se ignoren o desprecien riesgos que pueden tener consecuencias graves.
El análisis de riesgos geotécnicos es un tema poco conocido en el entorno ingenieril del país.Esta es la metodología de la consultoría. sobre todo en excavaciones en zonas urbanas. Algunos de los textos de la bibliografía a utilizar se mencionan en el apartado de fuentes de información bibliográfica. de resonancia política o ambiental fuerte que resulte en mala publicidad para el proyecto. Revisión bibliográfica
El primer paso en de la consultoría será el estudio detallado de los reportes de análisis de riesgos realizados en el país y con la obra. y la publicada posteriormente en el 2012 por la Asociación Francesa de Tuneleo y el Espacio Subterráneo (AFTES). i. Se trata de efectos en vidas humanas. También se pueden dar. más adelante se presenta la de la AFTES que se usa específicamente para el análisis de los riesgos. donde la contraparte en el ICE. Visita de campo al PH Reventazón
Se realizó una primera visita al sitio de las obras del PH Reventazón. Utilización de la metodología de la AFTES. Además se recibió una presentación sobre el desarrollo y plano del proyecto. iii. También se reconoció el sitio de la obra y los materiales que se analizarán para la consultoría.
Si las medidas se realizan queda un riesgo residual que se debe nuevo valorar.
La siguiente etapa es la Valoración del riesgo. Por último se lleva a cabo una evaluación del riego.  La primera etapa es la revisión de los conocimientos y la incertidumbre.
El resultado es que se define y actualiza el Registro de Riesgo.  Se analiza los datos con los que se cuenta y se verifica la confiabilidad de estos datos.
.   Luego se hace una síntesis y una interpretación de los datos. Es importante clarificar que se trata de un proceso iterativo.Metodología de administración de riesgo En la Figura 3 se presenta un diagrama de flujo de la metodología propuesta por AFTES que resume la metodología de administración del riesgo. Los datos geotécnicos fueron brindados por el ICE. Luego se analiza el riesgo. A partir de este punto se definen las medidas de mitigación necesarias (si fueran necesarias) para reducir el riesgo hasta que sea aceptable.    Primero se realiza la identificación del riesgo.
Diseño del soporte temporal para las obras. 1.Figura 11. Los materiales del área del PH Reventazón están ampliamente estudiados. que se explica más a fondo en el marco teórico. 2012.
iv. perforaciones y se han excavado numerosas galerías de investigación 24
. Se han utilizado métodos geofísicos. se usará el sistema de clasificación RMR. Diagrama de flujo que resume la metodología de administración del riesgo
El diseño del soporte temporal se hará siguiendo los siguientes pasos.
Echeverría y Peralta.
4. Tomar en consideración situaciones de tratamiento especial relativas a las medidas de mitigación.en las que se ha podido hacer ensayos in situ. Posteriormente se calcula el esfuerzo que se genera en la clave de la galería y en las paredes de la galería y del pozo. A partir del valor del RMR se definen los macizos que se dan a lo largo del eje de la galería y del pozo.
Figura 12. ángulo de fricción interno y módulo de deformación se puede hacer un retro-cálculo para determinar un valor de RMR. Diagrama de flujo que resume la metodología de diseño de soporte temporal
Fuente: Álvarez. Se define acorde al valor del RMR el soporte temporal recomendado. como por ejemplo pantallas de inyección y drenajes. Por lo tanto a partir de los datos de cohesión.
vi. Este presupuesto preliminar permitirá realizar una mejor comparación entre las dos obras para escoger la más adecuada.
la cual regula la actividad de contratación de órganos del estado. Se menciona en tal registro.8. y como se estipula en el artículo 5 del reglamente. el proceso de consultoría se asigna bajo la metodología de contratación establecida por el ICE. De igual forma se consta de la condición al día de la empresa consultora ante las cuotas de pago de inscripción y mensuales estipuladas en el artículo 14 del reglamento de empresas consultoras y constructoras
. Inscripción y condición actual de la empresa La inscripción adecuada de la empresa. PAE consultores se encuentra debidamente inscrita ante el Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos (CFIA). cuyo enfoque se orienta específicamente a la geotecnia. Debido a que el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) es una empresa de capital público la contratación a PAE Consultores Geotécnicos deben estar en orden de acuerdo a la ley de Contratación Administrativa 7494. tales como el pago de cargas sociales y la ley 8660 para el Fortalecimiento y Modernización de las Entidades Públicas del Sector Telecomunicaciones. De igual forma. Marco Legal
Se destaca a continuación el marco legal desarrollado entre PAE Consultores y el Instituto Costarricense de Electricidad. la cual la faculta como ente competente y apto para brindar servicios profesionales está sujeta al Reglamento de Empresas Consultoras y Constructoras del Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos. según el artículo 1 del reglamento correspondiente (Reglamento de Empresas Consultoras y Constructoras) y en pleno cumplimiento de ley Orgánica del colegio profesional. que se fundamenta entre otras en la ley de Impuesto sobre la Renta para el pago de los costos inherentes de la contratación. En cuanto a las regulaciones dictadas por el CFIA se siguen las siguientes normativas legales. el cual controla y da soporte a la relación profesional a surgir en el servicio de consultoría. que PAE consultores es una empresa dedicada a la consultoría en servicios ingeniería.
inscrito al CIC (Colegio de Ingenieros Civiles) bajo la identificación CI-19910 y portador de la cédula 1-14670502. Condición de contratación El proceso de contratación de servicios a PAE consultores por parte del Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) se rige bajo el Reglamento para la Contratación de Servicios de Consultoría en Ingeniería y Arquitectura del Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos (CFIA). en la primera etapa del artículo 17 del reglamento. y actual presidente de PAE consultores. de acuerdo con las recomendaciones del artículo 21.miembro activo del cuerpo profesional especializado de PAE Consultores (se adjunta certificación del vínculo entre el profesional y la empresa). la confianza y el mutuo cumplimiento de las responsabilidades de ambas partes. En cuanto a las relaciones profesionales entre el cliente y PAE Consultores serán con base en el artículo 11 del reglamento mencionado. 28
... clasificándola como estudio para el diseño según las siguientes oraciones "se identifican los recursos disponibles y demandas por satisfacer. Roberto Antonio Peralta Vargas cédula 1-1422-0111 identificación profesional CI-19020. Se define entonces la índole de la relación profesional entre las partes como un servicio de consultoría. desarrollados por ingenieros y arquitectos en sus distintas especialidades" (Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos. 1988) descripción fiel del estudio requerido por el ICE y a realizar por PAE Consultores. Se ha procurado además en el desarrollo de las relaciones profesionales la flexibilidad u holgura en cuanto a las remuneraciones que permitan cubrir las posibles condiciones inesperadas suscitadas en el desarrollo de la consultoría. En cuanto a la actividad propia a realizar se clasifica según el artículo 16 del reglamento de contratación a empresas consultoras y constructoras del CFIA.Como profesional responsable ante el CFIA se encuentra al ingeniero civil inscrito. El representante legal se identifica como el ingeniero civil Luis Guillermo Álvarez Sánchez . fundamentando el respeto. 1988). incluyen además la recopilación y análisis de la información disponible de las condiciones establecidas por los reglamentos y normas vigentes" (Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos. según el artículo 4 del reglamento este se define como "labores de tipo eminentemente intelectual.
El monto de aseguramiento de la consultoría fue establecido bajo el formulario “Declaración para actualizar el monto asegurado en proyectos de construcción”. PAE Consultores Geotécnicos se encuentra cubierto por la póliza de Riesgos de Trabajo del INS. para procurar mayor seguridad a su personal profesional y como requisito del contratante para el desarrollo de labores profesionales. flexibilidad y modificación del contrato.
. en el cual se estipulan el pago de los honorarios establecidos. Esta póliza se encuentra debidamente tramitada bajo las normativas del Instituto Nacional de Seguros y la municipalidad del cantón de Siquirres. pagos adicionales.En cuanto a la remuneración pactada entre las partes se optó por la definida en el artículo 25 del reglamento de contratación del CFIA. En cuanto a seguros. entre otros. Por último se consta el cumplimiento del contrato establecido entre las partes de acuerdo con el capítulo 4 del reglamento para la contratación de servicios de consultoría. este corresponde al precio global o suma alzada.
Ya ha sido utilizada por el ICE en otros estudios de administración del riesgo para el proyecto del Diquís y Savegre.1. Comparación de pros y contras de la metodología de la ITA y AFTES. ni No incluye el proceso de licitación. Incluye el concepto ALARP (as low as reasonably practicable). Echeverría y Peralta.
Fuente: Álvarez. ITA
Se utilizan matrices de riesgo con opciones en cantidades pares para evitar que se escoja un término medio que sea complaciente. Sin embargo en esta consultoría se utilizará la metodología de la AFTES debido a las ventajas que se exponen en el cuadro anterior. No tiene el concepto de “Registro de Incertidumbres”. Resultados
9. por lo que ya hay un grado de familiarización. el constructor y la aseguradora. En la opinión de los ingenieros de PAE. Tiene un enfoque internacional y no de una nación en particular. matriz de riesgo que recomienda que tiene 5 categorías lo que lleva a que el analista escoja un punto medio menos comprometedor.
AFTES Ventajas La terminología principal ya ha sido usada por el ICE.
Como se puede ver por esta comparación ambas metodologías son válidas y presentan sus ventajas y desventajas. ni presenta un cuestionario que llenar para determinar las incertidumbres en la obra. el diseñador. La guía de la AFTES se realizó teniendo en cuenta las 30
Desventajas Presenta algunas recomendaciones mejorables como la La metodología de la AFTES está orientada dominantemente a la legislación francesa. que la AFTES no aborda como concepto. presenta los tipos de incertidumbre. Selección de metodología de análisis En el siguiente cuadro se presenta una comparación entre las metodologías de la ITA y la AFTES Cuadro 4. sin tener que buscar en otros documentos de la misma ITA para las diferentes fases. la metodología de Se apoya en 8 años de experiencias de trabajar con guías más antiguas para realizar sus recomendaciones. 2013. la ITA hace un análisis más a fondo y más claro sobre el concepto de “transferencia de riesgo” y el “compartir el riesgo” entre el dueño.9. Atiende todos los pasos del proceso de administración del riesgo de forma más íntegra.
De la recomendación de la AFTES se toma la matriz de riesgo general en la cual se determina el índice de nivel de riesgo. Política de riesgo En la realización de un estudio de análisis de riesgo geotécnico. En el caso de la presente investigación se le propone al propietario. ni la imagen del proyecto. El índice de riesgo sigue una escala de colores desde no significativo (color 31
. que es uno de los dos líderes del Grupo de Trabajo de la AFTES que realizó el documento. En cuanto a la imagen. con una probabilidad muy baja de ser rebasado. se puede adjuntar como información valiosa y pertinente para la consultoría. el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE). Sin embargo —debido a que en su esencia las metodologías son muy similares y tomando en cuenta que la de la AFTES es una versión más novedosa con base en la metodología de la ITA — cualquier aspecto relevante de la metodología ITA omitido de su análoga. Se le propone al ICE que su prioridad sea el tiempo y no por ejemplo tanto el costo. se plantea un tiempo máximo de construcción aceptable. Por lo tanto. una política de riesgo tomando en cuenta las características del proyecto y las circunstancias del propietario. específicamente con el ICE. En el campo ingenieril de nuestro país este tipo de estudios es muy innovador. uno de los pasos necesarios es que el propietario del proyecto tenga claros sus criterios de aceptación de riesgo.2. no se juzga que la prioridad sea el costo de las obras. Los criterios y sus valores umbral difieren según los objetivos del propietario en el proyecto. 9. lo cual no viene al caso ya que el ICE es el propietario. Además. la metodología de la ITA hace mucho énfasis en la etapa de concesión de los contratos. Por lo tanto. aunque para el proyecto se seleccionó la metodología AFTES.experiencias en los últimos años y detalles prácticos que se podían mejorar. la metodología ITA quedará como texto complementario. si bien es cierto que el ICE es una empresa pública con mucha exposición en la prensa. Además el experto Gianpino Bianchi. ha utilizado ya esta metodología en casos en Costa Rica. diseñador y constructor de la obra. por lo cual no es usual que el propietario tenga ya definida su política de riesgo. El costo de las obras es bajo en el esquema general del PH Reventazón y debido a la necesidad de la investigación de Falla Lomas. por la localización y magnitud de las obras y el proyecto no se prevé que algún riesgo inherente a las obras que pueda generar un problema inaceptable de imagen para el proyecto tenga una probabilidad alta.
I 1 2 3 4 Calificación de Impacto de tiempo Leve Atraso menos de un día. 2012.
Significativo Atraso de 1 a 3 días. Severo Desastroso Atraso de 3 a 15 días.3.
9. Cuadro 6. En el Cuadro 4 se presenta la calificación del impacto que se le asignará dependiendo del atraso que suponga cada riesgo. Calificación de impacto en atraso. I 1 2 3 4 Calificación de Impacto de costo Leve Significativo Severo Desastroso Sobrecosto de <5% Sobrecosto de 5 a 10% Sobrecosto de 10 a 50% Sobrecosto de >50%
Fuente: AFTES. Cuadro 5. ya que se trata de una obra de investigación en un proyecto mucho más grande y que si se atrasara.verde) hasta inaceptable (color rojo). Más de 15 días. Se realizó un primer barrido de las circunstancias de las obras con sus riesgos asociados. Calificación de impacto en costo.
Fuente: Álvarez. Esto significa que el pozo de 65 m de profundidad se divide en 7 partes y la galería de 35 m en 4 partes. puede atrasar a todo el proyecto considerablemente. Se dividió la longitud de las obras en secciones de 10 m. Registro de riesgos Se presenta a continuación el Registro de Riesgos y el análisis de los riesgos geotécnicos. En el siguiente cuadro se presenta los riesgos según sector. 2013
En el Cuadro 5 se presenta la calificación de impacto que recomienda la AFTES según el porcentaje de la obra que suponga el sobrecosto. Se puede notar que tanto la calificación de probabilidad como de impacto tienen cuatro opciones de calificación. esto se diseñó así a propósito para evitar que se tienda a un término medio y se “obligue” al analista a dar una calificación positiva o negativa. Echeverría y Peralta. En este caso la política es muy estricta. 32
Realización de perforaciones según el avance a lo largo del eje del túnel. La posible existencia de condiciones geológicas singulares que no se encontraron en las investigaciones hasta ahora. Planificación y coordinación de las voladuras y mejoramiento de proceso constructivo. Puede deberse a la pérdida de resistencia de la matriz del conglomerado u otras afectaciones que debiliten la estabilidad temporal del frente. Mayor investigación con perforaciones al avance para determinar la longitud de afectación. Medición de caudales cuando hay presión y sin ella.
Efectos del tectonismo a lo largo del tiempo geológico.Registro de Riesgos Galería ID. podría afectar la entrada de la galería más que colapsos subterráneos. Debido a la presencia de un nivel freático alto o presiones altas. o una zona de falla con arcilla combinado con agua a presión. planificando la investigación según las zonas dudosas con perforaciones al avance. Investigaciones al avance. Se recomienda perforaciones al avance combinadas con drenajes cerca del sitio de debilidad. Análisis de estabilidad en condición pseudoestática del portal de la galería con un valor del coeficiente sísmico adecuado a la zona sísmica y diseño del refuerzo del terreno. Lista General de posibles riesgos geotécnicos Zona de falla con inclinación baja Causas
Riesgo inicial Medidas de mitigación I (costo) I (t) P R Mayor investigación con perforaciones al avance para determinar la longitud de afectación. Mayor investigación. Debido a un mal diseño de la plantilla de voladuras. pueden provocar formación de cavidades alrededor de la excavación. de la carga de explosivo por m3 y del tiempo de retardo de los detonantes. Entre otros puede ocurrir por presencia de un cambio en la calidad geomecánica del conglomerado. Tratamiento recomendado es drenajes.
Efectos del tectonismo a lo largo del tiempo geológico. El sitio pertenece a la Zona Sísmica III y es posible un sismo de magnitud considerable.
Colocación del soporte temporal en tramos más cortos.
Además de la presencia de lentes de arenisca.mucha separación y que forman cuñas 13 inestables
Por la heterogeneidad del material y su proceso de formación. entre la depositación de los conglomerados y lavas se pueden generar lentes de arenisca que forman planos de falla. puede ocurrir que tengan buzamiento desfavorable con respecto a la dirección de la excavación subterránea y provocar inestabilidades en las paredes y en el techo de la galería. por no tener mucha cobertura. más investigación 3 15 de perforaciones con recuperación de testigos. Debido a la formación geológica de los materiales. análisis de cuñas y diseño de sistemas de anclaje. Levantamiento de las características geométricas de las discontinuidades 3 12 como buzamiento y dirección de buzamiento. más investigación de perforaciones con recuperación de testigos. Por las características del material en zonas
Mayor investigación geotécnica que se realizaría durante el avance de la excavación subterránea. Empleo de pernos para refuerzo de la matriz.
obra. 3 12 diseñar el soporte o el refuerzo del terreno para considerar este riesgo
. también pueden generar sobreexcavaciones que normalmente se deben rellenar con concreto lanzado. Debido a las propiedades del macizo.
Empleo de pernos para un mayor soporte de la matriz. en zonas particulares se puede generar una matriz que tenga menor resistencia. Lista General de posibles riesgos geotécnicos
Baja cementación en G-GEOla matriz del 11 conglomerado Lentes de areniscas G-GEOpoco cementadas en 12 el conglomerado Discontinuidades con G-GEO. Pueden ocasionar inestabilidades en las paredes o en el techo del túnel. se puede dar una descompresión de las discontinuidades que favorezca la formación de cuñas. Análisis esterográfico para valorar la inestabilidad de la masa de roca.Registro de Riesgos Galería ID. investigación con perforaciones al avance para detectar tramos donde ocurre ese fenómeno.
pueden provocar formación de cavidades alrededor de la excavación. pero como el pozo es vertical se generar inestabilidad en las paredes del pozo si la fallta tiene inclinación alta.
. Como se indicó se debería realizar
Condiciones geológicas singulares que no se encontraron en las investigaciones hasta ahora.
Planificación y coordinación de las voladuras y mejoramiento de proceso constructivo.
Como se indicó se debería realizar una sola perforación vertical que cubra toda la longitud del pozo. pero conforme se avanza se vuelven inestables las paredes.
Para el pozo. Podría ser necesario hasta bombear el agua si hay gran cantidad. puede afectar la estabilidad de las paredes del pozo.
Colocación del soporte temporal en tramos más cortos en zonas débiles que presente la perforación de investigación. Riesgo Zona de falla con inclinación alta
Causas Efectos del tectonismo a lo largo del tiempo geológico. la excavación puede ser más fácil. o una zona de falla con arcilla combinado con agua a presión.Registro de Riesgos Pozo ID.
Mal diseño de la plantilla de voladuras. de la carga de explosivo por m3 y del tiempo de retardo de los detonantes.
cubra toda la longitud del pozo. se debería realizar una sola perforación vertical que cubra toda la longitud del pozo. Entre otros puede ocurrir por presencia de un cambio en la calidad geomecánica del conglomerado.
Presencia de un nivel freático alto o presiones altas. Efectos del tectonismo a lo largo del tiempo geológico.
Medición de caudales cuando hay presión y sin ella. En la galería es más riesgoso que tenga baja inclinación.
Riesgo Sobretamaño de los bloques del conglomerado
Causas Aleatoriamente se pueden presentar bloques de gran tamaño en el conglomerado.Registro de Riesgos Pozo ID. Debido a las propiedades del macizo.
Colocación del soporte temporal en tramos más cortos. análisis de cuñas y diseño de sistemas de anclaje. entre la depositación de los conglomerados y lavas se pueden generar lentes de arenisca que forman un plano de falla. más investigación de perforaciones con recuperación de testigos. por no tener mucha cobertura.
Empleo de pernos para un mayor soporte de la matriz. será una zona débil.
. Levantamiento de las características geométricas de las discontinuidades como buzamiento y dirección de buzamiento. al removerlos pueden dejar vacíos grandes que normalmente se deben rellenar con concreto lanzado. Por las características del material en zonas particulares puede faltar mayor adherencia entre los bloques y la matriz lo que puede facilitar el avance.
Como se indicó se debería realizar una sola perforación vertical que cubra toda la longitud del pozo. Debido a la formación geológica de los materiales. Pueden ocasionar inestabilidades en las paredes del pozo. pero causar inestabilidad o requerir soporte temporal adicional. lo que facilitaría la excavación vertical pero puede causar inestabilidad en las paredes o requerir un mayor soporte temporal. se puede dar una descompresión de las discontinuidades que favorezca la presencia de cuñas. Al atraversarlos el pozo. teniendo en cuenta la información de la perforación a lo largo del eje. más investigación de perforaciones con recuperación de testigos. Por las características del material en zonas particulares se puede generar una matriz que tenga menor resistencia.
Contacto litológico P-GEO-13 entre brecha y conglomerado. Esto puede generar inestabilidad en las paredes del pozo.
realizar una sola perforación vertical que cubra toda la longitud del pozo.
Matriz de riesgo inicial para la galería de acceso Matriz de riesgo inicial Galería Posible Poco 4 G-GEO-6. G-GEO-13. 2013. Matriz de riesgo residual para la galería de acceso Matriz de riesgo residual Galería Posible Poco 4 3
2 G-GEO-4. G-GEO-14 4 Desastroso
G-GEO-12 G-GEO-3.Cuadro 8. G-GEO-13. Echeverría y Peralta.
G-GEO-12. Echeverría y Peralta. G-GEO-7 G-GEO-8 4 Desastroso
Cuadro 9. G-GEO-7. G-GEO-9 3 Severo Impacto
Fuente: Álvarez. G-GEO-6. G-GEO-11 2 Significativo G-GEO-8. G-GEO-5 1 1 Leve 2 Significativo 3 Severo Impacto
Fuente: Álvarez. G-GEO-5 1 Leve
G-GEO-10 G-GEO-1. G-GEO-2. G-GEO-10 G-GEO-1. G-GEO-14 G-GEO-3. 3 G-GEO-11 G-GEO-9. 2 G-GEO-4.
P-GEO-11 P-GEO-5. P-GEO-11 P-GEO-12
Fuente: Álvarez. P-GEO-10 P-GEO-5. P-GEO-9 P-GEO-1. P-GEO-7. P-GEO-3.
Cuadro 11. P-GEO-12.Cuadro 10.
. P-GEO-7 P-GEO-3. 2013. Matriz de riesgo inicial para el pozo de acceso Matriz de riesgo inicial Pozo Posible Poco 4 3 P-GEO-8. Matriz de riesgo residual para el pozo de acceso Matriz de riesgo residual Pozo Posible Poco posible 4 3 P-GEO-4. P-GEO-8. 2013. Improbable 1 P-GEO-9. P-GEO-4. P-GEO13 1 Leve 2 Significativo Impacto
Fuente: Álvarez. P-GEO-10. Echeverría y Peralta. P-GEO-13
P-GEO-2. Echeverría y Peralta. P-GEO-6.
9.7 MPa 2. Caracterización geológica de los materiales Los materiales en los que se realizarán ambas obras subterráneas son principalmente conglomerados y en menor proporción brechas.0022 a 0. A continuación se cita una breve descripción de los dos materiales. 2013. Propiedades del conglomerado en el PH Reventazón obtenidas en laboratorio φ 34° GSI 45 C E γ Qult 2. Debido a la naturaleza de los materiales el soporte temporal debe estar orientado a evitar el desprendimiento de bloques y cuñas de matriz y bloques.507
Fuente: Área de Ingeniería Proyecto Hidroeléctrico Reventazón. Cuadro 12. La permeabilidad primaria del conglomerado tiende a ser baja. Queda claro de parte del Área de Ingeniería Geotécnica del ICE que la investigación en estos materiales ha sido exhaustiva.59 kg/cm2 15000 kg/cm2 2.81 4. A partir de ensayos triaxiales se determinaron los parámetros de resistencia al corte del macizo.15 ton/m3 64 kg/cm2 mi σci mb s 17. Se encuentra integrado por gravas y bloques redondeados inmersos en una matriz arenosa. Los resultados se basan en observaciones de campo. y se aumenta a través de las fisuras producto de una permeabilidad secundaria.4. núcleos de perforación y geofísica. El valor del módulo de deformación elástico se estimó mediante ensayos de placa rígida.4.
.1. Conglomerado Este material está compuesto por capas de roca continental del Plioceno correspondientes a la formación Suretka. También se establece las propiedades con las que se realizará el diseño del soporte temporal. Diseño de soporte temporal 9. Esta unidad es susceptible a experimentar una rápida descompresión en superficies expuestas.5 0.
Brecha El otro material está formado por rocas ígneas laháricas de la formación Doán.0007 a 0.9 MPa 0. donde el comportamiento de la roca decae significativamente permitiendo mucha inestabilidad dentro de la excavación. El elemento clave en el comportamiento de la estabilidad de la roca está condicionado a la presión hidrostática. Los bloques son angulares a subredondeados con un diámetro entre 2 cm y 50 cm inmersos en una matriz limo arcillosa con arenas.2. Lo contrario ocurre con presiones hidrostáticas altas.59 kg/cm2 corresponde a una clase de macizo III.518 0. Identificación de diferentes macizos rocosos Se pueden distinguir tres tipos de macizos rocosos en los que se llevarán a cabo las obras: Cuadro 14.516
Fuente: Área de Ingeniería Proyecto Hidroeléctrico Reventazón. Echeverría y Peralta.4.
Para un ángulo de rozamiento de 22° y una cohesión de 2. 2013. lo que corresponde a un RMR entre 21-40.13 kg/cm 2 corresponde a una clase de macizo II.13 kg/cm2 11000 kg/cm2 1.
.9 ton/m3 52 kg/cm2 GSI mi σci mb s 35 5. Con bajas presiones hidrostáticas la roca tiene un comportamiento muy favorable y los soportes de la roca son livianos. por lo que se requieren tratamientos de soporte pesados.28 6. Cuadro 13.
Macizo U1 U2 U3 Material RMR Tipo de soporte Conglomerado 40-50 S1 Conglomerado 50-60 S2 Brechas 20-40 --Fuente: Álvarez. 9.Para un ángulo de rozamiento de 34° y una cohesión de 2. Macizos rocosos distintos en el área de las obras de acceso. Lo que corresponde a un RMR entre 41 y 60. Su edad corresponde al Pleistoceno superior. 2013. Propiedades del conglomerado en el PH Reventazón obtenidas en laboratorio φ C E γ Qult 22° 2.
En el conglomerado se distingue entre el U1 y el U2 en el sentido que el material del U1 se encuentra con una menor cobertura y por lo tanto se encuentra más descompresionado. poniendo en práctica las medidas de mitigación propuestas.5 m. acorde al índice RMR para las unidades geológicas U1 y U2. 3 cm en paredes. Se propone como hipótesis del modelo geológico que en este macizo la probabilidad de que se den los riesgos de menor cementación en la matriz y la poca adherencia entre la matriz y los bloques sean más probables.
. ya que la única parte de las obras que se encuentra en brechas coincide con la boca del pozo que de por sí lleva un sostenimiento especial.3. Las hipótesis propuestas deben ser confirmadas con el avance de la obra. con una capa de concreto lanzado de 15 cm con fibras. Tipo de soporte temporal recomendado para U1. S1: Tipo de soporte para U1 Cuadro 15. Concreto 5-10 cm en clave.4 m de longitud cada 1 m. Echeverría y Peralta. como por ejemplo la recomendación de efectuar una perforación a lo largo del eje de la galería o del pozo con el fin de identificar las condiciones geológicas. 9.
Unidad U1 RMR 40-50 Tipo Bienawski Pernos Sistemáticos @1 – 1. con lanzado malla electrosoldada en clave. Además este material se encuentra más expuesto a los elementos que propician la meteorización. En contraste con el macizo U2 que se espera que esté en condiciones más sanas y que el material esté mejor cementado. Romana Sistemáticos @1 – 1. Arcos No necesarios. 12-20 cm con fibras Cerchas ligeras @1. Fuente: Álvarez.5m
Se recomienda por lo tanto para el tipo de soporte S1 usar pernos sistemáticos de 2.4. Tipos de soporte temporal Para definir el tipo de soporte temporal se comparó el sostenimiento de túneles recomendado por Bienawski y el recomendado por Romana (2001). 2013. Para la U3 no se realizó este proceso.5 m.
Fuente: Álvarez. Sección de soporte temporal S1.Figura 13.5 m en la corona con una capa de concreto lanzado de 10 cm con fibras. Echeverría y Peralta. 2013. Romana Sistemáticos – 2.5 m. 5-10 cm en clave. 2013. Tipo de soporte temporal recomendado por literatura para U2.
Se recomienda por lo tanto para el tipo de soporte S2 usar pernos sistemáticos de 1. No necesarios.3 m. 3 cm en paredes.5 m de longitud cada 1.
S2: Tipo de soporte para U2 Cuadro 16. Echeverría y Peralta. 8-15 cm con fibras Ocasionalmente @1. con malla electrosoldada en clave.
Fuente: Álvarez. Unidad RMR Tipo Pernos U2 50-60 Concreto lanzado Arcos Bienawski Sistemáticos @1 – 1.
Tipo de soporte especial Figura 15. 2013.Figura 14. Sección de soporte temporal especial para pozo.
Fuente: Álvarez. 2013. Sección de soporte temporal S2.
Fuente: Álvarez. Echeverría y Peralta. Echeverría y Peralta.
Se recomienda de forma preliminar que si hiciera falta se tengan drenajes de 12 m al avance y 6 drenajes a lo largo del contorno de la corona. Para la entrada del pozo se deben usar anillos de acero. Malla electrosoldada y una capa de concreto lanzado de 10 cm de espesor.
. Además de una capa de concreto lanzado con un espesor de 10 cm. Para los drenajes radiales se puede tener una longitud de 4 m y espaciados cada 3 m.
Además se define un tipo de soporte especial para la entrada del pozo y el portal de la galería.5m. Para el portal de la galería se deberá usar arcos de acero @1m además de lámina de acero corrugada. Drenajes Aunque debido a las condiciones geológicas en las que se construirían las obras se prevé que las condiciones serán secas o con pequeños caudales de agua. Echeverría y Peralta. los primeros 5 anillos deben ir a un metro de distancia. si durante la construcción o con la prospección al avance se detectaran grandes de presiones de agua se deberá realizar como medida de mitigación un drenaje radial y al avance. Sección de soporte temporal especial para galería. 2013. Esto por ser el portal de la galería y en atención al coluvio en el que se construirá.Figura 16.
Fuente: Álvarez. los demás @1.
Soporte temporal para Galería de acceso Cuadro 17.5𝑚 5 5 El punto en el que la galería tiene mayor cobertura es cuando interseca con la galería de investigación con una magnitud de 40m. Los pernos son tipo friccionante (Swellex). 2.15 𝑡𝑜𝑛/𝑚3 ∗ 4.78𝑡𝑜𝑛/𝑚2 3 tan 34°
Desde otro punto de vista se puede estimar si la galería tiene coberturas bajas.5𝑚 = 4. Estacionamiento 0+40 – 0+50 0+50 – 0+60 0+60 – 0+72 Material Coluvio Conglomerado Conglomerado Macizo U1 U2 RMR --40-50 50-60 Soporte temporal Especial S1 S2
Fuente: Álvarez. Los límites entre estas calificaciones se pueden aproximar con las siguiente relaciones (Perri. 2006).
Carga de roca sobre el soporte Se puede calcular el esfuerzo vertical por medio de la relación de Protodyaconov. Se especifica una lechada con w/c entre 0.Especificaciones de los materiales     El concreto lanzado debe ser desarrollar un f´c de 280 kg/cm2 (28 MPa) a los 28 días. 𝑝 = 𝛾𝑏 3 tan 𝛷
Donde “b” es el ancho del túnel. Tipo de soporte temporal a lo largo del eje de la galería. 50 50 𝐻𝑖 = 𝑏 ( ) = 4.4.5 ( ) = 5𝑚 𝐺𝑆𝐼 45 𝐺𝑆𝐼 45 𝐻𝑠 = 𝑏 ( ) = 4. Echeverría y Peralta.4-0. sin embargo solamente 46
. grado 60 (420 MPa).6.4. 2013.5 ( ) = 40. La menor cobertura es en el portal. en la zona del conglomerado el cálculo sería el siguiente: 𝑝 = 2. calidad de acero ASTM A-706. La malla electrosoldada debe ser de varilla No. Para los arcos y anillos metálicos se puede usar secciones de tamaño W8x31 con calidad de acero ASTM A-572 y un esfuerzo de fluencia 350 MPa. 9. intermedias o altas.
m. El primer tramo. se refuerza con aros de acero y concreto lanzado. Debido a la caracterización expuesta.0004−0.los primeros 5 m de la galería tienen una cobertura menor a los 5 m.3 (Perri. se puede utilizar un valor de coeficiente de presión lateral en reposo de 0. Por lo tanto se puede concluir que la mayoría de la longitud de la galería tiene una magnitud de cobertura “intermedia”.s. El portal del túnel de por si es una zona crítica y se refuerza de forma especial con arcos de acero y concreto lanzado con fibras metálicas.0046 𝑚𝑖−1.217
Por lo tanto los esfuerzos verticales se pueden calcular de la siguiente forma: 𝜎𝑧 = 𝛾 𝛼 (𝑏 + ℎ) = 2.35 2 3 𝑚 𝑚
A la vez el esfuerzo horizontal sería el habitual. Elevación (m. que se puede clasificar como “cobertura baja”. Echeverría y Peralta.5. Tipo de soporte temporal a lo largo de eje del pozo.2344
2 ∗0.4.5𝑚) = 19.
𝜎ℎ = 𝐾𝑜 𝜎𝑣 0.5𝑚 + 4.n. El resto de la longitud del pozo atraviesa conglomerados. 2000):
−1.2 – 0.
. por ser la entrada del pozo. Para las zonas con cobertura “intermedia” la carga se calcula con una altura de sólido equivalente a 𝐻𝑝 = 𝛼(𝑏 + ℎ). Soporte temporal para el pozo La longitud del pozo se dividió en 4 tramos. se propone el siguiente soporte temporal.15 𝑡𝑜𝑛 𝑡𝑜𝑛 (4.
Cuadro 18. Para calcular el coeficiente de proporcionalidad de Terzaghi se puede utilizar la siguiente función de GSI y mi (Perri.84𝑡𝑜𝑛/𝑚2
9.35) = 4. 2006).) 263 – 255 255 – 245 235 – 225 215 – 205 Material Brecha/Conglomerado Conglomerado Conglomerado Conglomerado RMR ---40-50 50-60 50-60 Soporte temporal Especial S1 S2 S2 47
Fuente: Álvarez. 2013.25 ∗ (19.
8 Costo (US$ por m3) 147 86.67 $50.4 196.s.46 $17. 2013.5. Los costos proporcionados incluyen los costos directos e indirectos de la construcción de cada obra y se resumen en los siguientes cuadros.4 Total $24. Marlon Jiménez. Elevación (m.7 72.789.84 $18.2 96.160.m.160.34 $13.4 196. Echeverría y Peralta.379. Esto se debe a que el proceso constructivo del pozo es más engorroso.) 263 – 255 255 – 245 235 – 225 215 – 205 Soporte temporal Especial S1 S2 S2 Volumen de excavación (m3) 157 196.766. Estimado de costos para pozo de acceso. Sobre todo el tema de sacar los escombros del pozo para poder continuar es mucho más caro que sacar los escombros de la galería en la que se puede seguir trabajando mientras se sacan. La fuente de estos datos es el Ing.986.n. con el que se llevaron a cabo una serie de reuniones para contar con su opinión en los resultados de la consultoría. 2013.95 $17.817.9.4 Costo (US$ por m3) 156.535. Debido a estas razones y a que
. Estimado de costos para galería de acceso.05
Fuente: Álvarez.4 87. Cuadro 19.04 $13. Estacionamiento (m) 0+40 – 0+50 0+50 – 0+60 0+60 – 0+72 Soporte temporal Especial S1 S2 Volumen de excavación (m3) 159 159 190. Echeverría y Peralta.
Se puede observar que los costos totales por m3 de la construcción del pozo son mayores que los de la galería.95 $77.3 87.4 Total $23.20
Fuente: Álvarez. Presupuesto de las obras El siguiente estimado del costo de ambas obras se realizó de acuerdo con datos calculados con la experiencia de 8 galerías de investigación y 3 pozos de investigación de dimensiones similares a las que se están analizando en esta consultoría.908.
Esto se debe a un mayor volumen de excavación necesario para el pozo y que los costos de excavar un pozo son mayores debido al método constructivo. ya que realizar el pozo es aproximadamente 27 mil dólares más caro que construir la galería. Por estas razones se recomienda construir la galería de acceso. Al ser el pozo más largo y tener un mayor diámetro se aumenta tanto su costo como su tiempo de construcción.
9. En general. Ambas obras se excavan luego en conglomerado.el pozo tiene un volumen mayor total de excavación resulta casi 27 mil dólares más barato construir la galería que el pozo. Además de que para el pozo habría que realizar obras adicionales de camino de acceso. La galería tiene tres riesgos con un índice de riesgo inaceptable asociados a la presencia de lentes de arenisca. para ambas opciones de acceso a la galería de investigación en la Falla Lomas se puede reducir los riesgos a un nivel “significativo” aplicando las medidas de mitigación apropiadas.6. Se concluye que la galería tiene unos riesgos asociados de mayor magnitud que el pozo. Sin embargo con la apropiada aplicación de las medidas de mitigación recomendadas se puede reducir el riesgo a un nivel aceptable. 49
. El pozo tiene en general menos riesgos asociados. Las condiciones geológicas son principalmente las mismas y se realizarán en materiales competentes. Comparación de las obras A lo largo de la consultoría se realizó el Registro de Riesgos iniciales y residuales para las dos opciones de obra subterránea. Desde el punto de vista de costo la situación no es tan comparable. La galería atraviesa en su comienzo por un corto tramo de coluvio y el pozo atraviesa en el comienzo una capa de espesor pequeño de brecha. y los riesgos que tiene con un índice de riesgo elevado son algunos muy poco probables (como el sismo) o que se espera solo generen problemas en zonas cercanas a la superficie. Esto se puede observar en las matrices de riesgo de cada obra. mientras que el portal de la galería quedaría al lado de un camino principal en el proyecto. de manera que se pueda realizar la obra monitoreando las posibles fuentes de riesgo.
Echeverría y Peralta. 2013.
Fuente: Álvarez. Cronograma de la consultoría
Figura 17.10.
Figura 18. A.
. Se presenta en el siguiente cuadro el desglose de los gastos durante la consultoría. Factura por servicios de consultoría
Fuente: Álvarez. Factura
Se adjunta a continuación la factura de la empresa PAE Consultores Geotécnicos S.11.
Se incluye en el costo de la consultoría un rubro correspondiente a un experto en el manejo de riesgos de obras subterráneas con el cual se tuvo 3 reuniones de trabajo. Echeverría y Peralta. 2013.
000.00 135.000.00 81.000. Desglose de gastos durante la consultoría.00 54.00 5.
Monto (₵) 3.930.305.00 10 600 000.000.000. etc) Costo Indirectos totales COSTO TOTAL DE LA CONSULTORÍA
Fuente: Álvarez.000.00 4.000.825.000. 2013.Cuadro 21.00
.00 540 000.000.00 1. internet. Echeverría y Peralta.755.00 162.00 108. Rubro Salario Neto Cargas Sociales Salarios Directos Totales Asesorías de Especialista Administración (contabilidad y planillas) Secretaría y limpieza Viáticos y gasolina Equipos de cómputo y software Servicios básicos (electricidad.
Calderón. P. Madrid España. San José. Serie Ingeniería de Túneles. San José. E. G.
. C. Practical Rock Engineering. (2004). Ferrer. ETSI Minas. La experiencia Venezolana.). (2004). Manejo del riesgo para la excavación del túnel paralelo de la Planta hidroeléctrica de Cachí. Guidelines for tunelling risk management. Universidad Politécnica de Madrid. Colombia. Refuerzo del Terreno para Túneles en condiciones geológicas difíciles. (2013. France. L.. (2002). Recommendations on the characterisation of geological. D.). M. Cartagena. (1°.408. Ortuño.
Peila. Geomecánica soportes y revestimientos. Association Francaise des Tunnels et de l'EspaceSouterrain . 8-13.
Marín. Carlos López Jimeno. (2006). M. VI Congreso Suramericano de Mecánica de Rocas. (2013). Switzerland: Autor. Universidad de Costa Rica. Costa Rica: ICE. Galería de investigación falla Lomas.12. Modificaciones de nota técnica 65310-511-2013. (2012). M. S. Tesis para obtener el grado de licenciatura en Ingeniería Civil. Madrid. Facultad de Ingeniería. Hoek. Túneles excavados convencionalmente. Libro 8. I. N° 3. Ed.. (2012). L.
González de Vallejo. Ingeo Túneles. Romana.(1°. (2001). Madrid. (2006). Recomendaciones de excavación y sostenimiento para túneles. Oteo.. y Pelizza. Referencias
Área de Ingeniería proyecto hidroeléctrico Reventazón . Ed. Capítulo 10. ed. Ingeniería Geológica. San José: ICE. International Tunnelling Association . Febrero 12). Perri. hydrogeological and geotechnical uncertanties and risks. Revista de Obras Públicas. Marzo 2001.
Abril 25. The Code of Practice for Risk Management of Tunnel Works. H.. Condicionantes geotécnicos para la construcción de un metro subterráneo en la ciudad de San José. Munich Reinsurance Group. Wannick.
.Tapia. 2006. Tunnels and shafts in rock. C. ITA Conference Seoul. Octubre. (2006). M. United States Army Corps of Engineers (1997). San José. Trabajo presentado en el congreso CIC-2010. Washington D. (2010). Department of the Army.
Más de este usuarioReporte de Visita_Fase PreparatoriaReporte de Visita_Fase PreparatoriaTarea2 Sist. RetencionTarea2 Sist. RetencionVinnakota - Estructuras de Acero - Comportamiento y LRFDVinnakota - Estructuras de Acero - Comportamiento y LRFDCSCR-2002CSCR-2002Tarea #1 versión finalTarea #1 versión final

References: artículo 5
 artículo 14
 artículo 1
 artículo 17
 artículo 21
 artículo 11
 artículo 16
 artículo 4
 artículo 25