Ingeniería Civil
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Item Criterios de resistencia al corte en macizos rocosos con falla estructuralmente controlada(2019) Álvarez Castro, Ariel; Valverde Mora, Marco AntonioEl objetivo principal de la presente investigación es recopilar los criterios de resistencia al corte para macizos rocosos con falla estructuralmente controlada desarrollados a nivel internacional hasta el momento, para analizar su aplicabilidad en Costa Rica. Este proyecto sirve como guía, para los profesionales en ingeniería civil al enfrentarse a problemas en los que se requiere contar con un criterio de ruptura del macizo rocoso. El proyecto fue desarrollado mediante dos fases; una teórica que sirvió de base para la aplicación práctica en el talud rocoso. La fase teórica consistió en una revisión bibliográfica, donde se investigaron los ensayos de campo y laboratorio mediante los cuales se puede determinar la resistencia cortante del macizo rocoso. También se estudiaron las últimas actualizaciones de los sistemas de clasificación geomecánica más pertinentes para taludes y se investigó extensamente sobre los criterios de resistencia al corte propuestos por la comunidad geotécnica internacional, para crear un inventario actualizado. La aplicación práctica consiste en analizar un talud rocoso que se encuentra en el kilómetro 6.3 de la carretera de San Gerardo de Dota, donde se aplicaron las metodologías factibles de acuerdo con el entorno costarricense que se identificaron en la fase teórica. Así se determinó que los criterios de Hoek-Brown y Barton-Bandis son los más adecuados para aplicar en los macizos rocosos con falla estructuralmente controlada de Costa Rica, esto considerando los tipos de roca para los que fueron calibrados, los ensayos que requieren y su sencillez de cálculo.Item Túneles falsos y su aplicación a carreteras de montaña en Costa Rica(2021) Arias Infante, Isaac Rodrigo; Valverde Mora, Marco AntonioEl objetivo principal que motivó este trabajo de investigación fue el evaluar la posibilidad de emplear túneles falsos en dos carreteras de montaña de Costa Rica, tomando como casos de análisis un tramo de la ruta nacional (RN) 32 y 27, respectivamente. La importancia radica en valorar una posible solución para disminuir los riesgos a los usuarios y los costos al país, causados por los problemas de estabilidad en estos puntos. La investigación se desarrolló en cuatro fases: 1) Recolección de información acerca de la teoría de los túneles falsos, 2) Caracterización de las rutas nacionales y determinación de tramos vulnerables, 3) Selección del túnel falso que mejor se adapta a la condiciones de cada ruta mediante la metodología de evaluación multicriterio (EMC) y 4) Análisis económico de la implementación del túnel falso cada tramo de estudio. A partir de este proceso, se resuelve que el túnel falso que mejor se adapta a la condiciones estudiadas del tramo de la RN-32 es el túnel falso de avalancha y de la RN-27 es el túnel falso de concreto pretensado con capa de amortiguamiento de llantas. Además, se concluye que es económicamente viable construir túneles falsos para resolver los problemas de estabilidad de taludes que presentan ambos tramos analizados.Item Capacidad de soporte en suelos estratificados; Diseño de tablestacado para la estabilización temporal de una torre ; Diseño de un bloque rígido con micropilotes como cimentación de un poste autoportante en Puntarenas ; Diseño de un sistema de columnas de grava para el mejoramiento de suelos en un proyecto geotérmico(2018) Cruz Lizano, Karol; Monge Sandí, Ana LorenaEn el presente documento se integran los cuatro talleres aplicados elaborados entre los años 2014 al 2017, que forman parte del Plan de Estudios de la Maestría Profesional en Ingeniería Geotécnica. Los temas y el objetivo general de cada uno de los Proyectos Profesionales elaborados con asesoría académica son los siguientes: Taller Aplicado 1: Capacidad de soporte en suelos estratificados. El objetivo general del Taller 1 es analizar el diseño de una cimentación superficial y sus respectivos asentamientos en suelos estratificados utilizando diferentes metodologías. En el Capítulo 1 se presenta el desarrollo del tema. Taller Aplicado II: Diseño de tablestacado para la estabilización temporal de una torre. El objetivo general del Taller II es diseñar el sistema de estabilización temporal mediante el uso de tablestacado para una torre de transmisión la cual se encuentra ubicada en una zona de alto riesgo por deslizamiento. en la localidad de Tres Equis de Turrialba. En el Capítulo II se presenta el desarrollo del tema. Taller Aplicado III: Diseño de un bloque rígido con micropilotes como cimentación de un poste autoportante en Puntarenas. El objetivo general del Taller 111 es diseñar la cimentación de un poste autoportante mediante el uso de un bloque rígido complementado con micropilotes el cual se encuentra ubicado en una zona de alto potencial de licuefacción, en Ja provincia de Puntarenas. En el Capítulo III se presenta el desarrollo del tema. Taller Aplicado IV: Diseño de un sistema de columnas de grava para el mejoramiento de suelos de un proyecto geotérmico. El objetivo general del Taller IV es diseñar un sistema de columnas de grava para el mejoramiento de suelos en un Proyecto Geotérmico, con el fin de garantizar el asentamiento máximo permitido por algunas estructuras a construir; para el caso de análisis debe ser como máximo 1 cm. En el Capítulo se presenta el desarrollo del tema.Item Diseño geotécnico del túnel de desvío y propuesta de cortes a lo largo de la tubería de conducción del P.H. Chucas(2012) Bolaños Benavides, Allan Mauricio; Valverde Mora, Marco AntonioDentro de un proyecto, cualquiera que sea, la fase de diseño resulta de imprescindible importancia, ya que es en ella donde se definen las características constructivas, la funcionalidad y comportamiento de elementos o componentes, como lo son en este caso el soporte inicial del túnel de desvío y las medidas de estabilización de los cortes a lo largo de la tubería de conducción, ambos en el Proyecto Hidroeléctrico Chucas, ubicado en la provicia de Alajuela, en la ciudad de Balsa de Atenas, sobre el Río Grande de Tárcoles. El diseño, que nos ocupa, se enmarca dentro del ámbito geotécnico de la ingeniería civil. Previo al momento propio del diseño se desarrolla una fase de recopilación geológica y geotécnica, tanto documental como de campo, tal que defina un marco de partida para confeccionar los modelos de diseño. Para definir el soporte inicial del túnel de desvío se emplean los sistemas de clasificación geomecánica como lo son: la teoría de carga de roca de Terzaghi, el sistema de clasificación RMR de Bienawski y el sistema conocido como Q de Barton. Por otro lado se emplea, en el diseño de los cortes y taludes predefinidos para el trazado de la tubería de conducción, las técnicas de equilibrio límite con las cuales se define la estabilidad de los taludes por medio de su factor de seguridad. Una vez analizados los modelos de diseño y definida una solución para cada una de las necesidades propuestas, se procede a confeccionar los planos constructivos y especificaciones técnicas, así como el presupuesto de cada una de ellas. Conceptos clave: túnel, tubería, talud, criterio de ruptura, sistemas de clasificación de macizo rocoso.Item Modelo de sostenimiento para una propuesta del túnel vial que comunique Zapote con Curridabat, asistido por el programa Phase2(2012) Castro Chinchilla, Marlon; Cordero Sandí, MarciaEl congestionamiento y la falta de terrenos, hacen necesario la búsqueda de nuevas alternativas para la construcción de infraestructura vial, una de las posibles soluciones para resolver esta problemática es el uso de túneles. En este estudio se plantea una propuesta de sostenimiento, para un túnel vial que comunique Zapote con la autopista Florencio del Castillo en Curridabat. Para cumplir los objetivos del estudio, se recopiló información teórica, luego de lo cual se obtuvieron los perfiles geológicos y características geotécnicas de estos terrenos, así como niveles hidrostáticos presentes. El soporte se determinó para 4 secciones del túnel, por medio de un modelo bidimensional de elemento finito, utilizando el programa de computo Phase2 y bajo la metodología de análisis desarrollada por Evert Hoek para secciones combinadas de acero y concreto. De la investigación se recopilaron correlaciones entre las velocidades de onda en cenizas y lahares, con las propiedades elásticas y mecánicas de los materiales. Se investigó el uso del suelo de la zona, el perfil geológico de la zona, características geotécnicas de los materiales, entre otros datos de utilidad para futuras investigaciones. El modelo no puede considerarse definitivo, ya que es el resultado de aproximaciones a las características de los materiales presentes, además de basarse en un modelo bidimensional, sin ahondar en el análisis de convergencia o un modelo tridimensional. Finalmente se cumple el objetivo general del proyecto, analizar un posible soporte para un túnel vial que comunique Zapote con la autopista Florencio del Castillo en Curridabat.Item Efectos de la alteración hidrotermal en las propiedades geomecánicas de las rocas(2015) Peralta Vargas, Roberto Antonio; Cordero Sandí, MarciaEl fenómeno geológico del hidrotermalismo, como el presente en el área de estudio en el km 48 de la Ruta 27 a Caldera, es generado por el flujo de alguna sustancia ¿usualmente agua¿ que junto con otros factores como la temperatura, el pH y la presión genera una sustitución de minerales que lleva a cambios en las propiedades geomecánicas utilizadas para el diseño de obras civiles. Se realizó una serie de ensayos de laboratorio sobre muestras inalteradas y otras con diferentes grados de alteración de las rocas volcánicas de la unidad montañosa prominente de la formación Aguacate. Se compararon los resultados de ensayos mineralógicos (petrografía, difracción de rayos-X, azul de metileno, medición de pH), físicos (porosidad, gravedad específica, absorción) y mecánicos (abrasión, carga puntual, martillo de Schmidt, Compresión uniaxial inconfinada). La alteración hidrotermal encontrada en las muestras analizadas a la altura del km 48 es de tipo propilítica, sericítica y de argilítica. Conforme más intensa es la alteración tienden a aumentar exponencialmente los valores de porosidad y la absorción, mientras que la gravedad específica disminuye linealmente. Con respecto a la resistencia a la compresión uniaxial, los resultados no permiten llegar a ninguna aseveración concreta. Por otra parte, si se detecta olor a azufre, coloraciones amarillentas y anaranjadas en la roca, o la presencia de pirita, debe tenerse en cuenta la posibilidad de que exista este fenómeno, y la variabilidad de sus características en pocos metros. Finalmente considerar que estos materiales no deben utilizarse como agregados para concreto y se debe estudiar su interacción con el acero y el concreto.Item Automatización del análisis de estabilidad de taludes rocosos por medio de equilibrio límite en tres dimensiones: Proyecto Hidroeléctrico Boruca(1999) Núñez Incer, Edmundo; Tapia Balladares, Marco AntonioEl presente proyecto tiene como objetivo principal crear un programa para el análisis de estabilidad y diseño de taludes rocosos, mediante la automatización de procedimientos de análisis de equilibrio límite en tres dimensiones, empleando la técnica de Proyección Estereográfica. El programa permite además, la aplicación de los criterios empíricos de Hoek & Brown y Barton para la determinación de la resistencia al corte de macizos rocosos, dato de entrada para el análisis. Adicionalmente, se generó un subprograma para la aplicación de métodos estadisticos de conteo de polos a partir de datos de levantamientos de diadasado, que permite graficar el contorno de concentraciones de discontinuidades presentes en un macizo; a partir del cual pueden definirse las familias predominantes-aconsiderar en el análisis. La validez de los análisis que se realicen con el programa queda supeditada al uso de parámetros de entrada confiables dzfinidos por adecuados estudios de investigación y de recolección y análisis de datos de campo. La parte práctica del proyecto consiste en la aplicación del programa a los taludes de excavación en la margen izquierda del sitio de presa del Proyecto Hidroeiéctiico Boruca, del Instituto Costarricense de Electricidad (ICE). En primer lugar se realizó la corrida del programa con los datos de un estudio realizado manualmente y se compararon los resuitados obtenidos, de donde se aprecian las ventajas de contar con la herramienta generada, tanto para agilizar el análisis, como para evitar errores comunes en el proceso. Como segundo punto, se realizó el análisis y diseño de dichos taludes con las familias de discontinuidades definidas por un estudio más reciente realizado por el ICE. Los resuitados de la aplicación del programa al P.H. Boruca muestran los tipos de falla críticos para el talud de diseño, se determina la condición de estabilidad y se ...