“proceso constructivo para anclajes pasivos en la

“PROCESO CONSTRUCTIVO PARA ANCLAJES PASIVOS EN LA ESTABILIZACIÒN DETALUD DESDE LA ABS K68+450 MARGEN DERECHA, PROYECTO VIAL RUTA

NACIONAL 40 CORREDOR BOGOTA VILLAVICENCIO”.

Autores

JUAN CARLOS PACHON MENA

JENIFER KATHERINE TRIVIÑO MÁRQUEZ

Modalidad De Grado

SEMINARIO DE PROFUNDIZACIÓN INFRAESTRUCTURA VIAL

Asesor técnico

ING. ROBERTO RICARDO ROJAS CORTAZAR

Especialista en diseño y construcción de vías y aeropistas, catedrático

especializado UCC, área de vías y estabilidad de taludes.

Asesor metodológico

ING. MATEO AGUDELO VARELA

Especialista en planeación ambiental, magister en gestión ambiental sostenible.

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL VILLAVICENCIO

2021

“PROCESO CONSTRUCTIVO PARA ANCLAJES PASIVOS EN LA ESTABILIZACIÒN DETALUD DESDE LA ABS K68+450 MARGEN DERECHA, PROYECTO VIAL RUTA

NACIONAL 40 CORREDOR BOGOTA VILLAVICENCIO”.

Modalidad De Grado


Autores

JUAN CARLOS PACHON MENA

JENIFER KATHERINE TRIVIÑO MARQUEZ

Asesor técnico

ING. ROBERTO RICARDO ROJAS CORTAZAR

Especialista en diseño y construcción de vías y aeropistas, Catedrático

especializado UCC, área de vías y estabilidad de taludes.

Asesor metodológico

ING. MATEO AGUDELO VARELA

Especialista en planeación ambiental, Magister en gestión ambiental sostenible.

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL VILLAVICENCIO

2021

AUTORIDADES ACADÉMICAS

CESAR AUGUSTO PÉREZ LONDOÑO

DIRECTOR DE SEDE

HENRY VERGARA BOBADILLA

SUBDIRECTOR ACADÉMICO

RUTH EDITH MUÑOZ JIMÉNEZ

SUBDIRECTORA DE DESARROLLO INSTITUCIONAL

RAÚL ALARCÓN BERMÚDEZ

DECANO FACULTAD DE INGENIERÍAS

MARÍA LUCRECIARAMÍREZ

JEFE DE PROGRAMA

SANDRA PATRICIA REYES

COORDINADOR DE INVESTIGACIONES

Página De Aceptación

Jurado

Jurado

Jurado

Villavicencio, octubre 2021.

Página de Advertencia

La Universidad Cooperativa de Colombia No se hace responsable por los Conceptos emitidos

por los autores.


Dedicatoria

Dedicado primero a Dios y la virgen que me han permitido llegar con salud para seguiravanzando en mi carrera profesional, especialmente a mi madre María Consuelo Márquez

Zapata que hoy me acompaña desde el cielo y sé que goza de alegría y se siente orgullosa deeste gran logro, a mi hija María Paz Yepes Triviño que se convirtió en mi motivación para

trabajar y conseguir cada una de mis metas, a los que me acompañaron en este largo procesomi compañero de vida Juan Pablo Yepes por su apoyo incondicional y paciencia, a mi amigo

Mauricio Rico por su apoyo y conocimiento en este proceso de formación.

Jenifer Katherine Triviño Márquez

Dedico a la Santísima Trinidad por permitirme dar inicio y culminar mi carrera profesionalcomo ingeniero civil, por ser él quien me dio la sabiduría, paciencia y entendimiento parallevar a cabo cada uno de mis propósitos académicos. También a mi esposa Mabel García

por ser el apoyo incondicional que tuve durante este proceso de formación, donde siempreencontré una voz de aliento; a mis hijos por ser uno de mis más grandes motivos e

inspiraciones para mejorar y ser un gran profesional.

Juan Carlos Pachón Mena

SEMINARIO DE PROFUNDIZACIÓN INFRAESTRUCTURA VIAL 2

Agradecimientos

A mi familia por ser esa voz de fuerza y Fe a pesar de la distancia, reconociendo y celebrandocada uno de mis esfuerzos durante mi formación. A la Universidad Cooperativa de Colombiay a sus docentes por su entrega y dedicación, logrando formar un profesional que le servirá a

la sociedad, en el que se reflejará la calidad de sus graduandos.

Juan Carlos Pachón mena

A la universidad cooperativa de Colombia – sede Villavicencio, a todos sus docentes, a loscompañeros y amigos que estuvieron en este gran proceso de formación académica, a los

ingenieros Roberto Ricardo Rojas y Mateo Agudelo por su conocimiento y acompañamiento.

Jenifer Katherine Triviño Márquez


Contenido

Lista de Figuras …………………………………………………..………………………….4

Introducción ………………………………………………………………………………….5

Introducción, análisis de estabilidad …………………………………………………….5

Problemática ……………………………………………….………...………………………7

Objetivo General …………………………………………………………………………….8

Objetivos Específicos …………………………………..……………………………………8

Justificación ………………………………………………………………………………….9

Marco referencial …………………………………………………………………………..10

Marco conceptual ……………………………………………………………………….10

Estudio, localización y georreferenciación …………………………………………….….11

Marco Teórico ……………………………………………………………………………...16

Corredor Villavicencio- Bogotá (estabilidad de taludes en anclaje) ……………………17

Planes y Programas Ambientales …………………………………………………………24

Plan Manejo Ambiental ………………………………………………………………..24

Manejo Medio Abiótico ………………………………………………………………..25

Proceso Constructivo ………………………………………………………………………32

Ejecución de un Anclaje …………………………………………………………………...34

Desarrollo de la Obra (Visita) …………………………………………………………….37

Conclusiones ………………………………………………………………………………..45

Recomendaciones …………………………………………………………………………..47

Bibliografía …………………………………………………………………………………48


Lista de Figuras

Figura 1. Ubicación en Colombia del Talud..........................................................................12Figura 2. Georeferenciación del Talud en Colombia.............................................................13Figura 3. Georreferenciación de estabilización del talud ......................................................13Figura 4. Ubicación y georreferenciación del lugar. .............................................................14Figura 5. Ubicación y georreferenciación del lugar 2. ..........................................................14Figura 6. Georreferenciación del sitio que se encuentra en ejecución de la estabilización del

terreno................................................................................................................................15Figura 7. ...................................................................................................................................18Figura 8. Muro de contención .................................................................................................21Figura 9. Componentes del Anclaje. .......................................................................................21Figura 10. Clavos y Pernos anclajes pasivos. ..........................................................................22Figura 11. Utilización en sitios de pernos ..............................................................................23Figura 12. Fichas de manejo para medio Abiótico................................................................26Figura 13. Fichas de manejo para medio Abiótico. Continuación de figura anterior............27Figura 14. Fichas de manejo para medio Abiótico. Continuación de figura anterior. ...........28Figura 15. Fichas de manejo para medio Abiótico. Continuación de figura anterior. ...........29Figura 16. Fichas de manejo para medio Abiótico. Continuación de figura anterior. ...........30Figura 17. Fichas de manejo para medio Abiótico. Continuación de figura anterior. ...........31Figura 18. Fichas de manejo para medio Abiótico. Continuación de figura anterior. ...........32Figura 19. Componentes de los anclajes pasivos ..................................................................33Figura 20. Maquinaria de perforación a rotopercusión..........................................................35Figura 21. Perforación para anclajes de un muro pantalla para el control de taludes ...........36Figura 22. Planimetría de la zona de ejecución. .....................................................................1Figura 23. Terraceó y conformación de taludes. .....................................................................2Figura 24. Concreto lanzado estructural para soporte de talud................................................3Figura 25. Perforaciones para sistema de anclaje. ...................................................................4Figura 26. Preparación de pernos para anclajes ....................................................................5Figura 27. Se introduce la pasta de cemento. ..........................................................................5Figura 28. Introducción del bulbo, "perno y tubo" ..................................................................6Figura 29. Llenado y rebose de material cementante en agujero.............................................6Figura 30. Platina para transferencia de esfuerzos. .................................................................7Figura 31. Anclaje cabezal, platina, perno, rosca. ...................................................................7Figura 32. Anclaje terminado y posterior tensado. ..................................................................8Figura 33. Protección de talud terminado y en funcionamiento ..............................................8Figura 34. Personal de acompañamiento en recorrido.............................................................9Figura 35. Personal de acompañamiento de recorrido 2..........................................................9


Introducción

Introducción al análisis de estabilidad.

Para resolver un problema de estabilidad es necesario tener en cuenta las

ecuaciones de campo y los vínculos constitutivos. Las primeras tienen que ver con el

equilibrio, mientras que los vínculos describen el comportamiento del terreno. Tales

ecuaciones son particularmente complejas ya que los terrenos son sistemas multifase, que se

pueden convertir en sistemas monofase solo en condiciones de terreno seco, o de análisis en

condiciones drenadas.

En la mayor parte de los casos nos encontramos con suelos que además de

saturados, son también bifase, lo que vuelve notoriamente complicado el análisis de las

ecuaciones de equilibrio. Además, es prácticamente imposible definir una ley constitutiva de

validez general, ya que los terrenos presentan un comportamiento no-lineal y aún en caso de

pequeñas deformaciones, son de distintas propiedades y su comportamiento depende no solo

del esfuerzo que produce el terreno, sino también del normal.

Para esto se desarrollan varias hipótesis constructivas en donde dependiendo

la fisionomía del terreno podemos desarrollar he irnos por una sola línea de estabilización ya

acordada por especialistas.

Final mente si se completa la alternativa del perfilado con un sistema de

protección de pantallas ancladas, las cuales permiten apuntillar la estructura del terraplén, se

evitar el deslizamiento del pie del talud. La estabilidad del talud se logra con este tipo de

pantallas anclada mediante tensores a un mortero de hormigón armado lineal mente y

confinado en el interior del suelo que busca estabilizar en parte el empuje producido por el

suelo en el caso de una erosión al pie de la estructura. Igualmente se deben mantener las


protecciones existentes de gaviones y colchonetas desde la parte inferior es hasta cierto nivel

para evitar movimientos en la parte inferior del talud.

Palabras clave: estabilidad, suelo, talud, erosión, sistema de protección.


Problemática

En la vía Bogotá́ – Villavicencio en el punto de referencia ABS K68+450 margen

izqierda, punto afectado por la ola invernal, en la actualidad se han venido trabajando en la

protección de taludes, manejo de aguas, instalación de anclajes y pernos, colocación de

mallas de protección, construcción de gaviones y recubrimiento de los mismos, concreto

lanzado para protección, construcción de obras de drenaje, canales de coronación y obras

hidráulicas en el río Cáqueza, entre otros.

Así́ mismo, se trabaja en la conformación de terrazas, con hidrosiembra para su

revegetalización y canales para el manejo de aguas en distintos tramos y en la protección con

concreto lanzado tanto en el tramo que vamos a trabajar en este informe como a lo largo de la

vía, sitios afectados por deslizamientos.

Todas estas actividades, tienen como objetivos principales la protección del

corredor vial y salvaguardar la integridad física de los usuarios cuando transiten por el

mismo.

Estos trabajos se ejecutan a lo largo de la vía, por lo que por estas actividades en

varios sectores hay pasos restringidos en donde todos los viajeros que transitan por este

corredor, se les ha incrementado el tiempo de llegada a cada punto.


Objetivo General

Dar a conocer el proceso constructivo de los anclajes pasivos en la contención y

estabilización de taludes sobre el corredor vial Villavicencio – Bogotá.

Objetivos Específicos

Comprobar que los conocimientos adquiridos durante la asignatura de suelos son

importantes y aplicables a los muros de contención pernádos.

Alcanzar un nivel de conocimiento suficiente para poder analizar y reflexionar sobre

los sistemas constructivos empleados en la estabilización de taludes.

Realizar un análisis de información recolectada del recorrido en obra.

Conocer el proceso constructivo para los tipos de anclajes utilizados en obra.

Comparar los diferentes sistemas de estabilización de taludes, utilizando los anclajes

tanto pasivo como activos.


Justificación

Durante la realización de este trabajo se busca analizar nuevas ideas para un

servicio de esta vía principal donde se mejore la movilidad brindando a la sociedad reformas

en cuanto al tiempo, seguridad y comodidad. Bogotá es una ciudad con una demanda de

personas bastante alta en donde la capital es visitada por sus distintas vías de acceso, lo cual

hace necesaria la implementación de nuevas vías para el transporte del público ya que las vías

que estaban se habían vuelto insuficientes y han generado inconvenientes por la falta de

transpirabilidad en algunos sectores de la troncal, adicional a esto los precios que se cobran

por este servicio durante el corredor es muy alto y no satisface las expectativas de los

usuarios.

A través de la investigación de varias fuentes de información se desea hacer una

mejora en cuanto a la malla vial y así mejorar la movilidad, con la visita técnica que se

realizó en el tramo, se quiere hacer mejoras en la vía Villavicencio - Bogotá teniendo en

cuenta las buenas prácticas en el desarrollo constructivo de la calzada, esto con el fin de

proponer mejoras en el tráfico tanto de punto a punto como el circundante, dando al viajero

ahorro de tiempo, en dinero y sin dejar de lado el impacto territorial y ambiental que este

pueda generar teniendo todo como control en un conjunto constructivo vial.


Marco Referencial

Marco Conceptual.

Acta: Documento suscrito por los participantes de un contrato, en el cual se deja

constancia de lo realizado en una reunión o visita. En este documento además se debe

mencionar los acuerdos y promesas realizadas por cada una de las partes.

Actividad: Conjunto de labores realizadas de forma ordenada con el fin de obtener un

producto o resultado.

Contratista: Es un empleador, persona natural o jurídica el cual es contratado

para la ejecución de una o varias obras, por un precio determinado. Este contratista deberá

asumir todos los riesgos, pero a su vez tendrá libertad para realizar los trabajos con sus

propios medios y con libertad técnica y administrativa. Este contratista a su vez puede ser

empleador delegando a otros contratistas para realizar distintas labores.

Contrato: Es un acuerdo de voluntades que crea o transmite responsabilidades a

cada una de las partes involucradas en el contrato. (Trabajo).

Frente de obra: Es un área de trabajo donde se planea realizar ciertas

actividades constructivas. Este es un modo de segmentar el trabajo en zonas para realizarlo de

forma más organizada y referenciar con nombres los tramos a intervenir.


Anclaje Estructural: elemento o conjunto de elementos fijados a una

estructura de forma permanente al que es posible sujetar un dispositivo de anclaje o un

equipo de protección individual contra caídas.

Talud: Se entiende por talud a cualquier superficie inclinada respecto de la

horizontal que hayan de adoptar permanentemente las estructuras de tierra.

Terracéos: Es la representación en planta de un terreno en el cual se ha

efectuado un trabajo cualquiera, que cambia la forma natural del terreno. La topografía

modificada se realiza en base a las curvas de nivel representadas en un plano topográfico

acotado con representación altimétrica.

Movimiento de Tierra: Se entiende por movimiento de tierras a la modificación

que se le realiza a un terreno natural, con la finalidad de conseguir la rasante del proyecto

para la construcción de una obra. Esta actividad se basa en el estudio topográfico, la

deforestación y limpieza, replanteo y nivelación, remoción ordinaria y cuando se necesita

extraordinaria, corte o banqueo, construcción de terraplén, bases y sub-base granular. Se

puede realizar de dos formas manual y la que más se utiliza hoy en día mecánica.

Rasante: Las rasantes son elementos caracterizados por mantener constante su

inclinación a lo largo de toda su longitud. Su definición geométrica es relativamente sencilla

y se realiza en función de criterios de ajustes al terreno, con el objetivo de minimizar el

movimiento de tierras.


Estudio de Localización y Geo-referenciación

El presente informe se realiza se realiza con la visita técnica y respectivos análisis

en la vía que conduce desde la ciudad de Villavicencio a la capital del país.

Figura 1.

Ubicación en Colombia del Talud.

Fuente: Google Earth.


Figura 2.

Georreferenciación del Talud en Colombia.

Fuente: Google Earth. https://googleearthpro.gosur.com/es/?gclid=

Figura 3.

Georreferenciación de estabilización del talud


Fuente: Google Earth https://googleearthpro.gosur.com/es/?gclid=

Figura 4.

Ubicación y georreferenciación del lugar.


Figura 5.

Ubicación y georreferenciación del lugar 2.



Como resultado de la visita se realizó el siguiente producto para la ubicación del

talud el cual genera inestabilidad y erosión del sitio denominado como la Pala, ubicado en el

polígono de utilidad pública del Proyecto vial, (4°11’49.02” NORTE - 73°45’48.95”

OESTE). Sitio que esta como referente inicial para la ejecución de la estabilización de

terreno.

Figura 6.

Georreferenciación del sitio que se encuentra en ejecución de la estabilización del terreno.

Fuente: Planos Suministrados por el constructor.


Marco Teórico

Búsqueda de la superficie de deslizamiento crítica.

En presencia de suelos homogéneos no se dispone de métodos para individuar la

superficie de deslizamiento crítica y se debe examinar un elevado número de superficies

potenciales. En caso de superficies de forma circular la búsqueda se hace más sencilla, ya que

después de haber colocado una malla centros de m líneas y n columnas, se examinan todas las

superficies cuyo centro sea el nudo genérico de la malla, con radio variable dentro un

determinado rango de valores, de forma tal que se examinan superficies cinemáticamente

admisibles.

Estabilidad de taludes utilizando pilotes

stresses at the top (passive pile – active soil) and resistive in the area below

ground level (active pile – passive soil). From this interference between «barrier» and

moving mass, are developed stabilizing actions that must pursue the following objectives:

Los pilotes ayudan a aumentar la resistencia al corte en ciertas superficies de deslizamiento.

La operación puede ser el resultado de una estabilidad ya establecida, donde se conoce la

superficie de deslizamiento, o bien de forma preventiva, se puede proyectar según hipotéticas

superficies de rotura que responsablemente, se asumen como las más probables. En ambos

casos, se opera considerando una masa de terreno en movimiento sobre un cúmulo estable en

el cual se atesta la alineación de pilotes.

El terreno de ambas zonas tiene una influencia distinta sobre el elemento uniaxial

(pilote): solicitaciones en la parte superior (pilote pasivo – terreno activo) y resistencia en la

zona inferior (pilote activo – terreno pasivo). De esta interferencia, entre “barrera” y masa en


movimiento derivan las acciones estabilizadoras, las cuales deben perseguir los siguientes

objetivos:

conferir al talud un coeficiente de seguridad mayor del que posee; Ser absorbidas por

la estructura garantizando su integridad (las tensiones internas, derivadas de las solicitaciones

máximas transmitidas a las diferentes secciones de cada pilote, deben ser inferiores a las

admisibles del suelo) y resultar inferiores a la carga última que soporta el terreno calculado,

lateralmente considerando la iteración (pilote-terreno).

Corredor Villavicencio – Bogotá. (Estabilidad de taludes con Anclajes)

Para este caso en particular donde se analiza la estabilidad de este talud se

implementará un Anclaje Pasivo tipo perno o guaya, donde este sistema es al que nos

centraremos en este informe.

¿Qué es un anclaje?

Un anclaje es un conjunto de elementos que están destinados a sujetar algo

fijamente al suelo, de acuerdo con la Real Academia de la Lengua, en el caso particular de los

anclajes para túneles y taludes estos suelen ser elementos metálicos que transfieren esfuerzos

de tracción del exterior del terreno al interior de este.

Para el caso particular de Colombia y de acuerdo con la norma INVÍAS Capítulo 6 –

Estructuras y Drenajes Art. 623 un anclaje se define como un dispositivo capaz de transmitir

una carga de tracción en una zona del terreno que pueda soportar dicho esfuerzo. Los anclajes

consistirán en barras o cables de acero introducidos en el macizo rocoso mediante una

perforación y adheridos a éste mediante una inyección de lechada o mortero de cemento, para

que, una vez tensionados, formen un bulbo de empotramiento dentro de la masa del terreno.


En general los anclajes para este tipo de aplicaciones suelen estar constituidos por las

siguientes partes: una zona solidaria, la longitud no adherida y la longitud adherida del

anclaje, raíz o bulbo del anclaje.

Figura 7.

Perno o Anclaje.

Fuente: https://www.google.com/search?q=imagenes+de+pernos+de+anclaje+para+taludes&tbm

Fases de Instalación

Prefabricación y transporte

Los anclajes se fabrican mediante barras o cordones sobre los que se instalan los

accesorios (vainas en los tramos libres, tubos de inyección para el empotramiento,

dispositivos de centrado, etc.). Los sistemas de protección anticorrosión se producen en


fábrica para garantizar la máxima calidad y eficacia. El embalaje a medida permite

transportar los productos en perfectas condiciones y con total seguridad.

Perforación

La perforación, que normalmente tiene un diámetro de entre 50 y 200 mm, se

realiza mediante herramientas y fluidos adaptados al terreno. Se estudian todos los ángulos y

se determina el adecuado teniendo en cuenta las tensiones de la estructura y del suelo. El

orificio perforado ha de permitir la instalación del anclaje en el suelo y tiene una gran

repercusión en la resistencia final del empotramiento. La composición de los anclajes debe

tener en cuenta el modo de perforación, el diámetro y la inclinación (solución de centrado de

la armadura en el orificio, emplazamiento del sistema de inyección con respecto a la

armadura...).

Instalación en el orificio perforado e inyección

Para introducir el anclaje en el orificio perforado se utilizan medios

especializados como vigas de suspensión, desenrrolladores o grúas, combinados con trabajo

manual. Cuando ya se ha colocado el anclaje, se inyecta el producto de empotramiento

(normalmente una elevada cantidad de lechada de cemento) mediante un tubo de inyección

Existen varios métodos de inyección adaptados a cada tipo de terreno.

Ensayos

Es indispensable realizar ensayos de tracción. Parte de ellos se realizan al

comienzo de la obra con anclajes provisionales para confirmar que los cálculos previos sobre

las dimensiones del empotramiento son adecuados. También se realizan otros ensayos

no destructivos con los anclajes integrados en la estructura. Los técnicos especializados

realizan estas operaciones sobre el terreno respetando en todo momento las normas aplicables


al tipo de anclaje y al país. El cumplimiento de esta normativa es esencial para el buen

desarrollo del proyecto.

Tensado

La puesta en tensión de estos elementos (anclajes al terreno o pernos en roca)

se realiza entre 1 y 7 días después de la inyección, según el tipo de terreno y el producto de

empotramiento utilizado. Para tensar se utiliza un gato. Durante esta operación, los Cordones

son sometidos a tesados de prueba para comprobar la correcta resistencia del empotramiento.

Se trata de una tarea muy delicada que requiere el uso de material específico y técnicos

especializados.

Protección definitiva

La protección final de la cabeza del anclaje se consigue rellenando los espacios

vacíos que rodean la armadura con productos adecuados (como grasa, cera o lechada de

cemento). Además, se aplica un tratamiento anticorrosión adaptado al medio y a las normas

aplicables en las piezas metálicas.

Anclajes al Terreno

Los anclajes al terreno se utilizan para los esfuerzos de tracción. Transmiten las

fuerzas de una estructura (muro, cimientos,) al terreno en el que están anclados. Por lo

general suelen estar pretensados o pernadas.

Contención

El anclaje permite estabilizar un muro de contención ya que transfiere los

esfuerzos provocados por el empuje natural del terreno y las cargas de explotación más allá

de la zona de deslizamiento. Es la parte empotrada la que transmite los esfuerzos al terreno.


Los anclajes suelen estar pretensados para controlar el desplazamiento de la pared durante las

distintas fases de construcción.

Figura 8.

Muro de contención

Fuente: Guía. Sistemas de anclajes para Geotecnia

Los componentes del anclaje

Figura 9.

Componentes del Anclaje.


Fuente: Guía. Sistemas de anclajes para Geotecnia.

Clavos y Pernos para Anclajes Pasivos

En la mayoría de los casos este tipo de anclaje se consigue mediante la

introducción de barras en orificios perforados que se sujetan con la ayuda de un

empotramiento o un anclaje mecánico. Su objetivo es mejorar la resistencia del suelo.

Figura 10.

Clavos y Pernos anclajes pasivos.

Fuente: Guía. Sistemas de anclajes para Geotecnia

Suelos sueltos: Clavos.

Los clavos son barras de un diámetro de entre 20 y 50 mm que se introducen en

orificios perforados de entre 70 y 150 mm. Su longitud suele superar los 6,00 m, pudiendo

llegar hasta los 20 m. Se empotran totalmente mediante la inyección de lechada de cemento.

Se consideran «pasivos» y están sometidos a esfuerzos de tracción, flexión y corte debido a

los movimientos del terreno.


Figura 11.

Utilización en sitios de pernos

Fuente. Guía. Sistemas de anclajes para Geotecnia

Roca: Pernos de anclaje

Los pernos de anclaje son barras de un diámetro de entre 15 y 32 mm que se

introducen en orificios perforados de entre 30 y 60 mm. Su longitud varía normalmente de

los 3,00 a los 6,00 m. Pueden estar totalmente empotrados mediante la inyección de lechada

de cemento o contar únicamente con un anclaje de resina o mecánico en el fondo del orificio.

Los anclajes de empotramiento continuo se consideran «pasivos» y están sometidos a

esfuerzos de tracción y corte debido a los movimientos del terreno. Los pernos de

empotramiento puntual (resina o clavijas) suelen estar pretensados mediante ajuste con llave

o con gato.


Planes y Programas Ambientales

Plan de Manejo Ambiental.

El Artículo 2.2.2.3.1.1 contenido en el Capítulo 3 del título 2 del Decreto 1076

de 2015, sobre licencias ambientales, define al Plan de Manejo Ambiental (PMA) como "el

conjunto detallado de medidas y actividades que, producto de una evaluación ambiental,

están orientadas a prevenir, mitigar, corregir o compensar los impactos y efectos ambientales

debidamente identificados, que se causen por el desarrollo de un proyecto, obra o actividad.”

e “incluye los planes de seguimiento, monitoreo, contingencia, y abandono según la

naturaleza del proyecto, obra o actividad" (MADS, 2014).

De conformidad con los Términos de Referencia para la elaboración de Estudios de

Impacto Ambiental para los Proyectos de Construcción de Carreteras, M-M-INA-02, en el

presente capítulo se presentan las acciones más puntuales y se comparte de manera global

algunas de las características de este manejo que tienen como fin prevenir, mitigar, corregir y

compensar los impactos significativos generados durante la construcción de la calzada

Villavicencio-Bogotá.

El Plan de Manejo Ambiental (PMA) es el resultado de relacionar la Evaluación de

Impactos Ambientales, con respecto a la caracterización ambiental del área donde se

desarrollarán las actividades del Proyecto.

Manejo del Medio Abiótico.

Para estos proyectos de tan alta envergadura se maneja un amplio ámbito

ambiental, para esta reseña que estamos presentando vamos a dar a conocer algunas fichas

que se manejan dentro del desarrollo de esta troncal, tomando como referencia


documentación de la ANI (Agencia Nacional de Infraestructura) quien implementa estas

medidas para el corredor Villavicencio – Bogotá.

Las fichas de manejo para el medio abiótico se han formulado con el fin de dar

respuesta a los impactos ambientales potenciales a generarse sobre la geología,

geomorfología, hidrogeología, calidad del agua y del aire en el área de influencia del

Proyecto, como que se indica a continuación:


Figura 12.

Fichas de manejo para medio Abiótico

Fuente: Agencia Nacional de Infraestructura


Figura 13.

Fichas de manejo para medio Abiótico. Continuación de figura anterior.

Fuente. Agencia Nacional de Infraestructura


Figura 14.




Figura 15.




Figura 16.




Figura 17.




Figura 18.



Proceso Constructivo.

Zona De Anclaje

Un anclaje es el elemento capaz de transmitir esfuerzos de tracción desde la

superficie del terreno hasta una zona interior del mismo. En artículos anteriores vimos el

concepto y la clasificación de los anclajes, la forma de ejecutar un anclaje y aspectos

relacionados con la seguridad en su ejecución. En este artículo vamos a describir brevemente

las diferentes zonas de un anclaje.

En los anclajes se distinguen las siguientes zonas:

Zona o bulbo de anclaje

Es la parte solidaria al terreno en profundidad, encargada de transferirle los

esfuerzos. Tiene características muy distintas dependiendo del procedimiento constructivo

empleado. Teóricamente se trataría de una parte fija, es decir, que no se movería ni durante el


tesado ni durante la movilización del empuje activo. En la práctica se puede mover algo, pero

no debe despegarse del terreno, pues entonces desaparecería la capacidad del anclaje.

Zona libre

Es la parte en la que la armadura es independiente del terreno que la rodea, de forma

que está libre su deformación al tensionarse. En efecto, la capacidad de deformación de esta

zona libre es la que provoca la progresiva puesta en carga del anclaje. Conviene una longitud

mínima de unos 5 m para que el esfuerzo aplicado se vea poco afectado por los posibles

desplazamientos de la cabeza respecto a la zona de anclaje al terreno. Puede garantizarse la

independencia del anclaje respecto al terreno en esta zona mediante camisas de PVC o

metálicas. Sin embargo, debe garantizarse su protección contra la corrosión.

Cabeza

Es la unión de la armadura a la placa de apoyo, sobre la que se ejerce la fuerza

estabilizadora sobre la estructura. Dependen de cada fabricante y son similares a las

utilizadas en hormigón pretensado.


Figura 19.

Componentes de los anclajes pasivos

Fuente. https://victoryepes.blogs.upv.es/tag/anclaje/

Ejecución de un Anclaje

Para ejecutar un anclaje se introduce la armadura en una perforación previamente

realizada en el terreno al que quedan unidos con la lechada de cemento que se inyecta a

continuación.

Las operaciones, por tanto, son las siguientes:

- Perforación.

- Colocación del cable o bulón y ejecución del bulbo de anclaje para su fijación en

el fondo de la perforación.

- Tensado del cable, en su caso.

- Inyección de la lechada y cierre de la cabeza del anclaje.


- La perforación, normalmente a rotación o roto percusión, desde 68 mm de

diámetro para barras de 25 mm, hasta más de 200 mm para anclajes más

complejos.

En cuanto al resto de sus componentes, los anclajes pueden ser diferentes en función

de la resistencia del propio anclaje y del terreno.

Figura 20.

Maquinaria de perforación a rotopercusión



Figura 21.

Perforación para anclajes de un muro pantalla para el control de taludes



CUADRO COMPARATIVO

ANCLAJES ACTIVOS ANCLAJES PASIVOS

En los anclajes activos es primordial que el cable quede sujeto en el fondo de la

perforación antes de tensar. Para ello se emplean diversos sistemas según el tipo de

anclaje, con dispositivos que aíslan el bulbo de anclaje del resto de la perforación.

En los anclajes pasivos el diámetro de las armaduras está comprendido entre 16 a 40mm.

Se emplean aceros dúctiles, con alargamientos en rotura superiores al 4% para reducir la

probabilidad de la rotura frágil del perno.

La inyección en esta zona se efectúa a través de una tubería de PVC situada en el

interior de la vaina que cubre el cable, a una presión que puede llegar a unos 2,5 – 3,0

MPa.

En este tipo de anclajes la transferencia de esfuerzos entre la armadura y el terreno es

directa a través de la lechada.

Se tensa el cable con gatos hidráulicos bloqueando el extremo en la placa de anclaje

con tuercas o conos de anclaje controlando el diagrama de tensiones-alargamientos,

que debe coincidir con el teórico si la fijación en el fondo es efectiva.

Imagen. 5. Tensado de cables para los anclajes activos


Su ejecución y montura es más sencilla que en los activos.

Imagen. 6. Anclaje pasivo. (perno) instalación y empotramiento.Fuente. https://www.google.com/search?q=anclajes+pasivos+pernos&rlz

A los activos se les somete a una carga de tensado, generalmente del mismo orden de

magnitud que la máxima prevista en proyecto, además de que da oportunidad a que se

active la cuña del deslizamiento

A los pasivos se les deja con una carga inicial baja, la principal cualidad es que no da

oportunidad a que se genere un desplazamiento.

Para este tipo de anclaje, no deben pasar más de 8 – 12 horas tras la perforación para

minimizar la alteración y descompresión de las paredes del terreno.

La armadura se introduce en la perforación y una vez fijada (algunos pernos van provistos

de un casquillo expansivo situado en su extremo que lo fija al fondo de la perforación), se

rellena inyectando una lechada con una dosificación similar a la de otros anclajes (a/c ≈

0,4 – 0,6).


La lechada se dosifica con abundante cemento, con una relación agua/cemento entre

0,4 y 0,6 0,4 para sellado entre la armadura y las vainas anticorrosión de cada guaya.

La lechada protege el perno y transmite las tensiones entre la armadura y el terreno

Imagen. 7. Anclaje pasivo. (perno) empotradoFuente. https://www.google.com/search?q=anclajes+pasivos+pernos&rlz

Límite elástico (N/mm2) 1670

Carga de rotura (N/mm2) 1860

Nº de alambres 7

Diámetro nominal (pulgadas – milímetros) 0,6 – 15,2

Área (mm2) 140

Límite elástico unitario (kN) 260

Módulo de deformación (N/mm2) 200 000

Tipo de barra Límite elástico (N/mm2) Carga de rotura

(N/mm2)

Corrugada, Gewi o similar 500 550

Dywidag 850 1050


Desarrollo de la Obra (Visita)

A continuación, se listan las actividades de obra ejecutadas por el contratista y se

adjunta registro fotográfico.

-Locación donde se realizan las perforaciones para la inserción de pernos en el talud

de trabajo.

Figura 22.

Planimetría de la zona de ejecución.

Fuente. (propia) localización en planta tomada de los archivos del contrato

-Terraceó de talud para esta zona el método de estabilización utilizado fue el de un

muro anclado con tendones y concreto lanzado tal como se muestra en la figura


Figura 23.

Terraceó y conformación de taludes.

Fuente. https://www.google.com/search?q=concreto+lanzado+en+taludes&rlz=

-Se realiza la estabilización y contención de la pared con concreto lanzado donde para

ello se utilizan bombas y operadores ya sea en piso o desde andamios suspendidos.


Figura 24.

Concreto lanzado estructural para soporte de talud.

Fuente. https://www.google.com/search?q=concreto+lanzado+en+taludes&rlz=

-Se realizan las perforaciones para la inserción correspondiente de las guayas o los

pernos. Anclajes pasivos para utilizar para este tipo de taludes.


Figura 25.

Perforaciones para sistema de anclaje.

Fuente. (propia) Imagen tomada con drones durante el recorrido

-Se realiza el ajuste de los aditamentos tanto como varillas, platinas y pernos con un

poco de líquido lubricante para tener un mejor manejo en obra y que no se adhiera a la hora

de enroscar la tuerca.


Figura 26.

Preparación de pernos para anclajes

Fuente. (https://taesmet.com/productos/pernos-de-anclaje

Figura 27.

Se introduce la pasta de cemento.

Fuente. https://www.youtube.com/watch?v=aY29TJZvmFY


- Cuando no se utiliza la pasta cementante, se introduce el bulbo junto con el tubo

inyector dentro de la perforación anclándolo para el posterior vaciado de la lechada

cementante.

Figura 28.

Introducción del bulbo, "perno y tubo"


Figura 29.

Llenado y rebose de material cementante en agujero



- Ya fraguado el material que se inyecta dentro de la cavidad bulbar se tapona y se

coloca el perno con su respectiva platina para la transferencia de esfuerzos.

Figura 30.

Platina para transferencia de esfuerzos.


Figura 31.

Anclaje cabezal, platina, perno, rosca.



-Se deja listo para el tensado, dado el caso y si la obra lo requiere se dejan anclajes

temporales o permanentes, dando así el sostén o soporte que se requiere con respecto a los

movimientos naturales que se tengan de este terreno.

Figura 32.

Anclaje terminado y posterior tensado.


Figura 33.

Protección de talud terminado y en funcionamiento



-Equipo de ingenieros y estudiantes de ingenieria quienes realizaron el recorrido al

punto en donde se desarrolan las actividades de obra para este corredor en particular.

Figura 34.

Personal de acompañamiento en recorrido.


Figura 35.

Personal de acompañamiento de recorrido 2



TIPO Descripción Unidad Valor Unitario Cantidad Total Valor TotalESTABILIZACION DE TALUD 2.999.329.773,71$

APU Excavaciones varias sin clasificar M3 4.800$ 53.107,00 254.913.600,00$APU Anclaje aseguramiento talud frontal (40 tn) ML 139.981$ 2.430,00 340.153.830,00$APU Anclaje aseguramiento talud lateral (30 tn) ML 138.284$ 450,00 62.227.800,00$APU Pernos talud Frontal (20 Ton- 9m) ML 175.767$ 1.106,00 194.398.302,00$APU Concreto ciclopeo para recalque de dados M3 652.485$ 127,00 82.865.579,76$APU Malla de acero Q6 150mmx150mm KG 3.900$ 7.600,00 29.640.000,00$APU Concreto lanzado f'c=21 MPa M3 609.328$ 1.445,00 880.479.017,80$APU Concreto lanzado f'c=28 MPa M3 800.726$ 200,00 160.145.232,00$APU Concreto reforzado fc=28 MPa para dados anclajes M3 705.000$ 127,00 89.535.000,00$APU Malla de acero electrosoldada Q4 (5.5mm-15x15) KG 3.800$ 22.034,00 83.729.200,00$APU Concreto Clase D, f'c = 21 MPa M3 559.607$ 259,00 144.938.213,00$APU Acero de refuerzo fy=420 MPa KG 3.200$ 27.817,00 89.014.400,00$APU Drenes perforados (D=2 1/2'') ML 106.019$ 1.940,00 205.676.860,00$APU Geotextil NT2500 M2 4.619$ 3.669,39 16.948.912,41$APU Inclinómetro UN 6.192.473$ 6,00 37.154.838,00$APU Punto de control topografico UN 118.447$ 6,00 710.682,00$APU Material granular filtrante M3 65.000$ 264,83 17.214.259,10$APU Pernos talud Frontal Fibra de vidrio (20 Ton-12m) M3 125.438$ 672,00 84.294.329,28$APU Pernos talud Frontal (25 Ton-9m) M3 200.506$ 702,00 140.755.513,86$APU Pernos taludes laterales 13 Ton L=6m M3 119.692$ 300,00 35.907.597,00$APU Pernos taludes laterales (20 Ton-9m) M3 194.506$ 250,00 48.626.607,50$

SEÑALIZACION 2.452.620.099,31$APU Línea demarcacion termoplastica 0.12 continua ML 1.230$ 11.234,00 13.817.820,00$APU Tacha reflectiva monodireccional UN 6.500$ 470,00 3.055.000,00$APU Tacha reflectiva bidireccional UN 12.232$ 936,00 11.449.152,00$APU Señal informativa tunel 75X75 (Doble cara) Fijada a muro UN 21.653$ 30,00 649.590,00$APU Pintura reflectiva para muros M2 35.803$ 65.292,00 2.337.649.476,00$APU Señal informativa SIT-03 o SIT-04 60X40 adosada a muro - Fotoluminiscente ASTM E2072 UN 203.000$ 392,00 79.576.188,16$APU Captafaros UN 11.165$ 564,00 6.297.060,00$APU Poste de referencia (KM) en concreto UN 125.813$ 1,00 125.813,15$

TRANSPORTESTRANSPORTE Y DISPOSICIÓN DE MATERIAL 3.558.822,00$

APU Disposicion y conformacion de material M3 1.500$ 651,64 977.460,00$APU Transporte material sobrante y de excavación M³-KM 900$ 2.423,21 2.180.889,00$APU Transporte material granular M³-KM 900$ 444,97 400.473,00$

COSTOS INDIRECTOS PORCENTAJE

A. (ADMINISTRACION) 15% $ 818.326.304

I. (IMPREVISTOS) 7% $ 381.885.609

U. (UTILIDAD) 4% $ 218.220.348

IVA (SOBRE UTILIDAD) 19% $ 1.036.546.652

TOTAL COSTOS INDIRECTOS $ 2.454.978.913

VALOR TOTAL $ 7.910.487.608

PRESUPUESTO DE OBRA PARA ESTABILIZACION DE TALUD CON ANCLAJES PASIVOS

TOTAL COSTO DIRECTO 5.455.508.695,02$

OBSERVACIONES: La presente cotizacion se realiza con la informacion obtenida de los diseños suministrados


Conclusiones

Una vez detalladas las tareas realizadas en las obras de campo y plasmadas en el

presente informe se pudieron obtener las siguientes conclusiones:

En las labores diarias presentes en campo se puede aplicar los conocimientos teóricos

adquiridos en las distintas materias de la carrera Ingeniería Civil. Se encontraron diferencias

de estos conocimientos, respecto a los casos prácticos encontrados en este recorrido. Conocer

estas diferencias, me permitió obtener una visión más grande y más general acerca de cómo

trabajar y complementar las tareas que uno realiza y además de permitir fortalecer mi

conocimiento crítico y analítico.

En el proceso de construcción de anclajes de pantallas se debe tener en cuenta la

excavación del talud, la perforación de conductos para el anclaje, la colocación de armaduras,

el encofrado de muros, el vaciado de concreto y el tensado de cables. Este mismo debe ser

secuencial protegido y posterior mente este sistema tiene que ser tensado. La ventaja o

fortaleza de estos sistemas de contención, radica en que se efectúa el control de los

corrimientos del talud, posibilidad de retener para cerrar grietas y en la seguridad de procesos

de fijación.

Los anclajes como dispositivos capaces de transmitir cargas de tracción aplicadas en

la superficie de un terreno a zona interior del mismo no tienen una estructura definida, si no

que la misma dependerá de las características geotécnicas del terreno y de la fuerza máxima a

la que los anclajes puedan estar sometidos; por tanto, la perforación del terreno se realiza con

diferentes diámetros dependiendo del tipo de elemento a emplear, tales como barras o cables.

Considerando las características del suelo y los altos índices de erosión en este lugar

teniendo en cuenta también las alturas máximas de corte para la construcción de plataformas,

se hace necesario tomar precauciones tales como estos anclajes para que queden ya sea de


manera temporal o definitiva. La geometría del anclaje y su sistema de fijación requieren los

conocimientos detallados de las condiciones del suelo donde se alojarán los anclajes, aspectos

que incide directamente en los costos, la homogeneidad del proceso de instalación y los

factores de seguridad de las anclas temporales y permanentes, así como el tipo de

procedimiento de anclaje y procedimiento de perforación.

Con respecto al aprendizaje personal, se puede concientizar acerca de las

responsabilidades sociales y económicas que implica una buena toma de decisiones, teniendo

en cuenta las consecuencias en cada una de las decisiones tomadas.

Finalmente se cree que el camino tomado a lo largo de esta práctica me permitió dar

punto de partida para forjar un camino hacia la profesión.


Recomendaciones

Las decisiones sobre la estabilidad de los taludes deben ser tomadas por personas

con experiencia en el tema, dado que requiere conocer el suelo, control de la humedad y la

observación permanente.

Es recomendable disponer de una superficie de trabajo horizontal con espacio

suficiente para la ubicación de los taladros y libre de obstáculos y aquellos que dada su

proximidad pueden afectar la estabilidad del terreno durante el proceso de construcción de la

estructura anclada.

Otro aspecto a tener en cuenta de diseño y construcción de este tipo de estructuras

ancladas, cuya estabilidad se puede ver afectada durante el proceso constructivo, para lo cual

se deben considerar las medidas de apuntalamientos o anclajes de distintos sistemas y así

mitigar accidentes y que contribuyan a mejorar las condiciones de trabajo.


BIBLIOGRAFIA

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https://repository.ucatolica.edu.co/bitstream/10983/22449/1/IDENTIFICACI%C3%9

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https://repository.upb.edu.co/bitstream/handle/20.500.11912/1237/digital_19981.pdf?

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AASHTO “standard specifications for highway bridges” – AASHTO – HB 17,

capitulo 5, sección 5.8 – 2001

GEOTECHINICAL CONTROL OFFICE. “geotechinical manual for slopes” 2 ed.

Hong Kong. Engineering development department. 1984.

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“proceso constructivo para anclajes pasivos en la

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