Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Análisis probabilístico aplicado a la estabilidad de los taludes de la costa verde en el distrito de Magdalena del Mar(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-01-23) Rivera Chanca, Gabriel Alejandro; Vicuña Ríos, Luis Diego; Zamora Beyk, Juan PabloEsta investigación tiene como finalidad analizar la estabilidad de los taludes de la Costa Verde en un tramo del distrito de Magdalena del Mar, a través del cálculo probabilístico de falla con el uso del método Monte Carlo mediante el software Slide V6.0. Según estudios anteriores, resulta importante conocer las propiedades de los suelos que componen los taludes, y su variación respecto al parámetro a obtener de cada material que interviene en el cálculo del factor de seguridad, ya que el método determinístico solo toma valores ideales y uniformes de estudios geotécnicos. Por ello, uno de los objetivos específicos y procedimientos a seguir consisten en seleccionar secciones de los taludes de la Costa Verde para el análisis, con sus respectivos parámetros determinísticos (peso unitario, ángulo de fricción, cohesión) y probabilísticos (media, desviación estándar, coeficiente de variación) para el análisis propuesto. En primer lugar, se obtuvieron los factores de seguridad convencionales por métodos de equilibrio límite, y posteriormente, la media de los factores de seguridad para un número de simulaciones mediante el método probabilístico indicado, calculando a partir de estos la probabilidad de falla de las secciones. Asimismo, con el software mencionado se procesaron los análisis bajo condiciones estáticas y pseudoestáticas. Finalmente, con los resultados se elaboraron mapas de riesgo para cada condición, interpretando en ellos la estabilidad que tiene el tramo en estudio, el cual viene presentando desprendimientos en los últimos años. De estos se concluye que el método probabilístico muestra una probabilidad de ocurrencia de falla que complementa el factor de seguridad del método determinístico.Ítem Texto completo enlazado Influencia de los parámetros estructurales en la conciliación geotécnica de taludes(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-01-09) Cornelio Curimania, Maria Angela; Cabello Robles, Oscar LuisLa presente tesis se orienta en determinar la influencia de los parámetros estructurales en la conciliación geotécnica de taludes. La conciliación es una de las actividades más importantes en el desarrollo de un proyecto minero pues permite la supervisión continua de los procesos durante el desarrollo de una operación, los cuales son analizados para proponer mejoras e implementarlos. Para desarrollar la conciliación de los taludes de forma correcta es necesario involucrar los parámetros estructurales propios de cada sector, ya que cada sector es diferente. En base a lo indicado, se realiza el presente estudio que abarca desde el análisis de los resultados de conciliación geotécnica de taludes, la identificación de los sectores que no cumplen con los indicadores claves de desempeño (KPI) de conciliación, el análisis de la información de campo recolectada durante el mapeo geotécnico estructural, análisis cinemático, el análisis probabilístico de caída de bloques de roca y el análisis de persistencia y espaciamiento de las principales estructuras. Los resultados de la conciliación geotécnica correspondiente al año entres 2021-2022 permitió identificar tres zonas de análisis, la zona 1, la zona 2 y la zona 3 correspondientes a la fase operativa 5A del tajo en estudio. Identificada las zonas se evalúa la información del mapeo geotécnico estructural realizadas en los tres sectores mencionados. Con dicha información se realiza el análisis cinemático en el software Dips, el cual permite determinar la probabilidad de ocurrencia de falla en las zonas. Posteriormente, se realiza el análisis probabilístico de caída de bloques de roca en las zonas de análisis con el software SBlock, este análisis considera la incertidumbre en la determinación de parámetros geotécnicos que se asumen y la heterogeneidad natural que tienen los macizos rocosos, por ello el análisis considera características estructurales adicionales al ángulo de buzamiento y dirección de buzamiento como el espaciamiento y persistencia, además se evalúa de forma individual las características de persistencia y espaciamiento. Por último, en base a los resultados, se presenta conclusiones respecto a la influencia de los parámetros estructurales en la Conciliación Geotécnica de Taludes.Ítem Texto completo enlazado Implementación del método de reducción de resistencia para el análisis de estabilidad de taludes(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-07-20) Huaman Cangalaya, Marycarmen; Lopez Bendezú, Marko AntonioEl análisis de estabilidad de taludes puede realizarse a través de diferentes metodologías. La selección de una técnica apropiada es un proceso muy importante en la evaluación de inestabilidades. Teniendo en cuenta que el Factor de Seguridad (FoS) es el índice principal para determinar qué tan cerca o lejos están los taludes de la falla. La utilización del Método de Equilibrio Limite (MEL) es aceptado como parte de la práctica profesional y es el método de análisis más utilizado en la evaluación de taludes. Sin embargo, esta metodología realiza simplificaciones a priori que no representan el comportamiento y deformación real de un talud. Las herramientas informáticas disponibles han permitido que el modelamiento numérico, mediante el Método de Elementos Finitos (MEF), puedan ser utilizados como opciones de análisis viables. La implementación del Método de Reducción de la Resistencia al Corte (MRR) permite estimar equivalencias (Factor de Reducción de Resistencia) a los factores de seguridad de taludes. En este trabajo se implementa el MRR dentro del programa comercial por MEF Abaqus® y se realiza la simulación del comportamiento de falla de taludes en dos casos hipotéticos. El modelamiento numérico verifica la utilización de las condiciones de contorno en modelos bidimensionales, las que fueron replicadas en un modelo tridimensional. Los resultados fueron comparados con los obtenidos por el MEL usando el Slide®. En general, los resultados obtenidos fueron similares para los casos analizados con ambas metodologías; sin embargo, se encontró que los resultados con el análisis MEF generaron valores más altos para el FoS en comparación con los obtenidos por MEL. Esto se debe principalmente a que el MEF, al ser un método más riguroso, considera las relaciones esfuerzo-deformación de los materiales, requiriendo una mayor cantidad de parámetros y menos simplificaciones en comparación al MEL. Aunque el MEL es considerado un método más conservador, la sinergia de ambos métodos es una fuente valiosa de verificación de la estabilidad de taludes y su interpretación del mecanismo de falla.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de riesgos en la estabilidad de taludes de la Costa Verde(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-11-24) Moreno Rondoy, Rita Clara; Ayala Alarco, Renzo VihelmoLos taludes de la Costa Verde están ubicados entre los distritos de San Miguel y Chorrillos en Lima. Esta zona presenta gran afluencia de personas, cuenta con edificaciones en la parte superior y, al pie, se ubica el circuito vehicular de playas. El problema radica en que continuamente ocurren deslizamientos que pueden ocasionar accidentes. Además, Lima se encuentra en una región altamente sísmica, lo cual agrava el problema. Tradicionalmente, para analizar la estabilidad de un talud, se emplean métodos determinísticos mediante los cuales se obtiene un factor de seguridad. Sin embargo, existe el enfoque probabilístico, el cual incorpora la incertidumbre de los parámetros involucrados y determina la probabilidad de falla. La presente tesis tiene por objetivo analizar el riesgo en la estabilidad de los taludes de la Costa Verde considerando la variabilidad de los parámetros de resistencia del suelo. El estudio abarca 23 secciones distribuidas a lo largo de los taludes de la Costa Verde, analizando dos casos: estático y pseudoestático. El factor de seguridad es determinado mediante el método de equilibrio límite (método de Spencer) y la probabilidad de falla, mediante el análisis de Monte Carlo. Se concluye que la mayoría de secciones (10) tienen un nivel de riesgo bajo; 6, un riesgo medio; 6, un riesgo alto; y 1, un riesgo muy alto. Además, se presenta al banqueteo como una solución convencional de estabilización. Al comparar los costos de rehabilitación y de riesgo, se concluye que es más económico realizar la estabilización a afrontar las consecuencias del riesgo.Ítem Texto completo enlazado Proyecto de ampliación del dique de abrigo en el Puerto de Santa Cruz de La Palma(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-04-28) Espinoza Vilcatoma, Victor Fernando; Bravo Salomón, Luis HumbertoEl presente documento de tesis tiene como objetivo principal desarrollar integralmente el proyecto constructivo para la ampliación del dique de abrigo en el Puerto de Santa Cruz de La Palma, debido al incremento de demanda actual y futura de cruceros de gran eslora que atracan en dicha infraestructura. Para conseguir lo mencionado anteriormente, se elaboran los estudios previos del proyecto como base de partida para el diseño del dique. Entre estos estudios, se detallan el estudio de topografía y batimetría de la zona, para conocer la profundidad al interior del puerto, los estudios de geología y geotecnia, que determinan características iniciales recomendadas por la ROM 0.5-95, estudio clima marítimo en profundidades indefinidas, que identifica las alturas de ola más críticas para fuentes de datos en la red costera, exterior y conjunto de datos SIMAR, estudio del clima marítimo en punto objetivo, calcula la altura de ola a pie de dique para un periodo de retorno de 475 años resultando una altura de 7.32 metros, estudio de dinámica litoral y climatología de la zona. Posteriormente, se realiza el diseño en sección del dique vertical sobre la teoría de reconocidos autores en ingeniería marítima y se presentan tres alternativas en planta, con características distintas de orientación y longitud. A continuación, se establecen los criterios de selección, entre los que se identifica valoración económica, funcionalidad, aspectos constructivos, aspectos ambientales, entre otros, y se realiza la evaluación. El método de selección Pattern determina que la alternativa 2 es la más adecuada para el proyecto, prolongación de 150 metros del dique siguiendo la orientación actual. Finalmente, se complementa la información del proyecto constructivo con los apartados sobre procesos constructivos, presupuesto de ejecución y características del contratista, y se concluye que cumple con el objetivo principal de la tesis, enmarcado en la normativa española vigente.Ítem Texto completo enlazado Análisis comparativo del uso de micropilotes de bambú y concreto para la estabilización de taludes(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-04-25) Basualdo Urbano, Angelica Patricia; Gallegos Perez, Jheru Naghyb; Sobrecases Martí, SalvadorUna de las opciones más empleadas para la estabilidad de taludes son los micropilotes de concreto, debido a sus ventajas constructivas, económicas y a sus competencias estructurales para brindar efecto antideslizamiento. Sin embargo, los materiales que constituyen estos elementos son conocidos por sus impactos negativos en el aspecto ambiental. Por este motivo, se presenta al bambú como un material con buenas características estructurales y ambientales para su posible empleo en la geotecnia como micropilote; por consiguiente, los objetivos principales de esta tesis son demostrar que el bambú es un elemento adecuado para su empleo como elemento estabilizador y que ante ciertas condiciones es una alternativa más beneficiosa ante los micropilotes de concreto. La metodología del presente trabajo de investigación propone un análisis comparativo entre las dos opciones, micropilotes de concreto y micropilotes de bambú, que se basa en el análisis geotécnico, estructural y mediante el sistema Choosing by Advantages (CBA), para que pueda ser evaluado no solo en aspectos técnicos, sino también en factores sociales, ambientales y económicos. En primer lugar, se establecen las propiedades físicas y mecánicas del bambú, provenientes de la revisión bibliográfica, puesto que es un material que presenta una gran variabilidad en sus propiedades. Posteriormente, se definen los casos de estudio en términos de propiedades mecánicas y elásticas del suelo, geometría del talud, disposición de los micropilotes de bambú y de concreto en cuestiones de espaciamiento, longitud, cantidad de filas y tipo de arreglo. Los casos de estudio definidos en base a la geometría de los taludes y sus propiedades del suelo deben estabilizarse empleando ambas alternativas y sus distintas formas de distribución, por lo que se realizan modelados 2D con las propiedades ya establecidas de ambos materiales con la finalidad de estabilidad cada uno de los taludes propuestos con ambas alternativas de refuerzo. Una vez obtenidos ejecutados los modelados 2D, se obtienen los factores de seguridad y los esfuerzos actuantes en los micropilotes, ya sean de bambú o concreto, con esta información se procede al análisis estructural de ambas propuestas para solo obtener los casos válidos tanto por estabilidad como por esfuerzos. Finalmente, con los diseños verificados, se procede a realizar el análisis técnico de los resultados obtenidos, donde los micropilotes de concreto resultan más competentes en todos los casos analizados. Por último, con esta información previa, se realiza el análisis CBA de los diversos factores propuestos para ambas alternativas con lo que se obtiene que los micropilotes de bambú son una propuesta económicamente viable, responsable con el medio ambiente y competente en términos técnico.Ítem Texto completo enlazado Análisis de estabilidad estática de un talud crítico en el distrito de Magdalena por el método de elementos discretos (DEM)(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-12-16) Aliaga Arana, Diego Alonso; Valderrama Cruz, Noelia VictoriaEn el presente trabajo de tesis, se analizará la estabilidad estática de una sección del litoral de la Costa Verde en el distrito de Magdalena, la cual fue evaluada previamente en la tesis del Ing. Javier Diaz. La sección estudiada en este documento corresponde al talud más crítico. Para realizarlo, se empleará el método de elementos discretos por medio del software Yade, de acceso libre, que opera a través de programación y simulaciones de modelos y escenarios. Para anticipar el riesgo del deslizamiento de suelos, existen distintos sistemas de análisis de estabilidad que pueden aplicarse a estructuras geológicas. El Método de Elementos Discretos (DEM) es uno de estos sistemas y Yade, al ser un programa aún desconocido en el Perú, resulta importante conocer su uso. Por otro lado, gracias al material bibliográfico existente respecto a la zona costera del Perú, es posible buscar y conocer las distintas propiedades físicas y mecánicas de sus taludes. Esto permite la validación del método. Lo que se busca con esta tesis es dar a conocer el sistema YADE en el Perú. Para conseguirlo, se inició investigando los experimentos existentes centrados en el análisis estático de taludes o en la implementación del DEM con el propósito de derivar una metodología adaptable al software Yade. Para que esto fuera posible, debían definirse las propiedades necesarias para generar el modelo, que fueran compatibles con la interfaz de Yade y que permitiesen un rendimiento óptimo en términos computacionales de la simulación. De cumplir el experimento con la condición de equilibrio tal y como cumplen los métodos de equilibrio límite, se acepta la eficiencia de la metodología y se podría aplicar en el análisis de otros taludes. Los resultados obtenidos se complementarán mediante la comparación con métodos aplicados en otros trabajos de análisis. Se ha elaborado un manual instructivo del software Yade y el procedimiento seguido con el fin de facilitar su estudio futuro. Para ejecutar el experimento, se realizará la demostración del uso del software Yade con ayuda de los datos obtenidos del análisis por métodos convencionales en el trabajo de la tesis del Ing. Javier Díaz. La metodología del programa consiste en el planteamiento de sistemas de partículas caracterizadas y el ensayo iterativo de simulaciones en escenarios controlados. Con ayuda de fórmulas de equilibrio, el programa efectuará el cálculo de las reacciones y el comportamiento resultante en los elementos. Teniendo esto en cuenta, se ensayarán modelos generados con distintos parámetros asumidos para hallar la combinación más eficiente en términos de tiempo de análisis y reacciones esperados.