La habilitación urbana en la metrópoli de Lima se ha realizado de manera desordenada de tal modo que la población se ha asentado en lugares poco accesibles. Es el caso de las laderas de la Ciudad de Lima, donde los pobladores construyen viviendas en superficies inclinadas y apoyadas en muros de retención de roca sin mortero conocidas mayormente como pircas. Su ubicación en zona sísmica, así como el poco conocimiento técnico para la construcción de las pircas, generan un gran riesgo para la población y sus medios de subsistencia. Por tanto, es importante el estudio de las pircas con un enfoque técnico ingenieril que permita dar un diagnóstico objetivo para las futuras tomas de decisiones. El objetivo general de este trabajo es evaluar el desempeño de los muros de roca con junta seca sometidas a cargas estáticas laterales perpendiculares a su plano. En primer lugar, se realiza la documentación de la construcción de 6 especímenes por medio de registros audiovisuales de visitas a campo. En segundo lugar, se determinan las cargas de colapso y tipos de falla mediante ensayos a escala natural en una mesa inclinable, a su vez se elabora un modelo analítico. En tercer lugar, se miden las deformaciones perpendiculares al plano de la pirca. Los resultados muestran que los muros de 1.0 m y 1.5 m de altura resisten el 30% y 25% de su peso respectivamente. Las fallas son del tipo volteo y delaminación. En la modelación analítica, los ángulos en inminente colapso tienen un error promedio de 10% respecto a los valores registrados en los ensayos. Para el caso de las deformaciones, las magnitudes son en promedio de 11.37 mm y 23.84 mm para las pircas de 1.0 m y 1.5 m respectivamente. A partir de los ensayos se demuestra que la forma en la que se arreglan los bloques de piedra duante la construcción, que a su vez depende de la experiencia de los maestros pirqueros, son clave para dar estabilidad a los muros ante cargas perpendiculares a su plano. Finalmente, en base a las limitaciones de las construcciones se establecen recomendaciones para elaborar futuras estructuras estables.

En este trabajo se desarrolló un análisis comparativo entre dos procedimientos usados para la estabilización de taludes, uno corresponde al uso de calzaduras y el otro al de muros anclados. El estudio parte haciendo una breve introducción en donde se describe la normativa vigente y se presentan las obras en estudio. Estas obras cuentan con dos y tres sótanos y medio respectivamente, con la idea de identificar a partir de cuántos sótanos resulta económicamente conveniente utilizar muros anclados. Las comparaciones comienzan haciendo un resumen de cada procedimiento con el fin de identificar diferencias entre ambos procedimientos, este análisis sirve de base para realizar la comparación referente al planeamiento en donde se puede observar que el procedimiento de muros anclados en ambos casos resultó ser 16% y 33% más rápido que el de calzaduras en condiciones estándar. Por otro lado, para el análisis económico, se usaron los rendimientos y análisis de precios unitarios de la empresa EDIFICA, empresa ejecutora de ambas obras, con la finalidad de llegar a valores reales económicamente y poder hacer una mejor comparación. Los resultados obtenidos muestran un ahorro de 14% y de 41% para el caso de dos y tres sótanos y medio respectivamente, utilizando el procedimiento de muros anclados. Como parte del estudio se hizo un análisis de seguridad, evaluando los principales peligros involucrados en cada procedimiento, en este caso se obtuvieron resultados similares ya que en ambos casos se tiene actividades como excavación masiva y perfilado que se consideran actividades de alto riesgo. Finalmente, se realizó un análisis sobre el impacto causado en las viviendas aledañas; por un lado, el impacto durante la construcción en donde ambos procedimientos generan los mismos inconvenientes hacia los vecinos; y por el otro, un impacto futuro económicamente positivo asumiendo que el vecino construirá un edificio de similares características. En este sentido, se ahorraría todos los gastos involucrados en la estabilización de taludes pues ya estarían los sótanos construidos, ahorro mucho mayor a la eliminación del sistema de estabilización que se encontraría en el terreno propio.

El presente trabajo de tesis compara dos revestimientos contra la erosión ribereña mediante tres variables técnicas. Los revestimientos analizados son los colchones de gaviones y las geoceldas con relleno de concreto, mientras que las variables definidas para la comparación son la resistencia a la erosión y durabilidad, la rugosidad de la superficie y la estabilidad del sistema de protección. Con la finalidad de lograr una comparación objetiva de las variables definidas, se propone el caso del proyecto de defensas ribereñas del río Zarumilla en Tumbes para servir como marco de condiciones de diseño de los recubrimientos evaluados. Este proyecto de construcción de defensas ribereñas se dio en el marco de cooperación entre el Perú y Ecuador para mitigar los efectos de las inundaciones producto de la influencia de la oscilación climática del sur, conocida como el fenómeno de “El Niño”. Así mismo, se realiza una propuesta de diseño para cada tipo de revestimiento con el objetivo de mostrar los criterios generales que influyen en la concepción y diseño de estas estructuras. Luego de realizar este diseño, se procede con el análisis de las variables definidas para la comparación. Estas variables han sido determinadas para representar las características básicas de análisis de los revestimientos comparados. Se ha demostrado que los colchones de gaviones y las geoceldas con relleno de concreto poseen la capacidad de resistir las solicitaciones mínimas del proyecto. Sin embargo, en base al análisis realizado, se ha determinado que las geoceldas con relleno de concreto tienen el mejor desempeño como recubrimiento contra la erosión ribereña. Por último, si bien se concluye que las geoceldas son el recubrimiento más adecuado, se recomienda el uso conjunto de estos recubrimientos como parte de una solución integral.

La presente tesis pretende realizar una comparación entre tres técnicas de anclaje: anclajes temporales pos tensados, anclajes auto-perforantes y suelos enclavados, para ejecutarse en suelos arenosos en el Perú. Para ello se definirá los conceptos teóricos de cada técnica de anclaje para conocer los detalles particulares que implican cada una de estas técnicas. Se empieza describiendo la técnica más aplicada en el Perú, que son los anclajes temporales pos tensados y realizando la presentación de otras dos técnicas muy usadas a nivel mundial, pero que aún no se aplican en el Perú por falta de conocimiento de las mismas. Se efectúa el diseño de un anclaje general, que es independiente del tipo de técnica que se elija, con las características propias de un suelo arenoso. Dichas características se obtienen con un estudio de mecánica de suelos, donde se conocerá los esfuerzos ejercidos por el suelo para una profundidad del terreno de 12 m. Así se puede definir la profundidad de falla del terreno y asimismo determinar la longitud del anclaje a utilizar. Con el propósito de tener una comparación objetiva, se describe los procesos Constructivos, la maquinaria y los equipos utilizados en cada técnica de anclaje y así, de esta manera, se realiza un análisis independiente de costos (por punto de anclaje o por metro lineal), tiempos de ejecución (rendimiento) y la seguridad en la realización de los trabajos de cada técnica de anclaje. Finalmente, se realiza un cuadro comparativo entre cada técnica de anclaje el cual tendrá los datos de costos, tiempos y seguridad (medido como el nivel de riesgos) obtenidos en el desarrollo de esta tesis y se concluye analizando las ventajas y desventajas de cada técnica en particular.

El objetivo de la presente tesis es dar a conocer una propuesta de mejora referente al procedimiento de construcción de muros anclados en el Perú, de manera que se integre la interacción del subcontratista especializado y las cuadrillas del contratista principal. Para lograrlo se analizó la mano de obra, el uso de las herramientas, equipos y materiales de las cuadrillas utilizando la siguiente metodología de investigación: (1) Uso del método de First Run Study analizando a todos los involucrados,(2) Propuesta de un procedimiento constructivo que integre a todos los participantes, (3) Implementación del método propuesto y análisis de mano de obra, materiales, herramientas y equipos usando el método de carta balance, y (4)Obtención de lecciones aprendidas y retroalimentación en el siguiente ciclo de construcción del muro anclado. Se desarrollaron dos estudios de caso, los proyectos Panorama Plaza negocios de la empresa Graña y Montero, y Real Plaza Salaverry de la empresa COINSA, proyectos diseñados con una gran cantidad de muros anclados, lo que unido a la gran experiencia de ambas empresas, hicieron que estos proyectos sean ideales para el presente trabajo. Finalmente, los resultados demuestran que se puede optimizar el procedimiento de construcción de muros anclados logrando mejores tiempos de producción, mejor calidad en los productos, menor cantidad de re-trabajos, reducción de trabajos no contributorios, en consecuencia, menores costos.

El crecimiento de la demanda de viviendas ubicadas en zonas céntricas ha impulsado a que las construcciones tiendan a expandirse de forma vertical, buscando aprovechar lo más posible el terreno. De esta manera, se generó la necesidad de construir sótanos relativamente profundos. Para tal fin, es necesario conocer los diferentes sistemas de sostenimiento de terrenos que existen actualmente y cuáles son las que poseen más ventajas y/o desventajas. En el presente trabajo de investigación se presenta la comparación en cuanto al proceso de diseño, costos y plazos de construcción de cinco sistemas. Las técnicas de sostenimiento que se seleccionaron para el análisis son muro Berlinés, Top-Down, Muro Pantalla, Soil nailing, pantalla de Pilas y Pilotes. El sistema más económico resulto el muro Soil Nailing y el más caro el sistema Top – Down.

En la actualidad, muchas de las viviendas construidas en los asentamientos periféricos de Lima Metropolitana utilizan los muros de piedra (pircas) como sistema de contención sin un debido estudio de su comportamiento. Por esta razón, este trabajo de investigación tiene por finalidad evaluar este tipo de sistemas haciendo uso de la teoría de los elementos finitos y definir si es posible modelar estas estructuras, de modo que sirva como punto de partida para futuras investigaciones. El procedimiento para elaborar esta tesis se detalla a continuación: En primer lugar, se hará revisión bibliográfica de los trabajos de investigación y ensayos previos hechos en el Perú en relación con estas estructuras. Asimismo, se recopilará información sobre las definiciones más importantes para el presente trabajo y relacionadas a la modelación numérica. Seguidamente, se profundizarán los conceptos vinculados con el uso del software Abaqus, el cual servirá para realizar el modelamiento de la estructura. Posteriormente, se calibrarán diferentes modelos teóricos realizados en Abaqus con los resultados obtenidos de los ensayos experimentales hechos a muros tipo pirca. Finalmente, se analizarán los resultados obtenidos de los modelamientos en el Software y se concluirá si es posible representar este tipo de estructura bajo la teoría de los elementos finitos. / Many houses built in peripheral settlements located in Lima Metropolitana currently have stone walls (pircas) as a containment system without having a due study of their behaviors. Therefore, this research aims to evaluate this type of systems using the finite element theory and identifying whether is possible to model these structures, so that it may be used as a starting point for future research. The elaboration process of this thesis will be as follows: first, a bibliographical review of previous research and essays related to these structures from Peru will be written, and key definitions for this study that are related to numerical modeling will be compiled. Thereafter, concepts related to the use of Abaqus software will be examined, which will help to model the structure; and then, different theoretical methods carried out in Abaqus will be calibrated with results coming from experimental tests on pirca walls. Finally, the results of models built from this Software will be analyzed and it will conclude whether is possible to represent this type of structure under the finite element theory.

En las laderas de Lima, la falta de iniciativas de planificación urbana ha llevado a la construcción de viviendas sobre rellenos contenidos por muros tradicionales de contención de piedra de junta seca, conocidos como pircas. Estas estructuras son precarias e inestables, y presentan un alto riesgo ante posibles sismos. La investigación se enfoca en analizar la influencia del proceso constructivo (configuración) de las pircas en su desempeño sísmico fuera del plano, con el objetivo de mejorar las prácticas constructivas actuales. Para ello, se realizaron estudios experimentales a escala natural y modelación numérica utilizando el Método de los Elementos Discretos (DEM). Para los modelos numéricos se utilizó el software de código abierto YADE. Se realizó una campaña experimental pseudo-estática de tres configuraciones de muro (3 especímenes por configuración). Los resultados numéricos y experimentales pseudo-estáticos mostraron la misma tendencia. Por otro lado, también se analizó el efecto de la configuración de las pircas en su desempeño mediante el estudio numérico dinámico. Este enfoque se comparó con el enfoque pseudo-estático y se obtuvo lo conservador que es un enfoque en comparación con el otro. Por último, con base en los resultados obtenidos, se brindó algunas recomendaciones para construir pircas y mejorar su desempeño actual. Se ha comprobado que la técnica de construcción actual puede mejorarse utilizando regularmente los through-stones y considerando una sección transversal con traslape. Se logró un aumento de hasta el 50% de la resistencia lateral, lo que verifica la eficacia de los through-stones. / On the slopes of Lima, the lack of urban planning initiatives has led to the construction of houses on landfills contained by traditional dry stone retaining walls, known as pircas. These structures are precarious, presenting a high risk of earthquakes. The research focuses on analyzing the influence of the constructive process (configuration) of the pircas on their seismic performance out of the plane, intending to improve current construction practices. For this purpose, experimental studies were carried out at a natural scale and numerical modeling using the Discrete Element Method (DEM). The open-source software YADE was used for the numerical models. A pseudo-static experimental campaign of three wall configurations (3 specimens per configuration) was carried out. The numerical and pseudo-static experimental results showed the same trend. On the other hand, the effect of the configuration of the pircas on their performance was also analyzed through dynamic numerical study. This approach was compared with the pseudo-static approach, and how conservative one approach is compared to the other was obtained. Finally, based on the results, some recommendations were provided for building pircas and improving their performance. It has been proven that the current construction technique can be improved by regularly using through-stones and considering an overlapped transverse section. An increase of up to 50% in lateral resistance was achieved, verifying the through-stones' effectiveness.

Nuestro país, al ser un país que se ve influenciado en gran medida por la actividad minera puede verse beneficiado o afectado por las variaciones en el precio de los minerales, es así que la alta probabilidad en el alza de estos precios ha permitido a las empresas mineras desarrollar diversos planes de explotación, ampliación o modernización que incluyen trabajos de mejoras en el transporte, eficiencia en la etapa de concentración, eficiencia en la explotación, entre otros. Esto ha traído consigo la necesidad de construir infraestructura moderna que permita cumplir con estándares y plazos, todo esto dentro de los límites de su presupuesto proyectado. Dentro de este contexto la construcción de muros de suelo reforzado aparece como una excelente alternativa para la instalación de una chancadora primaria semi – móvil, brindándonos mayor cantidad de beneficios durante la etapa de construcción, mantenimiento y cierre que los muros de contención convencionales, y ofreciéndonos los mismos estándares de calidad finales. Para desarrollar esta investigación, se ha realizado la selección bibliográfica que nos ha permitido brindar una perspectiva general de lo que es la minería a tajo abierto así como las etapas del procesamiento de mineral, luego se realizó un breve análisis de lo que son los costos en las operaciones mineras y además de los conceptos básicos para la reducción de dichos costos. Posteriormente nos hemos enfocado de lleno en la teoría de la construcción de muros de suelo reforzado, evaluación de presupuestos y evaluación de rentabilidad de proyectos de construcción. Finalmente se realizó el análisis técnico – económico de la construcción de un muro de suelo reforzado ejecutado por Southern Perú Copper Corporation en su proyecto minero Cuajone como base de instalación de su chancadora primaria y se realizó la comparación de costos con otros métodos alternativos como la construcción de un muro de contención de concreto armado y el montaje de una estructura metálica. Como resultado, se obtuvo que el muro de suelo reforzado fue la mejor alternativa analizada ya que llegó a reunir la mayor cantidad de factores técnicos favorables y a su vez ofreció un mejor VANC (US$ - 1’379,428.42) en comparación a la estructura de concreto (US$ -3’751,615.66) y la estructura de acero (US$ -2’481,571.62). Escenario que se repite al analizar el CAE de las tres alternativas. / Trabajo de investigación

El presente trabajo de tesis realiza un análisis de la influencia de la variabilidad de los parámetros geotécnicos (ángulo de fricción interna del suelo retenido “φ”, peso específico del suelo retenido “γ” y cohesión en condiciones no drenadas del suelo de fundación “su”) en la variabilidad de los factores de seguridad de los muros de contención, planteando expresiones que permiten estimar variabilidad de los factores de seguridad mediante información de la variabilidad de los parámetros geotécnicos. Para lo cual, se establecieron los criterios de diseño probabilístico; acorde a los criterios planteados, se elaboraron modelos probabilísticos mediante el Método Montecarlo, implementados en el software @Risk, en los que se emplearon distribuciones de probabilidad correspondientes a los parámetros geotécnicos para diversos escenarios de variabilidad. Para obtener las expresiones buscadas, se emplearon regresiones, tomando como premisa obtener expresiones sencillas y reducir al máximo el número de variables, sin que esto implique sacrificar la calidad de los resultados. Con la finalidad de obtener una adecuada correlación en las expresiones numéricas buscadas, se realizaron 60´000,000 de iteraciones, comprendidos en dos tipos de análisis probabilísticos:  Simulaciones Individuales, que corresponden a simulaciones en las que se introduce la distribución probabilística de una variable (γ, Su ó Φ), mientras que las otras dos variables permanecen constantes.  Simulaciones de grupo, que corresponden a simulaciones en las que intervienen en el modelo las distribuciones probabilísticas de las tres variables en estudio. Asimismo, en el Anexo IV, se presenta un ejemplo de aplicación en el que se determinan factores de seguridad de diseño acordes a una “probabilidad de falla aceptable” definida y a información de la variabilidad de los parámetros, empleando las expresiones planteadas. Debido a la diversidad de muros de contención y tipos de suelo, el presente trabajo toma como caso de estudio: muros de contención en voladizo, con suelo de cimentación cohesivo y suelo de relleno granular, así como una sobre-carga de diseño de 250 kg/cm2.