El Proyecto del Puerto de Matarani se encuentra en la provincia de Islay, Arequipa. El acceso para llegar al puerto es a través de una carretera asfaltada de aproximadamente 120 Km hacia el suroeste de la ciudad de Arequipa. Es en este lugar donde se desarrollará el presente trabajo de tesis. El objetivo es describir las metodologías constructivas y procedimientos en la ejecución de rellenos de terraplén con muro de tierra armada y pedraplén con muros de tierra armada para el conformando de plataformas en los túneles de recepción férrea en esta zona. Al iniciar el proyecto se había desarrollado el uso de procedimientos constructivos de terraplén para la conformación de la plataforma en las fajas transportadoras. Sin embargo, este proceso constructivo, posteriormente sería sustituido por la actualización de este y la reutilización de los recursos a pie de obra. Es por ello, que se opta por el cambio a un procedimiento mixto al usar pedraplén y muro de suelo reforzado, sustentando desde estudios el uso material explotado obtenido de las excavaciones iníciales en obra. De esta manera, el objetivo principal es describir las soluciones de ingeniería, de metodología constructiva y buenas prácticas destinadas a aplicar en zonas de características similares en litorales costeros. / Tesis

Esta tesis viene a ser la segunda parte del proyecto “Mejoramiento de las construcciones de adobe ante una exposición prolongada de agua por efecto de inundaciones”, conservándose la idea de evaluar experimentalmente mediante ensayos de inundación simulada a 3 propuestas que brinden resultados positivos para la resistencia del adobe ante el efecto erosivo del agua, pero que a su vez sean económicas y sencillas de aplicar. La primera propuesta (“ML”), se basó en la construcción de un sobrecimiento hecho con ladrillos de arcilla industrial, teniendo así un material altamente resistente al agua en comparación con el adobe tradicional. La segunda propuesta (“MT”), repite la propuesta de tarrajeo con mortero de cemento, analizada en la primera parte de esta investigación, pero esta vez dándole un acabado pulido, con una superficie lisa que trate de evitar la filtración del agua, principalmente en la parte sumergida del muro. La tercera propuesta (“MC”), se basa en el empleo de un sobrecimiento construido con concreto ciclópeo de baja calidad, usando piedras de tres pulgadas de tamaño máximo que conforman la tercera parte del volumen del sobrecimiento, con el fin de obtener ahorro económico en la construcción. Adicionalmente, se sometieron a pruebas de absorción y succión unidades de adobe representativas de las alternativas señaladas, fabricadas con los mismos materiales; con la finalidad de simular las condiciones de una inundación controlada y recopilar datos del desempeño de las diversas variables ante periodos tempranos y prolongados de exposición al agua. Los resultados que se obtuvieron ante el ensayo de inundación simulada sirvieron para analizar de manera cuantitativa la capilaridad y la capacidad de absorción de cada muro, para finalmente realizar un estudio de factibilidad que fue comparado con el realizado para las propuestas de la primera parte de esta investigación. / Tesis

Existen diversos tipos de estructuras de suelo reforzado, entre los que destacan los muros de suelo reforzado con elementos extensibles y los reforzado con elementos inextensibles. Los elementos de refuerzo inextensibles consisten en flejes o mallas de acero, mientras que los elementos de refuerzo extensible son las geomallas o geotextiles. Con el propósito de poder establecer una comparación entre ambos sistemas de muros de suelo reforzado, se realizó el diseño para ambos sistemas, teniendo en consideración los mismos parámetros de diseño. En el diseño de muros de suelo reforzado con elementos extensibles, se puede verificar que los elementos de refuerzo (Geomallas) están afectados por numerosos factores de reducción, los cuales reducen significativamente su resistencia a la tracción en un 72%, lo cual genera un mayor factor de seguridad para la estructura. El factor de reducción de resistencia más influyente para los refuerzos extensibles es el que se debe al creep. Mientras que para los refuerzos inextensibles el factor más importante en la reducción de la resistencia es la disminución del espesor. Es por ello que el diseño para muros de suelo reforzado con elementos extensibles es mucho más conservador que para los muros reforzado con elementos inextensibles. Se puede concluir que los muros de suelo reforzado con elementos inextensibles son entre un 23 a 34% más costosos que los muros de suelo reforzado con elementos extensibles. Esta tendencia solo pudo ser verificada hasta una altura de diseño de 11.25m, la cual corresponde a la máxima altura diseñada para cada uno de los dos sistemas de muro de suelo reforzado. La envergadura de ambos sistemas de muros de suelo reforzado tiene influencia en los costos de los materiales. En el caso de los muros de suelo reforzado con elementos extensibles y fachada de bloques de concreto, para cualquier altura, el movimiento de tierra es el que tiene mayor influencia en el costo total del muro (de 46 a 51%) para el rango de alturas diseñadas (H=4.5m a H=11.25m). RESUMEN En el caso de los muros de suelo reforzado con elementos inextensibles y fachada de paneles de concreto, para cualquier altura, los elementos de refuerzo y el movimiento de tierra son los materiales que más influencia tienen en el costo total del muro de suelo reforzado. / Tesis

La presente tesis de investigación tiene como objetivo principal contribuir al diseño de viviendas de adobe con la capacidad de resistir el impacto erosivo de inundaciones que tienen una alta ocurrencia estacional en nuestro país. Con tal fin se elaboraron tres soluciones para mitigar la alta vulnerabilidad de los adobes convencionales ante la exposición al agua. La primera solución (MC), se basó en el reemplazo del elemento vulnerable o adobe tradicional por un sobrecimiento de concreto simple, el cual es un material probadamente resistente al agua. La segunda solución (ME), fue un mejoramiento de la estructura interna del material vulnerable utilizando adiciones de cemento para fabricar unidades de adobe estabilizado. Por último, la tercera solución (MT), plantea una capa de tarrajeo en base a cemento Portland Tipo I como elemento protector, con la finalidad de aislar el contacto directo del agua sobre la estructura de adobe convencional. Se elaboraron pruebas de laboratorio consistentes en ensayos de succión y absorción de especímenes individuales y una prueba de inmersión de muros con la finalidad de simular las condiciones de una inundación controlada y recopilar datos del desempeño de las diversas variables ante periodos tempranos y prolongados de exposición al agua. La información obtenida fue usada para cuantificar el deterioro que sufren las estructuras de adobe ante la exposición del agua y, además, realizar un análisis de las soluciones planteadas en la presente tesis, comparando la efectividad y viabilidad de estos sistemas para que sean aplicados como soluciones prácticas al problema de la vulnerabilidad de las construcciones de adobe ante inundaciones en el Perú. / Tesis

El presente trabajo de suficiencia profesional desarrolla el diseño de un total de 82 metros lineales de Muro de Suelo Reforzado con Geomallas ubicado en entre las Progresivas 9+416 a 9+498 de la Vía de Evitamiento de la ciudad de Abancay, ubicada en la región de Apurímac. En los primeros capítulos se describe el marco teórico de los principales componentes de un Muro de Suelo Reforzado, así como muchas de las alternativas que existen en el mercado para elementos como el refuerzo o la fachada de la estructura. Asimismo, se describe brevemente los mecanismos de refuerzo que influyen en el diseño. El diseño se desarrolla según la metodología explicada en la publicación NHI-10-024 “Design and Construction of Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slope – Volume I” de la National Highway Institute (NHI), instituto que forma parte de la Federal Highway Administration(FHWA) de Estados Unidos de América. El análisis de estabilidad externa estudia los mecanismos de falla que afectan al bloque de suelo reforzado en su conjunto, los cuales son deslizamiento respecto al suelo de fundación, excentricidad límite y capacidad portante. El análisis de estabilidad interno para Muros de Suelo Reforzados con geomallas corresponde al planteado para elementos extensibles y se verifican las fallas por resistencia a la tensión del refuerzo y falla por pull-out o arrancamiento del refuerzo. El análisis de Estabilidad Global, revisa las superficies de falla potenciales circulares producto del equilibrio límite en el contexto estratigráfico, con sus respectivas propiedades geotécnicas, en el cual se encuentra el Muro de Suelo Reforzado. Todos los análisis anteriores se plantean para tres estados límite. Los estados límite de Resistencia I y Servicio I corresponden al caso estático. Por otra parte, el estado límite Extremo I evalúa el caso combinado de cargas sísmicas y estáticas. Con los resultados de diseño obtenidos se plantean los planos de construcción, donde se muestra el Muro de Suelo Reforzado en planta, perfil longitudinal, secciones transversales y detalles constructivos para la ejecución del proyecto en obra.

El Proyecto del Puerto de Matarani se encuentra en la provincia de Islay, Arequipa. El acceso para llegar al puerto es a través de una carretera asfaltada de aproximadamente 120 Km hacia el suroeste de la ciudad de Arequipa. Es en este lugar donde se desarrollará el presente trabajo de tesis. El objetivo es describir las metodologías constructivas y procedimientos en la ejecución de rellenos de terraplén con muro de tierra armada y pedraplén con muros de tierra armada para el conformando de plataformas en los túneles de recepción férrea en esta zona. Al iniciar el proyecto se había desarrollado el uso de procedimientos constructivos de terraplén para la conformación de la plataforma en las fajas transportadoras. Sin embargo, este proceso constructivo, posteriormente sería sustituido por la actualización de este y la reutilización de los recursos a pie de obra. Es por ello, que se opta por el cambio a un procedimiento mixto al usar pedraplén y muro de suelo reforzado, sustentando desde estudios el uso material explotado obtenido de las excavaciones iníciales en obra. De esta manera, el objetivo principal es describir las soluciones de ingeniería, de metodología constructiva y buenas prácticas destinadas a aplicar en zonas de características similares en litorales costeros.

Esta tesis viene a ser la segunda parte del proyecto “Mejoramiento de las construcciones de adobe ante una exposición prolongada de agua por efecto de inundaciones”, conservándose la idea de evaluar experimentalmente mediante ensayos de inundación simulada a 3 propuestas que brinden resultados positivos para la resistencia del adobe ante el efecto erosivo del agua, pero que a su vez sean económicas y sencillas de aplicar. La primera propuesta (“ML”), se basó en la construcción de un sobrecimiento hecho con ladrillos de arcilla industrial, teniendo así un material altamente resistente al agua en comparación con el adobe tradicional. La segunda propuesta (“MT”), repite la propuesta de tarrajeo con mortero de cemento, analizada en la primera parte de esta investigación, pero esta vez dándole un acabado pulido, con una superficie lisa que trate de evitar la filtración del agua, principalmente en la parte sumergida del muro. La tercera propuesta (“MC”), se basa en el empleo de un sobrecimiento construido con concreto ciclópeo de baja calidad, usando piedras de tres pulgadas de tamaño máximo que conforman la tercera parte del volumen del sobrecimiento, con el fin de obtener ahorro económico en la construcción. Adicionalmente, se sometieron a pruebas de absorción y succión unidades de adobe representativas de las alternativas señaladas, fabricadas con los mismos materiales; con la finalidad de simular las condiciones de una inundación controlada y recopilar datos del desempeño de las diversas variables ante periodos tempranos y prolongados de exposición al agua. Los resultados que se obtuvieron ante el ensayo de inundación simulada sirvieron para analizar de manera cuantitativa la capilaridad y la capacidad de absorción de cada muro, para finalmente realizar un estudio de factibilidad que fue comparado con el realizado para las propuestas de la primera parte de esta investigación.

Existen diversos tipos de estructuras de suelo reforzado, entre los que destacan los muros de suelo reforzado con elementos extensibles y los reforzado con elementos inextensibles. Los elementos de refuerzo inextensibles consisten en flejes o mallas de acero, mientras que los elementos de refuerzo extensible son las geomallas o geotextiles. Con el propósito de poder establecer una comparación entre ambos sistemas de muros de suelo reforzado, se realizó el diseño para ambos sistemas, teniendo en consideración los mismos parámetros de diseño. En el diseño de muros de suelo reforzado con elementos extensibles, se puede verificar que los elementos de refuerzo (Geomallas) están afectados por numerosos factores de reducción, los cuales reducen significativamente su resistencia a la tracción en un 72%, lo cual genera un mayor factor de seguridad para la estructura. El factor de reducción de resistencia más influyente para los refuerzos extensibles es el que se debe al creep. Mientras que para los refuerzos inextensibles el factor más importante en la reducción de la resistencia es la disminución del espesor. Es por ello que el diseño para muros de suelo reforzado con elementos extensibles es mucho más conservador que para los muros reforzado con elementos inextensibles. Se puede concluir que los muros de suelo reforzado con elementos inextensibles son entre un 23 a 34% más costosos que los muros de suelo reforzado con elementos extensibles. Esta tendencia solo pudo ser verificada hasta una altura de diseño de 11.25m, la cual corresponde a la máxima altura diseñada para cada uno de los dos sistemas de muro de suelo reforzado. La envergadura de ambos sistemas de muros de suelo reforzado tiene influencia en los costos de los materiales. En el caso de los muros de suelo reforzado con elementos extensibles y fachada de bloques de concreto, para cualquier altura, el movimiento de tierra es el que tiene mayor influencia en el costo total del muro (de 46 a 51%) para el rango de alturas diseñadas (H=4.5m a H=11.25m). RESUMEN En el caso de los muros de suelo reforzado con elementos inextensibles y fachada de paneles de concreto, para cualquier altura, los elementos de refuerzo y el movimiento de tierra son los materiales que más influencia tienen en el costo total del muro de suelo reforzado.

La presente tesis de investigación tiene como objetivo principal contribuir al diseño de viviendas de adobe con la capacidad de resistir el impacto erosivo de inundaciones que tienen una alta ocurrencia estacional en nuestro país. Con tal fin se elaboraron tres soluciones para mitigar la alta vulnerabilidad de los adobes convencionales ante la exposición al agua. La primera solución (MC), se basó en el reemplazo del elemento vulnerable o adobe tradicional por un sobrecimiento de concreto simple, el cual es un material probadamente resistente al agua. La segunda solución (ME), fue un mejoramiento de la estructura interna del material vulnerable utilizando adiciones de cemento para fabricar unidades de adobe estabilizado. Por último, la tercera solución (MT), plantea una capa de tarrajeo en base a cemento Portland Tipo I como elemento protector, con la finalidad de aislar el contacto directo del agua sobre la estructura de adobe convencional. Se elaboraron pruebas de laboratorio consistentes en ensayos de succión y absorción de especímenes individuales y una prueba de inmersión de muros con la finalidad de simular las condiciones de una inundación controlada y recopilar datos del desempeño de las diversas variables ante periodos tempranos y prolongados de exposición al agua. La información obtenida fue usada para cuantificar el deterioro que sufren las estructuras de adobe ante la exposición del agua y, además, realizar un análisis de las soluciones planteadas en la presente tesis, comparando la efectividad y viabilidad de estos sistemas para que sean aplicados como soluciones prácticas al problema de la vulnerabilidad de las construcciones de adobe ante inundaciones en el Perú.

Los muros de ductilidad limitada (MDL) son elementos estructurales de concreto armado de sección delgada, reforzados con acero en una sola capa y sin confinamiento, los cuales son usados como elementos resistentes para cargas de gravedad y sísmicas en las edificaciones. Este sistema se ha popularizado en Latinoamérica en los últimos 20 años debido a sus diversas ventajas como su bajo costo, el poco tiempo requerido para su ejecución y la optimización en espacio y recursos que propicia. Sin embargo, al ser un sistema estructural relativamente joven, las oportunidades de monitorear su comportamiento real ante sismos han sido pocas. En consecuencia, el estudio de estos elementos ha recaído en la elaboración de ensayos experimentales junto a la construcción de modelos numéricos. De estos últimos, el análisis no lineal de elementos finitos se posiciona como uno de los mejores en cuanto al balance de tiempo computacional y resultados confiables. El objetivo de esta tesis es elaborar un modelo de elementos finitos capaz de replicar el comportamiento de MDL sometidos a cargas cíclicas. Para ello, se realiza una selección comprensiva de las leyes constitutivas y enfoques de modelado más usados y con buenos resultados en investigaciones previas similares. Cada una de estas leyes constitutivas se implementa en modelos de elementos finitos de MDL y se analiza en el programa DIANA FEA BV. Finalmente, usando los resultados de los ensayos experimentales de SENCICO (2016), se evalúa la precisión de los modelos. Los resultados muestran una buena correlación numéricoexperimental en la curva de lazos histeréticos, los modelos esbozan el patrón de fisuración de manera razonablemente precisa y predicen la resistencia de los muros con carga axial y sin carga axial con errores de sólo 7.2% y 1.4%, respectivamente.