Análisis preliminar de la cimentación del puente vehicular sobre la quebrada Caño Dorada del municipio de El Carmen de Chucurí

Monsalve Hernández, Daniela

Análisis preliminar de la cimentación del puente vehicular sobre la quebrada Caño Dorada del municipio de El Carmen de Chucurí

dc.contributor.advisor	Merchán Jaimes, Vladimir Ernesto
dc.contributor.author	Monsalve Hernández, Daniela
dc.contributor.evaluator	Álvarez Lugo, Allex Eduardo
dc.contributor.evaluator	del Toro Rodríguez, Wilfredo
dc.date.accessioned	2025-07-14T14:34:19Z
dc.date.available	2025-07-14T14:34:19Z
dc.date.created	2025-07-10
dc.date.issued	2025-07-10
dc.description.abstract	Las cimentaciones profundas son elementos estructurales utilizados en la ingeniería civil para transferir las cargas de una estructura al suelo a través de capas de suelo más profundas y resistentes. Este tipo de cimentación se emplea cuando las capas superficiales del suelo no son lo suficientemente fuertes o estables para soportar las cargas de la estructura. La expansión de las construcciones en zonas donde la capacidad del suelo no soporta la carga de cimentaciones superficiales a direccionado a la ingeniería a la construcción de cimentaciones profundas en obras civiles como construcción de puentes, edificaciones, entre otras. Los pilotes son los sistemas de construcción más utilizados para cimentaciones profundas, pilotes pre-excavados y fundidos, de diferentes materiales como concreto y metálicos, los cuales tienen diferentes métodos analíticos para el diseño y el cálculo de la capacidad portante del pilote y correlaciones de ensayos como SPT (Ensayo de Penetración Estándar). Para los análisis de este trabajo se cuenta con información base de investigación del subsuelo y un prediseño de cargas estructurales. En el presente trabajo se realizó el análisis preliminar de cimentaciones profundas para un puente ubicado en la vereda Caño Dorada de El Municipio de El Carmen de Chucuri, en el cual se plantearon dos alternativas de pilotes en materiales diferentes (concreto y metálicos) y se realizó el cálculo de la capacidad del pilote por diferentes métodos analíticos incluidos el CCP-14, AASHTO y NSR-10. También, se realizó pruebas de sensibilidad variando parámetros geomecánicos del suelo y el diámetro de los pilotes y se determinó el asentamiento de las estructuras. Así mismo, se utilizaron las correlaciones del ensayo SPT. A partir del análisis de sensibilidad realizado, se concluye que los datos obtenidos presentan un grado significativo de incertidumbre, principalmente debido a la variabilidad de los resultados entre los valores máximos y mínimos de los parámetros geotécnicos considerados, así como a las variaciones en el diámetro de los pilotes. Esta incertidumbre es inherente a la estimación de los parámetros del subsuelo, lo que resalta la necesidad de un enfoque más riguroso en la caracterización geotécnica del terreno. En este sentido, se recomienda llevar a cabo un estudio geotécnico más detallado que permita afinar los parámetros de diseño y mejorar la confiabilidad del análisis de cimentación del puente. La sensibilidad observada en los resultados sugiere que pequeñas variaciones en los parámetros medidos en campo pueden tener un impacto considerable en el comportamiento estructural y en la selección óptima del sistema de cimentación. Como parte del estudio, se evaluó preliminarmente la alternativa de utilizar pilotes metálicos de 10 pulgadas de diámetro, los cuales mostraron asentamientos dentro de los rangos admisibles establecidos por la normativa vigente. Si bien esta opción no representa el menor costo de construcción entre las alternativas analizadas, se considera viable dadas las ventajas que ofrece en términos de facilidad constructiva y adaptabilidad frente a las condiciones restrictivas de acceso al sitio del proyecto. El análisis de sensibilidad se llevó a cabo mediante la variación sistemática de los parámetros geomecánicos (en sus valores extremos) y de los diámetros de los pilotes, tanto en suelos cohesivos como no cohesivos. Esta metodología permitió establecer un escenario de evaluación más robusto, considerando las incertidumbres propias del comportamiento del subsuelo y proporcionando una base técnica más sólida para la toma de decisiones en el diseño de la cimentación.
dc.description.abstractenglish	Deep foundations are structural elements used in civil engineering to transfer loads from a structure to the ground through deeper, stronger soil layers. This type of foundation is used when the surface layers of the soil are not strong or stable enough to support the loads of the structure. The expansion of constructions in areas where the capacity of the soil does not support the load of superficial foundations has directed engineering to the construction of deep foundations in civil works such as construction of bridges, buildings, among others. Piles are the most used construction systems for deep foundations, pre-excavated and cast piles, made of different materials such as concrete and metal, which have different analytical methods for the design and calculation of the bearing capacity of the pile and test correlations. as SPT (Standard Penetration Test). For the analyzes of this work, there is base information from subsoil research and a pre-design of structural loads. In the present work, the preliminary analysis of deep foundations for a bridge located in the Caño Dorada village of the Municipality of El Carmen de Chucuri was carried out, in which two alternatives for piles in different materials (concrete and metal) were proposed and the calculation of the pile capacity by different analytical methods including CCP-14, AASHTO and NSR-10. Also, sensitivity tests were carried out by varying geomechanical parameters of the soil and the diameter of the piles and the settlement of the structures was determined. Likewise, the correlations from the SPT test were used. Based on the sensitivity analysis conducted, it is concluded that the obtained data present a significant degree of uncertainty, primarily due to the variability in results between the maximum and minimum values of the geotechnical parameters considered, as well as changes in the pile diameters. This uncertainty is inherent to the estimation of subsurface parameters, highlighting the need for a more rigorous approach to geotechnical site characterization. In this context, it is recommended to carry out a more detailed geotechnical investigation to refine the design parameters and improve the reliability of the bridge foundation analysis. The sensitivity observed in the results indicates that small variations in field-measured parameters can have a considerable impact on the structural behavior and the optimal selection of the foundation system. As part of the study, a preliminary evaluation was performed on the alternative use of 10-inch diameter steel piles, which showed settlements within the admissible limits established by current standards. Although this option does not represent the lowest construction cost among the alternatives analyzed, it is considered viable due to its advantages in terms of construction feasibility and adaptability to the restricted access conditions at the project site. The sensitivity analysis was carried out through the systematic variation of geomechanical parameters (within their extreme values) and pile diameters, in both cohesive and non-cohesive soils. This methodology allowed the definition of a more robust evaluation framework, considering the inherent uncertainties of subsurface behavior and providing a stronger technical basis for foundation design decision-making.
dc.description.degreelevel	Maestría
dc.description.degreename	Magíster en Geotecnia
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45817
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Maestría en Geotecnia
dc.publisher.school	Escuela de Ingenieria Civil
dc.rights	info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_16ec
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Capacidad última
dc.subject	Asentamientos
dc.subject	Pilotes
dc.subject	Correlaciones SPT
dc.subject	Cimentaciones profundas
dc.subject.keyword	Bearing Capacity
dc.subject.keyword	Settlements
dc.subject.keyword	Piles
dc.subject.keyword	SPT Correlations
dc.subject.keyword	Deep Foundations
dc.title	Análisis preliminar de la cimentación del puente vehicular sobre la quebrada Caño Dorada del municipio de El Carmen de Chucurí
dc.title.english	Preliminary analysis of the foundation of the vehicular bridge over the Caño Dorada ravine in the municipality of El Carmen de Chucurí
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría