Propuesta de diseño geotécnico de un depósito de material excedente basado en la metodología de Hawley - Cunning

Abstract

En la construcción de proyectos viales, tanto en el Perú como en el mundo, se requieren áreas auxiliares como los depósitos de material excedente (DME). Aunque no generan utilidad directa, son indispensables porque permiten almacenar el material excedente. Sin embargo, en el país no existe un criterio de diseño unificado, pues en cada proyecto se aplican metodologías distintas. Por ello, esta investigación propone el diseño geotécnico de un DME mediante la metodología de Hawley - Cunning, tomando como caso de estudio el DME 15 de la carretera Oyón - Ambo. Se inició con la aplicación de la metodología de Hawley - Cunning empezando con la caracterización del sitio a partir de los estudios básicos, seguido de la caracterización geotécnica de los materiales en base a las investigaciones de campo, ensayos de laboratorio y geología local. Posteriormente, se plantearon tres alternativas de diseño geotécnico, definiendo superficie topográfica, sección de análisis, nivel freático, taludes locales y dimensiones de banquetas. Con estas alternativas se realizaron análisis de estabilidad estáticos, pseudoestáticos y de deformaciones simplificadas. Los resultados mostraron que la alternativa 2 con taludes locales de 2.5 H: 1 V, banquetas de 3 m de ancho y 10 m de altura y altura máxima de 38 m, cumple con los factores de seguridad y deformaciones permitidas. Por tanto, se concluye que la alternativa 2 constituye una propuesta de diseño geotécnico aceptable para el DME 15 aplicando la metodología de Hawley - Cunning.

In the construction of road projects, both in Peru and around the world, auxiliary areas such as surplus material depot (SMD) are required. Although they do not generate direct profit, they are essential because they allow for the storage of surplus material. However, there is no unified design criterion in the country, as different methodologies are applied in each project. Therefore, this research proposes the geotechnical design of a SMD using the Hawley – Cunning methodology, using SMD 15 of the Oyón - Ambo Highway as a case study. The application of the Hawley - Cunning methodology began with site characterization based on basic studies, followed by the geotechnical characterization of the materials based on field investigations, laboratory tests, and local geology. Three geotechnical design alternatives were subsequently proposed, defining the topographic surface, analysis section, water table, local slopes, and sidewalk dimensions. With these alternatives, static, pseudostatic and simplified deformation stability analyses were performed. The results showed that Alternative 2, with local slopes of 2.5 H: 1 V, sidewalks 3m wide and 10 m high, and a maximum height of 38 m, met the safety factors and allowable deformations. Therefore, it is concluded that Alternative 2 constitutes an acceptable geotechnical design proposal for SMD 15, applying the Hawley - Cunning methodology.