ID12001 Bases y Criterios de Diseo

MEMORIA DE CLCULO MOVIMIENTO DE TIERRAS

INGENIERA DE DETALLE DEL SISTEMA DE TUBERAS DE RECOLECCIN DE CRUDO DILUIDO Y DISTRIBUCIN DE DILUENTE PETROURICA

MEMORIA DE CLCULO MOVIMIENTO DE TIERRASREVFECHADESCRIPCINELABORADO POR ICSAREVISADO POR ICSAREVISADO POR PETROURICAAPROBADO POR PETROURICAFIRMA DE APROBACIN

002/12/13EMISIN ORIGINAL APROBADAM.MN.GJ.EA.J

B29/11/13INCORPORACIN DE COMENTARIOSM.MN.GC.RH.G

A25/10/13EMISIN ORIGINALM.MN.GC.RH.G

PETROURICA, S.A.HX011353-OD1I3-CD01003

INGENIERA CARDN, S.A.ICPCS-030-06-13

CONTENIDO

pag.41.OBJETIVO

42.ALCANCE

43.SMBOLOS Y ABREVIATURAS

44.UBICACIN

75.SISTEMA DE UNIDADES DE MEDIDA

86.ReferenciaS

87.NORMAS TCNICAS Y DOCUMENTOS

87.1.General

97.2.Cdigos y Normas Aplicables

108.METODOLOGA DE CLCULO

118.1.Metodologa Diseo Movimiento de Tierras

118.1.1Geometra

118.1.2Simbologa

129.CRITERIOS DE DISEO

129.1.Caractersticas de los Materiales

129.1.1Terraza BVS-07

129.1.2Terraza BVS-08

139.1.3Terraza IS-01

139.1.4Terraza EV-04

149.1.5Terraza IS-02

159.2.Volmenes de Corte y Relleno

1610.RESULTADOS

1711.ANEXOS

1. OBJETIVOPresentar la metodologa y los resultados de los clculos del movimiento de tierras, asociados al proyecto INGENIERA DE DETALLE DEL SISTEMA DE TUBERAS DE RECOLECCIN DE CRUDO DILUIDO Y DISTRIBUCIN DE DILUENTE PETROURICA, a ejecutarse en el Bloque Junn 4, el rea total del bloque es de aproximadamente 325 km2, ubicado en el estado Gurico, Municipio Santa Mara de Ipire.

2. ALCANCE

Este documento aplica a los volmenes de material del movimiento de tierras, asociados al proyecto INGENIERA DE DETALLE DEL SISTEMA DE TUBERAS DE RECOLECCIN DE CRUDO DILUIDO Y DISTRIBUCIN DE DILUENTE PETROURICA

El alcance de los trabajos se indica a continuacin, pero no est limitado a: Clculo de volmenes de movimiento de tierras.3. SMBOLOS Y ABREVIATURAS

MOP: Ministerio de Obras Pblicas.

MTC: Ministerio de Transporte y Comunicaciones.

MINDUR: Ministerio del Desarrollo Urbano.

UTM: Universal Transversal de Mercator.

SIRGAS-REGVEN: Sistema de Referencia Geocntrico para las Amricas Regin Venezuela.

WGS-84: World Geodetic System 84 (que significa Sistema Geodsico Mundial 1984).4. UBICACINEl sitio para ejecutar los trabajos de construccin, montaje y puesta en marcha del sistema de tuberas de recoleccin de crudo diluido y distribucin de diluente est ubicado en el Bloque Junn 4 (aprox. 325 km2), en el flanco sur de la Cuenca Oriental de Venezuela, al norte del ro Orinoco, especficamente en la parte central de la Faja Petrolfera del Orinoco (FPO). Pertenece regionalmente al Municipio Santa Mara de lpire del estado Gurico. Limita al norte con el bloque Junn 3, al sur con el bloque Junn 11, al oeste con el bloque Junn 2 y al este con los bloques Junn 5 y Junn 6.

En la figura 1 se indica la ubicacin geogrfica del bloque 4 del campo Junn y en la tabla 1, 2,3,4 y 5 las coordenadas UTM de las estaciones de vlvula, referidas al "SIRGAS-REGVEN WGS-84"Fig.1. Ubicacin Geogrfica Bloque 4 Campo Junn

Fuente: PETROURICA, S.A.Tabla 1. Coordenadas Estacn EV-04PuntoNorteEste

T-01921.549,89239.970,01

T-02921.577,70240.033,16

T-03921.483,08239.999,43

T-04921.510,89240.062,58

Fuente: Levantamiento Topogrfico elaborado por PETROURICA, S.A.Tabla 2. Coordenadas Estacn IS-01

PuntoNorteEste

T-1922.738,38241.553,31

T-2922.709,00241.520,56

T-3922.746,66241.486,77

T-4922.776,04241.519,52

Fuente: Levantamiento Topogrfico elaborado por PETROURICA, S.A.

Tabla 3. Coordenadas Estacn IS-02

PuntoNorteEste

TE-1920.014,31262.384,13

TE-2919.975,50262.441,18

TE-3919.953,95262.343,07

TE-4919.915,14262.400,12

Fuente: Levantamiento Topogrfico elaborado por PETROURICA, S.A.Tabla 4. Coordenadas Estacn BVS-07

PuntoNorteEste

T-01923.874,69253.837,56

T-02923.851,17253.884,50

T-03923.818,15253.867,96

T-04923.841,67253.821,02

Fuente: Levantamiento Topogrfico elaborado por PETROURICA, S.A.Tabla 5. Coordenadas Estacn BVS-08

PuntoNorteEste

T-01923.078,83255.413,17

T-02923.055,09255.460,55

T-03923.044,41255.395,92

T-04923.020,67255.443,31

Fuente: Levantamiento Topogrfico elaborado por PETROURICA, S.A.5. SISTEMA DE UNIDADES DE MEDIDA

Se establece para el proyecto el uso del Sistema Legal de Unidades de Medida Venezolano segn Gaceta Oficial de la Repblica de Venezuela No. 2823 del martes 14 de julio de 1981 General de Unidades de Medida, que es el nico legal y de uso obligatorio en Venezuela, el cual se integra con las unidades base del Sistema Internacional de Unidades (SI), las suplementarias y las derivadas de las unidades base, as como otras unidades fuera de ese sistema, que sean aceptadas por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM).A nivel general, en el desarrollo del proyecto se utilizan las unidades de medida indicadas en la Tabla 1.

Tabla 6. Unidades de Medidas (SI)Magnitud Bsica/derivadaNombre (smbolo)

LongitudMetro (m)

reaMetro cuadrado (m2)

VolumenMetro cbico (m3)

PresinKilogramo por metro cuadrado (kg/ m2)

DensidadKilogramo por metro cbico (kg/ m3)

Fuente: Gaceta Oficial de la Repblica de Venezuela No. 2823.

6. ReferenciaSCdigo

TtuloHX011353-OD1I3-CD11001

Bases y Criterios de Diseo.HX011353-OD1I3-CP24001

Topografa modificada estacin de vlvulas EV-04.

HX011353-OD1I3-CP24002

Topografa modificada y secciones topogrficas estacin de vlvulas BVS-07.

HX011353-OD1I3-CP24003

Topografa modificada estacin de vlvulas IS1.

HX011353-OD1I3-CP24004

Topografa modificada estacin de vlvulas IS2.

HX011353-OD1I3-CP24005

Secciones topogrficas estacin de vlvulas

EV-04.

HX011353-OD1I3-CP24006

Secciones topogrficas estacin de vlvulas IS1.

HX011353-OD1I3-CP24014

Secciones topografas y perfiles estacin de vlvulas BVS-08.

HX011353-OD1I3-CP24007

Topografa modificada y secciones topogrficas estacin de vlvulas BVS-08.

HX011353-OD1I3-CP24008

Secciones topogrficas estacin de vlvula IS-2.

7. NORMAS TCNICAS Y DOCUMENTOS7.1. General

El desarrollo del proyecto INGENIERA DE DETALLE DEL SISTEMA DE TUBERAS DE RECOLECCIN DE CRUDO DILUIDO Y DISTRIBUCIN DE DILUENTE PETROURICA, se realiza con base en los documentos de referencia, normas, especificaciones y secciones aplicables de los cdigos de diseo, estndares y prcticas de Ingeniera que se indican, incluyendo las revisiones, anexos y otros documentos incorporados como referencias, adems se aplica, previa revisin y aprobacin de PETROURICA, aquellos ya comprobados y aceptados que como consecuencia de los adelantos tecnolgicos, superen o mejoren a las sealadas en costo, funcionamiento y calidad.

En el evento de que existan inconsistencias o diferencias entre las normas, cdigos y los documentos de referencia o elementos de entrada suministrados por PETROURICA, prevalece aquel que contenga criterios ms conservadores (de mayores factores de seguridad), siempre bajo el conocimiento y aceptacin PETROURICA. En general el orden jerrquico de prioridad establecido para las normas, cdigos, especificaciones y estndares de Ingeniera aplicados para desarrollar el proyecto es:

a) Leyes.

b) Estndares del Cliente.

c) Reglamentos.

d) Normas Oficiales Venezolanas.

e) Cdigos, estndares y prcticas recomendadas internacionales (Ejemplo: ASME, API, ANSI, NFPA, etc.)

f) Normas Regionales.

g) Documentos de referencia.

7.2. Cdigos y Normas Aplicables

En forma enunciativa mas no limitativa se consideran las ltimas ediciones de los cdigos y normas indicados a continuacin:

PDVSA-Especificaciones de IngenieraHE-251-PRT-1995Sistemas de Drenaje.

AK-211-1993Movimiento de Tierras-Excavacin y Relleno.

CPV-C-E-08000-1996Obras en Carreteras y Caminos.

COVENIN (Comit Venezolano de Normas Industriales)

288 1998Sistema Internacional de Unidades SI, y Recomendaciones para el Uso de sus Mltiplos y Otras Unidades.

NTF-2.000-1-2009

Carreteras, autopistas y vas urbanas. Especificaciones y mediciones.

Generales

MTC 1997

Normas para el Proyecto de Carreteras.

MINDUR 1981

Manual de Vialidad Urbana.

LOPCYMATLey Orgnica de Prevencin, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo.

M.O.P 1967

Manual de Drenaje.

Gacetas Oficiales

N 4.358-1992

Extraordinario/MSAS. Ley Penal del Ambiente.

N 33.868-1987Extraordinario/MSAS. Ley Orgnica de Ordenacin Urbanstica.

N 4.103-1989Normas Sanitarias para el proyecto, construccin, reparacin, reforma y mantenimiento de las instalaciones sanitarias para desarrollos urbansticos, 02 de Junio de 1989.8. METODOLOGA DE CLCULO

A continuacin se indica la metodologa aplicada para elaborar el presente documento:

Recopilacin de informacin.

Consulta de Cdigos, Normas y Documentos de Referencias.

Seleccin de Materiales y sus caractersticas.

Consideracin de los criterios de diseo.

Anlisis de los requerimientos generales de los cdigos, normas y documentos de referencia que aplican al diseo.

Uso de los programa Auto CAD y Civil 3D para el diseo del movimiento de tierras.

Empleo de un modelo de clculo sencillo en hojas Excel para verificar y/o comprobar las reas de las secciones para el clculo de los volmenes de los materiales a emplear en el movimiento de tierras, obtenidos del programa Auto CAD.8.1. Metodologa Diseo Movimiento de Tierras

8.1.1 Geometra

Una vez conformada la terraza, se elabora la geometra utilizando una poligonal cerrada, calculando las coordenadas de los puntos que la componen. En la poligonal se consideran el sobre-ancho necesario para establecer bermas de mantenimiento, localizacin de canales perimetrales exteriores, cercas, sobre-anchos de coronamiento de taludes y otros elementos necesarios aplicables al caso particular del desarrollo.

Luego de realizar la geometra de la terraza se procede a leer y dibujar las secciones transversales que sirven para el clculo de los volmenes de corte y relleno.

Para establecer la geometra y niveles definitivos de la plataforma sobre las secciones transversales, se trata de compensar los volmenes de corte y relleno a travs de un proceso iterativo en el que se tantean diferentes niveles.

8.1.2 Simbologa

Para el diseo del movimiento de tierras, es necesario estipular la simbologa a utilizar en el dibujo.

Esta simbologa generalmente est representada por una lnea larga seguida de una pequea; cuando el sentido de la flecha va del terreno natural hacia el talud, significa que hay un relleno.

Una vez definida la topografa modificada, sta se representa en los planos con una lnea de trazo continuo. La topografa natural del terreno se representa con trazo discontinuo y delgado.

Una vez dibujado todos los pie de talud, el volumen se calcula estipulando un ancho promedio y una altura promedio en las diferentes reas de corte y relleno. Estos valores son multiplicados por la longitud que ocupa dicha rea.

9. CRITERIOS DE DISEO

9.1. Caractersticas de los Materiales

9.1.1 Terraza BVS-07

Los datos presentados estn basados en el informe tcnico: INFORME FINAL ESTUDIO GEOTCNICO PARA EL PROYECTO CONTROL TOPOGRFICO Y ESTUDIO DE SUELO PARA PROYECTOS ESTRATGICOS DE LA EMPRESA MIXTA PETROURICA TERRAZA BVS-07 ESTADO GURICO. Realizado por CONSTRUCTORA CODAMAR, C.A.; noviembre 2013, en el cual se especifica:

Material: Arcilla ligera Arenosa / Arcilla Limosa (en estado de consistencia natural blanda a muy compacta).

Densidad del suelo: 1.400 kg/m3 a 1.800 kg/m3.

ngulo de friccin: 0 (entre 0,00 m y 0,90 m) y 32 (entre 6,55 m y 10,00 m).Mdulo de Elasticidad: 30 kg/cm2 a 250 kg/cm2.

Resistencia admisible: 1,33 kg/cm2.Nivel fretico: Se detect Nivel Fretico a la profundidad de 3,30 m.

Capa Vegetal: 0,15 m.

Se propone excavar y re-compactar el suelo existente hasta una profundidad de 2,00 m.

9.1.2 Terraza BVS-08

Los datos presentados estn basados en el informe tcnico: INFORME FINAL ESTUDIO GEOTCNICO PARA EL PROYECTO CONTROL TOPOGRFICO Y ESTUDIO DE SUELO PARA PROYECTOS ESTRATGICOS DE LA EMPRESA MIXTA PETROURICA TERRAZA BVS-08 ESTADO GURICO. Realizado por CONSTRUCTORA CODAMAR, C.A.; noviembre 2013, en el cual se especifica:

Material: Arcilla Ligera Arenosa y Limosa / Arena Limosa y Arcillosa (en estado de consistencia natural media, hasta un estado de densidad relativa media).

Densidad del suelo: 1.400 kg/m3 a 1.800 kg/m3.

ngulo de friccin: 0 (entre 0,00 m y 1,35 m) y 33 (entre 1,35 m y 3,55 m).Mdulo de Elasticidad: 30 kg/cm2 a 200 kg/cm2.

Resistencia admisible: 4,57 kg/cm2.Nivel fretico: No se detect Nivel Fretico a la profundidad explorada de 10 m.

Capa Vegetal: 0,08 m.

Se propone excavar y re-compactar el suelo existente hasta una profundidad de 1,50 m.

9.1.3 Terraza IS-01

Los datos presentados estn basados en el informe tcnico: INFORME FINAL ESTUDIO GEOTCNICO PARA EL PROYECTO CONTROL TOPOGRFICO Y ESTUDIO DE SUELO PARA PROYECTOS ESTRATGICOS DE LA EMPRESA MIXTA PETROURICA TERRAZA IS-01 ESTADO GURICO. Realizado por CONSTRUCTORA CODAMAR, C.A.; noviembre 2013, en el cual se especifica:

Material: Arena sin grava / Arcilla Ligera y Limosa (suelo compacto a duro).

Densidad del suelo: 1.450 kg/m3.

ngulo de friccin: 0 (entre 0,00 m y 2,25 m) y 20 (entre 4,55 m y 10,00 m).Mdulo de Elasticidad: 100 kg/cm2 a 200 kg/cm2.

Resistencia admisible: 3,38 kg/cm2.Nivel fretico: Se evidencia Nivel Fretico a la profundidad de 2,50 m.

Capa Vegetal: 0,14 m.

Se propone excavar y re-compactar el suelo existente hasta una profundidad de 2,25 m.9.1.4 Terraza EV-04Los datos presentados estn basados en el informe tcnico: INFORME FINAL

ESTUDIO GEOTCNICO CONTROL TOPOGRFICO Y ESTUDIOS DE SUELO PARA PROYECTOS ESTRATGICOS DE LA EMPRESA MIXTA PETROURICA REA EV-04 MUNICIPIO SANTA MARA DE IPIRE ESTADO GURICO. Realizado por CONSTRUCTORA CODAMAR, C.A.; noviembre 2013, en el cual se especifica:

Material: Arena Limosa sin grava / arcilla ligera arenosa y Limosa (suelo de compacidad media, compacta a dura y blanda a dura).

Densidad del suelo: 1.700 kg/m3 a 2.000 kg/m3.

ngulo de friccin: 31 (entre 0,00 m y 1,35 m) y 34 (entre 9,55 m y 10,00 m).Mdulo de Elasticidad: 90 kg/cm2 a 300 kg/cm2.

Resistencia admisible: 6,13 kg/cm2.Nivel fretico: No se evidencia Nivel Fretico a la profundidad de 10,00 m.

Capa Vegetal: 0,16 m.

Se propone excavar y re-compactar el suelo existente hasta una profundidad de 2,00 metros.

9.1.5 Terraza IS-02Los datos presentados estn basados en el informe tcnico: INFORME FINAL ESTUDIO GEOTCNICO PARA EL PROYECTO CONTROL TOPOGRFICO Y ESTUDIO DE SUELO PARA PROYECTOS ESTRATGICOS DE LA EMPRESA MIXTA PETROURICA TERRAZA IS-2 ESTADO GURICO. Realizado por CONSTRUCTORA CODAMAR, C.A.; noviembre 2013, en el cual se especifica:

Material: Arena Limosa Arcillosa/ Arcilla Ligera Arenosa y limosa (suelo muy compacto a duro).

Densidad del suelo: 1.800 kg/m3 a 2.000 kg/m3ngulo de friccin: 32 (entre 0,00 m y 1,80 m) y 0 (entre 1,80 m y 10,00 m).Mdulo de Elasticidad: 200 kg/cm2 a 250 kg/cm2.

Resistencia admisible: 3,67 kg/cm2.Nivel fretico: No Se evidencia Nivel Fretico a la profundidad de 10,00 m.

Capa Vegetal: 0,16 m.

Se propone excavar y re-compactar el suelo existente hasta una profundidad de 2,00 metros.

9.2. Volmenes de Corte y Relleno

La determinacin de los volmenes de corte y relleno se realizan a travs de las secciones transversales determinadas, considerando las cotas de rasantes establecidas en el diseo para la sub-base y base. Estos clculos se ejecutan utilizando el mtodo de las reas medias y aplicando las siguientes ecuaciones:

Para el clculo de las reas de las secciones transversales, se utiliza el Mtodo Analtico, el cual considera las coordenadas de los vrtices de las secciones (X1, Y1; X2, Y2; X3, Y3; X4, Y4; etc.), y obtiene el rea mediante el siguiente desarrollo matricial:

Donde:

A es el rea de las secciones transversales (m2)

X1, X2...Xn son las coordenadas en el eje de las abscisas

Y1, Y2...Yn son las coordenadas en el eje de las ordenadas.

Los volmenes se obtuvieron posteriormente utilizando las siguientes expresiones:

Donde:

Vc=

Volumen de Corte, (m3).

AC1=

rea de Corte en la Seccin 1, (m2).

AC2=

rea de Corte en la Seccin 2, (m2).

Vr=

Volumen de Relleno, (m3).

AR1=

rea de Relleno en la Seccin 1, (m2).

AR2=

rea de Relleno en la Seccin 2, (m2).

d=

Distancia entre Secciones, (m).

Estas frmulas se usan para todas las secciones transversales y el volumen total de corte y relleno, corresponden a la sumatoria de los volmenes parciales.

Cuando en el rea a desarrollar, exista una capa vegetal que debe ser removida por separado, se determina su volumen en la misma forma y se deduce del volumen de corte o se aumenta al volumen de relleno.10. RESULTADOS

Para la visualizacin de los resultados ver anexos presentados a continuacin y los planos: Topografa modificada estacin de vlvulas EV-04, Topografa modificada y secciones topogrficas estacin de vlvulas BVS-07, Topografa modificada estacin de vlvulas IS1, Topografa modificada estacin de vlvulas IS2, Secciones topogrficas estacin de vlvulas EV-04, Secciones topogrficas estacin de vlvulas IS1, Secciones topografas y perfiles estacin de vlvula BVS-08, Topografa modificada y secciones topogrficas estacin de vlvulas BVS-08, Secciones topogrficas estacin de vlvula IS-2, N HX011353-OD1I3-CP24001, N HX011353-OD1I3-CP24002, N HX011353-OD1I3-CP24003, N HX011353-OD1I3-CP24004, N HX011353-OD1I3-CP24005, N HX011353-OD1I3-CP24006, N HX011353-OD1I3-CP24014, N HX011353-OD1I3-CP24007 y N HX011353-OD1I3-CP24008, respectivamente.

En la Tabla 7 y 8 se indica el volumen de material utilizado para la construccin de las terraza y vialidad de cada estacin de vlvula; pertenecientes al Sistema de Tuberas de Recoleccin de Crudo Diluido y Distribucin de DiluenteTABLA 7. Volumen de Material TerrazaDescripcinMaterial de Corte (m)Material de Relleno (m)Capa Vegetal

(m)

EV-040,002.918,981.521,00

IS-010,00881,62724,11

IS-020,001.886,791.503,90

BVS-070,001.859,92671,68

BVS-080,001.659,41649,30

Fuente: Programa CIVIL 3DTABLA 8. Volumen de Material VialidadDescripcinMaterial de Corte (m)Material de Relleno (m)Capa Vegetal

(m)

EV-0425,6777,72278,25

IS-010,46106,80113,86

IS-02150,30521,30940,75

BVS-070,001.313,161.279,96

BVS-0896,134.195,626.633,47

Fuente: Programa CIVIL 3DLa sumatoria de los volmenes indicados corresponde al material necesario para la construccin de las estaciones de vlvulas y vialidad de cada una, sin incluir la reposicin de capa vegetal.

11. ANEXOS

Anexo A. Movimiento de Tierras Estacin EV-04.Anexo B. Movimiento de Tierras Estacin IS-01.Anexo C. Movimiento de Tierras Estacin IS-02.Anexo D. Movimiento de Tierras Estacin BVS-07.Anexo E. Movimiento de Tierras Estacin BVS-08.ANEXO A:

Movimiento de Tierras Estacin EV-04

ANEXO B:

Movimiento de Tierras Estacin IS-01

ANEXO C:

Movimiento de Tierras Estacin IS-02

ANEXO D:

Movimiento de Tierras Estacin BVS-07

ANEXO D:

Movimiento de Tierras Estacin BVS-08

Nota: Para la obtencin de los resultados se procede as:

Distancia (columna 2) representa la distancia entre dos progresivas consecutivas.

Clculo de reas (columna 3) de relleno y corte con el uso de Auto CAD y Civil 3D.

El volumen parcial mostrado en la columna 4, es igual a la sumatoria de las reas de relleno o corte cada dos progresivas consecutivas, multiplicndola por la mitad de la distancia entre estas.

El volumen total es la sumatoria de los volmenes parciales indicados en la columna 5.PETROURICA, S.A.HX011353-OD1I3-CD01003Revisin0Pgina

INGENIERA CARDN, S.A.ICPCS-030-06-13Fecha02/12/132 de 36

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