Estudio Mecanica de Suelos-Achira

7/24/2019 Estudio Mecanica de Suelos-Achira

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INFORME GEOTCNICO

ESTUDIO DE MECNICA DE SUELOS CON FINESDE CIMENTACION

PROYECTO:

CREACIN E IMPLEMENTACIN DEL POLIDEPORTIVO DE ACHIRA DIST.PULN, PROV. SANTA CRUZ DEP. CAJAMARCA

UBICACIN:

DEPARTAMENTO : CAJAMARCAPROVINCIA : SANTA CRUZDISTRITO : PULN .LOCALIDAD : ACHIRA .

SOLICITANTE:

MUNICIPALIDAD DISTRITO DE PULN

FECHA:

ABRIL DEL 2014

CHICLAYO - PER


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INDICE

I. GENERALIDADESII. OBJETIVOIII. UBICACIONIV. CARACTERISTICAS DEL PROYECTOV. CONDICIONES CLIMATICAS DE LA ZONAVI. CONDICIONES GEOLOGICASVII. PROCESOS GEODINAMICOSVIII. INVESTIGACION REALIZADA

IX.

ESTRATIGRAFIA DEL TERRENO EN ESTUDIOX. CAPACIDAD DE SOPORTE C.B.R. DEL SUELOXI. ESTUDIO DE CANTERASXII. SALINIDAD EN EL SUELO DE FUNDACIONXIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESXIV. BIBLIOGRAFIA

ANEXOS

Registro de Estratigrafa

Ensayos de Laboratorio Panel Fotogrfico Plano de Ubicacin


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CREACIN E IMPLEMENTACIN DEL POLIDEPORTIVO ACHIRA DIST.

PULN, PROV. SANTA CRUZ, DEP. CAJAMARCA

I. GENERALIDADES

1.1. INTRODUCCION:

La identificacin de las causas del comportamiento deficiente de las edificaciones connotable frecuencia seala que las deformaciones nocivas de las estructuras sonatribuibles a los movimientos de sus fundaciones, los que a su vez reflejanasentamientos y desplazamientos del suelo de soporte. Esto significa que el

comportamiento de este suelo es determinante del buen o mal funcionamiento de loscimientos y estructuras y, por lo tanto, debe considerarse como parte integrante esencialdel sistema de fundacin en los anlisis y diseos.

Es por eso que el presente Informe Geotcnico es el documento que rene lainformacin sobre las caractersticas del terreno de cimentacin, y debe sercorrectamente interpretado para conocer el alcance y limitaciones del mismo con elobjeto de proyectarse estructuras seguras y al mismo tiempo evitar un incrementoinnecesario del costo de la ejecucin de las cimentaciones.

En el diseo de una cimentacin adecuada, adems de las caractersticas estructurales y

de las tensiones generadas por el propio edificio, deben tenerse en cuenta los siguientespuntos:

Naturaleza y estratigrafa del terreno. Caractersticas geomecnicas y comportamiento geotcnico

(colapsabilidad, expansividad) de cada capa, definiendo correctamentesus parmetros geotcnicos.

Situacin del nivel fretico. Factores externos (sismicidad, estabilidad global del entorno geolgico).

Bsicamente mediante este estudio geotcnico, se determinar las condiciones actualesdel terreno subyacente, conformacin estratigrfica, caractersticas fsicas, mecnicasde los suelos conformantes y la capacidad portante o admisible del mismo a nivel decimentacin, que permitan al proyectista estimar el comportamiento del suelo al sersometido a las cargas propias de la edificacin a proyectarse, teniendo presente las dospremisas fundamentales de toda base de sustentacin de cargas externas, esto es:

Que el coeficiente de las cimentaciones con respecto a la rotura por faltade resistencia al esfuerzo cortante en el suelo de apoyo, tenga un valormnimo de tres (03), que es coeficiente exigido por la Norma deEdificacin E 050 del Reglamento Nacional de Edificacin.


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Que las deformaciones provocadas en las estructuras por efectos de los

asentamientos, se encuentran dentro del valor permisible a fin de noproducir daos irreparables en ella.

1.2. SOLICITANTE:

El presente estudio geotcnico se elabora a solicitud de la Municipalidad Distrital dePuln para el proyecto CREACIN E IMPLEMENTACIN DELPOLIDEPORTIVO DE ACHIRA DIST. PULN, PROV. SANTA CRUZ, DEP.CAJAMARCA. Y con fines de garantizar el buen comportamiento de la obra que setiene proyectado, es necesario e indispensable que el expediente tcnico a desarrollarse

se elabore dentro de un campo de fundamentos cientficosII. OBJETIVO

El presente estudio tiene por objeto determinar la capacidad portante del suelo a nivelesde cimentacin con fines de verificar su resistencia con los valores requeridos para lanueva estructura proyectada. Y a partir de ello establecer si el suelo a cimentar requiereo no ser mejorado y de ser as determinar las acciones de mejoramiento ms adecuadascon la finalidad de garantizar la estabilidad estructural de la edificacin proyectada.

III. UBICACIN

La zona de estudio se ubica en la localidad de Pan De Azcar, Distrito De Puln, provincia deSanta Cruz, departamento de Cajamarca.

IV. CARACTERSTICAS DEL PROYECTO.

La Municipalidad Distrital de Pulan, con fines de elevar el nivel de calidad de sus localidades,ha considerado dentro de su plan de trabajo de ejecucin de obras y proyectos, la CREACINE IMPLEMENTACIN DEL POLIDEPORTIVO DE PAN DE AZCAR DIST. PULN,PROV. SANTA CRUZ, DEP. CAJAMARCA, construida a base de materiales de tipoafirmado seleccionado (materiales de cantera), lo que indique el profesional proyectista.

V. CONDICIONES CLIMTICAS DE LA ZONA.

La zona en estudio tiene un clima fro, con precipitaciones pluviales, con un promedio anualentre 700 a 1200 mm. Normalmente la temperatura oscila entre 12C a 21C, conperiodo seco por los meses de julio a octubre y hmedo el resto del ao.5.1. Precipitaciones Pluviales:

Por lo general, la temporada de lluvias se inicia en noviembre y concluye en abril. Lahumedad mxima puede llegar a 87% en los meses de lluvia y 62% en los meses deausencia de ellas.


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VI. CONDICIONES GEOLGICAS.

Litolgicamente de acuerdo a lo observado, las reas asignadas al mantenimiento es unaformacin de suelos existentes, que corresponden a depsitos sedimentarios aluviales de suelosfinos como son arcillas arenosas limosas, arenas arcillosas y materiales conglomeradicos conarenas medias a finas limosas-arcillosas, que se ubican a mayor profundidad. Estos materialesconformantes de la configuracin estratigrfica de la zona en estudio pertenecen asuelos sedimentarios de unidades geolgicas: Era Cenozoico, Sistema Cuaternario,Serie Reciente y ubicados en la zona 3 de acuerdo a la Norma Tcnica E.030 DiseoSismo Resistente - Reglamento Nacional de Edificaciones.

VII. PROCESOS GEODINAMICOS.

En el rea asignada al proyecto de la referencia, puede existir este fenmeno degeodinmica externa cuando se le disturbe y que las excavaciones se realicen aprofundidades mayores de 3.00m, pero con pocas posibilidades de extensin, tal vezpueda que suceda por la baja resistencia a la erosin, corte y a la estabilidad de losmateriales que existen, ya que se tratan se suelos arcillosos, arenosos, de consistenciay/o compacidades variables que van de suelto a media, (son suelos inestables en suestructura), y se encuentra formando espesores de considerable potencia, presentandocolores variados que van desde marrn a pardo verdoso opaco, y de variable contenidode humedad.

VIII.

INVESTIGACIN REALIZADA.

Antes de entrar en detalle acerca de las investigaciones realizadas, se realiz unreconocimiento del rea en el referido proyecto de Rehabilitacin. Luego lasinvestigaciones consistieron en una exploracin detallada del terreno que conforma elpolideportivo; tanto de superficie como del subsuelo, con el propsito de obtener lainformacin requerida. Durante el proceso de ejecucin de las investigaciones serealizaron las siguientes fases:

8.1. Superficie:

Las condiciones geolgicas y geomorfolgicas se evaluaron mediante la observacin dela superficie del rea en mencin, reas de superficies medianamente plana y otrasplanas.

8.2. Exploracin del subsuelo:

El proceso de evaluacin de la informacin tcnica existente complementado con elreconocimiento de campo orientado al programa de Investigaciones Geotcnicas de lasreas que comprende el esquema del proyecto. El programa geognstico consisti en la

ejecucin de tres (3) excavaciones manuales o sondajes de exploracin cuyasubicaciones son las siguientes:


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N DE POZOPROF.

(m)COORDENADAS

ESTECOORDENADAS

NORTE

P - 01 0.20 - 1.50 729065.00 m E 9256120.00 m SP - 02 0.20 - 1.50 729066.00 m E 9256095.00 mP - 03 0.20 - 1.51 729083.00 m E 9256090.00 m S

Las ubicaciones de las perforaciones se muestran en el plano correspondiente que seadjunta en el informe tcnico y las profundidades mximas que alcanzaron estas fueron

de 1.50m.

Durante la ejecucin de las excavaciones exploratorias se efecto el registroestratigrfico, clasificacin macroscpica, ensayos in-situ (clasificacin visual segnSUCS, grado de consistencia y/o compacidad), y se obtuvieron muestrasrepresentativas para los anlisis de laboratorio tanto de identificacin, clasificacin,como para los ensayos de resistencia al corte bajo condiciones de humedad y densidaddebidamente controlados (C.B.R.). Los perfiles de las calicatas permitieron laelaboracin del perfil estratigrfico del sistema, el cual se presenta en el anexocorrespondiente.

8.3.

Ensayos de Laboratorio:

Con las muestras de suelos seleccionados obtenidos en la zona a trabajar fueronsometidos a los siguientes ensayos:

8.3.1. Ensayos Estndar:

Anlisis Granulomtrico por tamizado ASTM - D422

Lmites de Atterberg:

Limite liquido ASTM-D4318 Limite plstico ASTM D4318 INDICE PLASTICO Contenido de humedad ASTM - D2216

8.3.2. Ensayos Especiales:

Proctor Modificado. ASTM - D1557 Ensayo de Razn de Soporte C.B.R. ASTM - D1883 Determinacin del porcentaje de salinidad. USBR E 8 A continuacin se presenta los perfiles estratigrficos de todas

las calicatas:


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IX. ESTRATIGRAFA DEL TERRENO EN ESTUDIO.

Los registros estratigrficos inferidos en el estudio, as como los resultados delaboratorio, indican las caractersticas del terreno que conforma el suelo de fundacin osub-rasante de la carretera. Estos materiales corresponde a un depsito superficial desuelos finos sedimentarios de unidades recientes probablemente de la era Cuaternaria,donde predominan los suelos constituidos por arcillas inorgnicas de alta plasticidad.

La conformacin estratigrfica, se encuentran en su mayora conformadas por arcillaslimosas de alta plasticidad, con presencia de arena de color marrn semi compacto debaja a mediana plasticidad, de granos finos con nada a poco porcentaje de grava sub

redondeada y encontrndose con regular porcentaje de humedad, de capacidad desoporte malo a regular; para su mejor apreciacin se detalla por cada calicata operforacin realizada:

9.1. Descripcin:

Los cortes estratigrficos mencionados, confirman los antecedentes de la zona,revelando que los materiales subyacentes al terreno estudiado, corresponden a undepsito sedimentario de origen aluvial, con las siguientes caractersticas:

Como se puede apreciar en la descripcin de las perforaciones realizadas al rea

asignada al proyecto con fines de cimentacin, se puede concluir definiendo que laconfiguracin estratigrfica paralelamente en toda el rea donde se ha focalizado elestudio presenta hasta la profundidad explorada (1.50m) un estrato uniforme tanto en eltipo de suelo (CH), como en su capacidad de portancia. En todas las excavaciones, lasparedes de estas, se mantuvieron estables hasta el final de la exploracin de campo.

9.2. Nivel fretico.

La gradiente hidrulica de la napa fretica no se ha presentado hasta la profundidadalcanzada (1.50m) en las exploraciones.

X.

CAPACIDAD DE SOPORTE C.B.R. DEL SUELO.

De acuerdo a las caractersticas del suelo de fundacin del rea en estudio, y con finesde cimentacin se ha previsto realizar tres (03) ensayos C.B.R. en muestras de suelorepresentativo de la zona en estudio, recolectado de las calicatas siguientes que acontinuacin se dar a conocer, con la finalidad de establecer la capacidad de soporterelativo del mismo y as obtener un valor promedio C.B.R. de diseo, empleando losmtodos estadsticos (porcentual %) en funcin a la representatividad de los suelos dela zona, los resultados obtenidos se presentan en el siguiente cuadro:


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N DE POZO PROF.

m

TIPO DE

SUELO

C.B.R. AL

(95% D.M.S)

P - 01 0.20 - 1.50 CH .9!

P - 02 0.20 - 1.50 CH .9"

P - 03 0.20 - 1.50 CH .9!

10.1. Capacidad Portante del Suelo

La ingeniera de cimentaciones se basa en dos fuentes: la teora de plasticidad basadaen el equilibrio lmite y los resultados de los ensayos a escala natural reducida comoconsecuencia de esta fusin se plantearon varias frmulas para el clculo de lacapacidad portante ltima o de falla de un suelo.

Para determinar la capacidad de carga ltima, utilizaremos las Teoras de Capacidad deCarga propuestas por Terzaghi y Meyerhoff, a partir de las cuales para el estudiosolicitado se tiene:

12 Cimientos continuos

Cimientos aislados

Donde:Factores de Capacidad Portante: 11.4 1 0.1

Factores de Profundidad de la Zapata:

1 0.1

1 0.2 1

Factores de profundidad de zapata:Si ! " # 1Si $ " # 0.1 %& '# 1 0.21 %&

# #


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Adicionalmente:

( )*+ ,- /4

As pues tenemos que segn los resultados de laboratorio, el valor de la

capacidad portante del suelo es:

Por Terzaghi : 1.95 Kg/cm2

Por Meyerhoff : 2.80 Kg/cm2

XI. ESTUDIO DE CANTERAS.

Siendo las canteras, las fuentes de aprovisionamiento del suelo y rocas necesarias parala construccin de la carretera, se procedi a efectuar el reconocimiento de losdepsitos existentes para determinar la calidad de las canteras, conocer si cumple conlas especificaciones de material que se busca, conociendo la potencia y rendimiento delas mismas.

En ese sentido la informacin geolgica que tenemos en la zona nos indica que laconformacin litolgica de canteras, muestra la presencia de rocas fragmentadas del

tipo metamrfica y areniscas intensamente meteorizadas, con limos y poco porcentajede arcilla de ligera plasticidad, que nos dan materiales para la conformacin de capasde sbase, sin embargo ante la carencia de canteras con materiales con las mejorespropiedades en reas del proyecto, se decidi evaluar la Cantera (Cantera Achira).

Se realiz la exploracin de suelos mediante la extraccin de muestras a cielo Abiertocon palas, pico y barreta por la dureza del terreno, se extrajo un promedio de 10 kg. demuestra de la posible cantera para material de afirmado, luego esta muestra fue llevadaal laboratorio para realizar los ensayos de Lmites de Atterberg, Granulometra portamizado, Abrasin, CBR y Proctor Modificado, estas canteras presentan las siguientespropiedades:

Adems se considera tambin la cantera AGUA SALADA la cual abastecera la obra de piedra chancada y piedra grande

As tenemos pues las tres canteras que abastecern de material a la obra:

CANTERA PAN DE AZUCAR

Ubicacin : son 18+920 km (CARRETERA SANTA CRUZ DESVIO LA HIGUERA PULAN


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Ensayos/Caractersticas CANTERA PAN DE

AZUCAR

Clasificacin SUCS y AASHTO GM - GC o A- l -b(0)

Limite Li!i"o 21.3

Limite Pl#stico 16.46

$n"ice "e Plastici"a" 4.84

%#&ima Densi"a" 2.04 gr/cm3

Conteni"o '(timo "e A)!a 8.16%

C*+*R* al ,--. "e s! D*%*S* 51.21%

Arasin 47.63%

Potencia 26928.63 m3

Tratamiento y uso: afirmado (arena) Descripcin : Se trata de un depsito de origen Aluvial en Banco, Acceso : A 13+540 km. del Inicio del Tramo en Estudio rea : 3933 m2 Espesor : 8m

Uso Rendimiento Tratamiento

Relleno 100 % Natural

Periodo de Utilizacin : Todo el ao. Explotacin : Equipo convencional. Propiedad : Propietario Particular

CANTERA CIRATO

Ubicacin : son 18+690 km (CARRETERA CUMBIL CANTERACIRATO

Ensayos/Caractersticas CANTERA CIRATO

Ensayos/Caractersticas CANTERA C0RATO

Clasificacin SUCS y AASHTO GM - GC o A- l -b(0)

Limite Li!i"o 20.82

Limite Pl#stico 16.38

$n"ice "e Plastici"a" 4.82

%#&ima Densi"a" 2.03 gr/cm3Conteni"o '(timo "e A)!a 8.08%


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C*+*R* al ,--. "e s! D*%*S* 52.84%

Arasin 44.64%

Potencia 18756.52 m3

Tratamiento y uso: ARENA GRUESA Descripcin : Se trata de un depsito en Banco, Acceso : A 70+650 km. del Inicio del Tramo en Estudio rea : 4250 m2 Espesor : 9m

Uso Rendimiento TratamientoRelleno 100 % Natural

Periodo de Utilizacin : Todo el ao. Explotacin : Equipo convencional. Propiedad : Propietario Particular

CANTERA TUNA BLANCA

Ubicacin : son 52+500 km (CARRETERA PUENTE CUMBIL

CANTERA TUNA BLANCA ) Tratamiento y uso : Piedra chancada(1/2, ) Descripcin : Se trata de un depsito de origen Aluvial en

Banco, Acceso : A 18+150 km. del Inicio del Tramo en Estudio rea : 41600 m2 Espesor : 15m Potencia : 624000m3

Uso Rendimiento Tratamiento

Relleno 100 % Natural

Periodo de Utilizacin : Todo el ao. Explotacin : Equipo convencional. Propiedad : Propietario Particula

XII. SALINIDAD EN EL SUELO DE FUNDACIN.

El suelo de fundacin de la zona en estudio, tiene presencia de sales solubles de tipodespreciable, est por debajo de 0.50%, para considerarlo como un suelo salino. Losresultados obtenidos en muestras representativas de las calicatas realizadas en el rea

asignada a la pavimentacin estn por orden de:


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P - 01 - M - 1 = 0.105 %

P - 0 2 - M - 1 = 0.101 % P - 0 3 - M - 1 = 0.286 %

XIII.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La conformacin estratigrfica del rea en estudio corresponde a un depsitosedimentario de suelos rocosos, suelos donde predominan las arcillasinorgnicas de alta plasticidad (CH) de variable consistencia media a semidura,de baja capacidad de soporte en estado natural.

El material conformante en la zona superficial de todo el Tramo que comprendeel proyecto, es de tipo relleno no seleccionado, contaminado, en un espesorpromedio de 0.15 0.30m; se recomienda eliminar con fines de limpieza o de locontrario estar sujeto a los niveles definitivos de la subrasante que se requiereobtener el total del pavimento a disearse, ver perfiles estratigrficos para unamejor observacin.

El nivel fretico no se ha ubicado hasta la profundidad alcanzada (1.50m), verperfiles estratigrficos.

Los materiales existentes en el rea asignado presenta una pobre a regular (anivel de sub-rasante) resistencia al corte, condiciones de humedad y densidadcontroladas (3 < C.B.R < 5%), por lo que se recomienda considerar en laprctica una estructura del afirmado una capa de sub-base de espesor promedios

de 0.20, o de lo contrario el proyectista ser quien decida el espesor total delpavimento a disearse.

XIV.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Norma E 050, Suelos y Cimentaciones Norma E 030, Diseo Sismo Resistente Ing. Carlos Crespo. Mecnica de Suelos, tomos I, II Karl Terzaghi / Ralph B. Peck: Mecnica de Suelos en la Ingeniera

Practica, segunda Edicin 1973 Roy Whitlow / Fundamentos de Mecnica de Suelos / Primera Edicin

1194 Manuel Delgado Vargas / Ingeniera de Cimentaciones / segunda

Edicin 1999 Peter L. Berry / Mecnica de Suelos / 1998 T. Willian Lambe / Robert V. Whitman. Primera Edicin 1972 Cimentaciones de Concreto Armado en Edificaciones ACI American

Concrete Institute. Segunda Edicin 1998 Geotecnia para Ingenieros, Principios Bsicos. Alberto J. Martnez

Vargas CONCYTEC 1990

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