ESTUDIO GEOTECNICO BARRIO LUCMACUCHO

I.GENERALIDADES

1.1INTRODUCCIN:

El presente informe corresponde a los trabajos realizados para el estudio geolgico y geotcnico DEL BARIO LUCMACUCHO ZONA CENTRO, ya que en esta zona se ha podido determinar viviendas cuyas paredes presentan fisuramiento debido a los asentamientos diferenciales que sufre el suelo ya que est comprendido de arcillas y como bien sabemos que las arcillas cuando estn en estado hmedo estas se hinchan cuando estas se secan se contraen cuando estas se secan, producindose as los asentamientos. Y provocando el desplome de las viviendas.

En este informe daremos a conocer el estudio del suelo el material del cual est compuesto, algunas propiedades fsicas, as como algunas recomendaciones para que el ingeniero civil tenga muy en cuenta al momento que va a disear una vivienda en esta zona.El grupo.

1.2CARACTERSTICAS DEL PROYECTO:

Este estudio se realiz con la finalidad de observar los el tipo de suelos y fenmenos geolgicos presentes en la zona, para lo cual se realiz calicatas para as determinar de qu suelos estaba conformado dicho lugar y determinar si son aptos para poder construir en el futuro y as evitar las consecuencias desastrosas, ya que hay indicios que en dicho lugar las edificaciones daos a consecuencia de asentamientos, etc.

1.3UBICACIN Y ACCESIBILIDAD DEL REA DE ESTUDIO:

El estudio se realiza en el barrio Lucmacucho a 2.20 km al noroeste de la ciudad de Cajamarca a una altura de 2900 m.s.n.m

COORDENADAS:UTM. S.AM 56E: 772972

N: 9209104

COORDENADAS GEOGRFICAS

Longitud. 78 31 51.2WLatitud. 7 9 7.5 S

1.4OBJETIVOS DE ESTUDIO

El objetivo central del estudio es el de determinar las caractersticas litolgicas y geotcnicas de los terrenos que conforman dicho barrio de Lucmacucho, dentro de los objetivos especficos tenemos los siguientes:

Geologa regional

Caractersticas geolgicas y geotcnicas del lugar: tipo y clase de rocas, origen y tipo de material cuaternario, caracterizacin geotcnica.

El programa seguido para cumplir con los objetivos planteados es el siguiente.

Recopilacin de informacin cartogrfica y bibliogrfica

Programacin del reconocimiento del terreno

Actividades del reconocimiento del terreno

Relevamiento geolgico geotcnico de los terrenos que interesan al estudio

Toma de muestras de suelos y rocas

Elaboracin del Informe Geotcnico

ESTUDIO GEOTECNICO DEL BARIO LUCMACUCHO GEOLOGIA APLICADA

CONSULTOR: Mags. Ing. Gilberto Cruzado Vsquez

1.5METODOLOGA.

Para la ejecucin del presente estudio se ha desarrollado una metodologa que comprende tres etapas que a continuacin se describen:

a) Fase Preliminar de Gabinete

En esta primera etapa se recopil la informacin geolgica y otras afines que existen sobre el rea y que sirvieron para elaborar el presente estudio. Asimismo, se recopil el material cartogrfico respectivo.

b) Fase de Campo

Durante esta etapa se recorri gran parte del rea, hasta los lugares donde fue factible llegar, se verifico las caractersticas litolgicas ms representativas, necesarios para redactar el respectivo informe.

c) Fase Final de Gabinete

En esta etapa se efectu un reajuste de la interpretacin realizada sobre las imgenes, y datos de campo obtenidos de nuestras calicatas, cuya descripcin se presenta en el siguiente informe.

II.MARCO GEOLOGICO REGIONAL

En el mbito regional en la parte noroeste de la ciudad de Cajamarca afloran rocas sedimentarias, del cretcico inferior, dentro de las sobresalientes tenemos las rocas areniscas, lutitas, calizas, etc. sus afloramientos tienen un crema rojizo muy resaltante, y se extiende en toda la parte central de la zona de estudio. Dichas rocas se encontraron en un estado de meteorizacin que solo con la mano se poda triturar como es el caso de las areniscas, que tenan un color rojizo.La zona corresponde a una ladera, cuyos suelos se percibe que no son autctonos del lugar, sino que fueron arrasados por grandes corrientes de una glaciacin que corresponde al periodo cuaternario reciente ya que las rocas encontradas en su mayora presentan formas angulosas con algunas caras planas, lo que indica que dicho suelo no se a generado en ese lugar.

2.1DESCRIPCIN DE UNIDADES GEOLGICAS REGIONALES

En el Regin de Amazonas se evidencia formaciones lticas, con predominancia de rocas sedimentarias, cuyas edades corresponden al cretcico inferior y Cuaternario reciente.

2.1.1 FORMACIN CHLEC

Corresponde en una secuencia de calizas claras con intercalaciones de lutitas arenosas.

Regionalmente se presentan con cierto plegamiento y diferentes niveles de erosin.Afloramientos aislados de esta formacin se presentan al noroeste de la ciudad. La formacin Chlec es una secuencia muy fosilfera, con abundancia de ammonites, que son especmenes indicativos del cretceo inferior.

Lleva esta denominacin a una secuencia carbonatada que sobreyace a la areniscas , la dicho lugar est conformada por calizas grises, superficialmente de color beige, masivas, muy duras, se presentan en estratos delgados a medianos, generalmente la roca est bastante fracturada, presenta algunos niveles de arcillitas o limolitas, en el paisaje sus afloramientos presentan superficies onduladas, cerros o lomadas redondeadas, con pendientes moderadas.

Desde el punto de vista geotcnico la roca es muy susceptible a la carbonatacin es decir a su disolucin por aguas cargadas con cidos, donde el carbonato se lixivia formando oquedades, surcos, conductos subterrneos, que es denominada morfologa krstica. En cortes de ms de 6 m. se debe evaluar las discontinuidades que la roca presenta.

Sus afloramientos ms importantes estn en parte centrales de dicha formacin

Cuando la roca madre est conformada por areniscas el suelo superficial es arenoso o limo arenoso, dependiendo su granulometra de las caractersticas texturales y mineralgicas de la roca parental, en menor proporcin se ha encontrado depsitos coluviales, material transportado por la gravedad y que ubican en las depresiones al pie de los cerros, el material presenta una granulometra variada donde se destaca la angularidad de los fragmentos, son bloques o gravas de roca caliza o arenisca, este material se encuentra englobado por arenas arcillosas.

ROCAS SEDIMENTARIAS

a. Areniscas.- Las areniscas son rocas sedimentarias detrticas formadas en ambientes marinos, fluviales o de origen elico. Con textura clstica y de grano normalmente fino, de un dimetro inferior a los 2 milmetros, formados por fragmentos de roca o minerales, bsicamente cuarzo, calcita, micas o feldespatos, que pueden estar acompaados por otros, como la magnetita. El cemento puede ser calcreo, silceo, de xido de hierro, arcilloso o dolomtico. Su color es variable y puede contener fsiles. Presenta matriz bien estratificada, incluso marcas de oleaje o de las dunas fosilizadas en ella. En las areniscas el cemento o matriz representa menos del 15 por ciento del total del material. Atendiendo a la composicin mineralgica de las partculas, mayores de 50 micrmetros, distinguiendo porcentajes de cuarzo, feldespato y otros minerales y fragmentos de roca, las areniscas se dividen de acuerdo con la siguiente clave:

Ms de 95% de cuarzo: Cuarzo arenitas Entre 75-95% de cuarzo: Feldespatos ms abundantes que fragmentos de roca: Subarcosas Fragmentos de roca ms abundantes que feldespatos: Sublitoarenitas Menos de 75% de cuarzo: Feldespatos ms abundantes que fragmentos de roca: Arcosas Fragmentos de roca ms abundantes que feldespatos: Litoarenitas En general, las cuarzo arenitas proceden de sedimentacin marina, mientras que las arcosas y las lito arenitas se localizan cerca de las rocas originales siendo, normalmente, procedentes de sedimentacin continental, como ocurre en las manchas que rodean los ncleos de granito y gneis.En las cuarzo arenitas es muy normal que la matriz sea escasa y est formada por slice secundaria con lo que la roca es blanquecina si no est muy cementada y an conserva aire en sus poros, o gris si la cementacin ha progresado ms. La naturaleza del cemento permite otra divisin de las areniscas. Generalmente este cemento es ferruginoso, micceo o arcilloso lo que permite distinguir las areniscas ferruginosas de coloracin rojiza o parda, las areniscas micceas con cemento de naturaleza miccea y las areniscas arcillosas con cierto olor a tierra mojada. Menos corrientes son las areniscas calizas, con alguna proporcin de carbonato clcico que determina una ligera reaccin clorhdrica menos patente que en las calcarenitas, las areniscas dolomticas y las yesosas.

b. calizas.- La caliza es una roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3), generalmente calcita. Tambin puede contener pequeas cantidades de minerales como arcilla, hematita, siderita, cuarzo, etc., que modifican (a veces sensiblemente) el color y el grado de coherencia de la roca. El carcter prcticamente monomineral de las calizas permite reconocerlas fcilmente gracias a dos caractersticas fsicas y qumicas fundamentales de la calcita: es menos dura que el cobre (su dureza en la escala de Mohs es de 3) y reacciona con efervescencia en presencia de cidos tales como el cido clorhdrico.

Formacin. Por su aspecto blanco son muy distinguibles. Las calizas se forman en los mares clidos y poco profundos de las regiones tropicales, en aquellas zonas en las que los aportes detrticos son poco importantes. Dos procesos, que generalmente actan conjuntamente, contribuyen a la formacin de las calizas.

Origen qumico. El carbonato de calcio se disuelve con mucha facilidad en aguas que contienen gas carbnico disuelto (CO2), debido a la alta solubilidad del bicarbonato clcico, como compuesto intermedio. Pero para el caso contrario, en entornos en los que aguas cargadas de CO2 se liberan bruscamente a la atmsfera, se produce generalmente la precipitacin del carbonato de calcio en exceso, segn la siguiente reaccin: Ca2+ + 2 (HCO3) = CaCO3 + H2O + CO2

Esa liberacin de CO2 se produce, fundamentalmente, en dos tipos de entornos: en el litoral cuando llegan a la superficie aguas cargadas de CO2 y, sobre los continentes, cuando las aguas subterrneas alcanzan la superficie.Actualmente limitada a unas cuantas regiones de las mareas tropicales, la sedimentacin calcrea fue mucho ms importante en otras pocas. Las calizas que se pueden observar sobre los continentes se formaron en pocas caracterizadas por tener un clima mucho ms clido que el actual, cuando no haba hielo en los polos y el nivel del mar era mucho ms elevado. Amplias zonas de los continentes estaban en aquel entonces cubiertas por mares epicontinentales poco profundos. En la actualidad, son relativamente pocas las plataformas carbonatadas [marcada con el (1) en la imagen superior], desempeando los arrecifes (2) un papel importante en la fijacin del carbonato de calcio marino.

c. lutitas.-La lutita es una roca sedimentaria detrtica o clstica de textura peltica, variopinta; es decir, integrada por detritos clsticos constituidos por partculas de los tamaos de la arcilla y del limo. En las lutitas negras el color se debe a existencia de materia orgnica. Si la cantidad de sta es muy elevada se trata de lutitas bituminosas.Colores gris, gris azulado, blanco y verde son caractersticos de ambientes deposicionales ligeramente reductores. Coloraciones rojas y amarillas representan ambientes oxidantes.Las lutitas son porosas pero poco permeables, porque sus poros son muy pequeos y no estn bien comunicados entre ellos. Pueden ser rocas madre de petrleo y de gas natural. Por metamorfismo se convierten en pizarras o en filitas. Su diagnesis corresponde a procesos de compactacin y deshidratacin.

d. Margas.- La marga es un tipo de roca sedimentaria compuesta principalmente de calcita y arcillas, con predominio, por lo general, de la calcita, lo que le confiere un color blanquecino con tonos que pueden variar bastante de acuerdo con las distintas proporciones y composiciones de los minerales principales. Predominan en las formaciones montaosas del Mesozoico y son bastante frecuentes en la mitad suroriental de la Pennsula Ibrica (Sistema Ibrico, Cordillera Btica), en Francia y en otros pases.Las proporciones de arcilla y calcita que pueden tener son muy diversas, as que pueden pasar a ser arcillitas, o arcillas calcreas o margosas, si su contenido de carbonato clcico es menor a un tercio de su masa, o pasan a ser calizas margosas si esa proporcin se eleva a ms de los tres cuartos. Impermeables, como la arcilla, las margas son tiernas, de textura a veces grumosa, "friables", de fractura mate, concoidea o astillosa.

III. TOMA DE DATOS Y RESULTADOS

3.1 ESQUEMA DE UBICACIN

AEspacio para el texto

AEspacio para el texto

(Foto I): Ubicacin vista area y recorrido, tambin se muestra la orientacin del corte y la formacin correspondiente de estudio

CALICATA: 01

(Foto II): Ubicacin de la calicata 01 en el mapa geolgico de Cajamarca

3.2 PERFIL TRANSVERSAL DE LA CALICATA.

CORTE A-A

3.3 DISCUSION DE RESULTADOS.- Luego de realizar la calicata se pudo visualizar tres capas de suelo bien definidas, luego de esto se procede a realizar el estudio correspondiente, de cada una de las capas.

3.3.1.CAPA A.- Esta capa es llamada tambin como capa orgnica, debido a que en ella se encuentra todo el material orgnico que precisamente se genera a partir de la putrefaccin y descomposicin de las plantas, restos de animales y otros, tiene una potencia de estrato de 15-18 cm. En sta capa de suelo es precisamente usada por el hombre para la agricultura.

3.3.2.CAPA B.- Esta capa est compuesta de material areno arcillo limoso, de color crema rojiza con unas subcapas de rocas areniscas y brechas con un ngulo de inclinacin de 10 aproximadamente y una potencia de estrato de 60 a 80 cm. stas rocas estn en estado de descomposicin, debido a la presencia de humedad y a los xidos que a grandes presiones del suelo hacen que la roca se fracture y pierda su calidad resistente

Claramente se puede notar que el suelo a ms profundidad va cambiando de color a un color rojo oscuro con una humedad aproximadamente de 17.65% de contenido de humedad, para ello se llevado muestras de laboratorio, en las cuales se determina el contenido de hmeda en cada capa encontrada, hasta esta profundidad encontramos dos capas, la segunda capa tiene una franja de roquitas que hace pensar como si hubiera ocurrido un sedimento, este detalle se tendr mucho en cuenta en la lectura de la calicata, en donde se detalla capa por capa encontrada y sus posibles defectos en la construccin.En esta capa se observa con ms claridad la presencia de rocas en la cual nos permite describir cul sera su comportamiento en una cimentacin de una edificacin, que este tipo de estudios no solo se hacen para

edificaciones sino para diversos tipos de trabajos que son aplicadas a la ingeniera geologa y geotcnica, brevemente describiendo se dira que en este suelo la cimentacin debe ser profunda porque se trata de suelos arcillosos.3.3.3.CAPA C.- Esta capa est compuesta de material limo areno gravosode color verdusco amarillento, tambin se observa la presencia de lutitas margas, lo que hacen que el suelo tome esta color es recomendable profundizar hasta esta capa porque tiene una mayor resistencia frente a cargas emitida por una construccin.Muchas veces realizamos estas calicatas con el objetivo de analizar el terreno para futuros diseos estructurales y hallar las reas de cimentaciones y a una profundidad indicada de acuerdo a sus resultados del ingeniero geotcnico y el ingeniero estructural hace el clculo de las cimentaciones calculndolo todas las cargas y sobrecargas en la edificacin, por este motivo se necesita calcular la capacidad portante del suelo que estos resultados se dan en Kg/cm2.A ms profundidad se encuentra otra capa de suelo que esta detallado en las capas de estudio de la calicata, despus de la capa orgnica que tiene una profundidad de 15 a 30 cm de profundidad esta la otra capa de un color rojo amarillento ms oscuro que tiene presencias de rocas pequeas arenisca con textura angulares, esto quiere decir que las rocas lo dan mayor estabilidad al suelo y tiene una mayor resistencia frente a cargas portantes elevadas.

Tambin este tipo de suelo sirve mucho en las construcciones de tierra ya que la presencia de rocas en el suelo lo dan menor variacin volumtrica al adobe o al tapial y el suelo se vuelve menos expansivo, por es que en esta zona existen casas de tierra que estn perfectamente estables, pero siempre es necesario hacer mejoramientos de suelos para el caso de cimentaciones y la construcciones de carretas para un trabajo de calidad y factible.A ms profundidad el suelo tiene una mayor humedad en donde su contenido de humedad varia y su peso especfico est indicado en la descripcin de las caractersticas de la calicata.Por esta humedad se piensa que es de la humedad o las filtraciones que existen en la parte alta, ya que la calicata est ubicado en la parte media que fue indicado por el ingeniero docente, en la que esto puede ser un riesgo porque en temporadas de lluvias se supone que hay mayor humedad y hasta se piensa que puede salir agua por filtracin por la presencia de rocas que son las que dan ms filtracin al suelo o permeabilidad al suelo.

IV.CUARRO DE RESUMEN

Caractersticas Fsicas y Morfolgicas del Pedn

CALICATA 01

COORDENADAS UTM: Este: 772712Norte: 9208735 CARACTERISTICAS

0 15 Pardo oscuro en hmedo; franco arcillosa; estructura de bloques subangulares fuerte; friable en hmedo, muy duro en seco, plstico y adhesivo; races finas escasas; poros finos y escasos. Presencia de escasas brechas. Con material cementante arcillosasW%=18.45%.PE=2.23kg/cm2

15 90 Pardo claro rojizo en hmedo; franco arcillo limo arenoso; estructura de bloques subangulares moderados; friable, plstico y muy adhesivo; poros finos y escasos; manchas y concreciones de hierro y manganeso abundantes; no presencia de races finas. Presencia de minerales de cuarzo.W%=17.65%.PE=2.59kg/cm2

90140 Pardo oscuro verdusco en hmedo; gravoso; estructura de bloques sub angulares medios, fuerte,suelo plstico y no adhesivo; no races; presencia de gravas. Se observa afloramiento amarillento verdusco por la presencia de lutitas y margas. .W%=15.83%.PE=2.89kg/cm2

V.CONCLUSIONES.

La zona de estudio es inestable, debido a la humedad que se genera por la presencia de aguas arriba.

Para poder construir una estructura eficiente y sin problemas al futuro, se debe excavar profundo hasta hallar por lo menos la tercera capa, ya que est compuesta por gravas y rocas macizas que ayudara a dar gran estabilidad al suelo

De acuerdo a los ensayos obtenidos en el laboratorio el suelo contiene un gran contenido de humedad, por lo cual es necesario drenarlos.

El suelo tiene una capacidad portante de 0.92kg/cm2, lo que indica que la cimentacin debera de ser bien diseada teniendo en cuenta las cargas que esta podra soportar.

El suelo no es apto para generar construcciones de tapial o adobe debido a que este suelo es arcilloso y como sabemos que en estado seco la arcilla se contrae, producindose fisuramientos en las paredes.

En la zona mayormente se usan las edificaciones de adobe y tapial, para ello, el material del cual se va a generar estos muros debera combinarse con pajillas o fibras vegetales y con un espesor de muro mayor a los 40cm.

En edificaciones concreto armado, las cimentaciones deberan tener una viga de cimentacin armada para evitar los asentamientos diferenciales.

Los servicios sanitarios deberan de tener un sistema de alcantarillado, ya que la zona es totalmente hmeda y con pendientes escarpadas lo que hacen que todos esos desechos filtren y vayan a los ojos de agua ubicados laderas abajo hacia la ciudad, ya que estas aguas son usadas como bebederos y para usos de aseo personal y lavandera.

VI.ANEXOS

(Foto 01): integrantes del grupo nmero 5

(Foto 02): alumnos trazando la calicata para la excavacin

(Foto 03): inicio de la excavacin de nuestra calicata de estudio

(Foto 04): Perfilamiento de la calicata para visualizar mejor los estratos

(Foto 05): Visualizacin del trmino de la capa orgnica y el comienzo de la segunda capa(Limo arcillo arenosa)

(Foto 06): medicin de los estratos de la calicata de estudio

CONSULTOR: Ing. Mgs .Gilberto Cruzado Vsquez