Estudio Mecanico de Suelos

ANEXO ESTUDIO MECANICA DE SUELOS

E s t u d i o d e I m p a c t o A m b i e n t a l

C e n t r o d e M a n e j o y D i s p o s i c i ó n F i n a l d e R e s i d u o s S ó l i d o s C h i l o é I l u s t r e M u n i c i p a l i d a d d e C a s t r o





1. INTRODUCCIÓN .................................................................................. 1 2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA ZONA DE

ESTUDIO .............................................................................................. 2 2.1. UBICACIÓN ............................................................................................................... 2

2.1.1. Vías de acceso .................................................................................................... 3 2.2. CLIMATOLOGÍA ....................................................................................................... 3 2.3. GEOLOGÍA................................................................................................................ 5 2.4. GEOMORFOLOGÍA PROVINCIA DE CHILOÉ ......................................................... 7 2.5. HIDROGEOLOGÍA .................................................................................................... 8

3. TRABAJO DE CAMPO ...................................................................... 12 4. ENSAYOS GEOTÉCNICOS IN SITU ................................................. 15

4.1. ESTRATIGRAFÍAS E IDENTIFICACIÓN DE SUELOS .......................................... 15 4.1.1. Estratigrafía calicata 1 ....................................................................................... 17 4.1.2. Estratigrafía calicata 2 ....................................................................................... 18 4.1.3. Estratigrafía calicata 3 ....................................................................................... 19 4.1.4. Estratigrafía calicata 4 ....................................................................................... 20 4.1.5. Estratigrafía calicata 5 ....................................................................................... 22 4.1.6. Estratigrafía calicata 6 ....................................................................................... 23

4.2. PERFILES ESTRATIGRÁFICOS ............................................................................ 24 4.3. ENSAYOS DE INFILTRACIÓN DE PORCHET ..................................................... 26

4.3.1. Resultado del Ensayo de Infiltración de Porchet ............................................... 27 4.4. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE ENSAYOS INSITU ........................................... 28

5. ENSAYOS DE LABORATORIO ......................................................... 30 5.1. UBICACIÓN DE TOMA DE MUESTRAS PARA ENSAYOS DE

LABORATORIO ...................................................................................................... 30 5.1.1. Granulometría y límites de consistencia del suelo ............................................ 31 5.1.2. Densidad de las partículas sólidas (Gs) ............................................................ 33 5.1.3. Proctor modificado ............................................................................................. 33 5.1.4. Determinación de la razón de soporte de suelos compactados en

laboratorio (CBR) ............................................................................................... 34 5.1.5. Determinación capacidad admisible condiciones estáticas y sísmicas ............. 34

5.2. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LABORATORIO ...................................... 35 6. PROPIEDADES GEOTÉCNICAS DE LA ZONA DE

EMPLAZAMIENTO DEL RELLENO SANITARIO .............................. 37 6.1. COTAS DE FUNDACIÓN ........................................................................................ 37 6.2. CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DEL SUELO DE FUNDACIÓN

FUTURAS INSTALACIONES ................................................................................. 37 6.2.1. Capacidad de soporte del suelo de fundación .................................................. 38 6.2.2. Asentamientos elásticos .................................................................................... 39 6.2.3. Período predominante de vibración del suelo (to) .............................................. 39

7. RECOMENDACIONES FINALES ...................................................... 40 7.1. SUELO DE FUNDACIÓN ........................................................................................ 40 7.2. SISTEMA DE IMPERMEBILIZACIÓN ..................................................................... 40

7.2.1. Zona basal y taludes.......................................................................................... 40

ÍNDICE DE CONTENIDOS




ANEXOS ANEXO 1. “Certificados de Laboratorio” ANEXO 2. “Perfiles Estratigráficos” ANEXO 3. “Recomendaciones Constructivas para Rellenos Sanitarios”

ANEXO ESTUDIO MECANICA DE SUELOS 1



1. INTRODUCCIÓN El presente Estudio de Mecánica de Suelos tiene por objetivo general del estudio es evaluar y caracterizar geotécnicamente el subsuelo de fundación y entregar antecedentes sobre las características geotécnicas para el emplazamiento del Relleno Sanitario de la Comuna de Castro. Los alcances del presente estudio, corresponden a la recopilación de información disponible respecto del proyecto de relleno sanitario en los aspectos referidos al emplazamiento del sitio de disposición de residuos sólidos, planos del emplazamiento de caminos interiores e instalaciones, entre otra información relevante y la realización del estudio de mecánica de suelos. La bibliografía y principales antecedentes que han sido empleados para el desarrollo de este estudio, se presentan a continuación. Esta información junto a las especificaciones técnicas del proyecto, han permitido definir las principales características geológicas y geomorfológicas de la zona de emplazamiento del relleno sanitario.

• Mapa Geológico de Chile: Versión Digital, Publicación Geológica Digital, No. 4, 2003, Gobierno de Chile. SERNAGEOMIN, Subdirección Nacional de Geología”.

• “REGLAMENTO SOBRE CONDICIONES SANITARIAS Y DE SEGURIDAD BÁSICAS

EN LOS RELLENOS SANITARIOS”, Ministerio de Salud.

• Informe de Zonificación Hidrogeológica para las Regiones Metropolitana y Quinta. Departamento de Recursos Hídricos. Dirección General de Aguas. MOP

Para la redacción del presente estudio, se realizaron visitas técnicas al área en estudio en la que desarrolló una campaña de prospecciones a base de calicatas de profundidad variable entre 2,7 y 3,7 mts, ensayos in situ y para complementar la información obtenida en terreno, se obtuvieron muestras representativas para ser analizadas en laboratorio Ingecontrol, los cuales han permitido contar con la información necesaria para elaborar el estudio de mecánica de suelos del área ocupada por el relleno sanitario.




2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA ZONA DE ESTUDIO

2.1. UBICACIÓN La Comuna pertenece a la Provincia de Chiloé, está formada por una estrecha franja de tierra en la isla grande, al sur de la Comuna de Dalcahue, al norte de la Comuna de Chonchi y la Comuna de Puqueldón, al este de la Comuna de Curaco de Vélez; más las Islas Chelín y Quehul, que se encuentran entre las Comuna de Puqueldón y la Comuna de Quinchao. En la costa que da al Océano Pacífico esta franja tiene unos 4,5 km de ancho y sus límites son el río Anay en el norte y el Cole-Cole en el sur. En la costa este, se concentra casi la totalidad de la población de la Comuna, en la Ciudad de Castro (lat. 42º 27' 48" s, Long. 73º 48' 29" o) y sus alrededores. En la siguiente figura, se muestra la localización de la Comuna de Castro en la Provincia de Chiloé.

Figura .1. Ubicación Comuna de Castro

Escala 1: 300.000

Castro




2.1.1. VÍAS DE ACCESO La comuna se encuentra recorrida por un eje principal que cumple la función de ser vía de comunicación intercomunal e interregional. Esta vía es la Ruta 5 Sur que recorre la Provincia de Chiloé de Norte a Sur, transformándose en columna vertebral de acceso a las distintas comunas de la provincia. El recorrido que se debe realizar para acceder a la Comuna de Castro es el siguiente:

• Desde Ancud hacia el sur por la ruta 5 Sur recorriendo 88 kilómetros hasta la comuna de Castro.

• Desde Quellón: hacia el norte por la ruta 5 Sur, recorriendo 99 kilómetros de camino asfaltado.

Figura .2. Vías de Acceso a la Comuna de Castro

Fuente: Mapas Ruteros de TURISTEL

2.2. CLIMATOLOGÍA La Provincia de Chiloé de acuerdo a la clasificación de Koëppen, cuenta con dos tipos de climas.

• El tercio superior de la isla cuenta con un “Clima Templado Lluvioso con Influencia Mediterránea” y distribución uniforme de las precipitaciones a lo largo del año. El

Sector Ubicación Proyecto




régimen pluviométrico tiene características mediterráneas con máximos de lluvias en invierno pero con ausencia de periodo seco estival.

La temperatura promedio anual es de 12º C, y la amplitud térmica anual, 9,6º C, ya que el mes más cálido corresponde a Enero, con 17,2º C, y el mes más frío a Julio, con 7,6º C.

• Las zonas Centro y Sur de la isla, cuentan con un “Clima templado frío de Costa Occidental con Máximo Invernal de Lluvias”

Por su mayor latitud y cercanía a regiones polares, las temperaturas disminuyen, no alcanzando los 10º C como media anual. Estas varían de acuerdo a la exposición a los vientos predominantes, que en esta zona son del oeste. Las temperaturas son mayores en el sector oriental de la Isla de Chiloé que en la costa Pacífica, donde los vientos y las precipitaciones son significativamente más intensas y abundantes, disminuyendo notoriamente las posibilidades de asentamientos. Las precipitaciones son intensas, pero lo que precipita en los cuatro meses más lluviosos sólo equivale al 50% del total anual. Además disminuyen desde las zonas más expuestas al océano (o al Golfo de Corcovado) hacia el interior, especialmente en los valles interiores más protegidos. En la Isla de Chiloé, en Ancud caen más de 2.300 mm anuales, mientras que en Castro caen menos de 1.900 mm y en Quellón poco más de 2.100 mm y 3.000 mm en la parte alta de la Cordillera de Piuchén, lo que contribuye a la exuberancia y abundancia del bosque nativo.

Figura .3. Clima presente en la comuna de Castro Fuente: Mapa de Climas de Chile, EDUCARCHILE




2.3. GEOLOGÍA En la comuna de Castro se encuentran dos formaciones geológicas, las cuales se han determinado en base a la Carta Geológica de Chile del Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN, escala 1:1.000.000). − PzTr4 (a)-(b). Paleozóico-Triásico, metapelitas, metacherts, metabasitas y en menor

proporción, neises y rocas ultramáficas con protolitos de edades desde el Devónico al Triásico y metamorfismo del Pérmico al Jurásico. En la cordillera de la Costa, regiones IX a X: Complejo Metamórfico Bahía Mansa; en la cordillera principal, región X: Complejo Metamórfico Liquiñe. Se distinguen esquistos pelíticos (a) y esquistos y anfibolitas, en menor proporción, rocas metamórficas ultramáficas (b).

− Q1g1-Q1g2, Pleistoceno-Holoceno. Depósitos morrénicos, fluvioglaciales y glacilacustres: diamictos de bloques y matriz de limo/arcilla, gravas, arenas y limos. En la cordillera principal, regiones I a IV. En la depresión central, regiones IX y X; en regiones XI y XII: lóbulos morrénicos en el frente de los lagos proglaciales, abanicos fluvioglaciales frontales o varves en la ribera de lagos o cursos fluviales, asociados a las principales glaciaciones del Pleistoceno donde son indiferenciados o relativos a las glaciaciones Llanquihue (1; 35-14,2 ka); Santa María (2; 262-132 ka); Río Llico (3; 480-338 ka) o Caracol (4; 687-512 ka).

Figura .4. Formaciones geológicas presentes en la Comuna de Castro

Fuente: Mapa Geológico de Chile Sin embargo, a partir de la Información obtenida del Mapa Geológico Nº 79 de Geología del Área Castro – Dalcahue de la Región de los Lagos, Escala 1: 100.000, es posible acotar la información al área de emplazamiento del proyecto y obtener una información más detallada al respecto. De los anterior es posible detectar en el área directa de influencia del proyecto se identifica dos unidades geológicas, las cuales se describen a continuación.




- Plgf1, Glacifluviales, corresponden a gravas y arenas, generalmente intercaladas, con menor proporción de limos y arcillas.las gravas son clastosoportadas, moderadamente a mal seleccionadas, con clastos subredondeados a redondeados. Presentan estratificación planar horizontal y, localmente, imbricación. Las arenas, gruesas a finas, exhiben estratificación planar horizontal cruzada. Estos sedimentos se correlacionan con las EIOM 4 – 2 y se habrían depositado 73.000 y 14.000 AP.

- Plm1, Morrénicos, corresponden a diamictos glaciares leve a moderadamente

compactados, macizos, matriz a clasto soportados. Los clastos, generalmente frescos, son redondeados a subredondeados y alcanzan tamaños de hasta 4 m en su eje mayor. La matriz se compone de arena fina, limos y arcillas. Estos sedimentos se correlacionan con las etapas isotópicas de oxígeno marino 4 – 2 (EIOM 4 – 2), y se habrían depositado entre 73.000 y 14.000 AP.

En la siguiente imagen se presenta la extensión de las unidades geológicas identificadas en la zona de emplazamiento del proyecto.

Figura .5. Formaciones geológicas presentes en la Comuna de Castro, Escala

1:100.000 Fuente: Mapa Geológico Nº 79, Área Castro – Dalcahue de la Región de los Lagos

Zona Proyecto




2.4. GEOMORFOLOGÍA PROVINCIA DE CHILOÉ El origen de las características morfológicas presentes en este sector del territorio nacional se encuentra en dos fenómenos. El primero es el movimiento de la corteza terrestre y el segundo, el período glacial. El choque entre las placas Oceánica (Nazca) y Sudamericana produjo aquí vastos efectos. Generó fallas geológicas, rupturas de la corteza en dirección 45º respecto al meridiano, causantes de valles y fiordos y en el sector continental, una hilera de volcanes ubicados casi en línea recta. El otro fenómeno determinante fue un intenso y prolongado período glacial. La presión de gigantescas capas de hielo avanzado entre fallas geológicas produjo una colosal erosión en el que sería el Valle Central, socavándolo hasta el nivel del mar y destruyendo la continuidad de la cordillera de la Costa. Al derretirse los glaciares, el mar ocupó el Valle Central, generando un mar interior; la desmembrada cordillera de la Costa dio origen al Archipiélago de Chiloé y la Cordillera de los Andes, enormemente erosionada, quedó penetrada por fiordos oceánicos. Desde el punto de vista físico, en la provincia además se observa una Región Patagónica y Polar del Inlandsis Antártico, específicamente dentro de la subregión correspondiente a las Planicies Marinas y/o Fluviomarinas. En la parte norte de la Región hasta Paillaco, se ubican cordones transversales de pequeña altura, cerca de Maullín, originando el Canal de Chacao; reaparece en la Isla de Chiloé, en cuya parte norte denominada Cordillera de Piuchén y al sur de los lagos Huillinco y Cucao donde se llama Cordillera de Pirilil. Al sur de Puerto Montt, los glaciares avanzaron hacia la depresión intermedia, cuya erosión provocó su hundimiento, originando los golfos de Ancud y Corcovado, e incluso alcanzó porciones de la Cordillera de la Costa (Chiloé), formando así una gran cantidad de islas y fiordos, que representan un atractivo turístico destacable por su belleza y su aptitud para la navegación.




Figura .6. Geomorfología presentes en la Provincia de Chiloé Fuente: Borgel, 1983

2.5. HIDROGEOLOGÍA En la comuna de Castro se encuentran dos unidades hidrogeológicas claramente establecidas con su respectiva ocurrencia de aguas subterráneas, las cuales se han determinado en base al Mapa Hidrogeológico del Ministerio de Obras Públicas (Dirección de Aguas, escala 1:100.000).




Tabla .1. Ocurrencia de aguas subterráneas Tipo de

permeabilidad Símbolo Importancia

hidrogeológica relativa

Principales Formaciones geológicas

Características generales

Primaria (en formación porosa) Alta a Media

Q1 Qv2 T3

DEPÓSITOS NO CONSOLIDADOS, RELLENO. Sedimentos fluviales, glaciales, aluviales, lacustre, aluvionales, eólicos. Acuíferos de extensión variable, generalmente estratificados. Napa libres o semi-confinadas. Permeabilidad variable; calidad química variable. Son los acuíferos más conocidos y explotados del país.

Muy baja a ausente (en roca) Nula Pz4

ROCAS METAMÓRFICAS Y SEDIMENTARIAS Metareniscas, pizarras, filitas, esquistos, gneises, anfibolitas, lutitas, cuarcitas - Basamento impermeable. Cordillera de la Costa, Cordillera andina patagónica

Según el mapa general o índice de Chile del Ministerio de Obras Públicas (Dirección de Aguas, escala 1:12.500.000), en la Provincia de Chiloé existe entre 1 a 100 pozos, sin embargo, en la Comuna de Castro, no se evidencian datos respecto a la posible productividad de éstos.

Figura .7. Unidades hidrogeológicas presentes en la Comuna de Castro Fuente: Mapa Hidrogeológico de Chile

1 Q: Cuaternario no consolidado 2 Qv: Cuaternario volcánico 3 T: Terciario sedimentario volcánico 4 Pz: Paleozoico metamórfico




Sin embargo, a partir de la Información obtenida del Mapa Nº 4 de 8 del Levantamiento Hidrogeológico del Valle Central de la Región de los Lagos, Informe Final Recursos de agua Subterránea de la Hoja de Puerto Montt, SRNAGEOMIN, escala 1: 250.000. De los anterior es posible detectar en el área directa de influencia del proyecto se identifica dos unidades hidrogeológicas, la cual se describe a continuación.

Tabla .2. Sistema Acuífero o acuíferos de alta importancia en depósitos no consolidados

Acuífero Columna Esquemática Características Litológicas Características del Acuífero

Gravas y arenas (Plgf1, PlHf, Hf, Hp), bloques, gravas y arenas (Hc) y/o gravas, arenas y limos

(Ha, He) dsipuestas sobre gravas y arenas, con escasos limos y arcillas (Plgf2). Localmente, se encuentran intercalaciones de

arcilla entre los depósitos Plgf1 y Plgf2.

Tipo: libre Nivel estático: 0 -69 m.b.n.t. Caudal específcico: 0,11 – 18,75 (l/s)/m Transmisividad: 50 – 3000 m2/d Tipo de agua: bicarbonatadas sódicas, cálcicas o cálcicas magnésicas. Hierro: 0,3 – 2,66 mg/l Espesor > 3 m Profundidad: 0 – 69 m Caudal depozo: 1 – 80 l/s Permeabilidad: 10-3 a 10-5 m/s Manganeso: 0,02 – 0,57 mg/l

Bloques y gravas de arena fina a gruesa, limo y/o arcilla, clasto a

matrizsoportados (Plm1), arcillas y limos laminados (Plgl1) y limos, arcillas y arenas finas (He), con

intercalaciones de gravas y arenas (Plgf1).

Tipo: libre cubierto/ confinado/ semiconfinado Nivel estático: 28,9 – 74,3 / 6 / 10,74 – 71,8 m (**) Caudal específcico: 0,85 – 3,14 / sin dato / 0,1 – 5,3 (l/s)/m Transmisividad: 10 – 1000 m2/d Tipo de agua: sin dato Espesor: 4 - 115 m Profundidad: 28,9 – 74,3 m / 11 – 96 m Caudal de pozo: 1 – 50 l/s Permeabilidad: sin dato

En la siguiente imagen se presenta la extensión de las unidades hidrogeológicas identificadas en la zona de emplazamiento del proyecto.




Figura .8. Formaciones hidrogeológicas presentes en zona del proyecto, Escala

1:250.000 Fuente: Mapa Nº 4 de 8 del Levantamiento Hidrogeológico del Valle Central de la Región de los Lagos, Informe Final Recursos de agua Subterránea de la Hoja de Puerto Montt,

SRNAGEOMIN

Zona Proyecto




3. TRABAJO DE CAMPO Para caracterizar geotécnicamente el suelo natural, se seleccionó el sector del terreno en el cual se emplazará el Proyecto Relleno Sanitario de la Comuna de Castro. Éste corresponde a un sector llano en la totalidad del sitio, y fue escogido debido a que los suelos que la conforman son representativos del área en estudio. La metodología aplicada consideró la realización de visitas técnicas de profesionales de esta consultora con el objetivo de obtener una visión global del área en estudio y definir los puntos de inspección para realizar los trabajos de terreno. Posteriormente, se procedió a diseñar la campaña de ensayos in-situ, considerando los antecedentes topográficos generados. Esta campaña consistió en la realización de un programa de exploración en base a 6 calicatas de prospección, cuyo objetivo es obtener una descripción estratigráfica de los suelos existentes y caracterizar de manera visual y física los estratos de suelos. Cinco de ellas se realizaron en la zona destinada al sector de emplazamiento de la celda proyectada, con profundidades variables entre 2,70 y 3,70 mts de profundidad, y una calicata de profundidad 3,3 mts en la zona de emplazamiento de las instalaciones. En el Anexo 1 se presentan los certificados de los ensayos y mediciones realizados en las calicatas explorativas. En la siguiente imagen, se presenta la ubicación de las calicatas explorativas realizadas, en donde se privilegió que su disposición en terreno, permitiese generar perfiles estratigráficos, cuyas características se presentarán en el capítulo siguiente.




Figura .9. Ubicación de las calicatas realizadas. Junto con la realización de los perfiles antes mencionados, se realizaron ensayos en terreno, principalmente para cuantificar el grado infiltración del terreno, para lo cual se procedió a realizar ensayos de infiltración del tipo Porchet. Además, se extrajeron muestras representativas a una profundidad que aproximadamente corresponde entre el segundo y tercer estrato, para determinar en laboratorio las propiedades índices de los suelos que conforman los estratos adecuados para fundar y sus parámetros resistentes. Ello mediante ensayos de caracterización física y resistentes, correspondientes a granulometrías (NCh 165), Clasificación de Suelos (ASTM D2487 – 06), Proctor Modificado (NCh 1534/2 Of. 79), Densidad de partículas sólidas (NCh 1532 Of. 80), CBR (NCh 1852 Of. 81), Límites de Consistencia (NCh 1571/1 y 2. Of. 1979) y Determinación de cargas abmisibles en condiciones estáticas y sísmicas. Los trabajos de terreno fueron realizados en el mes de Octubre del año 2009 por esta consultora. En la tabla siguiente se presenta un resumen con los trabajos de terreno y su ubicación dentro del área en estudio.




Tabla .3. Ensayos In Situ y toma de muestras Ensayo Cantidad Calicatas

Infiltración Porchet 2 1 4

Muestras 4

1 2 4 5 6

Estratigrafías 6 1-2-3-4-5-6




4. ENSAYOS GEOTÉCNICOS IN SITU A partir de la información recogida por profesionales de esta consultora, se definió la zona de prospección geotécnica al interior del predio sobre el cual se emplazará el Relleno Sanitario de la Comuna de Castro, con la finalidad de realizar el estudio de las características físicas, además de las propiedades de infiltración, capacidad de soporte y el estado de compacidad del suelo que se encuentra en el sector, que dentro de otras cosas podrá ser utilizado como material de cobertura de los residuos , de manera tal de que éste cumpla con lo establecido en el Reglamento 189 “Sobre condiciones sanitarias básicas en los Rellenos Sanitarios”, en cuanto a las características que debe poseer el material. La caracterización físico-mecánica del suelo, se realizó a partir de una serie de ensayos in – situ, de los cuales se obtuvieron muestras de suelo, las cuales posteriormente fueron enviadas a laboratorio. 4.1. ESTRATIGRAFÍAS E IDENTIFICACIÓN DE SUELOS La estratigrafía general del área en estudio se define a partir de la excavación de una calicata mediante el uso de maquinaria pesada. El objetivo de realizar la estratigrafía de los suelos, es establecer cuáles son las propiedades físicas del suelo, mediante una simple inspección visual. La estratigrafía general del área en estudio fue definida a partir de la excavación con excavadora de 6 calicatas en la zona del futuro emplazamiento del relleno y 1 en la zona correspondiente a las instalaciones administrativas. Las calicatas fueron realizadas desde el nivel de terreno hasta profundidades variables entre 2,70 y 3,70 mts.

Figura .10. Realización de calicatas explorativas con retroexcavadora




La siguiente imagen, presenta la ubicación con coordenadas UTM de las calicatas realizadas en terreno.

Figura .11. Ubicación calicatas explorativas en sitio emplazamiento relleno

sanitario.

Tabla .4. Coordenadas UTM ubicación calicatas explorativas CALICATA ESTE NORTE

1 603.555 5.306.592 2 603.886 5.306.273 3 604.052 5.306.481 4 604.200 5.306.687 5 604.467 5.306.264 6 604.588 5.306.526

Datum WGS 84 Huso 18-G A continuación, se presentan los resultados obtenidos de esta inspección visual en terreno para el presente estudio, la cual fue realizada desde el nivel de terreno utilizando el máximo alcance de la maquinaría disponible y que la resistencia del terreno permitió alcanzar. En el Anexo 2 se adjuntan los informes de calicatas realizadas en las inspecciones visuales.




4.1.1. ESTRATIGRAFÍA CALICATA 1 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 2,70 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes estratos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,40 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color café oscuro con presencia de vegetación a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación débil, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rápida. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,40 y 0,80 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color café rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 0,80 y 2,70 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partículas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del último estrato está sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Además, durante la etapa de prospección realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostáticos o freáticos hasta las cotas prospectadas.




Figura .12. Inspección visual calicata Nº1

4.1.2. ESTRATIGRAFÍA CALICATA 2 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 3,30 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes niveles estratigráficos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,90 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color café oscuro con presencia de vegetación a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación débil, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rápida. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,90 y 2,60 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color café rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 2,60 y 3,30 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura




homogénea con una consistencia firme, una cementación fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partículas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del último estrato está sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Además, durante la etapa de prospección realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostáticos o freáticos hasta las cotas prospectadas.

Figura .13. Inspección visual calicata Nº2

4.1.3. ESTRATIGRAFÍA CALICATA 3 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 3,50 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes niveles estratigráficos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,10 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color café oscuro con presencia de vegetación a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación débil, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rápida. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,10 y 1,50 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color café rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas




y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 1,50 y 3,50 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partículas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del último estrato está sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Además, durante la etapa de prospección realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostáticos o freáticos hasta las cotas prospectadas.

Figura .14. Inspección visual calicata Nº3 4.1.4. ESTRATIGRAFÍA CALICATA 4 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 2,90 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes niveles estratigráficos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,70 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color café oscuro con presencia de vegetación a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos.




Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación débil, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rápida. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,70 y 1,30 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color café rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 1,30 y 2,90 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partículas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del último estrato está sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Además, durante la etapa de prospección realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostáticos o freáticos hasta las cotas prospectadas.

Figura .15. Inspección visual calicata Nº 4




4.1.5. ESTRATIGRAFÍA CALICATA 5 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 2,90 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes niveles estratigráficos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,70 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color café oscuro con presencia de vegetación a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación débil, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rápida. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,70 y 1,30 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color café rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 1,30 y 2,90 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas con finos y presencia de gravas, además presenta una mínima fracción de gravas de sobretamaño. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partículas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del último estrato está sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Además, durante la etapa de prospección realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostáticos o freáticos hasta las cotas prospectadas.




Figura .16. Inspección visual calicata Nº5 4.1.6. ESTRATIGRAFÍA CALICATA 6 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 3,70 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes niveles estratigráficos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,80 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color café oscuro con presencia de vegetación a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación débil, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rápida. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,80 y 1,60 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color café rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 1,60 y 3,70 metros de profundidad aproximadamente y está constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Predomina cerca




de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partículas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Según el sistema de clasificación USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del último estrato está sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Además, durante la etapa de prospección realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostáticos o freáticos hasta las cotas prospectadas.

Figura .17. Inspección visual calicata Nº 6 4.2. PERFILES ESTRATIGRÁFICOS En la siguiente imagen, se presenta la distribución en planta de los perfiles estratigráficos escogidos para realizar la identificación del tipo de suelo del sector de emplazamiento del proyecto.




Figura .18. Ubicación perfiles estratigráficos en sitio emplazamiento relleno

sanitario. Además, se presenta un resumen de los distintos estratos detectados en la campaña de prospección realizada durante el mes de Octubre del 2009. Los perfiles estratigráficos de las distintas zonas del terreno en estudio, se componen de una alternancia o la totalidad de los horizontes identificados. Estrato 1: Cuenta con un espesor que varía entre los 0,1 a 0,9 mts y está constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color café oscuro con presencia de vegetación a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación débil, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rápida. Estrato 2: Cuenta con un espesor que varía entre los 0,4 a 1,7 mts y está constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color café rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Estrato 3: Cuenta con un espesor que varía entre los 0,7 a 2,1 mts y está constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partículas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. No se detectó presencia de nivel freático en las prospecciones realizadas.




Figura .19. Perfil estratigráfico transversal tipo

En el Anexo 2, se adjuntan los perfiles estratigráficos establecidos, para identificar la distribución de los suelos prospectados en terreno. 4.3. ENSAYOS DE INFILTRACIÓN DE PORCHET Este ensayo de terreno, entrega el coeficiente de permeabilidad global en el suelo superficial cuando la napa está profunda. Para su realización se debe preparar la superficie sobre la cual se realizará el ensayo, eliminando todo material de relleno que pueda existir sobre el terreno natural, de manera de dejar el terreno colindante a la excavación, de forma nivelada. Se debe excavar una cavidad cilíndrica de diámetro igual o superior a 50 cms, y con una profundidad de por lo menos 50 cms la que dependerá de la estratigrafía que presente el terreno. En el caso de una obra de infiltración importante es necesario excavar varias cavidades para obtener medidas representativas de la permeabilidad en toda la superficie. Se deben realizar 3 mediciones de diámetro, para finalmente obtener un diámetro promedio de la cavidad. Del mismo modo, se medirá la profundidad de la excavación al centro de ésta y en los bordes de la misma, de manera de mantener una superficie nivelada y lograr la verticalidad de las paredes de la cavidad. Finalmente, se deberá llenar de agua la cavidad, hasta quedar a ras con la superficie del terreno. Luego se esperará que el agua descienda entre 5 a 10 cms, dependiendo de la profundidad de la cavidad y se procederá a medir el descenso de la superficie libre debido a la infiltración a través del fondo y las paredes. El tiempo de descenso del nivel del agua, se realizará cada 2 cms, ayudados por medio de una regla graduada, provista de un sistema de flotación en el extremo que estará en contacto con el nivel del agua.

CALICATA 6 CALICATA 4




Figura .20. Ensayos de Infiltración de Porchet

La siguiente imagen, presenta la ubicación con coordenadas UTM del ensayo de infiltración de Porchet en terreno.

CALICATA 1

ÁREA RELLENO SANITARIO

CALICATA 4

Figura .21. Ubicación ensayo de infiltración de Porchet

4.3.1. RESULTADO DEL ENSAYO DE INFILTRACIÓN DE PORCHET Los resultados obtenidos indican que ha nivel superficial la tasa de infiltración del primer estrato de suelo varía entre 115,87 (mm/hr) y 473,72 (mm/hr). La diferencia observada en las tasas de infiltración se debe a la mayor presencia de material fino impermeable en la calicata




4, lo cual disminuye la permeabilidad del suelo. En la siguiente tabla, se presentan los resultados obtenidos.

Tabla .5. Resultados de ensayo de infiltración de Porchet realizado en terreno Calicata Nº Posición Infiltración (mm/hr) Permeabilidad

(cm/seg) Permeabilidad según Soil

Conservation Service 1 Superficial 473,72 1,32E-02 Permeabilidad Muy Elevada

4 Superficial 115,87 3,22E-03 Permeabilidad Moderadamente Elevada

4.4. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE ENSAYOS INSITU El suelo natural donde se emplazará el futuro relleno sanitario, presenta estratos diferenciados, conformados por arenas finas con una leve presencia de gravas y una cantidad importante de limos. A partir de las calicatas prospectadas y lo observado a partir de los perfiles estratigráficos realizados, indican que el sector está conformado por suelos de características similares que abarcan la totalidad de la zona de emplazamiento del proyecto. Se identifica un primer estrato de cobertura vegetal de profundidades que va de los 0,40 a 1,00 metros de espesor desde el nivel de terreno, que se caracteriza por ser una arena limosa. Físicamente, corresponden a suelos de color café oscuro con presencia de vegetación a nivel superficial, sin olor en condiciones secas, presenta una estructura homogénea con una cementación débil, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rápida. Del mismo modo, se detectó un segundo estrato, que cuenta con espesores que van de los 0,40 a 1,70 metros de espesor desde el nivel de terreno, que se caracteriza por ser una arena arcillosa. Físicamente, corresponden a suelos de color café rojizo, sin olor en condiciones secas, presenta una estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partículas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. El tercer estrato presenta espesores que van desde los 0,70 a los 2,10 metros, esta constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrándose en una condición húmeda in situ. Su estructura homogénea con una consistencia firme, una cementación fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partículas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Durante la etapa de prospección realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostáticos o freáticos hasta las cotas prospectadas en ninguna de las 6 calicatas realizadas. Los ensayos de campo realizados al suelo, permitieron determinar sus principales características y propiedades geotécnicas, de utilidad para estudiar las condiciones de éste como suelo de fundación y para ser aplicado como material de cobertura.




Del ensayo de infiltración Porchet, se obtuvieron valores que van de 115,87 (mm/hr) y 473,72 (mm/hr), que según los rangos de permeabilidad de la Soil Conservation Service, este suelo tiene una velocidad de infiltración moderada a muy elevada. De acuerdo a los resultado obtenidos de este ensayo y a la información obtenida de la Tabla de Valores Típicos de Tasas de Infiltración, es acorde al tipo de suelo muestreado, es decir, arena.

Tipo de Suelo Tasa de Infiltración (mm/hora)

Arena Mayor de 30 Arena Limosa 20 - 30 Limo 10 - 20 Arcilla Limosa 5 - 10 Arcilla 1 - 5

Figura .22. Valores típicos de tasas de infiltración en suelos Fuente: Process Design Manual for Land Treatment of Municipal Wastewater (EPA, 1981)

Además, de acuerdo al gráfico descenso v/s tiempo, el suelo ensayado en terreno, presenta un comportamiento similar en cuanto a su velocidad de infiltración, estableciéndose que los dos sitios en donde se llevó a cabo el ensayo de campo evidencia “in-situ” una velocidad de infiltración moderada a muy elevada, lo cual se debe a que estos suelos presentan características físicas y mecánicas similares, la diferencia presentada se debe a la cantidad de finos presentes.

0

5

10

15

20

25

30

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100

Descenso (cm)

Tiempo acumulado (seg)

Descenso v/s Tiempo


Figura .23. Gráfico comparativo del descenso del nivel de agua respecto al

tiempo




5. ENSAYOS DE LABORATORIO Durante el mes de Octubre del 2009, se tomaron las muestras representativas de suelo con el objetivo de determinar en laboratorio las propiedades índices de los materiales, mediante ensayos de caracterización física y de capacidad de soporte, correspondientes a Granulometrías (NCh 165), Clasificación de Suelos (ASTM D2487 – 06), Proctor Modificado (NCh 1534/2 Of. 79), Densidad de partículas sólidas (NCh 1532 Of. 80), CBR (NCh 1852), Límites de Consistencia (NCh 1517/1 y 2. Of. 1979) y la Determinación de las capacidades admisibles estáticas y sísmicas. 5.1. UBICACIÓN DE TOMA DE MUESTRAS PARA ENSAYOS DE

LABORATORIO Los ensayos realizados en laboratorio a las muestras tomadas, corresponden a Granulometría y Clasificación de suelos, Límites de Consistencia, Proctor Modificado, CBR, Cargas Admisibles y Densidad de Partículas Sólidas. En la siguiente imagen, se presentan los puntos de extracción de las muestras analizadas en laboratorio, las cuales corresponden a las calicatas presentadas.

CALICATA 1

ÁREA RELLENO SANITARIO

CALICATA 2

CALICATA 4

CALICATA 7

Figura .24. Ubicación calicatas explorativas de las cuales se obtuvieron muestras

para laboratorio

CALICATA 6

CALICATA 4

CALICATA 2

CALICATA 1




En la tabla siguiente, se presentan las coordenadas UTM de las muestras tomadas y enviadas a laboratorio, con su respectiva profundidad a la cual fueron extraídas. Tabla .6. Coordenadas UTM ubicación y profundidad toma de muestras desde

calicatas explorativas CALICATA ESTE NORTE PROFUNDIDAD (m)

1 603.555 5.306.592 0,7 - 0,9 2 603.886 5.306.273 2,5 - 2,7 4 604.200 5.306.687 1,2 - 1,4 5 604.467 5.306.264 1,5 - 1,7 6 604.588 5.306.526 2,0 – 2,5

Datum WGS 84 Huso 18-G

5.1.1. Granulometría y límites de consistencia del suelo

Los ensayos de caracterización realizados correspondieron a granulometrías y límites de Atterberg. Los ensayos de laboratorio se realizaron a las muestras de suelo identificadas como 1, 2, 4, 6 y 7, extraídas desde las calicatas identificadas con la misma numeración. En las siguientes tablas y figura se presentan los resultados obtenidos de los ensayos granulométricos realizados.

Tabla .7. Tipo de suelo por calicata y su procedencia

Suelo Nº Tipo de Suelo Procedencia Ubicación

1 Arena Limosa color café a plomizo

Terreno Futuro Relleno Sanitario Calicata 1












Tabla .8. Resultados del análisis granulométrico realizado a suelos provenientes de calicatas

GRANULOMETRIA Calicata Nº Tamiz 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 3/8" # 4 # 10 # 40 # 200

1 % Que pasa 100 99 97 93 85 73 29 8 2 % Que pasa 100 98 94 92 81 73 67 45 9 4 % Que pasa 100 98 96 94 92 42 4 5 % Que pasa 100 98 96 94 92 42 4 6 % Que pasa 100 98 94 93 87 78 67 21 3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0 0 1 10 100

% Q

ue p

asa

Abertura Tamices (mm)

DISTRIBUCIÓN GRANULOMETRICA

CALICATA Nº1CALICATA Nº2CALICATA Nº4CALICATA Nº6CALICATA Nº7

Figura .25. Distribución Granulométrica a muestras suelo natural extraídas desde

calicatas explorativas En la tabla siguiente, se presentan los resultados obtenidos de los ensayos de límites de consistencia y la clasificación USCS de los suelos.

CALICATA 1 CALICATA 2 CALICATA 4 CALICATA 5 CALICATA 6




Tabla .9. Resultados de límites de consistencia y clasificación de suelos U.S.C.S. realizado a suelos provenientes de calicatas

Calicata Nº

Límites de Consistencia Clasificación U.S.C.S.

Método L. Líquido L. Plástico I.Plasticidad Símbolo Descripción

Empleado (%) (%) (%)

1 Mecánico NP SW – SM Arena bien graguada - Arena limosa

2 Mecánico NP SW – SM Arena bien graguada - Arena limosa

4 Mecánico NP SP Arena mal graduada 5 Mecánico NP SW Arena bien graduada 6 Mecánico NP SP Arena mal graduada

5.1.2. Densidad de las partículas sólidas (Gs) Los ensayos de gravedad específica (NCh. 1532 Of .80) se realizaron a las muestras de suelo identificadas como 1, 2, 4, 6 y 7. En la tabla siguiente, se presentan los resultados obtenidos de los ensayos realizados.

Tabla .10. Densidad de las partículas sólidas Calicata Densidad de las partículas sólidas (Gs) (gr/cm3)

1 2,765 2 2,689 4 2,694 5 2,781 6 2,782

5.1.3. Proctor modificado La densidad seca máxima y la humedad óptima de las muestras extraídas, fueron obtenidas en laboratorio mediante el ensayo Proctor Modificado. Los ensayos de laboratorio se realizaron a las muestras de suelo identificadas como 1, 2, 4, 6 y 7, extraídas desde las calicatas identificadas con la misma numeración. En la tabla siguiente se presentan los resultados obtenidos.




Tabla .11. Proctor Modificado a muestras de suelo natural

Calicata Nº

PROCTOR MODIFICADO

Método %Retenido Densidad Máx. Seca

Humedad Óptima

(A, B, C, D) (# ¾ ) (kg/dm3) (%) 1 A 0 1,955 10,2 2 A 0 1,874 13,0 4 A 0 1,619 16,3 5 A 0 1,943 11,5 6 A 0 1,921 14,0

5.1.4. Determinación de la razón de soporte de suelos compactados en laboratorio

(CBR) Los ensayos de determinación de la razón de soporte de suelos compactados (NCh. 1852 Of .81) se realizaron a las muestras de suelo identificadas como 1, 2, 4, 6 y 7. En la tabla siguiente, se presentan los resultados obtenidos de los ensayos realizados.

Tabla .12. Resultados ensayo CBR Calicata Nº Inmersión CBR a 0,2" (%)

1 Sí 48 2 Sí 39 4 Sí 27 5 Sí 43 6 Sí 37

5.1.5. Determinación capacidad admisible condiciones estáticas y sísmicas A continuación, se entregan los valores de carga admisible en condiciones estáticas y sísmicas, debido a la dificultad que tuvo el laboratorio para realizar el ensayo de corte directo para muestras remoldeadas. Posteriormente se asociara dichos valores a los parámetros resistentes requeridos.




Tabla .13. Cargas Admisibles Calicata Estáticas (kgf/cm2) Sísmicas (kgf/cm2)

2 2,9 3,5

Tabla .14. Parámetros resistentes asociados

φ(°) c (t/m2) 30 0

5.2. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LABORATORIO Los ensayos de laboratorio realizado a los suelos muestreados en la zona en estudio permitieron determinar sus principales características y propiedades geotécnicas, de utilidad para estudiar las condiciones del suelo de fundación del relleno sanitario proyectado y sus futuras instalaciones. Los ensayos de caracterización realizados indican que el suelo del sector de emplazamiento del terreno se clasifica según la U.S.C.S. en los siguientes suelos

Calicata Clasificación U.S.C.S. % de finos D50 mm 1 SW – SM 8 2 – 0,5 2 SW – SM 9 2 – 0,5 4 SP 4 2 – 0,5 5 SW 4 2 – 0,5 6 SP 3 2 – 0,5

Los gráficos de distribución granulométrica confirman la homogeneidad entre las muestras analizadas, estableciendo para cada caso una distribución acorde al suelo identificado. Esta diferencia entre las muestras, se debe a que las muestras analizadas presentan algunas diferencias en su distribución y en su porcentaje de finos. En relación a la gravedad específica de las suelos analizados, los resultados obtenidos indican que éstos se encontrarían entre 2,689 y 2,782 (gr/cm3), lo cual refleja una relativa homogeneidad respecto a la distribución del suelo en el sector del proyecto. Por su parte, en cuanto a la capacidad de soporte del suelo, obtenida a través del ensayo CBR, entregó los siguientes valores para el uso de suelo, según rango de valores CBR (NCh 1852 Of. 1981), según es posible observar en la siguiente tabla.




Tabla .15. Rango valores CBR (NCh 1852 Of. 1981)

Calicata CBR a 0,2" (%) CBR Clasificación cualitativa del uso de suelo

1 48 30 - 60 Buena Sub-base 2 39 30 - 60 Buena Sub-base 4 27 30 - 60 Buena Sub-base 5 43 30 - 60 Buena Sub-base 6 37 30 - 60 Buena Sub-base

De los resultados obtenidos para las distintas muestras analizadas, según la clasificación a partir de los valores de CBR, todas las muestras presentan condiciones más desfavorables para su uso como suelo, siendo restringido su uso como material de sub-base. En cuanto a los parámetros resistentes del suelo obtenido del ensayo de corte directo, derivados a partir de los valores de cargas admisibles, estos concuerdan a lo establecido en la bibliografía para una arena bien graduad – arena limosa, por tanto los rangos de cohesión y ángulo de fricción obtenidos se ajustan a dichos valores.




6. PROPIEDADES GEOTÉCNICAS DE LA ZONA DE EMPLAZAMIENTO DEL RELLENO SANITARIO

A continuación, se presentan las propiedades y características geotécnicas del suelo de fundación y material de cobertura encontrado en el área de emplazamiento del futuro relleno e instalaciones. 6.1. COTAS DE FUNDACIÓN La profundidad del sello de fundación, depende de las características de los estratos competentes para alcanzar bajas deformaciones y soportar las cargas transmitidas por las estructuras. Por esto, es recomendable que se asegure la ubicación de la fundación dentro del estrato portante de resistencia y compresibilidad apropiadas, denominado Calicata 2, lugar en el cual se emplazarán las futuras instalaciones administrativas del proyecto, para así evitar fallas en la masa del suelo, giros y deformaciones laterales y asentamientos diferenciales inadmisibles para las estructuras proyectadas. A partir de los antecedentes y análisis obtenidos en terreno, específicamente de las estratigrafías realizadas y de los resultados de laboratorio, se recomienda definir como profundidad mínima para el sello de fundación, la cota -1,5 mt respecto a la cota de terreno original y dentro del segundo estrato identificado in situ, el cual corresponde al terreno natural de baja alteración y siempre que éste no muestre presencia de materia orgánica, contaminación o material poco compacto. Se definió dicha profundidad ya que entre los 0,8 a 1,6 mts de profundidad, medidos desde la cota de terreno, se identificó un material definido como cobertura vegetal natural, para luego dar paso al suelo de fundación. Si por condiciones de proyecto se debiera trabajar con profundidades mayores a las propuestas, se recomienda alcanzar la zona de menor alteración del terreno, cuidando que el suelo de fundación sea homogéneo y horizontal. La condición de homogeneidad y horizontalidad del sello, y se deberá respetar en la totalidad de las fundaciones, ya que de lo contrario podrían presentarse asentamientos diferenciales ante cargas estáticas o ante solicitaciones dinámicas que provocarían fallos en la vida en servicio de las estructuras. 6.2. CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DEL SUELO DE FUNDACIÓN

FUTURAS INSTALACIONES La caracterización y parámetros geotécnicos del suelo de fundación compactado, que servirá de base para el diseño de las fundaciones, fueron estimados a partir de suelos de similares características (granulometría, propiedades índices y compacidad) y de la información obtenida por los ensayos de reconocimiento y laboratorio. A continuación, se presentan los parámetros geotécnicos estimados para los cálculos que serán realizados para estimar la capacidad de soporte del suelo de fundación compactado, asentamientos esperados y para el diseño de las estructuras de fundación.




Tabla .16. Estimación de parámetros tenso deformacionales correspondiente al suelo de fundación compactado.

Parámetro Valor Densidad Natural (γt) 2,689 (t/m3) Ángulo de fricción (φ) 30o Cohesión ( c ) 0 Módulo de deformación (E) 1.500 x √z (t/m2) (*)

Módulo de deformación para cargas cíclicas(Eo) 3 x E (t/m2)

Coeficiente de Poisson (μ) 0,3

Aceleración efectiva (Ao/g) 0,3 (*) z en metros 6.2.1. CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO DE FUNDACIÓN La capacidad de soporte admisible a la cota -1,50 m correspondiente a la cota mínima del sello de fundación, dependerá de las propiedades tenso deformacionales del suelo y de la geometría de las estructuras de fundación. Para este análisis de fundaciones, se han adoptado las metodologías propuestas por Terzaghi, para fundaciones en suelos con características similares a los estudiados y bajo las restricciones de los asentamientos elásticos permisibles. Las tensiones máximas admisibles se determinaron de acuerdo a la expresión para fundaciones aisladas y cuadradas:

qult = 1,3 *c* Nc + qs* Nq + 0,4*B* γ* Nγ Donde la tensión admisible es:

Qadm = qult

F.S. Donde: F.S. = Factor de seguridad. γ = Peso unitario del suelo de apoyo. B = Ancho de la fundación. qs = Profundidad del sello de fundación. C = Cohesión del suelo. Nγ,Nq,Nc= Factores de capacidad de carga. Para evaluar las tensiones máximas tolerables para un asentamiento total máximo probable "d", se define a través de la expresión:




Se = K*q*B*(1 - μ)/E So = 2*Se

Donde: Se = asentamiento en la esquina (cm). Se = asentamiento en el centro (cm). K = Factor de forma. E = Módulo de elasticidad (Kg/cm2). μ = Coeficiente de Poisson. Compatibilizando ambos criterios y la experiencia de esta consultora en suelos similares, las tensiones recomendadas son: Fundaciones del tipo zapata aislada: Condición estática: Qadm estático = 2,0 + 0,7*B (kg/cm2) Condición sísmica: Qadm sísmico = 2,6 + 0,9*B (kg/cm2) Donde “B” es el ancho de las fundaciones en metros. 6.2.2. ASENTAMIENTOS ELÁSTICOS Los asentamientos elásticos o instantáneos del suelo de fundación, se han calculado considerando el subsuelo como un medio elástico, isotrópico y homogéneo, en donde se ha adoptado un coeficiente de Poisson μ=0,30. Los asentamientos estimados para las presiones de contacto antes definidas son y representativas para ambas estructuras son: Para zapata aislada: Condición estática: Sestático = 0,014*B + 0,005*B2 (cm) Condición sísmica: Ssísmico = 0,006*B + 0,002*B2 (cm) Donde “B” es el ancho de la fundación en metros. 6.2.3. PERÍODO PREDOMINANTE DE VIBRACIÓN DEL SUELO (TO) Conforme con lo planteado en la Norma Nch 433 Of. 96, de acuerdo a los antecedentes geotécnicos mencionados en este estudio, el suelo de fundación se clasifica como tipo II. El Período Predominante de Vibración que se define a continuación, podrá ser tomado por el Calculista en el desarrollo del diseño estructural.

To = 0,30 seg.




7. RECOMENDACIONES FINALES 7.1. SUELO DE FUNDACIÓN A partir del presente estudio realizado, el material disponible en la zona de emplazamiento presenta características geotécnicas para su utilización como material de recubrimiento, ya que posee una granulometría con porcentajes de finos que van del orden de 3-9%, por lo cual puede ser utilizado como material de cobertura, cuidando de eliminar el sobretamaño. Los suelos identificados a partir de las inspecciones visuales en terreno y los perfiles estratigráficos utilizados, permiten establecer que el 100% de la superficie del terreno cuenta con este tipo de material. El material de la excavación se deberá acopiar en una zona adyacente al área de vertido, para su posterior uso como material de cobertura en el relleno sanitario. Según la estratigrafía observada, todo el suelo de emplazamiento del proyecto es apto para fundar. Por lo que se concluye que el sello de excavación es de gran estabilidad y capacidad portante en condiciones estáticas y dinámicas, además, cabe mencionar que las densidades que alcanzan los residuos sólidos urbanos en rellenos sanitarios compactados varían entre 0,6 - 1,0 t/m3 como promedio, siendo estos muy menores a las del suelo de fundación. 7.2. SISTEMA DE IMPERMEBILIZACIÓN En relación al criterio de impermeabilización y de acuerdo al “REGLAMENTO SOBRE CONDICIONES SANITARIAS Y DE SEGURIDAD BÁSICAS EN LOS RELLENOS SANITARIOS” del Ministerio de Salud, para una población servida superior a 100.000 habitantes el sistema de impermeabilización deberá consistir en al menos una membrana sintética con un espesor mínimo de 0,75 mm o salvo en el caso de polietileno de alta densidad, en que dicho espesor no deberá ser inferior a 1,52 mm, colocada sobre una capa de arcilla de 60 cm de espesor y coeficiente de conductividad hidráulica máxima de 10-7 cm/s o en su defecto un sistema de impermeabilización de doble capa que garantice condiciones iguales o superiores de impermeabilidad. La distancia desde el fondo hasta el nivel freático más alto no deberá ser inferior a 3 metros, debiendo existir una capa de suelo con un coeficiente de conductividad hidráulica equivalente no superior a 10-5 cm/s. Sin embargo, debido a la presencia de nivel freático a una profundidad aproximada de 3,3 mts en los sectores más bajos del terreno, a la falta de material de arcilloso en el sector y a la nula presencia de material granular grueso (grava de canto rodado) es que se propone el siguiente sistema de impermeabilización. 7.2.1. ZONA BASAL Y TALUDES Para el diseño del sistema de impermeabilización se consideró el diseño geométrico del depósito, la hidrología e hidrogeología de la cuenca y características geotécnicas del suelo y




subsuelo. A continuación, se detallan las características del sistema de impermeabilización basal y del sistema de impermeabilización de taludes, propuesto para el relleno sanitario.

Suelo natural compactado: Consiste en suelo natural compactado y nivelado. Liner de Arcilla Sintética (GCL): Actúa como barrera secundaria de estanqueidad.

Esta capa facilita la colocación de la geomembrana primaria. El coeficiente de permeabilidad es de k = 10-9 cm/s. El GCL que se suministre deberá haber sido fabricado con geotextiles y bentonita de alta calidad. Tanto la calidad de las materias primas como los procesos de fabricación y colocación serán controlados y certificados. Entre estos procesos están los criterios de aceptación de las uniones y sus resistencias. Todos los procedimientos serán efectuados y controlados con criterios de aseguramiento de calidad. Los rollos de GCL tendrán dimensiones tales que permitan minimizar uniones en terreno y se manipularán minimizando el riesgo de daños causados por abrasión, impactos, o derrames de hidrocarburos. Se descargarán de los camiones que los trasladen utilizando preferentemente un cargador frontal o grúa de horquilla, que los colocará en las zonas donde se proyecta la instalación del relleno sanitario.

Geomembrana Primaria: Consiste en un polietileno de alta densidad (HDPE) de 1,52 mm. de espesor. Esta lámina se utilizará como contención primaria instalada directamente sobre la superficie del GCL. La geomembrana posee un coeficiente de permeabilidad de máximo k = 10-12 cm/s y será la encargada de contener los líquidos lixiviados. Sobre esta lamina se incorporará un sistema de drenaje el que descargará, mediante una tubería perforada y por gradiente, a una cámara de recolección de lixiviados ubicada en el punto más bajo del relleno sanitario. No se contempla perforar el sistema basal de impermeabilización para la conducción del lixiviado por diferencias de altura hacia el exterior del relleno sanitario, dado que no se puede garantizar la estanqueidad de un sistema perforado y nuevamente sellado. La extracción del líquido se hará desde el sumidero hacia el exterior mediante una bomba hidráulica.

Geomalla polimérica de drenaje: Sobre la geomembrana primaria se instalará una geomalla de HDPE de 5 mm. de espesor, que tiene una alta conductividad hidráulica (del orden de los k = 10-3 cm/s) lo cuál permitirá drenar el lixiviado y de ese modo asegurar que no se generarán acumulación ni un nivel estático del líquido por sobre los 30 cm. Adicionalmente la geomalla ira cubierta con un geotextil en el lado que irá en contacto con la geomembrana con la finalidad de aumentar el ángulo de roce entre dichos componentes y aumentar la estabilidad del sistema en taludes.

Geotextil antipunzonamiento: Consiste en un geotextil no tejido punzonado de 400 gr/m2 que servirá de colchón, absorberá y distribuirá la carga sobre el sistema de impermeabilización inferior generado por la operación y por la masa de residuos.




Figura .26. Esquema del sistema de impermeabilización propuesto.




RESPONSABLES Los profesionales responsables de la elaboración del presente documento han sido los Ingenieros Constructores Marcia Esparza B. y Cristian Vega H.

MARCIA ESPARZA B. INGENIERO CONSTRUCTOR




ANEXOS




ANEXO 1 CERTIFICADOS DE LABORATORIO




ANEXO 2 PERFILES ESTRATIGRÁFICOS




ANEXO 2.1 PERFILES ESTRATIGRÁFICOS

Estrato e: 2,70 mts

COBERTURA VEGETAL

SUELO 1: MATERIAL DE RELLENO

SUELO 2: SUELO NATURAL

Perfil 1

Estrato e: 3,5 mts Estrato e: 3,5 mts

CALICATA 1 CALICATA3 CALICATA 5

COBERTURA VEGETAL




Perfil 2

Estrato e: 2,9 mts

COBERTURA VEGETAL



Perfil 3



COBERTURA VEGETAL



Perfil 4






ANEXO 2.2 INFORMES DE CALICATAS

ESTRATIGRAFÍA - INSPECCIÓN VISUAL Calicata: Calicata Nº1 Fecha: 29 de Octubre Nombre del proyecto:

Proyecto Relleno Sanitario Comuna de Castro

DESCRIPCIÓN Estrato 1 Estrato 2 Estrato 3

Espesor (m) 0,40 0,40 1,90 Sobretamaño (si/no) No No No % Grava 10% % Arena 70% 55% 60% % Fino 30% 45% 30% Tamaño Máximo Sobretamaño (")

Tamaño Máximo Partículas (") #4 #4 2” Tamaño grava 2” Tamaño Arena #4 #4 #4 Angularidad Partículas

Angular Subangular

Subredondeada Redondeada X

Forma Partículas Plano X

Alargado Plano y alargado

Color Café

Oscuro Café Rojizo Plomo Olor Sin olor Sin olor Sin olor Humedad

Seco Húmedo X X X Saturado

Reactivo HCl Nula Débil

Fuerte Consistencia

Muy suave Suave Firme X X X

IDENTIFICACIÓN Realizado por: Cristian Vega Ubicación: Castro Profundidad Calicata 2,70

COORDENADAS Este: 603.555 Norte: 5.306.592 Referencia: Datum WGS 84 Huso 18-G

FOTOGRAFÍAS

Dura Muy Dura

Cementación Débil X

Moderada X Fuerte X

Estructura Estratificado

Laminado Fisurado

"Slickensided" Adobe

Lenticular Homogéneo X X X

Dureza Baja

Media X X Alta X

Resistencia Seca Nula Baja

Media X X Alta X

Muy Alta Dilatancia

Nula X Lenta X

Rápida X Plasticidad

No Plástico X X Bajo

Media Alta X

Presencia Materia Orgánica

SI (cobertura

vegetal 0,20 m, raíces)

Presencia Nivel Freático NO Profundidad N.F.


Proyecto Relleno Sanitarios Comuna de Castro




Angular Subangular




Color Café




Fuerte Consistencia




FOTOGRAFÍAS

Dura Muy Dura


Moderada X Fuerte X


Laminado Fisurado



Dureza Baja

Media X X Alta X


Media X X Alta X

Muy Alta Dilatancia

Nula X Lenta X



Media Alta X


SI (cobertura








Angular Subangular




Color Café




Fuerte Consistencia




FOTOGRAFÍAS

Dura Muy Dura


Moderada X Fuerte X


Laminado Fisurado



Dureza Baja

Media X X Alta X


Media X X Alta X

Muy Alta Dilatancia

Nula X Lenta X



Media Alta X


SI (cobertura








Angular Subangular




Color Café




Fuerte Consistencia




FOTOGRAFÍAS

Dura Muy Dura


Moderada X Fuerte X


Laminado Fisurado



Dureza Baja

Media X X Alta X


Media X X Alta X

Muy Alta Dilatancia

Nula X Lenta X



Media Alta X


SI (cobertura






Espesor (m) 1,00 0,50 2,00 Sobretamaño (si/no) No No SI % Grava 10% % Arena 70% 55% 60% % Fino 30% 45% 30% Tamaño Máximo Sobretamaño (")


Angular Subangular




Color Café




Fuerte Consistencia




FOTOGRAFÍAS

Dura Muy Dura


Moderada X Fuerte X


Laminado Fisurado



Dureza Baja

Media X X Alta X


Media X X Alta X

Muy Alta Dilatancia

Nula X Lenta X



Media Alta X


SI (cobertura








Angular Subangular




Color Café




Fuerte Consistencia




FOTOGRAFÍAS

Dura Muy Dura


Moderada X Fuerte X


Laminado Fisurado



Dureza Baja

Media X X Alta X


Media X X Alta X

Muy Alta Dilatancia

Nula X Lenta X



Media Alta X


SI (cobertura






ANEXO 3 RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS PARA RELLENOS SANITARIOS

ANEXO 3 ESTUDIO MECANICA DE SUELOS 1


C e n t r o d e M a n e j o y D i s p o s i c i ó n F i n a l d e R e s i d u o s S ó l i d o s C h i l o éI l u s t r e M u n i c i p a l i d a d d e C a s t r o

3. RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS PARA RELLENOS SANITARIOS

A continuación, se presentan recomendaciones constructivas y metodología de control de calidad en terreno para la ejecución del proyecto. Se han incluido los caminos interiores; terraplenes; taludes de corte, sello de la excavación y solución para su impermeabilización y la recolección de aguas superficiales. 3.1. EXCAVACIONES Este punto se refiere a las excavaciones requeridas para conformar las unidades de disposición, la plataforma del camino, así como cualquier otra excavación definida como tal en el Proyecto. Quedan comprendidas, entre otras, las excavaciones necesarias para realizar la excavación de las unidades de disposición, los escarpes, los cortes del camino y la remoción de materiales inadecuados. Sólo podrán llevarse a cabo las excavaciones estipuladas en el Proyecto o aquellas expresamente autorizadas por la ITO. La excavación de escarpe consistirá en la extracción y retiro del estrato superficial del suelo natural, constituido principalmente por el horizonte N° 1 (cobertura vegetal), en aquellas áreas donde se apoyarán nuevos terraplenes o ensanches de los existentes. El sello de las excavaciones de escarpe, de los caminos proyectados, se perfilará superficialmente de manera de obtener una superficie relativamente plana y paralela al eje del camino, y con una pendiente transversal de 2% hacia el exterior de la excavación. La compactación deberá alcanzar como mínimo el 90% de la D.M.C.S, cuando el sello se encuentre a 0,90 m o más por debajo de la rasante proyectada. En caso contrario, la densidad exigida será como mínimo el 95% de la D.M.C.S. Si el sello de la excavación se encuentra con un exceso de humedad debido a la presencia temporal de aguas lluvia, derrames de canales u otras causas similares, se deberá secar dicho material, previo a iniciar las faenas de compactación. Cuando no sea factible alcanzar la densidad exigida en el sello de la excavación, utilizando métodos normales de compactación, se podrá aumentar la excavación de escarpe, o se removerá el material. 3.2. CAMINOS 3.2.1. MATERIALES Se presentan a continuación los requisitos de calidad y graduación de los materiales a emplear en la construcción de la carpeta.




Requisitos Generales. • Agregados gruesos, retenidos sobre el tamiz 5 mm (#4 Norma ASTM), deben ser

partículas resistentes, durables, constituidas de fragmentos de roca, grava o escorias. Materiales que se quiebren con los ciclos hielo – deshielo y humedad – sequedad, no deben ser empleados.

• Agregados finos, que pasen por el tamiz 5 mm (# 4), deben estar constituidos por arenas naturales o trituradas y por partículas minerales que pasen por el tamiz de 0.08 mm (# 200 Norma ASTM).

• Todo material debe estar libre de materias orgánicas y terrones de arcilla. Requisitos Específicos. • El material a utilizar debe tener un límite líquido no mayor a 35 % y un IP comprendido

entre 4 – 9. • El material para carpetas granulares de rodadura debe tener un contenido mínimo de

chancado de 50 %, además el contenido de sales solubles no será superior a un 4 % y debe cumplir con la siguiente banda granulométrica.

Tabla .1. Banda granulométrica para carpeta de rodadura.

Tamiz (mm) % que pasa 50 40 100 25 80 – 100 20 - 10 50 – 80 5 35 – 65

2.5 - 2 25 – 50

0.5 15 – 30 0.08 5 - 20

• En lo que respecta a las propiedades mecánicas, el material deberá tener un poder de

soporte CBR > 60 %, determinado al 95 % de la DMCS del ensayo Proctor Modificado y una resistencia al desgaste, medida a través del ensayo de Los Ángeles, no mayor a un 30 %.

3.2.2. CONFECCIÓN Y COLOCACIÓN Los tramos de camino donde se coloquen materiales granulares de rodadura, deberán estacarse emplazando puntos de referencia aritmética y de ubicación del eje y bordes, a distancias no superiores a 20 m entre sí. Se recomienda que deberán estacarse además, todos los puntos singulares del trazado. En zonas de transición de peraltes, las estacas deberán colocarse a 10 m de distancia entre si, como máximo.




3.2.3. CONFECCIÓN El material deberá ser acopiado en espacios especialmente habilitados para este efecto, de manera que no se produzca contaminación ni segregación del material. 3.2.4. COLOCACIÓN El material debidamente preparado se extenderá sobre la plataforma del camino, incluyendo las áreas de berma del mismo, mediante algún equipo autopropulsado (Motoniveladora), debiendo quedar el material listo para ser compactado, sin necesidad de mayor manipulación para obtener, espesor, ancho y bombeo deseado. La carpeta granular deberá construirse por capas de espesor compactado no superior a 0,3 m ni inferior a 0,12 m. En caso que el Proyecto requiera la colocación de un espesor superior a 0,3 m, el material se extenderá y compactara en capas. El material extendido no deberá presentar bolsones o nidos de materiales finos o gruesos. 3.2.5. COMPACTACIÓN Extendido el material en la plataforma del camino, éste deberá ser compactado mediante rodillos del tipo vibratorio, para terminar con rodillos lisos o neumáticos. La compactación se realizará de manera gradual desde el punto más bajo de los costados hacia el centro de la vía en construcción, traslapando cada pasada con la precedente en por lo menos la mitad del ancho del rodillo. El material deberá compactarse hasta que se haya asentado y estabilizado completamente, alcanzando un grado de densificación mínimo del 95 % de la DMCS. En caso de existir lugares inaccesibles para los equipos usuales de compactación, el material deberá compactarse con pisones mecánicos manuales u otro equipo hasta alcanzar el grado de densificación mínimo exigido. 3.2.6. TERMINACIÓN Una vez terminada la compactación y perfiladura de la carpeta, ajustándose ésta a los perfiles longitudinales y transversales del Proyecto, esta deberá presentar una superficie de aspecto uniforme y sin variaciones en cota en ningún lugar, mayores que ± 1,5 cm, con respecto a las establecidas en el proyecto. Si se detectaran áreas a un nivel inferior a la tolerancia especificada, éstas deberán escarificarse en un espesor mínimo de 10 cm para posteriormente agregar material, regar, recompactar y terminar la superficie hasta dar cumplimiento a lo establecido en los apartados anteriores.




3.2.7. CONTROL DE LA EROSIÓN Se deberá tomar todas las precauciones necesarias para evitar la erosión en los taludes y plataforma del camino. Para ello se debe construir tan pronto sea posible, los contrafosos y fosos especificados en el Proyecto, proveer todos los medios para conducir las aguas hacia cursos naturales, evitar que queden por períodos prolongados cordones o depresiones que sirvan para acumular o canalizar las aguas en forma incontrolada, y en general proceder a la construcción de las obras provisorias o permanentes que permitan controlar los escurrimientos. En caso que se produzcan aguas residuales al interior del Proyecto que puedan contaminar flujos naturales de agua o provocar algún prejuicio a instalaciones adyacentes se deberán construir diques provisorios de decantación. 3.2.8. TRANSICIÓN DE CORTE A TERRAPLÉN Y VICEVERSA Cuando se produzcan zonas de transición de corte a terraplén y viceversa, en el sentido longitudinal del camino, se realizará en todo el ancho de la plataforma del camino, un corte de profundidad variable, que irá entre 0,8 y 1,0 metro, por debajo de la cota de la subrasante. El corte se realizará de manera tal que el lado más profundo quede hacia el terraplén, para así formar una cuña de empalme en el sentido transversal del camino, en donde su sello se extenderá en un mínimo de 5,0 m hacia el interior del corte en todo el ancho de la plataforma. En sectores de corte en roca, se procederá a la construcción de cuñas similares en las zonas de transición de corte a terraplén y viceversa, pudiendo variar las dimensiones señaladas de profundidad y largo en ± 25%. 3.3. FORMACIÓN Y COMPACTACIÓN DE TERRAPLENES 3.3.1. TERRAPLENES Los terraplenes y ensanches de terraplenes existentes podrán construirse con el material de empréstito existente en la zona de estudio o aquel que se remueva durante las excavaciones en la construcción del relleno y obras complementarias. Los suelos deberán ser inorgánicos, libres de materia vegetal, escombros, basuras, rellenos antrópicos, terrones, trozos de roca o bolones degradables o deleznables o trozos cementados de tamaño superior al especificado. Salvo indicación contraria en el Proyecto, los materiales a emplear en la construcción del cuerpo de los terraplenes deberán tener un poder de soporte no inferior al 10% CBR, determinado según el Método LNV 92, y medido al 95% de la D.M.C.S. referido al ensayo Proctor modificado. El tamaño máximo del material será de 150 mm, aceptándose una tolerancia de 5% entre 150 mm y 250 mm, pero en ningún caso podrá el sobretamaño ser mayor que la mitad del espesor de cada capa compactada.




Figura .1. Ensanche terraplén existente. Asimismo, los 0,30 m superiores del coronamiento de los terraplenes deberán construirse con suelos que se denominan "material de subrasante", cuyo poder de soporte no deberá ser inferior a 20% CBR, medido en las mismas condiciones estipuladas para el cuerpo del terraplén; el tamaño máximo del material no será superior de 100 mm y el espesor compactado de la capa no será inferior a 0,30 m. 3.3.2. FUNDACIÓN EN TERRENOS INCLINADOS Y TRANSICIONES DE CORTE A

TERRAPLÉN Y VICEVERSA Cuando un terraplén deba fundarse en una ladera, adosado a un terraplén existente o sobre un terreno natural de cualquier naturaleza con una inclinación superior al 20%, se recomienda que las áreas de apoyo se traten para formar, a medida que se construye el terraplén, una superficie aserrada con escalones horizontales de por lo menos 1,50 m de ancho. El material excavado deberá ser integrado a la construcción del terraplén adyacente.




Figura .2. Escalonamiento del terreno de fundación para terraplenes El sello de los escalones será compactado y controlado por un laboratorio competente, a medida que el material excavado sea integrado a la construcción del terraplén adyacente 3.3.3. FUNDACIÓN EN TERRENO DE CUALQUIER NATURALEZA Cuando en alguna situación no expuesta anteriormente, donde el terraplén deba fundarse sobre un terreno de cualquier naturaleza, con una inclinación inferior al 20%, se exigirá a este último una densidad igual o superior al 90% de la D.M.C.S., de acuerdo al ensayo Proctor Modificado ó el 70% de la Densidad Relativa, medida según el Método LNV 96, siempre que la superficie de fundación esté a una profundidad superior a 0.90 m de la rasante. En caso contrario, la compactación mínima exigida será del 95% de la D.M.C.S. o el 80% de la D.R.,




determinadas según el Método LNV 95 ó LNV 96 respectivamente. Si la densidad del terreno natural estuviere bajo los límites de compactación especificados, se deberá escarificar, regar y compactar hasta alcanzar la densidad requerida en los 0,30 m superiores, como mínimo. Cuando se trate de rellenos cuyo espesor compactado sea inferior a 0,20 m para alcanzar las cotas de subrasante, la superficie sobre la cual se construirá dicho relleno será escarificada hasta una profundidad mínima de 0,10 m, procediendo enseguida a su riego y compactación en conjunto con el material de terraplén a colocar, hasta obtener la densidad mínima especificada más adelante, en una profundidad no inferior a 0,30 m. 3.3.4. FUNDACIÓN SOBRE SUPERFICIE ROCOSA Cuando el terreno de fundación sea roca o terreno rocoso, se fundará el terraplén directamente sobre él, en su estado natural. 3.3.5. FORMACIÓN, ENSANCHE Y COMPACTACIÓN DE LOS TERRAPLENES Se recomienda para este aspecto, ejecutar las obras con estacas espaciadas a no más de 20 m entre sí que delimiten, el pie del terraplén, dejando puntos de referencia, tanto altimétricos como planimétricos, que permitan en cualquier momento reponer las estacas que se pierdan o deterioren. En el caso particular, en el que corresponda instalar tuberías de hormigón y metal corrugado o construir cajones u otras obras de drenaje, cuyas claves queden por sobre la superficie del terreno natural, se deberá construir primeramente el terraplén del camino o en su defecto prismas con material de terraplén en las zonas de las estructuras. Sólo una vez instaladas las obras de drenaje, y después de asegurarse que tienen las sobrecargas de suelo mínimas admisibles y en todo caso, compatibles con los pesos por eje de los vehículos que se pretende utilizar para el transporte de las tierras, se podrá continuar con los trabajos de formación de terraplenes. Cuando los taludes de los prismas acusen una inclinación superior a 20%, se deberá cumplir con la construcción de escalones a medida que se construye el terraplén, según lo establecido en la Figura 2. 3.3.6. COLOCACIÓN Y COMPACTACIÓN DEL MATERIAL Los terraplenes a construir con material de la propia excavación o proveniente de zonas de empréstito, se formarán mediante capas de espesor uniforme y sensiblemente paralelas a la rasante del Proyecto, cubriendo todo el ancho del perfil transversal y en longitudes compatibles con los métodos empleados en la distribución, mezcla y compactación del material. El bombeo transversal deberá mantenerse con una pendiente mínima que asegure el escurrimiento de agua durante la construcción. La colocación del material se efectuará mediante camiones de volteo u otros equipos apropiados, debiéndose disponer de bulldozers, motoniveladoras u otros equipos adecuados para asegurar capas de espesor uniforme. Se recomienda para la construcción comenzar desde los puntos más bajos del perfil transversal y proseguir por capas superpuestas hasta alcanzar todo el ancho del terraplén. Se




colocará la siguiente capa de material, sólo cuando la precedente se encuentre satisfactoriamente compactada y aprobada. El espesor compactado de las capas, incluyendo cualquier material subyacente que hubiera sido escarificado, deberá ser en general de 0,30 m como máximo. Los terrones o conglomerados deberán romperse enteramente por medio de rastras de discos u otros métodos aceptables, de manera de cumplir con el tamaño máximo del material de 150 mm. Lo precedente no se aplicará al coronamiento del terraplén, donde el espesor de la capa compactada se limitará a 0,30 m y el tamaño máximo del material no será superior a 100 mm, según lo expuesto en apartados anteriores. La compactación del material deberá realizarse en las siguientes condiciones: • HUMEDAD Los materiales a compactar deberán estar homogéneamente húmedos y su contenido ser cercano al óptimo, según se determina en el Método LNV 95. Por lo tanto, de acuerdo con la humedad natural del material, se deberá agregar agua o secar de manera de cumplir con lo requerido. En el caso de los caminos estabilizados con Bischofita, el agua necesaria para alcanzar la humedad especificada estará compuesta por una mezcla de agua y Bischofita diluida en esta en una proporción definida en apartados anteriores. • EQUIPO Las capas deberán densificarse mediante equipos compactadores del tipo, rodillos lisos con o sin aditamento vibrador, en su acabado y terminación con rodillo neumático. • PROCEDIMIENTOS El trabajo deberá realizarse comenzando desde los bordes del terraplén, avanzando hacia el centro con pasadas paralelas traslapadas en, por lo menos, la mitad del ancho de la unidad compactadora. En curvas peraltadas, la compactación deberá comenzar en la parte baja y avanzar hacia la más alta. Toda la superficie deberá recibir el número suficiente de pasadas completas para obtener una compactación uniforme en todo el ancho del terraplén. • COMPACTACIÓN Desde una profundidad mínima de 0,90 m por debajo de la rasante del Proyecto y hasta alcanzar las cotas de subrasante, los rellenos a efectuarse por capas deberán alcanzar una densidad mínima del 95% de la D.M.C.S., medida según el Método LNV 95 ó el 80% de la Densidad Relativa, determinada según el Método LNV 96. Se exceptúa el borde exterior de cada capa, a uno o ambos lados de la plataforma del terraplén según corresponda, en un ancho igual o inferior al del sobreancho de compactación. (S.A.C.), donde la compactación deberá alcanzar una densidad mínima del 90% de la D.M.C.S. o el 70% de la D.R., medidas según los Métodos LNV 95 ó 96, respectivamente.




Para profundidades mayores a 0,90 m por debajo de la rasante del Proyecto, la exigencia de compactación para cada capa en el ancho total de la plataforma del terraplén será de mínimo 90% de la D.M.C.S. o el 70% de la D.R., medidas según los métodos señalados anteriormente. 3.4. TALUDES. Los taludes de los terraplenes tendrán una inclinación uniforme, la que en general será de 3:2 (H.V), salvo indicación distinta en el Proyecto. El ancho de la plataforma del terraplén a nivel de subrasante se ajustará a las dimensiones establecidas en los perfiles tipo del Proyecto. No obstante, se podrá aceptar un sobreancho de hasta 0,15 m respecto a la línea teórica del talud, medido perpendicularmente al plano de éste. En el caso de terraplenes construidos con material rocoso, dicho sobreancho podrá ser el doble del anteriormente señalado. Cuando el tamaño máximo del material rocoso no permita cumplir con lo anterior, se aceptará un sobreancho mayor a 0,30 m, pero en ningún caso superior a 0,50 m. Los taludes terminados deberán quedar libres de protuberancias y depresiones, debiendo presentar una superficie uniforme y estéticamente aceptable, a plena satisfacción de la Inspección. 3.4.1. TALUD DE CORTE UNIDADES DE DISPOSICIÓN

Figura .3. Redondeo de Taludes

Los taludes se deben excavar de manera que el plano medio resultante se ajuste a la inclinación señalada en el Proyecto con una inclinación uniforme. Los bordes superior e inferior del talud de corte, se deben redondear para evitar zonas de punzonamiento en la membrana impermeable. Todos los taludes deben ser terminados prolijamente, evitando protuberancias y depresiones. Se recomienda la utilización de un geotextil en los taludes interiores del relleno, para proteger la membrana impermeabilizante.




3.5. SELLO DE LA EXCAVACIÓN Y SOLUCIÓN DE IMPERMEABILIZACIÓN

Como suelo de fundación se utilizará el terreno natural encontrado, el sello de la excavación deberá ser horizontal, compactando los últimos 0,3 m. al 90% de la D.M.C.S. según el método Proctor Modificado o en su defecto 70% de la Densidad Relativa (D.R.) Se recomienda utilizar una impermeabilización con geomembrana, por ejemplo una HDPE, que asegure la total impermeabilización del sello de fundación, de forma de evitar cualquier tipo de infiltración de los líquidos lixiviados, hacia aguas subterráneas. Para el caso del talud la impermeabilización se recomienda proteger con un geotextil para evitar la rotura de la misma o realizar una terminación superficial adecuada en los taludes. Se deberá diseñar un plan de construcción del sistema de impermeabilización, en el que se detallarán todos los procedimientos que se deberán seguir durante su construcción, de tal forma de asegurar que se cumplirá el objetivo para el cual han sido diseñados 3.6. RECOLECCIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES Para evitar la infiltración al relleno sanitario y la protección de caminos, se debe disponer de zanjas o contrafosos que recolecten el agua de cerros y quebradas Los contrafosos son canales que se disponen por sobre la cota de coronamiento del corte, con el fin de evitar la llegada de agua, a veces en cantidades importantes y casi siempre con arrastres, a los taludes de corte, proveniente de superficies adyacentes que vierten hacia ella. Se deben diseñar zanjas para la efectiva recolección de las aguas. Las zanjas pueden ser revestidas o no y sus dimensiones dependerán del estudio hidráulico-hidrológico.




Figura .4. Obras tipo Contrafoso y fosos a diseñar

Para el caso de las zanjas no revestidas, los taludes y el fondo de las excavaciones de obras sin revestimiento deberán presentar superficies parejas y estables, con pendientes uniformes entre las deflexiones en alzado del sello de las excavaciones, que permitan un adecuado escurrimiento de las aguas. No habrá exigencia de compactación del sello de estas excavaciones no revestidas. Para el caso de una zanja revestida, el sello de las excavaciones de las obras a revestir se perfilará y compactará hasta alcanzar como mínimo el 90% de la D.M.C.S., medida según el Método LNV 95, en una profundidad mínima de 0,20 m. Cuando el fondo de dichas excavaciones esté compuesto por suelos orgánicos, inestables o que no puedan ser compactados debido a su contenido de humedad natural, la ITO podrá autorizar su retiro en un espesor mínimo de 0,12 m, para dar cabida a una capa de material granular que servirá de apoyo al revestimiento. Dicha capa deberá ser compactada hasta alcanzar la mínima densidad antes establecida. Las superficies de los taludes deberán quedar parejas y estables, sin protuberancias que afecten el espesor mínimo del revestimiento a construir.

Documents

Estudio Mecanico de Suelos