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i
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y
URBANISMO E INGENIERÍAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
“Estudio de suelos para la zonificación geotécnica del camino vecinal
Chirinos – Sillarume – San Pedro, distrito de Chirinos - San Ignacio –
Cajamarca - 2019”
TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO CIVIL
AUTOR:
Bach. Soriano Chafloque José Manuel
ASESOR:
Ing. Nixon Mackiver Díaz Delgado
DESARROLLO DE MATERIALES COMPUESTOS
Geología
CHICLAYO – PERÚ
2019
ii
Página de Jurado
________________________________
Ing. Capuñay Capuñay Yrma
Presidente
________________________________
Ing. Medrano Lizarzaburu Eithel
Secretario
________________________________
Ing. Idrogo Pérez Cesar
Vocal
iii
Dedicatoria
El presente trabajo de grado va dedicado a Dios, quien como guía estuvo presente en el
caminar de mi vida, bendiciéndome y dándome fuerzas para continuar con mis metas
trazadas sin desfallecer. A mi madre, por ser el pilar más importante y por demostrarme
siempre su cariño y apoyo incondicional sin importar nuestras diferencias de opiniones. A
mi padre quien me enseñó que el mejor conocimiento que se puede tener es el que se aprende
por sí mismo. A mis suegros, a quienes quiero como a una familia, por compartir momentos
significativos conmigo y por siempre estar dispuestos a escucharme y ayudarme en cualquier
momento. A Lidia y mis dos hijas, porque te amo, has estado en los momentos más difíciles,
me ayudaste y lo sigues haciendo, de haberme dado dos hermosas niñas del cual son mi
motivo a seguir ante la adversidad de las cosas, siempre confiaste en mi y nunca renunciaste.
A mis hermanos por alentarme a seguir en esta meta.
iv
Agradecimiento
A través de estas líneas quiero expresar mi más sincero agradecimiento a todas las personas
que con su soporte científico y humano han colaborado en la realización de este trabajo de
investigación.
Muy especialmente al director de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil, Ing. José
Cespedes Deza, por su tiempo, inestimable ayuda y paciencia.
Agradezco a mi Asesor Ing. Nixon Mackiver Díaz Delgado, por su generosidad al brindarme
la oportunidad de recurrir a su capacidad y experiencia científica en un marco de confianza,
afecto y amistad, fundamentales para la concreción de este trabajo.
Agradecer el apoyo recibido por parte de mis padres, que siempre han estado apoyándome,
siempre me han sabido inyectar moral en mis peores momentos, no solo vividos a causa de
mis estudios sino como consecuencia de la vida. A mis hermanos que, por supuesto son los
mejores del mundo, por lo menos para mí. Mi abuela lola, aunque no se encuentre con
nosotros, siempre me dio esos ánimos a seguir, por los momentos vividos y que espero se
sienta muy orgullosa de que haya conseguido el objetivo que me propuse cuando decidí ser
ingeniero.
Agradezco a mi familia por su comprensión, comunicación constante y apoyo. De manera
muy especial a mis suegros por la confianza, motivación y ayuda para culminar este
proyecto. A mi señora Lidia M. quien ha estado a mi lado compartiendo mis alegrías y
angustias, por el estímulo para que me supere día con día, el apoyo incondicional, la ayuda
de siempre, en ti encontré las fuerzas necesarias para llegar hasta el final.
v
Declaratoria de autenticidad
Yo, Soriano Chafloque José Manuel, adscrito a la escuela profesional de Ingeniería Civil
de la Facultad de Arquitectura, Urbanismo e Ingenierías de la Universidad Particular de
Chiclayo, identificado con DNI N°45997706, Con la tesis titulada “Estudio de suelos para
la zonificación geotécnica del camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro, distrito
de Chirinos - San Ignacio – Cajamarca - 2019”.
Declaro bajo juramento que:
1) La tesis es de mi autoría
2) He respetado las normas internacionales de citas y referencias para las fuentes
consultadas. Por tanto, la tesis no ha sido plagiada ni total ni parcialmente.
3) La tesis no ha sido auto plagiada; es decir no ha sido publicada ni presentada
anteriormente para obtener algún grado académico previo o título profesional.
4) Los datos presentados en los resultados son reales, no han sido falseados, ni
duplicados, ni copiados y por tanto los resultados que se presentan en la tesis se
constituirán en aportes a la realidad investigada.
De identificarse la falta de fraude (datos falsos), plagio (información sin citar autores), auto
plagió (presentar como nuevo algún trabajo de investigación propio que ya ha sido
publicado), piratería (uso ilegal de información ajena) o falsificación (representar falsamente
las ideas de otros), asumo las consecuencias y sanciones que de mi acción se deriven,
sometiéndome a la normatividad vigente de la Universidad Particular de Chiclayo.
Chiclayo, 25 de noviembre de 2019
_______________________________
Bach. Soriano Chafloque José Manuel
DNI Nº45997706
vi
Presentación
Señores miembros del jurado:
En cumplimiento del reglamento de grados y títulos de la Universidad Particular de Chiclayo
se presenta la tesis denominada: “Estudio de suelos para la zonificación geotécnica del
camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro, distrito de Chirinos - San Ignacio –
Cajamarca - 2019”.
El presente informe comprende diez capítulos, en relación a los requerimientos de
investigación de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil; describiendo: I. Introducción, II.
Problema de Investigación, III. Marco Metodológico, IV. Resultados, V. Discusión, VI.
Recomendaciones, VII. Propuesta, VIII. Referencias Bibliográficas y IX Anexos.
En tal sentido, se presenta como Objetivo: Realizar el estudio de suelos para la zonificación
geotécnica del camino vecinal chirinos – Sillarume – San pedro, distrito de Chirinos - San
Ignacio – Cajamarca – 2019. Elaborándose así el estudio de mecánica de suelos en todo el
tramo del camino en mención con un total de 30 calicatas de 1.50m de profundidad con la
finalidad de poder clasificar los suelos por la metodología SUCS y AASHTO y poder definir
zonas de características similares en una longitud de tramo total de 8030.46m lineales.
El autor
vii
Índice
Dedicatoria............................................................................................................................ iii
Agradecimiento .................................................................................................................... iv
Declaratoria de autenticidad .................................................................................................. v
Presentación .......................................................................................................................... vi
Índice ................................................................................................................................... vii
Tablas.................................................................................................................................... ix
Figuras ................................................................................................................................... x
Resumen ............................................................................................................................... xi
Abstract ................................................................................................................................. xi
I. INTRODUCCION ....................................................................................................... 13
REALIDAD PROBLEMÁTICA: .................................................................................... 13
FORMULACION DEL PROBLEMA ............................................................................. 15
OBJETIVOS.................................................................................................................... 16
1.3.1. Objetivo general ...................................................................................................... 16
1.3.2. Objetivos específicos ............................................................................................... 16
II. BASES TEORICAS ................................................................................................. 17
ANTECEDENTES .......................................................................................................... 17
MARCO TEORICO ........................................................................................................ 21
DEFINICION DE TERMINOS ....................................................................................... 26
III. MARCO METODOLOGICO .................................................................................. 28
VARIABLES .................................................................................................................. 28
OPERACIONALIZACION DE VARIABLES ............................................................... 28
METODOLOGIA ........................................................................................................... 29
TIPO DE ESTUDIOS...................................................................................................... 29
DISEÑO .......................................................................................................................... 29
POBLACION, MUESTRA Y MUESTREO ................................................................... 29
TECNICAS E INSTRUMENTOS DE LA RECOLECCION DE DATOS ..................... 29
METODOS DE ANALISIS DE DATOS ........................................................................ 30
ASPECTOS ETICOS ...................................................................................................... 30
viii
IV. RESULTADOS ........................................................................................................ 31
V. DISCUSION ............................................................................................................. 37
VI. CONCLUSIONES .................................................................................................... 39
VII. RECOMENDACIONES .......................................................................................... 40
VIII. PROPUESTA ........................................................................................................ 41
Generalidades .................................................................................................................. 41
Análisis ............................................................................................................................ 41
Diseño ............................................................................................................................. 42
Implementación ............................................................................................................... 45
Costo y presupuesto ......................................................................................................... 46
IX. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA .......................................................................... 47
ix
Tablas
Cuadro N°01: Tipo de Red Vial en el país por regiones. ………… 15
Cuadro N° 02: propiedades físicas. ………… 23
Cuadro N°03: propiedades de estado. ………… 23
Cuadro N°04: propiedades de ingeniería. ………… 24
Cuadro N° 05: SUCS ASTM D2487-Suelos de Grano Grueso. ………… 25
Cuadro N° 06: SUCS ASTM D2487-Suelos de Grano Fino. ………… 26
Cuadro N° 07: Operacionalización de Variables. ………… 28
Cuadro N° 08: Técnicas e instrumentos de Recolección de Datos. ………… 30
Cuadro N° 09: Resumen de Ensayos de Mecánica de suelos desde la calicata
C-1 hasta la calicata C-17 ………… 32
Cuadro N° 10: Resumen de Ensayos de Mecánica de suelos desde la calicata
C-18 hasta la calicata C-30 ………… 32
Cuadro N° 11: Zonificación del camino vecinal según características del
suelo a una profundidad de1.50m ………… 34
Cuadro N° 12: Categoría de subrasante de acuerdo a su CBR al 95% MDS y
2.54mm ………… 34
Cuadro N° 13: Clasificación de suelos según SUCS ………… 34
Cuadro N° 14: Resumen de Contenido de Sales ………… 35
Cuadro N° 15: Requisitos para concreto expuesto a soluciones de sulfatos ………… 35
Cuadro N° 16: Categoria de Subrasantes para Carreteras de Bajo volumen de
transito no pavimentadas ………… 42
Cuadro N° 17: Tipo de tráfico de las Carreteras No Pavimentadas de Bajo
Volumen de Tránsito ………… 44
Cuadro N° 18: Catálogo De Capas De Revestimiento Granular Tráfico T3 ………… 45
Cuadro N° 19: Presupuesto para el mejoramiento del camino Vecinal
Chirinos – Sillarume – San Pedro. ………… 46
x
Figuras
Gráfico N° 01: Camino vecinal Chirinos-Sillarume-San Pedro ………… 16
Gráfico N°02: Sistema de Clasificación de Suelos ………… 24
Gráfico N°03: Ubicación de calicatas en el camino vecinal en estudio ………… 31
Gráfico N°04: Mapa de Zonificación del Camino vecinal chirinos –
sillarume – san pedro ………… 36
Gráfico N°05: Reporte del MTC de la tasa de crecimiento anual del
servicio de pasajeros ………… 43
xi
Resumen
La presente tesis tuvo como objetivo zonificar el camino vecinal Chirinos –
Sillarume – San Pedro mediante la clasificación de suelos (SUCS) y la capacidad
de soporte CBR al 95% de la MDS a una penetración de 2.54mm del suelo para
el futuro diseño del mejoramiento de la vía. Hoy en día los diferentes tramos del
departamento de Cajamarca experimentan ciertas deficiencias en cuanto a la
conformación de los pavimentos por muchas veces la mala zonificación de estos,
es por ello que se decidió investigar la zonificación del camino vecinal Chirinos
– Sillarume – San Pedro, del distrito de Chirinos, San Ignacio, Cajamarca. La
investigación se basó fundamentalmente en obtener la capacidad de soporte CBR
al 95% de la MDS a una penetración de 2.54mm del suelo existente en la zona,
haciendo uso del muestreo establecido en el Manual de Carreteras, Suelos,
Geotecnia y Pavimentos 2013, en las 30 calicatas distribuidas en una longitud
aproximada de 8 kilómetros. Como resultado se obtuvo que, el suelo de la zona
en estudio a una profundidad de 1.50 m presenta una capacidad de soporte CBR
al 95% de la MDS a una penetración de 2.54mm mínimo de 5.78% y máximo de
5.97%, y presenta los siguientes tipos de suelos: arcilla arenosa de baja
plasticidad (CL), arena limosa (SM), limo arenoso de baja plasticidad (ML) y
arena pobremente graduada con limo (SP-SM). Con los resultados obtenidos se
pudo zonificar el camino vecinal en 4 zonas, las cuales se describen en el
desarrollo de la presente investigación.
Abstract
xii
This thesis aimed at zoning the Chirinos - Sillarume - San Pedro neighborhood
road through the classification of soils (SUCS) and the CBR support capacity at
95% of the MDS at a 2.54mm penetration of the soil for the future design of the
improvement of the track. Today the different sections of the department of
Cajamarca experience certain deficiencies in terms of the conformation of the
pavements for many times the bad zoning of these, that is why it was decided to
investigate the zoning of the Chirinos - Sillarume - San Pedro neighborhood road
Chirinos district, San Ignacio, Cajamarca. The investigation was mainly based
on obtaining the CBR support capacity at 95% of the MDS at a 2.54mm
penetration of the existing soil in the area, using the sampling established in the
Manual of Roads, Soils, Geotechnics and Pavements 2013, in the 30 calicatas
distributed in an approximate length of 8 kilometers. As a result, it was obtained
that the soil of the study area at a depth of 1.50 m has a CBR support capacity at
95% of the MDS at a penetration of 2.54mm minimum of 5.78% and maximum
of 5.97%, and presents following types of soils: sandy clay of low plasticity
(CL), silty sand (SM), sandy silt of low plasticity (ML) and poorly graded sand
with silt (SP-SM). With the results obtained, the neighborhood road could be
zoned in 4 zones, which are described in the development of the present
investigation.
13
I. INTRODUCCION
REALIDAD PROBLEMÁTICA:
En el Perú se cuenta con muy poca información de Zonificación geotécnica de
carreteras y caminos vecinales, lo cual ha provocado dificultades para el diseño
de los pavimentos, por ende en el proceso constructivo de estos caminos, tales
como: Terrenos expansivos, agresivos y rellenos que tendrán impactos negativos
durante la etapa de construcción; en un futuro encontrando diversas fallas como
asentamientos excesivos, fisuras inaceptables y hasta colapsos fatales generando
la posibilidad de figuración y daños en el pavimento a diseñar. Siendo este un
gran problema para el distrito de Chirinos, San Ignacio – Cajamarca”
INTERNACIONALES
La Universidad de la Costa, Colombia, en el 2013 realizó un estudio de
Zonificación y Caracterización Geotécnica de los Suelos de la ciudad de
Barranquilla, con el propósito de que las empresas de planeación y desarrollo
urbano, se orienten y ordenen para la realización de anteproyectos más
económicos y ajustados a la realidad geotécnica de la ciudad.
Ing. Geólogo José María Chávez Aguirre en el año 2008 realizó un Atlas
Multidisciplinario y de Riesgo Geotécnico de la zona de Conurbada del Valle de
México, debido a que el incremento poblacional estaba originando
construcciones informales dentro de un área donde existía una gran cantidad de
minas subterráneas que afectaban a la población provocando hundimientos y
colapsos en las construcciones, motivo que obligó a realizar este estudio
geotécnico para conocer el comportamiento de los suelos y sus problemáticas.
Ing. Geólogo José María Chávez Aguirre en el año 2008 realizó un Atlas
Multidisciplinario y de Riesgo Geotécnico de la zona de Conurbada del Valle de
14
México, debido a que el incremento poblacional estaba originando
construcciones informales dentro de un área donde existía una gran cantidad de
minas subterráneas que afectaban a la población provocando hundimientos y
colapsos en las construcciones, motivo que obligó a realizar este estudio
geotécnico para conocer el comportamiento de los suelos y sus problemáticas.
NACIONALES
El Instituto Geofísico del Perú hace años realizan este tipo de investigaciones.
Este último en el año 2010, realizó un estudio de Zonificación Sísmico -
Geotécnica para siete distritos de Lima Metropolitana, debido a los posibles
efectos desastrosos ante sismos en zonas donde había poco conocimiento de la
calidad del suelo y sobre las cuales habían emergido ciudades que tenían
proyectos de expansión urbana.
En el año 2011, el Ing. Enrique Lujan Silva realizó un estudio de
Microzonificación Geotécnica de la ciudad de Trujillo, con el propósito de
evaluar y clasificar las propiedades del suelo de esta área para el diseño
estructural de las edificaciones, así como una planificación urbana.
En el año 2014, los Bach. Yerson Bacner Córdova Castillo y Carlofranco
Montalvan Rios, debido al gran impacto y crecimiento que presentaba el distrito
de Picota y ante la carencia de un Estudio de Zonificación Geotécnica proponen
realizar este estudio con el propósito de evaluar factores como la geología, las
características físicas y las características mecánicas del suelo los cuales se
extienden a lo largo de todo el Barrio Centro del Distrito de Picota.
15
LOCALES
Siendo Cajamarca y Trujillo contiene más cantidad de afirmadas del total en el
país, de las cuales 54.2% esta afirmada, sin afirmar 28.9%% y 16.9% trocha, y
siendo Lambayeque y Piura la que más contiene trocha. (Infomercado, 2017).
Cuadro N°01: Tipo de Red Vial en el país en region
Fuente: Infomercado, set 2017
FORMULACION DEL PROBLEMA
¿Cuál es la zonificación geotécnica según el estudio de suelos aplicado al camino
vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro?
1.2.1. Problemas específicos
¿Una zonificación geotécnica permitirá clasificar de manera adecuada los
suelos del camino vecinal Chirinos-Sillarume-San Pedro?
Región
Red Vial
Departam.
Total (Km.)
Porcentaje
RVD
construida
(%)
Red Vial
Rural
Total (Km.)
Porcentaje
RVR
construida
(%)
Lambayeque 663.1 32.2 2056.6 1.3
Piura 584.1 28.7 6618.2 2.6
Tumbes 285.3 24.4 516.1 1.8
La Libertad 1824.8 5 5666.8 2.7
Cajamarca 734 4.3 12106.1 0.3
16
OBJETIVOS
1.3.1. Objetivo general
Realizar el estudio de suelos para la zonificación geotécnica del camino
vecinal chirinos – Sillarume – san pedro, distrito de Chirinos - San Ignacio
– Cajamarca – 2019
1.3.2. Objetivos específicos
a) Elaborar un estudio geotécnico que permita clasificar de manera
óptima los suelos del camino vecinal del distrito Chirinos.
b) Determinar las principales características geotécnicas de los suelos
superficiales para un futuro diseño.
c) Lograr la Zonificación geotécnica del camino vecinal del distrito
Chirinos, agrupando sectores de la vía con características de suelo
similares.
d) Identificar cual es el aporte al estudio ambiental de los ensayos de
mecánica de suelos.
GRAFICO N° 01: Camino vecinal Chirinos-Sillarume-San Pedro.
Fuente: Elaboración propia.
17
II. BASES TEORICAS
ANTECEDENTES
INTERNACIONALES
López y Robayo (2017) en su investigación “ZONIFICACION GEOTECNICA
PRELIMINAR DEL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE
BARRANCABERMEJA, SANTANDER”, concluyendo la zona de evaluación
geotécnica accede ver el comportamiento de dicha zona, donde la ciudad
contiene 5 zonas de organizar según propiedades mecánicas, tanto en nivel
freático como su propia ubicación, siendo las zonas A y C las vulnerables con
suelos origen Fluvio – Lacustre, almacenes de terraza del Cuaternario y algunos
rellenos antrópicos, se ejecutaron bajo suelos blandos o semiblandos con niveles
freáticos superficiales.
México, (Márquez, 2012), su blog hace un importante aporte acerca de la
zonificación geotécnica del Distrito Federal: contiene t3 zonas:
Zona I Lomas: conformado rocosos compactos rellenados fuera del ambiente
lacustre, donde existirían, superficialmente o intercalados, depósitos arenosos
en estado suelto o cohesivos relativamente blandos. se frecuencia la oquedad
en rocas y de cavernas y túneles excavados.
Zona II Transición: Denominado depósitos profundos a 20 m, o menos, cuya
predominación por estratos arenosos y limo arenosos interpolando con capas
de arcilla lacustre, el espesor siendo variables en medio de decenas de
centímetros y pocos metros.
Zona III Lacustre: Formada por cúmulos de depósitos de arcilla altamente
comprensible, apartados por capas arenosas conteniendo limo o arcilla. Cuyas
18
capas arenosas de consistencia firme a muy dura y de espesores variables. Los
lacustres suelen estar tapados superficialmente por suelos aluviales y rellenos
artificiales; cuyo espesor supera a 50m.
Ecuador, Avilés (2013) menciona que: “CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA-
GEOTÉCNICA DEL SUR DE LA CIUDAD DE QUITO”, Describe
particularidades geotécnicas en subsuelo detalladamente, realizando 3 zonas
distintos, nivel superficial, intermedio y inferior separados por 3m, resultando
tres mapas de zonificación geológica geotécnica, además se incluye una
zonificación 5 zonas:
Zona I (Excelente), Las formas de suelos son excelente, sin presencia de
niveles freáticos, pertenece a cangahuas, coluviales, aluviales. Es material es
optima compactación sirve de soporte en cimentaciones; siendo significante
en construcción de viviendas, ofrece buena a excelente capacidad portante,
plasticidad baja a nula, bajo contenido de humedad, no necesita para la
excavación maquinaria pesada, cuya estabilidad es buena.
Zona II (Buena), Es suelo es bueno para la construcción, descartando los
niveles freáticos presente, tiene igual litología de Zona I.
Zona III (Regular), litológicamente contiene limo arcilloso de composición
heterogénea, cangahuas y rellenos de origen antrópico siendo material regular
competencia de soporte en cimentaciones, baja a media humedad y
plasticidad, capacidad portante regular a buena.
Zona IV (Malo), estos suelos litológicamente están depositados en lugares
fluvio lacustres y concierne a fase de limos-arenosos y zonas de rellenos, su
dificultad es capacidad portante, humedad media a elevada, plasticidad baja
a media, niveles freáticos superficiales..
Zona V (Muy Mala) , Suelos litológicamente depositados en ambientes fluvio
lacustres y pertenecen a secuencias de limos-arenosos, rellenos, pantanosas
tiene demasiada materia orgánica y turbas, tiene resistencia baja a la
19
penetración, tiene baja capacidad portante, humedad elevada, plasticidad baja
a media, niveles freáticos superficiales. Es pésima par las cimentaciones.
NACIONALES
Tacna, Casma (2017). Menciona que al estudiar suelos para implementación de
Juzgado de paz; cuya objetividad es ejecutar calicatas a “Cielo Abierto
obteniéndose así en laboratorio las características físicas y mecánicas,
propiedades de resistencia, asentamientos y perfiles estratigráficos. Donde se
concluye que contiene CH es decir arcilla de alta plasticidad
Piura, Fernández (2014), menciona que: “ZONIFICACIÓN GEOTECNICA
MEDIANTE EL ENSAYO DE SPT Y CORTE DIRECTO PARA LA
AMPLIACION DE LA SUB ESTACION ELECTRICA DE LA PROVINCIA DE
PIURA”, Cuya finalidad es tener una cimentación optima cuya área es 2500 m2 y
teniendo suelos diferentes estructuras en torres, aisladores, transformadores y
otros. Tiene como predominante suelo de SP y SM.
Tavera (2012), recalca: “ZONIFICACIÓN SÍSMICA – GEOTÉCNICA DEL
ÁREA URBANA DE CHOSICA” concluyendo que los resultados encontrados
en las 15 calicatas tienen presencia hasta 7 tipos de suelos, según SUCS. Cuya
capacidad portante tiene 90% área total asignada de “Media” ; y en la quebrada
Pedregal, Corrales, Asociación Buenos Aires y en la Urb. Moyopampa, cuya
capacidad portante son “Baja”..
LOCALES
Briones y Irigoien (2015), realizaron: “ZONIFICACIÓN MEDIANTE EL
SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS (SUCS) Y LA
CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO, PARA VIVIENDAS
UNIFAMILIARES EN LA EXPANSIÓN URBANA DEL ANEXO
LUCMACUCHO ALTO - SECTOR LUCMACUCHO, DISTRITO DE
20
CAJAMARCA.” Donde se concluye que contiene suelo limoso-arcilloso con
capacidad portante admisible, esta entre 0.15-2.1 kg/cm2, ya que sus resultados
de capacidad portante se destacaron en 4 zonas:
ZONA I: contiene (OH) ,(OL) y MH. La capacidad admisible tiene entre 0 a
0.50 kg/cm2, ya que tiene baja capacidad.
ZONA II: contiene CL, CH y ML. Cuya capacidad admisible esta entre 0.5 a 1
kg/cm2, cuya capacidad portante es baja.
ZONA III: Es SM, SC. Su capacidad portante tiene rango de 1 a 1.50 kg/cm2,
tiene capacidad portante media.
ZONA IV: Contiene GC. La capacidad admisible mantiene de 2 -2.5 kg/cm2,
con capacidad portante alta.
21
MARCO TEORICO
2.2.1. Zonificación geotécnica de los suelos
El término zonificación se puede entender como la subdivisión de un área
bajo un criterio establecido, produciéndose una sectorización de acuerdo
con los niveles o valores de ese criterio.
La zonificación geotécnica consiste en delimitar sectores relativamente
homogéneos, con características físico-mecánicas similares, donde se
identifican parámetros fundamentales que prevén algunos problemas
constructivos que pueden presentarse, además permite conocer la aptitud
del terreno para los diferentes usos desde el punto de vista del desarrollo
urbano.
Se basa en la clasificación de unidades geotécnicamente homogéneas,
que pueden abarcar diferentes edades geológicas. El detalle y el grado de
homogeneidad dependerán de la escala, objetivo del mapa y datos
disponibles.
Las unidades geotécnicas y su distribución espacial generalmente se
establecen a partir de la litología, origen y características geológicas de
los materiales, determinadas a partir de la información y mapas
geológicos existentes, fotointerpretación, observaciones y medidas de
campo. Según la escala del mapa y los datos disponibles, las unidades se
definen con distinto grado de homogeneidad.
2.2.2. Metodología de zonificación
Las Características generales que se tienen en cuenta es:
• Incorpora parámetros básicos oportunos.
• Según la magnitud del problema planteamos un análisis flexible.
• Según los objetivos específicos es aplicable
22
• Tiene que ser la redacción final con un lenguaje simple, teórico
Dentro de una metodología como esta, se tienen en cuenta factores como
la geología, la caracterización geomecánica de los suelos, pendientes,
hidrología, clima, la vegetación y el uso actual del suelo.
2.2.2.1. Etapas de zonificación
a) Recopilación y análisis de la información existente
Existe datos necesarios de lado mucha vez se encuentra en
repositorios, en entidades del estado como la alcaldía dejando estos
relegados.
b) Investigación de campo
La visita al campo es importante gracias a ello se recopila
informaciones preliminares para adquirir buen diseño y haciendo
comparativo cuando es necesario para tener claridad en lo hecho.
Sobre suelo y sus simbologias
c) Ensayos de laboratorio
Se determina características físicas y mecánicas de las muestras
extraídas del pozo de exploración, se ha procedido a determinar lo
siguiente:
• Análisis granulométricos por tamizado ASTM D-422
• Contenido de humedad ASTM D -2216
• Límite líquido ASTM D-423
• Límite plástico ASTM D-424
• California Bearning Ratio (CBR) ASTM D-1883
23
d) Procesamiento y análisis de resultados
Procesa y analiza la información recolectado en todo aspecto tanto
en campo como gabinete elaborando así un resultado oportuno para
poder garantizar el diseño optimo a tratarse para dicho fin.
2.2.2.2. Propiedades de los suelos
Muchas veces, como se hace en las ciencias naturales, se procura
deducir esas propiedades a partir de otras más simples, generales y
fácilmente determinables. Son las llamadas propiedades de índice,
mecánica de suelos se adaptó como propiedades de índice de los
suelos, las que se refieren esencialmente al material con que son
constituidos los suelos, estas son algunas de sus propiedades físicas
más inmediatas, tales como:
Cuadro N° 02: propiedades físicas.
Propiedades físicas
Textura, granulometría, tamaño y
forma de los granos.
Plasticidad y límites de Atterberg.
Propiedades de fracción arcillosa de
los suelos.
Cuadro N°03: propiedades de estado.
Propiedades de
estado
Índices físicos Compacidad y densidad relativa
Consistencia y resistencia a la
comprensión simple.
Estructura de los suelos
24
Cuadro N°04: propiedades de ingeniería.
Propiedades de
ingeniería.
Densidad in situ.
Permeabilidad.
Consolidación/densificación
Potencial de expansión y
asentamiento.
CBR (Capacidad de Soporte)
Compresibilidad/deformabilidad
(Prop. elásticas).
2.2.2.3. Clasificación de los suelos
El objetivo es establecer un lenguaje común y relacionar
propiedades con determinados grupos de suelos.
Gráfico N°02: Sistema de Clasificación.
Fuente: elaboración propia
Sistema SUCS
AASHTO
Sistema Británico (BS)
SISTEMA DE CLASIFICACIÓN
DE SUELOS
25
Cuadro N° 05: SUCS ASTM D2487-Suelos de Grano Grueso
GRUPOS SIMBOLO
DE GRUPO
NOMBRE DE
GRUPO
CRITERIOS DE CLASIFICACION
SUELOS DE
GRANO
GRUESO
(más del 50 % es retenido
en
el tamiz No
200)
> 50% Ret.
Nº 200
Gravas Limpias
(menos de 5%
de finos)
GW Grava bien gradada
Cu > 4 y 1 <
Cc < 3
GP Grava pobremente
gradada
Cu < 4 y/ó
1 > Cc > 3
GRAVAS
(más de la mitad de la
fracción
gruesa es
mayor que
el tamiz No 4)
Gravas con
finos
(más de 12% de finos)
GM Grava limosa
Los finos se ubican en la zona de
LIMOS (ML) en la
Carta de Plasticidad de Casagrande
GC Grava arcillosa
Los finos se ubican en la zona de
ARCILLA (CL) en la
Carta de Plasticidad de Casagrande
GC-GM Grava limosa
arcillosa
Símbolo dual: Finos se ubican en la zona
de signo doble (CL-ML) de la carta de plasticidad de Casagrande.
Gravas con 5
a
12% de finos
(símbolo
dual)
GW-GM
GW-GC
GP-GM
GP-GC
Grava bien
gradada con limo
Grava bien gradada con
arcilla
Grava pobremente
gradada con limo Grava pobremente
gradada con arcilla
Granulometría (Cc, Cu) y plasticidad (
Carta de Plasticidad)
Símbolo dual
Arenas
Limpias
( poco o ningún fino)
SW Arena bien gradada
Cu > 6
y 1 < Cc < 3
SP Arena pobremente
gradada
Cu < 6 y/ó
1 > Cc > 3
ARENAS
(más de la
mitad de la
fracción
gruesa es
menor que
el tamiz No
4)
Arenas con
finos
(más de 12% de finos)
SM Arena limosa
Los finos se ubican en la zona de
LIMOS (ML) en la
Carta de Plasticidad de Casagrande
SC Arena arcillosa
Los finos se ubican en la zona de
ARCILLA (CL) en la
Carta de Plasticidad de Casagrande
SC-SM Arena limosa
arcillosa
Símbolo dual: Finos se ubican en la zona
de signo doble ( CL-ML) de la carta de
plasticidad de Casagrande.
Arenas con 5
a
12 % de finos
( símbolo dual)
SW-SM
SW-SC
SP-SM SP-
SC
Arena bien
gradada con limo
Arena bien
gradada con
arcilla
Arena pobremente
gradada con limo
Arena pobremente gradada con arcilla
Granulometría ( Cc, Cu) y plasticidad (
Carta de Plasticidad)
Símbolo dual
Fuente: SUCS ASTM D248
26
Cuadro N° 06: SUCS ASTM D2487-Suelos de Grano Fino
GRUPOS SIMBOLO
DE GRUPO
NOMBRE DE
GRUPO
CRITERIOS DE CLASIFICACION
SUELOS DE
GRANO
FINO
(50 % ó mas pasa el tamiz
No 200)
≥50% Pasa
Nº 200
CL
Arcilla de baja
plasticidad IP >7 y cae en ó sobre la línea A
LIMOS Y ARCILLAS ML Limo IP< 4 ó cae bajo la línea A
Límite Líquido < 50% CL-ML Arcilla limosa 4 ≤ IP ≤ 7, Simbolo dual: Finos se ubican en la zona de signo doble (CL-
ML).
OL arcilla ó limo
orgánico
Ubicar IP en Carta Plasticidad y verificar
que :
L.L (secado al horno) / L.L (sin secado al horno) < 0.75
CH
Arcilla de alta
plasticidad IP cae en ó sobre la línea A
LIMOS Y ARCILLAS
Límite Líquido ≥ 50 % MH Limo elástico IP cae bajo de la línea A
OH arcilla ó limo
orgánico
Ubicar IP en Carta Plasticidad y verificar
que :
L.L (secado al horno) / L.L (sin secado al horno) < 0.75
Suelos altamente orgánicos Pt Turba
Patrón principal de identificación: color
oscuro a negro, olor orgánico, textura
fibrosa a amorfa. No aplican ensayos
Fuente: SUCS ASTM D2487
Variable dependiente:
Zonificación Geotécnica
Variable independiente:
Estudio de Suelos
DEFINICION DE TERMINOS
a) Zonificación: Entenderemos como parte del área bajo análisis oportuno,
sectorizando según los criterios.
b) Zonificación geotécnica: Establece una limitación sectorial parcialmente
homogéneos, con criterios físico-mecánicas en común, dando oportuna
información para evitar ciertos problemas futuros en la parte del proceso
constructivo, adicionalmente se conoce el terreno.
27
c) Estudio de Mecánica de Suelos (EMS): El suelo como material donde se
ejecutará un proyecto que será extraída y analizada en laboratorio cuya
muestra viene de calicata
d) Suelos expansivos: Conocido por su cambio volumétrico sufriendo
hundimiento y secado, están en zonas áridas y contiene arcilla notablemente.
e) Suelos rellenos: que a presencia de Rellenos Artificiales es una de las
consecuencias de antiguas actuaciones y obras anteriores en terrenos urbanos.
Estos rellenos constituyen un problema de consideración ya que, si no son
detectados a tiempo, antes de construir, ocasionan fallos en las estructuras,
debiendo, muchas veces, acudir a la construcción de refuerzos estructurales
o recalces.
f) Suelos blandos: se le llama aquel que es fácil de laborar, de roturar ya sea
con un arado o a mano y hace referencia al contenido y tamaño de partículas
que lo forman (textura).
g) Suelos agresivos: La agresividad de un suelo puede deberse
fundamentalmente a la existencia de sulfatos solubles u otros componentes
químicos; los sulfatos generan componentes que provocan una fuerte
expansión en el material hasta su destrucción.
28
III. MARCO METODOLOGICO
VARIABLES
Variable dependiente:
Zonificación Geotécnica
Variable independiente:
Estudio de Suelos
OPERACIONALIZACION DE VARIABLES
Cuadro N° 07: Operacionalización de Variables
Fuente: Elaboración Propia
VARIABLES DEFINICIÓN
CONCEPTUAL
DEFINICIÓN
OPERACIONAL
INDICADORES ÍNDICES
V.i
:zonificación
geotécnica
Las zonificaciones
geotécnicas es un
instrumento técnico que
permite la división del área
geográfica en sectores
homogéneos conforme a la,
caracterización geotécnica
de suelos.
contiene: objetivo,
imparcial, valido,
confiable, creíble,
oportuno, útil,
participativo y
costo eficaz.
• División del
área
geográfica en
sectores
homogéneos.
Y
v.d.:Estudio de
Mecánica de
Suelos
La evaluación se enmarca
en una rutina metodológica
ceñida a los parámetros de
evaluación que en general
puede aplicarse a cualquier
proyecto con beneficios
sociales.
• Ensayos de
campo
• Ensayos de
laboratorio.
• Tipología y
características
Indicadores de
eficacia
X
29
METODOLOGIA
La metodología usada desde el enfoque cuantitativo no experimental la cual se
basa en la observación y evaluando el objeto de estudio, proponiendo muevas
cualidades generando otros.
TIPO DE ESTUDIOS
El presente trabajo a realizar por su naturaleza es del tipo Cuantitativo.
Es secuencial y probatorio. Cada etapa antepone el siguiente y sin “brincar o
eludir” pasos, siendo riguroso el proceso. Partiendo de una idea se derivan otros
y sigue la perspectiva teoría, estableciendo Hipótesis y variables, Determinándose
asi variables de diseño midiéndose.
DISEÑO
El diseño es no experimental. Con tipo de investigación cuantitativo, se encuentra
relacionada dependiendo el diseño ajustando cambios según la situación.
Conteniendo así las variables a considerarse según los antecedentes y las causas y
efecto que provocan.
POBLACION, MUESTRA Y MUESTREO
La población esa definida según la variable y la muestra es parte de esa variable
como objeto de estudio.
Para la presente investigación La población estuvo constituida por el suelo del
camino vecinal chirinos – sillarume – san pedro. La muestra es un subgrupo de la
población,. Por ello para la investigación La muestra se tomará en el camino
vecinal chirinos – sillarume – san pedro.
TECNICAS E INSTRUMENTOS DE LA RECOLECCION DE DATOS
Se realizará los estudios correspondientes para obtener las propiedades físicas y
mecánicas de los suelos haciendo uso de laboratorios.
30
Cuadro N° 08: Técnicas e instrumentos de Recolección de Datos
TECNICAS INSTRUMENTOS USOS
ESTUDIO DE LAS
PROPIEDADES
FISICAS Y
MECANICAS DE
LOS SUELOS
LABORATORIO
DE MECANICA
DE SUELOS
Mediante las muestras obtenidas en
campo de las calicatas se analizarán
en un laboratorio de donde se
obtendrán resultados que permitirán
realizar la zonificación geotécnica
ZONIFICACIÓN
GEOTECNICA DEL
CAMINO
INVESTIGADOR
Los datos obtenidos de laboratorio,
serán procesados y utilizados para
realizar la sectorizar el camino en
áreas de propiedades semejantes.
Fuente: Elaboración Propia
METODOS DE ANALISIS DE DATOS
Según (Roberto Hernández Sampieri y otros, 2014). El análisis de datos es por
intermedio de software especializado. Donde la información recolectada se
expresará en tablas mediante gráficos.
ASPECTOS ETICOS
Se respeta la investigación dotando toda los requerimientos establecidos en el
código de ética, moral y respetando la universidad sus parámetros establecido ,,
asi mismo a los beneficiarios dando realce los datos de manera ética
comprometiéndose a satisfacer las necesidades, al manual APA respetando a
autores mediante las citas correspondientes.
31
IV. RESULTADOS
En los cuadros N°09 y N°10 se reporta el resumen de los ensayos a las muestras
extraídas treinta calicatas ensayadas, necesarias para clasificar poder obtener la
clasificación y la capacidad de soporte.
Cuadro N°10 detalla zonificación geotécnica realizada luego de saber los resultados
de los EMS
resultado final de la zonificación del camino vecinal fue de 4 zonas cuyas
propiedades como el CBR al 95% de la MDS a 2.54mm.
Gráfico N°03: Ubicación de calicatas en el camino vecinal en estudio
Fuente: Elaboración propia
32
Cuadro N° 9: Resumen de EMS desde la calicata C-1 hasta la calicata C-17
Fuente: Elaboración Propia
PASA
N°200
PASA
N°4
C-1 0+000 12.769 64.86 100.00 CL
Arcilla arenosa de baja
plasticidadA-4 (6)
REGULAR-
MALO4.04
C-2 0+250
C-30+500
12.8712 64.71 100.00 CL
Arcilla arenosa de baja
plasticidadA-6 (7) MALO 4.04
C-40+750
12.769 64.86 100.00 CL
Arcilla arenosa de baja
plasticidadA-4 (6)
REGULAR-
MALO4.04
C-5 1+000 11.26 N.P 15.10 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.46
C-6 1+250 11.26 N.P 15.10 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.46
C-7 1+500 11.26 N.P 15.10 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.46
C-8 1+750 11.26 N.P 15.10 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.46
C-9 2+000 29.19 N.P 22.06 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.65
C-10 2+250 29.19 N.P 22.06 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.65
C-11 2+500 29.19 N.P 22.06 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.65
C-12 2+750 29.19 N.P 22.06 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.65
C-13 3+000 29.19 N.P 22.06 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.65
C-143+250
7.81N.P 10.62 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-3 (0) BUENO 5.65
C-153+500
7.81N.P 10.62 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-3 (0) BUENO 5.65
C-163+750
7.81N.P 10.62 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-3 (0) BUENO 5.65
C-174+000
7.81N.P 10.62 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-3 (0) BUENO 5.65
CLASIFIC
AASHTODESCRIPCION
CBR
(95%,MD
S)
2.54mm
PROGR
(KM)
CALICATA
/ ENSAYO
GRANULOMETRIA
(%)CONTEN
HUMEDAD
(%)
INDICE DE
PLASTIC
(%)
CLASIFICAC
ION SUCSDESCRIPCION
33
Cuadro N° 10: Resumen de Ensayos de Mecánica de suelos desde la calicata C-18 hasta la calicata C-30
Fuente: Elaboración Propia
PASA
N°200
PASA
N°4
C-184+250 7.43 N.P 11.76 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-2-4 (0) BUENO 5.65
C-194+500 7.43 N.P 11.76 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-2-4 (0) BUENO 5.65
C-204+750 7.43 N.P 11.76 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-2-4 (0) BUENO 5.65
C-215+000 15.36 3 58.52 100.00 ML
Limo arenoso de baja
plasticidadA-4 (5)
REGULAR-
MALO4.61
C-225+250 15.36 3 58.52 100.00 ML
Limo arenoso de baja
plasticidadA-4 (5)
REGULAR-
MALO4.61
C-235+500 15.36 3 58.52 100.00 ML
Limo arenoso de baja
plasticidadA-4 (5)
REGULAR-
MALO4.61
C-245+750 15.36 3 58.52 100.00 ML
Limo arenoso de baja
plasticidadA-4 (5)
REGULAR-
MALO4.61
C-256+000 16.13 N.P 8.48 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-3 (0) BUENO 5.78
C-266+250 16.13 N.P 8.48 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-3 (0) BUENO 5.78
C-276+500 16.13 N.P 8.48 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-3 (0) BUENO 5.78
C-286+750 16.13 N.P 8.48 100.00 SP-SM
Arena pobremente
graduada con limoA-3 (0) BUENO 5.78
C-29 7+000 19.18 N.P 20.29 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.97
C-30 7+250 19.18 N.P 20.29 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.97
DESCRIPCIONCLASIFIC
AASHTODESCRIPCION
CBR
(95%,MD
S)
2.54mm
CALICATA
/ ENSAYO
PROGR
(KM)
CONTEN
HUMEDAD
(%)
INDICE DE
PLASTIC
(%)
GRANULOMETRIA
(%) CLASIFICAC
ION SUCS
34
Cuadro N° 11: Zonificación del camino vecinal según características
del suelo a una profundidad de1.50m
Fuente: Elaboración Propia
Cuadro N° 12: Categoría de subrasante de acuerdo a su
CBR al 95% MDS y 2.54mm
Fuente: Manual de Carreteras “Suelos, Geología,
Geotecnia y Pavimentos”
Cuadro N° 13:CLASIFICACION DE SUELOS
SEGÚN SUCS
ZONA I 0+000 - 0+875 CLA-4 (6), A-6 (7),
A-4 (6)
Arcilla arenosa de
baja plasticidad /
REGULAR-MALO
4.04
ZONA II 0+875 - 4+875 SP-SM A-2-4 (0), A-3 (0)
Arena limosa, arena
pobremente
graduada con limo /
BUENO
5.46
ZONA III 4+875 - 5+875 ML A-4 (5)
Limo arenoso de
baja plasticidad /
REGULAR-MALO
4.61
ZONA IV 5+875 - 8+030.46 SP-SM A-2-4 (0), A-3 (0)
Arena limosa, arena
pobremente
graduada con limo /
BUENO
5.78
DESCRIPCIONCLASIFIC
AASHTO
CBR
(95%,MDS)
2.54mm
ZONAS PROGR (KM)CLASIFIC
SUCS
SUCS CANTIDAD PORCENTAJE
CL 4 13%
SM 11 37%
SP-SM 11 37%
ML 4 13%
TOTAL 30 100%
TIPO DE SUELO PREDOMINANTE
35
Fuente: Elaboración Propia
Cuadro N° 14: RESUMEN DE CONTENIDO DE
SALES
Fuente: Elaboración Propia
Cuadro N° 15: REQUISITOS PARA CONCRETO
EXPUESTO A SOLUCIONES DE SULFATOS
Fuente: Manual de Carreteras “Suelos, Geología,
Geotecnia y Pavimentos”
C-1 0+000 0.65 C-16 3+750 0.55
C-2 0+250 0.5 C-17 4+000 0.55
C-3 0+500 0.45 C-18 4+250 0.55
C-4 0+750 0.65 C-19 4+500 0.55
C-5 1+000 0.55 C-20 4+750 0.55
C-6 1+250 0.55 C-21 5+000 0.50
C-7 1+500 0.55 C-22 5+250 0.50
C-8 1+750 0.55 C-23 5+500 0.50
C-9 2+000 0.50 C-24 5+750 0.50
C-10 2+250 0.55 C-25 6+000 0.70
C-11 2+500 0.55 C-26 6+250 0.70
C-12 2+750 0.55 C-27 6+500 0.70
C-13 3+000 0.55 C-28 6+750 0.70
C-14 3+250 0.55 C-29 7+000 0.65
C-15 3+500 0.55 C-30 7+250 0.65
0.57
CALICATAPROGR
(KM)
CONTENIDO
SALES(%)
PROMEDIO (%):
CALICATAPROGR
(KM)
CONTENIDO
SALES(%)
36
Gráfico N°04: Mapa de Zonificación del Camino vecinal
chirinos – sillarume – san pedro
Fuente: Elaboración Propio
ZONA I
ZONA II
ZONA III
ZONA III
ZONA IIV
37
V. DISCUSION
Los datos exploración geotécnica de suelos camino vecinal Chirinos-Sillarume-San
Pedro. Para localizar de los puntos a estudiar se ubicó según el Manual de Carreteras,
suelos, geotecnia, y pavimentos (2013) tratando en abarcar dicha área de estudio.
Ejecución del trabajo se realizaron 30 calicatas, a los que les realizó ensayos de
laboratorio, quedando registro de todas las actividades mencionadas por medio de
fotografías.
Los ensayos se efectuaron en el laboratorio de HESA CONSULTORES SRL, del
Distrito de San Jose, Chiclayo siguiendo lo descrito por las normas ASTM,
certificando la validez y seriedad.
Los resultados obtenidos corresponden en efecto el camino vecinal Chirinos-
Sillarume-San Pedro del distrito de Chirinos, obteniendo como resultado, tiene suelo
predominante la Arenas Limosas ML con un 37%, al igual que las Arenas
Pobremente Graduadas con Limo SP-SM también con un 37%, y por último los Limo
Arenoso de Baja plasticidad ML y las Arcillas Arenosas de Baja plasticidad CL
ambas con un 13%.
Demostrando, ya que las herramientas e instrumentos garantizan el datalle de
explorar, recopilar y recoger datos elementales para una adecuada Zonificación
Geotécnica.
La capacidad de soporte CBR al 95% de la Máxima Densidad Seca a una penetración
de 25mm varía desde el 4.04% hasta 5.97%, cuya variación encaja en el rango del
3% al 6% del CBR según el Manual de Carreteras, suelos, geotecnia, y pavimentos
(2013)
Por otro lado, se clasificó los suelos predominantes, en tres zonas: Zona I, El perfil
estratigráfico de la zona está representado por la calicata C-1, C-2, C-3 y C-4,
abarcando las progresivas 0+000 hasta 0+875, presentan un suelo de matriz arcillo
arenoso de coloración beige pardo con tonalidades oscuras. Presenta textura suave,
estructura fina, húmeda y moldeable. Se evidencia estado semi suelto en su condición
natural, es edificado según la clasificación SUCS como CL – Arcilla arenosa de baja
plasticidad, el porcentaje de CBR al 95% de la MDS con 2.54mm de penetración es
de 4.04%. Zona II, se realizaron C-5, C-6, C-7, C-8, C-9, C-10, C-11, C-12, C-13,
38
C-14, C-15, C-16, C-17, C-18, C-19 y C-20 abarcando las progresivas 0+875 hasta
4+875 presentan un suelo de matriz arenosa de coloración beige pardo. Presenta
textura áspera, estructura granular, húmeda y no moldeable. Se evidencia estado semi
suelto en su condición natural, es edificado según la clasificación SUCS como SM /
SP-SM –Arena limosa de baja plasticidad / Arena pobremente graduada con limo, el
porcentaje de CBR al 95% de la MDS con 2.54mm de penetración se encuentra entre
5.46%y 5.65%. Zona III, se realizaron C-21, C-22, C-23 y C-24 abarcando las
progresivas 4+875 hasta 5+875 presentan un suelo de matriz limosa de coloración
beige con tonalidades amarillas. Presenta textura áspera, estructura fina, húmeda y
poco moldeable. Se evidencia estado semi suelto en su condición natural, es
edificado según la clasificación SUCS como ML–Limo arenoso de baja plasticidad,
el porcentaje de CBR al 95% de la MDS con 2.54mm de penetración es de 4.61%.
Zona IV, se realizaron C-25, C-26, C-27, C-28, C-29 y C-30 abarcando las
progresivas 5+875 hasta 8+030.46 presentan un suelo de matriz arenosa de
coloración beige pardo con tonalidades oscuras. Presenta textura áspera, estructura
granular, húmeda y no moldeable. Se evidencia estado semi suelto en su condición
natural, es edificado según la clasificación SUCS como SM / SP-SM –Arena limosa
de baja plasticidad / Arena pobremente graduada con limo, el porcentaje de CBR al
95% de la MDS con 2.54mm de penetración se encuentra entre 5.78% y 5.97%
El promedio de contenido de sales totales presentes en el suelo es de 0.57%, la cual
según la NORMA TECNICA DE EDIFICACION E 0.60 CONCRETO ARMADO,
clasifica las condiciones de exposición a sulfatos como EXPOSICION SEVERA.
39
VI. CONCLUSIONES
1. Como conclusión general, tenemos que se realizó de manera satisfactoria el
estudio de suelos para la zonificación del camino vecinal Chirinos-Sillarume-
San Pedro del distrito de Chirinos.
2. El tipo de suelo predominante en la zona son las Arenas Limosas SM y las
arenas pobremente graduadas SP-SM ambas con un 37%, luego las Arcillas
Limosas de Baja Plasticidad CL y los Limo Arenosos de Baja Plasticidad ML
ambas con un 13%
3. Se logró realizar la zonificación geotécnica de la vía en función de los resultados
de ensayos de laboratorio realizados a 30 calicatas, cuyos datos permitieron
identificar 4 zonas con características geotécnicas similares conforme se detallan:
Zona I: Zona constituida por Arcilla arenosa de baja plasticidad CL, con una
capacidad de soporte CBR al 95% de la MDS de 4.04%, sin presencia de
nivel freático.
Zona II: zona constituida por Arenas Pobremente Graduadas con Limo SM-
SM cuya capacidad de soporte CBR al 95% de la MDS es de 5.46%, sin
presencia de nivel freático.
Zona III: Zona constituida por suelos Limo Arenosos de Baja Plasticidad ML,
con con una capacidad de soporte CBR al 95% de la MDS de 4.61%, sin
presencia de nivel freático.
Zona IV: zona constituida por Arenas Pobremente Graduadas con Limo SM-
SM cuya capacidad de soporte CBR al 95% de la MDS es de 5.78%, sin
presencia de nivel freático.
4. El aporte del estudio de mecánica de suelos indica que el nivel de exposición a
sulfatos es del tipo SEVERO, lo que podría generar problemas de degradación de
suelos por sales, siendo necesario realizar con la data obtenida el correspondiente
ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL
40
VII. RECOMENDACIONES
1. La Municipalidad Distrital de Chirinos debe utilizar esta zonificación como
una herramienta para los ingenieros y técnicos que laboran en dicha
municipalidad. Ya que con los datos que muestra el presente trabajo podrán
corroborar y ratificar los datos geotécnicos en el futuro proyectos de inversión
correspondiente a esta vía.
2. Escavar una calicata en cada una de las zonas establecidas, para verificar y
comparar los datos obtenidos en este estudio, a fin de tener una base de datos
más amplia y certera.
3. En las zonas establecidas, el Manual de Carreteras-Suelos, Geología y
Pavimentos establece que el CBR al 95% MDS correspondiente a el camino
vecinal Chirinos-Sillarume-San Pedro a una profundidad de 1.50m es
catalogada como una subrasante pobre, por lo que se recomienda realizar el
diseño correspondiente de pavimento siguiendo esta clasificación.
4. Se plantea como alternativa de solución al problema de degradación de suelo
por sales el uso de recursos forestales nativos ayudando a recuperar el
ambiente perdido.
5. De proyectar estructuras u obras de arte en la zona, se recomienda usar
cemento tipo V debido a la exposición severa a los sulfatos.
41
VIII. PROPUESTA
Generalidades
La investigación denominada “Estudio de suelos para la zonificación
geotécnica del camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro, distrito de
Chirinos - San Ignacio – Cajamarca - 2019”; plantea evaluar los suelos de
dicho camino vecinal y mediante afinidad y características similares de estos
agrupar y realizar la zonificación geotécnica.
Por consecuencia, es evaluar propiedades físicas, químicas y mecánicas,
Resultados con los cuales se obtuvo según SUCS y AASHTO, y la capacidad de
soporte CBR al 95%de MDS, dato importante a tener en cuenta en el futuro
diseño del pavimento para ejecutar el mejoramiento de la vía.
Análisis
El camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro posee un IMDA actual de
79veh/día cuyo valor es menor a 200veh/día por lo que para un posible diseño
posterior se emplearía el Manual de Diseño
Analizaron un total 30 muestras de suelos, denominados calicatas a tajo abierto;
realizándose los ensayos correspondientes según el reglamento correspondiente
se logró zonificar el área de estudio en 4 zonas bien definidas cuyos porcentajes
de CBR al 95%deMDS se encuentran en el rango de 4.04% hasta 5.97%
Según el Manual de Carreteras, Suelos, Geotecnia y Pavimentos; 2013, la
subrasante del camino vecinal en su totalidad es del tipo S1 (subrasante pobre)
puesto que este tipo presenta un valor de CBR al 95% MDS de 3% al 6%
En el Manual de Diseño de Carreteras no Pavimentadas de Bajo Volumen de
Tránsito; 2008. También se especifica lo mismo, por lo que en conclusión se
trata de una subrasante pobre.
42
Cuadro N° 16: Categoria de Subrasantes para
Carreteras de Bajo volumen de transito no pavimentadas
Fuente: Elaboración Propia
Diseño
Para poder diseñar esta propuesta se necesita proyectar el tráfico a 10 años cuyo
volumen de vehicular es de IMDA=79veh/día.
a) Cálculo de tasas de crecimiento y la proyección del trafico
Se emplea la siguiente:
datos:
Tn = proyectado al año “n” en veh/dia.
To = actual en veh/día
n = Años período de diseño.
i = Tasa anual de crecimiento del tránsito
43
Gráfico N°05: Reporte del MTC de la tasa de crecimiento anual
del servicio de pasajeros
Fuente: Anuario Estadistico 2017-MTC
Realizando el cálculo con los datos presentados previamente el trafico
proyectado será de 103.08veh/día.
b) Clasificación del tráfico
Según el trafico proyectado el camino Vecinal posee un tráfico del tipo T3,
entre 101-200veh/día.
44
Cuadro N° 17: Tipo de tráfico de las Carreteras No Pavimentadas de
Bajo Volumen de Tránsito
Fuente: Manual de Carreteras.
c) Selección del paquete estructural del pavimento
El diseño se ejecuta básicamente con la capacidad de soporte CBR al
95%deMDS de la subrasante, empleando los métodos establecidos en los
manuales del MTC, el Manual de Carreteras No Pavimentadas de Bajo
Volumen de Tránsito establece los Catálogos de Revestimiento Granular
para los diversos tipos de tráfico.
Empleando el Catálogo de Capas de Revestimiento Granular para Tráfico
tipo T3, y Tipo de Subrasante pobre T1 se obtienen 3 opciones.
45
Cuadro N° 18: Catálogo De Capas De Revestimiento Granular Tráfico T3
Fuente: Manual de Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de
Tránsito
Implementación
Los resultados de la investigación, se implementan a través de documentos
con sustentos técnicos – normativos – económicos, sobre la importancia e
influencia de la Zonificación Geotécnica en el diseño del paquete estructural
de cualquier vía.
En tal sentido se ha realizado el computo del costo del mejoramiento del
camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro en base al diseño de
pavimento a nivel de afirmado con los datos encontrados en el presente
estudio de zonificación geotécnica. Se implementa para la instalación de las
obras de arte tales como alcantarillas tipo TMC y Badenes, también incluye
la señalización e impacto ambiental.
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Costo y presupuesto
El costo del mejoramiento del camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro
se detalla en el cuadro siguiente:
Cuadro N° 19: Presupuesto para el mejoramiento del
camino Vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro.
Fuente: Elaboración Propia
ITEM DESCRIPCION PARCIAL S/
1 TRABAJOS PRELIMINARES 46,620.93
2 MOVIMIENTO DE TIERRAS 572,279.39
3 TRANSPORTE 1,284,727.00
4 OBRAS DE ARTE Y DRENAJE 159,517.45
5 SEÑALIZACION 15,100.00
6 MITIGACION DE IMPACTO AMBIENTAL 2,000.00
7 PROGRAMA DE ABANDONO DE OBRA 128,630.00
8 FLETE 10,000.00
COSTO DIRECTO 2,218,874.77
GASTOS GENERALES (10%) 221887.477
UTILIDAD (5%) 110943.7385
SUBTOTAL 2,551,705.99
IGBV (18%) 459307.0774
TOTAL DE PRESUPUESTO 3,011,013.06
TRES MILLONES ONCE MIL TRECE CON 6/100 SOLES
47
IX. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
1. Carlos Antonio. (1994). Conceptos y Metodología Básica de Zonificación
Geotécnica. V Congreso Colombiano de Geotecnia. Medellín: Forero Dueñas.
2. Juáres Badillo, E., & Rico Rodríguez, A. Mecánica de suelos I: Fundamentos de la
Mecánica de Suelos. Editorial Limusa, S.A. D.F., México; 2005.
3. Terzaghi, Karl y Peck Ralph B. “Mecánica de suelos en la Ingenieria” Segunda
edición. Cuarta reimpresión. Editorial El Ateneo S.A. España; 1980
4. Roberto Herandez & Otros “Metodologia de la investigación”, quinta edición.
Mcgraw-Hill / Interamericana Editores, S.A. De C.V. México 2014
5. Moreno, N., (2013). Estudio de Zonificación y Caracterización Geotécnica de los
Suelos de la ciudad de Barranquilla, Colombia.
6. Chávez, J., (2008). Atlas Multidisciplinario y de Riesgo Geotécnico de la zona de
Conurbada del Valle de México.
7. Fuente, H., (2014). Zonificación Geotécnica del Municipio de Centro de Tabasco.
Tabasco, México.
8. Chacón Bustamante (2006). “Caracteristicas geotécnicas de los suelos de Iquitos
para fines de cimentación”. Lima – Perú. Facultad de Ingeniería Civil de la
Universidad Nacional de Ingeniería. Tesis para optar el título profesional de
Ingeniero Civil.
9. Huaroc Flores, M, “Estudio de zonificación geotécnica para cimentación de
viviendas del sector Sb5 – Azapampa del Distrito de Chilca”. Tesis para optar el
título profesional de Ingeniero Civil. Huancayo – Perú; 2013.
10. Ministerio de vivienda, construcción y saneamiento, reglamento nacional de
edificaciones - e 050, diario el peruano, Lima - Perú; 2012.
48
11. Dirección General de Caminos y Ferrocarriles- Perú. Oficina de Control de Calidad,
"Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras (EM 2000)", Lima-Peru 2000.
12. CHANAMÉ JUÁREZ, MareosA, CHIROQUE MONDRAGÓN, Alejandro S. y
DÁVILA GONZÁLEZ, Manuel P. (2005). "Zonificación del Suelo Subyacente del
Distrito de Manuel Antonio Mesones Muro – Ferreñafe para el Diseño de
Cimentaciones". Tesis para optar el Título de Ingeniero Civil. Universidad Nacional
Pedro Ruiz Gallo. Facultad de Ingeniería Civil Sistemas y Arquitectura.
Lambayeque.
13. Ruiz, G., (2013). Zonificación Geotécnica por el Método de SUCS del sector de
Alto Cusco distrito de San Sebastián, Cusco, Perú.
14. Salas, L., (2014). Zonificación Geotécnica Sísmica de la Ciudad de Moquegua,
Moquegua, Perú.
15. Instituto Geofísico del Perú, (2010). Estudio de Zonificación Sísmico – Geotécnica
para siete distritos de Lima Metropolitana, Lima, Perú.
16. Lujan, E., (2011). Microzonificación Geotécnica de la ciudad de Trujillo. Trujillo,
Perú.
17. Silva, H., Terán, S., (2015). Estudio de Microzonificación Geotécnica empleando el
Penetrómetro dinámico (DPL) en los sectores costeros de Salaverry, Aurora Díaz 1
y 2, Fujimori y Luis Alberto Sánchez del distrito de Salaverry, Provincia de Trujillo,
Departamento de La Libertad, Perú.
18. Norma Técnica Peruana 339.127. Determinación del Contenido de Humedad. Lima,
Perú.
19. Norma Técnica Peruana 339.128. Análisis Granulométrico por Tamizado Lima,
Perú.
20. Norma Técnica Peruana 339.129. Límites de Atterberg. Lima, Perú.
21. Norma Técnica Peruana 339.131. Gravedad Específica de Sólidos. Lima, Perú.
49
22. Norma Técnica Peruana 339.145. Método de ensayo de CBR (Relación de soporte
de California) de suelos compactados en el laboratorio. Lima, Perú.
23. Manual de Carreteras, Suelos, Geotecnia y Pavimentos; 2013. Disponible en:
http://transparencia.mtc.gob.pe/idm_docs/P_recientes/4515.pdf
24. Manual de Diseño de Carreteras no Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito;
2008. Disponible en: http://www.sutran.gob.pe/wp-
content/uploads/2015/08/manualdedisenodecarreterasnopavimentadasdebajovolum
endetransito.pdf
25. Manual de laboratorio de suelos; 2006. Disponible en:
http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/granulo
metria.pdf
26. Ensayo de corte directo. Manuel laboratorio de suelo UNI; 2005. Disponible en:
http://www.lms.uni.edu.pe/Ensayo%20de%20corte%20directo.pdf
27. Muelas, R. A. (2015, octubre 02). Disponible en: http://www.uned.es/dpto-
icf/mecanica_del_suelo_y_cimentaciones/images/mecansueloycimentacionescap_
1.pdf. Retrieved from http://www.uned.es
28. Ruiz, G., (2019). Impactos del uso de recursos genéticos forestales nativos en la
recuperación de suelos degradados por sales en la región Lambayeque,Lambayeque,
Perú. http://repositorio.unprg.edu.pe/bitstream/handle/UNPRG/5381/BC-
%203985%20CHAVEZ%20SANTACRUZ.pdf?sequence=1&isAllowed=y
50
1
MATRIZ DE CONSISTENCIA
Fuente: Elaboración Propia
TITULO REALIDAD PROBLEMÁTICA OBJETIVOS POBLACION Y MUESTRA RESULTADOS CONCLUSION
Poca información de
Zoni ficación geotécnica de
caminos vecinales , lo que
provocado di ficul tades para
el diseño, por ende en el
proceso constructivo de
estos caminos .
1=Real izar el estudio de suelos para la zoni ficación geotécnica
del camino vecinal chirinos – Si l larume – san pedro, dis tri to de
Chirinos - San Ignacio – Cajamarca – 2019
a) Real izar un estudio geotécnico que permita clas i ficar de
manera adecuada los suelos del camino vecinal del dis tri to
Chirinos .
b) Determinar las principales caracterís ticas geotécnicas de los
suelos superficia les para un futuro diseño.
c) Determinar y zoni ficar mediante un mapa de zoni ficación
geotécnica de suelos del camino vecinal del dis tri to Chirinos .
La población estuvo consti tuida
por el suelo del camino vecinal
chirinos – s i l larume – san pedro.
Como conclus ión general , tenemos que
se rea l izó de manera satis factoria el
estudio de suelos para la zoni ficación
del camino vecinal Chirinos-Si l larume-
San Pedro del dis tri to de Chirinos .
FORMULACION DEL
PROBLEMADISEÑO DE INVESTIGACION
TECNICAS E INSTRUMENTOS DE
RECOLECCION DE DATOS.RECOMENDACIÓN
VARIABLES ASPECTOS ETICOS PROPUESTA
¿Cuál es la zoni ficación
geotécnica según el estudio
de suelos apl icado a l
camino vecinal Chirinos –
Si l larume – San Pedro?
“Estudio de
suelos para la
zoni ficación
geotécnica del
camino vecinal
Chirinos –
Si l larume –
San Pedro,
dis tri to de
Chirinos - San
Ignacio –
Cajamarca -
2019”
El camino vecinal Chirinos – Si l larume –
San Pedro posee un IMDA actual de
79veh/día cuyo va lor es menor a
200veh/día por lo un diseño empleando
el Manual de Diseño de Carreteras no
Pavimentadas de Bajo Volumen de
Tráns i to; 2008.
La Municipal idad Dis tri ta l de Chirinos
debe uti l i zar esta zoni ficación como una
herramienta para los ingenieros y
técnicos que laboran en dicha
municipa l idad. Ya que con los datos que
muestra el presente trabajo podrán
corroborar y rati ficar los datos
geotécnicos en el futuro proyectos de
invers ión.
Se reporta el resumen
de los ensayos
rea l izados a las
muestras extra ídas de
las treinta ca l icatas
ensayadas , necesarias
para clas i ficar poder
obtener la clas i ficación
y la capacidad de
soporte del suelo.
El resultado fina l de la
zoni ficación del camino
vecinal fue de 4 zonas
cuyas propiedades
como el CBR a l 95% de
la MDS y 2.54mm
1)Tecnica: Estudio de
Propiedaddes Fis icas y Mecanicas
del Suelo. Instrumento:
Laboratiorio de Mecánica de
Suelos . 2) Zoni ficación
Geotécnica del Camino.
Instrumento:Investigador.
Dentro del enfoque cuanti tativo, la ca l idad de una investigación
se encuentra relacionada con el grado en que apl iquemos el
diseño ta l como fue preconcebido (particularmente en el caso
de los experimentos). Desde luego, en cualquier tipo de
investigación el diseño se debe a justar ante pos ibles
contingencias o cambios en la s i tuación
Las impl icaciones éticas del
investigador son aquel las en las
que se ven los lados pos i tivos o
negativos que puede tener un
avance científico, es decir, ver el
daño o beneficio que puede tener
un descubrimiento o avance hacia
la sociedad
Variable dependiente: Zoni ficación Geotécnica
Variable independiente: Estudio de Suelos