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1.0 GENERALIDADES 1.1 OBJETIVO DEL ESTUDIO Realizar el Estudio de Mecánica de Suelos con la finalidad de definir las características y propiedades de los suelos de fundación donde se cimentaran estructuras civiles tales como instalación de tuberías de agua potable, construcción de cámara y reservorio. 1.3 CARACTERISTICAS DEL PROYECTO Las características del proyecto obedece a una política de la MUNICIPALIDAD, dentro del Equipo Técnico, el cual tiene como meta estratégica dotar de Saneamiento Básico (Red Alcantarillado) al 100 % de las familias que le permitan satisfacer la demanda de agua para usos potables, preservar el medio ambiente y mejorar la calidad de vida del poblador, entre otros. Dentro de este contexto es necesario realizar obras que contribuyan al mejoramiento En tal sentido es importante conocer con bastante grado de exactitud las características geotécnicas del terreno, para que con el perfil estratigráfico se pueda establecer la cimentación adecuada así como las recomendaciones generales para las obras a ejecutar. 2.0 GEOLOGIA ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 1 -

Mecanica de Suelo_parecido

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SUELOS

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Page 1: Mecanica de Suelo_parecido

1.0 GENERALIDADES

1.1 OBJETIVO DEL ESTUDIO

Realizar el Estudio de Mecánica de Suelos con la finalidad de definir las características

y propiedades de los suelos de fundación donde se cimentaran estructuras civiles tales

como instalación de tuberías de agua potable, construcción de cámara y reservorio.

1.3 CARACTERISTICAS DEL PROYECTO

Las características del proyecto obedece a una política de la MUNICIPALIDAD,

dentro del Equipo Técnico, el cual tiene como meta estratégica dotar de Saneamiento

Básico (Red Alcantarillado) al 100 % de las familias que le permitan satisfacer la

demanda de agua para usos potables, preservar el medio ambiente y mejorar la calidad

de vida del poblador, entre otros. Dentro de este contexto es necesario realizar obras que

contribuyan al mejoramiento En tal sentido es importante conocer con bastante grado de

exactitud las características geotécnicas del terreno, para que con el perfil estratigráfico

se pueda establecer la cimentación adecuada así como las recomendaciones generales

para las obras a ejecutar.

2.0 GEOLOGIA

La Geología Regional de la zona en estudio presenta condiciones geológicas simples,

dentro del cono de inyección en sus épocas de formación, formados principalmente por

depósitos aluviales de la serie del Pleistoceno reciente del sistema cuaternario de la era

Cenozoica. Esta constituido principalmente de material granular tipo grava arenosa con

escaso porcentaje de finos. Presenta estratos puntuales de arenas de grano fino en estado

semisuelto a semicompacto.

La Geología Local se presenta de acuerdo al reconocimiento de campo y de la

ejecución de las excavaciones y de otros estudios efectuados cercanos a la zona lo cual

nos permite identificar en cierto modo las condiciones actuales de la Geología de la

zona.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 1 -

Page 2: Mecanica de Suelo_parecido

El suelo principal predominante esta compuesto por arcillas arenosas en estado

compacto, poco húmedo, húmedos; roca fracturada. Dentro de los efectos locales que se

presentan no existe problemas de asentamientos, amplificación ante riesgos sísmicos,

con efectos mínimos detectados ante otros riesgos.

3.0 INVESTIGACIONES DE CAMPO

Se ha realizado 4 excavaciones a cielo abierto mediante pozos de dimensiones entre

0.60 a 1.0 m de ancho por 0.80 m de largo con profundidad de 1.00 m, distribuidas

según el plano AP – 02, de tal manera de conocer el perfil estratigráfico del subsuelo

sobre la cual se realizara la cimentación de las estructuras prevista en el proyecto.

La denominación de las calicatas va desde C – 1 hasta la C – 4, en los lugares indicados

por el consultor, estando estos distribuidos según el plano antes mencionado adjunto.

Se confeccionaron los registros de campo de cada una de las calicatas, describiendo

detalladamente los estratos de suelos encontrados sobre toda su profundidad. Se

tomaron muestras representativas de los suelos encontrados para realizar los distintos

ensayos requeridos para este estudio.

De acuerdo a los suelos encontrados en las calicatas ejecutadas se ha realizado una

sectorización a lo largo de toda la línea y se a efectuado el siguiente ensayo de campo

(in-situ):

01 Ensayo de Densidad Natural mediante el Método del Cono de Arena para

determinar la compacidad real a la que se encuentra el suelo de fundación así

como determinar el contenido de humedad natural.

4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

Las muestras extraídas de cada una de las calicatas han sido trasladadas a los

laboratorios de ALPHA CONSULT S.A. para su procesamiento respectivo.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 2 -

Page 3: Mecanica de Suelo_parecido

Los Ensayos Estándares ejecutados en el laboratorio de ALPHA CONSULT S.A. son

los siguientes:

4 Ensayos Granulométricos por Tamizado ASTM D 422

4 Limites de Atterberg ASTM D 4318

4 Contenidos de Humedad ASTM D 4643

4 Clasificación de Suelos SUCS ASTM D 2487

Los Ensayos Químicos para la determinación de la agresividad del terreno al concreto,

PVC, han sido ejecutados en los Laboratorios LASA INGENIEROS.

Muestras de Suelos

Los Ensayos de Laboratorio ejecutados son los siguientes:

03 Contenido de Sulfatos

03 Contenido de Cloruros

03 P.H

03 Contenido de Sales Solubles

01 Ensayo de Corte Directo remoldeado (suelos de cimentación predominante)

02 Diseños de Mezcla.

5.0 SECCION DE SUELOS Y SUELOS TIPO

Los suelos encontrados en cada una de las calicatas han sido clasificadas de acuerdo a

los resultados de laboratorio y sectorizadas según sus características físico mecánicas,

de tal manera que se ha identificado dos tipos predominantes de suelos según la

siguiente sectorización de acuerdo a su clasificación y comportamiento físico mecánico.

CALICATA C – 1

Los suelos encontrados que predominan en esta calicata son Arenas arcillosas

consistente en Arenas con apreciable cantidad de finos en estado semisuelto, color

marrón claro, no plástico. La clasificación en el Sistema SUCS es SC. Presenta una capa

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 3 -

Page 4: Mecanica de Suelo_parecido

superficial compuesto de este material. Subyacente se encuentra una capa de Roca

fracturada hasta el nivel requerido para la excavación. El nivel freático no se encontró.

CALICATA C – 2

El material encontrado en esta calicata es predominantemente Roca Fracturada o Roca

Ligeramente Intemperizada, es aquella que se encuentra dividida en bloques de gran

tamaño, de orden de 50 cm a 1 m. y en cuyas juntas ha ocurrido poco intemperismo,

existiendo en ellas no mas de 0.5 a 1 cm. de espesor de suelo. No se encontró el nivel

freático a 1.00 m de profundidad.

CALICATA C – 3

Hasta 1.00 m. los suelos predominantes encontrados en esta calicata es arcilla arenosa

en estado semi-húmedo, ligeramente plástico, cuya clasificación SUCS es CL, con

arenas de grano fino en estado compacto, de color beige. Presenta cantos rodados de

hasta 2” en un 5%. El nivel freático no se encontró a esa profundidad.

CALICATA C – 4

Los suelos predominantes encontrados en esta calicata es arcilla arenosa en estado semi-

húmedo, ligeramente plástico, cuya clasificación SUCS es CL, con arenas de grano fino

en estado compacto, de color beige. Presenta cantos rodados de hasta 2” en un 5%. El

nivel freático no se encontró a esa profundidad.

PRUEBAS DE CAMPO

Se realizaron pruebas de campo (in situ) de acuerdo a la sectorización de la zona en

estudio, basados en el tipo de suelo encontrado y sus propiedades físico mecánico.

La prueba de campo insitu efectuada fue la siguiente:

DENSIDAD NATURAL

Se ha realizado una prueba de densidad natural en uno de los estratos representativos y

de acuerdo al suelo predominante encontrado.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 4 -

Page 5: Mecanica de Suelo_parecido

La prueba de Densidad Natural se ha realizado mediante el Método del Cono de Arena

de diámetro 6”, para determinar el grado de compacidad real a la que se encuentran los

estratos de los suelos de cimentación.

Se realizó la prueba en la calicata C – 4, en la cual se encontró suelos representativos de

toda la zona.

6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACIÓN Y LA ESTABILIDAD DE LAS

ESTRUCTURAS

BREVE DESCRIPCIÓN

La teoría de TERZAGUI es uno de los primeros esfuerzos por adaptar a la Mecánica de

Suelos los resultados de la mecánica del medio continuo. La teoría cubre el caso más

general de suelos con cohesión y fricción y su impacto en la Mecánica de Suelos ha sido

de tal trascendencia que aun hoy, es la teoría mas usada para el cálculo de capacidad de

carga en los proyectos prácticos especialmente en el caso de cimientos poco profundos.

La expresión cimiento poco profundo se aplica a aquel en que el ancho B es igual o

mayor que la distancia vertical entre el terreno natural y la base del cimiento

(profundidad del desplante Df). En estas condiciones TERZAGUI desprecio la

resistencia al esfuerzo cortante arriba del nivel de desplante del cimiento,

considerándola solo de dicho nivel hacia abajo. El terreno sobre la base del cimiento se

supone que solo produce un efecto que puede representarse por una sobrecarga q = γ Df,

actuante precisamente en un plano horizontal que pase por la base del cimiento, en

donde γ es el Peso Especifico del suelo.

En base a los estudios de Prandtl para el caso de un medio puramente cohesivo,

extendidos para un medio cohesivo y friccionante, TERZAGUI propuso el mecanismo

de falla para un cimiento poco profundo, de longitud infinita normal al plano del papel.

Según la Teoría de Capacidad de Carga de Terzaghi, para el suelo estudiado, se

considera apropiado aplicar dicha Teoría para el caso de “Falla Local”, para lo que se

utiliza la fórmula (1) de Terzaghi:

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 5 -

Page 6: Mecanica de Suelo_parecido

qc = 2/3 c. N´c + Df .N´q + ½.. B.N´

Donde:qc = Capacidad de carga (Kg/ cm2)

c = Cohesión del suelo (Kg/ cm2)

Densidad Natural (Ton/ m3)

B = Ancho del elemento cimiento (zapata) en (m)

Df = Profundidad de Cimentación (m)

N´c, N´q, N´ Coeficientes de capacidad de carga en función de (

PRESION ADMISIBLE

q adm = qc / Fs ........................................................................... (2)

q adm = Presión admisible o presión de diseño (kg/ cm2)

qc = Capacidad de carga (Kg/cm2)

Fs = Factor de Seguridad

En base a los resultados emitidos por nuestro laboratorio, se considera los siguientes

parámetros en el cálculo de la capacidad de carga del suelo de cimentación:

Ensayo de Corte Directo (remoldeado)

Calicata C – 03:Cohesión del suelo (c) 0.05 Ton/m2 (Lab.)

Angulo de fricción interna ( 31º (Lab.)

Densidad Natural = 1.80 ton/ m3 (real)

El valor representativo de acuerdo a la uniformidad del tipo de suelo, su consistencia,

plasticidad, etc y la similitud de los valores resultantes indica considerar los siguientes

parámetros de ángulo de fricción interna y cohesión:

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 6 -

Page 7: Mecanica de Suelo_parecido

Angulo de fricción = 31° (Corte Directo)

Cohesión = 0.05 Ton/m2 (Corte Directo)

De acuerdo a la uniformidad del suelo predominante (arcillas arenosas), y en base al

ángulo de fricción interna indicado para la zona se ha calculado los parámetros N”c,

N”q, y N”γ, considerando la falla local.

Ver figura factores de capacidad de carga para aplicación de la teoría de TERZAGHI

ESTRUCTURAS CONSIDERADAS EN EL PROYECTO

Las estructuras consideradas en el proyecto para las cuales se ha realizado el cálculo de

la capacidad de carga para el suelo de cimentación son los siguientes:

TUBERIAS DE AGUA POTABLE DE 90 mm DE PVC SP.

Esta tubería se proyecta instalar sobre la carretera a Quiparacra, a lo largo de la margen

derecha, carretera carrozable existente, que une la línea de conducción y la aducción.

La tubería a instalar es de PVC de 90 mm de diámetro SP, para Agua Potable el cual

trabajara únicamente a presión. La profundidad de instalación se encuentra a 1.00

metros sobre el lomo de la tubería.

CAMARA DE CAPTACION

Se ha proyectado la construcción de una Cámara de Captación, ubicada en la zona

colindante a la calicata C – 1, (ver plano AP-02) aproximadamente 50 m de la carretera.

La estructura predominante de esta cámara es de concreto armado con una resistencia a

la compresión de 210 kg/cm2. La profundidad de cimentación se encuentra hasta 0.80

metros.

RESERVORIO APOYADO DE 50 m3

Se ha proyectado la construcción de un Reservorio Apoyado de 50 m3 (al costado de la

carretera), antes del ingreso a la línea de aducción, en este punto se ubicó la calicata

C – 3. La estructura predominante de esta cámara es de concreto armado con una

resistencia a la compresión de 210 kg/cm2. La profundidad de cimentación se encuentra

hasta 0.60 metros.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 7 -

Page 8: Mecanica de Suelo_parecido

La Capacidad portante para esta estructura se muestra en el resultado de ensayo, cuyo

valor es de 1.2 kg/cm2.

ANÁLISIS DE ASENTAMIENTOS

Todos los suelos son susceptibles a deformarse bajo la aplicación de cargas normales. Si

se trata de suelos cohesivos el asentamiento es lento, en tanto que en suelos

friccionantes el asentamiento se efectúa en tiempo breve y normalmente por vibración.

Conviene distinguir dos tipos de asentamientos: Asentamientos totales y asentamientos

diferenciales.

Asentamiento Total

Para determinar el asentamiento total, normalmente se realizan ensayos de carga directa

pero debido a los suelos conformantes de la zona en estudio y al tiempo de ejecución de

estos ensayos se ha considerado el cálculo utilizando el método elástico.

Calculo del Asentamiento total por el Método Elástico

La teoría de elasticidad es aplicable debido a la homogeneidad del tipo de suelo

representativo aplicando la siguiente formula:

δz = pa* B * F u / E

Donde:

δz = Asentamiento total (cm)

Pa = Presión Admisible (kg/cm2)

B = Ancho del elemento cimiento (m)

E = Modulo de Elasticidad (Ton/m2)

F u = Parámetro en función de Z/B, y L/B

El asentamiento total para una profundidad de cimentación indicada hasta (1.00 metros),

caso reservorio, considerando el valor de presión admisible de 1.20 kg/cm2, es de 0.05

cm.

Asentamientos Diferenciales

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 8 -

Page 9: Mecanica de Suelo_parecido

Para el análisis de la determinación de la capacidad de carga del suelo de cimentación,

es de sumo cuidado el manejo de los asentamientos diferenciales.

Siendo los asentamientos totales menores a los permisibles los asentamientos

diferenciales serán menores aun.

Según TERZAGUI, considera los asentamientos diferenciales admisibles de 20 mm.

Análisis Químico de Sales

De los resultados obtenidos del ensayo de Análisis Químico de Sales Agresivas al

concreto, se tiene:

Pozo Prof.(m)Sales Solubles Totales

(ppm)

Cloruros

(ppm)

Sulfatos como SO4 (ppm)

ASTM-D-516pH

C-1 0.30-1.00 1028.90 156.25 297.50 7.16

C-3 0.30-1.00 622.60 96.40 74.50 7.30

C-4 0.30-1.00 874.20 136.10 116.72 7.35

De acuerdo con este resultado se determina que no existe agresividad de los sulfatos al

concreto ni de los cloruros al fierro; por lo tanto se recomienda el uso de del cemento

Pórtland Tipo I.

7.0 ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES

El análisis de Estabilidad de Taludes comprende el estudio de la estabilidad de un talud

sea este natural o artificial ante eminentes tipos y causas que ocurren en la naturaleza.

Los taludes se dividen en naturales (laderas), o artificiales (cortes y terraplenes).

Tipos y causas de fallas más comunes

Los tipos de fallas mas frecuentes en taludes son los siguientes:

Falla por Deslizamiento Superficial.

Cualquier talud esta sujeto a fuerzas naturales que tienden a hacer que las

partículas y porciones de suelos próximas a su frontera deslicen hacia abajo; el

fenómeno es mas intenso cerca de la superficie inclinada del talud a falta de

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 9 -

Page 10: Mecanica de Suelo_parecido

presión normal confinante que allí existe. Como una consecuencia la fuerza

mencionada puede quedar sujeta a un flujo viscoso hacia abajo que generalmente

se desarrolla con extraordinaria lentitud. El desequilibrio puede producirse por

un aumento en las cargas actuantes en la corona del talud, por una disminución

en la resistencia del suelo al esfuerzo cortante o en el caso de laderas naturales,

por razones de conformación geológica que escapan a un análisis local detallado.

El fenómeno es muy frecuente y peligroso en laderas laterales naturales y, en

este caso generalmente abarca áreas tan importantes que cualquier solución para

estabilizar una estructura alojada en esa zona escapa de los limites de lo

económico, no quedando entonces mas recurso que un cambio en la localización

de la obra de que se trate que evite la zona de deslizamiento.

Deslizamiento en laderas naturales sobre superficies de fallas preexistentes.

En muchas laderas naturales se encuentra en movimientos hacia abajo una costra

importante de material; no se trata de un mecanismo mas o menos superficial,

como el que se describe en el inciso anterior, sino de otro producido por un

proceso de deformación bajo esfuerzo cortante en partes mas profundas que

llega muchas veces a producir una verdadera superficie de falla.

Falla por movimiento del cuerpo del talud

En contraste con los movimientos superficiales lentos, descritos anteriormente,

pueden ocurrir en los taludes movimientos bruscos que afectan a masas

considerables de suelo, con superficie de fallas que penetran profundamente en

su cuerpo. Estos fenómenos reciben comúnmente el nombre de deslizamiento de

tierras.

Flujos

Este tipo de falla consiste en movimientos más o menos rápidos de zonas

localizadas de una ladera natural de manera que el movimiento en si y la

distribución aparente de las velocidades y los desplazamientos asemejan el fluir

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 10 -

Page 11: Mecanica de Suelo_parecido

de un líquido viscoso. No existe en si una superficie de falla o esta se desarrolla

en un lapso muy breve al inicio del fenómeno.

Estas fallas pueden ocurrir en cualquier formación no cementada desde

fragmentos de rocas, hasta arcillas francas; sucede tanto en materiales secos,

como húmedos.

Fallas por erosión

Estas son fallas tipo superficial provocados por arrastres de viento, agua, etc, en

los taludes. Este fenómeno es tanto más notorio cuanto mas empinadas sean las

laderas de los taludes. Una manifestación típica del fenómeno suele ser la

aparición de irregularidades en el talud originalmente uniforme. Desde el punto

de vista teórico esta falla suele ser imposible de cuantificar detalladamente, pero

la experiencia ha proporcionado normas que la atenúan grandemente si se las

aplica con cuidado.

Falla por Licuación

Estas fallas ocurren cuando en la zona de deslizamiento el suelo pasa

rápidamente de una condición más o menos firme a la correspondiente a una

suspensión con pérdida casi total de resistencia al esfuerzo cortante. Este

fenómeno puede ocurrir tanto en arcillas extrasensitivas como en arenas poco

compactas. Existe también la falla por capacidad de carga en el terreno de

cimentación.

El talud encontrado en la zona de trabajo es principalmente un terraplén conformado

por material granular tipo arcillosa, de plasticidad media a baja, color beige claro,

húmedo, y con material rocoso fracturado. Este terraplén se ha construido para

estabilizar la trocha carrozable existente en la zona. La estabilidad de un talud

homogéneo con su suelo de cimentación construido con un suelo puramente

friccionante tal como una arena limpia, es una consecuencia de la fricción que se

desarrolla entre las partículas constituyentes por lo cual para garantizar estabilidad

bastara que el ángulo del talud sea menor que el ángulo de fricción interna de la arena,

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 11 -

Page 12: Mecanica de Suelo_parecido

que en un material suelto, seco, y limpio se acercara mucho al ángulo de reposo. Por lo

tanto la condición límite de estabilidad es simplemente:

α = Φ

Sin embargo si el ángulo α es muy próximo a Φ, los granos de arena próximo a la

frontera del talud, no sujetos a ningún confinamiento importante, quedaran en una

condición próxima a la de deslizamiento incipiente que no es deseable por ser el talud

fácilmente erosionable por el viento o el agua. Por ello es recomendable que en la

practica α sea algo menor que Φ. La experiencia ha demostrado que si se define un

factor de seguridad como la relación entre los valores de α y Φ, basta que tal factor

tenga un valor del orden de 1.1 ó 1.2 para que la erosionabilidad superficial no sea

excesiva.

Una solución al problema del talud existente es tenderlos quizás a primera vista pudiera

pensarse que esta solución sea la mas obvia y sencilla en la practica. Sin embargo ha de

tomarse con el debido cuidado desde el punto de vista teórico y muchas veces es

irrealizable prácticamente hablando.

Si el terreno constituyente del talud es puramente friccionante la solución es indicada,

pues, según se vio la estabilidad de estos suelos es fundamentalmente cuestión de

inclinación en el talud; tendiendo a este convenientemente se adquiere la estabilidad

deseada.

En términos generales el talud existente sirve como protección a la carretera, además

de las cunetas en terreno natural para prevenir los socavamientos en época de lluvias,

debiendo reconformarse este terraplén con material granular de buena calidad y

compactado al 95 % de la máxima densidad seca del proctor modificado. No presenta

riesgo alguno desde el punto de vista de inestabilidad de talud.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 12 -

Page 13: Mecanica de Suelo_parecido

8.0 CONCLUSIONES

De acuerdo a los trabajos de exploración de campo y los resultados de laboratorio se

presenta las siguientes conclusiones:

1. Se ha realizado 04 calicatas de una profundidad constante de 1.00 m distribuidos

según el plano de ubicación proporcionado por el MUNICIPIO.

2. El suelo predominante que se ha encontrado en toda la zona de estudio consiste

en arcilla, de media a baja plasticidad, en estados que van desde semicompacto

a compacto, húmedo. La clasificación de estos suelos en el sistema SUCS es CL,

y SC.

3. Se ha sectorizado la zona mediante un eje único para definir el perfil

estratigráfico inferido según la siguiente denominación:

EJE A – A sobre la línea de las calicatas C – 1, C – 2, C – 3, y C – 4

Los perfiles estratigráficos inferidos a estos ejes se presentan en el anexo

correspondiente. En el sector sobre el eje único A – A los suelos encontrados son

arcillosos en estado compacto, estables sin desmoronamiento eminentes al corte,

húmedos. En esta zona el estrato se encuentra estable por la naturaleza misma

del material.

4. La zona en estudio presenta condiciones geológicas simples, dentro del cono de

deyección del río Chipa en sus épocas de formación, formado principalmente

por depósitos aluviales de la serie del Pleistoceno reciente del sistema

cuaternario de la era cenozoica. Presenta formaciones de rocas en pequeñas

cantidades con fases metamórficas.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 13 -

Page 14: Mecanica de Suelo_parecido

5. Se ha realizado ensayos de laboratorio tanto estándares como especiales de

acuerdo a lo requerido por el estudio y los tipos de suelos encontrados. Los

ensayos estándares se ha efectuado en el laboratorio de ALPHA CONSULT, y

los ensayos especiales en los laboratorios LASA INGENIEROS. Los

certificados correspondientes se adjuntan en el anexo respectivo.

6. Los análisis químicos de los suelos encontrados en las excavaciones presentan

concentraciones de sulfatos, cloruros, sales solubles totales y pH, por debajo de

los valores permisibles. Los valores resultantes de PH mayores de 7 indica que

no presenta nocividad alguna para las estructuras ha construirse.

7. La capacidad portante del suelo de fundación se ha calculado de acuerdo al tipo

de suelo tomando la consideración de falla local y haciendo uso de la teoría de

TERZAGUI. Se ha calculado la capacidad portante para la estructura

considerada en el proyecto, de acuerdo al valor del ángulo de fricción interna.

Los parámetros utilizados en el cálculo corresponde a los resultados de los

ensayos de corte directo, para el suelo predominante y sobre la cual se realizara

la cimentación de la estructura.

8. Los taludes encontrados en la zona de estudio son para la protección de la

plataforma de la carretera carrozable existente. Este talud en la actualidad se

encuentra estabilizado con la presencia de arbustos varios a lo largo de toda su

longitud. El material del cual se compone este talud es arcilla limosa con

partículas subredondeadas TM 1”, en estado semicompacto, semihúmedo a

húmedo. Se presenta en esta zona una capa superficial de 0.30 m, de material

contaminado que requiere ser seleccionado, eliminándose estos materiales

extraños al momento de conformarse el relleno que cubra las estructuras a

instalarse.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 14 -

Page 15: Mecanica de Suelo_parecido

9.0 RECOMENDACIONES

Las recomendaciones indicadas a continuación obedecen a interpretaciones de los

resultados y experiencias en estudios similares que deberán considerarse para la buena

ejecución de la obra. Estas recomendaciones son las siguientes:

1. De acuerdo a los suelos encontrados y su compacidad la excavación de estos

suelos sobre los ejes considerados deberá efectuarse de la siguiente manera: EJE

A – A Zona que presenta suelos arcillosos con presencia de finos. Estos estratos

se encuentran en estado semisuelto a compacto y húmedo a profundidad, de

consistencia por lo que en su excavación no se presentaran problemas.

2. La excavación de las zanjas para la instalación de las tuberías será de por lo

menos dos veces el diámetro de la tubería más 30 centímetros. La profundidad

de excavación será de acuerdo al proyecto tomando las consideraciones

indicados en el punto 1.

3. Las tuberías deberán cimentarse de acuerdo a las profundidades indicadas en el

proyecto y descansaran sobre una cama de 10 cms de espesor de material

confitillo seleccionado o agregado grueso permeable. Este material tiene una

buena función como material de filtro.

4. Los rellenos de las zanjas es el material que se coloca hasta llegar al nivel del

terreno natural. Puede ser el mismo material de excavación pero debe estar

limpio de materia orgánica y bolonerias mayores de 3”. El material que rodea al

tubo consiste en el encamado de 50 a 100 mm hasta un espesor de 50 a 100 mm

encima de la corona. Este material debe estar conformado por suelo granular,

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 15 -

Page 16: Mecanica de Suelo_parecido

sin plasticidad, libres de materia orgánica. La nomenclatura corresponde a la

Norma D 2487 Estos materiales deben densificarse como mínimo al 95 % del

Proctor Modificado por compactación, vibrado o envarillado según su

clasificación. También es posible utilizar suelo cemento con cualquier material

que tenga un contenido de arcilla inferior al 35 %.

5. El uso de los materiales para conformar los rellenos sobre toda la profundidad

hasta la altura del terreno natural deberán cumplir los requisitos indicados en las

Especificaciones Técnicas para este tipo de obras.

6. La instalación de las tuberías se realizara sobre suelos arcillosos principalmente

los cuales se encuentran en estado compacto. La profundidad de cimentación es

de 1.20m.

7. La cimentación de la estructura como el reservorio se cimentara hasta una

profundidad de 0.50 metros. La capacidad de carga se ha determinado para un

rango de profundidad de 1.00 m.

8. El procedimiento constructivo deberá ser tal que el material alrededor del tubo

debe estar limpio y con la humedad adecuada. Seguidamente se forma la cama

con un espesor mínimo de 100 mm y luego se coloca más material de este nivel

hasta ¼ de diámetro. Con el compactador manual se le da la forma debida.

Colóquese la tubería en el centro de la zanja, comenzando aguas abajo. En caso

de utilizarse suelo cemento colóquense capas no mayores a 15 cm y

compáctense con el compactador manual. Si se usa arena de mar o de río

colóquense capas de 15 cm a 20 cm y compactar manual o mecánicamente. Para

los suelos arenosos tipo SP, SM, llévese una lectura del Penetrómetro de 100 a

200 psi, para un cono de 0.5 pulg2. Continúese la colocación del material hasta

unos 50 a 100 mm sobre la corona del tubo, con compactación manual.

Colóquese una capa de 150 mm del material de excavación limpio y compáctese

con un compactador saltarín a lo largo de la instalación y a los lados de la

tubería. Esto permitirá una deformación positiva que garantizará la correcta

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 16 -

Page 17: Mecanica de Suelo_parecido

compactación lateral. La deformación máxima negativa sugerida al finalizar la

instalación será de 5 % del diámetro interno.

9. Los resultados de los ensayos químicos muestran valores muy por debajo de los

permisibles. Por lo tanto se utilizará el cemento tipo I. Los porcentajes de sales

existentes en los suelos no presentan agresividad sustancial. Se presenta valores

permisibles de los porcentajes de sales que pueden contener los suelos como el

agua: Sulfatos 1000 ppm, Cloruros 300 ppm, Sales Solubles Totales 1500 ppm,

Materia Orgánica en Suspensión 10 ppm, y PH mayores de 6.

10. Las tuberías a instalarse deben descansar sobre una cama de material

conformado por confitillo de 10 cm de espesor o también agregado grueso

permeable, distribuido uniformemente en todo lo largo de la tubería de tal forma

de evitar esfuerzos superiores a los permisibles según su tipo y traducirse en

roturas posteriores.

11. En el momento de ejecución se deberá tener presente estas recomendaciones y se

tomara todas las precauciones del caso que se presenten durante la excavación y

tendido de las tuberías de acuerdo al comportamiento de los suelos.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 17 -

Page 18: Mecanica de Suelo_parecido

INDICE

1.0 GENERALIDADES 001

1.1 OBJETIVO DEL ESTUDIO 001

1.2 UBICACIÓN DEL AREA DEL ESTUDIO 001

1.3 CARACTERISTICAS DEL PROYECTO 001

2.0 GEOLOGIA 002

3.0 INVESTIGACION DE CAMPO 002

4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO 003

5.0 SECCION DE SUELOS Y SUELOS TIPO 003

6.0 ANALISIS DE CIMENTACIÓN Y ESTABILIDAD

DE TUBERÍAS 005

7.0 ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES 009

8.0 CONCLUSIONES 013

9.0 RECOMENDACIONES 015

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 18 -

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ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS - 19 -