UNVERSIDAD NACIONAL DE SANTA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA

CIVIL

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PARA PODER OBTENER CALIFICACIÓN EN EL

CURSODE INTORDUCCIÓN A LA INVESTIGACIÓN – 2º UNIDAD

AUTOR:

MARTINEZ RODRIGUEZ RICARDO ANDRÉ

ASESOR:

CERNA MONTOYA JOSÉ ESTANISLAO

JULIO DEL 2015

NUEVO CHIMBOTE - PERÚ

EFECTOS DEL NIVEL FREÁTICO EN LAS VIVIENDAS

DEL A.A.H.H MIRAMAR BAJO –CHIMBOTE - 2015

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

I. GENERALIDADES:

I.1 Título:

Efecto del nivel freático en las viviendas del A.A.H.H. Miramar Bajo, Chimbote –

Perú – 2015

I.2 Autor:

Martinez Rodriguez Ricardo André

I.3 Exigencia Académica:

Pre-Grado Ingeniería Civil

I.4 Tipo de Investigación:

Descriptiva

I.5 Régimen

Libre

I.6 Ubicación del P.I.C.:

I.6.1 REGÍON NATURAL: Costa

I.6.2 REGIÓN POLÍTICA ADMINISTRATIVA: Ancash

I.6.3 DEPARTAMENTO: Ancash

I.6.4 PROVINCIA: Santa

I.6.5 DISTRITO: Chimbote

I.6.6 LOCALIDAD: Chimbote

I.6.7 UNIDAD DE ANÁLISIS: Miramar Bajo

I.7 Duración del Proyecto de Investigación Científica:

I.7.1 Fecha de Inicio: 04 de Junio de 2015

I.7.2 Fecha de Término: 07 de agosto de 2015

I.8 Cronograma de Actividades:

ELABORACION DEL

PIC

ELABORACIÓN DE

INSTRUMENTOS

RECOLECCIÓN DE

DATOS

TRATAMIENTO

ESTADÍSTICO

ELABORACIÓN DE

INFORME

PRESENTACIÓN DE

INFORME

SUSTENTACIÓN

SEMANAS

ACTIVIDADES

MAYO JUNIO JULIO AGOSTO

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1

II. PLAN DE INVESTIGACIÓN:

2.1 Fundamentación:

A. Conceptualización:

UNIVERSAL

Como sabemos el volumen de las aguas subterráneas representan el 96% del

agua dulce líquida del planeta. Las aguas subterráneas proporcionan útiles funciones y

servicios como en la agricultura, agua potable de las megaciudades entre otros, estas

aguas se encuentra por debajo del nivel freático.

El nivel freático también conocido como manto freático es el nivel superior de la

zona freática a presión atmosférica es decir, es la profundidad a la que se encuentra el

agua subterránea, en esta parte encontramos el suelo saturado, el nivel freático es muy

importante para las aguas subterráneas, para predecir la productividad de los pozos y

explicar los cambios de flujo de las corriente y los manantiales, justificando los cambios

del nivel de los lagos. (Tarbuck E. y Lutgens F., 1999).

La profundidad del nivel freático es muy variable y diferente en el mundo entero

porque tienen que ver con las estaciones de un año al otro, las circunstancias

meteorológicas y con la cantidad, la distribución y la frecuencia de las precipitaciones,

excepto en las zonas pantanosas donde el nivel freático son iguales para todos, que es la

superficie; el nivel freático es irregular con pendiente decreciente desde el nivel fijo

superior al nivel fijo inferior esto se debe en parte al movimiento muy despacio de las

aguas subterráneas y a velocidades variables bajo diferentes condiciones.(Lijeron A.,

2000).

NACIONAL

Como sabemos el nivel freático se da en zonas donde hay precipitaciones y

depende también de las circunstancias meteorólogas dando así nosotros tenemos a la

parte Costa la cual es frontera con el Océano Pacífico por eso los niveles freáticos son

mayores en esta zona por la cercanía al mar y las lluvias de verano, esto afecto a las

casa de la zona Trujillo, La Libertad según informo el Instituto Nacional de Defensa Civil

(INDECI).

La zona más afectada por el alto nivel freático se ubica en el distrito de Víctor

Larco dentro de la urbanización El Golf. “Las aguas en las partes altas de un determinado

territorio van bajando y si no hay un sistema de drenaje adecuado, da lugar a que un área

urbana tenga problemas porque la humedad provoca que las viviendas ahí instaladas no

tengan solidez en su estructura”, explico Fiestas. Por lo tanto llegan a la conclusión de

que no se pueden construir casa sin antes una previa inspección y que las casas no sean

más de dos pisos por el temor a que se hundan a largo plazo.

Eso es por parte del nivel urbano en los valles también fueron afectado y en este

lugar el efecto es más dañino ya que aparte de las aguas subterráneas también se

necesita de regadíos los cuales aumentan el nivel freático por ejemplo en el proyecto

“Chavimochic” en el valle de Santa Elena donde antes existía el valle donde crecía caña

dulce para la agroindustrial “Laredo” ya no existen debido a que el nivel freático ha

subido considerablemente estando solo a un metro de la superficie por eso ahora

observamos páramos blanqueados por el salitre.( Fiestas E.,2013)

REGIONAL

Como sabes en región de Ancash en la zona costera el nivel freático es alto por la

cercanía al océano y por las intensas lluvias de verano esta vez veremos el efecto por las

lluvias que repercutieron en el sismo del año 70 de Huaraz como sabemos la existencia

del estudio del nivel freático es importante para la construcción ya que si el nivel freático

es muy superficial, el subsuelo puede sufrir daños en su estructura, ya sea por

asentamiento o amplificación sísmica. También se puede apreciar que a menor

profundidad del nivel de agua menor será la capacidad portante del suelo. Luego de la

destrucción del sismo del 70 hubo algunas apreciaciones respecto a este tema y se

determinó que ocurrió el “fenómeno de licuación de suelos” las cuales no se tuvieron en

cuenta antes por eso fue tan destructivo el sismo. (Delgado F., Luque G. y Fidel L., 2012).

LOCAL

En la ciudad de Chimbote por falta de espacio mucha gente se va a vivir cada vez

más cerca a los cerros y esto es mejor porque así se va alejando poco a poco del mar, ya

que por su ubicación costera los niveles freáticos en este caso depende de la cercanía al

mar claro ejemplo podemos observar en Los Pantanos de Villa María ya que el nivel

freático está por encima de la superficie, se da el afloramiento de las aguas del sub suelo

provenientes de las filtraciones del río Lacramarca y de riego en las partes altas de

Tangay y Los Alamos. Así también está presente en las cimentaciones de las casas

antiguas que aún están habitadas cerca al mar donde la mayoría tiene una semejanza del

nivel freático ya que al momento de su edificación seguro no se tomó en cuenta el

aumento progresivo del nivel freático por lo tanto se construyó con materiales normales

los cuales están vulnerables a los efectos del nivel freático.

Entonces por lo que vemos las viviendas que aún existan cercas al mar tendrán

muchos más problemas de aquí a unas décadas por la crecida progresiva del nivel

freático.

UNIDAD DE ANÁLISIS

Según los datos empíricos que se manejan se puede decir que la problemática

que lleva a cabo el nivel freático en las construcciones de la zona de Miramar Bajo están

demasiado esto se debe a la cercanía que tiene con el mar ya que están ubicadas a

menos de una cuadra del litoral está cercanía aumenta la presencia de sales, ya que hay

casa que ya están en hundimiento y casa donde las bases están totalmente deterioradas.

Encontramos las casas como si se estuvieran descarapelando; también vemos

grietas; observamos las veredas con grietas; y por último las mismas pistas que el asfalto

esta que se sobresale como si se dividiera por pequeñas parte.

Para que las casas no estén en esas condiciones el nivel freático de dicho lugar

no debería de estar a menos de dos metros bajo el nivel del mar; otro caso también es la

presencia del salitre, el salitre en las paredes de las viviendas es una consecuencia que

provoca la humedad por capilaridad. Esto aparece por la falta de impermeabilización de

las construcciones ya que el agua subterránea se filtra a los cimientos facilitando que la

humedad ascienda, hasta alcanzar el interior de la casa. Para terminar con la presencia

del salitre o su disminución se podría recrear una barrera impermeable entre la tierra y lo

cimiento que eviten que el agua suba y así evitamos el problema de la humedad por

capilaridad.

B. Antecedentes:

INTERNACIONAL

Autor:

Arquitecta Jacqueline Imelda Morales Samayoa

Tesis:

Evaluación del descenso del nivel freático en la parte norte del acuífero metropolitano en

el Valle de Guatemala – 2012

Muestra:

Fueron los 32 pozos que conforman los cuatro sectores conocidos como:

Lavarreda-Rodeo, Vista Hermosa, Canalitos y Norte pertenecientes al Valle de

Guatemala.

Metodología:

El método utilizado para la evaluación del nivel freático fue el de sondeo eléctrico;

para lo cual se tomaron lecturas de los niveles estáticos y dinámicos, en diferentes

periodos cuyos registros van desde el año 2000 a 2011, estos datos fueron analizados e

interpretados de acuerdo a la información recolectada en cada sector, diferenciándose de

acuerdo a su ubicación

Conclusiones:

Los niveles freáticos de los pozos ubicados en el acuífero del Norte del valle de la

Ciudad de Guatemala descienden progresiva y permanentemente, con una tasa

promedio aproximada de 9 m/año, presentan una extracción promedio aproximada de

337 gal/min se estima que su potencial hídrico finaliza aproximada en el año 2020; las

tasas de extracción superan el metro de descenso anual.

La velocidad de descenso en promedio para el nivel freático de los sectores es:

Lavarreda-Rodeo 8 m/año; Vista Hermosa y Canalitos 11 m/año; y para Norte 7 m/año;

para los cuatro sectores es un promedio de 9 m/año.

Los pozos críticos en los cuatro sectores en estudio son el I3 al cual se le extraen

211 gal/min y el H3, 356 gal/min, finalizan su potencial hídrico en el año 2017 al C9 se le

extraen 370 gal/min finalizará en el año 2020 y al N4 se le extraen 217 gal/min finalizara

su potencial hídrico en el 2025. El límite de tiempo para el aprovechamiento del potencial

hídrico se expresa así, si las tasas de extracción continúan en la misma medida que se

ha venido realizando.

La tasa promedio anual de descenso, para los pozos críticos, es para el L3 de 8

m, para el H3 de 14 m, para el C9 de 15 m y para el N4 de 6 m.

NACIONAL

Autor:

José Luis Bustamante Ubaldo

Tesis:

Remediación de suelos y aguas subterráneas por contaminación de hidrocarburos en los

terminales de Mollendo y Salaverry de la Costa peruana - 2007

Muestra:

Los 147000 m2 del Terminal de Mollendo y los 204 613 m2 del Terminal de Salaverry de

la Costa peruana.

Metodología:

Suelos Contaminados por hidrocarburos

La técnica de estabilización y solidificación, es denominada genéricamente

encapsulamiento. La operación de solidificación y estabilización de suelos se desarrolla

en tres etapas: la excavación del suelo contaminado para ser tratado en las adyacencias

de la fosa excavada, el tratamiento del suelo con el agregado de aditivos y la disposición ,

y la compactación del suelo en su posición original.

Remediación de agua subterránea

Para los tratamientos de aguas subterráneas se propone la extracción del

producto sobrenadante por medio de un sistema de bombeo activo.

En general, en los casos donde el volumen de agua e hidrocarburos a extraer no es

importante, se propone aprovechar las pozas API existentes en el Terminal y derivar la

mezcla agua producto a dichas pozas, donde se separará.

Conclusiones:

Los terminales de Mollendo y Salaverry geológicamente se emplazan sobre

depósitos de sedimentos del Cuaternario reciente, producto de la erosión eólica - marina -

aluvial. Los suelos son arenosos de grano fino a medio, con intercalaciones discontinuas

de arenas limosas para el caso de Salaverry y estratos de caliche para Mollendo.

La hidrogeología está definida por el ámbito marino, definida por la presencia del

océano pacifico que ha modelado el paisaje del entorno. El nivel freático para el caso del

Terminal de Salaverry se encuentra en promedio a 0.5 msnm y para el de Mollendo a 2.0

msnm, teniendo en ambos casos aguas subterráneas salobres producto de la cercanía al

mar. Y de la excesiva explotación del agua dulce por parte de la población en el caso del

Terminal de Salaverry.

Un análisis realizado a mediados de la ejecución del proyecto indicó que el

espesor de producto flotante en el acuífero ha disminuido, hecho puesto en evidencia por

la disminución en el espesor aparente de hidrocarburos flotantes en el pozo de monitoreo

donde se observaba más de 15 cm de espesor aparente registrado al comienzo del

tratamiento, El mapa isofreático en condiciones dinámicas del agua subterránea confirma

que la pluma de contaminante se encuentra dentro del radio de captación de los pozos de

extracción.

LOCAL

Autor:

German Valenzuela Ortiz

Tesis:

Evaluación Ingeniero – Geología del deslizamiento de San Luis Provincia Fermín

Fitzcarrald – Región Ancash – 2012

Muestra:

A.A.H.H. San Luis Provincia Carlos Fermín Fitzcarrald – Región Ancash que se dividen

en 3 zonas : Zona 1(Cabecera del deslizamiento), Zona 2 ( Poblado de San Luis y

alrededores), y Zona 3(Partebaja).

Metodología:

DRENAJE SUPERFICIAL

El sistema de recolección de aguas superficiales debe captar la escorrentía tanto

de la ladera, como de la cuenca de drenaje arriba del talud y llevar el agua a un sitio

seguro lejos del deslizamiento.

Las aguas de escorrentía se evacuan por medio de zanjas de drenaje,

impermeabilizadas o no y aproximadamente paralelas al talud. Estas deben situarse a

poca distancia de la cresta del talud y detrás de la misma, de manera que eviten la

llegada del agua a las grietas de tensión que podrían existir o no.

DRENAJE SUBTERRÁNEO

_Zanjas con relleno drenante

Dispuestas en la superficie del talud o al pie de él. Consisten en zanjas rellenas de

material drenante, excavadas en el talud o más allá del pie del mismo y cuya acción

drenante se limita a profundidades pequeñas Pueden ser de dos tipos:

_Subdrenes interceptores

Son zanjas escavadas a mano o con retroexcavadora, rellenas de material filtrante

y elementos de captación y transporte del agua. Este subdren se recomienda para San

Luis y debe tener como máximo 3.50 m de profundidad.

Hay diversas formas: A) Con material de filtro y tubo colector; B) con geotextil como filtro,

material grueso y tubo colector; C) con material grueso permeable sin tubo (dren francés);

D) tubo colector con capa gruesa de geotextil a su derredor; E) con geotextil, material

grueso sin tubo; F) Dren sintético con geomalla, geotextil y tubo colector.

El uso de cualquiera de los tipos dependerá del material disponible en la zona y costos;

así como la necesidad de captación y caudal del dren. Para San Luis, se recomienda

cualquiera de los tipos A), C) y D).

Conclusiones:

La ciudad de San Luis, está afectada por reactivaciones en el cuerpo de un

deslizamiento rotacional antiguo de forma semicircular, cuyas dimensiones abarcan,

desde el cerro Potosí al río Chacapata. El movimiento es lento y continuo, observándose

grietas tensionales en la ladera y terreno. En la ciudad, muchas viviendas presentan

hundimientos y agrietamientos en los pisos y paredes. En la base de este deslizamiento

se observan procesos de reptación de suelos, derrumbes y erosión fluvial.

La causa principal de la desestabilización de la ladera, es el agua, producto delas

precipitaciones pluviales, manantiales de agua subterránea, así como por la rotura de las

tuberías de agua y desagüe de la ciudad San Luis. Cabe mencionar el “aporte” de agua a

la ladera, proveniente de las galerías mineras en el cerro Potosí. Como consecuencia, el

nivel freático que presenta la zona es superficial, evidenciándose varios puntos de

surgencias de agua, bofedales y zonas de acumulación (estacionarias), que vienen

infiltrándose e inestabilizando la ladera.

C. Justificación:

Este proyecto se ha desarrollado por el amplio problema del nivel freático en los

diferentes aspectos ya sea en la agricultura, en las construcciones de viviendas, en la

preparación de cimbras, armado de acero refuerzo entre otros, pero en este caso se ha

estudiado la problemática en las construcciones, porque es importante debido a que

gracias a estos estudios podremos saber la durabilidad de las construcciones ya sean

viviendas, veredas o hasta pistas por lo tanto también se hace importante para lo

económico y social.

Entonces con lo dicho anteriormente podemos apoyar a los ciudadanos ya que

sabiendo lo problemas que causa el nivel freático estos antes de que empiecen una

construcción tendrían que realizar estudio meticuloso del nivel freático para poder saber

las ubicaciones en las cuales se podrían desarrollar las sociedades sin ningún riesgo a

largo plazo de que las diferentes edificaciones se deterioren o incluso se derrumben y en

todo caso ya estén las construcciones darles soluciones a partir de diferentes métodos

para que el nivel freático descienda y así pare progresivamente el deterioro.

D. Delimitación:

En este proyecto científico determinaremos los efectos del nivel freático en el A.A.H.H.

Miramar Bajo, distrito Chimbote, Provincia de Santa y departamento de Ancash. Para

poder indicar los niveles freáticos se hace un estudio de suelos, se recoge una muestra

de la arena se manada al laboratorio y así sabremos toda la composición del lugar y con

eso tenemos una referencia del nivel freático.

2.2 Enunciado del Problema:

¿Cuáles son los efectos del nivel freático en las viviendas del A.A.H.H Miramar

Bajo, Chimbote – Perú - 2015?

2.3 Hipótesis:

Para poder saber cuáles son los efectos del nivel freático en las viviendas del

A.A.H.H Miramar Bajo entonces se podría realizar una evaluación sobre a qué distancia

se encuentra el nivel freático del nivel relativo de construcción normal y como afecta este

resultado a las futuras cimentaciones y construcciones.

2.4 Objetivos:

A. General:

Realizar un diagnóstico de los efectos del nivel freático en las viviendas del

A.A.H.H. Miramar Bajo para poder encontrar un método de contrarrestarlo.

B. Específicos:

Identificar los factores que modifican el nivel freático en las viviendas del A.A.H.H.

Miramar Bajo.

Localizar las áreas con problemas de nivel freático en las viviendas del A.A.H.H

Miramar Bajo que estén cercanas al mar y clasificarlos por daños a la infraestructura.

Proponer pautas para el desarrollo urbano a futuro.

2.5 Variables:

Nivel freático

2.6 Operacionalización de variables:

III. Metodología:

III.1 Métodos:

Los pasos que seguimos para poder desarrollar la presente

investigación son los siguientes:

Estadístico: Permitió estudiar la recolección de análisis e interpretación de

datos, y, a la toma de decisiones para explicar las condiciones irregulares del

terreno.

Deductivo: Comenzamos de una idea general para luego contrastar con

nuestras muestras y así redactar nuestras ideas particulares, y tener el

material que permitió elaborar las conclusiones y sugerencias en la presente

investigación.

Variables

Nivel

freático

Definición

conceptual

El nivel freático es

el límite superior

de la zona de

saturación, es

decir es el punto

donde su presión

coincide con la

presión

atmosférica.

(Tarbuck, 1999).

Definición

Operacional

Permite

identificar los

factores que

dañan a las

cimentaciones

y las

construcciones

para poderlas

mejorar.

Dimensione

s

Factores

que

modifican el

nivel

freático

Problemas

del nivel

Indicadores

_Estación del

año.

_Circunstancia

s

meteorológica

s.

_Precipitacion

es.

_Preparación

de cimbras.

_Colocados de

Instrument

os

Encuesta

I

Analítico: Con este método analizamos los datos obtenidos en la muestra del

terreno sobre los efectos del nivel freático en las viviendas del A.AH.H.

Miramar Bajo

A. Tipos de estudio:

El presente estudio es del tipo descriptivo porque se hará la

caracterización de un hecho, fenómeno o grupo con el fin de establecer su

estructura o comportamiento. Comprende la descripción, registro, análisis e

interpretación de la naturaleza actual y la composición o proceso de los

fenómenos.

B. Diseño:

El estudio responde a un diseño no experimental transversal simple. Es

no experimental porque no se hará manipulación de las variables y en los que

solo se observan los fenómenos en su ambiente natural para después

analizarlos. Es transversal porque implica la recolección de datos en un solo

corte en el tiempo. Para la construcción del estudio de línea base y el

diagnóstico de la comunidad, se usaran métodos y técnicas cuantitativas, así

como para el estudio de impactos sociales, económicos y ambientales se

utilizarán métodos técnicas de investigación cualitativa tales como

observación, entrevistas, cuestionarios y grupos focales.

El diseño de la hipótesis de la investigación es el siguiente esquema:

M

Donde:

M: A.A.H.H. Miramar Bajo

I: Nivel freático

III.2 Población:

La población a tratar está conformada por las viviendas construidas en el A.A.H.H.

Miramar Bajo.

III.3 Muestra:

La muestra es el conjunto de viviendas que están siendo afectadas por el nivel

freático.