Informe 01, Mec. Suelos II Semi-final

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I.- INTRODUCCIÓN Desde antaño los conocimientos sobre la mecánica, dinámica, y reacción de los suelos a diferentes esfuerzos o cargas sometidos durante el proceso constructivo de edificación ha ido en aumento, ya que dichos estudios son indispensables para poder determinar cuánto es la capacidad portante del material o subrasante en el cual se desea construir, como los necesarios para el “MEJORAMINETO DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL URBANA EN EL SECTOR SUCHICHE DEL DISTRITO DE TARAPOTO, PROVINCIA DE SAN MARTIN, - SAN MARTIN” ensayos que se determinaron pero que se realizaron de manera no responsable y precisa como: granulometría por tamizado, grado de compactación, densidad in situ, relación de soporte california (CBR), y fueron emitidos por el laboratorio “CONSULTORES AREVALO SOC. R. LTDA. ESTUDIO DE PROYECTOS Y GEOTECNIA” los cuales se organizó de manera concreta.

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I.-INTRODUCCIN

Desde antao los conocimientos sobre la mecnica, dinmica, y reaccin de los suelos a diferentes esfuerzos o cargas sometidos durante el proceso constructivo de edificacin ha ido en aumento, ya que dichos estudios son indispensables para poder determinar cunto es la capacidad portante del material o subrasante en el cual se desea construir, como los necesarios para el MEJORAMINETO DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL URBANA EN EL SECTOR SUCHICHE DEL DISTRITO DE TARAPOTO, PROVINCIA DE SAN MARTIN, - SAN MARTIN ensayos que se determinaron pero que se realizaron de manera no responsable y precisa como: granulometra por tamizado, grado de compactacin, densidad in situ, relacin de soporte california (CBR), y fueron emitidos por el laboratorio CONSULTORES AREVALO SOC. R. LTDA. ESTUDIO DE PROYECTOS Y GEOTECNIA los cuales se organiz de manera concreta.

Como todo futuro profesional generador del conocimiento y la aplicacin crtica de los mismos se realiz la supervisin y comparacin (fiscalizacin) de los resultados emitidos por el laboratorio CONSULTORES AREVALO SOC. R. LTDA. ESTUDIO DE PROYECTOS Y GEOTECNIA de acuerdo al reglamento nacional de edificaciones cuyas observaciones se detallan en el presente trabajo.

II.- BASE TERICA

Es muy importante cultivar los conocimientos necesarios para llevar a cabo los diversos ensayos que en el presente trabajo se van a utilizar, como es el caso de la determinacin de la densidad in situ y grado de compactacin a los que adems se tiene que tener en cuenta los procedimiento y pasos de realizacin para que los resultados sean los ms precisos posibles y emitir un resultado eficiente para que se realicen con toda normalidad el proceso constructivo del mejoramiento de la infraestructura vial urbana en el sector Suchiche del distrito de Tarapoto provincia de san Martin- san Martin elaborados en los jirones PERU CDRA. 01 y ALEGRIA DE MOREY CDRA. 04

2.1.- DEFINICIONES PREVIAS1a.- Compactacin: Es la densificacin o estabilizacin del suelo por medios mecnicos, la cual permite la mejora de la resistencia y estabilidad volumtrica, afectando la permeabilidad, como consecuencia del proceso de densificacin de la masa. b.- Grado de compactacin: En una obra nunca se logra precisamente la mxima densidad seca indicada por las pruebas de compactacin e laboratorio (pruebas PROCTOR) por eso se define como gado de compactacin de un suelo compactado, en porcentaje, entre la densidad seca obtenida en la obra y la mxima densidad seca averiguada en laboratorio por tal obra. A continuacin se expresa la relacin para el clculo del grado de compactacin.100c.- Determinacin de la densidad in situ (mtodo del reemplazo de arena): Consiste en determinar la relacin (masa/volumen) en la cual se encuentra el material o terreno de fundacin estudiado, para ello se tiene que seguir un procedimiento determinado apoyndose en la arena tipo OTTAWA y sus caractersticas conocidas relacionado stas con las del material y luego de aplicar las relaciones que a continuacin se detallar se logra determinar la densidad del suelo explorado. Dnde: : Densidad seca. : Peso del suelo seco.: Peso del suelo hmedo. : Densidad de la arena. : Vol. muestra, vol. de arena en el hoyo, vol. del hoyo.

1. (FUENTE: Ing. Enrique N. Martinez Quiroz, Gua Mecnica de Suelos I, UNSM -FICA-EAPIC)

III.-CONTENIDO

3.1.- TOPOGRAFA2 El terreno que servir de fundacin presenta una topografa variable con pendiente longitudinal y transversal aproximada de 0.5 a 6 %.2. (Fuente: Expediente tcnico del Proyecto Mejoramiento de la Infraestructura Vial Urbana en el Sector Suchiche.)3.2.- GEOLOGA3.2.1.- Litografa3Si nos asistimos del Mapa Geolgico del Cuadrngulo de Tarapoto, podemos ubicar a todo Tarapoto en la siguiente columna: CENEZOICA, CUATERNARIO, HOLOCENA, Depsito Fluviales (Qh-fl). Como su unidad litoestratigrfica es Qh-fl esta se describe como: Arenas y sedimentos limo-arcillosos en matriz areno-limosas y presencia de gravas. Cumulaciones de arenas, limos y arcillas inconsolidadas (gravas y gravillas redondeadas).3. Mapa geolgico del cuadrngulo de Tarapoto (13-k)

3.2.2- Sismicidad4 En base a los registros de sismos histricos ocurridos en la Regin San Martn y alrededores, se afirma que es de alta sismicidad, esto porque en sta se presenta o distingue una gran concentracin de desarrollo de sismos fuertes con efectos destructivos que en el pasado han cobrado numerosas vctimas y cuantiosos daos materiales.El Distrito de Tarapoto se encuentra ubicado dentro del mbito de la zona II de sismicidad (segn el Reglamento Nacional de Edificaciones E-030), que corresponde a la zona de sismicidad media.El centro de investigacin Ssmica y Mitigacin de Desastres (CISMID), indica que las manifestaciones Ssmicas de esta Regin, estn vinculadas directamente a fallas geolgicas superficiales o de reciente formacin, que forman parte de la placa tectnica que conforma la cordillera de los andes, desde tiempos pasados, la que se encuentra en pleno proceso de levantamiento.Tambin las caractersticas estructurales y tectnicas de toda la Faja Sub-andina las cuales se hallan en pleno proceso de levantamiento. La Faja Sub-andina es una de las ms principales zonas sismognicas del pas.4. (Fuente: Expediente tcnico del Proyecto Mejoramiento de la Infraestructura Vial Urbana en el Sector Suchiche.)3.2.3.- Geodinmica Externa5Problemas de geodinmica externa en estado activo identificados con claridad no se han suscitado en la zona del proyecto y alrededores, es decir, en el lugar no se observan rasgos de derrumbes, deslizamientos, flujos, huaycos, aluviones, inundaciones y otros.5. (Fuente: Expediente tcnico del Proyecto Mejoramiento de la Infraestructura Vial Urbana en el Sector Suchiche.)3.3.- PROYECTO BASE6Para la excavacin masiva de cantera, se necesita un ponderado del corte en material suelto, roca suelta y/o roca fija, estimado para tal caso en 70% de material suelto y 30% de roca suelta o fija.Para el proceso constructivo todos los niveles, llmese base, sub-base, etc.; deben cumplir con ciertos requerimientos que estipula el expediente tcnico. A continuacin se detallar las ms pertinentes y que son indispensables para este informe:3.3.1.- Material para relleno Tamao mximo nominal= 4 a 5 Clasificacin AASHTO= A-1-a; A-1-b; A-3 ndice Plstico= 10% mximo % Compactacin= 95% MDS mnimo

3.3.2.- Material para Sub-rasante Tamao mximo nominal= 4 % Compactacin= 95% MDS mnimo

3.3.3.- Material para Base Granular Limite Liquido= 25% mximo ndice Plstico= 3% mximo % CBR (100% MDS) = 80% mnimo (dos das de inmersin en agua) Partculas Chatas y planas= 20% mximo % Caras Fracturadas (retenido en malla 3/8) = 75% dos caras % Abrasin= 40% mximo % Equivalente de Arena= 30 mnimo % Sales Solubles Totales= 0.5% mximo % Compactacin Proctor= 100% MDS Variacin contenido humedad= 1.5%6. (Fuente: Expediente tcnico del Proyecto Mejoramiento de la Infraestructura Vial Urbana en el Sector Suchiche.)

BASES LEGALESCaracterizacin de agregados para diferentes usos Al igual que en el estudio de suelos las canteras son sometidas a en sayos de laboratorio de acuerdo al uso que se le quiere dar. Se debe analizar la idoneidad del empleo de un determinado banco de materiales, en trabajos de relleno, afirmado, sub-base y base; para tal efecto los materiales son sometidos a los ensayos indicados en los estudios de suelos y se deben completar con ensayos de: abrasin, durabilidad, equivalente de arena, porcentaje de partculas con caras de fracturas, porcentajes de partculas chatas y alargadas. Impurezas orgnicas, sales solubles totalesRelleno: todos los materiales que se empleen en la construccin de rellenos debern provenir de las excavaciones de la explanacin, de prstamos laterales o de fuentes aprobadas; debern estar libres de sustancias deletreas, de materia orgnica, races y otros elementos perjudiciales. Su empleo deber ser autorizado por el supervisor, quien verificara que los materiales cumplan con las siguientes caractersticas. Abrasin:mximo 60% Tamao mximo:3 % pasa malla 75 m:mximo 35% ndice plstico: mximo 11 %

Sub-base: El material para esta capa consistir de partculas duras y durables, o fragmentos de piedra o grava y un rellenador de arena u otro material partido en partculas finas. Material de tamao excesivo (mayor que 2) que se haya encontrado en depsito de los cuales se obtiene el material para la capa de sub-base de grava, ser retirado por tamizado o triturado, hasta obtener el tamao requerido segn elija los ejecutores. El material compuesto para la capa su-base debe estar libre de material vegetal y terrones o bolas de tierras. Presentar en lo posible una granulometra lisa y continua bien graduada.El material de su-base deber cumplir con las siguientes caractersticas fsico-mecnicas que se indican a continuacin. Limite Liquido (ASTM D-4318) : 25% mximo ndice Plstico: mximo 6 % % CBR (ASTM D-1883): 40 % mnimo Partculas Chatas y planas (ASTM D-4791) : 25 % mximo % Caras Fracturadas : 25 % mnimo % Abrasin (ASTM C-131): 50 % mximo % Equivalente de Arena (ASTM D-2419): 30 mnimo % Sales Solubles Totales: 1 % mximo % Compactacin Proctor modificado (ASTM D-1557):100 % mnimo Variacin contenido humedad: +/- 1.5%

Base: El material para esta capa base de grava o piedra triturada consistir de partculas duras y durables, o fragmentos de piedra o grava y un rellenador de arena u otro material partido en partculas finas. Material de tamao excesivo que se haya encontrado en depsito de los cuales se obtiene el material para la capa de base de grava, ser retirado por tamizado o triturado, hasta obtener el tamao requerido segn elija los ejecutores. El material compuesto para la capa base debe estar libre de material vegetal y terrones o bolas de tierras. Presentar en lo posible una granulometra lisa y continua bien graduada.El material de base deber cumplir con las siguientes caractersticas fsico-qumicas y mecnicas que se indican a continuacin.

3.4.- MECNICA DEL SUELO7

El suelo es para el ingeniero civil: Un estrato suelto de material sin consolidar provenientes de la meteorizacin de la roca. Es una mezcla de partculas slidas, lquidas y gaseosas. Es una pequea capa, formada por la desintegracin y descomposicin de sus ltimos niveles, esta pequea capa del planeta, es el suelo, del cual se trata en mecnica de suelos.7. (FUENTE: Ing. Enrique N. Martinez Quiroz, Gua Mecnica de Suelos I, UNSM -FICA-EAPIC)3.4.1.- Tipo de Suelo8Los suelos en la zona del proyecto son por lo general, arcillosos y de naturaleza calcrea; conformado por arena limosa con trazas de arcilla y grava arenisca semidura obtenidos en estudio de calicatas hasta una profundidad de 1.50 metros.

3.4.2.- Dinmica de Suelos8Bien es cierto que los sismos ocurridos en los aos 1,990, 1,991 y 2,005 permitieron, en determinados lugares del Valle del Huallaga Central, especficamente en aquellas zonas donde existen depsitos fluviales (Qh-fl), registrar el desarrollo del fenmeno denominado licuacin de suelos.

3.5.- ESTUDIO DE MECNICA DE SUELOS (EMS)8Es propicio mencionar que los estudios los estudios y ensayos de mecnica de suelos fueron realizados por la empresa CONSULTORES AREVALOS SOC. R. LTDA. Y que dichos informes fueron proporcionados por esta misma entidad. 8. Fuente: Expediente tcnico del Proyecto Mejoramiento de la Infraestructura Vial Urbana en el Sector Suchiche.2.5.1.- Terreno Natural

LMITES DE ATTERBERGCOMPACTACINCLASIFICACIN

Limite Liquido (LL)Limite Plstico (LP)DMSOCHSUCSAASHTO

32191.98 gr/cc10.2%Arena Arcillosa (SC)A-2-6(1)

Fuente: Expediente tcnico del Proyecto Mejoramiento de la Infraestructura Vial Urbana en el Sector Suchiche.2.5.2.- Material de CanteraLMITES DE ATTERBERGCOMPACTACINCLASIFICACINCBR% (0.1)

Limite Liquido (LL)Limite Plstico (LP)DMSOCHSUCSAASHTO95% OCH100% OCH

33212.155gr/cc7.8%Grava Arcillosa (GC)A-2-6(0)25.238.6

Fuente: Expediente tcnico del Proyecto Mejoramiento de la Infraestructura Vial Urbana en el Sector Suchiche.

2.5.3.- Controles de Compactacin

NIVELN DE HUECOGRADO DE COMPACTACIN (. %)

(. %)(. %)

SUB-RASANTE TERRENO NATURAL190.5

290

390.5

SUB-BASE GRANULAR196.3

295.6

395.2

BASE GRANULAR1100.2

2100.5

3100.6

Fuente: Expediente tcnico del Proyecto Mejoramiento de la Infraestructura Vial Urbana en el Sector Suchiche.

IV.-ANLISISPara el proceso de anlisis, el grupo de trabajo vio cmodo y prctico hacerlo por puntos y de manera sistemtica con respecto a la estructura de este Informe. Teniendo en cuenta las especificaciones (70% de material suelto y 30% de roca suelta) se puede observar en los anlisis que el material de cantera s cumple con esta especificacin, sin embargo, se pudo comprobar en campo que el material utilizado en la Base el 43% aprox. es grava, con lo cual existe un claro exceso de 13% de acuerdo con las especificaciones. Es necesario mencionar que este resultado se obtuvo del ensayo de la determinacin de la densidad in-situ para la determinacin del grado de compactacin.

Con los resultados del ensayo de la Densidad in-situ (mtodo del reemplazo de arena) se pudo determinar que el grado de compactacin de la Base Granular es del 100.43%, esto demuestra que se est cumpliendo con las especificaciones tcnicas, garantizado la durabilidad del proyecto.

Se apreci un acto que NO SE DEBE COMETER, la cual fue re-utilizar consecutivamente la arena tipo Ottawa despus de ser vertida en un hoyo; ya que la arena puede contaminarse en el sentido de que pueden adherirse finos, humedad y/u otras partculas; las cuales alteran las propiedades como la densidad y por consiguiente alterando los resultados del ensayo. La arena tipo Ottawa no se debe reutilizar segn lo cual no lo invent el grupo sino que est normalizado. (Vase la IMAGEN 9 e IMAGEN 10 de los ANEXOS).

Tambin se apreci que en el momento de realizar el ensayo no se encontraba el profesional responsable (PR) de la obra, y de acuerdo a la norma E050 artculo 6, donde menciona que todo estudio de mecnica de suelos deber ser firmado por el PR que por lo mismo asume la responsabilidad del contenido y de las conclusiones y que por ningn motivo delegara a terceros dicha responsabilidad.

V.- ANEXOS

IMAGEN 1: Iniciacin del ensayo para determinar la densidad in situ (mtodo del reemplazo de arena).

IMAGEN 2: Determinacin de la profundidad del agujero.

IMAGEN 3: Primer pesaje del suelo extrado.

IMAGEN 4: se muestra el instante en el que se vierte la arena tipo Ottawa

IMAGEN 5: tamizado del suelo extrado para determinar el peso de la grava contenida. (Procedimiento que se hizo mientras la arena del cono descenda al hoyo)

IMAGEN 7: Una vez detenido el vaciado de la arena en el hoyo, se procede a pesar el cono.

IMAGEN 6: Segundo pesaje del suelo extrado sin presencia de grava.

IMAGEN 8: Instante en el cual se pesa la arena restante en el cono.

IMAGEN 9: Vemos el instante en el cual el tcnico, recoge la arena ya utilizada y vertida en el hoyo al finalizar el ensayo.

IMAGEN 10: vemos nuevamente al tcnico, recogiendo la arena tipo Ottawa para su re-utilizacin.