11.1. Suelos - Uripa

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Contenido1.GENERALIDADES21.1.Objeto del Estudio21.2.Ubicacin del rea en Estudio21.3.Acceso al rea de Estudio:22.GEOLOGIA Y SISIMICIDAD DEL AREA EN ESTUDIO22.1.Sismicidad22.1.1.Parmetro de Diseo Sismo Resistente.43.INVESTIGACIONES EFECTUADAS43.1.Trabajos de Campo43.1.1.Muestreo Disturbado53.1.2.Registro de Excavaciones53.2.Ensayos de Laboratorio53.3.Clasificacin de Suelos54.ENSAYOS DE LABORATORIO.54.1.Ensayos Estndar55.PERFILES ESTRATIGRAFICOS.66.AGRESION AL SUELO DE CIMENTACION67.ANALISIS DE LA CIMENTACION77.1.Profundidad de la cimentacin77.2.Calculo de la capacidad portante admisible87.3.Asentamientos98.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES10

1. GENERALIDADES1.1. Objeto del EstudioEl presente Informe Tcnico tiene por objeto realizar un Estudio de Suelos con fines de Cimentacin para el Proyecto MEJORAMIENTO DE LA DEFENSA RIBEREA EN LA LOCALIDAD DEL CERCADO DE URIPA, DISTRITO DE ANCO HUALLO - CHINCHEROS - APURIMAC, el mismo que se ha efectuado por medio de trabajos de exploracin de campo y ensayos de laboratorio, necesarios para definir el perfil estratigrfico del rea en estudio, as como sus propiedades de esfuerzo y deformacin, proporcionndose las caractersticas fsico mecnicas del suelo en esa rea de estudioUbicacin del rea en EstudioEl rea en estudio se encuentra ubicada en la localidad del Cercado de Uripa, Distrito de Anco Huallo-Chincheros-Apurimac.1.2. Acceso al rea de Estudio:El rea de estudio est situado en el Distrito de Anco Huallo, la parte donde se ubican los pasajes y las excavaciones de las calicatas a cielo abierto.El acceso esa a travs de colectivos o taxis ya que se encuentra dentro de la zona urbana2. GEOLOGIA Y SISIMICIDAD DEL AREA EN ESTUDIO2.1. SismicidadDesde el punto de vista ssmico, el territorio Peruano, pertenece al Crculo Circunpacfico, que comprende las zonas de mayor actividad ssmica en el mundo y por lo tanto se encuentra sometido con frecuencia a movimientos telricos. Pero, dentro del territorio nacional, existen varias zonas que se diferencian por su mayor menor frecuencia de estos movimientos.

2.1.1. Parmetro de Diseo Sismo Resistente.De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificacin Ssmica del Per, segn la nueva Norma Sismo Resistente (NTE-030) aprobada mediante Resolucin Ministerial N 079-2003- VIVIENDA, 2 de abril de 2013.Se concluye que el rea de estudio se encuentra dentro de la zona de sismicidad (ZONA 3), existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de alta intensidad. De VIII en la escala de Mercalli Modificada.De acuerdo con nueva Norma Tcnica NTE E-30 y el predominio del suelo bajo la cimentacin, se recomienda adoptar en los Diseos Sismo-Resistentes, tomando parmetros, donde las fuerzas horizontales pueden calcularse de acuerdo a la relacin:

Donde:Factor de zona(Zona 3)Z=0.4Factor de suelo.(S2 Suelo intermedio)S=1.2Periodo que defina la Plataforma del espectroTs =0.6Por lo expuesto y de acuerdo al Reglamento Nacional de Construcciones, los diseos estructurales debern ser asismicos.3. INVESTIGACIONES EFECTUADAS3.1. Trabajos de CampoTodos los trabajos de campo fueron realizados y se programaron de tal manera que toda el rea de investigacin fuera cubierta. As, se excavaron (01) calicatas a cielo abierto, la cual se profundizo hasta un mximo de 1.2 m.Estos sondajes se ubicaron de tal forma que permitan establecer una informacin estratigrfica adecuada para adoptar los criterios de cimentacin para la estructura, considerando un perfil en diagonal que cubra la mayor parte del rea estudiada.

Se tomaron muestras disturbadas a lo largo de las excavaciones, en cantidad suficiente para su anlisis. Previamente se identificaron los suelos, mediante procedimientos manuales de campo, tales como la dilatacin (reaccin de agitamiento), la resistencia en estado seco (caracterstica de rompimiento). Tambin se extrajeron muestras representativas para los ensayos especiales de Corte Directo y para los ensayos Qumicos de laboratorio.Las caractersticas fsicas y mecnicas del material extrado se pueden ver en los registros correspondientes de los perfiles estratigrficos.3.1.1. Muestreo Disturbado3.1.2. Registro de Excavaciones3.2. Ensayos de Laboratorio3.3. Clasificacin de Suelos4. ENSAYOS DE LABORATORIO.Las muestras seleccionadas como representativas fueron enviadas al Laboratorio de Mecnica de Suelos, para la realizacin de los ensayos estndar.4.1. Ensayos Estndar Anlisis Granulomtrico por tamizado(Norma ASTM D422) Limite Liquido(Norma ASTM D4318) Limite Plstico(Norma ASTM D4318) Limite Contraccin(Norma ASTM D427) Contenido de Humedad(Norma ASTM D2216) Densidad Natural(Norma ASTM D1556) Clasificacin SUCS

4.2. Ensayos especiales Anlisis qumicos para determinar el contenido de:

Sales solubles totales(Norma ASTM D1889) Porcentajes de sulfatos(Norma ASTM D516) Porcentaje de cloruros(Norma ASTM D512)

Ensayos de Corte Directo(Norma ASTM D3080)5. PERFILES ESTRATIGRAFICOS.De acuerdo a los resultados obtenidos en la investigacin de campo realizada en la zona, en base a las calicatas, luego del estudio detenido de los records de las excavaciones, as como los ensayos de laboratorio, se puede establecer la siguiente descripcin:El terreno estudiado presenta un estrato bien definido.Las excavaciones se realizaron de manera manual a cielo abierto6. AGRESION AL SUELO DE CIMENTACIONEl suelo bajo el cual se cimiento toda estructura, tiene un efecto alto a la cimentacin. Este efecto est en funcin de la presencia de elemento qumicos (sulfatos y cloruros principalmente), que actan sobre concreto y el acero de refuerzo, causndole efectos nocivos y hasta destructivos sobre las estructuras.Sin embargo, la accin qumica del suelo sobre el concreto solo ocurre a travs del agua subterrnea que reacciona con el concreto; de ese modo el deterioro de concreto ocurre bajo el nivel fretico, zona de ascensin capilar o presencia de agua infiltrado por otra razn (rotura de tuberas lluvias extraordinarias, inundaciones, etc.).De los resultados de los anlisis qumicas obtenidos a partir de las muestras obtenidas de las calicatas C-1, para efectos de este informe se ha seleccionado las muestras representativas de cada calicata. Una concentracin de Cloruros promedio, de 92 ppm menor que 1000 ppm, indica que en presencia de agua, no va a ocasionar problemas de correccin a la armadura y elementos metlicos. Una concentracin de Sulfatos promedio de 810.00 ppm menor que 1000.00 ppm indica que no ocasionara un ataque qumico al concreto de la cimentacin.

La presencia de Sales Solubles Totales es de 1344.00 ppm y se encuentra por debajo de 1500.00 ppm lo que indica que no ocasionara problemas de perdida de resistencia por lixiviacin (lavado de sales).Se concluye que el estrato de suelo que forma parte del contorno donde ira plantada la cimentacin contiene concentraciones despreciables de sales solubles totales, sulfatos y cloruros que podran atacar el concreto la cimentacin.ELEMENTO QUIMICOPARAMETROSRESULTADO DEL ENSAYOGRADO DE AGRESIVIDAD

SULFATOS1000-2000 ppm871.00 ppmNO PERJUDICIAL

CLORUROS0-1000 ppm99.00 ppmNO PERJUDICIAL

SALES SOLUBLES TOTALES0-1500.0 ppm1351.00 ppmNO PERJUDICIAL

7. ANALISIS DE LA CIMENTACIONDe acuerdo con la informacin proporcionada por el solicitante, para el proyecto MEJORAMIENTO DE LA DEFENSA RIBEREA EN LA LOCALIDAD DEL CERCADO DE URIPA, DISTRITO DE ANCO HUALLO - CHINCHEROS - APURIMAC a construirse, se podr emplear cualquiera de los sistemas estructurales conocidos, los cuales transmiten sus cargas al terreno de cimentacin mediante cimientos corridos y/o zapatas individuales. 7.1. Profundidad de la cimentacinBasado en los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles y registros estratigrficos, caractersticas de las estructuras que se viene edificando, se recomienda cimentar a una profundidad Df =0.50 m.La cimentacin del Muro de gavin deber estar protegido por un colchn reno, que consiste en una ampliacin lateral de la base del muro, con la finalidad de evitar la socavacin del cuerpo del gavin.La profundidad de cimentacin del Muro de Gavin no deber ser menor de un metro, en la parte posterior del muro de gavin y en la base de cimentacin, se instalara filtros que impidan la erosin de los suelos en contacto con el gavin, para nuestro caso.

7.2. Calculo de la capacidad portante admisibleSe ha determinado la capacidad portante admisible del terreno en base a las caractersticas del subsuelo y se han propuesto dimensiones recomendables para cimentacin.La capacidad de carga se ha determinado en base a la frmula de Terzaghi y Peck, con los parmetros de Vesic. en los sistemas de diseo que se emplea, se ha considerado un ancho de cimentacin con fines de clculo de 1.0 m. para el cimiento corrido y una.De acuerdo al informe de Laboratorio de Agua, Suelo Universidad Nacional de Ingeniera del ensayo de Corte Directo en la Calicata 1, se ha obtenido los siguientes valores, de Angulo de friccin interna: =32.1 , y cohesin C=0.01 kg/cm2Del anlisis de los resultados, de la revisin y verificacin de los datos de campo y aplicando la experiencia del suscrito en este tipo de suelos, se ha seleccionado como representativa para los clculos de la capacidad portante los resultados de laboratorio.De acuerdo a la formacin de mecnica de suelos, se empleara la expresin dada por Terzaghi.

Donde:q ult=Capacidad de carga ultimaq adm=Capacidad admisible de cargaFS=Factor de seguridadY=Peso unitario del suelo naturalYs=Peso unitario del suelo encima del nivel de cimentacinB=Ancho de cimentacinDf=Profundidad de cimentacin

Nq, Ny, NcFactores de capacidad de cargaSq, Sy, ScFactores de forma7.3. AsentamientosTratndose de un suelo arenoso con limo de baja plasticidad, se calcula por la teora elstica aplicada por lambe y Whitman (1969), para los tipos de cimentacin analizadas y el esfuerzo neto transmite un asentamiento uniforme que se puede evaluar por:

Donde se puede observar en la hoja de clculo adjunta, el valor de q adm para cimientos corridos, cuadrados y rectangulares cambia de acuerdo a las diferentes profundidades de la cimentacin como se muestra en la tabla de clculo ms completa.Se recomienda usar como el valor de la capacidad portante del suelo el valor ms desfavorable y teniendo en cuenta el factor de seguridad FS=3, por ser un terreno con rocas fracturadas y arenas.Resumen de las condiciones de cimentacinTipo de cimentacin: Cimentacin corrida y/o zapatas asiladas conectadas mediante vigas de cimentacin.Estrato de apoyo de la cimentacin: GP grava mal graduada con arenaParmetros de diseoParmetros de diseoZona 3

Df0.5 m

Q adm1.77 kg/cm2

FS3

Agresividad del suelo a la cimentacin:Despreciables.

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESEl nivel de cimentacin es preferible llevarlo a una profundad mnima Df=0.5m, y un ancho de cimentacin de 1.0 m a partir de la superficie en caso de la superestructura dependiendo del tipo de gavion hasta 5.5 m.Los valores obtenidos para la capacidad de carga admisible para el diseo de la cimentacin se muestran en el cuadro de diseo, se recomienda como el valor de la capacidad portante del suelo a 1.77 kg/cm2Con estos valores, no se espera problemas por asentamiento, ya que estn por debajo de lo permisible.Como coeficiente de presin lateral se usara el valor de Ka=0.34 (segn Meyerhoff) para la consideracin de la fuerza lateral. Para la aplicacin de las normas sismo resistente del Reglamento nacional de edificaciones (RNE), debe considerarse al suelo como tipo uno con periodo predominante ts=0.6 s los resultados de este estudio se aplican exclusivamente al rea estudiada, no se pueden utilizar en otros sectores o para otros fines.El subsuelo est conformado por material Grava angulosa con matriz arcillosa(GP)Se concluye que el estrato de suelo que forma parte del concreto donde ira desplantada la cimentacin no contiene concentraciones despreciables de sales solubles totales, sulfato y cloruros, que podrn atacar el concreto de la cimentacin. Por lo tanto el recubrimiento ser cemento de tipo ILos resultados de este estudio se aplican exclusivamente al rea en cuestin, no se puede utilizar en otros sectores o para otros fines. El perfil estratigrfico que se presenta ha sido elaborado mediante la interpretacin de la estratigrafa en las calicatas. El subsuelo del rea de estudio es homogneo en profundidad, estando conformado predominantemente por arena limosa (SC). Realizar la descolmatacion del rio 377.28 metros aguas arriba, los mismo que se deben de realizarse en los meses de estiaje que son entre Junio a Diciembre. En la etapa de ejecucin se debe tomar en cuenta que es necesario que en todos los casos de instalacin de defensa riberea, se debe ampliar las secciones transversales al mximo de tal manera de dejar pasar la avenida de diseo en pocas de lluvia sin ningn problema y no genere daos a las viviendas adyacentes al Ro Misquimayo, considerando para esto las ubicaciones de las defensas ribereas tal como se muestra en los planos. As mismo respetar las especificaciones tcnicas dadas en los planos para cada una de las estructuras hidrulicas, para garantizar la vida til de las mismas.

La cimentacin del Muro de gavin deber estar protegido por un colchn reno, que consiste en una ampliacin lateral de la base del muro, con la finalidad de evitar la socavacin del cuerpo del gavin.

La profundidad de cimentacin del Muro de Gavin no deber ser menor de un metro, para nuestro caso. En la parte posterior del muro de gavin y en la base de cimentacin, se instalara filtros que impidan la erosin de los suelos en contacto con el gavin.

REFERENCIAS Norma E-050, suelos y cimentaciones. Norma E-030, Diseo sismo resistente Alva Hurtado J.E. Meneses J. y Guzmn V. (1984), Distribucin de Mximas Intensidades Ssmicas Observadas en el Per, V Congreso Nacional de Ingeniera Civil, Tacna, Per. Jurez Badillo Rico Rodrguez: Mecnica de Suelos, Tomos I y II. Karl Terzaghi / Ralph B. Peck: Mecnica de Suelos en la ingeniera Prctica. Segunda edicin 1973

ANEXO I REGISTRO DE EXCAVACIONES

ANEXO IIPERFILES ESTRATIGRAFICOS

ANEXO IIIENSAYOS DE LABORATORIO

PLANO DE UBICACION DE CALICATASPANEL FOTOGRAFICO

Foto N1 imagen de la Zona en Estudio

Foto N 2. Se muestra otra foto de la zona en estudio

Fig 3. Vista panormica de la Zona en Estudio

ESTUDIO DE SUELOS