EXPLORACION DE SUELOS EN CARRETERAS

7/23/2019 EXPLORACION DE SUELOS EN CARRETERAS

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EXPLORACION GEOTECNICA EN CARRETERAS

OBJETIVOS GENERALES

Elaborar un documento que contenga los lineamientos mínimos para la

realización de estudios de suelos para carreteras.

Determinar los parámetros de suelo a utilizar en el diseño del proyecto.

Establecer algunos criterios que se deben considerar para la revisión de

estudios de suelos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Establecer la metodología para realizar los Estudios de suelos para

carreteras y para su revisión.

Establecer los procedimientos para:

La Caracterización geotcnica de los tipos de suelos y materiales

atravesados por el camino o carretera a investigar. La !nvestigación de los sitios de ubicación de "uentes de materiales

e#istentes a lo largo de la carretera y que pueden ser utilizadas en su

construcción. Caracterizar los tipos de suelos e#istentes en los sitios de puentes para

"ines de dimensionamiento de sus "undaciones. Determinar los parámetros de suelo para el cálculo de estabilidad en sitios

de taludes vulnerables. Establecer criterios para la revisión de estudios de suelos$ en "unción del

tipo de camino o de obra puntual a investigar.

EXPLORACION GEOTECNICA EN CARRETERAS 1



GEOTECNIA

En trminos generales$ la ingeniería geotcnica es la rama de la ingeniería civil queutiliza mtodos cientí"icos para determinar$ evaluar y aplicar las relaciones entre el

entorno geológico y las obras de ingeniería. En un conte#to práctico$ la ingeniería

geotcnica comprende la evaluación$ diseño y construcción de obras donde se

utilizan el suelo y los materiales de tierra.

%ediante la geotecnia se podrán identi"icar riesgos naturales$ como son suelos y

minerales de roca e#pansivos$ taludes naturales y arti"iciales inestables$ antiguos

depósitos de relleno y posibles "allas que tenga el terreno.

RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO

&odo estudio geotcnico debe iniciarse con un reconocimiento detallado del terreno

a cargo de personal e#perimentado. El ob'etivo de este reconocimiento es contar

con antecedentes geotcnicos previos para programar la e#ploración.

%ediante la observación de cortes naturales y(o arti"iciales producto de la erosión o

deslizamiento será posible$ en general$ de"inir las principales unidades o estratos

de suelos super"iciales.

Especial importancia debe darse en esta etapa a la delimitación de zonas en las

cuales los suelos presentan características similares y a la identi"icación de zonas

vedadas o poco recomendables para emplazar construcciones$ tales como zonas

de deslizamiento activo$ laderas rocosas con "racturamiento seg)n planos paralelos

a la super"icie de los cortes$ zonas pantanosas di"íciles de drenar$ etc.




ESTUDIOS A REALIZAR.

Los estudios geológicos y geotcnicos se realizan para identi"icar las

propiedades de:

• El terreno como cimiento de la carretera y de sus estructuras.

• La naturaleza de los materiales a e#cavar.

• La incidencia sobre la estabilidad del terreno natural.

• Las condiciones *idrológicas y de drena'e.

• Los materiales a utilizar en las distintas capas del "irme.

METODOLOGÍA DE UN ESTUDIO GEOTÉCNICO

• +ecopilación de in"ormación: *idrología$ geología$ sismicidad$&opogra"ía$ etc.

• +econocimiento geológico y de sitio: interpretación del origen y "ormación

de suelos$ evaluación geológica$ interpretación de posibles condiciones del

subsuelo.• ,lani"icación de la e#ploración y muestreo: permite ubicar y cuanti"icar el

n)mero de sonda'es y optimizar el muestreo.• E'ecución de la e#ploración y muestreo: e'ecución de sonda'es y

obtención de muestras disturbadas e inalteradas.• E'ecución de ensayos de laboratorio: para la determinación de los

parámetros de los materiales.• !nterpretación de la investigación geotcnica: evaluación de los

datos de• -nálisis y diseño geotcnico




PROGRAMA DE PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA

El programa de e#ploración e investigación de campo incluirá la e'ecución de calicatas

o pozos e#ploratorios$ cuyo espaciamiento dependerá "undamentalmente de las

características de los materiales subyacentes en el trazo de la vía.

El programa de e#ploración que se eli'a debe tener su"iciente "le#ibilidad para

adaptarse a los imprevistos geotcnicos que se presenten.

o e#iste un mtodo de reconocimiento o e#ploración que sea de uso universal$ para

todos los tipos de suelos e#istentes y para todas las estructuras u obras que se

estudian.

/eneralmente se e'ecutan pozos distanciados entre 012 m y 0$222 m$ aparte de los

que deban e'ecutarse en puntos singulares. ,ueden realizarse pozos más pró#imos si

lo e#ige la topogra"ía del área$ naturaleza de la deposición o cuando los suelos se

presentan en "orma errática. -sí mismo deben delimitarse las zonas en que se

detecten suelos que se consideren inadecuados.

3e debe realizar un programa de prospección geotcnica que sigue la siguiente

secuencia:

a) Expl!a"#$% &' ('l(

• %ediante sondeos.

• %ediante pozos a cielo abierto para: Estudio de la subrasante$ estudio de

yacimientos$ estudio de canteras$ estudio de puentes$ prestamos laterales$

"undaciones de obras de arte$ etc. La distancia entre pozo y pozo estará de

acuerdo a las características observadas del suelo.




• Las muestras serán tomadas desde 2$42 cm$ *asta 0$22 mts de pro"undidad$

*abiendo quitado previamente una capa de 02 cm$ de espesor o de acuerdo

al espesor de la capa vegetal.




*) E%(a+( &' la*!a,!#.

• Ensayos de *umedad.

•

-nálisis granulomtrico.

• Ensayos de plasticidad.

• Ensayos de densidad.

• Ensayos de corte.

• Ensayos de compactación.

• Ensayo C. 5. +.




EXPLORACIÓN DE SUELOS - ROCAS

--36&7 para la investigación y muestreo de suelos y rocas recomienda la aplicación de

la norma & 89;2 que equivale a la -3&% D4029;< para el presente manual$ se aplicará

para todos los e"ectos el procedimiento establecido en las normas %&C E=2=$ %&C

E=20$ %&C E=2> y %&C E=24$ que recoge los mencionados alcances de --36&7 y

-3&%.

La e#ploración e investigación del suelo es muy importante tanto para la determinación

de las características del suelo$ como para el correcto diseño de la estructura del

pavimento.

3í la in"ormación registrada y las muestras enviadas al laboratorio no son representativas$los resultados de las pruebas a)n con e#igencias de precisión$ no tendrán mayor sentido

para los "ines propuestos.

,ara la e#ploración de suelos y rocas primero deberá e"ectuarse un reconocimiento del

terreno y como resultado de ello un programa de e#ploración e investigación de campo a

lo largo de la vía y en las zonas de prstamo$ para de esta manera identi"icar los

di"erentes tipos de suelo que puedan presentarse.

El reconocimiento del terreno permitirá identi"icar los cortes naturales y(o arti"iciales$

de"inir los principales estratos de suelos super"iciales$ delimitar las zonas en las cuales




los suelos presentan características similares$ asimismo identi"icar las zonas de riesgo o

poco recomendables para emplazar el trazo de la vía.

El programa de e#ploración e investigación de campo incluirá la e'ecución de calicatas o

pozos e#ploratorios$ cuyo espaciamiento dependerá "undamentalmente de las

características de los materiales subyacentes en el trazo de la vía.

/eneralmente están espaciadas entre 012 m y 0$222 m$ pero pueden estar más pró#imas

dependiendo de puntos singulares$ como en los casos de:

• Cambio en la topogra"ía de la zona en estudio<• ,or la naturaleza de los suelos o cuando los suelos se presentan en "orma errática

o irregular• Delimitar las zonas en que se detecten suelos que se consideren pobres o

inadecuados<• ?onas que soportarán terraplenes o rellenos de altura mayor a 1.2m<• ?onas donde la rasante se ubica muy pró#ima al terreno natural @* A 2.9 mB<• En zonas de corte$ se ubicarán los puntos de cambio de corte a terrapln o de

terrapln a corte$ para conocer el material a nivel de subrasante.

De las calicatas o pozos e#ploratorios deberán obtenerse de cada estrato muestras

representativas en n)mero y cantidades su"icientes de suelo o de roca$ o de ambos$ de

cada material que sea importante para el diseño y la construcción.

El tamaño y tipo de la muestra requerida depende de los ensayos que se vayan a

e"ectuar y del porcenta'e de partículas gruesas en la muestra$ y del equipo de ensayo a

ser usado.

Con las muestras obtenidas en la "orma descrita$ se e"ectuarán ensayos en laboratorio y

"inalmente con los datos obtenidos se pasará a la "ase de gabinete$ para consignar en

"orma grá"ica y escrita los resultados obtenidos$ asimismo se determinará un per"il

estratigrá"ico de los suelos @e'e y bordesB$ debidamente acotado en un espesor no menor

a =.12 m$ teniendo como nivel superior la línea de subrasante del diseño geomtrico vial

y deba'o de ella$ espesores y tipos de suelos del terrapln y los del terreno natural$ con

indicación de sus propiedades o características y los parámetros básicos para el diseño

de pavimentos.

,ara obtener el per"il estratigrá"ico en zonas donde e#istirán cortes cerrados$ se

e"ectuarán mtodos geo"ísicos de prospección que permitan determinar la naturaleza y

las características de los suelos y(o roca subyacente @seg)n orma %&C E=2=B.




CARACTERIZACIÓN DE LA SUBRASANTE

Con el ob'eto de determinar las características "ísicomecánicas de los materiales de la

subrasante se llevarán a cabo investigaciones mediante la e'ecución de pozos

e#ploratorios ó calicatas de =.1 m de pro"undidad mínima< el n)mero mínimo de

calicatas por ilómetro$ estará de acuerdo al cuadro 4.=.

Las calicatas se ubicarán longitudinalmente y en "orma alternada$ dentro de la "a'a que

cubre el anc*o de la calzada$ a distancias apro#imadamente iguales< para luego$ sí se

considera necesario$ densi"icar la e#ploración en puntos singulares del trazo de la vía$ tal

como se mencionan en el numeral 4.= del presente manual.




El n)mero de calicatas indicado en el cuadro 4.=$ se aplica para la e'ecución de

carreteras nuevas$ reconstrucción y me'oramiento. En caso$ de estudios de "actibilidad o

pre"actibilidad se e"ectuará el n)mero de calicatas indicadas en el re"erido cuadro

espaciadas cada 0.2 m en vez de cada m. En caso de estudios a nivel de per"il se

utilizará in"ormación secundaria e#istente en el tramo del proyecto$ de no e#istir

in"ormación secundaria se e"ectuará el n)mero de calicatas del cuadro 4.= espaciadas

cada 4.2 m en vez de cada m.




En el caso de re"uerzo o re*abilitación de carreteras se tendrá en cuenta los resultados

de las mediciones de"lectomtricas @de"lectogramaB y la sectorización de comportamiento

*omogneo$ e"ectuando por cada sector *omogneo @mínimo 4 calicatasB en

correspondencia con los puntos de ensayo$ una calicata donde la de"le#ión es má#ima$

una segunda calicata donde la de"le#ión es cercana a la de"le#ión característica$ una

tercera calicata donde la de"le#ión es cercana a la de"le#ión promedio y una cuarta

calicata donde la de"le#ión *a sido mínima.

Las calicatas y ensayos e"ectuados en los estudios de preinversión @"actibilidad$

pre"actibilidad o per"ilB$ "ormarán parte del estudio de"initivo$ resultando que para el

de"initivo será sólo necesario e"ectuar calicatas y ensayos complementarios a los de

estudios de preinversión$ los mismos que sirven eventualmente$ además como

comprobatorios.

En caso el tramo tenga una longitud entre 122 m y =$222 m el n)mero de calicatas a

realizar será la cantidad de calicatas para un ilómetro indicada en el cuadro 4.=. 3i el

tramo tiene una longitud menor a 122 m$ el n)mero de calicatas a realizar será la mitad

de calicatas indicada en el cuadro 4.=.

3í a lo largo del avance del estacado las condiciones topográ"icas o de trazo$ muestran

por e'emplo cambios en el per"il de corte a terrapln< o la naturaleza de los suelos del

terreno evidencia un cambio signi"icativo de sus características o se presentan suelos

erráticos o irregulares$ se deben e'ecutar más calicatas por ilómetro en puntos

singulares$ que veri"iquen el cambio.

&ambin se determinará la presencia o no de suelos orgánicos$ suelos e#pansivos$ napa

"reática$ rellenos sanitarios$ de basura$ etc.$ en cuyo caso las calicatas deben ser más

pro"undas$ delimitando los sectores con subrasante pobre o inadecuada que requerirá$

para determinar el tipo de estabilización o me'oramiento de suelos de la subrasante$ deestudios geotcnicos de estabilidad y de asentamientos donde el !ngeniero +esponsable

sustente en su !n"orme &cnico que la solución adoptada seg)n la naturaleza del suelo$

alcanzará estabilidad volumtrica$ adecuada resistencia$ permeabilidad$ compresibilidad y

durabilidad.

Este tipo de estudios tambin se realizarán en caso de terraplenes con altura mayor a 1.2

m. En este caso$ los valores representativos resultado de los ensayos será sólo válida

para el respectivo sector.




Donde se encuentre macizo rocoso dentro de la pro"undidad de investigación$ se deberá

aplicar lo establecido en la norma %&C E=2=.

REGISTROS DE EXCAVACIÓN

De los estratos encontrados en cada una de las calicatas se obtendrán muestras

representativas$ las que deben ser descritas e identi"icadas mediante una tar'eta con la

ubicación de la calicata @con coordenadas &% /384B$ n)mero de muestra y

pro"undidad y luego colocadas en bolsas de polietileno para su traslado al laboratorio. -sí

mismo$ durante la e'ecución de las investigaciones de campo se llevará un registro en el

que se anotará el espesor de cada una de los estratos del subsuelo$ sus características

de gradación y el estado de compacidad de cada uno de los materiales. -sí mismo se

e#traerán muestras representativas de la subrasante para realizar ensayos de %ódulos

de resiliencia @%rB o ensayos de C5+ para correlacionarlos con ecuaciones de %r$ la

cantidad de ensayos dependerá del tipo de carretera @ver cuadro 4.0B.




Los ensayos de %r o de C5+ e"ectuados en los estudios de pre inversión @"actibilidad$ pre

"actibilidad o per"ilB$ "ormarán parte del estudio de"initivo$ resultando que para el de"initivo

será sólo necesario e"ectuar ensayos complementarios a los de estudios de preinversión$

los mismos que sirven eventualmente$ además como comprobatorios.

DESCRIPCIÓN DE LOS SUELOS

Los suelos encontrados serán descritos y clasi"icados de acuerdo a metodología para

construcción de vías$ la clasi"icación se e"ectuará obligatoriamente por --36&7 y 3C3$

se utilizarán los signos convencionales de los cuadros 4.> y 4.4:




- continuación se presenta una correlación de los dos sistemas de clasi"icación másdi"undido$ --36&7 y -3&% @3C3B:

LAS PROPIEDADES FUNDAMENTALES A TOMAR EN CUENTA SON

a. G!a%l/',!0a: representa la distribución de los tamaños que posee el agregado

mediante el tamizado seg)n especi"icaciones tcnicas @Ensayo %&C E% =2FB. -

partir de la cual se puede estimar$ con mayor o menor apro#imación$ las demás

propiedades que pudieran interesar.El análisis granulomtrico de un suelo tiene por "inalidad determinar la proporción

de sus di"erentes elementos constituyentes$ clasi"icados en "unción de su tamaño.

*.

La Pla(,#"#&a& es la propiedad de estabilidad que representa los suelos *asta cierto

límite de *umedad sin disgregarse$ por tanto la plasticidad de un suelo depende$

no de los elementos gruesos que contiene$ sino )nicamente de sus elementos

"inos. El análisis granulomtrico no permite apreciar esta característica$ por lo que

es necesario determinar los Límites de -tterberg.




L0/#,' L01#& 2LL)3 cuando el suelo pasa del estado semilíquido a un estado plástico

y puede moldearse.

L0/#,' Pl4(,#" 2LP)3 cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado

semisólido y se rompe.

".

E1#5al'%,' &' A!'%a Es la proporción relativa del contenido de polvo "ino nocivo ó

material arcilloso en los suelos o agregados "inos @ensayo %&C E% ==4B. Es el ensayo

que da resultados parecidos a los obtenidos mediante la determinación de los límites

de -tterberg$ aunque menos preciso. &iene la venta'a de ser muy rápido y "ácil de

e"ectuar.

ENSA-OS DE LABORATORIO

Con las muestras e#traídas de las calicatas e"ectuadas$ se realizarán los siguientes

ensayos de laboratorio:

-nálisis /ranulomtrico por &amizado -3&% D400$ %&C E=2F Límite Líquido -3&% D4>=8$ %&C E==2 Límite ,lástico -3&% D4>=8$ %&C E===

Contenido de *umedad -3&% D00=9$ %&C E=28 Clasi"icación 3C3 -3&% D048F Contenido 3ul"atos -3&% D1=9 Contenido Cloruros -3&% D1=0 Contenido 3ales 3olubles &otales %&C E0=; Clasi"icación --36&7 %=41

E%(a+( E(p'"#al'(

Cali"ornia 5earing +atio -3&% D=88>$ %&C G E=>0$ ó %ódulo resiliente de

suelos de subrasante --36&7

& 0F4$ %&C G E=08




,roctor %odi"icado -3&% D=11F$ %&C G E==1 Equivalente de -rena -3&% D04=;$ %&CE==4 Ensayo de E#pansión Libre -3&% D4149 Colapsabilidad ,otencial -3&% D1>>> Consolidación nia#ial -3&% D04>1

Los ensayos deben ser e'ecutados en laboratorios competentes que cuenten con:

,ersonal cali"icado !nstalaciones que "aciliten la correcta e'ecución de los ensayos %todos y procedimientos apropiados para la realización de los ensayos$

siguiendo las ormas de Ensayos del %&C o normas internacionales como -3&%

o --36&7$ incluyendo tcnicas estadísticas para el análisis de los datos de

ensayo. Equipos debidamente calibrados$ que garanticen la e#actitud o validez de los

resultados de los ensayos. -ntes del inicio de los ensayos o de la puesta enservicio el proveedor debe presentar los respectivos certi"icados de calibración de

sus equipos$ emitidos por Laboratorios de Calibración acreditados. -seguramiento de calidad de los resultados de los ensayos. !n"orme de resultados de cada ensayo$ presentado en "orma de in"orme de

ensayo o certi"icado de ensayo$ que e#prese el resultado de manera e#acta$

clara$ sin ambigHedades y ob'etivamente$ de acuerdo con las instrucciones

especí"icas de los mtodos de ensayo.

INFORME DE EXPLORACIÓN

I%6!/'

Los resultados del estudio geotcnico preliminar se presentaran en un in"orme$ el cual

deberá incluir:

aB Estudio geológico de la región.bB Estudio geológico super"icial de las variantes estudiadas.




cB &razado *orizontal esquemático de la línea recomendad$ indicando las unidades

geomor"ológicas que se conozcan y la ubicación de los sitios e#plorados.dB ,er"il de las calicatas o sondeos realizados con las propiedades características de

los di"erentes estratos encontrados. Deberán darse datos como: color$

consistencia$ clasi"icación y otros.eB ,ropiedades y características generales de los materiales encontrados$ tales

como volumen apro#imado$ contenido de agua y nivel "reático."B +ecomendaciones para el estudio a nivel de proyecto de taludes$ obras de arte$

suelos compresibles$ rellenos$ e#cavaciones y otros.gB +ecomendaciones para el plan de traba'o del estudio geotcnico a nivel de

proyecto en: tipo$ secuencia$ intensidad y amplitud.

ANEXOS

INFORME TECNICOELABORACIÓN DE ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS.

SOLICITADO POR:

MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CHIARA.




PROYECTO“CONSTRUCCIÓN CARRETERA QUISHUAR-HUALLCCAPUCRO

MUTOY (II ETAPA). DIST. DE CHIARA, PROV, HUAMANGA

-AYACUCHO”.

UBICACIÓNLUGARES : QUISHUAR-HUALLCCAPUCRO-MUTOY.

DISTRITO : CHIARA.

PROVINCIA : HUAMANGA.

REGION : AYACUCHO.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS DEL PRO-ECTO7CONSTRUCCIÓN CARRETERA QUISHUAR-HUALLCCAPUCRO

MUTOY (II ETAPA). DIST. DE CHIARA, PROV, HUAMANGA-AYACUCHO”.

8. GENERALIDADES.

8.8 I%,!&""#$%.

El presente Estudio tiene el propósito de determinar las propiedades "ísicomecánicas delterreno de subrasante$ evaluar las condiciones de la vía$ de"inir las Canteras para




a"irmado y agregado que permitan una construcción económica y e"iciente del proyectoen estudio.

8.9 O*:',#5( &'l E(,&#.

El ob'etivo del presente estudio es clasi"icar los suelos y características geotcnicas del

terreno de subrasante de los tramos Iuis*uar6uallccapucro$ %utoy 5a'o y %utoy -ltopara desarrollar la !ngeniería de detalle y ubicar las canteras para estabilizar la capa derodadura @a"irmadoB y en con'unto elaborar el E#pediente &cnico de"initivo para laJC%(,!""#$% &'l P!+'",; indicado.

9. SUELOS + CANTERAS.

La metodología seguida para la e'ecución del estudio de suelos y canteras$ comprende

básicamente una investigación de campo a lo largo del prisma proyectada de"inido por el

e'e de la vía$ mediante la realización de prospecciones de e#ploración$ apertura de

calicatas @&oma de muestrasB y se observan las características del terreno de subrasante$

para luego obtener muestras representativas y en cantidades su"icientes para ser sometidas a ensayos de laboratorio. Kinalmente con los datos obtenidos en ambas "ases

se realizan las labores de gabinete$ para consignar luego en "orma grá"ica y escrita los

resultados del Estudio.

9. 8. Expl!a"#$% D' Ca/p.

El propósito de los traba'os de campo es reconocer las características "ísicomecánicas

de los materiales del terreno de subrasante$ para lo cual se llevan a cabo investigaciones

mediante pozos e#ploratorios a Jcielo abierto pro"undidad má#ima =.12m$ y mínimo

=.22m$ presencia de arcillas de mediana a alta plasticidad$ distanciados de acuerdo a lavariación del suelo$ los que se distribuyeron en "orma alternada de tal manera que la

in"ormación obtenida sea representativa.

En "orma general$ una vez realizada las prospecciones se determinan los *orizontes de

los di"erentes estratos @capasB del subsuelo y se obtienen muestras disturbadas$ que

adecuadamente descritas e identi"icadas a travs de una tar'eta y consignando en ella

ubicación$ n)mero de muestra$ estado de compacidad de los materiales$ características

de gradación$ pro"undidad$ nivel "reático encontrado y tipo de ensayo a realizar< son

colocadas en bolsas de polietileno para su traslado al laboratorio.

9.8.8. Cal#"a,a(

3e realizaron == calicatas en los lugares más representativos$ donde varía lascaracterísticas "ísico mecánicos de los suelos< se muestra en la tabla de per"ilestratigrá"ico.

Tabla Nº 2.1.1.

RESUMEN DE EXPLORCION GEOTECNICA




UBICACIÓN CALICATA POFUNDIDAD MUESTRAS

QUISHUAR-HUALLCCAPUCRO, Km.

1 X 1.! m. N"

!#!!! C-1 E-1 !.$! 1

!#%!! C- E-1 1.! 1

#&!! C-& E-1 1.'! 1

&#&(! C-' E-1 1.$! 1

'#$!! C-$ E-1 !.)! 1

'#$!! C-$ E- 1.!! 1

MUTOY BA*O, Km,

!#!! C-) E-1 1.! 1

1#1!! C-% E-1 !.(! 1

1#1!! C-% E- 1.'! 1

#'!! C-( E-1 1.! 1

&#!!! C-+ E-1 1.'! 1

MUTOY ALTO, Km.

!#)!! C-1! E-1 1.! 1

1#!! C-11 E-1 1.! 1

9.9. ENSA-OS DE LABORATORIO.

El procedimiento de laboratorio tiende a complementar las labores de campo$ en

ese sentido las muestras obtenidas del suelo de "undación son clasi"icadas y

seleccionadas siguiendo el procedimiento descrito en -3&% D0488 J,ráctica

+ecomendada para la Descripción de 3uelos.

De las ==calicatas$ las muestras alteradas y disturbadas obtenidas en la e#ploración decampo$ se *an realizado los siguientes ensayos de laboratorio estándar:

9.9<8. E%(a+( E(,4%&a!.

• -nálisis /ranulomtrico por tamizado @-3&% C=>9B

• Límites de Consistencia @-3&% D4>=8B

. Límite Líquido

. Límite ,lástico

. Mndice de ,lasticidad

Clasi"icación 3C3 @-3&% D048FB




Clasi"icación --36&7 @-3&% D>080B

Contenido de 6umedad @-3&% D00=9B

E /0 N" ..1. S 234/ 5 345m 6 74 345/674 70/8674 744974 6 073/7387.

A4 m84m7 74 ;3/8<;674 6 073/7387 4 234/ A=7.

9.9.9. ENSA-OS ESPECIALES.

,roctor %odi"icado. @-3&% D=11FB

C5+ de 3ubrasante. @-3&% D=88>B


TABLA N" ..1.

RESULTADOS DE LABORATORIO

CALICATA

PROFUNDIDAD

>m?

ENSAYOS ESTANDAR

SUSC AASHTO@

F874 >@? LL@ IP@

QUISHUAR-HUALLCCAPUCRO,

Km.!#!!! !.$! +oca De carácter &raqui -ndesita

!#%!! 1.! SC-SM A-' @2? '&.! 1$.! +.)+ '.'

#&!! 1.'! CLA-%-$@==?

%(.$' &.(& '.'+ 1.'%

&#&(! 1.$! SM A-1-0 @2? 1(.'( &.11 +.(! N.P.

'#$!! !.)! CH A-%-$ @8? $&.%1 ).&+ $(.% 1).''

'#$!! 1.!! GC-GM A-1- @2? 11.&! 1$.1$ '1.! $.+'

MUTOY BA*O, Km,!#!! 1.! CL A-%-$

@=2?)$.+1 &'.+ '+.(& 1'.1&

1#1!! !.(! CHA-%-$@=0?

)1.)1 1+.&+ $'.%+ !.!+

1#1!! 1.'! CHA-%-$@0;?

(!.1& ).&( )+.1' &!.)(

#'!! 1.! GC A-%-) @9? '&.)+ '.(1 $!.(& '.)&

&#!!! 1.'! GC A-%-$ @9? &(.$% &.1$ %.)! (.++

MUTOY ALTO, Km.

!#)!! 1.! GC-GM A-$ @=? '!.+& $.') '(.!& %.

1#!! 1.! GC A-%-$ @9? '%.!1 $).% $.$ 1%.%!



3e e"ect)o 2F ensayos de C5+ en el tramo en estudio$ se muestra en la tabla N 0.0.0un resumen.

Ta*la N= 9.9.9

RESULTADOS ENSA-OS DE CBR DE SUBRASANTE.

LUGAR AAS>TO SUCS ?C> @ MDS

2!"")

CBR

@

&ramo: Iuis*uar6uallccapucro

C0$ E=$ Om. 2PF22

C>$ E=$ Om. 0P>22

C4$ 3=$ Om$ >P>82

&ramo: %utoy 5a'o

C9$ E=< Om. 2P022.

CF$ E0< Om. =P=22

C8$ E=< Om. 0P422

&ramo: %utoy -lto

C==$ E=< Om. =P022

-4 @2B

-F1 @==B

-=b @2B

-F1 @=2B

-F1 @0;B

-F9 @9B

-F1 @9B

3C3%

CL

3%

CL

C6

/C

/C

=>.;8

=8.1;

0>.=0

08.=1

>;.0F

0>.2>

=>.98

=.F22

=.9F1

=.904

=.1=0

=.428

=.1>=

=.184

0=.=9

9.F;

F.21

1.;2

>.>2

9.82

>>.42

9..< La*!'( &' a*#%','.

En base a la in"ormación obtenida durante los traba'os de campo y los resultados

de los ensayos de laboratorio$ se e"ectuó la clasi"icación de suelos$ para ello se

*a empleado los sistemas 3C3 y --36&7 para correlacionar de acuerdo a las

características litológicas similares$ lo cual se consigna en el per"il estratigrá"ico

correspondiente.

9.. P'!6#l E(,!a,#!46#".

QConstrucción Carretera Iuis*uar6uallccapucro$ %utoy !! Etapa$ enel distrito de C*iara.




En base a las e#ploraciones de campo realizadas con calicatas ubicadas en las

progresivas indicados$ registros$ resultados de laboratorio y la in"ormación de campo

revisada se *a de"inido el siguiente per"il estratigrá"ico:

9..8.< T!a/3 #(Ha!<>all""ap"!< &ramo comprendido en 4PF;4.01 Om$ de

distancia longitudinal y se e#cavaron 1 calicatas seg)n la variación del terreno

subrasante.

C<8 U*#"a& '% 'l /. ?K???. Con"ormado por +oca de carácter traquiandisitica$ el

macizo rocoso meteorizada$ consistencia dura$ presencia de diaclasas y 'untas rellenadas

por arcillas de mediana a alta plasticidad. ,ara la ampliación de la carretera$ construcción

de cunetas es necesario utilizar e#plosivos controlados.

C<9 U*#"a& '% 'l /3 ?K??. ,resenta un solo estrato de =.02 m$ de pro"undidad$ roca

de carácter tu"o andesítica$ "racturada$ con relleno de arcillas de mediana plasticidad$ al

desglosas con pico y pala presenta consistencia dura$ clasi"icado por 3C3 como 3C

3%$ no *ay presencia de nivel "riático y se considera suelo de subrasante bueno.

C< U*#"a& '% 'l /. 9K??< ,resenta un solo estrato de 2.22m$ al =.42 m$ de

pro"undidad$ al desglosar con pico y pala es de consistencia "irme$ Clasi"icado por 3C3

como CL$ arcilla de mediana plasticidad$ color marrón y por --36&7 como -F1 @==B$

con LLR40.4;S$ !,R=0.4FS y S de "inos pasante malla N022 es F8.14S$ es arcilla

media$ como terreno de subrasante es regular$ sin embargo necesita me'oramiento ó

colocar capa de a"irmado con material de cantera.

C< U*#"a& '% 'l /. K? 3e veri"ica el per"il de terreno de subrasante donde

e#iste un solo estrato E= de =.12m$ de pro"undidad$ donde subyace arena de

consistencia suelta$ clasi"icado por 3C3 como 3% y por --36&7 como -=b @2B$ con

LLR0;.82S$ !,R.,.y S de "inos pasante malla N022 es =8.48S$ como terreno de

subrasante es regular$ "ácil erosionable con la lluvia.

C< U*#"a& '% 'l /. K?? 3e ausculta dos clases de suelos en la parte super"icial

suelo arcilla densa con arena$ color negro$ clasi"icado por 3C3 como C6$ con

LLR18.F0S$ !,R=9.44S y S de "inos pasante malla N022 de 1>.F=$ y como terreno de

subrasante es malo y se tendrá que eliminar.

El estrato E0$ subyace roca de carácter traqui andesitica alterada$ consistencia dura. -l

desglosar con punta y pico pala$ presenta consistencia muy dura y como terreno de

subrasante es muy buena.




9..8. T!a/3 M,+ Ba:< Distancia de >P1FFOm$ para veri"icar las características "ísico

mecánicos$ se apertura ron 4 calicatas de acuerdo a la variación que presenta el terreno

de subrasante.

9..8. T!a/3 M,+ Al,< Distancia de =P>22Om$ para veri"icar las características "ísico

mecánicos$ se apertura ron 0 calicatas de acuerdo a la variación que presenta el terreno

de subrasante.

Desde otro punto de vista$ tambin se puede establecer los porcenta'es de

suelos$ /ravas$ arenas$ "inos y sectores de roca$ que seg)n los resultados de

laboratorio y campo se encuentran a lo largo del terreno de subrasante.

&ramo$ Iuis*uar6uallccapucro:

=. Con"ormado por +ocas. @&raqui y tu"o -ndesitas$ /C/%B 12 S

0. -rcillosas @CL$ C6$ 3C$ /CB >1S

>. -renosas @3C3%$ 3%B 1S.

&ramo$ %utoy ba'o:

=. Con"ormado por +ocas. @&raqui y tu"o -ndesitas$ /C/%B =1 S

0. -rcillosas @CL$ C6$ 3C$ /CB 81S

&ramo$ %utoy -lto:

=. Con"ormado por +ocas. @&raqui y tu"o -ndesitas$ /C/%B 02 S

0. -rcillosas @CL$ C6$ 3C$ /CB 82S

. SUELO DE SUBRASANTE.

Los terrenos de subrasante para la Construcción Carretera Iuis*uar6uallccapucro%utoy @!! etapaB$ distrito de C*iara$ de las evaluaciones insitu y resultados de laboratorio$

se determina la clasi"icación general en:S'l p*!'< Están con"ormados por suelos arcilla densa$ e#pansivas$ C5+ de 0S a FS@C6$ 7L$ 76$ /C y ,tB y por rellenos contaminados con desec*os y materialesper'udiciales para el a"irmado$ su comportamiento al ensayo de C5+ al ;2S es A FS.

S'l !'la! < Con"ormado por suelo arcilla ligera arenosa$ arenas arcillosas con poco ónada de grava y gravas arcillosas con arena de FS a 02S de C5+ al ;2S @CL$ 3C$ /CB.

S'l B'%< Con"ormado por /ravas arenosas cementadas y presencia de bolonerías*asta >9 pulg. y /ravas limo arcillosas cementadas consistencia dura$ C5+ al ;2S T02S @/C$ /C/%B$ Ueri"icado en los lugares de:

&ramo$ Iuis*uar6uallccapucro:




Om$ 2P22 a 0P222$ 3uelo 5ueno Om. 0P222 a 0P822 3uelo ,obre. Om$ 0P822 a 4PFF2 3uelo 5ueno.

&ramo$ %utoy 5a'o:

Om$ 2P222 a =P=22 3uelo 5ueno. Om. =P=22 a =P922 3uelo ,obre. Om. =P922 a 0P922 3uelo 5ueno. Om$ 0P922 a 0PF22 3uelo ,obre. Om$ 0PF22 a >P1FF 3uelo 5ueno.

&ramo$ %utoy -lto:

Om$ 2P222 a 2P022 3uelo 5ueno. Om$ 2P022 a 2P;22 3uelo ,obre. Om$ 2P;22 a =P>22 3uelo 5ueno.

.< CANTERAS3 PARA MATERIAL DE AFIRMADO.

Las Canteras para a"irmado @capa de rodaduraB deberán a'ustarse a algunas de lassiguientes graduaciones:

Ta*la N= .8.

TIPOS DE BASE

TAMIZ P!"'%,a:' 1' pa(a

A<8 A<9

12 mm@0B =22

>F.1mm@==(0B ;2=22 =22

01 mm @=B 82=22 ;2=22

=;mm @>(4B F281 91=22

;.1mm @>(8B 4182 4182

4.F1 mm@V4B >291 >291

0.2 mm. @N =2B 0010 00104.01 um@V42B =1>1 =1>1

F1 um@V022B =2=1 102

F'%,': --36&7 %=4F

-demás deberán satis"acer los siguientes requisitos de calidad:

D'(a(,' l( %'l'( 42S má#. @%&C E 02FB

L0/#,' L#1#& >1S má#.@%&C E ==2B




Í%&#"' &' pla(,#"#&a& 4 G ; @%&C E =>0B

Equival!" A#!a$ !@ m8. >MTC E 11'?.

CBR : '!@ m.

.8.A. Ca%,'!a CH#(a!3 /. ?K??3 T!a/ #(Ha!<>all""ap"!.

7rigen : %etamór"ica.

bicación : 3e encuentra ubicado en el Om. 2P>22 a Om$ 2P122 troc*a

carrosable Iuis*uar6uallccapucro.

-cceso : -l pie de la carretera lado derec*o de la vía.

Disponibilidad: !nmediata$ e#plotación durante el año.

,ropietario : &erceros.

,otencia 5ruta: 022 # 02 # 4 R =9$222 m>.

E"iciencia : F1S m>.

,otencia eta: =0$222 m>.

Descripción del %aterial: ,rocedencia de rocas tu"o andesita$ con diaclasas y 'untas

rellenadas con arcilla< clasi"icado por 3C3 como Q/CQ$ con !, de =2.24S$ con las

características mencionadas la cantera es regular a malo para a"irmado.

so y &ratamiento : El material se usará en a"irmado previo veri"icación en e#plotación

masiva y en el mezclado con otra cantera de me'or consistencia de gravas$ seg)n los

requisitos de calidad. 3e recomienda tamizado por la malla de 0 pulg.

&ipo de E#plotación : 3e e#plota con Equipos Convencionales @&ractor 7ruga$ Cargador

Krontal$ UolquetesB y zarandeo etc.

.8.A. Ca%,'!a CH#a!a3 2A ?? /3 Ca!!','!a CH#a!a<A+a""H).

7rigen : %etamór"ica.




bicación : 3e encuentra ubicado a 422m$ carretera C*aira -yacuc*o.

-cceso : -l pie de la carretera lado izquierdo de la vía.

Disponibilidad : !nmediata$ e#plotación durante el año.

,ropietario : &erceros.

,otencia 5ruta: 12 # =1 # 0 R =$122 m>.

E"iciencia : ;2S m>.

,otencia eta: =$>12 m>.

Descripción del %aterial: ,rocedencia de rocas traqui andesita brec*ada con diaclasas y

'untas rellenadas con arcilla< clasi"icado por 3C3 como Q/CQ$ con !, de ==.;FS$ con las

características mencionadas la cantera es regular para a"irmado.

so y &ratamiento : El material se usará en a"irmado previo zarandeo con la malla de

0$ en el proceso de e#plotación masiva.

&ipo de E#plotación : 3e e#plota con Equipos Convencionales @&ractor 7ruga$ Cargador

Krontal$ UolquetesB y zarandeo etc.

Ta*la N= 9.9.9

RESULTADOS ENSA-OS DE CBR DE AFIRMADO.

CANTERA AAS>TO SUCS ?C> @ MDS

2!"")

CBR

8?? @

=. Om. 2P122 &roc*aCarrosable Iuis*uar

6uallccapucro.0. C*iara @- 422m$

Carretera C*iara -yacuc*o.

-04 @2B

-04@2B

/C

/C

=1.0=

==.0>

=.F00

=.8=0

1=.2S

81.2

.8. CAPA DE AFIRMADO -probado la calidad del material de a"irmado deberá

colocarse sobre una super"icie de subrasante debidamente veri"icada$ mediante ladensidad má#ima mayor al ;1S del proctor modi"icado por cualquier mtodo de lasnormas de ensayo %&C E ==F$ %&C E =04 y(o certi"icado por la supervisión.

En toda la longitud de suelo bueno se debe colocar 2.=2 m$ y en suelo pobre 2.02m$ dea"irmado$ compactado al =22S de la densidad seca má#ima y *umedad óptima delproctor modi"icado de tal manera que brinde consistencia duro y no produzcaasentamiento alguna.

. CONCLUSIONES.




Los estudios geológicos y geotcnicos son de suma importancia para el diseño decarreteras$ estos nos brindan las condiciones y restricciones que puede tener el terrenoen estudio y permiten adoptar los parámetros adecuados para el diseño correcto de lavía.

De los resultados de ensayos de campo y laboratorio$ se eval)a las condiciones queadaptara el suelo de subrasante y ba'o estas condiciones se debe realizar los siguientestratamientos:

El lugar de estudio se ubica en el distrito de C*iara$ comprendido entre los ane#os$Iuis*uar$ 6uallccapucro$ %utoy 5a'o y %utoy -lto$ en una longitud total de ;$ 9F0. m$ yen un área total de >>$ 810 m0< presenta topogra"ía ondulada a plana$ con pendientesmoderada.

,ara realizar el Estudio de %ecánica de 3uelos$ se e#cavó == calicatas en los lugares

más representativos del área de estudio y con las muestras disturbadas obtenidas en insitu se realizaron los ensayos estándar y especiales$ luego con los resultados sedeterminan las características "ísicas y mecánicas del terreno de subrasante.

De los resultados de laboratorio y datos de campo se elaboró los per"iles estratigrá"icosde los tramos indicados se clasi"ica 3uelos 5ueno$ con"ormado por rocas de carácter tu"oandesita$ /ravas ligeramente arcillosas$ arenas densi"icadas$ arcillas consolidadas deconsistencia "irme a duro donde el C5+ de terreno subrasante es T 02S @/C$ /C/%$3%$ CLB y 3uelo ,obre$ con"ormado por rellenos$ desmontes de las e#cavación de latroc*as carrozables$ mal consolidado y arcillas de media a alta plasticidad consistenciablanda$ donde el C5+ de terreno de subrasante es A FS @C6$ CL$ 3%B.

Las troc*as carrozables e#istentes no cuenta con cunetas y drenes laterales$ badenes$pontones$ para evacuar aguas de las escorrentía en poca de lluvia$ es más no *ayzan'as de coronación. ,or "alta de estas obras complementarios la troc*a carrozable estatotalmente deteriorado.

,ara calcular el C5+ de diseño se agrupa los suelos del terreno de subrasante deestudio de acuerdo a los valores re"erenciales de C5+ al ;2S y por las características"ísicas mecánicos propios del suelo.




. RECOMENDACIONES.

Durante la e'ecución de per"ilado de la subrasante al encontrarse suelos saturados y(omateriales relleno @orgánicos$ desmontes$ desec*os etc.B como terreno de subrasante

muy pobre$ deberán ser eliminados *asta una pro"undidad requerida en la evaluación$ síla cuota de subrasante está por encima de corte$ rellenar con material granular decantera$ aprobado por la supervisión$ luego compactar en capas de 2$>2 m al ;1 S de la%D3 del proctor modi"icado.

En la mayoría de subrasante$ donde la consistencia de suelo es "irme a bueno$ serecomienda per"ilar$ con"ormar$ compactar al ;1S D%3 y luego colocar la capa dea"irmado$ el espesor mínimo 2.=2m$ en suelo bueno y 2.02m en suelo pobre$ calculadoen el diseño para a"irmado.

3e recomienda considerar drena'e lateral @cunetas y drenesB. ,ara garantizar tiempo de

serviciabilidad de la capa de rodadura.

Las canteras a utilizar para a"irmado< Es la Cantera Om. 2P122$ &ramo Iuis*uar6uallccapucro$ previa evaluación en el proceso de e#plotación masiva y la cantera C*iaraubicado a 422m$ carretera C*iara-yacuc*o$ que cumple con las características paraa"irmado. &ambin se recomienda utilizar la mezcla de las dos canteras F1S cantera2P122 y 01S cantera C*iara$ con estas características de mezclado se me'ora lagranulometria para la abrasión$ sin embargo es necesario veri"icar$ evaluación calidad deproducción y que cumpla de acuerdo a las normas tcnicas indicadas item 4.

Kuente de agua a utilizar será del lugar y que cumplan con las especi"icaciones para suuso en concreto y con"ormación de subbase y base.




BIBLIOGRAFIA

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6+&-D7.

EXPLORACION DE SUELOS EN CARRETERAS

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