FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO E INGENIERÍAS

i

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y

URBANISMO E INGENIERÍAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

“Estudio de suelos para la zonificación geotécnica del camino vecinal

Chirinos – Sillarume – San Pedro, distrito de Chirinos - San Ignacio –

Cajamarca - 2019”

TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE

INGENIERO CIVIL

AUTOR:

Bach. Soriano Chafloque José Manuel

ASESOR:

Ing. Nixon Mackiver Díaz Delgado

DESARROLLO DE MATERIALES COMPUESTOS

Geología

CHICLAYO – PERÚ

2019

ii

Página de Jurado

________________________________

Ing. Capuñay Capuñay Yrma

Presidente

________________________________

Ing. Medrano Lizarzaburu Eithel

Secretario

________________________________

Ing. Idrogo Pérez Cesar

Vocal

iii

Dedicatoria

El presente trabajo de grado va dedicado a Dios, quien como guía estuvo presente en el

caminar de mi vida, bendiciéndome y dándome fuerzas para continuar con mis metas

trazadas sin desfallecer. A mi madre, por ser el pilar más importante y por demostrarme

siempre su cariño y apoyo incondicional sin importar nuestras diferencias de opiniones. A

mi padre quien me enseñó que el mejor conocimiento que se puede tener es el que se aprende

por sí mismo. A mis suegros, a quienes quiero como a una familia, por compartir momentos

significativos conmigo y por siempre estar dispuestos a escucharme y ayudarme en cualquier

momento. A Lidia y mis dos hijas, porque te amo, has estado en los momentos más difíciles,

me ayudaste y lo sigues haciendo, de haberme dado dos hermosas niñas del cual son mi

motivo a seguir ante la adversidad de las cosas, siempre confiaste en mi y nunca renunciaste.

A mis hermanos por alentarme a seguir en esta meta.

iv

Agradecimiento

A través de estas líneas quiero expresar mi más sincero agradecimiento a todas las personas

que con su soporte científico y humano han colaborado en la realización de este trabajo de

investigación.

Muy especialmente al director de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil, Ing. José

Cespedes Deza, por su tiempo, inestimable ayuda y paciencia.

Agradezco a mi Asesor Ing. Nixon Mackiver Díaz Delgado, por su generosidad al brindarme

la oportunidad de recurrir a su capacidad y experiencia científica en un marco de confianza,

afecto y amistad, fundamentales para la concreción de este trabajo.

Agradecer el apoyo recibido por parte de mis padres, que siempre han estado apoyándome,

siempre me han sabido inyectar moral en mis peores momentos, no solo vividos a causa de

mis estudios sino como consecuencia de la vida. A mis hermanos que, por supuesto son los

mejores del mundo, por lo menos para mí. Mi abuela lola, aunque no se encuentre con

nosotros, siempre me dio esos ánimos a seguir, por los momentos vividos y que espero se

sienta muy orgullosa de que haya conseguido el objetivo que me propuse cuando decidí ser

ingeniero.

Agradezco a mi familia por su comprensión, comunicación constante y apoyo. De manera

muy especial a mis suegros por la confianza, motivación y ayuda para culminar este

proyecto. A mi señora Lidia M. quien ha estado a mi lado compartiendo mis alegrías y

angustias, por el estímulo para que me supere día con día, el apoyo incondicional, la ayuda

de siempre, en ti encontré las fuerzas necesarias para llegar hasta el final.

v

Declaratoria de autenticidad

Yo, Soriano Chafloque José Manuel, adscrito a la escuela profesional de Ingeniería Civil

de la Facultad de Arquitectura, Urbanismo e Ingenierías de la Universidad Particular de

Chiclayo, identificado con DNI N°45997706, Con la tesis titulada “Estudio de suelos para

la zonificación geotécnica del camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro, distrito

de Chirinos - San Ignacio – Cajamarca - 2019”.

Declaro bajo juramento que:

1) La tesis es de mi autoría

2) He respetado las normas internacionales de citas y referencias para las fuentes

consultadas. Por tanto, la tesis no ha sido plagiada ni total ni parcialmente.

3) La tesis no ha sido auto plagiada; es decir no ha sido publicada ni presentada

anteriormente para obtener algún grado académico previo o título profesional.

4) Los datos presentados en los resultados son reales, no han sido falseados, ni

duplicados, ni copiados y por tanto los resultados que se presentan en la tesis se

constituirán en aportes a la realidad investigada.

De identificarse la falta de fraude (datos falsos), plagio (información sin citar autores), auto

plagió (presentar como nuevo algún trabajo de investigación propio que ya ha sido

publicado), piratería (uso ilegal de información ajena) o falsificación (representar falsamente

las ideas de otros), asumo las consecuencias y sanciones que de mi acción se deriven,

sometiéndome a la normatividad vigente de la Universidad Particular de Chiclayo.

Chiclayo, 25 de noviembre de 2019

_______________________________

Bach. Soriano Chafloque José Manuel

DNI Nº45997706

vi

Presentación

Señores miembros del jurado:

En cumplimiento del reglamento de grados y títulos de la Universidad Particular de Chiclayo

se presenta la tesis denominada: “Estudio de suelos para la zonificación geotécnica del

camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro, distrito de Chirinos - San Ignacio –

Cajamarca - 2019”.

El presente informe comprende diez capítulos, en relación a los requerimientos de

investigación de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil; describiendo: I. Introducción, II.

Problema de Investigación, III. Marco Metodológico, IV. Resultados, V. Discusión, VI.

Recomendaciones, VII. Propuesta, VIII. Referencias Bibliográficas y IX Anexos.

En tal sentido, se presenta como Objetivo: Realizar el estudio de suelos para la zonificación

geotécnica del camino vecinal chirinos – Sillarume – San pedro, distrito de Chirinos - San

Ignacio – Cajamarca – 2019. Elaborándose así el estudio de mecánica de suelos en todo el

tramo del camino en mención con un total de 30 calicatas de 1.50m de profundidad con la

finalidad de poder clasificar los suelos por la metodología SUCS y AASHTO y poder definir

zonas de características similares en una longitud de tramo total de 8030.46m lineales.

El autor

vii

Índice

Dedicatoria............................................................................................................................ iii

Agradecimiento .................................................................................................................... iv

Declaratoria de autenticidad .................................................................................................. v

Presentación .......................................................................................................................... vi

Índice ................................................................................................................................... vii

Tablas.................................................................................................................................... ix

Figuras ................................................................................................................................... x

Resumen ............................................................................................................................... xi

Abstract ................................................................................................................................. xi

I. INTRODUCCION ....................................................................................................... 13

REALIDAD PROBLEMÁTICA: .................................................................................... 13

FORMULACION DEL PROBLEMA ............................................................................. 15

OBJETIVOS.................................................................................................................... 16

1.3.1. Objetivo general ...................................................................................................... 16

1.3.2. Objetivos específicos ............................................................................................... 16

II. BASES TEORICAS ................................................................................................. 17

ANTECEDENTES .......................................................................................................... 17

MARCO TEORICO ........................................................................................................ 21

DEFINICION DE TERMINOS ....................................................................................... 26

III. MARCO METODOLOGICO .................................................................................. 28

VARIABLES .................................................................................................................. 28

OPERACIONALIZACION DE VARIABLES ............................................................... 28

METODOLOGIA ........................................................................................................... 29

TIPO DE ESTUDIOS...................................................................................................... 29

DISEÑO .......................................................................................................................... 29

POBLACION, MUESTRA Y MUESTREO ................................................................... 29

TECNICAS E INSTRUMENTOS DE LA RECOLECCION DE DATOS ..................... 29

METODOS DE ANALISIS DE DATOS ........................................................................ 30

ASPECTOS ETICOS ...................................................................................................... 30

viii

IV. RESULTADOS ........................................................................................................ 31

V. DISCUSION ............................................................................................................. 37

VI. CONCLUSIONES .................................................................................................... 39

VII. RECOMENDACIONES .......................................................................................... 40

VIII. PROPUESTA ........................................................................................................ 41

Generalidades .................................................................................................................. 41

Análisis ............................................................................................................................ 41

Diseño ............................................................................................................................. 42

Implementación ............................................................................................................... 45

Costo y presupuesto ......................................................................................................... 46

IX. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA .......................................................................... 47

ix

Tablas

Cuadro N°01: Tipo de Red Vial en el país por regiones. ………… 15

Cuadro N° 02: propiedades físicas. ………… 23

Cuadro N°03: propiedades de estado. ………… 23

Cuadro N°04: propiedades de ingeniería. ………… 24

Cuadro N° 05: SUCS ASTM D2487-Suelos de Grano Grueso. ………… 25

Cuadro N° 06: SUCS ASTM D2487-Suelos de Grano Fino. ………… 26

Cuadro N° 07: Operacionalización de Variables. ………… 28

Cuadro N° 08: Técnicas e instrumentos de Recolección de Datos. ………… 30

Cuadro N° 09: Resumen de Ensayos de Mecánica de suelos desde la calicata

C-1 hasta la calicata C-17 ………… 32

Cuadro N° 10: Resumen de Ensayos de Mecánica de suelos desde la calicata

C-18 hasta la calicata C-30 ………… 32

Cuadro N° 11: Zonificación del camino vecinal según características del

suelo a una profundidad de1.50m ………… 34

Cuadro N° 12: Categoría de subrasante de acuerdo a su CBR al 95% MDS y

2.54mm ………… 34

Cuadro N° 13: Clasificación de suelos según SUCS ………… 34

Cuadro N° 14: Resumen de Contenido de Sales ………… 35

Cuadro N° 15: Requisitos para concreto expuesto a soluciones de sulfatos ………… 35

Cuadro N° 16: Categoria de Subrasantes para Carreteras de Bajo volumen de

transito no pavimentadas ………… 42

Cuadro N° 17: Tipo de tráfico de las Carreteras No Pavimentadas de Bajo

Volumen de Tránsito ………… 44

Cuadro N° 18: Catálogo De Capas De Revestimiento Granular Tráfico T3 ………… 45

Cuadro N° 19: Presupuesto para el mejoramiento del camino Vecinal

Chirinos – Sillarume – San Pedro. ………… 46

x

Figuras

Gráfico N° 01: Camino vecinal Chirinos-Sillarume-San Pedro ………… 16

Gráfico N°02: Sistema de Clasificación de Suelos ………… 24

Gráfico N°03: Ubicación de calicatas en el camino vecinal en estudio ………… 31

Gráfico N°04: Mapa de Zonificación del Camino vecinal chirinos –

sillarume – san pedro ………… 36

Gráfico N°05: Reporte del MTC de la tasa de crecimiento anual del

servicio de pasajeros ………… 43

xi

Resumen

La presente tesis tuvo como objetivo zonificar el camino vecinal Chirinos –

Sillarume – San Pedro mediante la clasificación de suelos (SUCS) y la capacidad

de soporte CBR al 95% de la MDS a una penetración de 2.54mm del suelo para

el futuro diseño del mejoramiento de la vía. Hoy en día los diferentes tramos del

departamento de Cajamarca experimentan ciertas deficiencias en cuanto a la

conformación de los pavimentos por muchas veces la mala zonificación de estos,

es por ello que se decidió investigar la zonificación del camino vecinal Chirinos

– Sillarume – San Pedro, del distrito de Chirinos, San Ignacio, Cajamarca. La

investigación se basó fundamentalmente en obtener la capacidad de soporte CBR

al 95% de la MDS a una penetración de 2.54mm del suelo existente en la zona,

haciendo uso del muestreo establecido en el Manual de Carreteras, Suelos,

Geotecnia y Pavimentos 2013, en las 30 calicatas distribuidas en una longitud

aproximada de 8 kilómetros. Como resultado se obtuvo que, el suelo de la zona

en estudio a una profundidad de 1.50 m presenta una capacidad de soporte CBR

al 95% de la MDS a una penetración de 2.54mm mínimo de 5.78% y máximo de

5.97%, y presenta los siguientes tipos de suelos: arcilla arenosa de baja

plasticidad (CL), arena limosa (SM), limo arenoso de baja plasticidad (ML) y

arena pobremente graduada con limo (SP-SM). Con los resultados obtenidos se

pudo zonificar el camino vecinal en 4 zonas, las cuales se describen en el

desarrollo de la presente investigación.

Abstract

xii

This thesis aimed at zoning the Chirinos - Sillarume - San Pedro neighborhood

road through the classification of soils (SUCS) and the CBR support capacity at

95% of the MDS at a 2.54mm penetration of the soil for the future design of the

improvement of the track. Today the different sections of the department of

Cajamarca experience certain deficiencies in terms of the conformation of the

pavements for many times the bad zoning of these, that is why it was decided to

investigate the zoning of the Chirinos - Sillarume - San Pedro neighborhood road

Chirinos district, San Ignacio, Cajamarca. The investigation was mainly based

on obtaining the CBR support capacity at 95% of the MDS at a 2.54mm

penetration of the existing soil in the area, using the sampling established in the

Manual of Roads, Soils, Geotechnics and Pavements 2013, in the 30 calicatas

distributed in an approximate length of 8 kilometers. As a result, it was obtained

that the soil of the study area at a depth of 1.50 m has a CBR support capacity at

95% of the MDS at a penetration of 2.54mm minimum of 5.78% and maximum

of 5.97%, and presents following types of soils: sandy clay of low plasticity

(CL), silty sand (SM), sandy silt of low plasticity (ML) and poorly graded sand

with silt (SP-SM). With the results obtained, the neighborhood road could be

zoned in 4 zones, which are described in the development of the present

investigation.

13

I. INTRODUCCION

REALIDAD PROBLEMÁTICA:

En el Perú se cuenta con muy poca información de Zonificación geotécnica de

carreteras y caminos vecinales, lo cual ha provocado dificultades para el diseño

de los pavimentos, por ende en el proceso constructivo de estos caminos, tales

como: Terrenos expansivos, agresivos y rellenos que tendrán impactos negativos

durante la etapa de construcción; en un futuro encontrando diversas fallas como

asentamientos excesivos, fisuras inaceptables y hasta colapsos fatales generando

la posibilidad de figuración y daños en el pavimento a diseñar. Siendo este un

gran problema para el distrito de Chirinos, San Ignacio – Cajamarca”

INTERNACIONALES

La Universidad de la Costa, Colombia, en el 2013 realizó un estudio de

Zonificación y Caracterización Geotécnica de los Suelos de la ciudad de

Barranquilla, con el propósito de que las empresas de planeación y desarrollo

urbano, se orienten y ordenen para la realización de anteproyectos más

económicos y ajustados a la realidad geotécnica de la ciudad.

Ing. Geólogo José María Chávez Aguirre en el año 2008 realizó un Atlas

Multidisciplinario y de Riesgo Geotécnico de la zona de Conurbada del Valle de

México, debido a que el incremento poblacional estaba originando

construcciones informales dentro de un área donde existía una gran cantidad de

minas subterráneas que afectaban a la población provocando hundimientos y

colapsos en las construcciones, motivo que obligó a realizar este estudio

geotécnico para conocer el comportamiento de los suelos y sus problemáticas.

Ing. Geólogo José María Chávez Aguirre en el año 2008 realizó un Atlas

Multidisciplinario y de Riesgo Geotécnico de la zona de Conurbada del Valle de

14

México, debido a que el incremento poblacional estaba originando

construcciones informales dentro de un área donde existía una gran cantidad de

minas subterráneas que afectaban a la población provocando hundimientos y

colapsos en las construcciones, motivo que obligó a realizar este estudio

geotécnico para conocer el comportamiento de los suelos y sus problemáticas.

NACIONALES

El Instituto Geofísico del Perú hace años realizan este tipo de investigaciones.

Este último en el año 2010, realizó un estudio de Zonificación Sísmico -

Geotécnica para siete distritos de Lima Metropolitana, debido a los posibles

efectos desastrosos ante sismos en zonas donde había poco conocimiento de la

calidad del suelo y sobre las cuales habían emergido ciudades que tenían

proyectos de expansión urbana.

En el año 2011, el Ing. Enrique Lujan Silva realizó un estudio de

Microzonificación Geotécnica de la ciudad de Trujillo, con el propósito de

evaluar y clasificar las propiedades del suelo de esta área para el diseño

estructural de las edificaciones, así como una planificación urbana.

En el año 2014, los Bach. Yerson Bacner Córdova Castillo y Carlofranco

Montalvan Rios, debido al gran impacto y crecimiento que presentaba el distrito

de Picota y ante la carencia de un Estudio de Zonificación Geotécnica proponen

realizar este estudio con el propósito de evaluar factores como la geología, las

características físicas y las características mecánicas del suelo los cuales se

extienden a lo largo de todo el Barrio Centro del Distrito de Picota.

15

LOCALES

Siendo Cajamarca y Trujillo contiene más cantidad de afirmadas del total en el

país, de las cuales 54.2% esta afirmada, sin afirmar 28.9%% y 16.9% trocha, y

siendo Lambayeque y Piura la que más contiene trocha. (Infomercado, 2017).

Cuadro N°01: Tipo de Red Vial en el país en region

Fuente: Infomercado, set 2017

FORMULACION DEL PROBLEMA

¿Cuál es la zonificación geotécnica según el estudio de suelos aplicado al camino

vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro?

1.2.1. Problemas específicos

¿Una zonificación geotécnica permitirá clasificar de manera adecuada los

suelos del camino vecinal Chirinos-Sillarume-San Pedro?

Región

Red Vial

Departam.

Total (Km.)

Porcentaje

RVD

construida

(%)

Red Vial

Rural

Total (Km.)

Porcentaje

RVR

construida

(%)

Lambayeque 663.1 32.2 2056.6 1.3

Piura 584.1 28.7 6618.2 2.6

Tumbes 285.3 24.4 516.1 1.8

La Libertad 1824.8 5 5666.8 2.7

Cajamarca 734 4.3 12106.1 0.3

16

OBJETIVOS

1.3.1. Objetivo general

Realizar el estudio de suelos para la zonificación geotécnica del camino

vecinal chirinos – Sillarume – san pedro, distrito de Chirinos - San Ignacio

– Cajamarca – 2019

1.3.2. Objetivos específicos

a) Elaborar un estudio geotécnico que permita clasificar de manera

óptima los suelos del camino vecinal del distrito Chirinos.

b) Determinar las principales características geotécnicas de los suelos

superficiales para un futuro diseño.

c) Lograr la Zonificación geotécnica del camino vecinal del distrito

Chirinos, agrupando sectores de la vía con características de suelo

similares.

d) Identificar cual es el aporte al estudio ambiental de los ensayos de

mecánica de suelos.

GRAFICO N° 01: Camino vecinal Chirinos-Sillarume-San Pedro.

Fuente: Elaboración propia.

17

II. BASES TEORICAS

ANTECEDENTES

INTERNACIONALES

López y Robayo (2017) en su investigación “ZONIFICACION GEOTECNICA

PRELIMINAR DEL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE

BARRANCABERMEJA, SANTANDER”, concluyendo la zona de evaluación

geotécnica accede ver el comportamiento de dicha zona, donde la ciudad

contiene 5 zonas de organizar según propiedades mecánicas, tanto en nivel

freático como su propia ubicación, siendo las zonas A y C las vulnerables con

suelos origen Fluvio – Lacustre, almacenes de terraza del Cuaternario y algunos

rellenos antrópicos, se ejecutaron bajo suelos blandos o semiblandos con niveles

freáticos superficiales.

México, (Márquez, 2012), su blog hace un importante aporte acerca de la

zonificación geotécnica del Distrito Federal: contiene t3 zonas:

Zona I Lomas: conformado rocosos compactos rellenados fuera del ambiente

lacustre, donde existirían, superficialmente o intercalados, depósitos arenosos

en estado suelto o cohesivos relativamente blandos. se frecuencia la oquedad

en rocas y de cavernas y túneles excavados.

Zona II Transición: Denominado depósitos profundos a 20 m, o menos, cuya

predominación por estratos arenosos y limo arenosos interpolando con capas

de arcilla lacustre, el espesor siendo variables en medio de decenas de

centímetros y pocos metros.

Zona III Lacustre: Formada por cúmulos de depósitos de arcilla altamente

comprensible, apartados por capas arenosas conteniendo limo o arcilla. Cuyas

18

capas arenosas de consistencia firme a muy dura y de espesores variables. Los

lacustres suelen estar tapados superficialmente por suelos aluviales y rellenos

artificiales; cuyo espesor supera a 50m.

Ecuador, Avilés (2013) menciona que: “CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA-

GEOTÉCNICA DEL SUR DE LA CIUDAD DE QUITO”, Describe

particularidades geotécnicas en subsuelo detalladamente, realizando 3 zonas

distintos, nivel superficial, intermedio y inferior separados por 3m, resultando

tres mapas de zonificación geológica geotécnica, además se incluye una

zonificación 5 zonas:

Zona I (Excelente), Las formas de suelos son excelente, sin presencia de

niveles freáticos, pertenece a cangahuas, coluviales, aluviales. Es material es

optima compactación sirve de soporte en cimentaciones; siendo significante

en construcción de viviendas, ofrece buena a excelente capacidad portante,

plasticidad baja a nula, bajo contenido de humedad, no necesita para la

excavación maquinaria pesada, cuya estabilidad es buena.

Zona II (Buena), Es suelo es bueno para la construcción, descartando los

niveles freáticos presente, tiene igual litología de Zona I.

Zona III (Regular), litológicamente contiene limo arcilloso de composición

heterogénea, cangahuas y rellenos de origen antrópico siendo material regular

competencia de soporte en cimentaciones, baja a media humedad y

plasticidad, capacidad portante regular a buena.

Zona IV (Malo), estos suelos litológicamente están depositados en lugares

fluvio lacustres y concierne a fase de limos-arenosos y zonas de rellenos, su

dificultad es capacidad portante, humedad media a elevada, plasticidad baja

a media, niveles freáticos superficiales..

Zona V (Muy Mala) , Suelos litológicamente depositados en ambientes fluvio

lacustres y pertenecen a secuencias de limos-arenosos, rellenos, pantanosas

tiene demasiada materia orgánica y turbas, tiene resistencia baja a la

19

penetración, tiene baja capacidad portante, humedad elevada, plasticidad baja

a media, niveles freáticos superficiales. Es pésima par las cimentaciones.

NACIONALES

Tacna, Casma (2017). Menciona que al estudiar suelos para implementación de

Juzgado de paz; cuya objetividad es ejecutar calicatas a “Cielo Abierto

obteniéndose así en laboratorio las características físicas y mecánicas,

propiedades de resistencia, asentamientos y perfiles estratigráficos. Donde se

concluye que contiene CH es decir arcilla de alta plasticidad

Piura, Fernández (2014), menciona que: “ZONIFICACIÓN GEOTECNICA

MEDIANTE EL ENSAYO DE SPT Y CORTE DIRECTO PARA LA

AMPLIACION DE LA SUB ESTACION ELECTRICA DE LA PROVINCIA DE

PIURA”, Cuya finalidad es tener una cimentación optima cuya área es 2500 m2 y

teniendo suelos diferentes estructuras en torres, aisladores, transformadores y

otros. Tiene como predominante suelo de SP y SM.

Tavera (2012), recalca: “ZONIFICACIÓN SÍSMICA – GEOTÉCNICA DEL

ÁREA URBANA DE CHOSICA” concluyendo que los resultados encontrados

en las 15 calicatas tienen presencia hasta 7 tipos de suelos, según SUCS. Cuya

capacidad portante tiene 90% área total asignada de “Media” ; y en la quebrada

Pedregal, Corrales, Asociación Buenos Aires y en la Urb. Moyopampa, cuya

capacidad portante son “Baja”..

LOCALES

Briones y Irigoien (2015), realizaron: “ZONIFICACIÓN MEDIANTE EL

SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS (SUCS) Y LA

CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO, PARA VIVIENDAS

UNIFAMILIARES EN LA EXPANSIÓN URBANA DEL ANEXO

LUCMACUCHO ALTO - SECTOR LUCMACUCHO, DISTRITO DE

20

CAJAMARCA.” Donde se concluye que contiene suelo limoso-arcilloso con

capacidad portante admisible, esta entre 0.15-2.1 kg/cm2, ya que sus resultados

de capacidad portante se destacaron en 4 zonas:

ZONA I: contiene (OH) ,(OL) y MH. La capacidad admisible tiene entre 0 a

0.50 kg/cm2, ya que tiene baja capacidad.

ZONA II: contiene CL, CH y ML. Cuya capacidad admisible esta entre 0.5 a 1

kg/cm2, cuya capacidad portante es baja.

ZONA III: Es SM, SC. Su capacidad portante tiene rango de 1 a 1.50 kg/cm2,

tiene capacidad portante media.

ZONA IV: Contiene GC. La capacidad admisible mantiene de 2 -2.5 kg/cm2,

con capacidad portante alta.

21

MARCO TEORICO

2.2.1. Zonificación geotécnica de los suelos

El término zonificación se puede entender como la subdivisión de un área

bajo un criterio establecido, produciéndose una sectorización de acuerdo

con los niveles o valores de ese criterio.

La zonificación geotécnica consiste en delimitar sectores relativamente

homogéneos, con características físico-mecánicas similares, donde se

identifican parámetros fundamentales que prevén algunos problemas

constructivos que pueden presentarse, además permite conocer la aptitud

del terreno para los diferentes usos desde el punto de vista del desarrollo

urbano.

Se basa en la clasificación de unidades geotécnicamente homogéneas,

que pueden abarcar diferentes edades geológicas. El detalle y el grado de

homogeneidad dependerán de la escala, objetivo del mapa y datos

disponibles.

Las unidades geotécnicas y su distribución espacial generalmente se

establecen a partir de la litología, origen y características geológicas de

los materiales, determinadas a partir de la información y mapas

geológicos existentes, fotointerpretación, observaciones y medidas de

campo. Según la escala del mapa y los datos disponibles, las unidades se

definen con distinto grado de homogeneidad.

2.2.2. Metodología de zonificación

Las Características generales que se tienen en cuenta es:

• Incorpora parámetros básicos oportunos.

• Según la magnitud del problema planteamos un análisis flexible.

• Según los objetivos específicos es aplicable

22

• Tiene que ser la redacción final con un lenguaje simple, teórico

Dentro de una metodología como esta, se tienen en cuenta factores como

la geología, la caracterización geomecánica de los suelos, pendientes,

hidrología, clima, la vegetación y el uso actual del suelo.

2.2.2.1. Etapas de zonificación

a) Recopilación y análisis de la información existente

Existe datos necesarios de lado mucha vez se encuentra en

repositorios, en entidades del estado como la alcaldía dejando estos

relegados.

b) Investigación de campo

La visita al campo es importante gracias a ello se recopila

informaciones preliminares para adquirir buen diseño y haciendo

comparativo cuando es necesario para tener claridad en lo hecho.

Sobre suelo y sus simbologias

c) Ensayos de laboratorio

Se determina características físicas y mecánicas de las muestras

extraídas del pozo de exploración, se ha procedido a determinar lo

siguiente:

• Análisis granulométricos por tamizado ASTM D-422

• Contenido de humedad ASTM D -2216

• Límite líquido ASTM D-423

• Límite plástico ASTM D-424

• California Bearning Ratio (CBR) ASTM D-1883

http://www.lms.uni.edu.pe/labsuelos/MODOS%20OPERATIVOS/CBR.pdf

http://www.lms.uni.edu.pe/labsuelos/MODOS%20OPERATIVOS/CBR.pdf

23

d) Procesamiento y análisis de resultados

Procesa y analiza la información recolectado en todo aspecto tanto

en campo como gabinete elaborando así un resultado oportuno para

poder garantizar el diseño optimo a tratarse para dicho fin.

2.2.2.2. Propiedades de los suelos

Muchas veces, como se hace en las ciencias naturales, se procura

deducir esas propiedades a partir de otras más simples, generales y

fácilmente determinables. Son las llamadas propiedades de índice,

mecánica de suelos se adaptó como propiedades de índice de los

suelos, las que se refieren esencialmente al material con que son

constituidos los suelos, estas son algunas de sus propiedades físicas

más inmediatas, tales como:

Cuadro N° 02: propiedades físicas.

Propiedades físicas

Textura, granulometría, tamaño y

forma de los granos.

Plasticidad y límites de Atterberg.

Propiedades de fracción arcillosa de

los suelos.

Cuadro N°03: propiedades de estado.

Propiedades de

estado

Índices físicos Compacidad y densidad relativa

Consistencia y resistencia a la

comprensión simple.

Estructura de los suelos

24

Cuadro N°04: propiedades de ingeniería.

Propiedades de

ingeniería.

Densidad in situ.

Permeabilidad.

Consolidación/densificación

Potencial de expansión y

asentamiento.

CBR (Capacidad de Soporte)

Compresibilidad/deformabilidad

(Prop. elásticas).

2.2.2.3. Clasificación de los suelos

El objetivo es establecer un lenguaje común y relacionar

propiedades con determinados grupos de suelos.

Gráfico N°02: Sistema de Clasificación.

Fuente: elaboración propia

Sistema SUCS

AASHTO

Sistema Británico (BS)

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN

DE SUELOS

25

Cuadro N° 05: SUCS ASTM D2487-Suelos de Grano Grueso

GRUPOS SIMBOLO

DE GRUPO

NOMBRE DE

GRUPO

CRITERIOS DE CLASIFICACION

SUELOS DE

GRANO

GRUESO

(más del 50 % es retenido

en

el tamiz No

200)

> 50% Ret.

Nº 200

Gravas Limpias

(menos de 5%

de finos)

GW Grava bien gradada

Cu > 4 y 1 <

Cc < 3

GP Grava pobremente

gradada

Cu < 4 y/ó

1 > Cc > 3

GRAVAS

(más de la mitad de la

fracción

gruesa es

mayor que

el tamiz No 4)

Gravas con

finos

(más de 12% de finos)

GM Grava limosa

Los finos se ubican en la zona de

LIMOS (ML) en la

Carta de Plasticidad de Casagrande

GC Grava arcillosa


ARCILLA (CL) en la


GC-GM Grava limosa

arcillosa

Símbolo dual: Finos se ubican en la zona

de signo doble (CL-ML) de la carta de plasticidad de Casagrande.

Gravas con 5

a

12% de finos

(símbolo

dual)

GW-GM

GW-GC

GP-GM

GP-GC

Grava bien

gradada con limo

Grava bien gradada con

arcilla

Grava pobremente

gradada con limo Grava pobremente

gradada con arcilla

Granulometría (Cc, Cu) y plasticidad (

Carta de Plasticidad)

Símbolo dual

Arenas

Limpias

( poco o ningún fino)

SW Arena bien gradada

Cu > 6

y 1 < Cc < 3

SP Arena pobremente

gradada

Cu < 6 y/ó

1 > Cc > 3

ARENAS

(más de la

mitad de la

fracción

gruesa es

menor que

el tamiz No

4)

Arenas con

finos

(más de 12% de finos)

SM Arena limosa


LIMOS (ML) en la


SC Arena arcillosa


ARCILLA (CL) en la


SC-SM Arena limosa

arcillosa

Símbolo dual: Finos se ubican en la zona

de signo doble ( CL-ML) de la carta de

plasticidad de Casagrande.

Arenas con 5

a

12 % de finos

( símbolo dual)

SW-SM

SW-SC

SP-SM SP-

SC

Arena bien

gradada con limo

Arena bien

gradada con

arcilla

Arena pobremente

gradada con limo

Arena pobremente gradada con arcilla

Granulometría ( Cc, Cu) y plasticidad (

Carta de Plasticidad)

Símbolo dual

Fuente: SUCS ASTM D248

26

Cuadro N° 06: SUCS ASTM D2487-Suelos de Grano Fino

GRUPOS SIMBOLO

DE GRUPO

NOMBRE DE

GRUPO

CRITERIOS DE CLASIFICACION

SUELOS DE

GRANO

FINO

(50 % ó mas pasa el tamiz

No 200)

≥50% Pasa

Nº 200

CL

Arcilla de baja

plasticidad IP >7 y cae en ó sobre la línea A

LIMOS Y ARCILLAS ML Limo IP< 4 ó cae bajo la línea A

Límite Líquido < 50% CL-ML Arcilla limosa 4 ≤ IP ≤ 7, Simbolo dual: Finos se ubican en la zona de signo doble (CL-

ML).

OL arcilla ó limo

orgánico

Ubicar IP en Carta Plasticidad y verificar

que :

L.L (secado al horno) / L.L (sin secado al horno) < 0.75

CH

Arcilla de alta

plasticidad IP cae en ó sobre la línea A

LIMOS Y ARCILLAS

Límite Líquido ≥ 50 % MH Limo elástico IP cae bajo de la línea A

OH arcilla ó limo

orgánico

Ubicar IP en Carta Plasticidad y verificar

que :

L.L (secado al horno) / L.L (sin secado al horno) < 0.75

Suelos altamente orgánicos Pt Turba

Patrón principal de identificación: color

oscuro a negro, olor orgánico, textura

fibrosa a amorfa. No aplican ensayos

Fuente: SUCS ASTM D2487

Variable dependiente:

Zonificación Geotécnica

Variable independiente:

Estudio de Suelos

DEFINICION DE TERMINOS

a) Zonificación: Entenderemos como parte del área bajo análisis oportuno,

sectorizando según los criterios.

b) Zonificación geotécnica: Establece una limitación sectorial parcialmente

homogéneos, con criterios físico-mecánicas en común, dando oportuna

información para evitar ciertos problemas futuros en la parte del proceso

constructivo, adicionalmente se conoce el terreno.

27

c) Estudio de Mecánica de Suelos (EMS): El suelo como material donde se

ejecutará un proyecto que será extraída y analizada en laboratorio cuya

muestra viene de calicata

d) Suelos expansivos: Conocido por su cambio volumétrico sufriendo

hundimiento y secado, están en zonas áridas y contiene arcilla notablemente.

e) Suelos rellenos: que a presencia de Rellenos Artificiales es una de las

consecuencias de antiguas actuaciones y obras anteriores en terrenos urbanos.

Estos rellenos constituyen un problema de consideración ya que, si no son

detectados a tiempo, antes de construir, ocasionan fallos en las estructuras,

debiendo, muchas veces, acudir a la construcción de refuerzos estructurales

o recalces.

f) Suelos blandos: se le llama aquel que es fácil de laborar, de roturar ya sea

con un arado o a mano y hace referencia al contenido y tamaño de partículas

que lo forman (textura).

g) Suelos agresivos: La agresividad de un suelo puede deberse

fundamentalmente a la existencia de sulfatos solubles u otros componentes

químicos; los sulfatos generan componentes que provocan una fuerte

expansión en el material hasta su destrucción.

http://www.construmatica.com/construpedia/Estructuras

http://www.construmatica.com/construpedia/Recalces

28

III. MARCO METODOLOGICO

VARIABLES

Variable dependiente:

Zonificación Geotécnica

Variable independiente:

Estudio de Suelos

OPERACIONALIZACION DE VARIABLES

Cuadro N° 07: Operacionalización de Variables

Fuente: Elaboración Propia

VARIABLES DEFINICIÓN

CONCEPTUAL

DEFINICIÓN

OPERACIONAL

INDICADORES ÍNDICES

V.i

:zonificación

geotécnica

Las zonificaciones

geotécnicas es un

instrumento técnico que

permite la división del área

geográfica en sectores

homogéneos conforme a la,

caracterización geotécnica

de suelos.

contiene: objetivo,

imparcial, valido,

confiable, creíble,

oportuno, útil,

participativo y

costo eficaz.

• División del

área

geográfica en

sectores

homogéneos.

Y

v.d.:Estudio de

Mecánica de

Suelos

La evaluación se enmarca

en una rutina metodológica

ceñida a los parámetros de

evaluación que en general

puede aplicarse a cualquier

proyecto con beneficios

sociales.

• Ensayos de

campo

• Ensayos de

laboratorio.

• Tipología y

características

Indicadores de

eficacia

X

29

METODOLOGIA

La metodología usada desde el enfoque cuantitativo no experimental la cual se

basa en la observación y evaluando el objeto de estudio, proponiendo muevas

cualidades generando otros.

TIPO DE ESTUDIOS

El presente trabajo a realizar por su naturaleza es del tipo Cuantitativo.

Es secuencial y probatorio. Cada etapa antepone el siguiente y sin “brincar o

eludir” pasos, siendo riguroso el proceso. Partiendo de una idea se derivan otros

y sigue la perspectiva teoría, estableciendo Hipótesis y variables, Determinándose

asi variables de diseño midiéndose.

DISEÑO

El diseño es no experimental. Con tipo de investigación cuantitativo, se encuentra

relacionada dependiendo el diseño ajustando cambios según la situación.

Conteniendo así las variables a considerarse según los antecedentes y las causas y

efecto que provocan.

POBLACION, MUESTRA Y MUESTREO

La población esa definida según la variable y la muestra es parte de esa variable

como objeto de estudio.

Para la presente investigación La población estuvo constituida por el suelo del

camino vecinal chirinos – sillarume – san pedro. La muestra es un subgrupo de la

población,. Por ello para la investigación La muestra se tomará en el camino

vecinal chirinos – sillarume – san pedro.

TECNICAS E INSTRUMENTOS DE LA RECOLECCION DE DATOS

Se realizará los estudios correspondientes para obtener las propiedades físicas y

mecánicas de los suelos haciendo uso de laboratorios.

30

Cuadro N° 08: Técnicas e instrumentos de Recolección de Datos

TECNICAS INSTRUMENTOS USOS

ESTUDIO DE LAS

PROPIEDADES

FISICAS Y

MECANICAS DE

LOS SUELOS

LABORATORIO

DE MECANICA

DE SUELOS

Mediante las muestras obtenidas en

campo de las calicatas se analizarán

en un laboratorio de donde se

obtendrán resultados que permitirán

realizar la zonificación geotécnica

ZONIFICACIÓN

GEOTECNICA DEL

CAMINO

INVESTIGADOR

Los datos obtenidos de laboratorio,

serán procesados y utilizados para

realizar la sectorizar el camino en

áreas de propiedades semejantes.


METODOS DE ANALISIS DE DATOS

Según (Roberto Hernández Sampieri y otros, 2014). El análisis de datos es por

intermedio de software especializado. Donde la información recolectada se

expresará en tablas mediante gráficos.

ASPECTOS ETICOS

Se respeta la investigación dotando toda los requerimientos establecidos en el

código de ética, moral y respetando la universidad sus parámetros establecido ,,

asi mismo a los beneficiarios dando realce los datos de manera ética

comprometiéndose a satisfacer las necesidades, al manual APA respetando a

autores mediante las citas correspondientes.

31

IV. RESULTADOS

En los cuadros N°09 y N°10 se reporta el resumen de los ensayos a las muestras

extraídas treinta calicatas ensayadas, necesarias para clasificar poder obtener la

clasificación y la capacidad de soporte.

Cuadro N°10 detalla zonificación geotécnica realizada luego de saber los resultados

de los EMS

resultado final de la zonificación del camino vecinal fue de 4 zonas cuyas

propiedades como el CBR al 95% de la MDS a 2.54mm.

Gráfico N°03: Ubicación de calicatas en el camino vecinal en estudio

Fuente: Elaboración propia

32

Cuadro N° 9: Resumen de EMS desde la calicata C-1 hasta la calicata C-17


PASA

N°200

PASA

N°4

C-1 0+000 12.769 64.86 100.00 CL

Arcilla arenosa de baja

plasticidadA-4 (6)

REGULAR-

MALO4.04

C-2 0+250

C-30+500

12.8712 64.71 100.00 CL


plasticidadA-6 (7) MALO 4.04

C-40+750

12.769 64.86 100.00 CL


plasticidadA-4 (6)

REGULAR-

MALO4.04

C-5 1+000 11.26 N.P 15.10 100.00 SM Arena limosa A-2-4 (0) BUENO 5.46









C-143+250

7.81N.P 10.62 100.00 SP-SM

Arena pobremente

graduada con limoA-3 (0) BUENO 5.65

C-153+500

7.81N.P 10.62 100.00 SP-SM

Arena pobremente


C-163+750

7.81N.P 10.62 100.00 SP-SM

Arena pobremente


C-174+000

7.81N.P 10.62 100.00 SP-SM

Arena pobremente


CLASIFIC

AASHTODESCRIPCION

CBR

(95%,MD

S)

2.54mm

PROGR

(KM)

CALICATA

/ ENSAYO

GRANULOMETRIA

(%)CONTEN

HUMEDAD

(%)

INDICE DE

PLASTIC

(%)

CLASIFICAC

ION SUCSDESCRIPCION

33

Cuadro N° 10: Resumen de Ensayos de Mecánica de suelos desde la calicata C-18 hasta la calicata C-30


PASA

N°200

PASA

N°4

C-184+250 7.43 N.P 11.76 100.00 SP-SM

Arena pobremente

graduada con limoA-2-4 (0) BUENO 5.65

C-194+500 7.43 N.P 11.76 100.00 SP-SM

Arena pobremente


C-204+750 7.43 N.P 11.76 100.00 SP-SM

Arena pobremente


C-215+000 15.36 3 58.52 100.00 ML

Limo arenoso de baja

plasticidadA-4 (5)

REGULAR-

MALO4.61

C-225+250 15.36 3 58.52 100.00 ML


plasticidadA-4 (5)

REGULAR-

MALO4.61

C-235+500 15.36 3 58.52 100.00 ML


plasticidadA-4 (5)

REGULAR-

MALO4.61

C-245+750 15.36 3 58.52 100.00 ML


plasticidadA-4 (5)

REGULAR-

MALO4.61

C-256+000 16.13 N.P 8.48 100.00 SP-SM

Arena pobremente


C-266+250 16.13 N.P 8.48 100.00 SP-SM

Arena pobremente


C-276+500 16.13 N.P 8.48 100.00 SP-SM

Arena pobremente


C-286+750 16.13 N.P 8.48 100.00 SP-SM

Arena pobremente




DESCRIPCIONCLASIFIC

AASHTODESCRIPCION

CBR

(95%,MD

S)

2.54mm

CALICATA

/ ENSAYO

PROGR

(KM)

CONTEN

HUMEDAD

(%)

INDICE DE

PLASTIC

(%)

GRANULOMETRIA

(%) CLASIFICAC

ION SUCS

34

Cuadro N° 11: Zonificación del camino vecinal según características

del suelo a una profundidad de1.50m


Cuadro N° 12: Categoría de subrasante de acuerdo a su

CBR al 95% MDS y 2.54mm

Fuente: Manual de Carreteras “Suelos, Geología,

Geotecnia y Pavimentos”

Cuadro N° 13:CLASIFICACION DE SUELOS

SEGÚN SUCS

ZONA I 0+000 - 0+875 CLA-4 (6), A-6 (7),

A-4 (6)

Arcilla arenosa de

baja plasticidad /

REGULAR-MALO

4.04

ZONA II 0+875 - 4+875 SP-SM A-2-4 (0), A-3 (0)

Arena limosa, arena

pobremente

graduada con limo /

BUENO

5.46

ZONA III 4+875 - 5+875 ML A-4 (5)

Limo arenoso de

baja plasticidad /

REGULAR-MALO

4.61

ZONA IV 5+875 - 8+030.46 SP-SM A-2-4 (0), A-3 (0)

Arena limosa, arena

pobremente

graduada con limo /

BUENO

5.78

DESCRIPCIONCLASIFIC

AASHTO

CBR

(95%,MDS)

2.54mm

ZONAS PROGR (KM)CLASIFIC

SUCS

SUCS CANTIDAD PORCENTAJE

CL 4 13%

SM 11 37%

SP-SM 11 37%

ML 4 13%

TOTAL 30 100%

TIPO DE SUELO PREDOMINANTE

35


Cuadro N° 14: RESUMEN DE CONTENIDO DE

SALES


Cuadro N° 15: REQUISITOS PARA CONCRETO

EXPUESTO A SOLUCIONES DE SULFATOS

Fuente: Manual de Carreteras “Suelos, Geología,

Geotecnia y Pavimentos”

C-1 0+000 0.65 C-16 3+750 0.55

C-2 0+250 0.5 C-17 4+000 0.55

C-3 0+500 0.45 C-18 4+250 0.55

C-4 0+750 0.65 C-19 4+500 0.55

C-5 1+000 0.55 C-20 4+750 0.55

C-6 1+250 0.55 C-21 5+000 0.50

C-7 1+500 0.55 C-22 5+250 0.50

C-8 1+750 0.55 C-23 5+500 0.50

C-9 2+000 0.50 C-24 5+750 0.50

C-10 2+250 0.55 C-25 6+000 0.70

C-11 2+500 0.55 C-26 6+250 0.70

C-12 2+750 0.55 C-27 6+500 0.70

C-13 3+000 0.55 C-28 6+750 0.70

C-14 3+250 0.55 C-29 7+000 0.65

C-15 3+500 0.55 C-30 7+250 0.65

0.57

CALICATAPROGR

(KM)

CONTENIDO

SALES(%)

PROMEDIO (%):

CALICATAPROGR

(KM)

CONTENIDO

SALES(%)

36

Gráfico N°04: Mapa de Zonificación del Camino vecinal

chirinos – sillarume – san pedro

Fuente: Elaboración Propio

ZONA I

ZONA II

ZONA III

ZONA III

ZONA IIV

37

V. DISCUSION

Los datos exploración geotécnica de suelos camino vecinal Chirinos-Sillarume-San

Pedro. Para localizar de los puntos a estudiar se ubicó según el Manual de Carreteras,

suelos, geotecnia, y pavimentos (2013) tratando en abarcar dicha área de estudio.

Ejecución del trabajo se realizaron 30 calicatas, a los que les realizó ensayos de

laboratorio, quedando registro de todas las actividades mencionadas por medio de

fotografías.

Los ensayos se efectuaron en el laboratorio de HESA CONSULTORES SRL, del

Distrito de San Jose, Chiclayo siguiendo lo descrito por las normas ASTM,

certificando la validez y seriedad.

Los resultados obtenidos corresponden en efecto el camino vecinal Chirinos-

Sillarume-San Pedro del distrito de Chirinos, obteniendo como resultado, tiene suelo

predominante la Arenas Limosas ML con un 37%, al igual que las Arenas

Pobremente Graduadas con Limo SP-SM también con un 37%, y por último los Limo

Arenoso de Baja plasticidad ML y las Arcillas Arenosas de Baja plasticidad CL

ambas con un 13%.

Demostrando, ya que las herramientas e instrumentos garantizan el datalle de

explorar, recopilar y recoger datos elementales para una adecuada Zonificación

Geotécnica.

La capacidad de soporte CBR al 95% de la Máxima Densidad Seca a una penetración

de 25mm varía desde el 4.04% hasta 5.97%, cuya variación encaja en el rango del

3% al 6% del CBR según el Manual de Carreteras, suelos, geotecnia, y pavimentos

(2013)

Por otro lado, se clasificó los suelos predominantes, en tres zonas: Zona I, El perfil

estratigráfico de la zona está representado por la calicata C-1, C-2, C-3 y C-4,

abarcando las progresivas 0+000 hasta 0+875, presentan un suelo de matriz arcillo

arenoso de coloración beige pardo con tonalidades oscuras. Presenta textura suave,

estructura fina, húmeda y moldeable. Se evidencia estado semi suelto en su condición

natural, es edificado según la clasificación SUCS como CL – Arcilla arenosa de baja

plasticidad, el porcentaje de CBR al 95% de la MDS con 2.54mm de penetración es

de 4.04%. Zona II, se realizaron C-5, C-6, C-7, C-8, C-9, C-10, C-11, C-12, C-13,

38

C-14, C-15, C-16, C-17, C-18, C-19 y C-20 abarcando las progresivas 0+875 hasta

4+875 presentan un suelo de matriz arenosa de coloración beige pardo. Presenta

textura áspera, estructura granular, húmeda y no moldeable. Se evidencia estado semi

suelto en su condición natural, es edificado según la clasificación SUCS como SM /

SP-SM –Arena limosa de baja plasticidad / Arena pobremente graduada con limo, el

porcentaje de CBR al 95% de la MDS con 2.54mm de penetración se encuentra entre

5.46%y 5.65%. Zona III, se realizaron C-21, C-22, C-23 y C-24 abarcando las

progresivas 4+875 hasta 5+875 presentan un suelo de matriz limosa de coloración

beige con tonalidades amarillas. Presenta textura áspera, estructura fina, húmeda y

poco moldeable. Se evidencia estado semi suelto en su condición natural, es

edificado según la clasificación SUCS como ML–Limo arenoso de baja plasticidad,

el porcentaje de CBR al 95% de la MDS con 2.54mm de penetración es de 4.61%.

Zona IV, se realizaron C-25, C-26, C-27, C-28, C-29 y C-30 abarcando las

progresivas 5+875 hasta 8+030.46 presentan un suelo de matriz arenosa de

coloración beige pardo con tonalidades oscuras. Presenta textura áspera, estructura

granular, húmeda y no moldeable. Se evidencia estado semi suelto en su condición

natural, es edificado según la clasificación SUCS como SM / SP-SM –Arena limosa

de baja plasticidad / Arena pobremente graduada con limo, el porcentaje de CBR al

95% de la MDS con 2.54mm de penetración se encuentra entre 5.78% y 5.97%

El promedio de contenido de sales totales presentes en el suelo es de 0.57%, la cual

según la NORMA TECNICA DE EDIFICACION E 0.60 CONCRETO ARMADO,

clasifica las condiciones de exposición a sulfatos como EXPOSICION SEVERA.

39

VI. CONCLUSIONES

1. Como conclusión general, tenemos que se realizó de manera satisfactoria el

estudio de suelos para la zonificación del camino vecinal Chirinos-Sillarume-

San Pedro del distrito de Chirinos.

2. El tipo de suelo predominante en la zona son las Arenas Limosas SM y las

arenas pobremente graduadas SP-SM ambas con un 37%, luego las Arcillas

Limosas de Baja Plasticidad CL y los Limo Arenosos de Baja Plasticidad ML

ambas con un 13%

3. Se logró realizar la zonificación geotécnica de la vía en función de los resultados

de ensayos de laboratorio realizados a 30 calicatas, cuyos datos permitieron

identificar 4 zonas con características geotécnicas similares conforme se detallan:

Zona I: Zona constituida por Arcilla arenosa de baja plasticidad CL, con una

capacidad de soporte CBR al 95% de la MDS de 4.04%, sin presencia de

nivel freático.

Zona II: zona constituida por Arenas Pobremente Graduadas con Limo SM-

SM cuya capacidad de soporte CBR al 95% de la MDS es de 5.46%, sin

presencia de nivel freático.

Zona III: Zona constituida por suelos Limo Arenosos de Baja Plasticidad ML,

con con una capacidad de soporte CBR al 95% de la MDS de 4.61%, sin


Zona IV: zona constituida por Arenas Pobremente Graduadas con Limo SM-

SM cuya capacidad de soporte CBR al 95% de la MDS es de 5.78%, sin


4. El aporte del estudio de mecánica de suelos indica que el nivel de exposición a

sulfatos es del tipo SEVERO, lo que podría generar problemas de degradación de

suelos por sales, siendo necesario realizar con la data obtenida el correspondiente

ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL

40

VII. RECOMENDACIONES

1. La Municipalidad Distrital de Chirinos debe utilizar esta zonificación como

una herramienta para los ingenieros y técnicos que laboran en dicha

municipalidad. Ya que con los datos que muestra el presente trabajo podrán

corroborar y ratificar los datos geotécnicos en el futuro proyectos de inversión

correspondiente a esta vía.

2. Escavar una calicata en cada una de las zonas establecidas, para verificar y

comparar los datos obtenidos en este estudio, a fin de tener una base de datos

más amplia y certera.

3. En las zonas establecidas, el Manual de Carreteras-Suelos, Geología y

Pavimentos establece que el CBR al 95% MDS correspondiente a el camino

vecinal Chirinos-Sillarume-San Pedro a una profundidad de 1.50m es

catalogada como una subrasante pobre, por lo que se recomienda realizar el

diseño correspondiente de pavimento siguiendo esta clasificación.

4. Se plantea como alternativa de solución al problema de degradación de suelo

por sales el uso de recursos forestales nativos ayudando a recuperar el

ambiente perdido.

5. De proyectar estructuras u obras de arte en la zona, se recomienda usar

cemento tipo V debido a la exposición severa a los sulfatos.

41

VIII. PROPUESTA

Generalidades

La investigación denominada “Estudio de suelos para la zonificación

geotécnica del camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro, distrito de

Chirinos - San Ignacio – Cajamarca - 2019”; plantea evaluar los suelos de

dicho camino vecinal y mediante afinidad y características similares de estos

agrupar y realizar la zonificación geotécnica.

Por consecuencia, es evaluar propiedades físicas, químicas y mecánicas,

Resultados con los cuales se obtuvo según SUCS y AASHTO, y la capacidad de

soporte CBR al 95%de MDS, dato importante a tener en cuenta en el futuro

diseño del pavimento para ejecutar el mejoramiento de la vía.

Análisis

El camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro posee un IMDA actual de

79veh/día cuyo valor es menor a 200veh/día por lo que para un posible diseño

posterior se emplearía el Manual de Diseño

Analizaron un total 30 muestras de suelos, denominados calicatas a tajo abierto;

realizándose los ensayos correspondientes según el reglamento correspondiente

se logró zonificar el área de estudio en 4 zonas bien definidas cuyos porcentajes

de CBR al 95%deMDS se encuentran en el rango de 4.04% hasta 5.97%

Según el Manual de Carreteras, Suelos, Geotecnia y Pavimentos; 2013, la

subrasante del camino vecinal en su totalidad es del tipo S1 (subrasante pobre)

puesto que este tipo presenta un valor de CBR al 95% MDS de 3% al 6%

En el Manual de Diseño de Carreteras no Pavimentadas de Bajo Volumen de

Tránsito; 2008. También se especifica lo mismo, por lo que en conclusión se

trata de una subrasante pobre.

42

Cuadro N° 16: Categoria de Subrasantes para

Carreteras de Bajo volumen de transito no pavimentadas


Diseño

Para poder diseñar esta propuesta se necesita proyectar el tráfico a 10 años cuyo

volumen de vehicular es de IMDA=79veh/día.

a) Cálculo de tasas de crecimiento y la proyección del trafico

Se emplea la siguiente:

datos:

Tn = proyectado al año “n” en veh/dia.

To = actual en veh/día

n = Años período de diseño.

i = Tasa anual de crecimiento del tránsito

43

Gráfico N°05: Reporte del MTC de la tasa de crecimiento anual

del servicio de pasajeros

Fuente: Anuario Estadistico 2017-MTC

Realizando el cálculo con los datos presentados previamente el trafico

proyectado será de 103.08veh/día.

b) Clasificación del tráfico

Según el trafico proyectado el camino Vecinal posee un tráfico del tipo T3,

entre 101-200veh/día.

44

Cuadro N° 17: Tipo de tráfico de las Carreteras No Pavimentadas de

Bajo Volumen de Tránsito

Fuente: Manual de Carreteras.

c) Selección del paquete estructural del pavimento

El diseño se ejecuta básicamente con la capacidad de soporte CBR al

95%deMDS de la subrasante, empleando los métodos establecidos en los

manuales del MTC, el Manual de Carreteras No Pavimentadas de Bajo

Volumen de Tránsito establece los Catálogos de Revestimiento Granular

para los diversos tipos de tráfico.

Empleando el Catálogo de Capas de Revestimiento Granular para Tráfico

tipo T3, y Tipo de Subrasante pobre T1 se obtienen 3 opciones.

45

Cuadro N° 18: Catálogo De Capas De Revestimiento Granular Tráfico T3

Fuente: Manual de Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de

Tránsito

Implementación

Los resultados de la investigación, se implementan a través de documentos

con sustentos técnicos – normativos – económicos, sobre la importancia e

influencia de la Zonificación Geotécnica en el diseño del paquete estructural

de cualquier vía.

En tal sentido se ha realizado el computo del costo del mejoramiento del

camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro en base al diseño de

pavimento a nivel de afirmado con los datos encontrados en el presente

estudio de zonificación geotécnica. Se implementa para la instalación de las

obras de arte tales como alcantarillas tipo TMC y Badenes, también incluye

la señalización e impacto ambiental.

46

Costo y presupuesto

El costo del mejoramiento del camino vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro

se detalla en el cuadro siguiente:

Cuadro N° 19: Presupuesto para el mejoramiento del

camino Vecinal Chirinos – Sillarume – San Pedro.


ITEM DESCRIPCION PARCIAL S/

1 TRABAJOS PRELIMINARES 46,620.93

2 MOVIMIENTO DE TIERRAS 572,279.39

3 TRANSPORTE 1,284,727.00

4 OBRAS DE ARTE Y DRENAJE 159,517.45

5 SEÑALIZACION 15,100.00

6 MITIGACION DE IMPACTO AMBIENTAL 2,000.00

7 PROGRAMA DE ABANDONO DE OBRA 128,630.00

8 FLETE 10,000.00

COSTO DIRECTO 2,218,874.77

GASTOS GENERALES (10%) 221887.477

UTILIDAD (5%) 110943.7385

SUBTOTAL 2,551,705.99

IGBV (18%) 459307.0774

TOTAL DE PRESUPUESTO 3,011,013.06

TRES MILLONES ONCE MIL TRECE CON 6/100 SOLES

47

IX. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

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Geotécnica. V Congreso Colombiano de Geotecnia. Medellín: Forero Dueñas.

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Perú.

20. Norma Técnica Peruana 339.129. Límites de Atterberg. Lima, Perú.

21. Norma Técnica Peruana 339.131. Gravedad Específica de Sólidos. Lima, Perú.

49

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http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/granulometria.pdf

http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/granulometria.pdf

http://www.lms.uni.edu.pe/Ensayo%20de%20corte%20directo.pdf

http://www.uned.es/

1

MATRIZ DE CONSISTENCIA


TITULO REALIDAD PROBLEMÁTICA OBJETIVOS POBLACION Y MUESTRA RESULTADOS CONCLUSION

Poca información de

Zoni ficación geotécnica de

caminos vecinales , lo que

provocado di ficul tades para

el diseño, por ende en el

proceso constructivo de

estos caminos .

1=Real izar el estudio de suelos para la zoni ficación geotécnica

del camino vecinal chirinos – Si l larume – san pedro, dis tri to de

Chirinos - San Ignacio – Cajamarca – 2019

a) Real izar un estudio geotécnico que permita clas i ficar de

manera adecuada los suelos del camino vecinal del dis tri to

Chirinos .

b) Determinar las principales caracterís ticas geotécnicas de los

suelos superficia les para un futuro diseño.

c) Determinar y zoni ficar mediante un mapa de zoni ficación

geotécnica de suelos del camino vecinal del dis tri to Chirinos .

La población estuvo consti tuida

por el suelo del camino vecinal

chirinos – s i l larume – san pedro.

Como conclus ión general , tenemos que

se rea l izó de manera satis factoria el

estudio de suelos para la zoni ficación

del camino vecinal Chirinos-Si l larume-

San Pedro del dis tri to de Chirinos .

FORMULACION DEL

PROBLEMADISEÑO DE INVESTIGACION

TECNICAS E INSTRUMENTOS DE

RECOLECCION DE DATOS.RECOMENDACIÓN

VARIABLES ASPECTOS ETICOS PROPUESTA

¿Cuál es la zoni ficación

geotécnica según el estudio

de suelos apl icado a l

camino vecinal Chirinos –

Si l larume – San Pedro?

“Estudio de

suelos para la

zoni ficación

geotécnica del

camino vecinal

Chirinos –

Si l larume –

San Pedro,

dis tri to de

Chirinos - San

Ignacio –

Cajamarca -

2019”

El camino vecinal Chirinos – Si l larume –

San Pedro posee un IMDA actual de

79veh/día cuyo va lor es menor a

200veh/día por lo un diseño empleando

el Manual de Diseño de Carreteras no

Pavimentadas de Bajo Volumen de

Tráns i to; 2008.

La Municipal idad Dis tri ta l de Chirinos

debe uti l i zar esta zoni ficación como una

herramienta para los ingenieros y

técnicos que laboran en dicha

municipa l idad. Ya que con los datos que

muestra el presente trabajo podrán

corroborar y rati ficar los datos

geotécnicos en el futuro proyectos de

invers ión.

Se reporta el resumen

de los ensayos

rea l izados a las

muestras extra ídas de

las treinta ca l icatas

ensayadas , necesarias

para clas i ficar poder

obtener la clas i ficación

y la capacidad de

soporte del suelo.

El resultado fina l de la

zoni ficación del camino

vecinal fue de 4 zonas

cuyas propiedades

como el CBR a l 95% de

la MDS y 2.54mm

1)Tecnica: Estudio de

Propiedaddes Fis icas y Mecanicas

del Suelo. Instrumento:

Laboratiorio de Mecánica de

Suelos . 2) Zoni ficación

Geotécnica del Camino.

Instrumento:Investigador.

Dentro del enfoque cuanti tativo, la ca l idad de una investigación

se encuentra relacionada con el grado en que apl iquemos el

diseño ta l como fue preconcebido (particularmente en el caso

de los experimentos). Desde luego, en cualquier tipo de

investigación el diseño se debe a justar ante pos ibles

contingencias o cambios en la s i tuación

Las impl icaciones éticas del

investigador son aquel las en las

que se ven los lados pos i tivos o

negativos que puede tener un

avance científico, es decir, ver el

daño o beneficio que puede tener

un descubrimiento o avance hacia

la sociedad

Variable dependiente: Zoni ficación Geotécnica

Variable independiente: Estudio de Suelos

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