INFORME SUELOS CALICATA

8/10/2019 INFORME SUELOS CALICATA

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Ao de la Inversin para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria

MECANICA DE SUELOS I

ESTUDIO DE SUELOS MEDIANTE METODO

DE LA CALICATA-ZONA DE SAN JERONIMO

Alumnos:

Docente:

Ing. Wilbert Dueas Perea

CUSCO - PERU

2014

1. GENERALIDADES


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Objetos de Estudio.

El presente trabajo tiene por objetivo realizar la verificacin de las

condiciones geolgicas y geotcnicas del suelo de fundacin, para las

estructuras proyectadas como construcciones domiciliarias.

Esta evaluacin se realiz por medio de trabajos de laboratorio, campo y

gabinete, que incluyen la excavacin de 1 calicata pozos a cielo abierto,

ensayos de laboratorio, a fin de obtener las principales caractersticas

fsicas y propiedades ndice del suelo, sus propiedades de agresividad

qumica y realizar las labores de gabinete en base a los cuales se define los

perfiles estratigrficos y las recomendaciones generales para la

cimentacin de la estructura proyectada.

Para el caso de las obras lineales, estos resultados permitirn definir las

actividades del proceso constructivo dependiendo del tipo de suelo

encontrado, (suelo normal, semirocoso rocoso), para estimar los costos

unitarios asociados al presupuesto de la obra en la partida de excavaciones.

Ubicacin y descripcin del rea de estudio.

La ubicacin de la calicata para el estudio de suelos es en el

departamento de Cusco, provincia de Cusco y distrito de San Jernimo,en la urbanizacin de Larapa baja, Calle Costa Verde.

El rea de trabajo es de un terreno que momentneamente sirve como garaje,tiene una construccin provisional de un ambiente de no ms de 12m delmaterial adobe y calaminas.

Las construcciones colindantes tambin son algo rusticas pues estn a basedel material antes mencionado. Un poco ms alejada de la zona de trabajo ya

se encuentran construcciones ms modernas de concreto, estas se ubican acasi 60 metros de distancia.


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Por la parte sur, la zona de trabajo colinda con el rio Huatanay.

Condiciones climticas de la zona.

El Cusco est situado en la zona central y sur oriental del Per Ocupa granparte del gran nudo orogrfico de Vilcanota. Su diversidad y los cambiosabruptos de paisaje y ecosistemas estn principalmente asociados a laCordillera de los Andes. Si esta no existiera, el Cusco y el Per en general,serian lugares tropicales.

Los territorios del Cusco se hallan bajo la influencia macro-clima rica degrandes masas de aire provenientes de la selva sur oriental, del Altiplano, eincluso de la lejana regin de la Patagonia. Los vientos de la selva sur implicaninmensas masas de aire cargadas de humedad, que son impulsadas por losvientos alisios del oriente.

Los vientos que llegan del Altiplano peruano boliviano son ms bien fros ysecos, al igual que los que provienen de la Patagonia y que por lo generalsuponen eventos de mayor escala. Estos ingresan por la zona sur oriental.

Por otro lado, los vientos locales que se generan en los valles y en las llanurasdel Cusco tienen la funcin de distribuir calor y humedad a lo largo del da.

De manera general se distinguen dos estaciones climticas: la estacin delluvias, de noviembre a marzo y la estacin de secano, de abril a octubre.

Altitud de la zona.

De acuerdo al GPS que utilizamos al trabajar en la ubicacin del terreno,nuestra zona de trabajo est ubicado a 3242 m.s.n.m.

2. GEOMORFOLOGIA, GEOLOGIA Y SISMICIDAD DEL AREA DEESTUDIO.

GEOMORFOLOGIA


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La geomorfologa del rea de estudio corresponde al valle del Huatanay, lamargen izquierda especficamente el cual presenta colinas, cerros de granpendiente, la zona baja, est formado por depsitos aluviales en su mayora

suelos de granulometra fina y gruesas conformado por arenas gravosas gravas arenosas, y arcillas arenosas, mientras que los cerros son producto deprocesos tectnicos y plutnicos, dando lugar a la formacin de mantosrocosos, sobre impuestos por los procesos de geodinmica interna y externaque han modelado la geologa en esta zona.

GEOLOGIA.

El distrito de San Jernimo, especficamente la zona de LARAPAgeogrficamente no es muy diversa, pero con relieves y geo formas muyvariados que determinan ciertas caractersticas. Esta zona de estudio seencuentra ubicado en la ciudad del Cusco, en la margen izquierda del rioHuatanay. Segn la carta geolgica nacional del cuadrngulo 28-s Cusco aescala 1/100,000 del boletn 43 de Ingemet, la zona de estudio donde seubican las montaas de Ccorao, ms especficamente hablando de La montaaEl Huaynapiccol, y se emplaza por las capas rojas de la zona de SanJernimo.

o CAPAS ROJAS DEL GRUPO SAN JERONIMO.

Las capas rojas del grupo San Jernimo, sobre yacen al grupo Yuncaypata,Moho, formacin Puquin o al Paleozoico inferior. Se trata de una intercalacinde areniscas y lutitas rojas y escasos conglomerados de origen fluvial,correspondientes a ros de canales entrelazados y de llanura de inundacin

(Noblet 1985). La existencia de estructuras tectnicas sin sedimentarias(discordancias progresivas) y una subsidencia importante muestran que elbloque de capas rojas de Sicuani corresponde a una cuenca activa de tipo pullapart origina por movimientos de rumbo dextrales (Noblet 1985; Carlotto1998) sobre la edad a partir de su posicin estratigrafica y dotacionesradiometricas se le considera como Eocena - Oligocena inferior. En esta unidadse han encontrado importantes niveles de cobre estrato ligado.

GEODINAMICA


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DESLIZAMIENTO PICOL.

El deslizamiento Picol es el ms importante de esta zona y es de tipogradacional y traslacional, tiene lugar en la naciente de la quebrada. La zona

de arranque es en contra de la estratificacin de direccin Nor- Este a Sur-Oeste , con aproximadamente 500 m de longitud y 300 m de ancho , la escarpade arranque que se observa en la parte alta del cerro Huaynapicol tiene unsalto de 1500 m. aproximadamente. El material deslizado est compuestomayormente por gravas en una matriz limo arena arcillosa. De acuerdo con lasobservaciones de campo, el deslizamiento ha sido arrastrado por las aguas deescorrenta superficial y por algunos afloramientos. En esta quebrada todo elmaterial ha sido arrastrado en flujos de lodo, hasta la cantera de lastreactualmente es explotado por la comunidad de Picol Orcompugio tal arrastre noocasion ningn problema de desastre muy a pesar que el deslizamiento sereactiv por el sismo del 5 de Abril de 1986.

SISMICIDAD

Cusco se encuentra en una zona considerada de alta sismicidad, Zona II anivel nacional y ha registrado 2 terremotos devastadores en la historia

republicana, siendo el mayor de ellos en el siglo 15 que se estima fue del gradoVII en la escala de Ritcher. En 1950 la ciudad fue afectada por otro sismo quedestruy casi la totalidad de viviendas (que eran de adobe). En los ltimos aosse registran sismos que producen daos menores en muchas edificaciones ydaos estructurales serios a un muy reducido porcentaje de edificaciones conuna recurrencia de 1 cada 3 aos aproximadamente.

El documento titulado "Investigacin de Actividad Ssmica en la Regin Inca"por Cuenca S.J. del Instituto de Investigacin Universidad Regin de la

Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco (IIUR-UNSAAC) 1991,presenta una relacin histrica de sismos en la Regin Cusco de la cual hansido extractados los sismos para la Ciudad del Cusco, la que ha sidocomplementada por los ltimos sismos registrados, resultando la relacinsiguiente:

1590, 1650, 1707, 1804, 1823, 1832, 1832, 1870, 1905, 1928, 1941, 1944,1946, 1946, 1948, 1948,1949, 1949, 1950, 1952, 1952, 1952, 1954, 1954,1986.

La frecuencia de los sismos est afectada por el hecho de que en tiempos

antiguos no se registraban los sismos menores, es probable que en la


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informacin ms remota solo se hayan considerado los sismos ms severos yen la informacin reciente se incluyan sismos de menor intensidad.

Riesgo Ssmico. Existe informacin referida a riesgo ssmico en la regin, en eldocumento Riesgo Ssmico en la Zona del Altiplano (Vargas/Casaverde). Esta

informacin est basada en datos ssmicos instrumentales, datos ssmicoshistricos, registros de movimientos fuertes, datos geotcnicos y geofsicos, losque usando el modelo probabilstico de Poisson han sido procesados paraobtener la aceleracin, velocidad y desplazamiento mximos esperados paraperiodos de retorno de 30, 50 y 100 aos. Esta informacin se encuentra enmapas con curvas que abarcan los departamentos de Cusco y Puno. Losparmetros correspondientes a la ubicacin del proyecto son:

3. INVESTIGACION DE CAMPO.


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TRABAJO DE CAMPO.

El trabajo de campo se realiz en da 5 de noviembre del presente en el distritode San Jernimo, provincia de Cusco, departamento de Cusco.

L a realizacin de la calicata se hizo en 2 das para los cuales el grupo de los 3alumnos mencionados al inicio del presente trabajo utilizamos herramientas ydems cosas para la correcta excavacin de esta calicata, que tiene lasdimensiones de 1x1x2.

Luego de realizar la calicata llevamos material de suelo para ser tratada yrealizar los ensayos correspondientes en el laboratorio de Mecnica de Suelosubicado en la Jirn Espinar, con la asesora de la ingeniera Jane, recalcandoque fue muy amable y comprensiva.

Calicata o pozo de exploracin.

Las calicatas permiten la inspeccin directa del suelo que se desea

estudiar y, por lo tanto, es el mtodo de exploracin que normalmente entrega

la informacin ms confiable y completa. En suelos con grava, la calicata es el

nico medio de exploracin que puede entregar informacin confiable, y es un

medio muy efectivo para exploracin y muestreo de suelos de fundacin y

materiales de construccin a un costo relativamente bajo.

Es necesario registrar la ubicacin y elevacin de cada pozo, los que

son numerados segn la ubicacin. Si un pozo programado no se ejecuta, es

preferible mantener el nmero del pozo en el registro como "no realizado" en

vez de volver a usar el nmero en otro lugar, para eliminar confusiones.

La profundidad est determinada por las exigencias de la investigacin

pero es dada, generalmente, por el nivel fretico.

La seccin mnima recomendada es de 0,80 m por 1,00 m, a fin de

permitir una adecuada inspeccin de las paredes. El material excavado deber

depositarse en la superficie en forma ordenada separado de acuerdo a la

profundidad y horizonte correspondiente. Debe desecharse todo el material

contaminado con suelos de estratos diferentes. Se dejarn plataformas o

escalones de 0,30 a 0,40 metros al cambio de estrato, reducindose laexcavacin. Esto permite una superficie para efectuar la determinacin de la


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densidad del terreno. Se deber dejar al menos una de las paredes lo menos

remoldeada y contaminada posible, de modo que representen fielmente el perfil

estratigrfico del pozo. En cada calicata se deber realizar una descripcin

visual o registro de estratigrafa comprometida.


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4. ENSAYOS DE LABORATORIO.

ENSAYOS ESTNDAR.Los ensayos realizados en para determinar el tipo de suelo y suscaractersticas fsicas y mecnicas son los siguientes y detallaremos acontinuacin paso a paso como los realizamos.

4.1.- GRANULOMETRIA.

Materiales: Recipientes. Mallas (3, 2 , 2,1 , 1,3/4,1/2,3/8,1/4,4) para las gruesas y

(8, 10, 16, 30, 40, 50, 100, 200) para los finos. Balanza con precisin a 1 gr. Horno. Plstico grande. Madera para separar.

Procedimiento: Se realiza el mtodo del Cuarteo y se logra seleccionar el la

muestra de lados opuestos.

Se selecciona una muestra la ms representativa posible yluego se deja secar primero al aire y luego al horno por 24horas a una temperatura promedio de 100c.

Luego de estar secado al horno por 24 horas se procede alavar y secar nuevamente al horno.

Cuando el material este seco se procede a tamizar por lasmallas, el grueso desde la N3 hasta la N4 y el fino desde laN8 a la N200.

Cada vez que tamizamos por cada malla se procede a pesaren la balanza cada porcentaje que se queda en las mallastamizadas hasta llegar al fondo.

Hacemos este procedimiento tanto para los agregadosgruesos como para los finos.

4.2.- PESO ESPECFICO.

Materiales: Piola. Balanza con aproximacin a 1gr. Material del suelo.

Agua. Recipiente.


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Embudo.

Procedimiento: Se llena en la Piola 500 ml de agua cuyo peso es igual a 661 gr. Tomamos 237 gr de la muestra para luego introducirlo en la piola. Introducimos el material con la ayuda de un embudo. Ingresamos el material con mucho cuidado sin desperdiciar nada. Dejamos reposar por un tiempo de 24 horas.

4.3.- PESO UNITARIO.

Materiales:RecipientesBalanza con aproximacin a 1 gr.Material.Horno.

Procedimiento:Pesamos una cantidad de material en un recipiente

(aproximadamente 150 gr.)

Llevamos al horno y esperamos a que seque 24 horas.

4.4.- LIMITES DE CONSISTENCIA.

Materiales:Muestra de suelo que pase por la malla N 40.Recipientes.Esptula pequea para mezclar.Mquina de Casagrande.Vidrio de aproximadamente 40x40 cm.Varilla de metal de 3/8.Horno.

Procedimiento:Echamos el material en un recipiente y aadimos agua hasta que

la mezcla quede pastosa y dejamos reposar 24 horas.Una vez saturada totalmente la muestra separamos en dos partes

una para el Limite Liquido y otra para el Limite Plstico.Para el limite liquido usamos la mquina de Casagrande la cual

preparamos anteriormente.


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Colocamos un poco del material en la cuchara y esparcimoshomogneamente.

Tratamos que la mezcla quede paralela a la mesa.Con la ayuda de un ranurador seccionamos por el medio.Contamos los golpes a una velocidad de 2 golpes por segundo.Una vez que se junta ambos lados del material seccionado

detenemos el conteo.Registramos los datos y tomamos el peso del material en una

capsula.

OBSERVACION:

EN EL ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO CERRO EN 18 GOLPES COMO

MAXIMO Y NO HUBO FORMA DE CONSEGUIR EN MAS PUESTO QUE

EL SUELO ES ARENOSO, CONSECUENTEMENTE TAMPOCO HAY LIMITE

PLASTICO POR SER SUELO ARENOSO, ES DECIR EL INDICE DE

PLASTICIDAD NO SE PUEDE DETERMINAR.

4.5.- ENSAYO PROCTOR:

Materiales: 30 kilogramos de material aproximadamente. Recipientes. Matraz. Agua. Recipiente para el Ensayo PROCTOR STANDART. Pisn. Ranulador. Brochas. Martillo de goma.

Esparcidor de agua (botella con un agujero en la tapa). Horno.

Procedimiento:Secamos la muestra al sol y luego al horno a 150C por un tiempo

de 24 horas.Se tamiza la muestra en la malla .Tomamos 4 muestras de 6.0 Kg cada una.

Calculamos el porcentaje de agua que rociaremos a cada muestrapara hallar la humedad ptima.


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Separamos una pequea porcin de material en un recipientepequeo (aproximadamente 500gr), esto lo hacemos para obtenerla humedad en cada punto, las pesamos y llevamos al horno.

En el molde PROCTOR empezamos la compactacin del material.La compactacin se realiza en 5 capas y 56 golpes cada capa.Al estar compactadas totalmente pesamos para ver los datos para

realizar la curva de humedad.

4.6.- ENSAYO CBR.

Materiales: Molde para CBR. El resto es lo mismo que usamos en el ensayo PROCTOR.

Procedimiento:Separamos 6.000 Kg de la muestraLa diferencia de humedades entre el ensayo de proctor (punto

ptimo) y el de CBR = 5.85% y como usamos 6.000 kgmultiplicamos el resultado anterior por 6 dando resultado 351 mlque es la cantidad de agua que usaremos para el ensayo

Compactamos con 56 golpes en 5 capas

Se deja sumergir por espacio de 24 horasEl factor de esponjamiento inicial es de 11.2

ENSAYOS ESPECIALES.

Los ensayos especiales son los que se realizan si el suelo est siendo atacadopor agentes qumicos como carbonatos, sulfatos, etc.

En nuestro trabajo no fue necesario realizar estos ensayos especiales.


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CLASIFICACION DE LOS SUELOS.

Segn el resultado de nuestra granulometra y la tabla S.U.C.S. el tipo deterreno en el que trabajamos resulta ser GM (Grava limosa con bloques), que

es un suelo de partculas gruesas con finos, es un suelo sucio.

Por otra parte segn la tabla AASHTO el suelo clasifica como un materialgranular, excelente a bueno como subgrado. Est ubicado dentro del grupo

A-1-B con Fragmentos de roca, grava y arena.


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5. PERFILES ESTRATIGRAFICOS.

Proyecto: Estudio de suelos en la calle Costa VerdeSan Jernimo - CuscoFecha: 05/11/2014

ProfundidadM(metros)

PerfilGrafico

ClasificacinSUCSestimada

Descripcin del suelo

0.30

0.50

1.10

1.60

Suelo organico

MaterialLimo arenoso

MaterialGrava-limoso

--------

SM

GM

GP-GW

En los primeros 0.30m deexcavacin solo encontramosmaterial orgnico como algunasraces de plantas, trozos detejas e incluso insectos, el colorpredominante es el marrn

oscuro, las partculas quecomponen a este horizonte sonfinal y se puede percibir unligero olor a vegetacin.

A esta altura encontramos unacapa arcillo-limosa de un colorrojo oscuro, hay muy pocapresencia de gravas que llegana medir mximo 2 cm.

No se distingue algn olor enparticular. La humedad en estazona es leve.

En este horizonte se alcanza aapreciar un cambio de estrato,pasamos del suelo limo-arenosoa un tipo de suelo arenoso congravas de pocos milmetros a

otros casi de 10 cm. El colorcambio de rojo oscuro a un rojocon tonos de plomo oscuro porla presencia de la arena, latextura del suelo cambio y sesiente ms spera. La humedades moderada.

A una profundidad de 1.60maproximadamente encontramosun ltimo estrato, este ya est


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Material

Gravoso-arenoso

constituido por material gravoso-arenoso, con gravas que llegana medir hasta 20 cm, estascubren alrededor de 30% delsuelo en esta parte, el color que

posee este horizonte es grisoscuro, los tonos de rojodesaparecieron. La humedad eneste estrato es similar a la de los2 anteriores.


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6. DESCRIPCION DE LA CONFORMACION DEL SUB-SUELO DEL AREADE ESTUDIO.

En base a los trabajos de campo y ensayos de laboratorio se deduce la siguienteconformacin del subsuelo:

La calicata, localizada en la Urbanizacin Picol Mojompata 1ra Etapa Lote E-1 delDistrito de San Jernimo Provincia del Cusco a una cuadra de la Universidad Andina delCusco siguiendo la Calle La Marina y la Calle Costa Verde, presenta un perfilestratigrfico como sigue: desde 0.00 a .50 metros el primer estrato, encontramos lacapa inicial de material orgnico de hasta 0.10m. de espesor y seguidamente arena malgradada con limo de hasta 0.50m de espesor; por debajo se encuentra el segundoestrato encontrando un material limoso con un poco de arena de baja plasticidad con un

espesor de 0.60m de colores marrn claro , medianamente densa, llegando hasta 1.10mde profundidad empieza el tercer estrato encontrando gravas limosas, mezcla de grava yarena de color plomizo, llegando a 1.690m se pudo encontrar ms gravas con mayordimetro como consecuencia de que el terreno se encuentra a unos metros del rio.


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7. CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES.

CONCLUSIONES.

Todos los ensayos realizados anteriormente en el transcurso delsemestre, fueron tiles a la hora de determinar el tipo del suelo.

La zona de San Jernimo cuenta con un suelo competente a ciertaprofundidad.

Los estudiantes podemos realizar trabajos de investigacinadecuados si contamos con una asesora adecuada.

RECOMENDACIONES

En el laboratorio realizar todos los pasos recomendados por elasesor.

Mantenerse informado de las publicaciones o boletines regionales delos temas relacionados con la construccin, pues esto ayudara a la

mejor realizacin del informe o trabajo de investigacin.


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8. BIBLIOGRAFIA.

Ingenieria de suelos en las vas terrestres. Segunda Edicion.

Alfonso Rico Rodriguez.

Estudio del mapa de peligros de la ciudad del Cusco.o Ing. Ruperto Benavente Velasquezo Ing. Carlos Fernandez baca Vidal.o Ing. Andrs Gomez Noblega.o Ing. Renzo Benavente Azpaza.

Mecanica de Suelos.o William Lambe.o Robert Whitman.

www.ingemmet.gob.pe

www.igp.gob.pe

www.civilgeeks.com

www.mtc.gob.pe/portal/Manual_Suelos_final.pdf
http://www.ingemmet.gob.pe/http://www.ingemmet.gob.pe/http://www.igp.gob.pe/http://www.igp.gob.pe/http://www.civilgeeks.com/http://www.civilgeeks.com/http://www.mtc.gob.pe/portal/Manual_Suelos_final.pdfhttp://www.mtc.gob.pe/portal/Manual_Suelos_final.pdfhttp://www.mtc.gob.pe/portal/Manual_Suelos_final.pdfhttp://www.civilgeeks.com/http://www.igp.gob.pe/http://www.ingemmet.gob.pe/


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ANEXOS

Plano de ubicacin de la calicata.


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PANEL FOTOGRAFICO

Inicio deexcavacin

de la

calicata

Muestra de suelo organico.

Extraemos el material de cada estrato en

bolsas para mantener la humedad natural


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Cuarteando el material para luegosecarlo y posteriormente lavarlo.

Tamizado del material


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Mezcla pastosa para ellimite lquido y plstico

Mezcla para proctor opara CBR (mismoprocedimiento hasta lacompactacin).

Pesado de la muestra compactada para luegosacarla del molde.


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Aplicando fuerzas para descompactarel molde del ensayo proctor.

ENSAYO CBR.

Maquina de cbr para medir lacapacidad de aguantar lapresin.

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