MONOGRAFIA ensayos

7/25/2019 MONOGRAFIA ensayos

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I. INTRODUCCIN

La importancia del estudio de suelos depende del tipo del proyecto que se va a

realizar y de la magnitud de ste. En el caso de carreteras se necesita conocer laclasificacin de suelos, su granulometra, qu porcentaje de grava, arenas,

aglutinantes, la relacin de soporte California (C!" que tiene, ya que indica en

que puedes usar el suelo que est#s analizando como su$rasante (terreno de

fundacin", como cimiento, su$%$ase o $ase. &i el suelo es demasiado malo,

entonces indica que de$es removerlo, y utilizar material de prstamo.


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II. DEDICATORIA

'l catedr#tico, por $rindarnos su guay sa$idura en el desarrollo de estetra$ajo.

' nuestros padres, comoagradecimiento a su esfuerzo, amor yapoyo incondicional, durante nuestraformacin tanto personal comoprofesional.


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III. OBJETIVOS

El o$jetivo principal es tener la capacidad para predecir el comportamiento de lasu$%rasante construida con un suelo dado, en $ase a algunas prue$as sencillasefectuadas en el suelo alterado. ediante estos ensayos y tam$in en $ase a lae)periencia, es posi$le situarlos dentro de un grupo en el cual los suelos son decaractersticas similares.

El o$jetivo de los estudios de mec#nica de &uelos son* la identificacin del tipo dedepsito, los emplazamientos de los estratos de suelos que conforman lassecciones de los taludes deslizados. +ara ello, se realiz un programa deinvestigacin geotcnica que comprende la ejecucin de trinceras y calicataspara fines de o$tener muestras representativas y ensayos in situ.

&e realizaron ensayos de clasificacin y ensayos especiales de resistencia,asumiendo las condiciones m#s desfavora$les de los suelos, en lo referente acompacidad y grado de saturacin a fin de o$tener par#metros de resistenciarepresentativos del pro$lema.


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IV. MARCO TERICO

ENSAYOS QUE SE REALIZAN EN OBRAS DE CARRETERAS

DENSIDAD DE CAMPO POR EL MTODO DEL CONO DE ARENA

El ensayo de densidad in situ se realiza con la finalidad de verificar los resultados

o$tenidos en el ensayo de compactacin del suelo, en las que e)isten

especificaciones en cuanto a la umedad y la densidad.

La densidad in situ tiene varias aplicaciones, para determinar la compactacin en

la construccin de terraplenes de tierra, rellenos de carreteras y estructuras de

relleno.

El mtodo empleado es el mtodo del Cono de 'rena, el cual determina el

volumen de un agujero utilizando para ello, una arena estandarizada, de partculas

nos cementadas, y de granulometra redondeada.

OBJETIVO

-eterminar la umedad, densidad y peso unitario de un material compactado con

equipos.

MATERIALES Y EQUIPO

Frasco dsar!a"#.$ Contenedor de arena que tenga una capacidad de volumen

requerido para llenar el orificio.

Do"# co%o.$ 'parato desarma$le que consta de una v#lvula cilndrica,

presentando en un e)tremo un cono de metal pequeo y en el otro un cono de

mayor di#metro.

P#aca !&'#(ca c)adrada o rc&a%*)#ar.$ /ue tiene un orificio central con un

$orde para la colocacin del do$le cono. La placa de$e ser plana en la $ase y

tener suficiente rigidez.

Ar%a.$ -e$e ser limpia, uniforme, seca, no cementada, dura$le y que discurra

li$remente, adem#s de las caractersticas de granulometra que sean requeridas.

Ba#a%+as.$ Con una capacidad mnima de 01 2g.


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,or%os.$ Capaz de mantener una temperatura constante de 331 4 5 6C.

O&ros -)(os.$ Cucillos, cincel, esp#tula, cucaras, recipientes platicos, y

recipientes para determinar el contenido de umedad.

PROCEDIMIENTO

Ca#("rac(/% d# -)(o0

&e pesa el frasco y el do$le cono. +osteriormente, se pesa el frasco m#s el do$le

cono y m#s la arena. &e coloca la placa met#lica so$re una superficie lisa, se

coloca el frasco con el do$le cono y la arena de manera invertida, y se determina

el porcentaje de arena en la placa.

&eguidamente, se rellena el frasco m#s el do$le cono con agua y se determina el

peso. 's mismo, se toma la temperatura del agua, con la finalidad de o$tener la

densidad del agua y con el peso de la misma o$tener el volumen del frasco, el

cual nos permitir# determinar la densidad de la arena.

Procd(!(%&o % # ca!o0

+repare la superficie del sitio que se va a ensayar de tal manera que sea un

plano nivelado. Coloque el plato de $ase so$re la superficie plana, asegur#ndose de que

e)iste contacto con la superficie del terreno alrededor del $orde del orificio

central. Cave el oyo de prue$a a travs del orifico central en el plato de $ase,

teniendo cuidado de evitar que se distur$e o se deforme el suelo que

delimitar# el orificio. Limpie el $orde del orificio del plato $ase, voltee el aparato de cono de

arena y coloque el em$udo invertido so$re el plato, y deje caer la arena. -etermine la masa del aparato con la arena restante, regstrela y calcule la

masa de la arena utilizada. -etermine y registre la masa del material 7medo que se e)trajo del orifico

de prue$a. 8 colquelo en el orno para determinar el contenido de

umedad.

C1LCULOS


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a2 Vo#)!% d# or(3(c(o d r)"a0

V4 (3%0"9:3

; < volumen del orificio de prue$a, cm=.

3 < masa de la arena utilizada para llenar el orifico de prue$a, em$udo y plato de

$ase, gr.

0 < masa de la arena utilizada para llenar el em$udo y el plato de $ase, gr.

:3 < densidad del volumen de la arena, g9cm=.

"2 Masa sca d# !a&r(a# 5&ra6do d# or(3(co d r)"a0

M7 4311 = 9 (> ? 311"

@ < contenido de umedad del material e)trado del orificio de prue$a, A

= < masa 7meda del material del ueco de ensayo, g

B < masa seca del material del ueco de ensayo, g.c2 D%s(dad 89!da : sca (%$s(&) d# !a&r(a# %sa:ado0

;! 4= 9 ;

;d 4B 9 ;

; < volumen del orificio de prue$a, cm=

= < masa 7meda del material del orificio de prue$a, gr.

B < masa seca del material del orificio de prue$a, gr.

:m < densidad 7meda del material pro$ado, o su peso unitario 7medo m, en

g9cm=

:d < densidad seca del material pro$ado, o su peso unitario seco d, en g9cm=.

d" Porc%&a


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La compactacin de un suelo se realiza con la finalidad de o$tener el contenido de

umedad ptima al cual el suelo alcanzara la m#)ima densidad seca.

La umedad es un factor muy importante, pues su aumento o disminucin, puedecausar efectos en el suelo, teniendo mayores o menores densidades del mismo,

esto se produce ya que el agua ocupa los espacios dejados por el aire cuando el

suelo es saturado. &in em$argo un e)ceso de agua, podra provocar efecto

contrario, es decir, al a$er demasiada agua, las partculas est#n completamente

llenas por la misma, y el agua so$rante comienza a separar dicas partculas, lo

que resulta en una diminucin de la compacidad.

El ensayo de compactacin es de vital importancia, ya que al aplicarse en o$rasciviles, como carreteras y estructuras, necesitan tener una $ase de apoyo de

m#)ima resistencia, para que sea capaz de soportar el peso de la estructura y de

su funcionamiento, ya que una o$ra mal compactada, puede causar el colapso de

la estructura.

OBJETIVO

El presente ensayo, tiene por o$jetivo, determinar la densidad seca m#)ima y la

umedad optima de un material de mejoramiento.

-eterminar la granulometra del material, lmite lquido, lmite pl#stico y porcentaje

de a$rasin.

MATERIALES Y EQUIPO

-e acuerdo a la Dorma ''&FG F 3H1% 13 y '&F - 355I, los materiales a

utilizarse son*

olde de 350.B1 mm (J pulg" de di#metro. Collar ajusta$le apro)imadamente de J1 mm (0 =9H pulg" de altura. aterial pasante por el tamiz de 3K.1 mm (=9B pulg". +isn de metal con una cara aplanada circular, con una masa de B.5=J 2g. El

pisn de$e estar equipado con una gua para controlar la cada de golpe desde

una altura de 5BI mm.


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ata con palanca, para realizar la e)traccin de la muestra. alanza con precisin de 1.3 gr. orno capaz de mantener una temperatura de 331 4 M C. Enrasador met#lico. Cucaras, cucillo, recipientes. Famices de 0 pulg, N pulg, DM B, adem#s tamices para la realizacin de

granulometra de serie fina y gruesa. Famizador autom#tico. #quina de los Ongeles para determinacin de a$rasin. 'parato Casagrande para determinacin de lmites.

PROCEDIMIENTO

D&r!(%ac(/% d #a !)s&ra.$

La muestra o$tenida en el campo, se seca asta que se ponga desmenuza$le,

el secado se efect7a por aire o en un orno que se mantenga a una

temperatura de J1 MC. &e tamiza una muestra representativa de 33 2g so$re el tamiz de N pulg,

desecando el material retenido en el mismo. &e mantiene el mismo porcentaje de material grueso pasando por el tamiz de 0

pulg y retenido so$re el tamiz DM B en la muestra para determinar la densidad%

umedad que en la muestra original de campo, el material retenido so$re eltamiz de N pulg ser# remplazado como sigue* se tamiza una cantidad

apropiada del material representativo de los tamices de 0 pulg y N pulg. El

material pasante por el tamiz de 0 pulg y retenido en el de N pulg se lo pesa y

se lo remplaza por igual peso del material pasante en el tamiz de N pulg y

retenido en el DM B.

Procso d co!ac&ac(/%.$

3J oras antes de efectuar el ensayo, se mezcla la muestra seleccionada

con agua $ajo los porcentajes de 0, B, J, H A, se las coloca en recipientes

ermticamente cerrados y se deja el tiempo indicado.


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-eterminar dimensiones y masa del molde. eco esto, se ensam$la el

molde, con el collar y el plato $ase. &o forma un espcimen compactando el suelo preparado, con el molde de

J pulg, en cinco capaz apro)imadamente iguales, para una altura total de

305 mm. Cada capa ser# compactada con 5J golpes. Pna vez compactado, se remueve el collar de e)tensin, y cuidadosamente

se retira el material so$rante, con el enrasador, se aplana completamente el

espcimen compactado. &e pesa el molde con la muestra de suelo. &e e)trae la muestra compactada con la gata y la palanca. +osterior a esto,

se ace un corte vertical por el centro. &e toma una muestra de material de

una de las caras cortadas, se pesa inmediatamente y se colocan en el

orno para determinar el contenido de umedad. Este procedimiento se repite para el suelo de B, J y HA.

'lternadamente a este proceso, se efect7a la granulometra del material de

acuerdo a la Dorma ''&FG F HH y '&F - B00Q determinacin del lmite liquido

de acuerdo a la Dorma ''&FG F HK% 10 y '&F - B=3HQ determinacin del

lmite pl#stico seg7n lo esta$lecido en la Dorma ''&FG F K1 y '&F - B=3HQ

determinacin de a$rasin con m#quina de Los Ongeles seg7n lo indica la Dorma

''&FG F KJ% 10 y '&F C 3=3.

METODOLO>?A

El contenido de umedad se determina aplicando la siguiente formula*

w=ABBC

100

>< +orcentaje de umedad en el espcimen.

'< +eso del recipiente ? suelo 7medo.

< +eso del recipiente ? suelo seco.

C< +eso del recipiente.


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=

1

w+100100

< +eso unitario seco en Rg9 m= del suelo compactado.

1 < +eso unitario 7medo en Rg9 m= del suelo compactado.

La densidad unitaria y la umedad son di$ujadas seg7n la figura, y aqu se

determina la umedad ptima y la densidad seca m#)ima.

F(*.* !elacin densidad% umedad.

El an#lisis granulomtrico se lo realiza aplicando las siguientes formulas*

+ara el porcentaje retenido que pasa por cada tamiz*

Retenido=Pesoacumulado retenido en cadatamiz

Pesototal 100

+ara el porcentaje que pasa*

Pasa=100retenidoacumulado

+ara determinar el lmite lquido, se grafica el contenido de umedad versus el

n7mero de golpes proporcionados en el aparato Casagrande y se lee en limite

liquido en las ordenadas al trazar una perpendicular a la recta en 05 golpes.


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F(*.* -eterminacin del lmite lquido.

El limite pl#stico, lo o$tenemos aplicando la ecuacin*

Lp=m1m2m2m3

100

m3< asa del recipiente ? muestra 7meda.

m0< asa del recipiente ? muestra seca.

m=< asa del recipiente.

El porcentaje de desgaste que tuvo la muestra en el ensayo de a$rasin se

determina aplicando la siguiente formula*

Desgaste=100 (P1P2)/P1

+3< +eso de muestra seca antes del ensayo.

+0< +eso de muestra seca despus del ensayo.

ENSAYO CORTE DIRECTO

I. INTRODUCCIN

La evaluacin de la resistencia al esfuerzo normal y cortante del suelo, permite

cuantificar par#metros necesarios para solucionar pro$lemas relacionados con la

resistencia del terreno, que nos permite analizar pro$lemas de la esta$ilidad de

suelos tales como* el estudio de esta$ilidad de taludes para carreteras, la

determinacin de la capacidad de soporte en cimentaciones, la presin lateral

so$re estructuras de retencin de tierras.

En presente informe de la$oratorio realizado por nosotros, alumnos de la

Pniversidad Dacional de Cajamarca, de la Escuela 'cadmico +rofesional de Sng.

Civil, en donde presentamos uno de los tres ensayos para determinar la

resistencia al esfuerzo cortante de suelo, como es el ensayo de corte directo que


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es un ensayo m#s preciso que el ensayo de compresin simple pero poco menos

que el ensayo de compresin tria)ial, pero su estudio es indispensa$le ya que los

resultados son apro)imados y nos pueden dar una idea del comportamiento de

suelo al ser sometido a esfuerzos(cortante y normal", a continuacin aremos un

ensayo con un tipo de suelo utilizando este tipo de ensayo y o$servaremos los

resultados.

II. OBJETIVOS.

>ENERAL.

-eterminar la resistencia al esfuerzo cortante o capacidad portante del

suelo en estudio, utilizando el ensayo de corte directo.

ESPEC?FICOS.

-eterminar el #ngulo de friccin interna.-eterminar la coesin.

III. EQUIPOS Y MATERIALESa" Equipo de Corte$" Caja de Corte ( itad superior e inferior, placa superior, placa inferior,

tornillos de seguridad"

c" Equipo compactadord" oldee" Cronmetrof" -eformmetrog" Esp#tula

IV. MARCO TERICO

ESFUERZO CORTANTE EN SUELOS

Rs(s&%c(a a# cor& d )% s)#o


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Esta resistencia del suelo determina factores como la esta$ilidad de un talud, la

capacidad de carga admisi$le para una cimentacin y el empuje de un suelo

contra un muro de contencin.

Ec)ac(/% d 3a##a d Co)#o!" (3IIJ"

Coulom$ o$serv que si el empuje de un suelo contra un muro produce un

desplazamiento en el muro, en el suelo retenido se forma un plano recto de

deslizamiento. Tl postul que la m#)ima resistencia al corte, f , en el plano de

falla, est# dada por*

f=c+t g (1)

Donde :

=Es el esfuerzonormal total en el plano de falla.

=Es el ngulo de fricci!n del suelo(por e"emplo# arena)

c=Es la co$esi!n del suelo(por e"emplo # arcilla).

Esta es una relacin emprica y se $asa en la Ley de Uriccin de 'monton para el

deslizamiento de dos superficies planas, con la inclusin de un trmino de

coesin c para incluir la &tiction propia del suelo arcilloso. En los materiales

granulares, c < 1 y por lo tanto*

f= tg %uelo granular(2)

Contrariamente, en suelos puramente coesivos, =0 , luego*

f=c %ueloco$esi&o puro(3)


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+ero la ecuacin (3" no condujo siempre a resultados satisfactorios, asta que

Ferzagui pu$lica su e)presin = '+( con el principio de los esfuerzos

efectivos (el agua no tiene cortante". Entonces*

f=c )+ 'tg '(4 )

Aparato de corte directo

+uesto que la resistencia al cortante depende de los esfuerzos efectivos, en el

suelo los an#lisis de$en acerse en esos trminos, involucrando cV y WV, cuyos

valores se o$tienen del ensayo de corte directo* 'plicando al suelo una fuerza

normal, se puede proceder a cizallarlo con una fuerza cortante. El movimiento

vertical de la muestra se lee colocando un deformmetro en el $astidor superior. El

molde no permite control de drenaje, que en el terreno pueden fallar en

condiciones de umedad diversas (condicin saturada no drenada, parcialmente

drenadas o totalmente drenadas", para reproducir las condiciones de campo se

programa la velocidad de aplicacin de las cargas. En arenas, como el drenaje es

li$re, el ensayo se considera drenado.

Va#ors carac&r6s&(cos d# '%*)#o d 3r(cc(/% d a#*)%os s)#os0


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A#(cac(o%s d #os @a#ors o"&%(dos % # %sa:o d cor& d(rc&o0

El ensayo de cizalladura directa es adecuado para la determinacin

relativamente r#pida de las propiedades de resistencia de materiales

drenados y consolidados. -e$ido a que las rayectorias de drenaje a travs

de la muestra son cortas, se permite que el e)ceso de presin en los poros

sea disipado m#s r#pidamente que con otros ensayos drenados. El ensayo

puede ser eco en todo tipo de suelos inalterados, remoldeados o

compactados. Los resultados del ensayo son aplica$les para estimar la resistencia al corte

en una situacin de campo donde a tenido lugar una completaconsolidacin $ajo los esfuerzos normales actuales. La ruptura ocurre

lentamente $ajo condiciones drenadas, de tal manera que los e)cesos de

presin en los poros quedan disipados. Los resultados de varios ensayos

pueden ser utilizados para e)presar la relacin entre los esfuerzos de

consolidacin y la resistencia a la cizalladura en condiciones drenadas. -urante el ensayo de cizalladura ay rotacin de los esfuerzos principales,

lo que puede o no corresponder a las condiciones de campo. 'un m#s, la

ruptura puede no ocurrir en un plano de de$ilidad, puesto que ella tiene que

ocurrir cerca a un plano orizontal en la parte media del especimen. La

localizacin fija del plano de ruptura en el ensayo puede ser una ventaja en

la determinacin de la resistencia al corte a lo largo de planos

reconocidamente d$iles dentro del material del suelo y para analizar las

interfases entre materiales diferentes. El intervalo de los esfuerzos normales, la velocidad de deformacin y las

condiciones generales del ensayo de$en ser seleccionada s para reflejar

las condiciones especificas del suelos que se est# investigando.

PROCEDIMIENTO.


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PARA SUELO NO CO,ESIVO

3. &e procede a pesar la muestra de arena (seca o mojada" con el contenido

de umedad conocido con e)actitud, para lograr realizar = ensayos a la

misma densidad.

0. 'rmar con cuidado la caja de corte, para no tener alguna separacin entre

la caja y los tornillos de empalme, fijar la caja en posicin. G$tener la

seccin transversal de la muestra.=. Colocar cuidadosamente la arena en la caja de corte asta cerca de 5 mmB. &e aplica la carga vertical y se coloca el dial para determinar el

desplazamiento vertical (se de$e incluir el peso del pistn de carga y la

mitad superior de la caja de corte en el peso". +ara ensayos consolidados,

registrar en el dial el desplazamiento vertical y comenzar el ensayo, solo

cuando el asentamiento a parado. +ara suelos no coesivos esto puedeacerse a partir de la aplicacin de +v.

5. &eparar dos partes de la caja de corte desplazando los tornillos

espaciadores en se encuentran en la parte superior de la caja de corte. El

espacio desplazado de$era ser ligeramente superior (al ojo" que el tamao

m#s grande de partculas presentes en la muestra.

' continuacin se de$e fijar el $loque de carga apretando los tornillos de

fijacin provistos para tal propsito a los lados de la parte superior de lacaja de corte. Snmediatamente despus separar los tornillos espaciadores

de manera que se li$ere la parte inferior de la caja de corteQ en este

momento la carga normal, la mitad de la carga de la caja de corte, y el

$loque o pistn de carga se encuentran actuando so$re la muestra de

suelo.J. 'justar el deformmetro de car#tula (1.13 mm9divisin" para medir el

desplazamiento en cortante.I. +ara ensayos &aturados, saturar la muestra llenando la caja de corte y

permitiendo transcurrir suficiente tiempo para que tenga lugar la saturacin.

'segurarse de que las piedras porosas que se encuentran en la caja de

corte estn saturadas si el suelo al ensayarse contiene alguna umedad.H. Comenzar la carga orizontal y tomar lecturas del deformmetro de carga,

del deformmetro de desplazamiento cortante, y del deformmetro vertical


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(cam$io de volumen". &i el ensayo es de tipo deformacin unitaria

controlada, se de$en tomar esas lecturas a desplazamientos orizontales

de* 5,31 y cada 31 01 unidades de desplazamiento orizontal. Ptilizar una

tasa de deformacin unitaria del orden de 1. ' no m#s de 0 mm9min. Do

utilizar tasas de deformacin unitaria m#s r#pidas, pues e)iste el peligro de

que se presente pico de carga cortante entre dos lecturas. La tasa de

deformacin unitaria de$era ser tal que la muestra XfalleY entre = y 5

minutos.K. !etirar la arena de la caja de corte y repetir los pasos del 3 al H so$re por lo

menos dos muestras adicionales y a una densidad dentro de los 5g y no

m#s de 31g respecto a la cantidad de suelo usada en el primer ensayo.

'segurarse de que la arena ocupe el mismo volumen utilizando las marcas

de referencia del paso =. En el paso B usar un valor diferente de +v para

cada ensayo (se sugiere do$lar la carga e)terior, por ejemplo* B, H,3J Rg

mas el peso del $loque o pistn de carga para estos tres ensayos 5,

31,01 Rg, etc."PARA SUELO CO,ESIVO

3. oldear cuidadosamente tres muestras de mismo tamao y en lo posi$le

de la misma densidad, tomadas de una muestra de $loque grande, o de

una muestra de tu$o. Ptilizar un anillo cortante de manera que el tamao

pueda ser controlado. Cualquier muestra con un peso aprecia$lemente

diferente de las otras muestras de$e descartarse y en su lugar moldear otra

muestra.0. !etroceder la separacin y el agarre de los tornillos gua en la parte

superior de la caja de corte y ensam$lar las dos partes. 'segurarse de que

las piedras porosas est#n saturadas a menos que se vaya a ensayar un

suelo seco. edir las dimensiones de la caja de corte para calcular el #rea

de la muestra.=. Colocar cuidadosamente la muestra dentro de la caja de corte. La muestra

de$e ajustar perfectamente en la caja y llenarla asta cerca de 5 mm de la

parte superior de la caja de corte. Colocar el $loque o pistn de carga en su

sitio so$re el suelo, la carga normal + y ajustar el deformmetro de car#tula


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vertical. +ara un ensayo consolidado es necesario controlar el deformmetro

vertical igual que para el ensayo de consolidacin para determinar cuando

la consolidacin aya terminado.B. &eparar cuidadosamente las mitades de la caja de corte dejando una

pequea separacin apenas mayor que el tamao de la partcula m#sgrande que presente el suelo, retroceder los tornillos de separacin y

empalmar la ca$eza de carga en un sitio utilizando los tornillos. 'segurarse

de que la carga normal refleje la fuerza normal m#s el peso del $loque de

carga y la mitad superior de la caja de corte. Fener cuidado al separar la

caja de corte cuando se ensaya arcillas $landas porque parte del material

puede salir de la caja por la zona de separacin, utilizar en estos casos

cargas verticales pequeas.5. Colocar el deformmetro de deformacin cortante, fijar en cero am$os

deformmetros. +ara ensayos saturados en necesario llenar la caja de corte

con agua y esperar un tiempo asta que se produzca la saturacin de la

muestra.J. Comenzar la carga orizontal (cortante" y tomar lecturas del deformmetro

de carga, desplazamiento de corte y desplazamientos verticales (de cam$io

de volumen". &i el ensayo se ace a deformacin unitaria controlada tomar

estas lecturas al desplazamientos orizontales de 5, 31 y cada 31 01

unidades del deformmetro de desplazamiento orizontal. Ptilizar una tasa

de deformacin unitaria del orden de 1.5%0 mm9min.I. !emover el suelo y tomar una muestra para contenido de umedad. !epetir

los pasos del 0 al J para dos muestras adicionales.

ENSAYO TRIAIAL

INTRODUCCIN

Este ensayo consiste en cargar una muestra de suelo en sus tres ejes, so$re lacual se aplica una presin de confinamiento mediante un fluido, generalmenteagua. Esto produce una consolidacin isotrpica, adicionalmente se le aplica unesfuerzo en la direccin a)ial para provocar la falla. En este ensayo no se permiteel drenaje de la muestra, por lo tanto no e)iste cam$io volumtrico y se generan


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presiones de poro que pueden aumentar o disminuir la resistencia al corte de lamuestra.

OBJETIVO

MATERIALES Y METODOLO>?AMa&r(a#s0

C#mara tria)ial, constituida de un cilindro de =5 mm de di#metro con un

espesor de pared de Imm. La $ase consta de dos placas circulares queajustaran la c#mara. -entro de la c#mara ay dos cilindros cortos que sirvende $ase y ca$ezal para la pro$eta y que ser# cu$ierta con una mem$rana del#te).

B muestras cilndricas inalteradas de arcilla. !ecipientes para tomar el contenido de umedad. oldeador de muestras. Cucillo. alanza de 1,3A. orno. Cali$rador.

M&odo#o*6a0

-e acuerdo a la Dorma ''&FG F 0KJ, F 0KI 8 '&F - 0H51, - BIJI,primeramente, tallamos cuatro pro$etas de suelo, en este caso de arcilla, se tomadi#metros, alturas y pesos de las pro$etas.

'lterno a esto, tomamos muestras para determinar el contenido de umedad,pesando y coloc#ndolas en el orno durante 0B oras.

Cada pro$eta se ensaya por separado, se enfunda en una camisa d7ctil eimpermea$le que asla el suelo del fluido confinante, la presin para cada muestraser# de 1.5, 3 y 0. La carga a)ial se aplica a travs de un v#stago que se introduceen la clula a travs de un dispositivo que evite la friccin y las fugas del lquidoque rellena la c#mara.

Cuanto mayor sea la presin de c#mara mayor ser# el esfuerzo desviadornecesario para producir la falla.

El o$jetivo de efectuar este ensayo es para determinar la coesin y #ngulo defriccin interna del suelo. +ara di$ujar el crculo de esfuerzos de or quecondicionar# la envolvente de falla de$en determinarse los esfuerzos principalesZ3 y Z=, para lo cual se recolectan peridicamente los valores de los deformmetros


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que controlan el anillo de carga y la deformacin vertical ( L" de la pro$etadurante la compresin y tam$in la presin poros en la pro$eta.

AN1LISIS >RANULOMTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO

O"


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Fener un registro para su control en el la$oratorio.

&e cuartea la muestra.

&e toma un poco de cada cuarto, con el o$jetivo de o$tener una muestra

representativa. &e pesan de 51 a 311 g de muestra.

&e pone en un vaso de precipitado y se agrega per)ido de idrogenoQ esto

para destruir la materia org#nica contenida en el sedimento.

&e lava $ien el material.

&e deja secarQ y dependiendo del(los" tamao(s" presente(s", se elige el

mtodo(s" m#s conveniente(s" para su an#lisis.

Pna vez que la muestra ya est# disgregada y seca, y que adem#s ya no ay

agregados presentes, se prosigue de la siguiente manera* se cuartean de 51 a

311 gr de muestra, la cual podr# ser mayor si se utilizan mucos tamices.

&i slo se van a utilizar asta J tamices, se toman cerca de 51 gr pes#ndola

despus de cuartearla, con apro)imacin de 1.13gr.

'ntes de comenzar el an#lisis, se de$e verificar que todos los tamices estn

limpios. +ara limpiarlos se utilizan unas $rocas de acuerdo al tamao de laa$ertura de la mallaQ no se de$en tocar las mallas con las manos.

&e colocan los tamices por orden de malla, de manera que la que tenga una

a$ertura mayor quede asta arri$a y la de menor a$ertura asta el fondo, antes

del plato que retendr# la porcin m#s fina. &i se va a tamizar a mano, esto se de$e

realizar con un movimiento rotatorio, com$inando con una sacudida y con duracin

de por lo menos 35 minutos.

&i se utiliza el Xrot%tapY, el procedimiento es el siguiente*

&i la serie de tamices es muy grande y no ca$e en el aparato, a$r# que dividirla

en dos o m#s partes, comenzando siempre con las mallas de a$ertura mayor.


22/42

Pna vez colocados los tamices en el Xrot%tapY, se aseguran apretando fuertemente

la tuerca y se deja tra$ajar la m#quina durante 31 minutos.

' una oja grande de papel (tamao oficio" se le ace un pliegue a la mitad.

+osteriormente a otra oja de papel (tamao carta" se le ar# tam$in un pliegue

por la mitad. Coloque los papeles so$re una mesa de tra$ajo, colocando encima

de la oja de papel grande la oja de papel m#s pequea.

Pna vez que se aya terminado de tamizar, vaci cuidadosamente la arena del

tamiz de malla m#s grande y colquelo X$oca a$ajoY so$re el papelQ golpee

suavemente con la mano so$re los $ordes del tamiz, tratando de no tocar la malla.

+uede pasar una $roca, perfectamente seca, suavemente, so$re las mallas.

;ierta la arena del tamiz so$re un plato de pl#stico o cartn previamente pesado

con una apro)imacin de 1.13gr.

+rocure que ning7n tipo de material quede aderido al tamiz.

's, sucesivamente de$e llevarse a ca$o el vaciado de cada uno de los tamices e

irlos pesando.

En la oja de tra$ajo correspondiente (ta$la" se de$e anotar el peso individual en

gramos equivalente al tamao [ de la malla que se aya requerido, tratando de

esta$lecer siempre apro)imaciones de 1.13 gr.

!ecuerde que se tiene que esta$lecer siempre la diferencia entre el peso del plato

y el peso de la muestra junto con el plato, para as tener un valor preciso de la

cantidad de muestra retenida.

Cada fraccin tamizada se e)amina en el microscopio estereoscpico con el fin deestimar el porcentaje de agregados, esto se lleva a ca$o e)tendiendo los granos

de la muestra so$re una retcula del tipo que se utiliza en micropaleontologa.

&e cuentan 311 partculas, comenzando con los tamaos m#s grandes y

continuando con los m#s pequeos.


23/42

&i la muestra de tamao [ correspondiente contiene m#s del 05A de agregados,

de$e de volverse a disgregar y tamizar la muestra completa.

+osteriormente se anotan los porcentajes de agregados de cada fraccin y se

restan del peso de la misma, guardando cada tamao de [ en $olsas de papel oen frascos de vidrio.

Uinalmente, ya pesada cada fraccin de f correspondiente y esta$lecida la

diferencia del peso de la muestra con el peso del plato y anotados los valores en

la ta$la de datos correspondientes, se prosigue a o$tener las gr#ficas y

par#metros estadsticos, para su interpretacin.

LIMITE PL1STICO E ?NDICE DE PLASTICIDAD

OBJETO

El o$jeto de este ensayo es la determinacin en el la$oratorio del lmite pl#stico de

un suelo, y el c#lculo del ndice de plasticidad si se conoce el lmite lquido del

mismo suelo.

&e denomina lmite pl#stico a la umedad m#s $aja con la que pueden formarse

cilindros de suelo de unos = mm (39H\" de di#metro, rodando dico suelo entre

la palma de la mano y una superficie lisa, sin que dicos cilindros se desmoronen.

EQUIPO

Esp#tula, de oja fle)i$le, de unos IJ.0 mm (=\" de longitud por 01 mm

(=9B\" de anco. C#psula para evaporacin, de porcelana, o similar, de 335 mm (B390\" de

di#metro. alanza, de 311 g de capacidad con apro)imacin a 1.13 g. orno, termost#ticamente controlado regula$le a 331 ? 5MC (0=1 4 KMU". 0.5

Famiz, de B05 ]m (Do.B1".


24/42

;idrios de reloj, o recipientes adecuados para

determinacin de umedades. &uperficie lisa, para amasado y enrollamiento.% Com7nmente se utiliza un

vidrio grueso esmerilado.

PREPARACIN DE LA MUESTRA

&i se quiere determinar slo el lmite pl#stico, se toman apro)imadamente

01 g de la muestra que pase por el tamiz de B05 ]m (Do.B1", o$tenidos de

acuerdo con las Dormas SD; E%31J o SD; E%31I (+reparacin en seco y en

7medo de muestras de suelo para an#lisis granulomtrico y determinacin de las

constantes fsicas". &e amasa con agua destilada asta que pueda formarse con

facilidad una esfera con la masa de suelo. &e toma una porcin de unos J g dedica esfera como muestra para el ensayo.

El secado previo del material en orno o estufa, o al aire, puede cam$iar (en

general, disminuir", el lmite pl#stico de un suelo con material org#nico, pero este

cam$io puede ser poco importante.

&i se requieren el lmite lquido y el lmite pl#stico, se toma una muestra de unos

35 g de la porcin de suelo umedecida y amasada, preparada de acuerdo con la

Dorma SD; E%305 (determinacin del lmite lquido de los suelos". La muestra de$e

tomarse en una etapa del proceso de amasado en que se pueda formar f#cilmente

con ella una esfera, sin que se pegue demasiado a los dedos al aplastarla. &i el

ensayo se ejecuta despus de realizar el del lmite lquido y en dico intervalo la

muestra se a secado, se aade m#s agua.

PROCEDIMIENTO

&e moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide y, a continuacin, se

rueda con los dedos de la mano so$re una superficie lisa, con la presin

estrictamente necesaria para formar cilindros.

&i antes de llegar el cilindro a un di#metro de unos =.0 mm (39H\" no se a

desmoronado, se vuelve a acer una elipsoide y a repetir el proceso, cuantas


25/42

veces sea necesario, asta que se desmorone apro)imadamente con dico

di#metro.

El desmoronamiento puede manifestarse de modo distinto en los diversos tipos de

suelo*

En suelos muy pl#sticos, el cilindro queda dividido en trozos de unos J mm de

longitud, mientras que en suelos pl#sticos los trozos son m#s pequeos. En otros

suelos se forma una capa tu$ular e)terior que comienza a endirse en am$os

e)tremos y progresa acia el centro asta que, finalmente, el suelo se desmorona

en partculas lajosas.

La porcin as o$tenida se coloca en vidrios de reloj o recipientes tarados, y se

contin7a el proceso asta reunir unos 5 g de suelo, se determina la umedad de

acuerdo con la Dorma SD; E%300.

&e repite, con la otra mitad de la masa, el proceso indicado en B.3, B.0 y B.=.

RESULTADOS

El lmite pl#stico es el promedio de las umedades de am$as determinaciones. &e

e)presa como porcentaje de umedad, con una cifra decimal y se calcula as*

+eso de agua

Lmite +l#stico < ) 311

+eso de suelo secado al orno

CALCULO DEL ?NDICE DE PLASTICIDAD

&e puede definir el ^ndice de +lasticidad de un suelo como la diferencia entre su

lmite lquido y su lmite pl#stico.

^ndice de +lasticidad < Lmite Lquido % Lmite +l#stico.

Cuando el lmite lquido o el lmite pl#stico no puedan determinarse, el

^ndice de +lasticidad se informar# con la a$reviatura D+ (Do pl#stico".


26/42

'simismo cuando el lmite pl#stico resultante igual o mayor que el lmite lquido, el

ndice de plasticidad se informar# como D+.

ENSAYO DE CBR

INTRODUCCIN

El ensayo de relacin de soporte de California (C!" de un suelo es la carga

unitaria correspondiente a una o dos pulgadas de penetracin, e)presada en

porcentaje en su respectivo valor est#ndar.

MATERIALES Y EQUIPOS

oldes* Cilindros de metal, con un collarn y un plato $ase que de$er# ajustarse a

las dimensiones del molde.

+isn* -e metal que proporcionara los golpes de compactacin.

'parato para medir la e)pansin* Corresponde a una placa de metal perforado,

estar# provista de un v#stago en el centro con un sistema de tornillo que permita

regular su altura. Pn trpode que pueda apoyarse en el $orde del molde, con un

deformmetro en el centro, de manera que permita medir la e)pansin del material.

+esos de so$recarga* Pna pesa anular y dos pesas ranuradas de metal.

+istn de penetracin* Pn pistn de metal cilndrico.

-ispositivo de carga* 'parato de compresin capaz de aplicar carga creciente

uniforme a una proporcin de 3.= mm9min.

Fanque de remojo* -onde se depositaran las muestras, de$e tener un nivel de

agua constante so$re la parte superior de los moldes.

orno, recipientes para contenido de umedad, tamices, cucaras, regla,

mezcladora, $alanza.


27/42

PROCEDIMIENTO

El procedimiento descrito a continuacin corresponde a la norma ''&FG F 3K=%

KK.

M)s&ra d %sa:o0

&e procede como se indica en la norma ''&FG F KK o ''&FG F 3H1 para

compactacin, e)cepto que*

Cuando m#s del I5A del peso de la muestra pase por el tamiz N, se usa todo el

material para preparar los especmenes en la compactacin. Cuando la muestra

retenida en el tamiz N tiene un peso superior a 05A, se separa el material

retenido en dico tamiz y se sustituye por una proporcin igual de material

comprendido entre los tamices N y D6 B, o$tenida tamizando otra porcin de la

muestra.

&e toma la muestra de 52g para cada molde de C!.

En funcin de la umedad optima y densidad m#)ima realizada en el ensayo de

compactacin, se aade la cantidad de agua necesaria a las muestras para

ensayarlas en estado de umedad ptima, adem#s se toma una porcin de

muestra para efectuar el c#lculo de contenido de umedad.

Procso d CBR0

-eterminar dimensiones y masa del molde. eco esto, se ensam$la el molde,

con el collar y el plato $ase, y un disco espaciador, el cual de$e tener registrada la

altura.

&e forma un espcimen compactando el suelo preparado, con el molde, en cinco

capaz apro)imadamente iguales, para una altura total de 305 mm. Cada capa ser#compactada con 5J golpes.

Pna vez compactado, se remueve el collar de e)tensin, y cuidadosamente se

retira el material so$rante, con el enrasador, se aplana completamente el

espcimen compactado. &e desmonta el molde y se vuelve a montar invertido, sin


28/42

disco espaciador, colocando un papel filtro entre el molde y la $ase, y se registra el

peso.

&e coloca en la parte superior del molde un v#stago, con los anillos de

so$recarga. 8 se toma una lectura inicial para medir el incamiento colocando eltrpode en los $ordes y el dial en el centro del v#stago. &e sumerge el molde en el

tanque y se toman lecturas continuas durante B das.

Este procedimiento se efect7a para dos especmenes m#s, de 5 capas y 05

golpes, y, 5 capas y 31 golpes.

-espus del periodo de inmersin, se sacan los moldes del tanque, se colocan en

un sitio donde escurran durante 35 minutos, se retiran el v#stago y las

so$recargas, se seca el molde y se pesa, para efectuar el ensayo de penetracin.

Snmediatamente despus de a$er pesado, se colocan las so$recargas

nuevamente, sin el v#stago. El espcimen se coloca so$re la prensa y se aade el

pistn. &e monta el dial medidor de manera que pueda medir la penetracin del

pistn y se aplica una carga inicial de 31 l$.

&e enceran las agujas de los diales medidores y se aplican la carga so$re el

pistn de penetracin mediante el gato o mecanismo correspondiente del aparato

de carga, con una velocidad uniforme de 3.0I (.15Y" por minuto. 8 se anotan las

lecturas de carga para las penetraciones de 1.105, 1.151, 1.1I5, 1.3, 1.35, 1.0,

1.=, 1.B y 1.5 pulgadas.

Con el gato mec#nico, se realiza la e)traccin de la muestra y se toman dos

muestras para contenido de umedad de cada espcimen ensayado.


29/42

ADECUACIN Y ACTUALIZACIN DE LOS ESTUDIOS DEFINITIVOS DEIN>ENIER?A PARA LA RE,ABILITACIN Y MEJORAMIENTO DE LA

CARRETERA PUENTE PAUCARTAMBO OAPAMPA

La carretera a estudiar, se encuentra en un gran porcentaje afirmada en un I1Ay el resto a nivel de su$rasante. -e$ido a la falta de mantenimiento permanentea la rodadura afirmada, la falta de cunetas y colmatacin de las cunetase)istentes, las aguas superficiales an erosionado el afirmado de la plataformaen diversos sectores present#ndose, undimientos, $aces profundos,encalaminado, prdida total del afirmado y uellas de socavacin y erosin en el$orde del afirmado o plataforma.

ESTUDIO DE SUELOS

El presente informe resea los resultados o$tenidos en el Estudio de ec#nica de&uelos para el posterior diseo del pavimento, esta$ilizacin de taludes, diseo demezclas de concreto y estimacin de los niveles de socavacin en las zonascrticas de erosin de ri$eras y puentes de la carretera +uente +aucartam$oG)apampa.

La zona del proyecto se encuentra u$icado en la !egin 'ndrs 'velino C#ceres,en el departamento de +asco, a$arcando las +rovincias de G)apampa yCancamayo, en los -istritos de ;illa !ica, G)apampa y &an Luis de &uaro.

El tramo estudiado se inicia en la localidad de +uente +aucartam$o (Rm. 1?111" yfinaliza en el distrito de G)apampa (Rm. BB?3IJ.II". En su recorrido pasa por los

caseros de &ogormo (Rm. 5?111", Curumaz7 (Rm. 30?011", ezapata (Rm.3J?111", Fam$o +ituca (Rm. 0I?511", Fam$o ara (Rm. 0K?=11", Caeras (Rm.=3?111", Cantariz7 (Rm. =B?111" y el centro po$lado de iraflores (Rm. B0?511",a$arcando su recorrido una longitud de BB,3IJ.II m.

OBJETIVO DEL ESTUDIO

!ealizar la investigacin del su$suelo por donde se desplaza la va,conocer las propiedades fsicas y mec#nicas, a fin de o$tener lospar#metros de resistencia y deformacin, y la$ores de ga$ineteQ en $asea los cuales se definen los perfiles estratigr#ficos del su$suelo, secciones

omogneas, y actividades de mantenimiento y9o rea$ilitacin.

+ara el diseo de las o$ras de esta$ilizacin de taludes se requiereconocer las propiedades fsicas y mec#nicas de los suelos, con lafinalidad de evaluar su comportamiento, estos se an dividido en trespartes*

o -eslizamientos activos


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o Faludes de corteo Caso especial (Ualla de esapata"

's mismo para el estudio de socavacin se requiere conocer laspropiedades fsicas del leco, necesario para analizar la profundidad dedico fenmeno.

ENSAYOS DE CAMPO Y DE LABORATORIO

Para @a#)ac(/% *o&c%(ca d# s)#o d #a s)"rasa%&

' fin de realizar la evaluacin geotcnica del suelo de su$rasante se realizaron lossiguientes ensayos*

E%sa:os d ca!o

31B

-ensidad natural (Conode arena"

''&FG F 3K3 '&F - 355J FC E 33I

E%sa:os d #a"ora&or(o

Caractersticas Usicas*

3JK 'n#lisis ranulomtrico ''&FG F HH '&F - B00 FC

E 01B3J5 Lmites Consistencia ''&FG F HK '&F - B=3H FC E3319333

3JK Contenido umedad '&F - 003J FC

E 31H

Caractersticas ec#nicas*

3J Compactacin +rctor odificado

''&FGF3H1

'&F - 355I FC

E 3353J !elacin &oporte California

(C..!."''&FGF3K=

'&F - 3HH= FC

E 3=0

Para #a s&a"(#(+ac(/% d &a#)ds


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+ara realizar la evaluacin geotcnica del suelo para la esta$ilizacin de taludesse realizaron los siguientes ensayos*

E%sa:os d ca!o

3 +enetracin -in#mica

Ligera (-+L"

-SD B1K1 -+



0I 'n#lisisranulomtrico

''&FG

F HH

'&F

- B00

FC E 01B

0I Lmites de

Consistencia

''&FG F HK '&F - B=3H FC

E3319333

05 Lmites de

Contraccin

''&FG F K0 '&F - B0I FC E330

0I Contenido de

umedad

&F - 003J FC E 31H

Caractersticas ec#nicas*

3J Corte -irecto ''&FG F0=J

'&F -=1H1

FC E 30=

Para # s&)d(o d soca@ac(/%

Con la finalidad de identificar y conocer las propiedades fsicas del leco, para elestudio de socavacin se realizaron los siguientes ensayos*



5 'n#lisis ranulomtrico ''&FG

F HH

'&F - B00 FC E01B

5 Lmites de ''&FG '&F - B=3H FCE3319333


32/42

Consistencia F HK

B

&lidos en &usp. (ppm" ''&FG

F 0J

FC E I3J

RESULTADOS OBTENIDOS

Pr3(# Es&ra&(*r'3(co

La informacin o$tenida de los tra$ajos de campo (e)cavacin de calicatas" y losresultados de los ensayos de la$oratorio, permiten inferir so$re las caractersticasde suelos de su$%rasante, los cuales se an graficado en perfiles estratigr#ficos enlos que se visualizan las caractersticas de los materiales.

Como consecuencia de las o$servaciones ecas a las prospecciones realizadasen campo se puede descri$ir el siguiente perfil*

!. a# GH

En superficie, capa de material de cantera, tipo gravoso (piedra grava y arena"clasificadas como @, asta 1.05m de espesor, en zonas donde el eje proyectadose aleja de la actual superficie de rodadura se encuentra capa de suelo conmaterial org#nico de 1.05m de espesor. +or de$ajo de este e)iste una capae)istente de gravas arcillosas _ limosas, en estado 7medo, pl#sticas, de colormarrn, compacta, con piedras su$%angulares en pequeas cantidades,constituyendo una capa conformada por C, .

!. GH a# 77Capa superficial con material gravoso perteneciente a la superficie de rodadura,clasificadas como @, asta 1.05m de espesor que cu$ren orizontes de suelosen su mayora por gravas arcillosa _ limosa intercaladas con arenas arcillosa _limosa, en estado 7medo, pl#sticas, de color marrn, compacta, constituyendouna capa conformada por C, , &C y &.

!. 77 a# G

&uperficie de rodadura compacta constituida por gravas $ien graduadas @ decantera, asta 1.05m de espesor, de$ajo del cual predominan arcillas gravosas

intercaladas con $ajo porcentaje de arenas arcillosa _ limosa, en estado 7medo,pl#sticas, de color marrn, regularmente compacta, constituyendo una capaconformada por CL y &C%&.

!. G a# K

En superficie, capa de material de cantera, tipo gravoso (piedra grava y arena"clasificadas como @, asta 1.=1m de espesor. +or de$ajo de este e)iste una


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capa e)istente de gravas arcillosas _ limosas, en estado 7medo, pl#sticas, decolor marrn, compacta, con piedras su$%angulares en pequeas cantidades,constituyendo una capa conformada por C, .

!. K a# K

&uperficie de rodadura compacta constituida por gravas $ien graduadas @ decantera, asta 1.05m de espesor, en zonas donde el eje proyectado se aleja de laactual superficie de rodadura se encuentra capa de suelo con material org#nico de1.B1m de espesor, de$ajo del cual predominan arcillas gravosas intercaladas con$ajo porcentaje de limos, en estado 7meda, pl#sticas, de color marrn,regularmente compacta, constituyendo una capa conformada por CL y L.

!. K a# KH

En superficie, capa de material de cantera, tipo gravoso (piedra grava y arena"clasificadas como @, asta 1.051 m de espesor. +or de$ajo de este e)iste unacapa e)istente de gravas arcillosas _ limosas, en estado 7medo, pl#sticas, decolor marrn, compacta, con piedras su$%angulares en pequeas cantidades,constituyendo una capa conformada por C, .

!. KH a# G

Capa superficial de material de cantera, tipo gravoso (piedra grava y arena"clasificadas como @ asta 1.05 m de espesor, en zonas donde el eje proyectadose aleja de la actual superficie de rodadura se encuentra capa de limos y arcillasde 1.51 m de espesor. +or de$ajo de este se tiene arcillas gravosas _ limosas

intercaladas con gravas arcillosas, en estado 7medo, pl#sticas, de color marrn,compacta, constituyendo una capa conformada por CL, C.

!. G a# H

&uperficialmente e)iste una capa de material de cantera, tipo gravoso (piedragrava y arena" clasificadas como @, asta 1.51m de espesor, en zonas donde eleje proyectado se aleja de la actual superficie de rodadura se encuentra capa desuelo con material org#nico de 1.B1m de espesor. +or de$ajo de este e)iste unacapa e)istente de gravas arcillosas intercaladas con $ajo porcentaje de arcillasgravosas, en estado 7medo, pl#sticas, de color marrn, compacta, con piedras

su$%angulares en pequeas cantidades, constituyendo una capa conformada porC, CL.

!. H a# 77H.

&uperficialmente e)iste una capa de material de cantera, tipo gravoso (piedragrava y arena" clasificadas como @, asta 1.05m de espesor, en zonas donde eleje proyectado se aleja de la actual superficie de rodadura se encuentra capa de


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suelo con material org#nico de 1.=1%1.B1m de espesor. +or de$ajo de este e)isteuna capa e)istente donde predominan los limos y arcillas gravosas intercaladascon $ajo porcentaje de gravas y arenas limo arcillosas, en estado $astante7medo, $aja plasticidad, de color marrn, semi%compacta, constituyendo unacapa conformada por L y CL.

Scc(o%s 8o!o*%as

&ECCSGD Clasificacin&PC&

-E&C!S+CS`D -E LG& &PELG&

DM P$icacin

3 -el Rm.1?111 al Rm==?J11

C, ,CL. &eccin con presencia mayoritaria desuelos granulares, friccionantes conpocos finos de adecuada resistencia, consectores dispersos de arcillaspertenecientes a los grupos '%B, '%5, '%Jy '%I.

0 -el Rm.=?J11

al Rm B=?JHH

CL, L. &eccin con presencia mayoritaria deorizontes omogneos de suelos finoscompuestos por limos y arcillas de $ajacapacidad de soporte y compresi$les, enpocas zonas se intercalan de gravas yarenas limosas.

Es&)d(o d s)#os ara #a s&a"(#(dad d &a#)ds

En la evaluacin geotcnica para la esta$ilizacin de taludes, los o$jetivos de losestudios de mec#nica de suelos son la identificacin del tipo de depsito y losemplazamientos de los estratos de suelos que conforman las secciones de lostaludes deslizados.

+ara ello, se realiz un programa de investigacin geotcnica que comprende laejecucin de trinceras y calicatas para fines de o$tener muestras representativasy ensayos in situ.

+ara los deslizamientos activos se realizaron 3I trinceras cuyas dimensionesson* de 5%31m de longitud, 3m de anco y de 3.1%3.5m de profundidad.

+ara el estudio de los taludes de corte se realizaron K trinceras cuyasdimensiones son* 5m de longitud, 3m de anco y 3m de profundidad.


35/42

En el caso especial de la Ualla de ezapata se realiz una trincera denominadaC'&G E&+ECS'L y se utiliz las calicatas de los suelos de su$rasante C%50S yC%50-, tam$in se realiz un (3" ensayo de penetracin din#mica ligera (-.+.L".

La informacin o$tenida de los tra$ajos de campo (e)cavacin de trinceras" y losresultados de los ensayos de la$oratorio permiten inferir so$re las caractersticas ypar#metros de suelos para deslizamientos y cortes. (ver cuadro DM3"

Es&)d(o d s)#os ara # s&)d(o d Soca@ac(/%

Fam$in para el estudio de socavacin, con la finalidad de identificar y conocer laspropiedades fsicas del leco, se llev a ca$o un programa de e)ploracin decampo, e)cavacin de calicatas y recoleccin de muestras para ser ensayadas enel la$oratorio.

+ara el estudio, se realizaron 1= calicatas, en el leco de los cauces de los+uentes e)istentes Fam$o ara, Llamaquiz7 y Esperanza.

CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DE SUELOS

-e la e)ploracin de campo, an#lisis de los resultados de los ensayos insitu y dela$oratorio se puede concluir lo siguiente*

asado en los detalles de las progresivas, clasificacin de los suelos, espesoresde estratos y caractersticas mec#nicas, se defini el perfil estratigr#fico de lacarretera, del cual se pudo definir dos sectores $ien marcados de omogeneidadde suelos a largo de la carretera.

&ector 3* Comprende desde el Rm. 1?111 al Rm. ==?J11, se presenta materialesgranulares, friccionantes con pocos finos de adecuada resistencia, con sectoresdispersos de limos y arcillas pertenecientes a los grupos '%B, '%5, '%J y '%I.

&ector 0* Comprende desde el Rm. ==?J11 al Rm. BB?3IJ.II, fin del tramo, losmateriales se presentan orizontes omogneos de suelos finos compuestos porlimos y arcillas de $aja capacidad de soporte y compresi$ilidad.

Entre el Rm 11?111 y Rm ==?J11, que involucra el &ector 3, se encontraron

sectores dispersos de suelos limosos y arcillosos, donde se de$er# realizar unapreparacin a nivel de terreno natural involucrando el suelo e)istente antes dereci$ir el terrapln de relleno, consiste en la reconformacin de la su$rasantee)istente en zonas de relleno, eliminacin del material org#nico, umedecimientoo aireacin, compactacin y perfilado final, los tramos comprendidos seencuentran en las siguientes progresivas*


36/42

Rm. 13?505.1 _ 13?HJK.1 L '%B (B"

Rm. 1H?5KH.1 _ 1H?HJ=.1 CL '%J (5"

Rm. 1K?3IB.5 _ 1K?51K.5 C '%I%5 (3"

Rm. 31?535.1 _ 31?H10.5 C '%I%5 (B"Rm. 31?H10.5 _ 33?353.5 C '%I%5 (B"

Rm. 3B?B1B.1 _ 3B?IB5.1 CL '%J (J"

Rm. 3B?IB5.1 _ 3B?KI3.5 CL '%J (B"

Rm. 35?J5H.1 _ 35?KK5.1 CL '%5 (I"

Rm. 35?KK5.1 _ 3J?J0H.5 CL '%J (H" y CL '%J (H"

Rm. 3I?0B5.1 _ 3I?5K5.1 CL '%J (H"

Rm. 3I?5K5.1 _ 3I?KB0.1 CL '%B (H"

Rm. 3I?KB0.1 _ 3H?0=0.1 CL '%J (K"

Rm. 3H?5=B.5 _ 3K?BKI.5 L '%B (B", CL '%B (5", CL '%I%J (31"

Rm. 03?5HJ.5 _ 0=?=30.1 L '%B (5", CL%L '%B (H", CL%L '%B (H", CL%L '%B(5", L '%B (B".

Rm. 05?30=.5 _ 05?H13.5 CL '%J (K" y L'%I%5 (I"

Rm. 0J?BJJ.5 _ 0J?H3I.1 L '%J (H"

Rm. 0I?3K=.5 _ 0I?501.5 CL '%J (K"

Rm. 0I?HHB.1 _ 0H?051.5 CL '%J (K"

Rm. 0H?J13.1 _ 0K?=JH.1 CL '%J (H" y CL '%J (31"

Rm. 0K?IB0.1 _ =1?155.5 CL '%J (B"

Rm. =0?==0.5 _ =0?JK3.5 CL '%J (K"

Rm. ==?B3B.1 _ ==?I=1.1 CL '%I%J (3="

Entre el Rm. ==?J11 y Rm. BB?3IJ.II, que involucra el &ector 0, los materiales se

presentan orizontes omogneos de suelos finos compuestos por limos y arcillasde $aja capacidad de soporte y compresi$ilidad, en este tramo se recomiendarealizar una preparacin de terreno natural empleando material adicionado.Consiste en recuperacin de la estructura superior del pavimento e)istente en unaprofundidad de 1.01m y compactacin del material al K5A del +rctor odificadoQen zonas donde el eje proyectado se aleja de la actual superficie de rodadura o lasu$rasante proyectada pertenece a una zona de corte, donde el terreno natural


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PLANOS


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

a. El estudio de la esta$ilidad de taludes en la Carretera +uente +aucartam$o%G)apampa a sido realizado utilizando una metodologa de estudio que considerala recopilacin de la informacin $#sica siguiente* Fopogr#fica, idrolgica eidr#ulica, eolgica y &ismolgica y ec#nica de &uelos.

$. &e an realizado levantamientos topogr#ficos especialmente para este fin los

mismos que se an consolidado en los respectivos planos de planta y cortes delas principales secciones del talud.c. &e an considerado las caractersticas y varia$les idrolgicas como son las

caractersticas de las precipitaciones del lugar, infiltracin en medios porososcomo son los suelos tpicos de depsitos coluviales que predominan en la zona ycondiciones idrolgicas en el #rea del proyecto.

d. La geologa local es un factor esencial en la ocurrencia de los deslizamientos. LaUormacion &arayaquillo de rocas sedimentarias compuestas por rocas calizas conpresencia de lutitas y areniscas fuertemente fracturadas y por consiguientealtamente intemperizadas constituye generalmente el factor m#s importante deinesta$ilidad de taludes en zonas lluviosas, como es el caso en estudio.

. En lo referente a la parte ssmica, de$emos de recordar que G)apampa seencuentra lejos de las zonas de las fuentes regionales generadoras de sismo(fuentes sismognicas" como es la zona de enioff, as como el corto perodo dee)posicin ssmica y el $ajo riesgo de vidas y materiales que un fallamiento puedaafectar por lo que la sismicidad del lugar, de magnitud intermedia a $aja,constituye un factor desesta$ilizante secundario.

f. -e acuerdo a los resultados de los estudios de riesgo ssmico se concluye que enlos an#lisis seudo%est#ticos de esta$ilidad de los depsitos de suelos se de$er#considerar un coeficiente ssmico, c de 1,31.

g. &e realiz un programa de investigacin geotcnica que comprende la ejecucinde trinceras y calicatas para fines de o$tener muestras representativas y ensayosin situ. &e realizaron ensayos de clasificacin y ensayos especiales deresistencia, asumiendo las condiciones m#s desfavora$les de los suelos, en loreferente a compacidad y grado de saturacin a fin de o$tener par#metros deresistencia representativos del pro$lema.

. Los tra$ajos de campo se iniciaron con el llenado de las ojas de Evaluacin+reliminar de las condiciones actuales de los deslizamientos e)istentes y de lostaludes de corte. En las ojas de Evaluacin +reliminar se identific el taluddeslizado y luego se anotaron la identificacin visual%manual de los suelos queconforman el talud, las condiciones de drenaje natural, geometra del talud comopendiente y altura, condiciones de esta$ilidad actual o$servada.


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i. Los deslizamientos estudiados se u$ican en los primeros 2ilmetros de laCarretera +uente +aucartam$o G)apampa, es decir en las progresivas cercanasal +uente +aucartam$o, de$ido al emplazamiento de la Uormacin &arayaquillo.

j. Los depsitos de suelos en los primeros 2ilmetros si $ien son depsitosmedianamente consolidados con suelos densos y de $uena resistencia en estadoseco, de$ido a su geometra, es decir, pendientes por encima de =16, presencia

de fuentes de agua y de arcillas pl#sticas en su composicin generan losdeslizamientos.

2. +ara fines de esta$lecer la condicin actual de esta$ilidad se realizaron 'n#lisis dela Esta$ilidad Est#tica. El resultado de los an#lisis determina adem#s el tipo y lageometra de la superficie potencial de falla m#s desfavora$le.

l. En los an#lisis de esta$ilidad se utilizaron el +rograma de Cmputo +C&F'Lversin 5.1 de la Pniversidad de +urdue, P.&. y el todo de Equili$rio Lmite deisop odificado.

m. Los estudios de esta$ilidad de taludes an permitido identificar y considerar 1=tipos potenciales de fallamiento en los depsitos deslizados* superficial intermedio

y profundo.n. Los taludes inesta$les presentan un grado elevado de inesta$ilidad a unfallamiento de tipo superficial. Este tipo de fallamiento involucra vol7menes nomasivos de suelos. &e producen por el mal drenaje o ruptura del sistema dedrenaje natural de los taludes durante la construccin de la va. +or lo tanto se aproyectado o$ras de arte a fin de resta$lecer adecuadamente el drenaje de lostaludes.

o. La posi$ilidad para que ocurra fallamientos superficiales en el futuro en los taludesdeslizados es alta de$ido ya que actualmente los taludes deslizados no est#nprotegidos, es decir se encuentran sin vegetacin, por lo tanto o$ras adicionalescomo muros de contencin se an considerado.

p. En los deslizamientos ocurridos en los primeros 2ilmetros asociados a la

Uormacin &arayaquillo no se an o$servado fallamientos profundos que implicangrandes masas de suelo. &in em$argo, e)iste alguna posi$ilidad de que ocurranen el futuro si es que no se resuelve los pro$lemas de drenaje de losdeslizamientos actuales.

q. En el caso de los cortes de taludes de$ido a ensances por desplazamientos deejes de va y consideracin de $ermas se especifican los taludes de corte en losrespectivos planos de corte.

r. Las o$ras $#sicas de esta$ilizacin de los taludes inesta$les lo constituyen laso$ras de drenaje. Las o$ras de drenaje como las cunetas de coronacin y drenajede que$radas y cursos de agua que constituyen el drenaje natural de los taludesson las o$ras que permitir#n esta$ilizar el depsito, evitando la infiltracin de lasaguas de drenaje a zonas profundas del talud, manteniendo niveles $ajos desaturacin para evitar las fallas del tipo profundo que signifique el movimientomasivo del depsito de suelos coluviales.

s. Los muros de contencin son o$ras que evitar#n el ingreso de suelos a la va,provenientes de posi$les deslizamientos superficiales generados por las lluviasque caer#n directamente so$re el depsito. Es decir los muros de contencindar#n solucin a las fallas del tipo superficial que se espera en el futuro de$ido aque los taludes se encuentran actualmente deforestados y sin vegetacin.

t. En la zona de tam$o pituca, una esta$ilizacin permanente consistiria en ladescarga de la cresta del talud el tendido de la pendiente, solucin que involucra


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cortar como mnimo de m#s de 3,111 m=por metro lineal de va, lo que dara untotal de 351,111 m=. 'simismo, el comportamiento seudo%est#tico seradesfavora$le (U&

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