01 informe de suelos fog

Proyecto: REHABILITACIÓN Y MEJORAMIENTO CAMINO VECINAL CHULLAY - CHINCHAN - ILLONGA - PICAHUAY - TUCLISH DISTRITO YARUMAYO – HUÁNUCO.

INFORME DE SUELOS – CAPA DE AFIRMADO

1. OBJETIVO

El objetivo del estudio de suelos es conocer las características físicas y mecánicas de los materiales que conforman la capa de afirmado existente; con la finalidad de proponer la estructura del nuevo afirmado, en conformidad con las exigencias del tráfico para dar un buen servicio. El estudio también comprende la calificación de la superficie de rodadura mediante la evaluación de las fallas y las causas de las mismas.

1.1. METODOLOGÍA

Para lograr el objetivo se sigue con el siguiente procedimiento.

Recopilación de información sobre los trabajos de rehabilitación y mantenimiento anteriores realizados sobre la carretera.

Elaboración de un programa de exploraciones y sondeos de campo en conformidad con los Términos de Referencia. Un sondeo cada 0.25 Km.

Sondeos en las progresivas programadas, hasta una profundidad inferior a la capa de sub rasante.

Medición del espesor del afirmado existente. Muestreo de los suelos representativos de acuerdo a los Términos de

Referencia y posterior embalaje para conducir al laboratorio. Ejecución de los ensayos estándar y especializados con las muestras

representativas. Análisis de los resultados. Diseño del espesor del afirmado según el análisis de los resultados. Elaboración de las Conclusiones y recomendaciones.

2. ENSAYOS DE LABORATORIO PARA EVALUACIÓN DE LA CAPA DE AFIRMADO

Los ensayos de laboratorio de Mecánica de Suelos, se realizaron cumpliendo con las cláusulas de los Términos de Referencia, de las Especificaciones del Ministerio de Transportes y Comunicaciones y de las Normas del ASTM.

Los ensayos que se practicaron fueron con las muestras mezcladas acumuladas de los sondeos para cada 5.00 Km. Estos son:

Análisis granulométrico por tamizado ASTM D-421Límites líquido y plástico ASTM D-4318AbrasiónPróctor modificado

ASTM C-131ASTM D-1557

CBR ASTM D-1883

Los mismos que permitieron caracterizar los materiales ubicados en la capa de afirmado del camino en estudio.

Municipalidad Distrital de Yarumayo


3. DESCRIPCIÓN DE LA VÍA

El proyecto materia del presente estudio se localiza geográficamente en la región Huánuco, en la Provincia de Huánuco, en el distrito de Yarumayo, específicamente el área de influencia del proyecto se encuentra localizado en los Centro Poblado de Chullay, Chinchan, Illonga, Picahuay y Tuclish.El Tramo es de 19+345 km.

GEOGRÁFICAMENTE:

El PIP se localiza en las siguientes Coordenadas Geográficas

Latitud Sur 09º 57’ 43”

Longitud Oeste 76º 26’ 09”

La Altitud de la vía: oscila entre los 2,761 y 3.738 m.s.n.m

La vía de acceso para llegar a la zona del proyecto es la siguiente:

Carretera Asfaltada de Huánuco a Chullay con una distancia de 25.00km.

Trocha Carrozable sin afirmar de Chullay – Illonga – Tuclish con una distancia de 19.345 km.

El tramo del camino vecinal Chullay – Illonga, inicia con el Km. 0+000 en la localidad de Chullay y termina con el Km. 16+139 en la localidad de Illonga, esta vía tiene un ancho promedio de 3.50m, con una superficie de rodadura que se encuentra deteriorada en toda su longitud, presentando ahuellamientos, encalaminado y baches. Lo que dificulta el traslado de los vehículos. El tramo del camino vecinal Chullay – Tuclish, inicia con el Km. 0+000 en la localidad de Chullay (curva-2) y termina con el Km. 03+206 en la localidad de Tuclish, esta vía tiene un ancho promedio de 3.50m, con una superficie de rodadura que se encuentra deteriorada en toda su longitud, presentando ahuellamientos, encalaminado y baches. Lo que dificulta el traslado de los vehículos.

Ambos tramos hacen un total de 19.345 Km.

Las altitudes donde se desarrolla esta vía oscila entre los 2,761 y 3.738 m.s.n.m, ubicado en una zona andina de geoformas casi planas con ligeras ondulaciones laterales.

La superficie de rodadura está conformada por un pavimento tipo afirmado, colocada en diversas épocas y tramos extraído de las canteras que se analizan en este estudio.

A pesar de los trabajos ejecutados, la capa de afirmado ha sufrido un deterioro considerable, bajando la calidad de servicio. Esto debido a las siguientes razones principales.

Durante el tiempo transcurrido desde su creación, esta vía no ha sido beneficiada con algún proyecto de rehabilitación, En consecuencia la “Rehabilitación y Mejoramiento del camino vecinal Chullay –Illonga - Tuclish”, ha sido considerada de necesidad prioritaria.



Dinamización de la economía local, regional y nacional, que aumenta el tráfico. Por estar en una zona andina con presencia de lluvias permanentes y heladas,

que aceleran el proceso erosivo del material superficial, asimismo saturan al suelo colocado, haciéndolo vulnerable ante la tracción de las ruedas.

Falta de cunetas operativas para el drenaje longitudinal.

El material de afirmado compuesto esencialmente por materiales granulares de canteras de cerro, en muchas localizaciones está en mal estado y en algunas en regular estado, presentando disgregaciones y pérdidas de los elementos ligantes debido al tráfico permanente y a las lluvias temporales de la zona. El agua muchas veces corre por la plataforma porque las cunetas se colmatan rápidamente, produciéndose huellas que ocasionan el lavado de los elementos finos.

La capacidad de soporte de la sub rasante, sin embargo, en casi la totalidad del tramo estudiado es buena, por la existencia de rocas o suelos consolidados.

El elemento de drenaje no operativo, que incide grandemente en las fallas de la plataforma es la falta de cunetas, que en casi el 100% se encuentra colmatada. Requiere un mayor trabajo.

4. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA VÍA POR KILÓMETROS

A continuación se describe la situación de la superficie de rodadura por cada kilómetro, resumiendo los daños o fallas existentes y el espesor del afirmado, con la finalidad de sustentar la nueva estructura del pavimento de afirmado.

Este trabajo se complementa con los inventarios de los daños del pavimento, de los espesores del afirmado y las fotografías del inventario vial. Aquí se incluyen algunas fotografías descriptivas cuyas progresivas difieren de las progresivas de diseño.

4.1. Tramo Chullay – Illonga:

El tramo del camino vecinal Chullay – Illonga, inicia con el Km. 0+000 en la localidad de Chullay y termina con el Km. 16+139 en la localidad de Illonga, esta vía tiene un ancho promedio de 3.50m, con una superficie de rodadura que se encuentra deteriorada en toda su longitud, presentando ahuellamientos, encalaminado y baches. Km. 0+000 al Km. 1+000

Presencia de huellas longitudinales y erosiones en la superficie de rodadura, desde el Km. 1+050 Km. al Km. 1+000). De esta manera la calidad de servicio se hace mala.

El espesor promedio del afirmado es 0.07 m.

En los Km. 0+241 y Km. 0+565 se localiza una fuente de agua ubicada en el cruce de una alcantarilla que será recomendada en el proyecto.

Km. 1+000 al Km. 2+000

El Km. 1+000 se ubica a cercanías de la localidad de Chullay, donde la vía principal se encuentra en malas condiciones de servicio.



La calidad de la vía es muy mala, con presencia de fallas de consideración. El espesor del afirmado tiene un promedio de 0.06 m.

Km. 2+000 al Km. 3+000

Plataforma en regular condición de servicio por la presencia de huellas y baches medianos, con un ancho de vía que se reduce a un promedio de 3.50 m.

El espesor de afirmado que baja a un promedio de 0.06 m. manifestando que se ha desgastado por las aguas de las lluvias.

En el Km. 2+638 se localiza una fuente de agua ubicada en el cruce de una alcantarilla que será recomendada en el proyecto.

Km. 3+000 al Km. 4+000

Se manifiestan con más frecuencia las huellas longitudinales y los baches, como suceden en los Km. 3+300 y 3+600, haciendo inestable la superficie de rodadura. Es una zona crítica porque el suelo de la sub rasante se encuentra saturado y debilitado.

El porcentaje de finos en la capa de afirmado aparenta ser excesivo, por lo que los hundimientos se acentúan con las presencias de las aguas pluviales.

En los kilómetros: Km. 3+240 y Km. 3+788, se localizan una fuente de agua ubicada en el cruce de una Tajea que será recomendada en el proyecto.

Km. 4+000 al Km. 5+000

Presencia de baches grandes y medianos en la plataforma, lo que hace que la condición de servicio es mala (Km. 4+300). El ancho de la vía en promedio es 4.00 m con un espesor de afirmado de 0.09 m.

Foto Nº 01. Baches en el Km. 4+300, donde también hay huellas.

La sub rasante se encuentra muy debilitada por la presencia de aguas de lluvia, necesitando un tratamiento previo al afirmado de reposición.

En los kilómetros: Km. 4+107 y Km. 4+342, se localizan una fuente de agua



ubicada en el cruce de una Tajea que será recomendada en el proyecto.

Km. 5+000 al Km. 6+000

Persisten las huellas aunque no muy pronunciadas, mientras tanto hay ausencia de baches. La condición de servicio es regular, con un afirmado de espesor promedio de 0.10 m, pero con valores localizados muy bajos.


Km. 6+000 al Km. 7+000

Se inician las huellas longitudinales (Km. 6+310), lo que manifiesta la mala condición de tránsito, así como también se manifiesta la erosión superficial y la pérdida de los elementos de liga que poseen poca plasticidad.

En todo el tramo recorrido la mayor preocupación es la saturación del suelo de afirmado, lo que se acentúa porque el material usado tiene un alto porcentaje de finos.


Km. 7+000 al Km. 8+000

En el Km. 7+420 se localiza una cantera de afirmado, que ha servido para abastecer a los kilómetros anteriores y los posteriores, con regular comportamiento.

El ancho de la vía es aproximadamente de 3.00 m, con taludes considerables, lo que permite una condición de vía regular y sin fallas de consideración. El espesor de la vía en promedio es de 0.05 m.


Km. 8+000 al Km. 9+000

Se llega a la parte alta del tramo manteniéndose el ancho de la vía en 3.50 m, se acentúa mas las malas condiciones del servicio, con mayor presencia de baches localizados.

El espesor del afirmado existente tiene un promedio de 0.06 m, sobre una sub rasante de regular calidad.


En el Km. 8+794 se localiza una fuente de agua ubicada en el cruce de un Pontón que será recomendada en el proyecto con una longitud de 10m.




Km. 9+000 al Km. 10+000

La calidad de la vía es pésima con un promedio de espesor de afirmado de 0.09 m. Se desarrolla en una zona plana de cumbre andino. Existe mayor desgaste que en los kilómetros anteriores. El ancho de la vía se reduce paulatinamente (Foto Nº 02).

Presencia de erosión superficial. Los baches presentes tienen profundidades menores de 0.30 m.


Foto Nº 02. Ancho de carretera en el Km. 9+500 con 3.00 m, cin taludesLaterales.

Km. 10+000 al Km. 11+000

Erosión superficial con gravas de afirmado descubiertos. El ancho de la vía se reduce hasta 3.00 m. Se inicia una bajada suave siguiendo la ondulación lateral del terreno (Foto Nº 03).

El afirmado posee gravas y limos. El estado de la vía se encuentra en malas condiciones a pesar que la sub rasante está conformada por un terreno de buena calidad de soporte.

El espesor del afirmado existente tiene un promedio de 0.15.


Foto Nº 03. Ancho de carretera en el Km. 10+250 con menos de 3.00m. Mal estado de la vía.



Km. 11+000 al Km. 12+000

Superficie de rodadura irregular con huellas, hundimientos y afirmado contaminado con el suelo de las cunetas. El ancho de la vía se mantiene en 3.50 m.

El espesor promedio es de 0.06 m. Con un material de afirmado de regular comportamiento colocado sobre una buena sub rasante.


En el Km. 11+451 se localiza una zona de deslizamiento por lo que se prevé un Muro de Contención de 25.00m. De longitud. que será recomendada en el proyecto.


Km. 12+000 al Km. 13+000

Zona plana con pendiente suave. Presenta una superficie de rodadura con encalaminados, baches y huellas localizadas.

En el Km. 12+600 se ubica la cantera de afirmado que abastece a este tramo.

El espesor promedio del afirmado existente llega a 0.06 m.

En el Km. 12+672 se prevé un Badén, que será recomendada en el proyecto.

Km. 13+000 al Km. 14+000

Se inicia una mayor pendiente que en los kilómetros anteriores con dirección a Illonga. Los taludes de la carretera son más pronunciados pero estables (Foto Nº 04).

El ancho de la carretera se reduce a 3.00 m, con una superficie irregular en malas condiciones de transitabilidad.



El espesor promedio del afirmado es 0.08 m.


Foto Nº 04. Mal estado de la vía en el Km. 42+500.

Km. 14+000 al Km. 15+000

Continúan los taludes laterales altos en la parte izquierda. La superficie de rodadura es irregular similar que en el Km. anterior.

Hasta el Km. 14+350 se mantiene el suelo aluvial en el talud lateral. A partir de este punto se inicia un talud lateral compuesto de rocas calizas del Grupo Pucará.

Las aguas de las lluvias invaden la plataforma por la falta de cunetas laterales.





Km. 15+000 al Km. 16+139

Curvas estrechas con radios pequeños. Baches y huellas que indican el mal estado de la carretera.

El agua de las lluvias invade la plataforma erosionando y formando charcos que debilitan a la sub rasante.

En el Km. 15+300 se localiza una buena cantera compuesto por depósitos morrénicos de las desglaciaciones geológicas recientes.

Foto Nº 05. Km. 15+750, tramo 3.00M. de ancho

4.2. Tramo Chullay – Tuclish

Inicia con el Km. 0+000 en la localidad de Chullay (curva 2, altura del Km. 1+600 del tramo: Chullay – Illonga) y termina con el Km. 03+206 en la localidad de Tuclish, esta vía tiene un ancho promedio de 3.50m, con una superficie de rodadura que se encuentra deteriorada en toda su longitud, presentando ahuellamientos, encalaminado y baches.

Km. 0+000 al Km. 1+000

Tramo de subida desde Chullay hacia la parte alta, con presencia de huellas profundas y erosiones en la parte superior del afirmado. Los taludes también son considerables.

El espesor del afirmado llega a un promedio de 0.05 m, pero de mala calidad de conservación requiriendo una mejor conformación.

Km. 1+000 al Km. 2+000

Erosiones y baches en todo el tramo, producto del desgaste del material de afirmado. Se llega nuevamente a una parte alta de la topografía del lugar. Los taludes laterales son considerables.



El espesor promedio del afirmado granular es de 0.06m. Con imperfecciones localizadas.

En los kilómetros: Km. 1+187 y Km. 1+997 se prevé la construcción de Badenes, que será recomendada en el proyecto.

Km. 2+000 al Km. 3+206

En casi todo el tramo se presentan baches medianos de 0.50 x 0.50 m2 en forma continuada, lo que hace de la vía de mala condición de tránsito (Foto Nº 06).

El afirmado que tiene una mala compactación encontrándose en proceso de erosión y desgaste, presenta un espesor promedio de 0.05 m.

Foto Nº 06. Baches medianos en el Km. 2+350.

5. EXPLORACIONES DE CAMPO

Los trabajos de exploración de campo se ejecutaron para evaluar los materiales que componen el afirmado y la sub rasante. Con esta finalidad se han sondeado cada 0.25 Km. alternando entre el lado izquierdo y el lado derecho de la vía esencialmente en las huellas formadas por el tráfico. La profundidad de sondeo fue hasta descubrir la sub rasante y algún espesor mayor. De cada sondeo se han tomado muestras de la capa de afirmado para acumular cada 5.00 Km. en la mayor parte y en algunas con menor longitud, para programar los ensayos de laboratorio.

5.1. Trabajos de campo y características del afirmado existente

Las calicatas se realizaron manualmente en las huellas de la vía hasta la profundidad de 0.10 hasta 0.30 m empleándose lampas, picos y barreta.

A continuación se describen las calicatas y las características de los materiales de afirmado encontrados para cada 5.00 Km en su mayoría. Los espesores de la capa de afirmado y las propiedades físicas de los materiales resultan de los ensayos de laboratorio.



5.1.1. Tramo Chullay – Illonga:

En los Cuadros Nº 01 al 04 se resumen las características de los suelos por sectores. En el Cuadro Nº 01 se encuentra mezclada el suelo del tramo hacia Illonga, teniendo en cuenta que el punto de partida es el cruce a Yarumayo al que se denomina Km. 0+000.

Cu ad ro Nº 0 1 . D e sc r ip c ió n de l K m . 0 +00 a l K m . 1+850 del Tramo Chullay – Illonga.

Calicata Profundidad

(m)

Progresiva(Km)

Espesor afirmado.

(m)

Propiedades físicas y mecánicas del afirmado.Caracterización de la sub rasante.

C-12 (0.25) 0+100 0.05Suelo de origen aluvial de cerro, compuesto de gravas y limos, compactado mecánicamente. Clasificado como grava limosa con arena, GM en el SUCS y A-2-4 (0) en el AASHTO.

Finos que pasan la malla Nº 200 = 27.09% Límite líquido = 21.6%Indice Plástico = 3.2%MDS del proctor modificado = 2.190 gr/cm3Humedad óptima = 7.5%CBR al 100% MDS y 0.1” penetración = 40% Abrasión de los ángeles = 22.76%.

Suelo conformado por gravas resistentes a la abrasión.

C-13 (0.10) 0+350 0.06C-14 (0.20) 0+600 0C-15 (0.30) 0+850 0.08C-16 (0.20) 1+100 0.08C-17 (0.15) 1+350 0.05C-18 (0.10) 1+600 0.04C-19 (0.10) 1+850 0.07

Cuadro Nº 02. Descripción del K m . 2+100 a l K m . 6+850 del Tramo Chullay – Illonga.

Calicata Profundidad.

(m)

Progresiva (Km)

Espesor de afirmado.

(m)


C-82 (0.20) 2+100 0.05Suelo de origen aluvial de cerro, compuesto de gravas y limos, compactado mecánicamente. Clasificado como grava limosa con arena, GM en el SUCS y A-2-4 (0) en el AASHTO. Resulta de la combinación de las canteras de los Km. 1+700 y 6+375.



C-83 (0.20) 2+350 0.05C-84 (0.20) 2+600 0.05C-85 (0.15) 2+850 0.08C-86 (0.20) 3+100 0.08C-87 (0.20) 3+350 0.05C-88 (0.10) 3+600 0.06C-89 (0.10) 3+850 0.03C-90 (0.20) 4+100 0.08C-91 (0.10) 4+350 0.10C-92 (0.20) 4+600 0.05C-93 (0.10) 4+850 0.05C-94 (0.10) 5+100 0.08C-95 (0.10) 5+350 0.03C-96 (0.20) 5+600 0.09C-97 (0.15) 5+850 0.05C-98 (0.25) 6+100 0.08C-99 (0.30) 6+350 0.05

C-100 (0.15) 6+600 0.10C-101 (0.15) 6+850 0.10



Cuadro Nº 03. Descripción del K m . 7+100 a l K m . 11+850 del Tramo Chullay – Illonga.


(m)

Progresiva (Km)


(m)




Suelo conformado por gravas resistentes a la abrasión, pero por su alto contenido de finos, el CBR disminuye, además su índice plástico es bajo. Se ha debilitado por el factor climático.

C-103 (0.20) 7+350 0.05C-104 (0.20) 7+600 0.05C-105 (0.15) 7+850 0.07C-106 (0.20) 8+100 0.10C-107 (0.20) 8+350 0.03C-108 (0.10) 8+600 0.05C-109 (0.10) 8+850 0.03C-110 (0.20) 9+100 0.09C-111 (0.10) 9+350 0.02C-112 (0.20) 9+600 0.06C-113 (0.10) 9+850 0.10C-114 (0.10) 10+100 0.05C-115 (0.10) 10+350 0.05C-116 (0.20) 10+600 0.03C-117 (0.15) 10+850 0.10C-118 (0.25) 11+100 0.07C-119 (0.30) 11+350 0.02C-120 (0.15) 11+600 0.05C-121 (0.15) 11+850 0.10

Cuadro Nº 04. Descripción del Km. K m . 11+850 a l K m . 16+100 del Tramo Chullay – Illonga.


(m)

Progresiva (Km)


(m)


C-122 (0.20) 12+100 0.04 Suelo de origen aluvial de cerro, compuesto de gravas y limos, compactadoMecánicamente. Clasificado como gravaLimosa con arena, GM en el SUCS y A-2-4 (0) en el AASHTO.Finos que pasan la malla Nº 200 = 28.67% Límite líquido = 17.80%Indice Plástico = 1.70%MDS del proctor modificado = 2.15 gr/cm3Humedad óptima = 8.3%CBR al 100% MDS y 0.1” penetración = 37% Abrasión de los ángeles = 26.31%.

Suelo conformado por gravas resistentes a la abrasión, pero por su alto contenido de finos el CBR disminuye, además su índice plástico es bajo. Se ha debilitado por el factor climático.

C-123 (0.20) 12+350 0.02C-124 (0.20) 12+600 0.04C-125 (0.15) 12+850 0.07C-126 (0.20) 13+100 0.06C-127 (0.20) 13+350 0.04C-128 (0.10) 13+600 0.05C-129 (0.10) 13+850 0.08C-130 (0.20) 14+100 0.08C-131 (0.10) 14+350 0.04C-132 (0.20) 14+600 0.05C-133 (0.10) 14+850 0.03C-134 (0.10) 15+100 0.05C-135 (0.10) 15+350 0.07C-136 (0.10) 16+100 0.03



5.1.2. Tramo Chullay – Tuclish:

En el Cuadro Nº 05 se resumen las características de los suelos por sectores. En el Cuadro Nº 01 se encuentra mezclada el suelo del tramo hacia Illonga, teniendo en cuenta que el punto de partida está en el Km. 1+600 del tramo: Chullay – Illonga, al que se denomina Km. 0+000.

Cuadro Nº 05. Descripción del Km. 0+00 al Km. 3+100

Calicata Profundidad

(m)

Progresiva(Km)

Espesor afirmado.

(m)





C-02 (0.10) 0+300 0.06C-03 (0.15) 0+550 0.04C-04 (0.10) 0+800 0.03C-05 (0.10) 1+050 0.04C-06 (0.10) 1+300 0.07C-07 (0.15) 1+850 0.05C-08 (0.10) 2+300 0.07C-09 (0.10) 2+550 0.06C-10 (0.15) 2+800 0.05C-11 (0.10) 3+100 0.03


01 informe de suelos fog

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