GABINETE

MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE PISTAS Y CERCO PERIMTRICO DEL AEROPUERTO DE CHICLAYO.

ETE-SPHI-GE-0912

suelos Y CANTERASESTUDIO DE SUELOS

El objetivo del estudio de suelos es determinar las caractersticas fsico-mecnicas del suelo de la subrasante de la Prolongacin de la Calle de Rodaje D y definir el valor soporte de la subrasante como parmetro necesario para el diseo del pavimento.

3.1.1 Trabajos de Campo

Los trabajos de campo se realizaron en el mes de abril del 2014 y consistieron en las siguientes actividades:

Excavacin de calicatas Obtencin de muestras disturbadas

3.1.2 EXCAVACIN DE CALICATASLa excavacin de calicatas a cielo abierto se realiz en forma manual. Las calicatas se ubicaron en el eje de la prolongacin de la Calle de Rodaje D. La excavacin lleg hasta una profundidad mxima de 2.50 m, llegando al nivel fretico.

En el Cuadro 3.1 se presenta la ubicacin y la profundidad de cada una de las calicatas excavadas.

Cuadro 3.1

Se excav un total de 03 calicatas. Estas calicatas se identificaron de C-1A a C-3A.

3.1.3 Registros de excavacin

Paralelamente con la ejecucin de las calicatas se prepararon los perfiles estratigrficos de cada calicata en los cuales se incluy la descripcin de cada estrato encontrado, indicando el tipo, color, compacidad, humedad y clasificacin visual.

La informacin consignada en los perfiles de campo se compatibiliz con los resultados de los ensayos de laboratorio y se le di la clasificacin definitiva a cada uno de los estratos del suelo encontrado.

Los registros de calicatas, acompaados de las fotografas correspondientes a cada uno, se presentan en el Anexo.

3.1.4 Ensayos de LaboratorioLas muestras obtenidas en el campo han sido llevadas al laboratorio del Consultor, donde se realizaron los ensayos siguientes:ENSAYONorma ASTMNorma MTC

Humedad natural ASTM D-2216MTC E 108

Anlisis Granulomtrico por tamizado ASTM D-422MTC E107

Limite Lquido ASTM D-4318MTC E 110

Limite Plstico ASTM D-4318MTC E 111

ndice de Plasticidad ASTM D-4318MTC E 111

Clasificacin SUCS ASTM D-2487

Proctor ModificadoASTM D-1557MTC E 115

California Bearing Ratio (CBR)ASTM D-1883MTC E 132

Los valores de CBR se calcularon al 100% y 95% de la densidad mxima seca del Proctor Modificado.

En el Cuadro 3.2 se presenta el resumen de los resultados de los ensayos realizados.

Los certificados de laboratorio correspondientes a los ensayos de laboratorio ejecutados se incluyen en el Anexo.

3.1.5 Descripcin del Perfil Estratigrfico

El subsuelo en la Prolongacin de la Calle de Rodaje D est conformado por capas de arcilla de baja a mediana plasticidad, de color marrn y marrn claro, de seca a hmeda, de blanda a medianamente compacta, que yace hasta la profundidad mxima de exploracin de 2.50 m. Superficialmente se encuentra una capa de material orgnico de 0.30 m de espesor, la que tendr que ser retirada.

A) Calicata C-1A

El suelo de la subrasante en la ubicacin de la calicata C-1 consiste en una capa superficial de material de cobertura cuyo espesor es de 0.30 m aproximadamente, debajo de la cual yace un estrato de arcilla limosa, inorgnica, de baja a mediana plasticidad, de color marrn, seca, con el contenido de humedad de 2.3%. Esta capa de arcilla limosa tiene un espesor de 0.50 m y clasifica en el Sistema Unificado de Clasificacin como CL-ML.

Debajo de la capa de arcilla limosa se encuentra una capa de arcilla inorgnica, de color marrn claro, de consistencia blanda, hmeda, con el contenido de humedad de 21.6%. Esta capa de arcilla llega hasta la profundidad de excavacin de 1.80 y tiene un espesor de 1.00 m. En el Sistema Unificado de Clasificacin este suelo clasifica como CL.

A la profundidad de 1.80 m se detect la presencia de la napa fretica.

Calicata C-1

B) Calicata C-2A

Desde la superficie hasta la profundidad de 0.80 m se encuentra una capa de arena limo-arcillosa muy fina, de color marrn, de suelta a medianamente densa, ligeramente hmeda. Contenido de humedad: 5.6%. Este suelo clasifica en el Sistema SUCS como SC-SM.

Debajo de la primera capa yace un estrato de arena fina, mal graduada, color marrn grisceo, medianamente densa, hmeda. Contenido de humedad: 8.7%. El estrato llega hasta la profundidad de excavacin.

A la profundidad de 1.80 m se encontr la napa fretica.

Calicata C-2

C) Calicata C-3A

Superficialmente se encuentra una capa de arcilla inorgnica de mediana plasticidad, color marrn, blanda, ligeramente hmeda. Contenido de humedad: 9.6%, cuyo espesor es de 0.90 m. Esta arcilla clasifica en el Sistema Unificado de Clasificacin como CL.

Debajo de esta capa se encuentra un estrato de arcilla inorgnica de baja a mediana plasticidad, color marrn claro, medianamente compacta, hmeda. Contenido de humedad: 15.0%. Este estrato llega hasta la profundidad de excavacin de 2.50 m y clasifica en el Sistema Unificado de Clasificacin (SUCS) como CL.

A la profundidad de 2.50 m se encontr la napa fretica.

Calicata C-3

3.1.6 Napa fretica

En las tres calicatas excavadas se encontr la napa fretica. Esta se ubica a una profundidad entre 1.8 m y 2.5 m.

En el Cuadro 3.3 se indica la profundidad de la napa fretica encontrada en cada una de las calicatas.Cuadro 3.3

3.1.7 Presencia de materia orgnica

Los suelos con alto contenido de materia orgnica y/o turba son considerados no apropiados como subrasante para recibir las capas del pavimento.

Durante la ejecucin de trabajos de campo se ha detectado una capa superficial de material de cobertura de 0.30 m de espesor aproximadamente, la que ser retirada antes de la colocacin de las capas del relleno y/o pavimento. Debajo de la capa de cobertura y hasta la profundidad de excavacin no se detect presencia de materia orgnica.

3.1.8 CONCLUSIONES

Se excavaron 03 calicatas hasta 2.50 m de profundidad mxima ubicadas en el eje de la Prolongacin de la Calle de Rodaje D.

El subsuelo en la Prolongacin de la Calle de Rodaje D est conformado por capas de arcilla de baja a mediana plasticidad, de color marrn y marrn claro, de seca a hmeda, de blanda a medianamente compacta, que yace desde la superficie la hasta la profundidad mxima de exploracin de 2.50 m.

En la progresiva km 2+010 se ubic un bolsn de arena limo-arcillosa y arena fina pobremente graduada, medianamente densa, ligeramente humeda.

El contenido de humedad del subsuelo vara entre 2.3% y 21.6%

La capa superior de 0.30 m de espesor que est compuesta por tierra vegetal y restos de vegetacin tiene que ser eliminada.

En las tres calicatas se encontr la napa fretica a la profundidad entre 1.80 m y 2.50 m.

No se encontraron sectores con materia orgnica en el subsuelo

Para las reas en relleno puede utilizarse el material granular procedente de corte o prstamo de cantera, clasificado como A-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-6, A-3.

El relleno se colocara en capas no mayores de 20 cm y se compactar hasta alcanzar una densidad del 95% de la densidad mxima del proctor modificado. La ltima capa a nivel de la subrasante deber tener un espesor de 15 cm y se compactar al 100% de la densidad mxima del proctor modificado

CANTERAS Y FUENTES DE AGUA ANTECEDENTESComo parte del Estudio de Mejoramiento del Sistema de Pistas y Cerco Perimetral del Aeropuerto Jos Abelardo Quiones de Chiclayo se realiz el Estudio de Canteras y Fuentes de Agua.

La Prolongacin de la Calle de Rodaje D del Aeropuerto de Chiclayo, forma parte del sistema de pistas, por lo que los resultados del Estudio de Canteras y Fuentes de Agua mencionado son vlidos para la obra de Prolongacin de la Calle de Rodaje D.

A continuacin se presenta la informacin contenida en el Estudio de Canteras y Fuentes de Agua.

ESTUDIO DE CANTERAS

Alcance de los serviciosSe ha planificado y desarrollado un esquema de estudio integral que contempla una fase de investigacin de campo, muestreo y toma de datos in situ; desarrollo y elaboracin de los distintos ensayos requeridos en el laboratorio de mecnica de suelos, ensayos especiales y finalmente el trabajo en gabinete.

Trabajos de CampoLos trabajos en campo consistieron en lo siguiente:

Realizacin de un reconocimiento de campo preliminar en la zona del proyecto, ubicando los sectores que pudieran ser fuentes de materiales granulares para construccin.

No se encontraron depsitos de materiales adecuados en las proximidades del proyecto.

Ubicacin de una (01) cantera con materiales de tipo coluvial aptos para todo uso, en un rea ubicada en el km 27+000 de la Carretera Chiclayo- Chongoyape, Lado izquierdo.

Excavacin de 06 calicatas a cielo abierto en forma manual con una profundidad de 3.00 m. Las dimensiones promedio de las calicatas fueron 0.80 x 1.00 m

Identificacin y descripcin preliminar de los materiales encontrados.

Muestreo de los materiales de cada estrato.

Realizacin de registros fotogrficos.

Realizacin del levantamiento topogrfico de las reas a ser explotadas de la cantera estudiada, habindose definido la ubicacin de las calicatas mediante coordenadas geogrficasLas prospecciones de campo se realizaron en el mes de mayo del 2012. Los registros de excavacin de calicatas se presentan en el Anexo.

Ensayos de LaboratorioLa ejecucin de los ensayos de laboratorio se llev a cabo en el laboratorio de Mecnica de Suelos del Consultor de acuerdo a los procedimientos de los ensayos establecidos en el Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras EM-2000 aprobadas por el MTC, as como las normas y especificaciones ASTM y AASHTO. ENSAYONorma ASTMNorma MTC

Humedad natural ASTM D-2216MTC E 108

Anlisis Granulomtrico por tamizado ASTM D-422MTC E107

Material que pasa la Malla N 200 MTC E202

Limite Lquido ASTM D-4318MTC E 110

Limite Plstico ASTM D-4318MTC E 111

ndice de Plasticidad ASTM D-4318MTC E 111

Clasificacin SUCS ASTM D-2487

Clasificacin AASHTOASTM D-3282

Proctor ModificadoASTM D-1557MTC E 115

California Bearing Ratio (CBR)ASTM D-1883MTC E 132

Porcentaje de Partculas Chatas y AlargadasASTM D-4791MTC E 221

Porcentaje de Partculas con una y dos Caras de FracturaMTC E 210

Porcentaje de Partculas Friables

Porcentaje de Absorcin Agregado Grueso ASTM C-127MTC E 205

Porcentaje de Absorcin Agregado Fino ASTM C-128MTC E 206

Equivalente de Arena ASTM D-2419MTC E 114

Impurezas Orgnicas MTC E 213

Peso Especfico ASTM D-854MTC E 206

Durabilidad (Agregado Grueso y Fino) ASTM C-88MTC E 209

Abrasin Los ngelesASTM C-131MTC E 207

Adherencia del Agregado Grueso y Bitumen ASTM D-1664MTC E 519

Adherencia del Agregado Fino y Bitumen (Riedel Weber) MTC E 220

Sales Solubles TotalesASTM D-1888MTC E 219

Contenido de SulfatosASTM D-516

Contenido de ClorurosASTM D- 512

Los resultados de los ensayos de laboratorio ejecutados se presentan en el Anexo.

Trabajo de GabineteEn base a las observaciones realizadas durante la ejecucin de los trabajos de campo y los resultados de los ensayos de laboratorio en gabinete se ha elaborado la documentacin siguiente:

Perfiles estratigrficos definitivos

Cuadros con los resultados de los ensayos

Diagrama de Ubicacin de Canteras

Planos con levantamiento topogrfico de las reas a explotar

Descripcin de Cantera A continuacin, se presenta la descripcin de la cantera ubicada en la zona en estudio:

Cantera SAAME

Ubicacin:Km. 27+000 aprox., Carretera Chiclayo- Chongoyape, Lado izquierdo, a 22km de la puerta de ingreso al aeropuerto con un acceso de 15km (afirmado)Potencia:250,000 m3Tipo de Fuente de Material:ColuvialTamao Mximo:15Usos y tratamiento:Relleno zarandeadoSubbase - zarandeadoBase chancado y zarandeadoConcreto asfltico chancado, zarandeado, aditivo tipo aminaConcreto Hidrulico chancado y zarandeadoRendimiento: Relleno 85%Subbase 75%Base 90%Concreto asfltico 90%Concreto Hidrulico 90%Explotacin:Tractor, cargador frontal, chancadora, zaranda Periodo de Explotacin:Todo el ao

En el Cuadro 3.4 se presenta el resumen de los resultados de los ensayos de laboratorio ejecutados con las muestras obtenidas de cantera.

Cuadro 3.4

El material caracterstico de la cantera consiste en grava mal graduada y grava mal graduada limosa empacada en una matriz arenosa, clasificados en el Sistema Unificado SUCS como GP y GP-GM y en sistema AASHTO como A-1-a(0). Las calicatas excavadas desde el nivel de la superficie mostraron una capa de material granular hasta 3.00 m de profundidad promedio.

ESTUDIO DE FUENTES DE AGUA

Ubicacin de Fuentes de AguaCon el propsito de asegurar el volumen de agua a utilizar en los diferentes trabajos de la Rehabilitacin del Aeropuerto de Chiclayo, se ubic como fuente de agua que tiene un caudal permanente el Rio Reque a 9 km del aeropuerto. Otra alternativa es usar el agua del sistema de agua del aeropuerto, previa autorizacin por parte de ADP.A continuacin, se presenta la descripcin de la fuente de agua ubicada:

RIO REQUE

Ubicacin: 9.0 kmAcceso:DirectoTipo de Fuente de Agua:RioExplotacin : Habilitar poza lateral de captacin para bombeo directo.Perodo de Utilizacin:Permanente.Propietario:Libre disponibilidad.

Trabajos de CampoDe cada una de las fuentes de agua identificadas se tomaron muestras de agua con la finalidad de poder determinar la existencia de sales solubles, sulfatos y sustancias nocivas, que puedan atacar la estructura del pavimento y las obras de concreto con cemento Prtland.

Trabajos de Gabinete

Los siguientes anlisis qumicos fueron realizados en las muestras de agua obtenidas:Sales Solubles Totales MTC-E716 Materia Orgnica (ppm) MTC-E716 Sulfatos solubles (ppm)ASTM D-516 Cloruros solubles (ppm) ASTM D-512pHMTC-E716 En base de los resultados de ensayos obtenidos se determin la aptitud de las fuentes de agua para su uso en las obras de pavimentacin y para la preparacin del concreto hidrulico.Los resultados de los anlisis qumicos de las muestras de agua se presentan en el Anexo, el resumen de los mismos se incluye en el Cuadro 3.5.

Cuadro 3.5

Los resultados de los anlisis qumicos de las fuentes de agua investigadas se encuentran dentro de los lmites permisibles indicados en las normas en lo relativo al contenido de sales solubles totales, sulfatos y cloruros y otros, por lo que se concluye que son aptas para el uso en las obras de pavimentacin y concreto hidrulico. Se adjunta el Diagrama de Canteras y Fuentes de gua.En el Anexo se presentan los certificados de laboratrio correspondientes a los ensayos realizados.

CONCLUSIONES La Cantera Saame se ubica en el km 27+000 de la Carretera Chiclayo- Chongoyape, Lado izquierdo

Los agregados de la cantera cumplen con lo indicado en las Especificaciones Tcnicas para todos los usos

Se ubicaron 02 fuentes de agua para ser usada en las obras del aeropuerto de Chiclayo, las cuales son aptas para el uso en las obras de pavimentacin, pero para efectos del presupuesto de obra solo se considerar la fuente de agua del Ro Reque, ya que la libre disponibilidad del surtidor del Aeropuerto no est garantizada.

RECOMENDACIONES La explotacin de la cantera puede realizarse todo el ao

En la preparacin del concreto asfltico deber usarse el aditivo tipo amina para mejorar la adhesividad de los agregados finos

Se ha previsto la instalacin de la planta para producir agregados ptreos y concreto asfaltico en la Cantera SAAME

En la fuente de agua Rio Reque es necesario habilitar poza lateral de captacin para bombeo directo.

VISTA GENERAL DE CANTERA SAAME, FUENTE DE AGUA Y PLANTA DE ASFALTO

SUBPROYECTO: PROLONGACIN DE LA PISTA DE ATERRIZAJE TEMPORAL (CALLE DE RODAJE DELTA) EN EL AEROPUERTO JOSE ABELARDO QUIONES DE CHICLAYO