anexo 08 estudio mecanica suelos rs castro

ANEXO ESTUDIO MECANICA DE SUELOS

E s t u d i o d e I m p a c t o A m b i e n t a l

C e n t r o d e M a n e j o y D i s p o s i c i n F i n a l d e R e s i d u o s S l i d o s C h i l o I l u s t r e M u n i c i p a l i d a d d e C a s t r o





1. INTRODUCCIN .................................................................................. 12. CARACTERSTICAS GENERALES DE LA ZONA DE

ESTUDIO .............................................................................................. 22.1. UBICACIN ............................................................................................................... 2

2.1.1. Vas de acceso .................................................................................................... 32.2. CLIMATOLOGA ....................................................................................................... 32.3. GEOLOGA................................................................................................................ 52.4. GEOMORFOLOGA PROVINCIA DE CHILO ......................................................... 72.5. HIDROGEOLOGA .................................................................................................... 8

3. TRABAJO DE CAMPO ...................................................................... 124. ENSAYOS GEOTCNICOS IN SITU ................................................. 15

4.1. ESTRATIGRAFAS E IDENTIFICACIN DE SUELOS .......................................... 154.1.1. Estratigrafa calicata 1 ....................................................................................... 174.1.2. Estratigrafa calicata 2 ....................................................................................... 184.1.3. Estratigrafa calicata 3 ....................................................................................... 194.1.4. Estratigrafa calicata 4 ....................................................................................... 204.1.5. Estratigrafa calicata 5 ....................................................................................... 224.1.6. Estratigrafa calicata 6 ....................................................................................... 23

4.2. PERFILES ESTRATIGRFICOS ............................................................................ 244.3. ENSAYOS DE INFILTRACIN DE PORCHET ..................................................... 26

4.3.1. Resultado del Ensayo de Infiltracin de Porchet ............................................... 274.4. ANLISIS DE RESULTADOS DE ENSAYOS INSITU ........................................... 28

5. ENSAYOS DE LABORATORIO ......................................................... 305.1. UBICACIN DE TOMA DE MUESTRAS PARA ENSAYOS DE

LABORATORIO ...................................................................................................... 305.1.1. Granulometra y lmites de consistencia del suelo ............................................ 315.1.2. Densidad de las partculas slidas (Gs) ............................................................ 335.1.3. Proctor modificado ............................................................................................. 335.1.4. Determinacin de la razn de soporte de suelos compactados en

laboratorio (CBR) ............................................................................................... 345.1.5. Determinacin capacidad admisible condiciones estticas y ssmicas ............. 34

5.2. ANLISIS DE LOS RESULTADOS DE LABORATORIO ...................................... 356. PROPIEDADES GEOTCNICAS DE LA ZONA DE

EMPLAZAMIENTO DEL RELLENO SANITARIO .............................. 376.1. COTAS DE FUNDACIN ........................................................................................ 376.2. CARACTERIZACIN GEOTCNICA DEL SUELO DE FUNDACIN

FUTURAS INSTALACIONES ................................................................................. 376.2.1. Capacidad de soporte del suelo de fundacin .................................................. 386.2.2. Asentamientos elsticos .................................................................................... 396.2.3. Perodo predominante de vibracin del suelo (to) .............................................. 39

7. RECOMENDACIONES FINALES ...................................................... 407.1. SUELO DE FUNDACIN ........................................................................................ 407.2. SISTEMA DE IMPERMEBILIZACIN ..................................................................... 40

7.2.1. Zona basal y taludes.......................................................................................... 40

NDICE DE CONTENIDOS




ANEXOS ANEXO 1. Certificados de Laboratorio ANEXO 2. Perfiles Estratigrficos ANEXO 3. Recomendaciones Constructivas para Rellenos Sanitarios

ANEXO ESTUDIO MECANICA DE SUELOS 1



1. INTRODUCCIN El presente Estudio de Mecnica de Suelos tiene por objetivo general del estudio es evaluar y caracterizar geotcnicamente el subsuelo de fundacin y entregar antecedentes sobre las caractersticas geotcnicas para el emplazamiento del Relleno Sanitario de la Comuna de Castro. Los alcances del presente estudio, corresponden a la recopilacin de informacin disponible respecto del proyecto de relleno sanitario en los aspectos referidos al emplazamiento del sitio de disposicin de residuos slidos, planos del emplazamiento de caminos interiores e instalaciones, entre otra informacin relevante y la realizacin del estudio de mecnica de suelos. La bibliografa y principales antecedentes que han sido empleados para el desarrollo de este estudio, se presentan a continuacin. Esta informacin junto a las especificaciones tcnicas del proyecto, han permitido definir las principales caractersticas geolgicas y geomorfolgicas de la zona de emplazamiento del relleno sanitario.

Mapa Geolgico de Chile: Versin Digital, Publicacin Geolgica Digital, No. 4, 2003, Gobierno de Chile. SERNAGEOMIN, Subdireccin Nacional de Geologa.

REGLAMENTO SOBRE CONDICIONES SANITARIAS Y DE SEGURIDAD BSICAS

EN LOS RELLENOS SANITARIOS, Ministerio de Salud.

Informe de Zonificacin Hidrogeolgica para las Regiones Metropolitana y Quinta. Departamento de Recursos Hdricos. Direccin General de Aguas. MOP

Para la redaccin del presente estudio, se realizaron visitas tcnicas al rea en estudio en la que desarroll una campaa de prospecciones a base de calicatas de profundidad variable entre 2,7 y 3,7 mts, ensayos in situ y para complementar la informacin obtenida en terreno, se obtuvieron muestras representativas para ser analizadas en laboratorio Ingecontrol, los cuales han permitido contar con la informacin necesaria para elaborar el estudio de mecnica de suelos del rea ocupada por el relleno sanitario.




2. CARACTERSTICAS GENERALES DE LA ZONA DE ESTUDIO

2.1. UBICACIN La Comuna pertenece a la Provincia de Chilo, est formada por una estrecha franja de tierra en la isla grande, al sur de la Comuna de Dalcahue, al norte de la Comuna de Chonchi y la Comuna de Puqueldn, al este de la Comuna de Curaco de Vlez; ms las Islas Cheln y Quehul, que se encuentran entre las Comuna de Puqueldn y la Comuna de Quinchao. En la costa que da al Ocano Pacfico esta franja tiene unos 4,5 km de ancho y sus lmites son el ro Anay en el norte y el Cole-Cole en el sur. En la costa este, se concentra casi la totalidad de la poblacin de la Comuna, en la Ciudad de Castro (lat. 42 27' 48" s, Long. 73 48' 29" o) y sus alrededores. En la siguiente figura, se muestra la localizacin de la Comuna de Castro en la Provincia de Chilo.

Figura .1. Ubicacin Comuna de Castro

Escala 1: 300.000

Castro




2.1.1. VAS DE ACCESO La comuna se encuentra recorrida por un eje principal que cumple la funcin de ser va de comunicacin intercomunal e interregional. Esta va es la Ruta 5 Sur que recorre la Provincia de Chilo de Norte a Sur, transformndose en columna vertebral de acceso a las distintas comunas de la provincia. El recorrido que se debe realizar para acceder a la Comuna de Castro es el siguiente:

Desde Ancud hacia el sur por la ruta 5 Sur recorriendo 88 kilmetros hasta la comuna de Castro.

Desde Quelln: hacia el norte por la ruta 5 Sur, recorriendo 99 kilmetros de camino asfaltado.

Figura .2. Vas de Acceso a la Comuna de Castro

Fuente: Mapas Ruteros de TURISTEL

2.2. CLIMATOLOGA La Provincia de Chilo de acuerdo a la clasificacin de Koppen, cuenta con dos tipos de climas.

El tercio superior de la isla cuenta con un Clima Templado Lluvioso con Influencia Mediterrnea y distribucin uniforme de las precipitaciones a lo largo del ao. El

Sector Ubicacin Proyecto




rgimen pluviomtrico tiene caractersticas mediterrneas con mximos de lluvias en invierno pero con ausencia de periodo seco estival.

La temperatura promedio anual es de 12 C, y la amplitud trmica anual, 9,6 C, ya que el mes ms clido corresponde a Enero, con 17,2 C, y el mes ms fro a Julio, con 7,6 C.

Las zonas Centro y Sur de la isla, cuentan con un Clima templado fro de Costa Occidental con Mximo Invernal de Lluvias

Por su mayor latitud y cercana a regiones polares, las temperaturas disminuyen, no alcanzando los 10 C como media anual. Estas varan de acuerdo a la exposicin a los vientos predominantes, que en esta zona son del oeste. Las temperaturas son mayores en el sector oriental de la Isla de Chilo que en la costa Pacfica, donde los vientos y las precipitaciones son significativamente ms intensas y abundantes, disminuyendo notoriamente las posibilidades de asentamientos. Las precipitaciones son intensas, pero lo que precipita en los cuatro meses ms lluviosos slo equivale al 50% del total anual. Adems disminuyen desde las zonas ms expuestas al ocano (o al Golfo de Corcovado) hacia el interior, especialmente en los valles interiores ms protegidos. En la Isla de Chilo, en Ancud caen ms de 2.300 mm anuales, mientras que en Castro caen menos de 1.900 mm y en Quelln poco ms de 2.100 mm y 3.000 mm en la parte alta de la Cordillera de Piuchn, lo que contribuye a la exuberancia y abundancia del bosque nativo.

Figura .3. Clima presente en la comuna de Castro Fuente: Mapa de Climas de Chile, EDUCARCHILE




2.3. GEOLOGA En la comuna de Castro se encuentran dos formaciones geolgicas, las cuales se han determinado en base a la Carta Geolgica de Chile del Servicio Nacional de Geologa y Minera (SERNAGEOMIN, escala 1:1.000.000). PzTr4 (a)-(b). Paleozico-Trisico, metapelitas, metacherts, metabasitas y en menor

proporcin, neises y rocas ultramficas con protolitos de edades desde el Devnico al Trisico y metamorfismo del Prmico al Jursico. En la cordillera de la Costa, regiones IX a X: Complejo Metamrfico Baha Mansa; en la cordillera principal, regin X: Complejo Metamrfico Liquie. Se distinguen esquistos pelticos (a) y esquistos y anfibolitas, en menor proporcin, rocas metamrficas ultramficas (b).

Q1g1-Q1g2, Pleistoceno-Holoceno. Depsitos morrnicos, fluvioglaciales y glacilacustres: diamictos de bloques y matriz de limo/arcilla, gravas, arenas y limos. En la cordillera principal, regiones I a IV. En la depresin central, regiones IX y X; en regiones XI y XII: lbulos morrnicos en el frente de los lagos proglaciales, abanicos fluvioglaciales frontales o varves en la ribera de lagos o cursos fluviales, asociados a las principales glaciaciones del Pleistoceno donde son indiferenciados o relativos a las glaciaciones Llanquihue (1; 35-14,2 ka); Santa Mara (2; 262-132 ka); Ro Llico (3; 480-338 ka) o Caracol (4; 687-512 ka).

Figura .4. Formaciones geolgicas presentes en la Comuna de Castro

Fuente: Mapa Geolgico de Chile Sin embargo, a partir de la Informacin obtenida del Mapa Geolgico N 79 de Geologa del rea Castro Dalcahue de la Regin de los Lagos, Escala 1: 100.000, es posible acotar la informacin al rea de emplazamiento del proyecto y obtener una informacin ms detallada al respecto. De los anterior es posible detectar en el rea directa de influencia del proyecto se identifica dos unidades geolgicas, las cuales se describen a continuacin.




- Plgf1, Glacifluviales, corresponden a gravas y arenas, generalmente intercaladas, con menor proporcin de limos y arcillas.las gravas son clastosoportadas, moderadamente a mal seleccionadas, con clastos subredondeados a redondeados. Presentan estratificacin planar horizontal y, localmente, imbricacin. Las arenas, gruesas a finas, exhiben estratificacin planar horizontal cruzada. Estos sedimentos se correlacionan con las EIOM 4 2 y se habran depositado 73.000 y 14.000 AP.

- Plm1, Morrnicos, corresponden a diamictos glaciares leve a moderadamente

compactados, macizos, matriz a clasto soportados. Los clastos, generalmente frescos, son redondeados a subredondeados y alcanzan tamaos de hasta 4 m en su eje mayor. La matriz se compone de arena fina, limos y arcillas. Estos sedimentos se correlacionan con las etapas isotpicas de oxgeno marino 4 2 (EIOM 4 2), y se habran depositado entre 73.000 y 14.000 AP.

En la siguiente imagen se presenta la extensin de las unidades geolgicas identificadas en la zona de emplazamiento del proyecto.

Figura .5. Formaciones geolgicas presentes en la Comuna de Castro, Escala

1:100.000 Fuente: Mapa Geolgico N 79, rea Castro Dalcahue de la Regin de los Lagos

Zona Proyecto




2.4. GEOMORFOLOGA PROVINCIA DE CHILO El origen de las caractersticas morfolgicas presentes en este sector del territorio nacional se encuentra en dos fenmenos. El primero es el movimiento de la corteza terrestre y el segundo, el perodo glacial. El choque entre las placas Ocenica (Nazca) y Sudamericana produjo aqu vastos efectos. Gener fallas geolgicas, rupturas de la corteza en direccin 45 respecto al meridiano, causantes de valles y fiordos y en el sector continental, una hilera de volcanes ubicados casi en lnea recta. El otro fenmeno determinante fue un intenso y prolongado perodo glacial. La presin de gigantescas capas de hielo avanzado entre fallas geolgicas produjo una colosal erosin en el que sera el Valle Central, socavndolo hasta el nivel del mar y destruyendo la continuidad de la cordillera de la Costa. Al derretirse los glaciares, el mar ocup el Valle Central, generando un mar interior; la desmembrada cordillera de la Costa dio origen al Archipilago de Chilo y la Cordillera de los Andes, enormemente erosionada, qued penetrada por fiordos ocenicos. Desde el punto de vista fsico, en la provincia adems se observa una Regin Patagnica y Polar del Inlandsis Antrtico, especficamente dentro de la subregin correspondiente a las Planicies Marinas y/o Fluviomarinas. En la parte norte de la Regin hasta Paillaco, se ubican cordones transversales de pequea altura, cerca de Maulln, originando el Canal de Chacao; reaparece en la Isla de Chilo, en cuya parte norte denominada Cordillera de Piuchn y al sur de los lagos Huillinco y Cucao donde se llama Cordillera de Pirilil. Al sur de Puerto Montt, los glaciares avanzaron hacia la depresin intermedia, cuya erosin provoc su hundimiento, originando los golfos de Ancud y Corcovado, e incluso alcanz porciones de la Cordillera de la Costa (Chilo), formando as una gran cantidad de islas y fiordos, que representan un atractivo turstico destacable por su belleza y su aptitud para la navegacin.




Figura .6. Geomorfologa presentes en la Provincia de Chilo Fuente: Borgel, 1983

2.5. HIDROGEOLOGA En la comuna de Castro se encuentran dos unidades hidrogeolgicas claramente establecidas con su respectiva ocurrencia de aguas subterrneas, las cuales se han determinado en base al Mapa Hidrogeolgico del Ministerio de Obras Pblicas (Direccin de Aguas, escala 1:100.000).




Tabla .1. Ocurrencia de aguas subterrneas Tipo de

permeabilidad Smbolo Importancia

hidrogeolgica relativa

Principales Formaciones geolgicas

Caractersticas generales

Primaria (en formacin porosa) Alta a Media

Q1 Qv2 T3

DEPSITOS NO CONSOLIDADOS, RELLENO. Sedimentos fluviales, glaciales, aluviales, lacustre, aluvionales, elicos. Acuferos de extensin variable, generalmente estratificados. Napa libres o semi-confinadas. Permeabilidad variable; calidad qumica variable. Son los acuferos ms conocidos y explotados del pas.

Muy baja a ausente (en roca) Nula Pz

4

ROCAS METAMRFICAS Y SEDIMENTARIAS Metareniscas, pizarras, filitas, esquistos, gneises, anfibolitas, lutitas, cuarcitas - Basamento impermeable. Cordillera de la Costa, Cordillera andina patagnica

Segn el mapa general o ndice de Chile del Ministerio de Obras Pblicas (Direccin de Aguas, escala 1:12.500.000), en la Provincia de Chilo existe entre 1 a 100 pozos, sin embargo, en la Comuna de Castro, no se evidencian datos respecto a la posible productividad de stos.

Figura .7. Unidades hidrogeolgicas presentes en la Comuna de Castro Fuente: Mapa Hidrogeolgico de Chile

1 Q: Cuaternario no consolidado 2 Qv: Cuaternario volcnico 3 T: Terciario sedimentario volcnico 4 Pz: Paleozoico metamrfico




Sin embargo, a partir de la Informacin obtenida del Mapa N 4 de 8 del Levantamiento Hidrogeolgico del Valle Central de la Regin de los Lagos, Informe Final Recursos de agua Subterrnea de la Hoja de Puerto Montt, SRNAGEOMIN, escala 1: 250.000. De los anterior es posible detectar en el rea directa de influencia del proyecto se identifica dos unidades hidrogeolgicas, la cual se describe a continuacin.

Tabla .2. Sistema Acufero o acuferos de alta importancia en depsitos no consolidados

Acufero Columna Esquemtica Caractersticas Litolgicas Caractersticas del Acufero

Gravas y arenas (Plgf1, PlHf, Hf, Hp), bloques, gravas y arenas (Hc) y/o gravas, arenas y limos

(Ha, He) dsipuestas sobre gravas y arenas, con escasos limos y arcillas (Plgf2). Localmente, se encuentran intercalaciones de

arcilla entre los depsitos Plgf1 y Plgf2.

Tipo: libre Nivel esttico: 0 -69 m.b.n.t. Caudal especfcico: 0,11 18,75 (l/s)/m Transmisividad: 50 3000 m2/d Tipo de agua: bicarbonatadas sdicas, clcicas o clcicas magnsicas. Hierro: 0,3 2,66 mg/l Espesor > 3 m Profundidad: 0 69 m Caudal depozo: 1 80 l/s Permeabilidad: 10-3 a 10-5 m/s Manganeso: 0,02 0,57 mg/l

Bloques y gravas de arena fina a gruesa, limo y/o arcilla, clasto a

matrizsoportados (Plm1), arcillas y limos laminados (Plgl1) y limos, arcillas y arenas finas (He), con

intercalaciones de gravas y arenas (Plgf1).

Tipo: libre cubierto/ confinado/ semiconfinado Nivel esttico: 28,9 74,3 / 6 / 10,74 71,8 m (**) Caudal especfcico: 0,85 3,14 / sin dato / 0,1 5,3 (l/s)/m Transmisividad: 10 1000 m2/d Tipo de agua: sin dato Espesor: 4 - 115 m Profundidad: 28,9 74,3 m / 11 96 m Caudal de pozo: 1 50 l/s Permeabilidad: sin dato

En la siguiente imagen se presenta la extensin de las unidades hidrogeolgicas identificadas en la zona de emplazamiento del proyecto.




Figura .8. Formaciones hidrogeolgicas presentes en zona del proyecto, Escala

1:250.000 Fuente: Mapa N 4 de 8 del Levantamiento Hidrogeolgico del Valle Central de la Regin de los Lagos, Informe Final Recursos de agua Subterrnea de la Hoja de Puerto Montt,

SRNAGEOMIN

Zona Proyecto




3. TRABAJO DE CAMPO Para caracterizar geotcnicamente el suelo natural, se seleccion el sector del terreno en el cual se emplazar el Proyecto Relleno Sanitario de la Comuna de Castro. ste corresponde a un sector llano en la totalidad del sitio, y fue escogido debido a que los suelos que la conforman son representativos del rea en estudio. La metodologa aplicada consider la realizacin de visitas tcnicas de profesionales de esta consultora con el objetivo de obtener una visin global del rea en estudio y definir los puntos de inspeccin para realizar los trabajos de terreno. Posteriormente, se procedi a disear la campaa de ensayos in-situ, considerando los antecedentes topogrficos generados. Esta campaa consisti en la realizacin de un programa de exploracin en base a 6 calicatas de prospeccin, cuyo objetivo es obtener una descripcin estratigrfica de los suelos existentes y caracterizar de manera visual y fsica los estratos de suelos. Cinco de ellas se realizaron en la zona destinada al sector de emplazamiento de la celda proyectada, con profundidades variables entre 2,70 y 3,70 mts de profundidad, y una calicata de profundidad 3,3 mts en la zona de emplazamiento de las instalaciones. En el Anexo 1 se presentan los certificados de los ensayos y mediciones realizados en las calicatas explorativas. En la siguiente imagen, se presenta la ubicacin de las calicatas explorativas realizadas, en donde se privilegi que su disposicin en terreno, permitiese generar perfiles estratigrficos, cuyas caractersticas se presentarn en el captulo siguiente.




Figura .9. Ubicacin de las calicatas realizadas. Junto con la realizacin de los perfiles antes mencionados, se realizaron ensayos en terreno, principalmente para cuantificar el grado infiltracin del terreno, para lo cual se procedi a realizar ensayos de infiltracin del tipo Porchet. Adems, se extrajeron muestras representativas a una profundidad que aproximadamente corresponde entre el segundo y tercer estrato, para determinar en laboratorio las propiedades ndices de los suelos que conforman los estratos adecuados para fundar y sus parmetros resistentes. Ello mediante ensayos de caracterizacin fsica y resistentes, correspondientes a granulometras (NCh 165), Clasificacin de Suelos (ASTM D2487 06), Proctor Modificado (NCh 1534/2 Of. 79), Densidad de partculas slidas (NCh 1532 Of. 80), CBR (NCh 1852 Of. 81), Lmites de Consistencia (NCh 1571/1 y 2. Of. 1979) y Determinacin de cargas abmisibles en condiciones estticas y ssmicas. Los trabajos de terreno fueron realizados en el mes de Octubre del ao 2009 por esta consultora. En la tabla siguiente se presenta un resumen con los trabajos de terreno y su ubicacin dentro del rea en estudio.




Tabla .3. Ensayos In Situ y toma de muestras Ensayo Cantidad Calicatas

Infiltracin Porchet 2 1 4

Muestras 4

1 2 4 5 6

Estratigrafas 6 1-2-3-4-5-6




4. ENSAYOS GEOTCNICOS IN SITU A partir de la informacin recogida por profesionales de esta consultora, se defini la zona de prospeccin geotcnica al interior del predio sobre el cual se emplazar el Relleno Sanitario de la Comuna de Castro, con la finalidad de realizar el estudio de las caractersticas fsicas, adems de las propiedades de infiltracin, capacidad de soporte y el estado de compacidad del suelo que se encuentra en el sector, que dentro de otras cosas podr ser utilizado como material de cobertura de los residuos , de manera tal de que ste cumpla con lo establecido en el Reglamento 189 Sobre condiciones sanitarias bsicas en los Rellenos Sanitarios, en cuanto a las caractersticas que debe poseer el material. La caracterizacin fsico-mecnica del suelo, se realiz a partir de una serie de ensayos in situ, de los cuales se obtuvieron muestras de suelo, las cuales posteriormente fueron enviadas a laboratorio. 4.1. ESTRATIGRAFAS E IDENTIFICACIN DE SUELOS La estratigrafa general del rea en estudio se define a partir de la excavacin de una calicata mediante el uso de maquinaria pesada. El objetivo de realizar la estratigrafa de los suelos, es establecer cules son las propiedades fsicas del suelo, mediante una simple inspeccin visual. La estratigrafa general del rea en estudio fue definida a partir de la excavacin con excavadora de 6 calicatas en la zona del futuro emplazamiento del relleno y 1 en la zona correspondiente a las instalaciones administrativas. Las calicatas fueron realizadas desde el nivel de terreno hasta profundidades variables entre 2,70 y 3,70 mts.

Figura .10. Realizacin de calicatas explorativas con retroexcavadora




La siguiente imagen, presenta la ubicacin con coordenadas UTM de las calicatas realizadas en terreno.

Figura .11. Ubicacin calicatas explorativas en sitio emplazamiento relleno

sanitario.

Tabla .4. Coordenadas UTM ubicacin calicatas explorativas CALICATA ESTE NORTE

1 603.555 5.306.592 2 603.886 5.306.273 3 604.052 5.306.481 4 604.200 5.306.687 5 604.467 5.306.264 6 604.588 5.306.526

Datum WGS 84 Huso 18-G A continuacin, se presentan los resultados obtenidos de esta inspeccin visual en terreno para el presente estudio, la cual fue realizada desde el nivel de terreno utilizando el mximo alcance de la maquinara disponible y que la resistencia del terreno permiti alcanzar. En el Anexo 2 se adjuntan los informes de calicatas realizadas en las inspecciones visuales.




4.1.1. ESTRATIGRAFA CALICATA 1 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 2,70 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes estratos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,40 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color caf oscuro con presencia de vegetacin a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin dbil, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rpida. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,40 y 0,80 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color caf rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 0,80 y 2,70 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partculas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del ltimo estrato est sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Adems, durante la etapa de prospeccin realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostticos o freticos hasta las cotas prospectadas.




Figura .12. Inspeccin visual calicata N1

4.1.2. ESTRATIGRAFA CALICATA 2 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 3,30 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes niveles estratigrficos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,90 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color caf oscuro con presencia de vegetacin a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin dbil, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rpida. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,90 y 2,60 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color caf rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 2,60 y 3,30 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura




homognea con una consistencia firme, una cementacin fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partculas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del ltimo estrato est sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Adems, durante la etapa de prospeccin realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostticos o freticos hasta las cotas prospectadas.

Figura .13. Inspeccin visual calicata N2

4.1.3. ESTRATIGRAFA CALICATA 3 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 3,50 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes niveles estratigrficos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,10 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color caf oscuro con presencia de vegetacin a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin dbil, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rpida. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,10 y 1,50 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color caf rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas




y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 1,50 y 3,50 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partculas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del ltimo estrato est sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Adems, durante la etapa de prospeccin realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostticos o freticos hasta las cotas prospectadas.

Figura .14. Inspeccin visual calicata N3 4.1.4. ESTRATIGRAFA CALICATA 4 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 2,90 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes niveles estratigrficos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,70 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color caf oscuro con presencia de vegetacin a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos.




Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin dbil, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rpida. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,70 y 1,30 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color caf rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 1,30 y 2,90 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partculas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del ltimo estrato est sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Adems, durante la etapa de prospeccin realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostticos o freticos hasta las cotas prospectadas.

Figura .15. Inspeccin visual calicata N 4




4.1.5. ESTRATIGRAFA CALICATA 5 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 2,90 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes niveles estratigrficos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,70 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color caf oscuro con presencia de vegetacin a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin dbil, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rpida. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,70 y 1,30 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color caf rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 1,30 y 2,90 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas con finos y presencia de gravas, adems presenta una mnima fraccin de gravas de sobretamao. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partculas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del ltimo estrato est sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Adems, durante la etapa de prospeccin realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostticos o freticos hasta las cotas prospectadas.




Figura .16. Inspeccin visual calicata N5 4.1.6. ESTRATIGRAFA CALICATA 6 Esta calicata tiene una profundidad aproximada de 3,70 metros, respecto al nivel de terreno y presenta los siguientes niveles estratigrficos. Estrato 1: se encuentra desde el nivel de terreno hasta los 0,80 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color caf oscuro con presencia de vegetacin a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 70% de arenas y un 30% de finos limosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin dbil, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rpida. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SM. Estrato 2: se encuentra entre los 0,80 y 1,60 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color caf rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca de un 55% de arenas y un 45% de finos arcillosos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SC. Estrato 3: Se encuentra entre los 1,60 y 3,70 metros de profundidad aproximadamente y est constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Predomina cerca




de un 60% de arenas, un 10% de gravas y un 30% de finos. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partculas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Segn el sistema de clasificacin USCS este tipo de suelo se clasifica como SP. Nota: El espesor del ltimo estrato est sujeto a la profundidad de la calicata realizada. Adems, durante la etapa de prospeccin realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostticos o freticos hasta las cotas prospectadas.

Figura .17. Inspeccin visual calicata N 6 4.2. PERFILES ESTRATIGRFICOS En la siguiente imagen, se presenta la distribucin en planta de los perfiles estratigrficos escogidos para realizar la identificacin del tipo de suelo del sector de emplazamiento del proyecto.




Figura .18. Ubicacin perfiles estratigrficos en sitio emplazamiento relleno

sanitario. Adems, se presenta un resumen de los distintos estratos detectados en la campaa de prospeccin realizada durante el mes de Octubre del 2009. Los perfiles estratigrficos de las distintas zonas del terreno en estudio, se componen de una alternancia o la totalidad de los horizontes identificados. Estrato 1: Cuenta con un espesor que vara entre los 0,1 a 0,9 mts y est constituido por arenas limosas, corresponde a un estrato de cobertura natural. El suelo presenta un color caf oscuro con presencia de vegetacin a nivel superficial de aproximadamente 20 cms de espesor, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin dbil, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rpida. Estrato 2: Cuenta con un espesor que vara entre los 0,4 a 1,7 mts y est constituido por arenas arcillosas. El suelo presenta un color caf rojizo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. Estrato 3: Cuenta con un espesor que vara entre los 0,7 a 2,1 mts y est constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partculas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. No se detect presencia de nivel fretico en las prospecciones realizadas.




Figura .19. Perfil estratigrfico transversal tipo

En el Anexo 2, se adjuntan los perfiles estratigrficos establecidos, para identificar la distribucin de los suelos prospectados en terreno. 4.3. ENSAYOS DE INFILTRACIN DE PORCHET Este ensayo de terreno, entrega el coeficiente de permeabilidad global en el suelo superficial cuando la napa est profunda. Para su realizacin se debe preparar la superficie sobre la cual se realizar el ensayo, eliminando todo material de relleno que pueda existir sobre el terreno natural, de manera de dejar el terreno colindante a la excavacin, de forma nivelada. Se debe excavar una cavidad cilndrica de dimetro igual o superior a 50 cms, y con una profundidad de por lo menos 50 cms la que depender de la estratigrafa que presente el terreno. En el caso de una obra de infiltracin importante es necesario excavar varias cavidades para obtener medidas representativas de la permeabilidad en toda la superficie. Se deben realizar 3 mediciones de dimetro, para finalmente obtener un dimetro promedio de la cavidad. Del mismo modo, se medir la profundidad de la excavacin al centro de sta y en los bordes de la misma, de manera de mantener una superficie nivelada y lograr la verticalidad de las paredes de la cavidad. Finalmente, se deber llenar de agua la cavidad, hasta quedar a ras con la superficie del terreno. Luego se esperar que el agua descienda entre 5 a 10 cms, dependiendo de la profundidad de la cavidad y se proceder a medir el descenso de la superficie libre debido a la infiltracin a travs del fondo y las paredes. El tiempo de descenso del nivel del agua, se realizar cada 2 cms, ayudados por medio de una regla graduada, provista de un sistema de flotacin en el extremo que estar en contacto con el nivel del agua.

CALICATA 6 CALICATA 4




Figura .20. Ensayos de Infiltracin de Porchet

La siguiente imagen, presenta la ubicacin con coordenadas UTM del ensayo de infiltracin de Porchet en terreno.

CALICATA1

REARELLENOSANITARIO

CALICATA4

Figura .21. Ubicacin ensayo de infiltracin de Porchet

4.3.1. RESULTADO DEL ENSAYO DE INFILTRACIN DE PORCHET Los resultados obtenidos indican que ha nivel superficial la tasa de infiltracin del primer estrato de suelo vara entre 115,87 (mm/hr) y 473,72 (mm/hr). La diferencia observada en las tasas de infiltracin se debe a la mayor presencia de material fino impermeable en la calicata




4, lo cual disminuye la permeabilidad del suelo. En la siguiente tabla, se presentan los resultados obtenidos.

Tabla .5. Resultados de ensayo de infiltracin de Porchet realizado en terreno Calicata N Posicin Infiltracin (mm/hr) Permeabilidad (cm/seg)

Permeabilidad segn Soil Conservation Service

1 Superficial 473,72 1,32E-02 Permeabilidad Muy Elevada

4 Superficial 115,87 3,22E-03 Permeabilidad Moderadamente Elevada 4.4. ANLISIS DE RESULTADOS DE ENSAYOS INSITU El suelo natural donde se emplazar el futuro relleno sanitario, presenta estratos diferenciados, conformados por arenas finas con una leve presencia de gravas y una cantidad importante de limos. A partir de las calicatas prospectadas y lo observado a partir de los perfiles estratigrficos realizados, indican que el sector est conformado por suelos de caractersticas similares que abarcan la totalidad de la zona de emplazamiento del proyecto. Se identifica un primer estrato de cobertura vegetal de profundidades que va de los 0,40 a 1,00 metros de espesor desde el nivel de terreno, que se caracteriza por ser una arena limosa. Fsicamente, corresponden a suelos de color caf oscuro con presencia de vegetacin a nivel superficial, sin olor en condiciones secas, presenta una estructura homognea con una cementacin dbil, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas no presentan plasticidad y una dilatancia rpida. Del mismo modo, se detect un segundo estrato, que cuenta con espesores que van de los 0,40 a 1,70 metros de espesor desde el nivel de terreno, que se caracteriza por ser una arena arcillosa. Fsicamente, corresponden a suelos de color caf rojizo, sin olor en condiciones secas, presenta una estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin moderada, dureza media y una resistencia seca media. Las partculas finas presentan una alta plasticidad y una dilatancia nula. El tercer estrato presenta espesores que van desde los 0,70 a los 2,10 metros, esta constituido por arenas con finos y presencia de gravas. El suelo presenta un color plomo, sin olor en condiciones secas, encontrndose en una condicin hmeda in situ. Su estructura homognea con una consistencia firme, una cementacin fuerte, dureza alta y una resistencia seca alta. Las partculas finas no poseen plasticidad y presenta una dilatancia lenta. Durante la etapa de prospeccin realizada no se ha detectado la presencia de niveles hidrostticos o freticos hasta las cotas prospectadas en ninguna de las 6 calicatas realizadas. Los ensayos de campo realizados al suelo, permitieron determinar sus principales caractersticas y propiedades geotcnicas, de utilidad para estudiar las condiciones de ste como suelo de fundacin y para ser aplicado como material de cobertura.




Del ensayo de infiltracin Porchet, se obtuvieron valores que van de 115,87 (mm/hr) y 473,72 (mm/hr), que segn los rangos de permeabilidad de la Soil Conservation Service, este suelo tiene una velocidad de infiltracin moderada a muy elevada. De acuerdo a los resultado obtenidos de este ensayo y a la informacin obtenida de la Tabla de Valores Tpicos de Tasas de Infiltracin, es acorde al tipo de suelo muestreado, es decir, arena.

Tipo de Suelo Tasa de Infiltracin (mm/hora)

Arena Mayor de 30 Arena Limosa 20 - 30 Limo 10 - 20 Arcilla Limosa 5 - 10 Arcilla 1 - 5

Figura .22. Valores tpicos de tasas de infiltracin en suelos Fuente: Process Design Manual for Land Treatment of Municipal Wastewater (EPA, 1981)

Adems, de acuerdo al grfico descenso v/s tiempo, el suelo ensayado en terreno, presenta un comportamiento similar en cuanto a su velocidad de infiltracin, establecindose que los dos sitios en donde se llev a cabo el ensayo de campo evidencia in-situ una velocidad de infiltracin moderada a muy elevada, lo cual se debe a que estos suelos presentan caractersticas fsicas y mecnicas similares, la diferencia presentada se debe a la cantidad de finos presentes.

0

5

10

15

20

25

30

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100

Descenso(cm)

Tiempoacumulado (seg)

Descensov/sTiempo

CALICATA4 CALICATA1

Figura .23. Grfico comparativo del descenso del nivel de agua respecto al

tiempo




5. ENSAYOS DE LABORATORIO Durante el mes de Octubre del 2009, se tomaron las muestras representativas de suelo con el objetivo de determinar en laboratorio las propiedades ndices de los materiales, mediante ensayos de caracterizacin fsica y de capacidad de soporte, correspondientes a Granulometras (NCh 165), Clasificacin de Suelos (ASTM D2487 06), Proctor Modificado (NCh 1534/2 Of. 79), Densidad de partculas slidas (NCh 1532 Of. 80), CBR (NCh 1852), Lmites de Consistencia (NCh 1517/1 y 2. Of. 1979) y la Determinacin de las capacidades admisibles estticas y ssmicas. 5.1. UBICACIN DE TOMA DE MUESTRAS PARA ENSAYOS DE

LABORATORIO Los ensayos realizados en laboratorio a las muestras tomadas, corresponden a Granulometra y Clasificacin de suelos, Lmites de Consistencia, Proctor Modificado, CBR, Cargas Admisibles y Densidad de Partculas Slidas. En la siguiente imagen, se presentan los puntos de extraccin de las muestras analizadas en laboratorio, las cuales corresponden a las calicatas presentadas.

CALICATA1

REARELLENOSANITARIO

CALICATA2

CALICATA4

CALICATA7

Figura .24. Ubicacin calicatas explorativas de las cuales se obtuvieron muestras

para laboratorio

CALICATA 6

CALICATA 4

CALICATA 2

CALICATA 1




En la tabla siguiente, se presentan las coordenadas UTM de las muestras tomadas y enviadas a laboratorio, con su respectiva profundidad a la cual fueron extradas. Tabla .6. Coordenadas UTM ubicacin y profundidad toma de muestras desde

calicatas explorativas CALICATA ESTE NORTE PROFUNDIDAD (m)

1 603.555 5.306.592 0,7 - 0,9 2 603.886 5.306.273 2,5 - 2,7 4 604.200 5.306.687 1,2 - 1,4 5 604.467 5.306.264 1,5 - 1,7 6 604.588 5.306.526 2,0 2,5

Datum WGS 84 Huso 18-G

5.1.1. Granulometra y lmites de consistencia del suelo

Los ensayos de caracterizacin realizados correspondieron a granulometras y lmites de Atterberg. Los ensayos de laboratorio se realizaron a las muestras de suelo identificadas como 1, 2, 4, 6 y 7, extradas desde las calicatas identificadas con la misma numeracin. En las siguientes tablas y figura se presentan los resultados obtenidos de los ensayos granulomtricos realizados.

Tabla .7. Tipo de suelo por calicata y su procedencia

Suelo N Tipo de Suelo Procedencia Ubicacin

1 Arena Limosa color caf a plomizo Terreno Futuro Relleno

Sanitario Calicata 1












Tabla .8. Resultados del anlisis granulomtrico realizado a suelos provenientes de calicatas

GRANULOMETRIA Calicata N Tamiz 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 3/8" # 4 # 10 # 40 # 200

1 % Que pasa 100 99 97 93 85 73 29 8 2 % Que pasa 100 98 94 92 81 73 67 45 9 4 % Que pasa 100 98 96 94 92 42 4 5 % Que pasa 100 98 96 94 92 42 4 6 % Que pasa 100 98 94 93 87 78 67 21 3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0 0 1 10 100

% Q

ue p

asa

Abertura Tamices (mm)

DISTRIBUCIN GRANULOMETRICA

CALICATA N1CALICATA N2CALICATA N4CALICATA N6CALICATA N7

Figura .25. Distribucin Granulomtrica a muestras suelo natural extradas desde

calicatas explorativas En la tabla siguiente, se presentan los resultados obtenidos de los ensayos de lmites de consistencia y la clasificacin USCS de los suelos.

CALICATA 1 CALICATA 2 CALICATA 4 CALICATA 5 CALICATA 6




Tabla .9. Resultados de lmites de consistencia y clasificacin de suelos U.S.C.S. realizado a suelos provenientes de calicatas

Calicata N

Lmites de Consistencia Clasificacin U.S.C.S.

Mtodo L. Lquido L. Plstico I.Plasticidad Smbolo Descripcin

Empleado (%) (%) (%)

1 Mecnico NP SW SM Arena bien graguada - Arena limosa

2 Mecnico NP SW SM Arena bien graguada - Arena limosa 4 Mecnico NP SP Arena mal graduada 5 Mecnico NP SW Arena bien graduada 6 Mecnico NP SP Arena mal graduada

5.1.2. Densidad de las partculas slidas (Gs) Los ensayos de gravedad especfica (NCh. 1532 Of .80) se realizaron a las muestras de suelo identificadas como 1, 2, 4, 6 y 7. En la tabla siguiente, se presentan los resultados obtenidos de los ensayos realizados.

Tabla .10. Densidad de las partculas slidas Calicata Densidad de las partculas slidas (Gs) (gr/cm3)

1 2,765 2 2,689 4 2,694 5 2,781 6 2,782

5.1.3. Proctor modificado La densidad seca mxima y la humedad ptima de las muestras extradas, fueron obtenidas en laboratorio mediante el ensayo Proctor Modificado. Los ensayos de laboratorio se realizaron a las muestras de suelo identificadas como 1, 2, 4, 6 y 7, extradas desde las calicatas identificadas con la misma numeracin. En la tabla siguiente se presentan los resultados obtenidos.




Tabla .11. Proctor Modificado a muestras de suelo natural

Calicata N

PROCTOR MODIFICADO

Mtodo %Retenido Densidad Mx. Seca Humedad

ptima

(A, B, C, D) (# ) (kg/dm3) (%) 1 A 0 1,955 10,2 2 A 0 1,874 13,0 4 A 0 1,619 16,3 5 A 0 1,943 11,5 6 A 0 1,921 14,0

5.1.4. Determinacin de la razn de soporte de suelos compactados en laboratorio

(CBR) Los ensayos de determinacin de la razn de soporte de suelos compactados (NCh. 1852 Of .81) se realizaron a las muestras de suelo identificadas como 1, 2, 4, 6 y 7. En la tabla siguiente, se presentan los resultados obtenidos de los ensayos realizados.

Tabla .12. Resultados ensayo CBR Calicata N Inmersin CBR a 0,2" (%)

1 S 48 2 S 39 4 S 27 5 S 43 6 S 37

5.1.5. Determinacin capacidad admisible condiciones estticas y ssmicas A continuacin, se entregan los valores de carga admisible en condiciones estticas y ssmicas, debido a la dificultad que tuvo el laboratorio para realizar el ensayo de corte directo para muestras remoldeadas. Posteriormente se asociara dichos valores a los parmetros resistentes requeridos.




Tabla .13. Cargas Admisibles Calicata Estticas (kgf/cm2) Ssmicas (kgf/cm2)

2 2,9 3,5

Tabla .14. Parmetros resistentes asociados

() c (t/m2) 30 0

5.2. ANLISIS DE LOS RESULTADOS DE LABORATORIO Los ensayos de laboratorio realizado a los suelos muestreados en la zona en estudio permitieron determinar sus principales caractersticas y propiedades geotcnicas, de utilidad para estudiar las condiciones del suelo de fundacin del relleno sanitario proyectado y sus futuras instalaciones. Los ensayos de caracterizacin realizados indican que el suelo del sector de emplazamiento del terreno se clasifica segn la U.S.C.S. en los siguientes suelos

Calicata Clasificacin U.S.C.S. % de finos D50 mm 1 SW SM 8 2 0,5 2 SW SM 9 2 0,5 4 SP 4 2 0,5 5 SW 4 2 0,5 6 SP 3 2 0,5

Los grficos de distribucin granulomtrica confirman la homogeneidad entre las muestras analizadas, estableciendo para cada caso una distribucin acorde al suelo identificado. Esta diferencia entre las muestras, se debe a que las muestras analizadas presentan algunas diferencias en su distribucin y en su porcentaje de finos. En relacin a la gravedad especfica de las suelos analizados, los resultados obtenidos indican que stos se encontraran entre 2,689 y 2,782 (gr/cm3), lo cual refleja una relativa homogeneidad respecto a la distribucin del suelo en el sector del proyecto. Por su parte, en cuanto a la capacidad de soporte del suelo, obtenida a travs del ensayo CBR, entreg los siguientes valores para el uso de suelo, segn rango de valores CBR (NCh 1852 Of. 1981), segn es posible observar en la siguiente tabla.




Tabla .15. Rango valores CBR (NCh 1852 Of. 1981)

Calicata CBR a 0,2" (%) CBR Clasificacin cualitativa del uso de suelo

1 48 30 - 60 Buena Sub-base 2 39 30 - 60 Buena Sub-base 4 27 30 - 60 Buena Sub-base 5 43 30 - 60 Buena Sub-base 6 37 30 - 60 Buena Sub-base

De los resultados obtenidos para las distintas muestras analizadas, segn la clasificacin a partir de los valores de CBR, todas las muestras presentan condiciones ms desfavorables para su uso como suelo, siendo restringido su uso como material de sub-base. En cuanto a los parmetros resistentes del suelo obtenido del ensayo de corte directo, derivados a partir de los valores de cargas admisibles, estos concuerdan a lo establecido en la bibliografa para una arena bien graduad arena limosa, por tanto los rangos de cohesin y ngulo de friccin obtenidos se ajustan a dichos valores.




6. PROPIEDADES GEOTCNICAS DE LA ZONA DE EMPLAZAMIENTO DEL RELLENO SANITARIO

A continuacin, se presentan las propiedades y caractersticas geotcnicas del suelo de fundacin y material de cobertura encontrado en el rea de emplazamiento del futuro relleno e instalaciones. 6.1. COTAS DE FUNDACIN La profundidad del sello de fundacin, depende de las caractersticas de los estratos competentes para alcanzar bajas deformaciones y soportar las cargas transmitidas por las estructuras. Por esto, es recomendable que se asegure la ubicacin de la fundacin dentro del estrato portante de resistencia y compresibilidad apropiadas, denominado Calicata 2, lugar en el cual se emplazarn las futuras instalaciones administrativas del proyecto, para as evitar fallas en la masa del suelo, giros y deformaciones laterales y asentamientos diferenciales inadmisibles para las estructuras proyectadas. A partir de los antecedentes y anlisis obtenidos en terreno, especficamente de las estratigrafas realizadas y de los resultados de laboratorio, se recomienda definir como profundidad mnima para el sello de fundacin, la cota -1,5 mt respecto a la cota de terreno original y dentro del segundo estrato identificado in situ, el cual corresponde al terreno natural de baja alteracin y siempre que ste no muestre presencia de materia orgnica, contaminacin o material poco compacto. Se defini dicha profundidad ya que entre los 0,8 a 1,6 mts de profundidad, medidos desde la cota de terreno, se identific un material definido como cobertura vegetal natural, para luego dar paso al suelo de fundacin. Si por condiciones de proyecto se debiera trabajar con profundidades mayores a las propuestas, se recomienda alcanzar la zona de menor alteracin del terreno, cuidando que el suelo de fundacin sea homogneo y horizontal. La condicin de homogeneidad y horizontalidad del sello, y se deber respetar en la totalidad de las fundaciones, ya que de lo contrario podran presentarse asentamientos diferenciales ante cargas estticas o ante solicitaciones dinmicas que provocaran fallos en la vida en servicio de las estructuras. 6.2. CARACTERIZACIN GEOTCNICA DEL SUELO DE FUNDACIN

FUTURAS INSTALACIONES La caracterizacin y parmetros geotcnicos del suelo de fundacin compactado, que servir de base para el diseo de las fundaciones, fueron estimados a partir de suelos de similares caractersticas (granulometra, propiedades ndices y compacidad) y de la informacin obtenida por los ensayos de reconocimiento y laboratorio. A continuacin, se presentan los parmetros geotcnicos estimados para los clculos que sern realizados para estimar la capacidad de soporte del suelo de fundacin compactado, asentamientos esperados y para el diseo de las estructuras de fundacin.




Tabla .16. Estimacin de parmetros tenso deformacionales correspondiente al suelo de fundacin compactado.

Parmetro Valor Densidad Natural (t) 2,689 (t/m3) ngulo de friccin () 30o Cohesin ( c ) 0 Mdulo de deformacin (E) 1.500 x z (t/m2) (*) Mdulo de deformacin para cargas cclicas(Eo) 3 x E (t/m2)

Coeficiente de Poisson () 0,3 Aceleracin efectiva (Ao/g) 0,3

(*) z en metros 6.2.1. CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO DE FUNDACIN La capacidad de soporte admisible a la cota -1,50 m correspondiente a la cota mnima del sello de fundacin, depender de las propiedades tenso deformacionales del suelo y de la geometra de las estructuras de fundacin. Para este anlisis de fundaciones, se han adoptado las metodologas propuestas por Terzaghi, para fundaciones en suelos con caractersticas similares a los estudiados y bajo las restricciones de los asentamientos elsticos permisibles. Las tensiones mximas admisibles se determinaron de acuerdo a la expresin para fundaciones aisladas y cuadradas:

qult = 1,3 *c* Nc + qs* Nq + 0,4*B* * N Donde la tensin admisible es:

Qadm = qult

F.S. Donde: F.S. = Factor de seguridad. = Peso unitario del suelo de apoyo. B = Ancho de la fundacin. qs = Profundidad del sello de fundacin. C = Cohesin del suelo. N,Nq,Nc= Factores de capacidad de carga. Para evaluar las tensiones mximas tolerables para un asentamiento total mximo probable "d", se define a travs de la expresin:




Se = K*q*B*(1 - )/E So = 2*Se

Donde: Se = asentamiento en la esquina (cm). Se = asentamiento en el centro (cm). K = Factor de forma. E = Mdulo de elasticidad (Kg/cm2). = Coeficiente de Poisson. Compatibilizando ambos criterios y la experiencia de esta consultora en suelos similares, las tensiones recomendadas son: Fundaciones del tipo zapata aislada: Condicin esttica: Qadm esttico = 2,0 + 0,7*B (kg/cm2) Condicin ssmica: Qadm ssmico = 2,6 + 0,9*B (kg/cm2) Donde B es el ancho de las fundaciones en metros. 6.2.2. ASENTAMIENTOS ELSTICOS Los asentamientos elsticos o instantneos del suelo de fundacin, se han calculado considerando el subsuelo como un medio elstico, isotrpico y homogneo, en donde se ha adoptado un coeficiente de Poisson =0,30. Los asentamientos estimados para las presiones de contacto antes definidas son y representativas para ambas estructuras son: Para zapata aislada: Condicin esttica: Sesttico = 0,014*B + 0,005*B2 (cm) Condicin ssmica: Sssmico = 0,006*B + 0,002*B2 (cm) Donde B es el ancho de la fundacin en metros. 6.2.3. PERODO PREDOMINANTE DE VIBRACIN DEL SUELO (TO) Conforme con lo planteado en la Norma Nch 433 Of. 96, de acuerdo a los antecedentes geotcnicos mencionados en este estudio, el suelo de fundacin se clasifica como tipo II. El Perodo Predominante de Vibracin que se define a continuacin, podr ser tomado por el Calculista en el desarrollo del diseo estructural.

To = 0,30 seg.




7. RECOMENDACIONES FINALES 7.1. SUELO DE FUNDACIN A partir del presente estudio realizado, el material disponible en la zona de emplazamiento presenta caractersticas geotcnicas para su utilizacin como material de recubrimiento, ya que posee una granulometra con porcentajes de finos que van del orden de 3-9%, por lo cual puede ser utilizado como material de cobertura, cuidando de eliminar el sobretamao. Los suelos identificados a partir de las inspecciones visuales en terreno y los perfiles estratigrficos utilizados, permiten establecer que el 100% de la superficie del terreno cuenta con este tipo de material. El material de la excavacin se deber acopiar en una zona adyacente al rea de vertido, para su posterior uso como material de cobertura en el relleno sanitario. Segn la estratigrafa observada, todo el suelo de emplazamiento del proyecto es apto para fundar. Por lo que se concluye que el sello de excavacin es de gran estabilidad y capacidad portante en condiciones estticas y dinmicas, adems, cabe mencionar que las densidades que alcanzan los residuos slidos urbanos en rellenos sanitarios compactados varan entre 0,6 - 1,0 t/m3 como promedio, siendo estos muy menores a las del suelo de fundacin. 7.2. SISTEMA DE IMPERMEBILIZACIN En relacin al criterio de impermeabilizacin y de acuerdo al REGLAMENTO SOBRE CONDICIONES SANITARIAS Y DE SEGURIDAD BSICAS EN LOS RELLENOS SANITARIOS del Ministerio de Salud, para una poblacin servida superior a 100.000 habitantes el sistema de impermeabilizacin deber consistir en al menos una membrana sinttica con un espesor mnimo de 0,75 mm o salvo en el caso de polietileno de alta densidad, en que dicho espesor no deber ser inferior a 1,52 mm, colocada sobre una capa de arcilla de 60 cm de espesor y coeficiente de conductividad hidrulica mxima de 10-7 cm/s o en su defecto un sistema de impermeabilizacin de doble capa que garantice condiciones iguales o superiores de impermeabilidad. La distancia desde el fondo hasta el nivel fretico ms alto no deber ser inferior a 3 metros, debiendo existir una capa de suelo con un coeficiente de conductividad hidrulica equivalente no superior a 10-5 cm/s. Sin embargo, debido a la presencia de nivel fretico a una profundidad aproximada de 3,3 mts en los sectores ms bajos del terreno, a la falta de material de arcilloso en el sector y a la nula presencia de material granular grueso (grava de canto rodado) es que se propone el siguiente sistema de impermeabilizacin. 7.2.1. ZONA BASAL Y TALUDES Para el diseo del sistema de impermeabilizacin se consider el diseo geomtrico del depsito, la hidrologa e hidrogeologa de la cuenca y caractersticas geotcnicas del suelo y




subsuelo. A continuacin, se detallan las caractersticas del sistema de impermeabilizacin basal y del sistema de impermeabilizacin de taludes, propuesto para el relleno sanitario. Suelo natural compactado: Consiste en suelo natural compactado y nivelado. Liner de Arcilla Sinttica (GCL): Acta como barrera secundaria de estanqueidad.

Esta capa facilita la colocacin de la geomembrana primaria. El coeficiente de permeabilidad es de k = 10-9 cm/s. El GCL que se suministre deber haber sido fabricado con geotextiles y bentonita de alta calidad. Tanto la calidad de las materias primas como los procesos de fabricacin y colocacin sern controlados y certificados. Entre estos procesos estn los criterios de aceptacin de las uniones y sus resistencias. Todos los procedimientos sern efectuados y controlados con criterios de aseguramiento de calidad. Los rollos de GCL tendrn dimensiones tales que permitan minimizar uniones en terreno y se manipularn minimizando el riesgo de daos causados por abrasin, impactos, o derrames de hidrocarburos. Se descargarn de los camiones que los trasladen utilizando preferentemente un cargador frontal o gra de horquilla, que los colocar en las zonas donde se proyecta la instalacin del relleno sanitario.

Geomembrana Primaria: Consiste en un polietileno de alta densidad (HDPE) de 1,52 mm. de espesor. Esta lmina se utilizar como contencin primaria instalada directamente sobre la superficie del GCL. La geomembrana posee un coeficiente de permeabilidad de mximo k = 10-12 cm/s y ser la encargada de contener los lquidos lixiviados. Sobre esta lamina se incorporar un sistema de drenaje el que descargar, mediante una tubera perforada y por gradiente, a una cmara de recoleccin de lixiviados ubicada en el punto ms bajo del relleno sanitario. No se contempla perforar el sistema basal de impermeabilizacin para la conduccin del lixiviado por diferencias de altura hacia el exterior del relleno sanitario, dado que no se puede garantizar la estanqueidad de un sistema perforado y nuevamente sellado. La extraccin del lquido se har desde el sumidero hacia el exterior mediante una bomba hidrulica.

Geomalla polimrica de drenaje: Sobre la geomembrana primaria se instalar una geomalla de HDPE de 5 mm. de espesor, que tiene una alta conductividad hidrulica (del orden de los k = 10-3 cm/s) lo cul permitir drenar el lixiviado y de ese modo asegurar que no se generarn acumulacin ni un nivel esttico del lquido por sobre los 30 cm. Adicionalmente la geomalla ira cubierta con un geotextil en el lado que ir en contacto con la geomembrana con la finalidad de aumentar el ngulo de roce entre dichos componentes y aumentar la estabilidad del sistema en taludes.

Geotextil antipunzonamiento: Consiste en un geotextil no tejido punzonado de 400 gr/m2 que servir de colchn, absorber y distribuir la carga sobre el sistema de impermeabilizacin inferior generado por la operacin y por la masa de residuos.




Figura .26. Esquema del sistema de impermeabilizacin propuesto.




RESPONSABLES Los profesionales responsables de la elaboracin del presente documento han sido los Ingenieros Constructores Marcia Esparza B. y Cristian Vega H.

MARCIA ESPARZA B. INGENIERO CONSTRUCTOR




ANEXOS




ANEXO 1 CERTIFICADOS DE LABORATORIO




ANEXO 2 PERFILES ESTRATIGRFICOS




ANEXO 2.1 PERFILES ESTRATIGRFICOS

Estrato e: 2,70 mts

COBERTURA VEGETAL

SUELO 1: MATERIAL DE RELLENO

SUELO 2: SUELO NATURAL

Perfil 1

Estrato e: 3,5 mts Estrato e: 3,5 mts

CALICATA 1 CALICATA3 CALICATA 5

COBERTURA VEGETAL




Perfil 2

Estrato e: 2,9 mts

COBERTURA VEGETAL



Perfil 3



COBERTURA VEGETAL



Perfil 4






ANEXO 2.2 INFORMES DE CALICATAS

ESTRATIGRAFA - INSPECCIN VISUAL Calicata: Calicata N1 Fecha: 29 de Octubre Nombre del proyecto:

Proyecto Relleno Sanitario Comuna de Castro

DESCRIPCIN Estrato 1 Estrato 2 Estrato 3

Espesor (m) 0,40 0,40 1,90 Sobretamao (si/no) No No No % Grava 10% % Arena 70% 55% 60% % Fino 30% 45% 30% Tamao Mximo Sobretamao (")

Tamao Mximo Partculas (") #4 #4 2 Tamao grava 2 Tamao Arena #4 #4 #4 Angularidad Partculas

Angular Subangular

Subredondeada Redondeada X

Forma Partculas Plano X

Alargado Plano y alargado

Color Caf

Oscuro Caf Rojizo Plomo Olor Sin olor Sin olor Sin olor Humedad

Seco Hmedo X X X Saturado

Reactivo HCl Nula Dbil

Fuerte Consistencia

Muy suave Suave Firme X X X

IDENTIFICACIN Realizado por: Cristian Vega Ubicacin: Castro Profundidad Calicata 2,70

COORDENADAS

Este: 603.555 Norte: 5.306.592 Referencia: Datum WGS 84 Huso 18-G

FOTOGRAFAS

Dura Muy Dura

Cementacin Dbil X

Moderada X Fuerte X

Estructura Estratificado

Laminado Fisurado

"Slickensided" Adobe

Lenticular Homogneo X X X

Dureza Baja

Media X X Alta X

Resistencia Seca Nula Baja

Media X X Alta X

Muy Alta Dilatancia

Nula X Lenta X

Rpida X Plasticidad

No Plstico X X Bajo

Media Alta X

Presencia Materia Orgnica

SI (cobertura

vegetal 0,20 m, races)

Presencia Nivel Fretico NO Profundidad N.F.


Proyecto Relleno Sanitarios Comuna de Castro




Angular Subangular




Color Caf




Fuerte Consistencia



COORDENADAS


FOTOGRAFAS

Dura Muy Dura

Cementacin Dbil X

Moderada X Fuerte X


Laminado Fisurado

"Slickensided" Adobe

Lenticular Homogneo X X X

Dureza Baja

Media X X Alta X

Resistencia Seca Nula Baja

Media X X Alta X

Muy Alta Dilatancia

Nula X Lenta X

Rpida X Plasticidad

No Plstico X X Bajo

Media Alta X

Presencia Materia Orgnica

SI (cobertura

vegetal 0,20 m, races)

Presencia Nivel Fretico NO Profundidad N.F.


Proyecto Relleno Sanitario Comuna de Castro




Angular Subangular




Color Caf




Fuerte Consistencia



COORDENADAS


FOTOGRAFAS

Dura Muy Dura

Cementacin Dbil X

Moderada X Fuerte X


Laminado Fisurado

"Slickensided

anexo 08 estudio mecanica suelos rs castro

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