estudio de suelos

LAMBAYEQUE – PERU

MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE MOCHUMI

3. MECANICA DE SUELOS

3.1. GENERALIDADES

3.1.1 Introducción

Atendiendo los requerimientos técnicos solicitados en el contrato, en coordinación con un organismo del Estado, se han llevado a cabo los trabajos necesarios, para desarrollar el Estudio de Mecánica de Suelos que nos permita determinar los parámetros geotécnicos de la cimentación del Proyecto: “MEJORAMIENTO Y AMPLIACION INTEGRAL DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LA LOCALIDAD DE MOCHUMÍ”- SALDO DE OBRA, el mismo que se ubica en el Distrito Mochumí, Provincia y Región de Lambayeque.

3.1.2 Objetivo

El objeto del presente expediente geotécnico, comprende la evaluación de las informaciones de campo y laboratorio, con fines que permitan obtener datos actuales de los materiales que se encuentran formando la estratigrafía de la zona donde se pretenden instalar las estructuras proyectadas como: TANQUE ELEVADO, LAGUNA DE OXIDACION, CAMARA DE BOMBEO DE AGUAS SERVIDAS, CASETA DE BOMBEO DE AGUA Y LINEA DE CONDUCCION (TUBERIAS DE AGUA, DESAGUE - BUZONES) proporcionando un estudio del subsuelo de fundación, ordenado metodológicamente en las fases de exploración (estudios In Situ) y planteamiento de soluciones de problemas a presentarse.

3.1.3 Antecedentes

La ciudad de Mochumí en la actualidad se encuentra con servicios de agua y desagüe deficiente, colapsados y en especial sus centros poblados que carecen de servicios básicos, serán beneficiarios de este proyecto.Ante la constante solicitud de los pobladores de los caseríos que carecen de los servicios básicos. El gobierno Distrital en coordinación con el Gobierno Central, ha tenido por conveniente elaborar el citado proyecto, el mismo que por sobrecarga de trabajo, se ha creído por necesario contratar una consultoría externa para mejorar y ampliar los sistemas básicos de saneamiento, los mismos que contribuirán a elevar el nivel de vida de la población en general.

3.1.4 Normatividad

El estudio realizado, en cuanto a su alcance y procedimiento, se encuentra referido principalmente a la Norma Técnica E.050 de Suelos y Cimentaciones, Norma Técnica E.030 Diseño Sismo Resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones (R.N.E.) y bajo las Normas Técnicas de la (A.S.T.M).

Proyecto: “Mejoramiento y Ampliación Integral del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado de la localidad de Mochumí-Lambayeque”- Saldo de Obra


3.1.5 Ubicación y Descripción del Área en Estudio

El área materia del presente estudio se sitúa en el Distrito de Mochumí y algunos caseríos, ubicados en la parte Norte de la Región Lambayeque.

La zona en estudio pertenece a un área plana cubierto por viviendas de material noble y rústico, las cuales cuentan con instituciones locales. En la parte céntrica de la ciudad se encuentra pavimentada y en sus alrededores en forma natural. En sus alrededores se aprecian terrenos de cultivos de arroz, algodón, frutales, drenes y canales con agua constante por épocas de siembra.

3.1.5 Acceso al Área de Estudio

La accesibilidad al área de estudio es fácil de llegar, por que cuenta con movilidad motorizada tipo: Combis, taxis, custer, camiones, moto taxis, etc., lo cual facilita un rápido traslado hasta la zona del terreno seleccionado.

3.1.6 Condiciones Climáticas

La zona de estudio durante las estaciones de primavera, otoño e invierno presenta un clima frió a húmedo, concambio de ser un clima subtropical templado, seco y caluroso en la época de verano con esporádicas lluvias. Los registros climáticos indican normalmente una temperatura media anual alrededor de 23 ºC, y la temperatura máxima, en los meses de Enero a Marzo de 34 ºC.

3.2.0 GEOLOGÍA Y SISMICIDAD DEL ÁREA EN ESTUDIO.-

3.2.1 GEOMORFOLOGÍA

Los fenómenos geomorfológicos que predominan en el área estudiada son los que han dado la configuración topográfica que se observa en la actualidad. Las principales unidades geomorfológicas están conformadas por extensas pampas de material cuaternario con medianos cerros o cadenas que sobresalen a mucha distancia de la zona en estudio y las dunas próximas al litoral.

3.2.2 GEOLOGIA

La conformación estratigráfica de toda el área en estudio corresponde a un depósito de suelos finos de origen SEDIMENTARIOS HETEROGENEOS de unidades geológicas: Era CENOZOICA, Sistema: CUATERNARIO, Serie: RECIENTE.

La información del Boletín Nº 38 elaborado por el “INGEMMET” (Instituto Geológico Minero y Metalúrgico) del Sector Energía y Minas, Cuadrángulo Geológico de Lambayeque – Mochumí, nos indica que se encuentran en las formaciones correspondientes al cretáceo inferior noecomiano denominado formación grupo



Goyllarisquisga (Ki-g), constituido esencialmente por ortocuarcitas de color gris claro a marrón claro, con rocas sedimentarias de areniscas y cuarcitas con intercalaciones de lutita. La zona en estudio no presenta fuertes afloramientos rocosos, al contrario es una zona de depósitos aluviales con alto nivel freático.

Geológicamente el proyecto se construirá sobre predominantes depósitos aluviales de características finas de compacidad suelta en su mayoria, compuestos por arenas finas de baja plasticidad en ciertos casos no plásticas, colapsables, propensas a deslizamientos, así como arcillas limosas de mediana plasticidad, que en menor proporción alternan con arenas gravosas. Así mismo, no se determinó la presencia de estructuras geológicas importantes como fallas, discordancias, grietas pronunciadas que sean de conocimiento y aparezcan expresamente como tales en el indicado Cuadrángulo Geológico.

3.2.3 GEODINÁMICA

Las condiciones geodinámicas externas muestran estabilidad dentro de la zona de ubicación del proyecto. En los últimos años no se han reportado problemas concernientes a inundaciones u otros problemas de geodinámica externa.

Específicamente la zona en estudio se encuentra sobre un terreno de topografía plana, con vegetación en su relieve en la zona de los caserios, con subsuelo conformado en su mayoría por estratos de características finas de compacidad suelta.

3.2.4 SISMICIDAD

El Perú esta comprendido como una de las regiones de alta actividad sísmica y formar parte del CINTURÓN CIRCUMPACÍFICO, que es una de las zonas más activas del mundo, mantiene latente la posibilidad de sismos.

No obstante que la ciudad de Mochumí, está ubicada en la costa norte del Perú al extremo Norte del Departamento de Lambayeque, a lo largo de su historia no reporta sismos de importancia, sólo han sido sentidos los ocurridos en otras latitudes, habiéndose por tanto evidenciado una “Pobre” actividad sísmica con muy pocas consecuencias negativas a nivel de daños importantes en las edificaciones existentes, que sin embargo no faculta a dejar de tomar muy en cuenta el diseño sísmico, sino todo lo contrario.

A lo largo de muchos años se han registrado numerosos eventos sísmicos, cuyo análisis puede aportar conocimiento sobre la intensidad de éstos. Es necesario comprender que ocasionalmente pueden ocurrir sismos cuya intensidad puede sobrepasar fácilmente el máximo valor hasta ahora registrado.

En base a la información disponible podemos establecer que la máxima intensidad de los sismos ocurridos es del orden de V a VI grados, en la escala de MERCALLI MODIFICADA.

Según la NORMA E.030: DISEÑO SISMORRESISTENTE del Reglamento Nacional de Edificaciones, se considera el territorio dividido en tres zonas de acuerdo a la



Sismicidad observada y la potencialidad sísmica de dichas zonas, correspondiéndole al área de estudio la ZONA 3 de alta sismicidad, ello basado en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de estos con la distancia epicentral, así como en información neotectónica.

3.2.4.1 PARÁMETROS DE DISEÑO SISMO RESISTENTE

El diseño sismo resistente para proyectar construcciones con un adecuado comportamiento sísmico, requiere en primer lugar del conocimiento de las características del suelo de fundación que determinarán los parámetros de sitio.

Los parámetros obtenidos se indican a continuación:

a). Zonificación : Zona 3 de Sismicidad alta Factor de Zona (Z) = 0,40 g

b). Tipo de Suelo : S3c). Período Predominante (Tp) : 0.90 sd). Factor de Suelo (S) : 1.40e). Uso (U) : 1.50 f). Amplificación sísmica (C) : 2.50

3.3.0 INVESTIGACION REALIZADA.-

3.3.1 INVESTIGACION DE CAMPO

Los trabajos de campo han sido dirigidos por el responsable del Laboratorio “SEPESPEM”, brindando la información necesaria, para la determinación de las propiedades físicas y mecánicas del suelo, mediante la exploración directa para ser corroborado con los ensayos del laboratorio.

En la cual se hizo la apertura de 18 pozos, más 06 calicatas a cielo abierto, distribuidas de acuerdo a la extensión del terreno proyectado, designadas como: P1 hasta P18- LINEA DE CONDUCCION DE AGUA Y DESAGÜE, C1-TANQUE ELEVADO, C1-CAMARA DE BOMBEO DE AGUAS SERVIDAS, C2-CASETA DE BOMBEO DE AGUA, C1, C2 y C3-LAGUNA DE OXIDACION; hasta la profundidad máxima alcanzada de 3.00 a 4.00 m., desde la superficie del terreno actual, de tal manera que abarquen toda el área destinada a la realización del proyecto y que nos permita obtener con bastante aproximación la conformación litológica de los suelos.

Paralelo a ello se ejecuto la recolección de muestras representativas y son en su mayoría alteradas del tipo Mab (las cuales fueron acondicionadas adecuadamente, para su traslado al Laboratorio) e inalteradas del tipo Mit (Corte Directo).

Con dichas muestras y después del procesamiento respectivo se han obtenido los resultados que nos permite investigar las características geomecánicas del subsuelo y así mismo confeccionar el perfil estratigráfico del suelo, correspondiente a los sondeos practicados, y



luego de la evaluación llevar a cabo la clasificación de acuerdo al SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS “SUCS”, que es el más descriptivo basado en el reconocimiento del tipo y predominio de sus componentes, como el diámetro de las partículas, gradación, plasticidad y compresibilidad.

Durante el trabajo de excavación se detecto la existencia del alto nivel freático en pozos y calicatas, además de filtraciones de aguas producto del riego de terrenos de cultivos de arroz. También se tomó una muestra representativa de cada calicata y pozo, para el ensayo de sales solubles y/o agresividad del suelo.

3.3.2 – INVESTIGACIONES EN EL LABORATORIO

Con las muestras extraídas de las excavaciones en el trabajo de campo, se obtuvieron en el Laboratorio los parámetros que nos permita deducir las condiciones del proyecto, tales como:

CONTENIDO DE HUMEDAD ASTM – D2216 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO ASTM – D422 LÍMITES ATTERBERG ASTM – D4318 SALES TOTALES BS1377 – PARTE 3 PRÓCTOR MODIFICADO ASTM – D1557 ENSAYO DE PERMEABILIDAD CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS (SUCS) ASTM – D2487

A). IDENTIFICACION Y CLASIFICACION.-

La identificación y clasificación se realizó de acuerdo a lo especificado en la norma ASTM – 2487-69, según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos “SUCS”, se ha obtenido el análisis granulométrico por tamizado y los límites de ATTERBERG (Límite Líquido, límite plástico), utilizando la copa de Casa Grande y el Rolado, para poder clasificarlo ya que su conformación presenta en su mayoría estratos de características finas de compacidad suelta, compuestos por arenas de baja plasticidad en ciertos casos no plásticas, así como arcillas inorgánicas de mediana plasticidad, que en menor proporción alternan con arenas con gravas y limos.

La identificación nos ha determinado el tipo de ensayos a realizar en el Laboratorio, para el tipo de suelo hallado, teniendo en cuenta la finalidad buscada, de determinar si el suelo subyacente es apto para la construcción correspondiente.

B) PERFILES ESTRATIGRAFICOS

En base a los trabajos de campo en el área de estudio y resultados de los ensayos de Laboratorio, se ha elaborado 24 perfiles estratigráficos, que se detallan a continuación.



POZO P – 1FRENTE A ESTADIO

Profundidad 0.00 – 0.30 m. Estrato compuesto por material de relleno, formado por arcilla mezclada con desmonte de construcción.

M1– profundidad 0.30 – 1.40 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color amarillento, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 18.01% y un contenido de sales de 0.21%. El nivel freático se ubico a 1.30 m.

M2– profundidad 1.40 – 2.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color amarillento, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 23.09% y un contenido de sales de 0.20%.

M3– profundidad 2.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena limosa no plástica, de color amarillento, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM”, con una humedad natural de 25.67% y un contenido de sales de 0.19%.

POZO P – 2INTERSECCION 28 DE JULIO E INMACULADA CONCEPCION


M1– profundidad 0.40 – 1.60 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 15.79% y un contenido de sales de 0.21%. El nivel freático se ubico a 1.20 m.

M2– profundidad 1.60 – 2.00 m. Estrato compuesto por Arena limosa de baja plasticidad, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM”, con una humedad natural de 23.31% y un contenido de sales de 0.19%.

M3– profundidad 2.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color marrón beige con manchas verdosas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 18.67%, un contenido de sales de 0.18% y una densidad seca de 1.505 Ton/m3

POZO P – 3ESQ. MARTIRES DE CHANCHAN E INMACULADA CONCEPCION





M2– profundidad 1.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa gredosa de mediana plasticidad, de color amarillento con manchas verdosas y plomas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 10.76% y un contenido de sales de 0.19%. El nivel freático se ubico a 2.20 m.

POZO P –4INTERSECCION SANTA ROSA Y 28 DE JULIO


M1– profundidad 0.50 – 1.60 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de baja plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 11.30% y un contenido de sales de 0.21%. El nivel freático se ubico a 1.60 m.


M3– profundidad 2.20 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de baja plasticidad, de color amarillento claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 23.35% y un contenido de sales de 0.19%.

POZO P – 5INTERSECCION SANTA ROSA Y PASCUAL SACO



M2– profundidad 1.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color marrón claro con manchas verdosas y blanquecinas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 23.42% y un contenido de sales de 0.21%. El nivel freático se ubico a 2.20 m.



POZO P – 6INTERSECCION MARISCAL BARRETO Y SAN JOSE


M1– profundidad 0.20 – 0.70 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de baja plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 18.62% y un contenido de sales de 0.22%.

M2– profundidad 0.70 – 1.40 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color amarillento con manchas rojizas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 28.28% y un contenido de sales de 0.22%. El nivel freático se ubico a 1.40 m.


M4– profundidad 2.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena limosa, no plástica, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM”, con una humedad natural de 21.52% y un contenido de sales de 0.18%.

POZO P – 7INTERSECCION 28 DE JULIO Y SAN JOSE


M1– profundidad 0.20 – 0.70 m. Estrato compuesto por Arena limosa de baja plasticidad, de color amarillento, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM”, con una humedad natural de 9.88% y un contenido de sales de 0.25%.

M2– profundidad 0.70 – 1.40 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 22.81% y un contenido de sales de 0.23%.

M3– profundidad 1.40 – 2.00 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de mediana plasticidad, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 20.53%, un contenido de sales de 0.22% y una densidad seca de 1.603 Ton/m3. El nivel freático se ubico a 2.00 m.

M4– profundidad 2.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color beige, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 22.21% y un contenido de sales de 0.19%.



POZO P – 8INTERSECCION CALLE GRAU Y SAN JOSE


M1– profundidad 0.80 – 2.00 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de baja plasticidad, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 20.44% y un contenido de sales de 0.21%. El nivel freático se ubico a 1.10 m.

M2– profundidad 2.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color beige con manchas amarillentas y oscuras, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 16.65% y un contenido de sales de 0.19%.

POZO P – 9CA. SAN JOSE Y MARTIRES DE CHANCHAN


M1– profundidad 0.50 – 1.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 15.18% y un contenido de sales de 0.21%.

M2– profundidad 1.00 – 2.00 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color beige con manchas amarillentas y oscuras, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 15.33% y un contenido de sales de 0.20%. El nivel freático se ubico a 2.00 m.

M3– profundidad 2.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color marrón claro con manchas amarillentas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 20.99%, un contenido de sales de 0.20% y una densidad seca de 1.521 Ton/m3

POZO P – 10ESQ. MIGUEL GRAU Y SAN ISIDRO




M1– profundidad 0.30 – 1.10 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de baja plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 18.67% y un contenido de sales de 0.20%. M2– profundidad 1.10 – 2.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 23.95% y un contenido de sales de 0.19%. El nivel freático se ubico a 1.10 m.

M3– profundidad 2.00 – 2.50 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de baja plasticidad, de color marrón beige, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 23.79% y un contenido de sales de 0.18%.

M4– profundidad 2.50 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 18.22% y un contenido de sales de 0.17%.

POZO P – 11CA. PASCUAL SACO Y SAN ISIDRO


M1– profundidad 0.60 – 1.50 m. Estrato compuesto por Arcillas limosas de baja plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “ML”, con una humedad natural de 18.15% y un contenido de sales de 0.23%. El nivel freático se ubico a 1.20 m.


M3– profundidad 2.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de baja plasticidad, de color claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 22.51% y un contenido de sales de 0.20%.

POZO P – 12DREN 1500 COLLIQUE

Profundidad 0.00 – 0.20 m. Estrato compuesto por material de relleno, formado por arcilla mezclada con material vegetal.




M2– profundidad 1.00 – 1.90 m. Estrato compuesto por Arena limosa, no plástica, de color amarillento, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM”, con una humedad natural de 14.08% y un contenido de sales de 0.20%.

M3– profundidad 1.90 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena fina gravosa, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SP”, con una humedad natural de 7.85%, un contenido de sales de 0.20% y una densidad seca de 1.754 Ton/m3. El nivel freático se ubico a 2.50 m.

POZO P – 13DREN 1500 COLLIQUE



M2– profundidad 1.00 – 2.00 m. Estrato compuesto por Arena limosa, no plástica, de color amarillento, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM”, con una humedad natural de 14.52% y un contenido de sales de 0.20%.

M3– profundidad 2.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena con gravas y limos, no plástica, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SW-SM”, con una humedad natural de 5.92% y un contenido de sales de 0.20%. El nivel freático se ubico a 2.50 m.

POZO P – 14ANEXO HUACA QUEMADA


M1– profundidad 0.20 – 1.20 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 6.37% y un contenido de sales de 0.21%.

M2– profundidad 1.20 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena limosa, no plástica, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM”, con una humedad natural de 3.13%, un contenido de sales de 0.20% y una densidad seca de 1.536 Ton/m3. El nivel freático se ubico a 1.90 m.



POZO P – 15ANEXO HUACA QUEMADA


M1– profundidad 0.20 – 1.20 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de baja plasticidad, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 12.20% y un contenido de sales de 0.25%.

M2– profundidad 1.20 – 2.60 m. Estrato compuesto por Arena limosa de baja plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM”, con una humedad natural de 21.67% y un contenido de sales de 0.21%. El nivel freático se ubico a 1.90 m.

M3– profundidad 2.60 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color beige, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 29.84% y un contenido de sales de 0.20%.

POZO P – 16ANEXO FAMILIA PEREZ


M1– profundidad 0.40 – 1.20 m. Estrato compuesto por Arena limosa de baja plasticidad, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM”, con una humedad natural de 20.23% y un contenido de sales de 0.21%. El nivel freático se ubico a 1.00 m.

M2– profundidad 1.20 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de baja plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 24.24% y un contenido de sales de 0.18%.

POZO P – 17ANEXO CRUCE SANDOVAL


M1– profundidad 0.50 – 1.40 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 17.02% y un contenido de sales de 0.21%. A 1.00 m. existen filtraciones producto del riego de terrenos de cultivo.



M2– profundidad 1.40 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color amarillento claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 24.65% y un contenido de sales de 0.20%.

POZO P – 18ANEXO CRUCE SANDOVAL


M1– profundidad 0.40 – 1.80 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color amarillento, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 28.01% y un contenido de sales de 0.21%. A 1.00 m. existen filtraciones producto del riego de terrenos de cultivo.


CALICATA C – 1TANQUE ELEVADO Y CASETA DE BOMBEO

M1– profundidad 0.00 – 2.20 m. Estrato compuesto por Arcilla limosa de baja plasticidad, de color amarillento claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “ML-CL”, con una humedad natural de 20.34% y un contenido de sales de 0.21%. El nivel freático se ubico a 1.50 m.


M3– profundidad 2.80 – 3.10 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color marrón claro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 22.33%, un contenido de sales de 0.19% y una densidad seca de 1.502 Ton/m3.

M4– profundidad 3.10 – 4.00 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color marrón claro con manchas verdosas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 24.62% y un contenido de sales de 0.18%.



CALICATA C – 1LAGUNA DE OXIDACION



M2– profundidad 0.80 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color amarillento con manchas verdosas y blanquecinas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 16.36%, un contenido de sales de 0.20% y una densidad seca de 1.703 Ton/m3. A 1.00 m. existen filtraciones producto del riego de terrenos de cultivos.




M2– profundidad 1.20 – 2.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 19.80% y un contenido de sales de 0.23%. A 1.40 m. existen filtraciones producto del riego de terrenos de cultivos.

M3– profundidad 2.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color beige con manchas amarillentas y blanquecinas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 28.19% y un contenido de sales de 0.22%.






M2– profundidad 1.20 – 2.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color marrón oscuro, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 23.51% y un contenido de sales de 0.22%. A 1.20 m. existen filtraciones producto del riego de terrenos de cultivos.

M3– profundidad 2.00 – 3.00 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color beige con manchas amarillentas y blanquecinas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 25.19% y un contenido de sales de 0.21%.

CALICATA C – 1CAMARA DE BOMBEO DE AGUAS SERVIDAS


M1– profundidad 0.20 – 1.00 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color beige con manchas verdosas y blanquecinas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 15.67% y un contenido de sales de 0.24%.

M2– profundidad 1.00 – 4.00 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color amarillento con manchas blanquecinas y pardas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 28.61%, un contenido de sales de 0.14% y una densidad seca de 1.603 Ton/m3. A 1.00 m. existen filtraciones producto del riego de terrenos de cultivos.

CALICATA C – 2CASETA DE BOMBEO DE AGUA


M1– profundidad 0.20 – 2.00 m. Estrato compuesto por Arena limosa de baja plasticidad, de color beige con manchas verdosas y blanquecinas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SM”, con una humedad natural de 19.52% y un contenido de sales de 0.26%.

M2– profundidad 2.00 – 2.70 m. Estrato compuesto por Arcilla inorgánica de mediana plasticidad, de color amarillento con manchas blanquecinas y pardas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “CL”, con una humedad natural de 20.54%, un contenido de sales de 0.24% y una densidad seca de 1.509 Ton/m3.

M3– profundidad 2.70 – 3.20 m. Estrato compuesto por Arena limo-arcillosa de baja plasticidad, de color amarillento con manchas blanquecinas y pardas, clasificado en el



sistema “SUCS”, como un suelo “SM-SC”, con una humedad natural de 22.35% y un contenido de sales de 0.22%.

M4– profundidad 3.20 – 4.00 m. Estrato compuesto por Arena arcillosa de mediana plasticidad, de color amarillento con manchas blanquecinas y pardas, clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SC”, con una humedad natural de 23.53% y un contenido de sales de 0.20%.

C) AGRESION AL SUELO DE CIMENTACION

La presencia de sales solubles totales; cuando se encuentran en el agua del nivel freático o en los suelos en los que van a descansar las estructuras de concreto, pueden penetrar de acuerdo a la porosidad del concreto, haciéndolo susceptible de colapsar por inmersión al disolverse las ligas químicas por la vía húmeda con que ha penetrado haciéndolo frágil y expansivo, envejeciéndolo prematuramente y destruyéndolo según sea el caso.

Se ha determinado el contenido de sales de todas las muestras tipo Mab, de los 18 pozos y 06 calicatas ensayadas.

- Según los resultados encontrados podemos determinar, que el suelo presenta MODERADA concentración de sales, a excepción de la Cámara de Bombeo de Aguas Servidas y Laguna de Oxidación, que presentan SEVERA concentración establecidas en la modificada Tabla 4.4.3 de E.060.

D). PERMEABILIDAD CONSTANTE Según las calicatas ensayadas en la zona de la LAGUNA DE OXIDACIÓN, los suelos SUCS, con muestras ensayadas semi compactas del tipo: “CL” con un coeficiente de permeabilidad promedio de K=4.29x10-8, los que son considerados de mal drenaje o de características impermeables, que pueden ser utilizados en presas de tierra y diques, por lo tanto queda a criterio del proyectista su utilización o de lo contrario se optará por el uso del material de afirmado de la cantera 3 TOMAS - FERREÑAFE, considerado como bueno para la ejecución de la obra.

3.3. ANALISIS DE CIMENTACION.- - Para la evaluación del comportamiento del suelo como soporte de las estructuras a

instalarse; se han tomado de los pozos y calicatas ensayadas muestras inalteradas para ser sometidas a la prueba de CORTE DIRECTO ASTM-D3080, con muestras saturadas y tomando en cuenta las observaciones hechas en campo, la descripción de los perfiles estratigráficos, las características del proyecto y el análisis efectuado, se han propuesto dimensiones recomendables para la cimentación o en todo caso de no ser así debe procederse a su adecuación.

3.3.1. CORTE DIRECTO Y CAPACIDAD PORTANTE.-



A). CORTE DIRECTO.-

Este ensayo se realizó de acuerdo a las especificaciones ASTM – D3080-72, con cargas verticales que producen esfuerzos de 0.50, 1.00 y 1.50 Kg/cm2, para tal fin se utilizaron las muestras extraídas de los pozos ensayados como: P2, P7, P9, P12 y P14-LINEA DE CONDUCCION DE DESAGÜE (BUZONES); a la profundidad promedio de 2.00 m., así como de las calicatas ensayadas: C1-TANQUE ELEVADO Y CASETA DE BOMBEO (Df =3.50m.), C1-LAGUNA DE OXIDACION (Df =1.50 m.), C1-CAMARA DE BOMBEO DE AGUAS SERVIDAS (Df =3.50m.) y C2-CASETA DE BOMBEO DE AGUA (Df =2.00m.), referido al nivel del TERRENO NATURAL (Corte Saturado).

B). CAPACIDAD PORTANTE.-

- Para efecto de diseño se adjunta el cálculo de la resistencia admisible del terreno, para cimentación continua como aislada. Se adjunta la expresión de Terzaghi para falla general.

a) PARA CIMENTACIÓN CONTINUA.-Qd = (2/3). C.Nc’ + .Df.Nq’ + (1/2). .B.N’

b) PARA CIMENTACIÓN AISLADA.-Qd = 1.3 (2/3). C.Nc’ + .Df.Nq’ + (0.4). .B.N’

c) CAPACIDAD ADMISIBLE.-Qadm = qd/FS

d) PARA CIMENTACIÓN CIRCULAR.-

Qd = 1.3 (2/3).C.Nc’ + .Df.Nq’ + (0.6). .R.N’

e) FACTOR DE SEGURIDAD (FS).-FS = 3

Considerando:Df : Profundidad de cimentaciónB : Ancho de cimentaciónNc’,Nq’, N’ : Factores de capacidad de carga de Terzaghi

f) CUADRO RESUMEN.

CUADRO Nº 1

CAPACIDAD ADMISIBLE DEL TERRENO Kg/cm2



Se ha analizado para los pozos ensayados para la construcción de Buzones, la siguiente tabulación calculada con los factores de capacidad de carga modificados de Terzaghi.

CALICATA/POZO

MUESTRA

PROFUNDIDADANCHO

CIMENTACION CIMENTACIONCIRCULAR

Df. (m) R (m)

P2 – M3 2.00 0.75 0.90P7 – M3 2.00 0.75 0.83P9 – M3 2.00 0.75 0.85P12 – M3 2.00 0.75 0.82P14 – M2 2.00 0.75 0.80

Se ha analizado para las calicatas ensayadas para la construcción de estructuras, la siguiente tabulación calculada con los factores de capacidad de carga modificados de Terzaghi.

CALICATA/POZO

MUESTRA

PROFUNDIDAD

ANCHOCIMENTA

CION

ANCHOCIMENTA

CION

CIMENTACION

AISLADA

CIMENTACION

CIRCULAR

Df. (m) R (m) B (m)C1 – M2

LAGUNA DE OXIDACION

1.50 --- 1.50 1.00 ---

C1 – M2CASETA DE BOMBEO DE

AGUAS SERVIDAS

3.50 3.00 --- ---0.92

Corregida por NF.

C2 – M2CASETA DE BOMBEO DE

AGUA

2.00 --- 3.00 1.00Corregida por

NF.

---

C1 – M3TANQUE

ELEVADO Y CASETA DE

BOMBEO

3.50 6.00 --- ---0.91

Corregida por NF.

3.4.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.-

De acuerdo a los trabajos de campo, análisis de Laboratorio, a las características del Proyecto y al análisis efectuado del proyecto MEJORAMIENTO Y AMPLIACION INTEGRAL DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LA LOC. DE MOCHUMÍ – SALDO DE OBRA, se concluye lo siguiente:

Según los record exploratorios inferidos nos confirma que la zona en estudio presenta una estratigrafía heterogénea, según la clasificación SUCS, estratos de características finas en ciertos casos no plásticos del tipo: “SM” Arenas limosas, “SP” Arenas pobremente



graduadas, “SC” Arenas arcillosas, “SM-SC” Arenas limo-arcillosas, “CL” Arcillas inorgánicas de mediana plasticidad y “SW-SM” Arenas con grava y limo, también en menor proporción se encuentran suelos: “ML-CL” Arcillas limosas y “ML” Limos o arenas muy finas de baja plasticidad (Ver hojas de perfiles estratigráficos).

El proyecto a construir son estructuras esenciales como: TANQUE ELEVADO, el cual va almacenar el agua extraída de los pozos de agua, para luego ser distribuidas, a través de tuberías o LÍNEA DE CONDUCCIÓN a la población y después de uso serán evacuadas a la CASETA DE BOMBEO, las mismas que serán bombeadas hacia las LAGUNAS DE OXIDACIÓN que van a permitir almacenar las aguas servidas, para luego proceder a su tratamiento y darle otro uso en el campo agrícola, mejorando a si la calidad de vida de la población de la zona.

De acuerdo a la NORMA TECNICA DE EDIFICACION E-030, DISEÑO SISMO RESISTENTE del (R.N.E.), el suelo en estudio se encuentra en la ZONA 3 de alta sismicidad, cuyos parámetros son: S es el factor del suelo con un valor de 1.40, para un período predominante de Tp(s) =0.90seg. y un factor de zona Z=0.40 g.

Dada la naturaleza del terreno a cimentar y las magnitudes posibles de las cargas transmitidas se recomienda adoptarse UNA CIMENTACIÓN SUPERFICIAL DEL TIPO AISLADA O CIRCULAR, sin embargo el Ingeniero calculista a partir del presente informe puede considerar otros tipos de cimentaciones.

De acuerdo al análisis de capacidad de carga, atendiendo a las características encontradas, a través del ensayo de corte directo, optando por CIMENTACIÓN CIRCULAR, se recomienda para la construcción de BUZONES usar 0.80 Kg/cm2 promedio, a una profundidad de cimentación mínima Df=2.00 m., así como 0.90 Kg/cm2 promedio, para la construcción de TANQUE ELEVADO - CASETA DE BOMBEO Y/O CASETA DE BOMBEO DE AGUAS SERVIDAS, a una profundidad de cimentación mínima Df=3.50 m.; bajo el nivel del TERRENO NATURAL; ver Cuadro Nº 1 que se adjunta.

Optando por CIMENTACIÓN AISLADA, para la construcción de LAGUNAS DE OXIDACION, a una Df=1.50 m Y CAMARA DE BOMBEO DE AGUA, a una Df=2.00, se recomienda usar 1.00 Kg/cm2 promedio, bajo el nivel del TERRENO NATURAL; ver Cuadro Nº 1 que se adjunta.

Según las calicatas ensayadas en la zona de la LAGUNA DE OXIDACIÓN, los suelos SUCS, con muestras ensayadas semi compactas del tipo: “CL” con un coeficiente de permeabilidad de 4.29x10-8, los que son considerados de mal drenaje o de características impermeables, que pueden ser utilizados en presas de tierra y diques, por lo tanto queda a criterio del proyectista su utilización o de lo contrario se optará por el uso del material de afirmado de la cantera 3 TOMAS - FERREÑAFE, considerado como bueno para la ejecución de la obra.

El próctor modificado obtenido del TERRENO NATURAL a 1.20 m. de los pozos y calicata ensayada como: P6, P10, P15 y C1-LAGUNA DE OXIDACION, presentan una densidad seca de 1.84 gr/cm3 promedio, con una humedad promedio de 11.09%.



En relación al contenido de sales totales encontradas, son de MODERADA concentración, por lo que se recomienda utilizar el tipo de cemento apropiado, tal como el “MS”, a excepción de la Cámara de Bombeo de Aguas Servidas y Lagunas de Oxidación que presentan SEVERA, concentración de sales totales, recomendándose el uso de cemento tipo “V” y el recubrimiento con membranas plásticas a nivel de cimentación establecidas en la modificada Tabla 4.4.3 de E.060.

De acuerdo al lugar donde se efectuaron las calicatas y pozos se encontró la existencia de alto nivel freático, así como filtraciones de aguas producto del riego de terrenos de cultivos de arroz.

Por la presencia de suelos saturados en el tramo de las redes de alcantarillado se recomienda el uso de material de préstamo (arena fina) como cama de la tubería y relleno de 0.30 m. sobre la clave del tubo.

Se recomienda colocar por debajo de la cimentación de las estructuras, una capa de material granular compactado del espesor necesario, con la finalidad de estabilizar el suelo que se encuentra en estado saturado.

Al momento de aperturar las excavaciones para la construcción de buzones y otras estructuras, se debe tener en cuenta que el material es inestable por su estado saturado, propenso a deslizamientos de tierra, por lo que se sugiere hacer las excavaciones en forma de talud o con protección para así evitar perdidas humanas.

Para la elaboración del presente informe, se contó con las muestras tomadas directamente por el responsable del Laboratorio de Mecánica de Suelos, Pavimentos y Ensayos de Materiales “SEPESPEM”.

El presente Informe es válido solo para la zona motivo de estudio.

3.5.0 BIBLIOGRAFIA

Reglamento Nacional de Construcciones. Mecánica de Suelos y Cimentación, Crespo Villalaz. Propiedades Geofísicas de los suelos, Joseph Bowles. Norma Técnica de Edificación E-050, Suelos y Cimentaciones. Mecánica de Suelos Aplicada, Roberto Michelena. Normas Peruanas de Estructuras, ACI-2001.

3.6.- ESTUDIO DE CANTERA

3.6.1 MATERIAL PARA LA CAPA DE AFIRMADO



A fin de determinar los materiales de afirmado adecuados que satisfagan las demandas del proyecto, para el MEJORAMIENTO Y AMPLIACION INTEGRAL DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LA LOC. DE MOCHUMÍ – SALDO DE OBRA en este propósito se ha efectuado una investigación de los tipos de materiales existentes en la zona; los que podrían cumplir con las características apropiadas y por ende los volúmenes asegurables que requiere la ejecución de la obra en mención, en este afán se ha detectado la cantera 3 TOMAS - FERREÑAFE, de la cual se ha tomado la muestra para los análisis respectivos habiendo sido aprobado su uso en la capa de afirmado, porque reúne las especificaciones adecuadas para tal propósito y por ende los volúmenes asegurables que requiere la ejecución de la obra.

3.6.2 ENSAYOS DE CANTERA

LIMITES ATTERBERG ASTM – D4318 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO ASTM – D422 PROCTOR MODIFICADO ASTM – D1557 CBR. VALOR DE SOPORTE AASHTO – T88

3.6.3 RESULTADOS

- Límite Liquido : 20.83%- Límite Plástico : 15.55%- Densidad Máxima Seca : 2.17 gr/cm3- Optimo Contenido de Humedad : 7.29%- CBR. 100 % : 52.00%

3.6.4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El Próctor Modificado obtenido del material de Afirmado de la Cantera 3 TOMAS – FERREÑAFE cuyo suelo es del tipo: “SW-SM” Arenas con gravas y limos de características compactas, presenta una densidad seca de 2.17 gr/cm3, con una humedad de 7.29%. Siendo su C.B.R. al 100% de 52.0%, el que es considerado de excelente calidad para ser usado como material para Base o Sub base.

El material de la zona investigado cumple con las características apropiadas, para ser utilizado en la ejecución de la obra, se recomienda eliminar las piedras que se encuentren con diámetro mayor a 2”.

MAPA DE ZONIFICACIÓN SISMICA


estudio de suelos

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