INFORME DE SUELOS PARA ESTUDIO DE PREINVERSION A NIVEL DE PERFIL

INFORME DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACION

Creacin de la Ciclova en la Av. Separadora Industrial Av. Mara Reiche Av. Lima, en los Distritos de Villa el Salvador, Villa Mara del Triunfo y Lurn, Provincia de Lima Lima

ELABORADO PORCONSORCIO KALLPAJunio del 2013LIMA - PER

Setiembre del 2011LIMA - PER

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I N D I C E

1.00 Generalidades

1.1 Objetivo del Estudio

1.2 Normatividad

1.3 Diseo Geomtrico

1.4 Ubicacin Geogrfica del rea en Estudio

1.5 Acceso al rea de Estudio

1.6 Condicin Climtica y Altitud de la Zona

2.0 Geologa y Sismicidad del rea en Estudio

2.1 Geologa2.1 Sismicidad

3.0 Investigacin de Campo

4.0 Ensayos de Laboratorio

5.0 Perfiles Estratigrficos

5.1 Clasificacin del suelo

6.0 Anlisis de la Cimentacin

6.1 Profundidad de la Cimentacin

6.2 Tipo de Suelo

7.0 Lineamientos Tcnicos Para El Diseo y Construccin De Ciclovas

8.0 Proyecto de Ciclovas en Lima Metropolitana Ciclo Lima

8.1 Condicin Actual Del Panorama Ciclista En Los Distritos De Villa El Salvador, Villa Mara del Triunfo y Lurn.

9.0 Referencia Para Un Diseo de Pavimentos

10.0 Conclusiones Recomendaciones y Anexos

10.1 Referencia

11.0 Bibliografa

12.0 Anexos

12.1 Ensayos Para La Clasificacin Del Suelo

Estudio Para: Creacin de la Ciclova en la Av. Separadora Industrial Av. Mara Reiche Av. Lima, en los Distritos de Villa el Salvador, Villa Mara del Triunfo y Lurn, Provincia de Lima Lima

INFORME TECNICO

1.0 GENERALIDADES

El excesivo parque automotor de las ciudades viene generando problemas en el trnsito, medio ambiente y en la salud de las personas.

En este contexto, la bicicleta se ha convertido en un medio de transporte econmico, sano y eficiente.

El fomento del transporte en bicicleta a partir de lineamientos tcnicos claros, ayudar a generar una nueva forma de vida en las personas, mucho ms saludable para la comunidad y respetuosa con el medio ambiente.

1.1 OBJETIVO DEL ESTUDIO

El objetivo del presente informe, es mostrar los resultados del Estudio de Mecnica de Suelos, con el fin de determinar mediante la informacin extrada el diseo para la infraestructura de una ciclova para el Proyecto de Creacin de la Ciclova en la Av. Separadora Industrial Av. Mara Reiche Av. Lima, en los Distritos de Villa el Salvador, Villa Mara del Triunfo y Lurn, Provincia de Lima Lima, ubicada en la Provincia De Lima, Departamento de Lima

Los trabajos de campo y los ensayos de laboratorio realizados con materiales de la zona, han permitido la elaboracin del presente estudio.

El terreno en general dentro del permetro sealado para la construccin se constituye de una topografa irregular.

Figura No. 1. RELIEVE DE VILLA EL SALVADOR

1.2 NORMATIVIDAD

-Ley 29593, Ley que declara de inters Nacional el uso de la bicicleta y promociona su utilizacin como medio de transporte sostenible, publicada el 08/10/2010.

-Gua Tcnica para el Diseo de Ciclovas y Normas para el Diseo de Vas Urbanas, elaboradas por el Fondo de Inversiones Metropolitanas - INVERMET, de la Municipalidad de Lima.

-Manual de Vialidad Urbana - Recomendaciones para el diseo de elementos de Infraestructura Vial Urbana de Chile. Aprobado por Decreto Exento N 827 del 05.12.2008.

-MANUAL DE DISEO PARA INFRAESTRUCTURA DE CICLOVIAS, Fondo Nacional del Ambiente FONAM y Fondo Mundial para el Medio Ambiente (GEF) del Banco Mundial

-El Plan Maestro de Ciclovas, Consorcio Internacional conformado por el Centro de Investigacin y Asesora de Transporte Terrestre CIDATT, de Lima-Per, la Fundacin Ciudad Humana de Bogot Colombia, y TARYET, Grupo Consultor de Madrid - Espaa

1.3 DISEO GEOMETRICO

Para el diseo de las ciclovas se debe tener en cuenta principalmente las siguientes condiciones:

Un adecuado ancho, para la circulacin de los ciclistas, tanto en un sentido, como en doble sentido.

Garantizar que los peatones, ciclistas y automovilistas se perciban oportunamente unos a otros con suficiente tiempo y espacio.

Seales claramente legibles y ubicadas apropiadamente de tal forma de facilitar las maniobras y garantizar la seguridad de circulacin sobre la va.

Compatibilizar las velocidades de circulacin en aquellos tramos de la va en los que se encuentren los diferentes tipos de usuarios.

Minimizar los tiempos de espera y los recorridos

1.4 UBICACIN GEOGRAFICA DEL AREA EN ESTUDIO

El rea materia del presente estudio, comprende la Av. Separadora Industrial Av. Mara Reiche Av. Lima, en los Distritos de Villa el Salvador, Villa Mara del Triunfo y Lurn, Provincia de Lima, Departamento de Lima.

Figura No. 2. PLANO DE UBICACIN GEOGRAFICO

1.5 ACCESO AL AREA DE ESTUDIO

La accesibilidad, es por la la Antigua Panamericana Sur, para luego entrar por la Av. Maria Reich, llegando a la Separadora Industrial y Luego a la Av. Lima.

1.6 UBICACIN, CONDICION CLIMATICA Y ALTITUD DE LA ZONA

Villa El Salvador se encuentra ubicada a 20 km. del Sur de Lima. Est situada a una altura de 175 m.s.n.m., con una Latitud Sur de 1212'34" y una Longitud Oeste de 7656'06".

De clima rido y semi clido, con una temperatura media anual que flucta entre los 18 C y 19 C, con una nubosidad media de 8 octavos (1), la humedad relativa media vara entre 85 y 95 % (2), llegando algunas veces en invierno hasta 100%; los vientos soplan durante el da, de norte a suroeste y durante la noche de suroeste a norte.

2.0 GEOLOGIA Y SISMICIDAD DEL AREA EN ESTUDIO

2.1 GEOLOGIA

Estudios realizados para la zona y reas circundantes han determinado que la geologa local est representada por el afloramiento de secuencias litolgicas sedimentarias, intrusivas y depsitos elicos. El escenario del estudio se encuentra enmarcado dentro del cuadro morfotectnico de la costa y el borde occidental andino, habiendo sido afectado por la tectnica desarrollada durante la orognesis andina, la misma que dio lugar a una deformacin con plegamientos entre los que destaca el Sinclinal de Pachacamac, se trata de un pliegue abierto, con un plano axial vertical ligeramente inclinado al Sureste y un eje de direccin N30O. Las rocas en las cuales se ha desarrollado, corresponden a la Formacin Pamplona (Ki-pa), de composicin arcillo- calcrea, por lo tanto plsticas. Al Sur del Cerro Lomo de Corvina, y a la altura del grifo Conchn se tiene afloramientos del flanco occidental. Gran parte de este sinclinal se encuentra cubierto por depsitos elicos Cuaternarios.

2.2 SISMICIDAD

De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificacin Ssmica del Per la nueva Norma Sismo Resistente (NTE E-030) y del Mapa de Distribucin de Mximas Intensidades Ssmicas observadas en el Per, presentada por Alva Hurtado (1984), el cual se bas en isosistas de sismos peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos histricos resistentes; se concluye que el rea de estudio se encuentra dentro de la zona de Alta Sismicidad (zona 3), existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de intensidades tan considerables como VIII al IX en la escala de Mercalli Modificada (Ver figura Zonificacin Ssmica del Per y la Figura Mapa de Distribucin de Mximas Intensidades Ssmicas).De acuerdo con la Norma Tcnica NTE E-30 y el predominio del suelo bajo la cimentacin, se recomienda adoptar en los diseos Sismo-Resistentes, los siguientes parmetros:

Factor de Zona: Z=0.40Factor de Ampliacin de suelo: S= 1.4Periodo que define la Plataforma del espectro: Tp= 0.90

Figura N3: Distribucin de Mximas Intensidades Ssmicas Observadas, J. Alva Hurtado (1974).

Figura N4: Zonificacin Ssmica del Per.

3.0 INVESTIGACION DE CAMPO

Trabajos de Campo.- Luego del reconocimiento de campo del rea en evaluacin, se presenta la descripcin de los trabajos realizados en campo, desde la ubicacin, excavacin manual de las calicatas, muestreo y descripcin de los materiales encontrados.

Teniendo en cuenta las Normas del MTC, se tomaron muestras representativas segn la estratigrafa observada y en las profundidades indicadas en los registros de exploracin, con la finalidad de realizar los ensayos estndar de Mecnica de Suelos, como se representa en el siguiente cuadro:

Tabla N1.-

TIPO DE MUESTRANORMA APLICABLEFORMAS DEOBTENER Y TRANSPORTARESTADO DELA MUESTRACARACTERIS- TICAS

Muestrainalterada en bloque (Mib)NTP 339.151(ASTMD 4220) Practicas Normalizadas para laPreserv acin y Transporte de Muestras de SuelosBloquesInalteradaDebe mantenerinalteradas las propiedades fisicas y mecanicas del suelo en su estado natural al momento del muestreo (Aplicable solamente a sueloscohesiv os, rocas blandas o suelos granulares finos suficientemente cementados para permitir su obtencin)

Muestrainalterada en tubo de pared delgada (Mit)NTP 339.169(ASTMD 1587) Muestreo Geotecnico de Suelos con Tubo de Pared DelgadaTubos de paredDelgada

Muestraalterada en bolsa de plastico (Mab)NTP 339.151(ASTMD 4220) Practicas Normalizadas para laPreserv acion y Transporte de Muestras de SuelosCon bolsas dePlsticoAlteradaDebe mantener inalterada la granulometria del suelo en suestado natural al momento del muestreo

Muestraalterada para humedad en lata sellada (Mah)NTP 339.151(ASTMD 4220) Practicas Normalizadas para laPreserv acion y Transporte de Muestras de SuelosEn lata selladaAlterada

Debe mantener inalterado el contenido de agua

4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

4.1ENSAYOS ESTANDARESLos ensayos se ejecutaron siguiendo las normas de la American Society For Testing and Materials (ASTM). Las normas para estos ensayos son las siguientes: Anlisis Granulomtrico por TamizadoASTM D-422 Limite Liquido ASTM D-423 Limite Plstico ASTM D-424 Contenido de HumedadASTM D-2216 Clasificacin SUCSASTM D-2487 Densidad In SituASTM D-1556 Peso EspecficoASTM D-854

Tabla N 02 Resumen de los Ensayos Estndar de Clasificacin de Suelos Calicata MuestraProf.(m)Granulometra (%)Lmites (%)C. H.(%)ClasificacinSUCS/AASHO

GravaArenaFinos L.L.L.P.I.P

C-1M 10.20 1.70 12.877.79.050.000.00NP4.3SP-SM/A-3(0)

C-2M 10.10 1.7012.381.26.500.000.00NP4.8SP-SM/A-3(0)

Muestras ensayada por Empresa Qualis SAC L.L.: Lmite lquido L.P.: Lmite plstico C.H.: Contenido de humedad

4.2ENSAYOS ESPECIALESEl ensayo especial se realiz sobre muestra alterada, el procedimiento de ensayo se realiz siguiendo las normas de la American Society For Testing and Materials (ASTM). Las normas para estos ensayos son las siguientes: CBR ASTM D-1883

Tabla N 03 Ensayos de Compactacin y CBRCalicataMuestraProfundidad (m)Dens. Mx. MDS(gr/cc)Opt. Hum. OCH(%)C.B.R. del Suelo 100% Dens. Mx.PesoEspecifico(gr/cc)

C 02 Arena Limosa mal Graduada (SP-SM)M-10.10 1.701.81415.522.52.05

OCH: Optimo Contenido de HumedadMDS: Mxima Densidad SecaCBR: California Bearing Ratio

Nota: Segn certificados de CBR de la Empresa Qualis SAC.Tabla N04.- Categora de Sub Rasante segn el porcentaje de CBR(*)

Por tanto, se puede determinar que la sub rasante es de tipo S4, sub rasante muy buena, ya que percibe un CBR > 20 %

Tabla N5.- De acuerdo al IP, define las siguientes caractersticas de un suelo(*)

Se encontr bsicamente, suelos exentos de arcilla.

(*) Extrado del Manual para el Diseo de Caminos No Pavimentados deBajo Volumen de Trnsito del MTC

4.3ANALISIS QUIMICO DEL SUELO DE CIMENTACION Los resultados del contenido de sulfatos solubles totales en los depsitos al nivel de cimentacin representativo del rea en estudio, indican un grado de alteracin o agresin al concreto de cimentacin leve en el caso que la infraestructura se encuentre en contacto con el deposito superficial y el suelo arenoso limoso SM, segn las recomendaciones del Comit ACI 318-83, para estos casos corresponde el empleo de cemento Tipo I.

Tabla N 6.0

Tabla N 7.0

5.0 PERFILES ESTRATIGRAFICOS

El perfil estratigrfico del rea en estudio, as como los espesores de los estratos se tiene determinado especficamente para cada punto de estudio, es decir de cada calicata excavada, los mismos que se adjuntan en el anexo. Se resume una breve descripcin generalizada, en la siguiente forma:

Las calicatas excavadas tienen como cota de inicio el nivel de terreno natural en la altura 175 300 m.s.n.m. y una profundidad general de excavacin de 1.70 mts.

5.1 CLASIFICACION DE SUELOS

La clasificacin de suelos es una categorizacin sistemtica de suelos basado en caractersticas distintivas y en criterios de uso. Una clasificacin de suelos es dinmica en la estructura del sistema, a las definiciones de clases, y finalmente en la aplicacin a campo. Puede ser una forma aproximada de las perspectivas de pedognesis y de morfologa de suelo. Conceptos diferentes de pedognesis, y diferencias en la significancia de los desarrollos morfolgicos a los varios usos de la tierra afectan la aproximacin a la clasificacin. Adems de esas diferencias, en un sistema bien construido, los criterios clasificatorios similares de grupo hacen que las interpretaciones no varen ampliamente. La aplicacin exitosa al campo es un desafo, ya que hay naturaleza compleja en la formacin de los suelos, y la opacidad inherente de los recursos edficos.

Los suelos del rea del Proyecto que nos interesa, se han clasificado de acuerdo al SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS (SUCS) y al American Association of State Highway Officials AASHTO

6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION

6.1 PROFUNDIDAD DE LOS SUELOS

La profundidad de la cimentacin se encuentra controlada por las caractersticas de la estructura y el suelo.

La profundidad de la cimentacin depende en primer lugar de la profundidad del estrato competente para soportar las cargas transmitidas por la fundacin, sin falla en la masa de suelo y sin asentamientos excesivos.

Para que la estructura tenga un comportamiento adecuado durante la ocurrencia de un sismo se debe cimentar en un mismo ESTRATO de suelo de igual capacidad portante, si existieran desniveles de este estrato de suelo, se rellenar nivelndolo con concreto pobre como es el caso cuando se presentan los lentes o bolsones de arena suelta.

La profundidad de colocacin de la cimentacin a considerar es de 0.20 mts.6.2 TIPO DE SUELOS CALICATA N 1.

Efectuada en el rea comprendida por la Av. Separadora Industrial. La estratigrafa muestra inicialmente una primera capa de relleno de baja compacidad, semipermeable hasta una profundidad de 0.20m, un segundo estrato desde 0.20m hasta 1.70 m, conformada por arenas finas de bajo % de humedad, el 87.70% en peso pasa la malla No. 4, el 6.50% en peso pasa la malla No.200. Se Clasifica segn SUCS: SP-SM, y en la Tabla de Clasificacin AASHTO conforma parte del grupo A3 con ndice (0) y referente plstico (0), como se puede apreciar en la tabla No. 08.

CALICATA N 2.

Efectuada en el rea comprendida por la Av. Lima. La estratigrafa muestra inicialmente una primera capa de relleno de baja compacidad, semipermeable hasta una profundidad de 0.10m, un segundo estrato desde 0.10m hasta 1.70 m, conformada por arenas finas de bajo % de humedad, el 87.70% en peso pasa la malla No. 4, el 6.50% en peso pasa la malla No.200. Se Clasifica segn SUCS: SP-SM, y en la Tabla de Clasificacin AASHTO conforma parte del grupo A3 con ndice (0) y referente plstico (0), como se puede apreciar en la tabla No. 08.

Tabla N8.-

7.0 LINEAMIENTOS TCNICOS PARA EL DISEO Y CONSTRUCCIN DE CICLOVIAS

Para ciclovas dispuestas en ambos lados de la va (a fin de segregar al ciclista del transporte motorizado), se deber considerar un ancho mnimo efectivo de 1,50 m. para cada una.

La altura libre que debe tener una ciclova (ubicada en espacios abiertos tales como parques, vas urbanas, etc.) debe ser de 2,50 m. como mnimo. En el caso de espacios cerrados o techados (tneles, pasos a desnivel, etc.), la altura debe ser como mnimo de 3.00 metros. En ambos casos, no debe existir ningn elemento debajo de esa altura.

8.0 PROYECTO DE CICLOVIAS EN LIMA METROPOLITANA CICLOLIMA

Mediante Resolucin de Alcalda N 098 del 22 de enero de 2003 se crea el Proyecto Especial Metropolitano de Transporte No Motorizado, el que actualmente lleva como nombre CICLOLIMA Transporte No Motorizado.

CICLOLIMA Transporte No Motorizado cuenta con dos reas (Tcnica y Promocin) con quienes generan la puesta en marcha de sus propuestas polticas, promocin e infraestructura que responden al Plan Estratgico del Transporte en Bicicleta 2008 2014 aprobado mediante acuerdo de Consejo 297 (16 de julio del 2009), gracias a al apoyo de la Cooperacin Internacional Fondo Mundial del Ambiente (GEF).

8.1 CONDICION ACTUAL DEL PANORAMA CICLISTA EN LOS DISTRITOS DE VILLA EL SALVADOR

Villa El Salvador, Villa Maria y Lurin, demandan actualmente una distribucin de apenas el 7.0 % del plan proyectado en relacin al Proyecto Ciclo Lima.

Editado por el diario El Comercio el 3 de Abril del 2011: Proyecto Especial Metropolitano de Transporte no Motorizado (PEMTNM)

9.0 REFERENCIA PARA UN DISEO DE PAVIMENTOS

MANUAL DE DISEO PARA INFRAESTRUCTURA DE CICLOVIAS, desarrollado dentro del Marco del Plan Maestro de Ciclovas de Lima y Callao, promovido por el Fondo Nacional del Ambiente FONAM y financiado por el Fondo Mundial para el Medio Ambiente (GEF) del Banco Mundial.

El Plan Maestro de Ciclovas ha sido realizado por el Consorcio Internacional conformado por el Centro de Investigacin y Asesora de Transporte Terrestre CIDATT, de Lima-Per, la Fundacin Ciudad Humana de Bogot Colombia, y TARYET, Grupo Consultor de Madrid - Espaa.

Dicho manual en su captulo 4 PAVIMENTOS, tem 4.2 ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO establece que la estructura del pavimento est conformado por Sub-Base, Base y una Capa de Rodadura, siendo el espesor de la base variable entre 7 y 15 cm y el de la capa de rodadura entre 4 y 5 cms.

Por otro lado el reglamento Nacional de Edificaciones, Norma Tcnica CE.10, en el captulo 4.4 cataloga a las ciclovas como pavimentos especiales recomendando la colocacin de una base sin especificar su espesor mnimo y una capa de rodadura de asfalto de un espesor mnimo de 3cm.

Asimismo, la metodologa AASHTO-93 para el diseo de pavimentos flexibles, al igual que el resto de mtodos de diseo de pavimentos flexibles, considera como variables principales de diseo el terreno de fundacin y el nmero de ejes equivalentes que representa la cantidad de pasadas de un camin tipo. Teniendo en cuenta que por una ciclova no pasarn cargas pesadas el nmero de ejes equivalentes ser nulo por lo que el diseo del pavimento ser el mnimo considerado por la metodologa.

As tenemos que para un trfico menor a 50,000 EAL, el espesor mnimo del pavimento ser el siguiente:

Base : 10cm

Carpeta Asfltica : 5cm. o tratamiento superficial.

A efectos de realizar un diseo del pavimento se ha tomado las siguientes consideraciones:

Trfico: 1.40E+04 (que equivale al Paso eventual de 1 camin diario)

Mr = 21,408 psi (aplicando la frmula Mr = 2555 * CBR0.64 (psi) (asshto2004)

Confiabilidad = 80% (va local)

Desviacin Standard = -0.841 (valor para una confiabilidad de 80%) Desviacin Standard total So=0.45Serviciabilidad Inicial = 4.2

Serviciabilidad Final = 2.0

Periodo de diseo = 10 aos.

Con estos datos, aplicando la metodologa AASHTO 93 tenemos lo siguiente:

DISEO DEL PAVIMENTO

PSI PSI log 10 o tlog ESAL Z S 9.36 log SN 1 0.2 4.2 1.5 2.32 log M 8.0710 R o 10 1094 10 r0.40 SN 15.19

MATERIALESALPe riodo deDis e o (aos )%RZRSoPSIoPSIt PSIMr (psi)

Subrasante1.40E+041080%-0.8410.454.222.221,408

DESCRIPCIONSN CALCULAREC.