informe de mecanica de suelos

INFORME TÉCNICO FINAL

ESTUDIO GEOTECNICO DE SUELOS CON

FINES DE CIMENTACION

PROYECTO

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CANAL

VILLACHAULLANI – CALACHACA-CHUAPALCA

SOLICITANTE:

GOBIERNO REGIONAL DE TACNA “AFIANZAMIENTO Y

AMPLIACIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS DE TACNA”

UBICACIÓN

DEPARTAMENTO : TACNA

PROVINCIA : TARATA

DISTRITO : TARATA/TICACO

JULIO - 2010

ÍNDICE

INFORME TECNICOI.- MEMORIA DESCRIPTIVA1.0 GENERALIDADES

1.1 Objeto del Estudio1.2 Ubicación del Área en Estudio1.3 Características del Proyecto

2.0 INVESTIGACIONES EFECTUADAS2.1 Trabajos de Campo

2.1.1 Excavación de Calicatas y auscultaciones con equipo DPL2.1.2 Obtención de Muestras Disturbadas2.1.3 Registro de excavaciones

2.2 Ensayos de Laboratorio2.3 Clasificación de Suelos2.4 Análisis químico de sales agresivas al concreto (Espectrometría)2.5 Verificación de la licuación de suelos en zonas de nivel freático alto y suelos finos.

II .-MEMORIA DE CALCULO DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA Y ASENTAMIENTO INMEDIATO.

3.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION3.1. Tipo y Profundidad de los Cimientos3.2 Determinación de la Capacidad admisible de carga y asentamiento

3.2.1 Cálculo de la Relación de Poisson y el Módulo de Elasticidad.3.2.2 Bajo los buzones de concreto3.2.3 Bajo cruce con camino.3.2.4 Bajo la tubería

4.0 ASPECTOS SISMICOS5.0 CONCLUSIONES 6.0 RECOMENDACIONES7.0 BIBLIOGRAFIAANEXOSANEXO I : Resultado de los Ensayos de LaboratorioANEXO II : Perfil Estratigráfico ANEXO III : Cuadro de Ubicación de CalicatasANEXOIV : Panel FotográficoANEXO V : Mapa de Zonificación Sísmica del Perú

INFORME TÉCNICOI.- MEMORIA DESCRIPTIVA

1.0GENERALIDADES1.1 Objeto del Estudio

El presente Estudio Geotécnico de Suelos con Fines de Cimentación, tiene por objeto efectuar la exploración del subsuelo en el eje de la línea de conducción del canal Villachaullani – Calachaca - Chuapalca, mediante la excavación de 80 calicatas (Pozos a cielo abierto) a profundidades de 2.50 a 3.00 metros y 04 auscultaciones empleando el equipo DPL (Penetración dinámica ligera de punta cónica) en puntos donde existe nivel freático, obtener muestras disturbadas de los diferentes tipos de suelos encontrados en las excavaciones, en cantidad suficiente como para realizar los ensayos de laboratorio que permitan determinar las características físicas y mecánicas del subsuelo, el valor de los parámetros ( Angulo de fricción interna y cohesión), empleando la máquina de corte directo y aplicando la fórmula del Dr. Karl Von Terzaghi modificada por Vesic, determinar la capacidad admisible de carga del subsuelo y el asentamiento inmediato.

1.2 Ubicación del Área en EstudioEl área del estudio se ubica en el Departamento de Tacna, Provincia de Tarata, Distritos de Ticaco y Tarata.

1.3 Características del ProyectoEl Proyecto contempla efectuar la colocación de tuberías enterradas PVC y a presión con diámetros 1.10 m. y 1.30 m. para conducción de agua por gravedad, en una longitud aproximada de 53.2 Km. contemplándose la construcción de cajas-buzón de concreto armado disipadoras de energía, distribuidas a lo largo de la línea de conducción del canal, y cruce de estructuras de concreto armado en las intersecciones del canal enterrado con el camino existente.

2.0 INVESTIGACIONES EFECTUADAS2.1 Trabajos de Campo2.1.1 Excavación de Calicatas y Auscultación con equipo DPL.Con la finalidad de determinar el Perfil Estratigráfico del eje de la línea de conducción se han excavado 80 calicatas y auscultado empleando el equipo dinámico de penetración ligera (DPL) cuatro puntos en las siguientes progresivas: 13+750, 29+400, 29+250 y 29+150. 2.1.2 Obtención de muestras disturbadas.Se obtuvieron muestras disturbadas de cada uno de los tipos de suelo encontrados en las excavaciones, en cantidad suficiente para realizar los ensayos de laboratorio, para la identificación de los suelos y los parámetros (ángulo de fricción interna y la cohesión) necesarios para la determinación de la capacidad admisible de carga del suelo.2.1.3 Registro de las excavaciones y auscultaciones con equipo DPL.Paralelamente al muestreo se ha realizado el registro visual de cada una de las calicatas, anotándose las principales características de los tipos de suelos encontrados, tales como: espesor, color, humedad, plasticidad, contenido de gravas, etc. PUNTO DE INICIO DESDE EL TUNEL

C-1 (41+500) 0.00 – 0.80 mts.Material de arena limosa con gravillas de color marrón claro en estado semi-compacto , presencia de raíces.0.80 – 3.00 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto de baja a mediana humedad.

C-2 (41+249)0.00 – 0.70 mts.Material de arena con limo y grava de color marrón claro en estado semi- compacto, presencia de raíces.0.70 – 0.90 mts.Material de limo arenoso de color marrón claro en estado semi- compacto, húmedo. 0.90 – 2.60 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto

de baja a mediana humedad.

C-3 (40+900) 0.00 – 1.00 mts.Material de arena con limo y gravillas de color marrón claro en estado semi – compacto, de mediana a alta humedad, presencia de gravas aisladas de 3 – 5” aprox. 20%, presencia de raíces.1.00 – 3.10 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado semi- compacto de mediana humedad.

C-4 (40+750) 0.00 – 0.10 mts.

Material de arena con limo de color marrón claro en estado semi - compacto de mediana humedad, presencia de raíces.

0.10 – 3.00 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto con gravas de 5 – 6” aprox. 30% de mediana humedad.

C-5 (40+600)0.00 – 0.10 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado semi- compacto, presencia de raíces.0.10 – 1.20 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto de baja humedad, presencia de gravas de 3 a 4” aprox. 15%.1.20 – 3.00 mts.Material de arena limosa, de color beige claro en estado compacto, alta humedad..

C-6 (40+434)0.00 – 0.15 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado semi- compacto, presencia de raíces.0.15 – 2.80 mts.Material de arena limosa con gravas de color beige claro en estado semi-compacto, mediana humedad.

C-7 (40+260)0.00 – 0.15 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado semi- compacto, baja presencia de raíces.0.15 – 3.00 mts.Material de arena media de color gris oscuro en estado semi-compacto, de mediana a alta humedad.

C-8 (40+000)0.00 – 0.15 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado semi- compacto, poca presencia de raíces.0.15 mts. a más.Lecho de roca.

C-9 (39+750)0.00 – 0.50 mts.Material de arena limosa con poca grava de color marrón claro en estado semi- compacto, presencia de raíces.0.50 – 2.90 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto de baja a mediana humedad. Gravas de 4-5” aprox. 10%

C-10 (39+500)0.00 – 0.20 mts.Material de arena con limo de color beige claro en estado semi- compacto, poca presencia de raíces.0.20 mts. a más.Lecho rocoso.

C-11 (39+215)0.00 – 0.60 mts.Material de arena limosa con poca grava de color marrón claro en estado semi- compacto, presencia de raíces.0.60 – 3.00 mts.Material de arena limosa con grava de color beige oscuro en estado compacto de mediana a alta humedad. Gravas de 6 - 7” aprox.18%.Nota: en la foto se observa agua de lluvias en el fondo.

C-12 (39+000)0.00 – 0.40 mts.Material de arena limosa de color marrón oscuro en estado semi-compacto, presencia de raíces.0.40 – 2.75 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto de mediana humedad

C-13 (38+760)0.00 – 0.15 mts.Material de arena limosa de color marrón claro en estado semi- compacto, presencia de raíces.0.15 – 2.90 mts.Material de arena limosa con gravas de color beige claro en estado semi-compacto, de mediana humedad.

C-14 (38+340)0.00 – 0.10 mts.Material de arena limosa de color beige claro en estado compacto, mediana humedad 0.10 – 2.60 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto con gravas de 5 – 6” aprox. 25%, mediana humedad.

C-15 (38+340)0.00 – 0.20 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado semi- compacto, presencia de raíces.0.20 – 0.45 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto de poca a humedad. Con presencia de fragmentos de rocas de 10” a 15” aisladas0.45 – 1.50mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto, húmedo.1.50 mts a más.Presencia de lecho rocoso.

C-16 (38+150)0.00 – 0.70 mts.Material de arena limosa de color marrón claro en estado semi-compacto, presencia de raíces.0.70 – 0.80 mts.Material de arena media de color gris claro en estado semi-compacto, de baja a mediana humedad. 0.80 – 2.80 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto de baja a mediana humedad, presencia de gravas de tamaño máximo de 10 - 12” aisladas.

C-17 (38+000)0.00 – 0.20 mts.Material de arena con limo de color beige oscuro en estado semi- compacto, baja presencia de raíces.0.20 – 1.40 mts.Material de arena limosa con gravas de color beige claro en estado compacto, mediana humedad.1.40 – 2.80 mts.Material de arena limosa con gravas de color beige claro en estado compacto, mediana humedad, presencia de roca en los bordes.

C-18 (37+750)0.00 – 0.15 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado semi- compacto, baja presencia de raíces.0.15 mts. a más.Lecho de roca.

C-19 (37+600)0.00 – 0.15 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado semi- compacto y con poca presencia de raíces.0.15 – 1.20 mts. Material de grava arenosa con limosa de color beige claro en estado compacto, de mediana humedad y con presencia de rocas aisladas de 15 –

20”.1.20 mts. a más.Lecho de roca.

C-20 (37+370)0.00 – 0.15 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado suelto, baja presencia de raíces.0.15 – 3.00 mts.Material de arena limosa de color beige claro en estado semi-compacto, de mediana a alta humedad.

C-21 (37+200)0.00 – 0.10 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado suelto, baja presencia de raíces.0.10 – 3.00 mts.Material de arena limosa de color beige claro en estado semi-compacto, de mediana a alta humedad.

C-22 (37+000)0.00 – 0.25 mts.Material de arena limosa de color beige claro en estado suelto, presencia de raíces.0.25 – 0.80 mts.Material de arena limosa de color beige claro en estado compacto de mediana a alta humedad, presencia de gravas aisladas de 3 – 5” aprox. 25%, presencia de roca descompuesta aislada.0.80 – 2.30 mts.Material de arena limosa de color pardo oscuro en estado compacto de mediana a alta humedad, presencia de lecho rocoso tamaño 40 – 50”.

C-23 (36+705)0.00 – 0.15 mts.Material de arena limosa de color marrón claro en estado suelto, presencia de raíces.0.15 – 1.40 mts.Material de arena limosa con grava de color beige oscuro en estado compacto de mediana a alta humedad, presencia de gravas aisladas de

3 – 5” aprox. 10%1.40 – 2.90 mts.Material de arena limosa con grava de color beige oscuro en estado compacto de mediana a alta humedad, presencia de gravas en descomposición compuesta por arena gruesa en tamaño máximo de 7” - 8” aisladas, estado compacto.

C-24 (26+500) 0.00 – 0.40 mts.Material de arena limosa de color marrón claro en estado semi-compacto, presencia de raíces.0.40 – 3.00 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto de baja a mediana humedad

C-25 (36+250)0.00 – 0.30 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado semi- compacto, baja presencia de raíces.0.30 – 1.20 mts. Material de grava arenosa con limosa de color beige claro en estado compacto, de mediana humedad, presencia de rocas aisladas de 14” – 16”.1.20 – 2.80 mts.Material de arena limosa de color beige claro en estado semi-compacto, mediana humedad.

C-26 (36+040) 0.00 – 0.10 mts.Material de arena limosa de color beige claro en estado compacto, mediana humedad 0.10 – 2.60 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto, gravas de 5” – 6” aprox. 20%, mediana humedad.

C-27 (35+830)0.00 – 0.70 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado compacto de poca a media humedad. Con presencia de gravas de 3” a 4” aprox. 15%.1.20 – 3.00 mts.

Material de arena limosa de color beige claro en estado de alta compacidad, mediana a alta humedad.

C-28 (35+550)0.00 – 0.25 mts.Material de arena limosa de color beige claro en estado suelto, presencia de raíces.0.25 – 0.70 mts.Material de arena limosa con grava de color beige claro en estado semi-compacto, mediana humedad.0.70 – 1.10 mts.Material de arena limosa de color pardo oscuro en estado compacto, mediana humedad, presencia de lecho rocoso, tamaño de 45 – 50” en bordes del sondeo.

C-29 (35+280)0.00 – 0.10 mts.Material de arena limosa de color marrón oscuro en estado semi-compacto de mediana humedad 0.10 – 2.70 mts.Material de arena limosa con grava de color beige oscuro en estado compacto con gravas de 3 – 4” aprox. 15%, mediana a alta humedad.

C-30 (35+055)0.00 – 0.25 mts.Material de arena con limo de color marrón claro en estado semi- compacto, presencia de raíces.0.25 – 3.00 mts.Material de arena limosa con grava de color beige medio oscuro en estado compacto, de mediana a alta humedad.

C-31 (30+900)0.00 – 0.50 mts.Material de arena media con limo de color beige oscuro en estado semi- compacto, mediana humedad0.50 – 3.00 mts.Material de arena limosa de color beige oscuro en estado compacto, de mediana a alta humedad., presencia de rocas en descomposición (areniscas compactas).

C-32 (30+750)0.00 – 0.30 mts.Material de arena con limo de color beige oscuro en estado semi- compacto. Mediana humedad.0.30 – 2.90 mts.Material de arena limosa con grava de color beige oscuro en estado compacto, mediana humedad, gravas de 4”-5” aprox. 9%

C-33 (30+500)0.00 – 0.15 mts.Material de arena media con limo de color beige medio oscuro en estado semi- compacto. Medio húmedo, presencia de raíces.0.15 – 0.45 mts.Material de arena limosa con gravas aisladas de color beige oscuro en estado compacto, de baja a mediana humedad, gravas de 4” aprox. 5%.0.45 – 2.90 mts.Material de arena limosa con grava de color beige oscuro en estado bien compacto, de mediana a alta humedad. Gravas de 4-5” aprox. 21%

C-34 (30+250)0.00 – 0.30 mts.Material de arena media con limo de color beige medio oscuro en estado semi- compacto, mediana humedad, presencia de raíces.0.30 – 0.50 mts.Material de arena limosa de color beige oscuro en estado compacto, mediana humedad. 0.45 – 2.90 mts.Material de arena limosa con grava de color beige oscuro en estado alta compacidad, mediana humedad.

C-35 (30+000)0.00 – 0.15 mts.Material de arena con limo de color beige oscuro en estado semi- compacto. Medio húmedo, presencia de raíces.0.15 – 1.00 mts.Material de arena limosa de color beige oscuro en estado compacto, de poco a mediana humedad. 1.00 – 2.80 mts.

Material de arena limosa con gravilla de color plomizo en estado compacto, de baja a mediana humedad.

C-36 (29+700)0.00 – 0.25 mts.Material de arena limosa de color beige oscuro en estado compacto. Medio húmedo, presencia de raíces.0.25 – 0.75 mts.Material de arena limosa con gravilla de color beige claro en estado compacto, de baja a mediana humedad. 0.75 – 3.00 mts.Material de grava arenosa de color beige oscuro en estado compacto,mediana humedad.

C-37 (29+400)0.00 – 0.15 mts.Material de arena limosa de color marrón oscuro en estado semi-compacto, mediana humedad, presencia de raíces.0.15 – 0.25 mts.Material de grava arenosa de color beige claro en estado compacto, baja humedad. 0.25 – 1.50 mts.Material de grava arenosa de color beige oscuro en estado semi-compacto, de mediana a alta humedad.Mas de 1.50 mts. Presenta nivel freático – Ensayo DPL.

C-38 (29+300) (BOFEDAL) - Ensayo DPL.

C-39 (29+200) (BOFEDAL) - Ensayo DPL.

C-40 (29+000)0.00 – 0.30 mts.Material de arena limosa con gravas aisladas de color marrón oscuro en estado semi-compacto, mediana humedad, presencia de raíces.0.30 – 0.65 mts.Material de arena media con poco limo, gravilla de color beige oscuro en estado semi-compacto, de mediana a alta humedad.

0.65 – 3.00 mts.Material de grava arenosa de color beige oscuro en estado compacto, de mediana humedad.

C-41 (28+800)0.00 – 0.25 mts.Material de arena limosa con gravillas aisladas de color marrón oscuro en estado semi-compacto, mediana humedad, presencia de raíces.0.25 – 0.50 mts.Material de arena limosa de color beige claro en estado compacto, de mediana humedad. 0.50 – 1.20 mts.Material de grava arenosa de color beige claro en estado de alta compacidad, mediana humedad.1.20 – 2.90 mts.Material de arena limosa con gravilla de color beige claro en estado compacto, de mediana a alta humedad.

C-42 (28+500)0.00 – 0.20 mts.Material de arena limosa de color marrón oscuro en estado semi-compacto, baja a mediana humedad, presencia de raíces.0.20 – 0.40 mts.Material de arena limosa de color beige claro en estado compacto, de baja a mediana humedad. 0.40 – 2.80 mts.Material de grava arenosa con limo de color beige claro en estado de alta compacidad, de mediana a alta humedad.

C-43 (28+000)0.00 – 0.30 mts.Material de arena limosa con gravas aisladas de color marrón oscuro en estado semi-compacto, mediana humedad, presencia de raíces.0.30 – 1.10 mts.Material de grava arenosa de color beige claro, en estado compacto, de baja a mediana humedad, grava tamaño de 4 - 6” aprox.20% 1.10 – 3.00 mts.Material de arenosa gravosa de color pardo oscuro en estado de alta compacidad, de mediana a alta humedad.

C-44 (27+600)0.00 – 0.30 mts.Material de arena poco limosa de color marrón oscuro en estado semi-compacto. Medio húmedo y con presencia de raíces.0.30 – 1.00 mts.Material de grava arenosa con limo de color beige claro en estado bien compacto, de mediana humedad. Grava de tamaño de 5” +/- 22% 1.00 – 2.60 mts.Material de grava con arena media de color pardo en estado compacto, de mediana humedad.

C-45 (27+300)0.00 – 0.30 mts.Material de arena limosa de color marrón oscuro en estado semi-compacto, mediana humedad, presencia de raíces.0.30 – 1.50 mts.Material de grava arenosa con limo de color beige claro en estado compacto, de mediana humedad, grava tamaño de 4-5” aprox. 20% 1.50 – 2.80 mts.Material de arena con grava de color pardo en estado compacto, de mediana humedad.

C-46 (22+600)) 0.00 – 0.30 mts.Arena limosa, color marrón oscuro, mediana humedad, con presencia de raíces.0.30 – 2.50 mts.Grava arenosa con limo, color beige claro, compacto mediana humedad.

C-47 (22+400)0.00 – 0.40 mts.Arena limosa con grava de color marrón oscuro, semi- compacto, medianamente húmedo, presencia de raíces.0.40 – 2.65 mts.Grava arenosa, color beige oscuro, compacto, mediana humedad..

C-48 (22+000)

0.00 – 1.00 mts.Arena limosa, color marrón claro, semi- compacto, de mediana a alta humedad, 8% grava de 3” a 5”, con presencia de raíces.1.00 – 2.60 mts.Arena limosa con grava, color beige claro, semi- compacto, medianamente húmedo.

C-49 (21+500) 0.00 – 0.50 mts.

Arena limosa, marrón claro, semi – compacto, mediana humedad, presencia de raíces.

0.50 – 2.50 mts.Arena gruesa, color gris claro, compacto, 6% de grava de 5 – 6,” mediana humedad.C-50 (21+000)0.00 – 0.20 mts.Arena limosa, color marrón claro, semi- compacto, presencia de raíces.0.20 – 2.70 mts.Arena gruesa-limosa, gris claro, compacto, húmeda.

C-51 (20+600)0.00 – 0.45 mts.Arena limosa, marrón claro, semi- compacto, presencia de raíces.0.45 – 2.80 mts.Arena limosa gruesa con grava, color beige claro, semi-compacto, mediana humedad.

C-52 (20+500)0.00 – 0.25 mts.Arena limosa, marrón claro, semi- compacto, baja presencia de raíces.0.25 – 2.65 mts.Arena gruesa con limo, gris oscuro, semi-compacto, de mediana a alta humedad.

C-53 (20+000)0.00 – 0.60 mts.Arena limosa, marrón claro, semi- compacto, de mediana a alta humedad, baja presencia de raíces.0.60 - 3.00 mts.

Arena gruesa con limo, gris oscuro, semi-compacto, mediana a alta humedad.

C-54 (19+500)0.00 – 0.50 mts.Arena limosa con poca grava, color marrón claro, semi- compacto, presencia de raíces.0.50 – 2.90 mts.Arena gruesa con limo y grava, color gris claro, compacto, baja a mediana humedad, 10% grava de 4” a 5”.

C-55 (19+000)0.00 – 0.30 mts.Arena limosa con grava aislada, marrón, semi- compacto, con poca presencia de raíces.0.30-2.60 mts.Arena limosa gruesa con grava, gris oscuro, compacto, de mediana a alta humedad.

C-56 (18+500)0.00 – 0.70 mts.Arena limosa, marrón claro, semi- compacto, presencia de raíces.0.70 – 2.60 mts.Arena gruesa con limo y grava, gris, compacto, mediana .

C-57 (18+000)0.00 – 0.40 mts.Arena limosa, marrón claro, semi-compacto, presencia de raíces.0.40 – 3.00 mts.Arena limosa gruesa con grava, gris, compacto, mediana humedad

C-58 (17+850)0.00 – 0.15 mts.Arena limosa, marrón claro, semi- compacto, presencia de raíces.0.15 – 2.90 mts.Arena limosa gruesa con grava, gris oscuro, semi- compacto, mediana humedad

C-59 (17+750)

0.00 – 0.15 mts.Arena limosa, beige claro, compacto de mediana humedad 0.15 – 2.60 mts.Arena limosa gruesa con grava, beige claro, compacto, 5% grava de 5”, mediana humedad.

C-60 (17+500)0.00 – 0.35 mts.Arena limosa, marrón claro, semi- compacto, presencia de raíces.0.35 – 1.65 mts.Arena limosa gruesa con grava aislada de 4”, gris claro, semi-compacto, baja a mediana humedad. Continúa lecho rocoso.

C-61 (17+250)0.00 – 0.70 mts.Arena limosa, marrón claro, semi-compacto, presencia de raíces.0.70 – 2.70 mts.Arena limosa gruesa con grava, gris claro, compacto, mediana humedad, gravas aisladas.

C-62 (17+000)0.00 – 1.40 mts.Arena limosa gruesa, gris claro, compacto, mediana humedad, presencia de raíces.Sigue lecho rocoso

C-63 (16+750)0.00 – 1.10 mts.Arena gruesa con limo, gris claro, semi- compacto, presencia de raíces.Sigue lecho de roca.

C-64 (16+500)0.00 – 2.00 mts.Arena limosa gruesa con grava, gris oscuro, compacto, baja a mediana humedad, rocas aisladas de 8” a 10”.Continúa lecho rocoso.

C-65 (16+250)0.00 – 0.25 mts.Arena limosa, marrón claro, suelto, presencia de raíces.0.25 – 2.65 mts.Arena limosa gruesa, gris oscuro, semi-compacto, mediana humedad.

C-66 (16+600) 0.00 – 0.50 mts.

Arena limosa con gravas aisladas, marrón claro, suelto, presencia de raíces.0.50 – 2.70 mts.Arena limosa gruesa, gris oscuro, semi-compacto, media a alta humedad.

C-67 (16+750)0.00 – 0.75 mts.Arena limosa con grava de 8”, beige oscuro, semi-compacto, presencia de raíces.0.75 – 1.35 mts.Arena limosa gruesa, gris oscuro, compacto, de mediana a alta humedad, 3% grava 8”.Continúa lecho rocoso.

C-68 (15+500)0.00 – 1.75 mts.Arena limosa con grava, beige oscuro, semi-compacto, presencia de raíces.Continúa lecho rocoso tamaño de 35” a 40”

C-69 (15+250)0.00 – 0.20 mts.Arena limosa, beige oscuro, semi-compacto, presencia de raíces.0.20 – 2.80 mts.Arena limosa gruesa con grava, gris claro, compacto, de baja a mediana humedad, 12% grava de 3” a 4”.

C-70 (15+000)0.00 – 0.30 mts.Arena con limo de color marrón claro en estado semi- compacto y con poca presencia de raíces.0.30 – 1.70 mts. Arena limosa gruesa con grava, gris claro, semi - compacto, de mediana a

alta humedad.Continúa lecho rocoso.

C-71 (14+750)0.00 – 0.10 mts.Arena limosa, beige claro, compacto, mediana humedad 0.10 – 2.60 mts.Arena limosa gruesa con grava, gris claro, estado compacto, 15% de gravas de 7” a 15”.

C-72 (14+500)0.00 – 0.30 mts.Arena limosa con grava, gris claro, compacto, de baja a mediana humedad, 15% de gravas de 3 a 4” 0.30 – 1.65 mts.Arena limosa gruesa, gris claro, compactado, de mediana a alta humedad.

C-73 (14+250)0.00 – 0.20 mts.Arena limosa, beige claro, suelto, presencia de raíces.0.20 – 2.50 mts.Arena gruesa con grava, gris claro, semi-compacto, de baja a mediana humedad.Napa freática.

C-74 (14+000)0.00 – 0.10 mts.Arena limosa, beige claro, suelto, presencia de raíces.0.10 – 2.70 mts.Arena gruesa con grava, gris oscuro, compacto, 10% gravas 3” a 4”, de mediana a alta humedad.

C-75 (13+750) Ensayo DPL0.00 – 0.15 mts.Arena limosa, marrón claro, semi- compacto, presencia de raíces.0.15 – 2.70 mts.Arena gruesa con grava, gris claro, compacto, de mediana humedad, 6% grava 4” a 6”.

C-76 (13+500)0.00 – 0.10 mts.Arena limosa, beige oscuro, suelto, medio húmedo, presencia de raíces. 0.10 – 2.50 mts.Arena gruesa con limo, gris oscuro, compacto, rocas en descomposición.

C-77 (13+250)0.00 – 0.30 mts.Arena gruesa con limo, beige claro, suelta, baja humedad.0.30 – 2.80 mts.Arena gruesa, gris claro, compacto, e media humedad. Mediana humedad, rocas en descomposición

C-78 (13+000)0.00 – 0.20 mts.Arena gruesa con limo, beige claro, suelta, baja humedad, presencia de raíces.Arena media con limo de color beige medio oscuro en estado semi- compacto. Medio húmedo y con presencia de raíces.0.20 – 2.90 mts.

C-79 (12+750)0.00 – 0.30 mts.Arena gruesa con limo, beige claro, suelto,. baja húmedo y con presencia de raíces.0.30 – 2.80 mts.Arena limosa de color beige oscuro en estado compacto, de mediana humedad.

C-80 (12+500)0.00 – 0..15 mts.Arena gruesa con limo, beige claro, suelto, baja a mediana humedad, con presencia de raíces.0.15 – 2.60 mts.Arena gruesa con grava, gris claro, compacto, 9% grava de 6” mediana humedad.

AUSCULTACION DEL SUELO EMPLEANDO EL EQUIPO DPL 5

La auscultación de suelos empleando el equipo DPL-5, es un tipo de ensayo estandarizado, que sirve para determinar la resistencia a la penetración en el suelo de una serie de varillas de punta cónica, de 2.5 cm. de diámetro y 1.00 m. de longitud c/u, que verticalmente se introducen en el suelo aplicando sobre ellas el impacto de un martinete de 10 Kg. de peso, en caída libre dirigida desde una altura de 0.50 m. registrándose el número de golpes con un a secuencia de 15 a 30 golpes por minuto por cada 10 cm. de penetración hasta alcanzar el tope de 60 golpes, establecido como límite final.

Se gira el varillaje cada metro por lo menos una vuelta y media en sentido horario para asegurar el acoplamiento por presión de las barras y prevenir el des enroscamiento a causa de los impactos.Se registra la profundidad alcanzada en el informe y diagrama de medición.Para determinar la resistencia a la penetración se cuentan los golpes por cada 10 cm. de penetración: (N10)

El presente estudio, ha permitido evaluar la irregularidad del terreno y determinar la profundidad del terreno flojo en la zona del bofedal.

Se han auscultado cuatro puntos: en las progresivas 13+750, 29+150, 29+250 y 29+400 cuyos registros se muestran en el ANEXO I.

De los registros de las auscultaciones y según la Tabla de Terzaghi & Peck se obtienen los siguientes resultados:

PROGRESIVA

N10 PROFUNDIDAD

CONSISTENCIA RESISTENCIA Kg./cm2

13+750 60 1.90 Dura 4.0029+150 60 0.60 Dura 4.0029+250 60 0.60 Dura 4.0029+400 60 1.83 Dura 4.00

Tabla 2.1 Descripción cualitativa de depósitos de suelo granular

Compacidad relativa (%)

Descripción de depósitos de suelo

0-15 Muy suelto15-50 Suelto50-70 Medio

70-85 Denso85-100 Muy denso

Ref: Fundamentos de Ingeniería Geotécnica. Braja M. Das. Pag 23. Thompson Eds. 2001

2.20 Ensayos de LaboratorioLos ensayos se realizaron en el laboratorio de GEOS CONSULTORES ASESORES SAC, de acuerdo con la siguiente relación:- Análisis Granulométrico por Tamizado ASTM D-422.- Límite Líquido ASTM D-423.- Límite Plástico ASTM D-424.- Clasificación Unificada de suelos (SUCS) ASTM - Contenido de Humedad ASTM D-2216.- Densidad máxima- Densidad mínima- Proctor modificado- Peso unitario de suelos ASTM D - 2937- Ensayo de Corte Directo (Determinación de C y )- Ensayos DPL (desarrollo de datos de campo)

2.30 Clasificación de SuelosLos suelos se han clasificado de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y (AASHTO) según se muestra en el siguiente cuadro:

CUADRO DE CLASIFICACION

CALICATA NoC-1 C-2 C-3 C-4 C-5 C-6

M-1 M-1 M-2 M-1 M-1 M-1 M-2 M-1

Prof. (m) 0.8 -3.00 0.7 – 0.9 0.9 – 2.60 0.10 – 3.0 0.1 – 3.00 0.1 – 1.20 1.20 – 3.0 015 – 2.8

Humedad (%) 10.60 14.30 4.70 6.80 2.50 5.40 12.30 8.50

L.L. 19.80 23.40 19.40 20.30 21.00 20.10 21.10 20.40

L.P. 18.60 20.00 18.70 19.10 19.80 19.50 19.90 18.90

I.P. 1.20 3.40 0.70 1.20 1.20 0.60 1.20 1.50

SUCS SM SM SM SM SM SM SM SM

AASHTO A-1-b A-2-4 A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b A-2-4 A-1-b

CALICATA No C-7 C-9 C-11 C-12 C-13 C-14 C-15

M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-2

Prof. (m) 0.15 -3.00 0.5 -2.90 0.6 - 3.00 0.4 – 2.75 0.15 – 2.9 0.1 – 2.60 0.1 – 0.45 0.45 – 1.5

Humedad (%) 9.90 5.10 12.90 6.60 6.90 7.20 4.90 4.40

L.L. 22.10 20.60 20.90 21.10 21.00 20.30 22.60 21.60

L.P. 20.60 19.30 19.20 19.20 19.80 19.00 20.50 19.80

I.P. 1.50 1.30 1.70 1.90 1.20 1.30 2.10 1.80


AASHTO A-2-4 A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b A-2-4

CALICATA NoC-16 C-17 C-19 C-20 C-21 C-22

M-1 M-2 M-1 M-2 M-1 M-1 M-1 M-1 M-2

Prof. (m) 0.7 – 0.8 0.8-2.8 0.2-1.4 1.4-2.8 0.15-1.2 0.15-3.00 0.1-3.00 0.25-3.00 0.8-2.30

Humedad (%) 3.90 5.20 7.80 9.40 8.90 11.90 12.00 12.00 13.50

L.L. 19.80 21.20 22.70 21.80 19.20 24.50 23.90 24.50 23.90

L.P. 18.80 19.80 20.60 20.60 18.50 20.80 20.30 20.60 20.30

I.P. 1.00 1.30 2.10 1.80 0.70 3.70 3.60 3.90 3.60

SUCS SM SM SM SM GP-GM SM SM SM SM

AASHTO A-2-4 A-1-b A-2-4 A-1-b A-1-a A-2-4 A-2-4 A-2-4 A-2-4

CALICATA No C-23 C-24 C-25 C-26 C-27 C-28

Muestra M-1 M-2 M-1 M-1 M-2 M-1 M-1 M-1 M-2

Prof. (m) 0.15-1.4 1.4-2.9 0.4-3.0 0.3-1.2 1.2-2.8 0.1-2.6 1.2-3.0 0.27-0.7 0.7-1.10

Humedad (%) 10.10 11.90 8.10 6.30 8.70 7.70 8.70 7.30 10.30

L.L. 21.50 20.70 21.20 18.20 23.40 21.40 23.50 21.90 25.40

L.P. 20.80 19.50 20.50 N.P. 21.60 20.60 21.60 20.60 21.80

I.P. 0.70 1.20 0.70 N.P. 1.80 0.80 1.90 1.30 3.60

SUCS SM SM SP-SM GP SM SM SM SM SM

AASHTO A-1-a A-1-b A-1-b A-1-a A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b A-2-4

CALICATA NoC-29 C-30 C-31 C32 C-33 C-34

M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-2 M-1 M-2

Prof. (m) 0.1-2.70 0.25-3.0 0.5-3.0 0.3-2.9 0.15-0.4 0.4-2.9 0.3-0.45 0.45-2.9

Humedad (%) 9.40 9.40 8.50 10.30 15.50 10.40 6.70 10.70

L.L. 21.80 22.90 22.60 24.80 22.10 23.60 25.60 19.90

L.P. 20.80 21.10 20.50 21.70 19.30 21.00 21.80 18.60

I.P. 1.00 1.80 2.10 3.10 2.80 2.60 3.80 1.30


AASHTO A-1-b A-1-b A-2-4 A-2-4 A-1-b A-1-b A-2-4 A-1-b

CALICATA No C-35 C-36 C-37 C-40 C-41

M-1 M-2 M-1 M-2 M-1 M-2 M-1 M-2 M-1 M-2 M-3

Prof. (m) 0.15-1.0 1.0-2.8 0.25-0.75 0.75-3.0 .15-.25 .25-1.5 .3-.65 .65-3.0 .25-.5 .5-1.20 1.2-2.9

Humedad (%) 5.00 10.70 4.60 8.20 4.20 8.80 8.70 9.50 6.20 6.00 8.40

L.L. 25.10 23.10 20.80 N.P. N.P. N.P. 22.60 20.40 23.80 19.20 24.10

L.P. 21.30 20.50 18.40 N.P. N.P. N.P. 19.50 18.90 20.70 18.40 21.20

I.P. 3.80 2.60 2.40 N.P. N.P. N.P. 3.10 1.50 3.10 0.80 2.90

SUCS SM SM SM GP GP GP-GM SM SP-SM SM GP-SM SM

AASHTO A-4 A-1 b A-2-4 A-2-6 A-1-a A-1-a a-1- b A-1-a A-1-b A-1-a A-1-b

CALICATA No

C-42 C-43C-44 C-45 C-46 C-47

M-1 M-2 M-1 M-2 M-1 M-2 M-1 M-2 M-1 M-1

Prof. (m) .2-.4 .4-2.8 0.3-1.1 1.1.-3.0 0.3-1.0 1.0-2.6 0.2-1.5 1.5-2.8 0.3-2.5 .4-2.65

Humedad (%) 12.30 10.50 6.70 6.70 5.50 4.50 3.00 6.20 6.90 7.40

L.L. 23.60 20.10 18.10 18.30 19.60 N.P. 18.40 12.60 18.90 19.10

L.P. 19.80 18.90 N.P. N.P. 18.60 N.P. N.P. N.P. 18.20 18.10

I.P. 3.80 1.20 N.P. N.P. 1.00 N.P. N.P. N.P. 0.70 1.00

SUCS SM GP-GM GP GP GP-GM GP GP GP GP-GM GP-GM

AASHTO A-2-4 A-1-a A-2-6 A-2-6 A-1-a A-1-a A-2-6 A-2-6 A-1-a A-1-b


M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-2

Prof. (m) 1.0-2.60 0.5-2.50 0.2-2.70 0.45-2.80 0.25-2.65 0.6-3.00 0.5-2.90

Humedad (%) 7.10 10.00 11.30 8.60 11.50 11.70 6.80

L.L. 20.50 20.80 20.30 20.00 20.30 20.60 20.10

L.P. 19.20 19.30 18.,30 19.20 19.00 19.10 19.40

I.P. 1.30 1.50 2.00 0.80 1.30 1.50 0.70

SUCS SM SM SM SM SM SM SM

AASHTO A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b A-2-4 A-1-b


M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1

Prof. (m) 0.3-2.60 O.7-2.60 0.4-3.00 0.15-2.90 0.10-2.60 0.35-1.65 0.7-2.70

Humedad (%) 10.20 8.50 7.30 6.30 6.10 5.30 6.80

L.L. 20.80 20.40 20.80 20.10 20.00 19.90 20.10

L.P. 19.20 19.30 19.60 19.60 19.40 19.30 19.40

I.P. 1.60 1.10 1.80 0.50 0.60 0.60 0.70

SUCS SM SM SM SP-SM SP-SM SP-SM SP-SM

AASHTO A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b A-1-b


M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1

Prof. (m) 0.25-2.65 0.5 -2.70 0.75-1.35 0.0 - 1.75 0.20-2.80 0.30-1.70 0.10-2.60

Humedad (%) 6.90 5.30 10.80 9.80 4.20 11.10 9.50

L.L. 20.30 19.90 20.40 20.20 20.60 20.20 20.00

L.P. 19.40 19.30 19.70 19.80 19.60 19.80 19.70

I.P. 0.90 0.60 0.70 0.40 1.00 0.40 0.30

SUCS SP-SM SP-SM SP-SM SP-SM SM SP-SM SP-SM


CALICATA NoC-72 C-73 C-74 C-75 C-76 C-77 C-78

M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1

Prof. (m) 0.30-1.65 0.20-2.50 0.10-2.70 0.15-2.70 0.10-2.50 0.20-2.80 0.20-2.90

Humedad (%) 12.30 6.50 8.10 7-90 10.80 7.60 10.40

L.L. 19.80 18.70 18.90 19.10 18.50 18.20 19.10

L.P. N.P. N.P. N.P. N.P. N.P. N.P. N.P.

I.P. N.P. N.P. N.P. N.P. N.P. N.P. N.P.

SUCS SP-SM SP SP SP SP SP SP


CALICATA NoC-79 C-80M-1 M-1

Prof. (m) 0.30-2.80 0.15-2.60

Humedad (%) 8.80 9.30

L.L. 18.70 18.10

L.P. N.P. N.P.

I.P. N.P. N.P.

SUCS SP SP

AASHTO A-1-b A-1-b

2.4 Análisis Químico de sales agresivas al concreto (ESPECTROMETRÍA).El resultado del análisis físico químico se efectuó con el material de la muestra (M-3) procedente de la calicata (C-3) obtenida del subsuelo con los siguientes resultados:

Calicata Profundidad (m) Cloruros%

Sulfatos%

Sales Solubles

%

C –3 1.50 0.005 0.012 0.016

Limites de agresividad 0.020 0.100 0.100

Con estos resultados obtenidos en el análisis de espectrometría se determina que las sales, cloruros y sulfatos están dentro del rango permisible, por lo que no se tendrá efectos perjudiciales en el concreto armado de las estructuras.

2.5 Verificación de la licuación de suelos en zonas de nivel freático alto y suelos finos.

La licuefacción del suelo describe el comportamiento de suelos que, estando sujetos a la acción de una fuerza externa (carga), en ciertas circunstancias pasan de un estado sólido a un estado líquido, o adquieren la consistencia de un líquido pesado. Es más probable que la licuefacción ocurra en suelos granulados sueltos saturados o moderadamente saturados con un drenaje pobre, tales como arenas sedimentadas o arenas y gravas que contienen vetas de sedimentos impermeables.

Durante el proceso en que actúa la fuerza exterior, por lo general una fuerza cíclica sin drenaje, tal como una carga sísmica, las arenas sueltas tienden a disminuir su volumen, lo cual produce un aumento en la presión de agua en los poros y por lo tanto disminuye la tensión de corte, originando una reducción de la tensión efectiva.

Los suelos más susceptibles a la licuefacción son aquellos formados por depósitos jóvenes (producidos durante el Holoceno, depositados durante los últimos 10,000 años) de arenas y sedimentos de tamaños de partículas similares, en capas de por lo menos más de un metro de espesor, y con un alto contenido de agua (saturadas). Tales depósitos por lo general se presentan en los lechos de ríos, playas, dunas, y áreas donde se han acumulado arenas y sedimentos arrastrados por el viento y/o cursos de agua. Algunos ejemplos de licuefacción son arena movediza, arcillas movedizas, corrientes de turbidez, y licuefacción inducida por terremotos.

Del análisis descrito y considerando que a lo largo del canal, el suelo SP predominante no se encuentra sumergido, y por estar en media ladera no es posible la acumulación de agua que origine saturación del material grueso, salvo el tramo de 200 m. del bofedal, cuya solución sería dispuesta en el diseño sismo resistente, ya que del ensayo DPL se ha determinado la profundidad del suelo resistente, que será el apoyo para la cimentación de la tubería a colocar, que será resuelto en el diseño sismo resistente estructural, el que está fuera del alcance del presente estudio de mecánica de suelos.

Se concluye que no se ha evidenciado licuación del suelo después de los sismos que se han producido en la zona, por lo que es improbable su ocurrencia, salvo el tramo del bofedal que está en material saturado y la tubería se cimentará considerando la profundidad a la que se encuentra el suelo resistente.

II.- MEMORIA DE CALCULO DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA Y ASENTAMIENTO INMEDIATO

De una muestra matriz de cada calicata excavada, se preparan tres muestras cilíndricas re- moldeadas de base 6 cm y 2.5 cm. de altura, las que serán sometidas al ensayo en la máquina de corte directo obteniéndose los valores del ángulo de fricción interna y la cohesión, los que hacen posible la determinación de los Factores de Capacidad de Carga (N) y de forma (S), y aplicando la ecuación del Dr. Karl Terzaghi se determina la capacidad última de carga, a la que es aplica el factor de seguridad en este caso de valor 3, y se obtiene la capacidad admisible de carga.El asentamiento inmediato que se espera es obtenido por aplicación de la siguiente expresión:

S1 = qoB(1-u2 )Ip / Es

Donde:

S1 = Asentamiento inmediatoqo = Presión efectivau = Relación de PoissonIp = Factor de InfluenciaEs = Modulo de elasticidad del suelo

3.0 ANÁLISIS DE LA CIMENTACION

De una muestra matriz de cada calicata excavada, se preparan tres muestras cilíndricas re- moldeadas de base 6 cm y 2.5 cm. de altura, las que serán sometidas al ensayo en la máquina de corte directo obteniéndose los valores del ángulo de fricción interna y la cohesión, los que hacen posible la determinación de los Factores de Capacidad de Carga (N) y de forma (S), y aplicando la ecuación del Dr. Karl Terzaghi se determina la capacidad última de carga, a la que es aplica el factor de seguridad en este caso de valor 3, y se obtiene la capacidad admisible de carga.El asentamiento inmediato que se espera es obtenido por aplicación de la siguiente expresión:

S1 = qoB(1-u2 )Ip / Es

Donde:S1 = Asentamiento inmediatoqo = Presión efectivau = Relación de PoissonIp = Factor de InfluenciaEs = Modulo de elasticidad del suelo

3.1 Tipo y profundidad de los cimientos

Según se desprende de la descripción del perfil estratigráfico, la cimentación será del tipo superficial que se apoyará sobre suelos SM, SP-SM, SP, GP GP-GM y de acuerdo con las características del terreno, se presentarán los siguientes casos para el cálculo de la capacidad portante del suelo:

Para los buzones distribuidos a lo largo del canal, considerando el del buzón ubicado en la la calicata (C-30) progresiva 35+040 a la profundidad de desplante de 2.40 metros.

En el cruce con el camino ubicado en la progresiva 28+800 a la profundidad de desplante de 2.20 metros.

Bajo la tubería a la profundidad de 2.20 m. en los tramos de las calicatas excavadas que tienen el mismo tipo de suelo SM, SP-SM, SP, GP Y GP-GM, tomando como representativas la (C-09), (C-24), (C-73), (C-43) y (C-46) en el mismo orden respectivamente.

3.2 DETERMINACION DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA Y ASENTAMIENTO INMEDIATO

3.2.1 DETERMINACION DE LA RELACION DE POISSON (µ) Y EL MODULO DE ELASTICIDAD (E)

RELACION DE POISSON (µ)La Teoría elástica permite obtener un intervalo de valores de µ, considerando la deformación en la dirección del esfuerzo principal en un elemento homogéneo en condiciones de compresión confinada.µ, = Ko / 1 + Ko

donde:µ = Relación de PoissonKo (Coeficiente de presión de tierras en reposo ) = (1 – sen ǿ)

MODULO DE ELASTICIDAD

E = Esfuerzo Directo / Deformación Directa (lineal) = δ / ε

CUADRO DE CALCULO PARA LA DETERMINACION DE LA RELACION DE POISSON (µ)

Calicata Progresiva

SUCS ǿ (*) ko=(1 – sen ǿ) µ, = Ko / 1 + Ko

C-9 39+750 SM 27.59º 0.537 0.349C-24 36+500 SP-SM 29.65º 0.505 0.336

C-73 14+250 SP 30.33º 0.495 0.331C-43 28+000 GP 31.38º 0.479 0.324C-46 22+600 GP-GM 30.75º 0.489 0.328

( * ) Obtenido del ensayo de corte directo

CUADRO DE CALCULO PARA LA DETERMINACION DEL MODULO DE ELASTICIDAD ( E )

Calicata Progresiva

SUCS Esfuerzo Directo

(Kg/cm2) (*)

Deformación Directa (*)

E (kg/cm2)

C-9 39+750 SM 1.06 0.0015 706C-24 36+500 SP-SM 1.13 0.0015 753C-73 14+250 SP 1.18 0.0015 787C-43 28+000 GP 1.22 0.0015 813C-46 22+600 GP-M 1.19 0.0015 793

( * ) Obtenido del ensayo de corte directo

3.2.2 Buzones de concreto armado (Progresiva 35+040)A la profundidad de desplante de 2.40 metros bajo los cimientos del buzón de sección rectangular de 2.30m.x3.50m. se apoyarán sobre suelo SM, cuyas características de resistencia están dadas principalmente por el ángulo de fricción interna () y la cohesión C, que son obtenidas en función del ensayo de Corte Directo, con tres especímenes re-moldeados, obtenidos de una muestra de la matriz M-1 de la calicata C-30, con los siguientes resultados:

Angulo de Fricción Interna Ø = 27.55º Cohesión............................ C = 0.025 kg/cm2 Peso volumétrico.. .……… = 1.775 gr. /cm3

Para el cálculo de la capacidad admisible de carga del suelo, se emplea la ecuación basada en la teoría de Karl Terzaghi modificada por Vesic, según la cual la capacidad

última de carga, para zapatas rectangulares de concreto armado, se obtiene aplicando la siguiente fórmula:

qu = CNcSc + q0 Nq Sq + 0.5 B N Sq0

( 1 ) Donde:

qu = qadm x FS qu es la Capacidad última de Carga

qadm es la Capacidad admisible de Carga FS es el factor de seguridad = 3

Nc, Nq, Ny= Factores de capacidad de carga Sc, Sq, Sy= Factores de capacidad de forma

C = Cohesión = 0.025 Kg. /cm2 = Peso Unitario del Suelo = 1.775 gr/cm3

Df = Profundidad de desplante = 2.40 m. q0 = Presión de sobrecarga = x Df = 1.775x240

= 0.426 Kg./cm2 B = Ancho de la cimentación = 2.30 m. Para la determinación de la capacidad ultima de carga, se

utilizan los parámetros de resistencia obtenidos a partir del ensayo de Corte Directo cuyos valores son:

Angulo de fricción interna : Ø = 27.55 º Tg. Ø : = 0.522 Cohesión : C = 0.025 Kg./cm2 Para Ø = 27.55º se obtienen los factores de capacidad :

Nc = 24.95 Nq = 14.03 NY =12.95 para los factores de forma (rectangular):

Sc,= 1 + (Nq / Nc) (B/L) = 1.37 Sq,= 1 + tg Ø (B/L) = 1.34 Sg = 1- 0.4(B/L) = 0.737

Aplicando valores en (1) qu = 10.38 kg/cm2 y finalmente qadm =10.38/3= 3.46 kg/cm2

qadm = 3.46 kg/cm2

Calculo del Asentamiento Inmediato

Para suelos SM se aplica la siguiente formula:S = qo B {(1 – u2)/ Es )} I w (2)

Donde: S = Asentamiento (cm.) qu=Intensidad de presión de contacto = 0.001775x240

= 0.426 kg/cm2 B = Menor dimensión de la zapata = 230 cm. Iw= Factor de Influencia que depende de la forma y rigidez = 1.06 u = Relación de Poisson = 0.35

Es = Propiedad elástica del suelo = 706 kg/cm2

Aplicando valores en (2) :

S = 0.129 cm.

3.2.3 Cruce con camino (Progresiva 28+800) A la profundidad de desplante de 2.20 metros, los cimientos del cruce del canal con el camino se asume una sección rectangular de 1.30m.x6.00m. que se apoyará sobre suelo (SM), cuyas características de resistencia están dadas principalmente por el ángulo de fricción interna () y la cohesión ( c ), que son obtenidas en función del ensayo de Corte Directo, con tres especímenes re-moldeados, obtenidos de una muestra de la matriz M-3 de la calicata C-41, con los siguientes resultados:

Angulo de Fricción Interna Ø = 28.14º Cohesión............................ C = 0.021 kg/cm2 Peso volumétrico .……….. = 1.763 gr /cm3

Para el cálculo de la capacidad admisible de carga del suelo, se emplea la ecuación basada en la teoría de Karl Terzaghi modificada por Vesic, según la cual la capacidad última de carga, para sección rectangular, se obtiene aplicando la siguiente fórmula:


( 1 ) qu = qadm x FS

Donde: qu es la Capacidad última de Carga


Nc, Nq, Ny= Factores de capacidad de carga

Sc, Sq, Sy= Factores de capacidad de forma Angulo de Fricción Interna Ø = 28.14º


Df = Profundidad de desplante = 2.20 m. q0 = Presión de sobrecarga = x Df = 1.763x220 = 0.388 Kg./cm2 B = Ancho de la cimentación = 1.30 m. Para la determinación de la capacidad ultima de carga, se


Angulo de fricción interna : Ø = 28.14º Tg. Ø : = 0.535 Cohesión : C = 0.021 Kg./cm2 Para Ø = 28.14º los factores de capacidad son:

Nc = 26.09 Nq = 14.94 NY =13.42 para los factores de forma (forma rectangular):

Sc,= 1+(B/L)( Nq/ Nc) = 1.124 Sq,= 1+(B/L) Tg. Ø = 1.116 Sg = 1- 0.4 (B/L) = 0.913

Aplicando valores en (1) qu = 8.11 kg/cm2

y finalmente

qadm =8.11/ 3 = 2.70 kg/cm2

qadm = 2.70 kg/cm2


Para suelos GP-GM se aplica la siguiente formula:S = qo B {(1 – u2)/ Es )} I w (2)

Donde:S = Asentamiento (cm.)qu=Intensidad de presión de contacto = 001763x220 =0.388kg/cm2B = Menor dimensión de la zapata = 130 cm.Iw= Factor de Influencia que depende de la forma y rigidez = 1.65

u = Relación de Poisson = 0.35Es = Propiedad elástica del suelo = 706 kg/cm2


S = 0.103 cm.

3.2.4 Bajo la tuberíaCalicata (C-9) Progresiva 39+750 A la profundidad de desplante de 2.00 metros bajo la tubería el apoyo se asume corrido de ancho =1.00m sobre suelo SM, cuyas características de resistencia están dadas principalmente por el ángulo de fricción interna () y la cohesión C, que son obtenidas en función del ensayo de Corte Directo, con tres especímenes re-moldeados, obtenidos de una muestra de la matriz M-1 de la calicata C-9, con los siguientes resultados:


Para el cálculo de la capacidad admisible de carga del suelo, se emplea la ecuación basada en la teoría de Karl Terzaghi modificada por Vesic, según la cual la capacidad última de carga, para zapatas rectangulares de concreto armado, se obtiene aplicando la siguiente fórmula:





Nc, Nq, Ny= Factores de capacidad de carga Sc, Sq, Sy= Factores de capacidad de forma = 1.00


Df = Profundidad de desplante = 2.00 m. q0 = Presión de sobrecarga = x Df = 1.776x200 = 0.355 Kg./cm2 B = Ancho de la cimentación =1.00 m.

Para la determinación de la capacidad ultima de carga, se utilizan los parámetros de resistencia obtenidos a partir del ensayo de Corte Directo cuyos valores son:


Nc = 25.02 Nq = 14.09 NY =12.32 para los factores de forma en cimiento corrido:

Sc,= Sq,= Sg = 1.00

Aplicando valores en (1) qu =6.112 kg/cm2 y finalmente qadm =6.112/3= 2.04 kg/cm2

qadm = 2.04 kg/cm2


Para suelos SM se aplica la siguiente formula:S = qo B {(1 – u2)/ Es )} I w (2)

Donde: S = Asentamiento (cm.) qu=Intensidad de presión de contacto = 0.001776x200 =0.355 kg/cm2 B = Menor dimensión de la zapata = 100 cm. Iw= Factor de Influencia que depende de la forma y rigidez =1.06 u = Relación de Poisson = 0.35



S = 0.047 cm.

Calicata (C-24) (Progresiva 36+500) A la profundidad de desplante de 2.00 metros bajo la tubería el apoyo se asume cimiento corrido de ancho =1.00m sobre

suelo SP-SM, cuyas características de resistencia están dadas principalmente por el ángulo de fricción interna () y la cohesión C, que son obtenidas en función del ensayo de Corte Directo, con tres especímenes re-moldeados, obtenidos de una muestra de la matriz M-1 de la calicata C-24, con los siguientes resultados:







Nc, Nq, Ny= Factores de capacidad de carga Sc, Sq, Sy= Factores de capacidad de forma = 1.00


Df = Profundidad de desplante = 2.00 m. q0 = Presión de sobrecarga = x Df = 1.795x200 = 0.359 Kg./cm2 B = Ancho de la cimentación =1.00 m. Para la determinación de la capacidad ultima de carga, se




Sc,= Sq,= Sg = 1.00


qadm = 2.48 kg/cm2


Para suelos SP-SM se aplica la siguiente formula:S = qo B {(1 – u2)/ Es )} I w (2)




S = 0.038 cm.

Calicata (C-73) (Progresiva 14+250) A la profundidad de desplante de 2.00 metros bajo la tubería el apoyo se asume corrido de ancho =1.00m sobre suelo SP cuyas características de resistencia están dadas principalmente por el ángulo de fricción interna () y la cohesión C, que son obtenidas en función del ensayo de Corte Directo, con tres especímenes re-moldeados, obtenidos de una muestra de la matriz M-1 de la calicata C-73, con los siguientes resultados:


Para el cálculo de la capacidad admisible de carga del

suelo, se emplea la ecuación basada en la teoría de Karl Terzaghi modificada por Vesic, según la cual la capacidad última de carga, para zapatas rectangulares de concreto armado, se obtiene aplicando la siguiente fórmula:





Nc, Nq, Ny= Factores de capacidad de cargaSc, Sq, Sy= Factores de capacidad de forma = 1.00






Sc,= Sq,= Sg = 1.00 Aplicando valores en (1) qu =8.784 kg/cm2 y finalmente qadm =8.7846/3=2.93 kg/cm2

qadm = 2.93 kg/cm2


Para suelos SP se aplica la siguiente formula:S = qo B {(1 – u2)/ Es )} I w (2)




S = 0.034 cm.

Calicata (C-43) (Progresiva 28+000) A la profundidad de desplante de 2.00 metros bajo la tubería el apoyo se asume corrido de ancho =1.00m sobre suelo GP, cuyas características de resistencia están dadas principalmente por el ángulo de fricción interna () y la cohesión C, que son obtenidas en función del ensayo de Corte Directo, con tres especímenes re-moldeados, obtenidos de una muestra de la matriz M-1 de la calicata C-43, con los siguientes resultados:













Sc,= Sq,= Sg = 1.00


qadm = 2.46 kg/cm2


Para suelos GP se aplica la siguiente formula:S = qo B {(1 – u2)/ Es )} I w (2)




S = 0.034 cm.

Calicata (C-46) (Progresiva 22+600) A la profundidad de desplante de 2.00 metros bajo la tubería el apoyo se asume corrido de ancho =1.00m sobre suelo GP-GM, cuyas características de resistencia están dadas principalmente por el ángulo de fricción interna () y la cohesión C, que son obtenidas en función del ensayo de Corte Directo, con tres especímenes re-moldeados, obtenidos de una muestra de la matriz M-1 de la calicata C-46, con los siguientes resultados:













Sc,= Sq,= Sg = 1.00


qadm = 2.61 kg/cm2


Para suelos GP-GM se aplica la siguiente formula:S = qo B {(1 – u2)/ Es )} I w (2)




S = 0.034cm.

3.2.4.1 Cuadro Resumen de la Capacidad admisible de carga bajo la tubería en calicatas, bajo buzón de concreto y bajo cruce con camino.

Calicata C-1 C-2 C-3 C-4 C-5 C-6 C-7 C-8 C.9 C-10

Progres. 41+000 41+240 40+900 40+750 40+600 40+434 40+260 40+000 39+750 39+500

Clas. SM SM SM SM SM SM SM Roca a

-0.15m.

SM Roca a

-0.20m

qadm.kg/cm2 2.04 2.04 2.04 2.04 2.04 2.04 2.04 - 2.04 -

As. cm. 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 - 0.047 -

Calicata C-11 C-12 C13 C-14 C-15 C-16 C-17 C-18 C.19 C-20

Progres. 39+215 39+000 38+760 38+600 38+340 38+150 38+000 37+750 37+600 37+370

Clas. SM SM SM SM Roca a

-1.50m.

SM SM Roca a -

0.15m.

Roca a -

0.20m.

SM

qadm. 2.04 2.04 2.04 2.04 - 2.04 2.04 - - 2.04

As. cm. 0.047 0.047 0.047 0.047 - 0.047 0.047 - - 0.047


Progres. 37+200 37+000 36+705 36+500 36+250 36+040 35+830 35+500 35+280 35+040

Clas. SM SM SM SP-SM SM SM SM Roca a

-1.10m.

SM SM

qadm. 2.04 2.04 2.04 2. 48 2.04 2.04 2.04 - 2.04 3.46

As. cm. 0.047 0.047 0.047 0.038 0.047 0.047 0.047 - 0.047 0.129

Calicata C-31 C-32 C-33 C-34 C-35 C-36 C-37(x) C-38 C.39 C-40

Progres. 30+900 30+750 30+500 30+250 30+000 29+700 29+400 29+250 29+150 29+000

Clas. SM SM SM SM SM GP GP-GM DPL DPL SP-SM

qadm. 2.04 2.04 2.04 2.04 2.04 2.46 2.61 - -- 2.48

As. cm. 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.034 0.034 - - 0.038

(x) Se detectó el nivel freático a – 1.50 m.


Progres. 28+800 28+500 28+000 27+600 27+300 22+600 22+400 22+000 21+500 21+000

Clas. SM GP-GM GP GP-GM GP GP-GM GP-GM SM SM SM

qadm. 2.70 2.61 2.46 2.61 2.46 2.61 2.61 2.04 2.04 2.04

As. cm. 0.103 0.034 0.034 0.034 0.034 0.034 0.034 0.047 0.047 0.047

Calicata

C-51 C-52 C-53 C-54 C-55 C-56 C-57 C-58 C.59 C-60

Progres. 20+600 20+500 20+000 19+500 19+000 18+500 18+000 17+850 17+750 17+500

Clas. SM SM SM SM SM SM SM SP-SM SP-SM Roca a

-1.65m.

qadm. 2.04 2.04 2.04 2.04 2.04 2.04 2.04 2.48 2.48 -

As. cm. 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.038 0.038 -


Progres. 17+250 17+000 16+750 16+500 16+250 16+000 15+750 15+500 15+250 15+000

Clas. SP-SM Roca a

-1.40m.

Roca a

-1.10m.

Roca a

--2.00m.

SP-SM SP-SM Roca a -

1.35m.

Roca a

-1.75m.

SM Roca a

-1.70m.

qadm. 2.48 - - 2.48 2.48 - - 2.04 -

As. cm. 0.038 - - - 0.038 0.038 - - 0.047 -


Progres. 14+750 14+500 14+250 14+000 13+750 13+500 13+250 13+000 12+750 12+500

Clas. SP-SM Roca a

-1.65m.

SP SP SP SP SP SP SP SP

qadm. 2.48 - 2.93 2.93 2.93 2.93 2.93 2.93 2.93 2.93

As. cm. 0.038 - 0.034 0.034 0.034 0.034 0.034 0.034 0.034 0.034

Tubería bajo buzón de concreto Color celestre

Tubería bajo cruce con camino Color rojo

Tubería bajo suelo existente Sin color

4.0 ASPECTOS SISMICOSDe acuerdo a la Información Sismológica en el departamento de Tacna, se han producido sismos con intensidades promedio de IV a VII, según la Escala de Mercalli ModificadaPor otra parte la zona en estudio se encuentra ubicada en la zona 3 del Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, de acuerdo a la Norma Técnica de Edificación E.030 - Diseño Sismo Resistente, del Reglamento Nacional de Edificaciones.Las Fuerzas Sísmicas Horizontales pueden calcularse de acuerdo a las Normas de Diseño Sismo Resistente según la siguiente relación:

Donde: H = Fuerza horizontal (cortante de sismo)

Z = Factor de zona = 0,4 (zona 3) U = Factor de uso de la edificación = 1.0 S = Factor de suelo = 1.2 (T s = 0.60) (suelo SM) C = Coeficiente Sísmico = 2.5 P = Peso total de la estructura =…… (TN) Rd = Factor de Ductilidad = 6

5.0 CONCLUSIONES Sobre la base de los trabajos de campo y ensayos de laboratorio se puede concluir en lo siguiente:

La zona del estudio se encuentra ubicada en El Departamento de Tacna, Provincia de Tarata, Distritos de Ticaco y Tarata, canal Villachaullani-Calachaca-Chuapalca.

Para el estudio geotécnico con fines de cimentación se excavaron 80 calicatas, en puntos del eje del canal, estratégicamente seleccionados y 04 auscultaciones con el Equipo DPL en la zona del bofedal.

De los resultados obtenidos de la estratigrafía del subsuelo en el área del estudio, se deduce que en general está conformada por una capa superficial, constituida suelos SM, SP, GP, GP-GM y SP-

SM con profundidades entre 2.50 a 3.00 metros. Se realizaron 21 ensayos de corte directo y 04 auscultaciones con

equipo DPL, obteniéndose los valores del ángulo de fricción interna y la cohesión para cada tipo de suelo encontrado y mediante la formula de Terzaghi se calculó la capacidad admisible de carga del suelo para las 21 calicatas seleccionadas a lo largo del eje del canal, las que han sido incluidas en un cuadro resumen de la capacidad admisible y asentamiento inmediato en las 80 calicatas excavadas considerando que las calicatas con el mismo tipo de suelo son típicas y es aceptable mantener aproximadamente la misma capacidad admisible de carga y asentamiento inmediato.

5.00 RECOMENDACIONES Se recomienda cumplir con las normas vigentes sobre los rellenos en re la tubería PVC y a Presión que van a ser enterradas, utilizando los agregados provenientes de canteras seleccionadas que cumplan con las normas.

7.00 BIBLIOGRAFÍA

Daniel Graux – Fundamentos de Mecánica de Suelos TOMO I – ETA (1970) Juárez Badillo -Rico Rodríguez – Mecánica de Suelos TOMO II – Edit. Limusa

(1986) J. E. Bowles – Manual de Lab. de Mec. de Suelos – Edit. Mac Graw Hill

(1990) J.A. Jiménez Salas – Mecánica de Suelos – Edit. Dossat (1954) Karl Terzaghi – Teoría de la Mecánica de Suelos – John Wiley and Sons

(1956) Angel R. Huanta Borda- Mecánica de Suelos-HB Editores (1996) Terzaghi Kart & Peck Ralph- Mecánica de Suelos Aplicada-Ed. El Ateneo

(1986) Roy Whitlow – Mecánica de Suelos - CECSA

ANEXOS

ANEXO I

Resultado de los ensayos de Laboratorio

ANEXO II

Perfil Estratigráfico

ANEXO III

Cuadro de Ubicación de Calicatas

ANEXO IV

Panel Fotográfico

ANEXO V

Mapa de Zonificación Sísmica del Perú

informe de mecanica de suelos

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