ESTUDIO DE CANTERAS

UNIVERSIDAD PERUANA UNIN

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

EAP.INGENIERIA CIVIL

Una Institucin Adventista

INFORME FINALTema:ESTUDIO DE CANTERASGrupo: 01 (Martes)Alumno: Cutisaca Bellido Kenedy Hanes

Asignatura:Mecnica de Suelos I: Laboratorio

Profesor:Ing.: Mario Mamani SnchezJuliaca, junio de 2014

CONTENIDO

1OBJETIVOS12GENERALIDADES13DESARROLLO GENERAL DEL TEMA13.1CLASIFICACIN DE CANTERAS13.1.1CANTERAS A CIELO ABIERTO13.1.2CANTERAS SUBTERRNEAS13.1.3CANTERAS ALUVIALES23.1.4CANTERAS DE ROCA.23.2TIPOS DE MUESTREOS33.2.1POZOS A CIELO ABIERTO O CALICATAS33.2.2METODO DE PERFORACIONES CON POSTEADORA, BARRENOS HELICOIDALES.33.2.3METODO DEL LAVADO.43.2.4METODO DE PENETRACION ESTANDAR53.2.5MTODO DE PENETRACIN CNICA14OBTENCIN DE MUESTRAS REPRESENTATIVAS14.1OBTENCION DE MUESTRAS14.2Tipos de muestras:14.2.1Muestras simples alteradas:14.2.2Muestras inalteradas:14.3PREPARACIN DE LA MUESTRA14.3.1Clasificacin:14.3.2Secado:14.3.3Desgranado:24.3.4Tamizado:24.4PROCEDIMIENTO MEDIANTE CUARTE MANUAL.25ENSAYOS REQUERIDOS DE LOS SUELOS36MEMORIA DESCRIPTIVA36.1UBICACIN36.1.1DENOMINACIN36.1.2GEOGRAFA36.1.3Coordenadas UTM : E-15.51566 S-70.1713336.1.4Altitud : 3824 m.s.n.m.36.1.5POLTICA36.1.6Departamento : PUNO36.1.7Provincia : SAN ROMAN36.1.8Distrito : JULIACA36.1.9Ncleo Urbano : CHULLUNQUIANI36.1.10DELIMITACIN76.1.11ACCESOS76.2DESCRIPCIN DEL REA DE ESTUDIO76.2.1MORFOLOGA76.2.2CLIMA76.2.3PRECIPITACIN96.2.4GEOLOGA DEL REA106.2.5SITUACIN HIDROGRFICA106.2.6PLANO DE UBICACIN117TRABAJO DE CAMPO127.1RECONOCIMIENTO PRELIMINAR DE LA ZONA127.2EXPLORACIN PRELIMINAR128DATOS Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS REALIZADOS128.1EXPLORACION Y MUESTREO DE SUELOS128.1.1NORMAS:128.1.2GENERALIDADES128.2CONTENIDO DE HUMEDAD EN SUELOS138.2.1NORMAS:138.2.2GENERALIDADES138.2.3OBJETIVOS148.2.4DATOS Y RESULTADOS158.3GRAVEDAD ESPECFICA DE LOS SUELOS168.3.1NORMAS:168.3.2GENERALIDADES168.3.3OBJETIVOS168.3.4DATOS Y RESULTADOS178.4DETERMINACION DE LAS RELACIONES GRAVIMETRICAS Y VOLUMETRICAS EN SUELOS188.4.1NORMAS:188.4.2GENERALIDADES188.4.3OBJETIVOS188.4.4DATOS Y RESULTADOS198.5ANALISIS GRANULOMETRICO DE SUELOS208.5.1NORMAS:208.5.2GENERALIDADES208.5.3OBJETIVOS218.5.4DATOS Y RESULTADOS228.6LIMITES DE CONSISTENCIA DE LOS SUELOS238.6.1NORMAS:238.6.2GENERALIDADES238.6.3Plasticidad y lmites de consistencia238.6.4Relacin entre las fases slidas y liquidas en una arcilla248.6.5Estados de consistencia. Lmites de plasticidad258.6.6OBJETIVOS268.6.7DATOS Y RESULTADOS278.7COMPACTACION DE SUELOS298.7.1NORMAS:298.7.2GENERALIDADES298.7.3OBJETIVOS308.7.4DATOS Y RESULTADOS308.8DENSIDAD DE SUELOS EN CAMPO328.8.1NORMAS:328.8.2GENERALIDADES328.8.3OBJETIVOS328.8.4MATERIALES UTILIZADOS328.8.5DATOS Y RESULTADOS338.9CBR (CALIFORNIA BEARING RATIO)348.9.1NORMAS:348.9.2GENERALIDADES348.9.3OBJETIVOS358.9.4DATOS Y RESULTADOS359CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES35

iv

INTRODUCCIN

Para la realizacin del presente informe se realizaron varios ensayos y sus respectivos clculos con las muestra de la cantera 3 con el objetivo de conocer las propiedades fsicas y mecnicas del suelo de dicha cantera, la cual actualmente ya no se est sacando material de prstamo. Para el estudio realizado se cont con alguna informacin brindada por los pobladores de dicho lugar, quienes afirmaron que la cantera no contaba con un estudio, quizs alguien pudo haber hecho estudios pero los datos no se les facilito a los lugareos. En el informe que se presenta se detallaran las propiedades fsicas y mecnicas de la cantera estudiada. En este informe se hablara a cerca de los mtodos y pasos seguidos tanto en laboratorio como en el campo ya que cada ensayo realizado tiene mucha importancia por mas indispensable que sea.Es muy importante realizar un estudio de suelos de una cantera del que se desea extraer material de prstamo para su uso como relleno o en terraplenes, los datos obtenidos en el estudio realizando varios ensayos nos permitir determinar si el suelo es bueno o no para el uso que le queremos dar, estas caractersticas que se deben conseguir son: el contenido de humedad, su peso especfico, su clasificacin, y la densidad mxima a la que alcanza al ser compactado, todos estos datos nos ayudaran a determinar la calidad del suelo y el tratamiento que se le debe dar. ESTUDIO DE CANTERAS

OBJETIVOS Evaluacin del material (bueno-malo) segn los requerimientos y normas establecidas. Evaluar las propiedades fsicas y mecnicas del suelo Interpretar los resultados obtenidos de los diferentes ensayos realizados Realizar la clasificacin del suelo

GENERALIDADES

Se define una cantera como un lugar geogrfico de donde se extraen o explotan agregados ptreos para la industria de la construccin y o para toda la obra civil, utilizando diferentes procesos de extraccin dependiendo del tipo y origen de los materiales donde se puede presentar, desde extraccin con dragas en lechos de ros hasta utilizar explosivos y laderas de montaas y cmaras de explotacin. Previamente antes de su explotacin hay que realizar sondeos, pozos, anlisis para cerciorarse de las propiedades y disposiciones de los yacimientos y bancos para su mejor extraccin.Toda cantera tiene una vida til, y una vez agotada, el abandono de la actividad suele originar serios problemas de carcter ambiental principalmente con la destruccin del paisaje.DESARROLLO GENERAL DEL TEMA

CLASIFICACIN DE CANTERAS La clasificacin de las canteras se dar mediante el tipo de muestreo que se tome.CANTERAS A CIELO ABIERTO Mtodo ms usado en nuestro entorno ya que comienza con la limpieza de las zonas donde se realizarn los trabajos es decir se eliminarn materias que son distintas al material a extraer de la cantera tales como residuos orgnicos e inorgnicos esto con la finalidad de no alterar las propiedades fsicas y mecnicas de los suelos a extraer para la posterior evaluacin de los ensayos en laboratorio.CANTERAS SUBTERRNEAS El sistema de explotacin que se lleva a cabo en la cantera es el mtodo de sostenimiento natural con el uso de enormes pilares devastados como sostn del elemento horizontal y la explotacin en caja de las galeras de la cantera para evitar derrumbes. A estas canteras subterrneas se les conoce como el tipo fossae: explotacin en galeras con grandes salas para un mayor beneficio de las masas rocosas. La recoleccin de datos y su adecuado estudio determinarn los parmetros requeridos para definir los mtodos de explotacin, estos conceptos debe incluir, entre otros: Clasificacin del suelo, roca o macizo rocoso. Seleccin de la forma de excavacin (Herradura circular). Anlisis de estabilidad. Seleccin de sistemas de sostenimiento. Prediccin del comportamiento del agua subterrnea. Requerimientos del descubrimiento. Localizacin y configuracin de portales. Localizacin y adaptacin del terreno para una planta de procesamiento interna. Definicin y seleccin de equipos.CANTERAS ALUVIALES Estas canteras son las de formacin de aluviones, llamados tambin canteras fluviales, en las cuales los ros como agentes naturales de erosin, transportan durante grandes recorridos las rocas aprovechando su energa cintica para depositarlas en zonas de menor potencialidad formando grandes depsitos de estos materiales entre los cuales se encuentran cantos rodados, gravas, arena, limos y arcillas, la dinmica propia de las corrientes de agua permite que aparentemente estas canteras tengan ciclos de autoabastecimiento, lo cual implica una explotacin econmica, pero de gran afectacin a los cuerpos de agua y a su dinmica natural. En las canteras de rio los materiales granulares que se encuentran son muy competentes en obras civiles, debido a que el continuo paso y transporte del agua desgasta los materiales quedando al final aquellos que tienen mayor dureza y adems con caractersticas geomtricas tpicas como sus aristas redondeadas. Estos materiales son extrados con palas mecnicas y cargadores de las riberas y causes de los ros.CANTERAS DE ROCA. Otro tipo de canteras son las denominadas de roca , ms conocidas como canteras de pea, las cuales tienen su origen en la formacin geolgica de una zona determinada, donde pueden ser sedimentarias, gneas o metamrficas, estas canteras por su condicin esttica, no presentan esa caracterstica de autoabastecimiento lo cual hace fuentes limitadas de materiales Las canteras de pea estn ubicadas en formaciones rocosas, montaas, con materiales de menor dureza, generalmente, que los materiales de ros debido a que no sufren ningn proceso de clasificacin, estas canteras se explotan haciendo cortes o excavaciones en los depsitos.TIPOS DE MUESTREOS

POZOS A CIELO ABIERTO O CALICATAS Las calicatas, zanjas, rozas, pozos, etc., consisten en excavaciones realizadas mediante medios mecnicos convencionales, que permiten la observacin directa del terreno a cierta profundidad, as como la toma de muestras y la de ensayos en campo. Tienen la ventaja de que permiten acceder directamente al terreno, pudindose observar las variaciones litolgicas, estructuras, discontinuidades, etc., as como tomar muestras de gran tamao para la realizacin de ensayos y anlisis. Las calicatas son uno de los mtodos ms empleados en el reconocimiento superficial del terreno, y dado su bajo coste y rapidez de realizacin, constituyen un elemento habitual en cualquier tipo de investigacin en el terreno. Sin embargo, cuentan con las siguientes limitaciones: La profundidad no suele exceder de 4m. La presencia de agua limita su utilidad. El terreno debe poderse excavar con medios mecnicos. Para su ejecucin es imprescindible cumplir las normas de seguridad frente a derrumbes de las paredes, as como cerciorarse de la ausencia de instalaciones, conclusiones, cables, etc. Los resultados de este tipo de reconocimientos se registran en estadillos en los que se indica la profundidad, continuidad de los diferentes niveles, descripcin litolgica, discontinuidades, presencia de filtraciones, situacin de las muestras tomadas y fotografas.METODO DE PERFORACIONES CON POSTEADORA, BARRENOS HELICOIDALES. A diferencia de los sondeos a cielo abierto, el de perforaciones con posteadora nicamente obtiene muestras alteradas, pero con esto basta para saber las caractersticas del suelo y la relacin que tiene con la cantidad de agua, esto es un suelo plstico. Para obtener estas muestras se usan barrenos helicoidales que son como saca corchos en espirales y los pasteadores que son como dos palas muy cerradas en la parte baja las cuales tienen un agarre en forma de T. esta herramienta se hace penetrar en el suelo hacindola girar sobre el maneral. Algo importante que se debe tomar encuentra es la forma o la distancia entre las hlices al perforar esto depende del tipo de suelo, si es un suelo arenoso deben de estar ms cerradas que si se trata de un suelo plstico. Las herramientas antes mencionadas se adaptan en un extremo de la tubera y se le van aadiendo ms tramos de tubo conforme a que el pozo se vaya haciendo ms profundo, dichos tubos de colocan por la superficie. Si el muestreo contina por debajo del nivel fretico se deben de utilizar cucharas especiales, las muestras que se obtienen con esta cuchara son an ms alteradas ya que tiene la variable de la cantidad de agua que entra en la cuchara y el suelo. A causa de esto de las muestras obtenidas solo se puede obtener una clasificacin y realizar pruebas para las cuales no es necesaria una muestra inalterada. En estas pruebas como hemos dicho, el contenido de agua es mayor. Generalmente se recurre a colocar ademes en el pozo, esto se hace con tubos de hierro los cuales son hincados a golpes pero con un dimetro necesario para que puedan pasar las herramientas utilizadas para muestrear. En la parte inferior esta tiene una zapata afilada para facilitar la penetracin en el suelo. Cuando se agregan los segmentos de tubos de hierro para su manejo y colocacin se usa una polea la cual es colocada en un trpode, esto a una altura que permita el manejo de los tubos de hierro. El cable que cruza por la polea y se sujeta a los tubos es un cable de manila o metlico y los operadores o tcnicos pueden intervenir manualmente para guiar los tubos con la ayuda de unas llaves especiales y as poder atornillar los segmentos siguientes. Una desventaja de este mtodo es que cuando tenemos un suelo firme y a este le sigue uno blando, en estos casos comnmente se pierde la frontera que existe entre los dos tipos de suelo.METODO DEL LAVADO.

Este mtodo de sondeo es bastante econmico y el tiempo en que se realiza es muy rpido. Con este mtodo se pueden presentar errores en la frontera del terreno, dicho error puede ser hasta de un metros al marcar la diferencia entre estratos. Este mtodo de puede usar en conjunto con otro mtodo es decir como un sondeo auxiliar preliminar ya que es ms rpido que los otros. Las muestras que se obtienen son bastante alteradas, tanto que no deberan de considerarse como representativas para llevar al laboratorio. El equipo y material a utilizar son al igual que en el mtodo anterior un trpode con una polea, la cual se usa para sostener el martinete este tiene un peso que puede ir desde los 80 hasta los 150 kilogramos. Lo que hace el martinete es hincar en el suelo los ademes necesarios. El ademe utilizado debe tener un dimetro mayor para de esta manera poder inyectar el agua. El agua se impulsa mediante una bomba. Esto se hace una vez que se ha hincado el ademe.