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ESTUDIOS GEOTECNICOS PUENTE ASILLO INTRODUCCIÓN En suma el período clásico de la mecánica de suelos que se extiende realmente hasta la época actual, si se puede juzgar de los libros y artículos que todavía se publican inventan un material ficticio con dos propiedades solamente; fricción interna y cohesión. Las propiedades elásticas, la comprensibilidad, los efectos del cambio de humedad, y el efecto del tiempo se olvidaron ó mas bien no se conocían, y se observaron que no se entendían. Es pues muy importante estudiar los suelos pues así como la mecánica aplicada requiere un profundo conocimiento, antes que se intentó estudiar la acción de las fuerzas de las masas de suelos. Una etapa imprescindible en este estudio es el muestreo de suelos, que va ligado estrechamente a las pruebas de laboratorio, y a la vez es regido anticipadamente por los requerimientos impuestos por la naturaleza del proyecto. El estudio de suelos fue programado y desarrollado teniendo presente los objetivos básicos requeridos para la evaluación técnico-económico correspondiente al estu- dio a nivel de la etapa definitivo. Se puede mencionar entre otras consideraciones las si- guientes premisas tomadas en cuenta durante las investi-
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ESTUDIOS GEOTECNICOS

PUENTE ASILLO

INTRODUCCIÓN

En suma el período clásico de la mecánica de suelos que se extiende realmente hasta la época actual, si se puede juzgar de los libros y artículos que todavía se publican inventan un material ficticio con dos propiedades solamente; fricción interna y cohesión.

Las propiedades elásticas, la comprensibilidad, los efectos del cambio de humedad, y el efecto del tiempo se olvidaron ó mas bien no se conocían, y se observaron que no se entendían.

Es pues muy importante estudiar los suelos pues así como la mecánica aplicada requiere un profundo conocimiento, antes que se intentó estudiar la acción de las fuerzas de las masas de suelos.

Una etapa imprescindible en este estudio es el muestreo de suelos, que va ligado estrechamente a las pruebas de laboratorio, y a la vez es regido anticipadamente por los requerimientos impuestos por la naturaleza del proyecto.

El estudio de suelos fue programado y desarrollado teniendo presente los objetivos básicos requeridos para la evaluación técnico-económico correspondiente al estudio a nivel de la etapa definitivo.Se puede mencionar entre otras consideraciones las siguientes premisas tomadas en cuenta durante las investigaciones de campo.

Evaluación del comportamiento de los suelos donde puede esperarse problemas del tipo Geodinámico.

Características físico-mecánicas de los suelos subyacentes, para detereminar la capacidad portante del suelo.

Disponibilidad de materiales aptos para su utilización en las diversas etapas de la Construcción del Puente.

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Aprovechamiento óptimo de canteras, tanto para el uso de concretos, asi como el uso de inertes para el uso en la construccion de los accesos del Puentes.

La finalidad primordial del Estudio Geotécnico fue determinar las características físico-mecánico de los materiales del sub-suelo a fin de definir la capacidad portante de los mismos.

GENERALIDADES

El presente estudio tiene por finalidad determinar las condiciones Geológicas y Geotécnicas favorables para el emplazamiento del Puente ASILLO, sobre el río Asillo, parte de la cuenca del río Ramis. Se refiere al estudio de Mecánica de Suelos aplicada a la Ingeniería de Cimentaciones, para que el comportamiento interactuado Suelo-estructura sea óptimo, dicho estudio se halla ubicado en el Departamento de Puno, Provincia de Azangaro, y Distrito Asillo, sector Pucará.

OBJETIVOS

Definir las condiciones de cimentación de manera tal que garantice la estabilidad de la estructura, así como el óptimo dimensionamiento de la misma, y permanencia física de la obra proyectada.

Determinar el riesgo sísmico mediante una clasificación adecuada de los suelos, para evaluar los efectos de las vibraciones y los parámetros de movimiento.

Conocer los tipos, características, dimencionamiento, distribución vertical y horizontal de los estratos del sub - suelo, así como de las características geológicas y de geodinamica externa en la zona de ubicación del puente , para que complementados con la determinación de la sección hidráulica del río definan las condiciones de cimentación de la estructura.

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UBICACIÓN Y ACCESO

El área materia de estudio se encuentra ubicado en la Sub Región de Puno, Provincia de Azangaro, Distrito de Asillo, sobre una altitud de 3980.00 m.s.n.m. ; aproximadamente, la vía de acceso se ubica de la manera siguiente:

CARRETERA LONG. TIPO DE PAVIMENTOPuno - Juliaca 44 Km. Asfaltado (Regular Estado) Juliaca Puente 75 Km. Asfaltado (Regular Estado)

El nivel de aguas de cotas relativas es de la manera siguiente:

* Extraordinarias :m.s.n.m.

* Ordinarias : m.s.n.m.* Estimado

:

m.s.n.m.

CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO

De acuerdo a la información, datos y observaciones de campo " In Situ" y el análisis derivado del estudio mismo, la estructura por cimentarse estará apoyada en dos estribos y 04 apoyos centrales, con una luz aproximada de un total de 130 m., la estructura por cimentarse estará apoyada sobre zapatas de cimentación de concreto armado.

ESTUDIOS GELOLOGICOS-GEOTECNICOSEn las zona de estudios el cual se desarrolla mayormente en el cause de lecho de río, lo que motiva precisar las siguientes consideraciones:

CONSIDERACIONES GEOLÓGICAS

La cuenca interandina, según Moon (1938) y otros autores, es una formación algo joven, cuyo origen puede fechar en la segunda mitad de l mioceno (hace alrededor de 10 a 15 millones de años) Newell (1949)

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dice "hay abundante evidencia que en el Mioceno las montañas más jóvenes fueron erosionadas a una llanura de poco relieve antes del levantamiento del arco andino". Aun en el Plioceno (menos de 7 millones de años) el precursor del altiplano moderno estaba situado solo unos cientos de metros sobre el nivel del mar y debido a su cercanía al Ecuador estuvo poblado por una flora y fauna semitropical se considera que la elevación de las montañas de los Andes y en conexión con ellas, el levantamiento de las áreas interandinas ha comenzado al final del Plioceno o a comienzos del pleistoceno (al rededor de 5 a 2 millones de años) Una consecuencia del cambio de elevación sobre el nivel de mar fue la muerte de elementos adaptados al calor, sobreviviendo solamente esos ancestros de especies animales recientes que en términos de biología evolutiva poseyeron la predisposición para la adaptación a condiciones cambiantes.

Moon (1938) propone que un antiguo y ya elevado cuerpo de agua dividió en, cuanto menos 2 o 3 cuerpos menores debido a su deterioro (causado por la disminución de lluvias y el enfriamiento.

El Puente en estudio se desarrolla sobre las formaciones sedimentarías del Cuaternario, así como una cubierta superficial de material reciente.

Las unidades geológicas identificadas en la zona de estudio son:

Depósitos Aluviales - Residuales (Q-re-e)Rocas sedimentaríasDepósitos Coluviales Antiguo (Q-Col-a)

DEPÓSITOS RESIDUALES

Son suelos que se han originado por efectos de la meteorización regional "In Situ" consisten en una mezcla de arcillosa-limosas de color marrón oscuro, que mantienen la textura de la roca predecesora, los clástos son de aristas angulosas donde predominan los

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menores de 2" de tamaño y en forma aisladas de hasta 7" en una proporción de +, alcanza un espesor de 0.50 m. a 2.30 m.; no son visibles en superficie por estar cubiertos por los depósitos Coluviales.

También se ha identificado fallas secundarias originales por la sobrecarga de la estratificación localizada en el lecho del río, con N-27 W y buzamiento 54 NE y en la progresiva 18+000 con rumbo E - 0 y buzamiento 65 N.

ROCAS SEDIMENTARÍAS

Estas rocas se encuentran conforme al flanco Nor-Oriental de un anticlinal tumbado existente en el área, cuyo eje se localiza a unos 50 mt. del inicio del ascenso de la localidad de Asillo que estratigráficamente corresponde a la formación del terciario.

Esta formación se caracteriza por presentar bancos de arcillas-limosas de 3 a 5m. de espesor de grano fino a medio de color gris cafe oscuro con rumbos de N-67-W y buzamiento de 54 a 63SW intercalados con lodolitas marrón rojizos de 0.50 a 100 m. de espesor de naturaleza muy fiable. Las arcillas por la cohesión y el buzamiento que presentan con relación a la dirección del eje de puente no tienen problemas de estabilidad.

La litología descrita corresponde a los lados derechos e izquierdo, en donde los afloramientos visibles se encuentran en las laderas, no así en el eje trazo del Puente, por esta cubiertas por una vegetación de la zona y los depósitos Coluviales de naturaleza arcillosa.

La litología del primer tramo se caracteriza por presen-tar areniscas color verde amarillento de grano fino, medianamente meteorizadas dispuestas en estados de 0.50 m. de espesor intercalado con capas delgadas (10 cm.) de lutitas carbonosas y limolitas de naturaleza Arcillosas.

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Los afloramientos visibles corresponden al lado izquierdo donde muestran una orientación de N-75- y buzamiento 50 SW y en la parte media de la ladera se encuentra cubierta por un manto de 7.0 m. de espesor de material inconsolidado.

DEPÓSITOS COLUVIALES ANTIGUOS

En las laderas donde concluye el lado derecho del puente, se observan inconsolidados que se encuentran cubriendo a las formaciones rocosas en espesor variable de 1.0 a 7.0 m., generados como resultados de la de degradación y caída de las rocas que afloran en las partes altas depositadas en las laderas medias y/o inferiores de los cerros y consisten en fragmentos de rocas de dimensiones variables, englobadas en una matriz de arena arcillosa, o arcilla de mediana a baja plasticidad cuya consistencia es de blanda a media.

Los clastos son de aristas redondeadas (Cantos rodados) y están en una proporción de 1 a 5%, cantos +15% y Grava +40%, estos corresponden al la formación del los ríos Asillo.

ASPECTOS GEOMORFOLOGICOS

En el sector de estudio se presenta rasgos geomorfológicos derivados de la influencia de las estructuras geológicos, provocadas por el tectonismo regional, las mismas que da superficies escarpadas con pendientes de 40 a 50 en los cerros de Asillo y José Domingo Choquehuanca y cubierta por la vegetación existente de la zona.

Las condiciones climáticas dan el esculpido final y una evolución constante debido a las características de la gradiente de temperatura como son el enfriamiento y humedecimiento por las lluvias torrenciales, propias de las zonas del Altiplano.

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El patrón de drenaje es perpendicular es reflejo de los rasgos estructurales regionales, orientado por el rumbo de los estratos hacia la cuenca principal que es el Río Asillo que en este sector sigue el rumbo de una falla principal.

GEODINAMICA EXTERNA.-

En el área de estudio no se han detectado fenómenos de geodinámica externa que afectan la estabilidad del eje del puente, produciendo derrumbes, deslizamientos o desprendimientos de bloques sueltos.

Sin embargo, es recomendable tener presente que el relleno de los taludes debe efectuarse en forma adecuada, pues de lo contrario se que desestabilizarán los taludes.

CLIMA

De acuerdo a la clasificación de P. Schoeder (1969) , la zona de estudio corresponde al tipo de clima Tundra Seca de alta Montaña (ETH), en la cual la temperatura media del mes más cálido es superior a 0C, abarca encima de los 3800 m.s.n.m. y debajo de 4800 m.s.n.m. , las precipitaciones se producen en el verano Austral principalmente en los meses de Diciembre a Marzo.

El clima predominante es seco y infringido gran parte del año.

Las mayores precipitaciones, alrededor de las terceras partes del total anual se registran en el período comprendido entre los meses de diciembre y marzo.

La precipitación media anual en el período 19669

- 1978 varió entre 987 mm (Puno) y 743 mm (San

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Roman). La precipitación máxima mensual para el mismo período se registró en Enero con 182.00 mm. en la estación Juliaca.

La temperatura media anual en la ciudad de Juliaca Fluctúa entre 6C y 10C las temperaturas máximas y mínimas para la ciudad de Juliaca son 20.6C y -7.2 respectivamente; las máximas generalmente se dan entre setiembre y diciembre y las mínimas entre Junio y Julio.

VEGETACIÓN

Entre la vegetación natural encontrada en la zona, se distingue la presencia de hierbas pluviniformes, pastos naturales, y plantas ruderales ( Ichu), y otros, que son generadas por la cuenca del río Ramis.

Basado en la clasificación de L.R. Holdrige. "Zonas de vida ecológica". ONERN (1976). se localiza la Zona de vida conocida como Pradera o Bosque Húmedo Montano (bh-M).

La obra no Obstaculiza ningún área perteneciente al Sistema Nacional de Unidades de Conservación del Ministerio de Agricultura ni del instituto Nacional de Cultura (INC).

La formación ecológica pradera o Bosque Húmedo Montano presenta condiciones climaticas benignas, convirtiéndola en el centro de las principales actividades agrícolas del departamento de Puno.

Los principales productos agrícolas son la "oca", "papa", "avena", "habas" ,"cebada", "ollucos", "quinua" y "cañigua", Puno es el primer productor de quinua a nivel nacional (66% de la producción).

METODOLOGÍA DE ESTUDIO

Con el propósito de obtener los fines propuestos, fue

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necesario realizar recopilaciones bibliográficas, cartográficas; trabajos de campo y labores de gabinete, así como trabajos efectuados en la zona de la Provincia de Puno, y otros efectuados por diferentes sectores tales como la DRTCVYC-P, PELT, PRORRIDRE y otros.

RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN EXISTENTE

Consistieron en la adquisición de literatura e información bibliográfica de interés al estudio así como la obtención de las hojas respectivas de la carta nacional ( escala 1: 100000) edición 1976 del ING; y algunos estudios realizados por el sector en años pasados.UBICACIÓN DE CALICATAS

Para la ubicación de las calicatas en el área donde se emplazará la estructura se abrieron dos calicatas a cielo abierto, una a cada lado del cause, según se aprecia en la figura 3.4.1. La Calicata Nro. 01 tiene una profundidad de ............ m., adicionalmente se realizó un sondeo de las zonas adyacentes para confirmar la homogeneidad de los suelo y sus límites.

El método de excavación fue a cielo abierto, utilizando pala y barreta y una motobomba de 3", procurando que no se altere el estado natural del suelo.

PROGRAMA DE ENSAYOS DE LABORATORIO

El programa de ensayos de laboratorio, es evaluado en función a los objetivos que se persiguen, así como en base a los resultados de los estudios preliminares, fijándose el tipo de pruebas a los que pueden ser sometidos los suelos preliminarmente tipificados siempre en función a la naturaleza e importancia del proyecto.

Es conveniente señalar que un programa de ensayos de laboratorio puede ser recortado o incrementado a crite-rio, según la clase de suelo que se halle, es decir que el programa no limita bajo ningún contexto.

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Los objetivos del proyecto, son determinar la clasi-ficación de suelos determinar los parámetros que permitan calcular la Capacidad Portante del Suelos y del estrato mas critico, el cual limitaremos el programa de ensayos de laboratorio a los siguientes:

- Análisis Granulométrico (Método Mecánico).Se realizaron análisis granulométricos por tamices, de acuerdo a lo especificado con la Norma A.S.T.M. D-422, la fracción menor que paga la malla No. 200 se determinó por lavado.

- Límites de Consistencia (Límites Atterberg)

Se efectuaron pruebas de limite líquido y limite plástico con el material pasante del tamiz No. 40 de acuerdo con las Normas de A.S.T.M D-424 respectivamente. Con los valores obtenidos se calculó el Índice Plástico.

* Límite Líquido (Método AASTHO T-89-68).* Límite Plástico (Método AASTHO T-90-70).

- Ensayo de Compactación (Relaciones Humedad - Densidad) (Método AASTHO T-180-70).

- Densidad de Campo.

- Determinación de la densidad relativa (para la determinación del ángulo de fricción interna φ).

- Ensayo a la Comprension Inconfinada AATHO T208, ASTM 2166-66.

Además de los ensayos ya descritos, las muestras de suelos se efectuaran los ensayos a la Abrasión, Durabilidad, Equivalente de Arena, y Clasificación de suelos de acuerdo al uso del material, se adjunta los anexos precisando la descripción el procedimiento de algunos ensayos importantes

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La metodología seguida para la ejecución del estudio comprendió investigaciones de campo a lo largo de cada calicata y en los depósitos de materiales de construcción, luego se procedió a la ejecución de los ensayos de laboratorio en las muestras obtenidas en el campo y finalmente se realizaron las labores de gabinete para consignar en forma gráfica y escrita los resultados del estudio.

Se describe seguidamente el plan de trabajo desarrollado en cada uno de las antes señaladas.Las muestras de suelos y canteras fueron recepcionadas en el laboratorio Central de la DRTCVYC-PUNO, fueron clasificadas y seleccionadas siguiendo el procedimiento del A.S.T.M. D-2488 "Práctica recomendada para descripción de Suelos", a las muestras representativas seleccionadas se le efectuaron los procedimientos ya mencionados en los itemes. anteriores.

TRABAJOS DE GABINETE.-

De acuerdo a los resultados de los ensayos de laboratorio se clasifico cada una de las muestras de los estratos representativos por el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y (ASSTHO), para luego con los registros de campo proceder a la elaboración de las columnas estratigráficas de cada Penetración.

Se procedió a continuación a la determinación de la clasificación de los materiales del sub-suelo conjun-tamente al dibujo de la distribución longitudes de cada material.

En canteras, en base a los resultados de los ensayos de laboratorio se determinó el uso de cada depósito de material de construcción (inertes), luego se procedió al dibujo del gráfico de canteras, en base a los resultados obtenidos en laboratorio y los datos de campo. En el se muestra la ubicación y la cantidad potencial de los materiales disponibles para uso de concretos, así como

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las fuentes de agua, ha utilizarse durante las fases de construcción del Puente.

En gabinete se prepararon todas las ilustraciones que acompañan este informe así como la memoria de los cálculos, para determinar la Capacidad Portante de Carga ultima del suelo y determinar las condiciones de cimentación de la estructura.

CLASIFICACIÓN DE SUELOS.

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN AASHTO.

Es el método propuesto por la Asociación Americana de Agencias Oficiales de Carreteras y Transporte (AASHTO) en la que se obtienen siete grupos básicos, basándose en la composición granulométrica, en el límite líquido y en el indice de plasticidad del suelo; la evaluación de cada grupo se hace por medio de su índice de grupo. Esta clasificación divide los suelos en dos clases: una formada por suelos granulares y otra por suelos de granulometría fina.

El indice de grupo es una función del porcentaje del suelo que pasa la malla N 200 y de los LL, LP e IP, es calculada mediante la fórmula empírica:

IG=0.2a+0.005ac+0.1bd

Donde :

a = Parte del porcentaje que pasa el tamiz # 200, mayor de 35 % y no excediéndose del 75%, expresado como un número entero positivo (0 - 40).

b = Parte del porcentaje que pasa el tamiz # 200, mayor del 15 % y no excediéndose del 55%, expresado como un entero positivo (0 - 40).

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c = Parte del valor del límite líquido, mayor del 40% y menor del 60% (0 - 20).

d = Parte del valor numérico del indice de Plasticidad mayor del 10% y no excediéndose del 30%, expresado con un número entero positivo (0 - 20).

EJEMPLO DE CALCULO DE ÍNDICES Y CLASIFICACIÓN DE LAS MUESTRAS.

CALICATA N 01 :

LL = 24.10LP = 17.12IP = 6.98a = 0b = 0c = 0d = 0IG = 0.2(0) + 0.005(0)(0) +

0.01(0)(0)IG = 0.0

======> Suelo A-2-4 (0)Tipo de Material Constituyente: Grava y Arena Limosas o Arcillosas.

Terreno de Fundación : Excelente o Bueno.CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS SUCS.

Esta clasificación se emplea con frecuencia para trabajos de carreteras. Divide los suelos en 2 grupos : Granulares y Finos, en el primer grupo, se hallan las gravas, arenas, suelos gravosos o arenosos, con

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pequeña cantidad de material fino (limo o arcilla). En el segundo grupo se hallan los materiales finos limosos o arcillosos, de alta o baja Comprensibilidad, se adjuntan cuadros para el procso de clasificacion SUCS.

DESARROLLO DE LOS TRABAJOS DE CAMPO

Consistieron , en la exploración de suelos, mediante el método más apropiado de acuerdo a su naturaleza, así como el reconocimiento geológico y Geotécnico del área donde se ubica la estructura.

Con el objeto de investigar las características de las calicatas del sub-suelo de los puntos de apoyo se llevaron a cabo pozos exploratorios de 6.10 m., 6.80 m. y a 6.40 m. de profundidad, lo que se obtuvieron muestras representativas para los ensayos de mecánica de suelos y de esta forma determinar los parámetros a utilizarse en el calculo de la capacidad portante .

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En cuando a la localización de canteras se ha recurrido a la cantera del río Asillo, se tomó dos muestras representativas del material; una para determinar el rendimiento de la cantera y otra para remitirlo al laboratorio de Mecánica de Suelos y efectuar los ensayos necesarios de verificación y de esta forma prevenir el mejor aprovechamiento de esta fuente de material, en Diseño de concreto para las zapatas, estribos, muros de sostenimiento, losa , vigas y otros.

Las muestras de suelos obtenidos, fueron inmediatamente identificadas una tarjeta con la indicación de la ubicación, número de perforación, número de muestra y profundidad, colocadas en recipientes herméticos para ser remitidas al laboratorio de Mecánica de Suelos.

Las profundidades establecidas se determinaron en concordancia con las posibles solicitudes de carga; ubicandose los más próximo al eje del puente .

Durante la ejecución de la investigación de campo se llevó un registro de campo en el que se anotó el espesor y su estado de compasidad de las distintas capas del sub-suelo.

PROSPECCION DE CALICATAS

En base a las características de los materiales existentes, para la exploración, se procedió a emplear el método de ensayo a cielo abierto ASTM D-1588, la ubicación de las Penetraciones y las profundidades alcanzadas estuvieron de acuerdo a las necesidades del proyecto. A continuación se indica la relación de prospecciones efectuadas, su denominación, ubicación relativa y profundidad.

------------------------------------------

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PROSPECCION UBICACIÓN

PROFUNDIDAD------------------------------------------P - 1

Penetración

6.10 m.P - 2

Penetración

6.80 m.P - 3

Penetración

6.40 m.------------------------------------------

Durante la ejecución de este sondeo se realizo un muestreo sistemático de la columna de los suelos prospectados, obteniendo muestras representativas de cada horizonte, siendo identificadas, marcadas y colocadas en recipientes adecuados para su remisión a la DRTCVC-PUNO, al Laboratorio de suelos y Pavimentos, con el objeto de efectuar los análisis respectivos.

Las potencias y características principales de los diversos horizontes de los suelos encontrados en cada prospección se indica en el acápite correspondiente a estratigrafías así como en las columnas estratigrafícas de los sondajes que se encuentran en el anexo respectivo.

CARACTERÍSTICAS ESTRATIGRAFICAS

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La exploración P-1 (Perforación N 01), muestra la siguiente secuencia :

Ubicación:Estribo

derechoNivel Freático : -

0.80 bajo el nivel del T.N.

Cota de Terreno : .............

m. s. n. m.Sistema Empleado :

Calicatas a Cielo Abierto

Descripción Litológica :

00.00-00.80 m. Gravas de color gris claro, probablemente graduado, no plástico con presencias de gravas gruesas, presencia de arenas finas en mínima cantidad, las características físicos mecánicas son de la manera siguiente.

N 200 L.L. L.P. I.P. w% SUCS AASHTO1.00 20.68 N.P. N.P. 7.80 GP A-1-a(0)

0.80 - 3.30 m. Estrato de limos- arcillosos de color cafe oscuro inorganicos, altamente plástico con presencias de limos, y arcillas las características físicos mecánicas son de la manera siguiente :

N 200 L.L. L.P. I.P. w% SUCS AASHTOM-2 56.00 34.30 28.10 6.20 13.20 ML-CL A-4(4)

3.30 - 6.10 m. Estrato de arcillosas inorganicas de color cafe claro, altamente plástico con presencias de arcillas y limos en minima cantidad, las características físicos mecánicas son de la

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manera siguiente :

N 200 L.L. L.P. I.P. w% SUCS AASHTOM-3 90.00 43.40 25.46 17.94 29.00 CL A-7-6(11)

Material de fundación : Arcillas Inoranicas

Tipo de Cimentación :Zapatas

de concretoCapacidad Portante :

qadm = 2.269 kg. / cm2.

Df. (Prof. De desplante): 3.50 m.

De las correlaciones establecidas se deduce, que el área de emplazamiento del puente Pucará existe afloramientos de bancos de arcillas inoragnicas compactas, producto de la sedimentación de materiales finos.

La exploración P-2 (Margen Izquierda ), muestra la siguiente secuencia :Ubicación

:Estribo

IzquierdoNivel Freático : - 1.00 m. bajo el nivel T.N.Cota de Terreno :

.............. m. s. n. m.

Sistema empleado

:

Calicata a Cielo

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Abierto

Descripción Litológica :

0.0- 01.50 m. Arenas poco graduadas de color gris claro, probablemente graduado, no plástico con presencias de limos y arenas finas en mínima cantidad, las características físicos - mecánicas son de la manera siguiente:

N 200 L.L. L.P. I.P. w% SUCS AASHTO9.00 20.00 N.P. N.P. 11.00 SP-SM A-1-a(0)

1.50 - 4.20 m. Estrato de arcillas inorganicas de color gris claro, probablemente graduado, medianamente plástico con presencias de limos, las características físicos - mecánicas son de la siguiente manera:

N 200 L.L. L.P.I.P.w%

SUCS

AASHTO

87.00 43.40 25.46 17.94 29.00 CL A-7-6(11)

4.20 - 6.80 m. Estrato de arcillosas inorganicas de color cafe claro, probablemente graduado, altamente plástico con presencias de limos, las características físicos - mecánicas son de la siguiente manera:

N 200 L.L. L.P.I.P.w%

SUCS

AASHTO

90.00 39.10 28.70 10.40 28.00 CL A-6(8)

Material de fundación : Acillas inorganicas

Tipo de cimentación :Zapatas

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de ConcretoCapacidad Portante :

qadm = 2.075 kg. / cm2.

Df. (Prof. De Desplante) : 3.50 m.

La exploración P-3 (Pilar Central), muestra la siguiente secuencia :Ubicación

:Estribo

IzquierdoNivel Freático : - 1.00 m. bajo el nivel T.N.Cota de Terreno :

.............. m. s. n. m.

Sistema empleado :Calicata

a Cielo Abierto

Descripción Litológica :

0.0- 01.10 m. Arenas poco graduadas de color gris claro, probablemente graduado, no plástico con presencias de limos y arenas finas en mínima cantidad, las características físicos - mecánicas son de la manera siguiente:

N 200 L.L. L.P. I.P. w% SUCS AASHTO12.00 20.15 N.P. N.P. 12.00 SP-SM A-1-b(0)

1.10 - 4.30 m. Estrato de arcillosas inorganicas de color cafe claro, medianamente plástico con presencias de limos, las características físicos - mecánicas son de la siguiente manera:

N 200 L.L. L.P.I.P.w%

SUCS

AASHTO

70.00 34.40 22.70 11.70 16.90 CL A-6(9)

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4.30 - 6.40 m. Estrato de arcillosas inorganicas de color cafe claro, medianamente plástico con presencias de limos, las características físicos - mecánicas son de la siguiente manera :

N 200 L.L. L.P.I.P.w%

SUCS

AASHTO

81.00

29.40

20.10

9.30

11.10

CL

A-4(8)

Material de fundación : Arcillas inorganicas.

Tipo de cimentación :Zapatas

de ConcretoCapacidad Portante :

qadm = 2.075 kg. / cm2.

Df. (Prof. De Desplante) : 3.50 m.

De los resultados obtenidos en las prospecciones N 01 Y 02 en el Sub - Suelo del área de emplazamiento del Puente Pucará se ha establecido las siguientes características del Perfil estratigrafico :

. Presencia del Nivel Freatico Superficial.

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. Suelos predominantemente de Naturaleza Cohesiva Grado de consolidación aparentemente variable en profundidad de muy duro a duro en la superficie y de firme, muy firme y densa en las profundidades.

. El nivel de socavación estimada no ha determinado pero se observa la inestabilidad de los suelos superficiales, su calculo se efectúa en forma empírica por lo siguiente :

por todo lo expuesto se ha tomado en cuenta que la estructura sedimentarse será sobre los estratos de arenas limosas de compacidad de media alta.

RECONOCIMIENTO GELOGICO Y GEOTECNICO

Conjuntamente con la exploración de suelos se lleva acabo el reconocimiento geológico-Geotécnico del área de ubicación de la estructura. Este estudio comprendió un mapeo geológico de superficie en el que se puso énfasis en la identificación de la estructuras, tales como pliegues, fallas y fracturamiento, que pudieran tener alguna incidencia en la obra proyectada. Paralelamente se llevaron a cabo las observaciones de las características geomorfológicas y geodinámicas del área de influencia del proyecto.

Este estudio comprendió un mapeo geológico de superficie en el que se puso énfasis en la identificación de las estructuras, tales como pliegues, fallas y fracturamiento, que pudieran tener alguna incidencia en la obra proyectada.

Paralelamente se llevaron a cabo las observaciones de las características geomorfologicas y geodinámicas del área de

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influencia del proyecto.

El área de emplazamiento del puente lo hace sobre arcillas limosas color gris claro con presencias de arcillas, constituidas principalmente por rocas angulosas color gris claro intercalados con areniscas volcánicas pertenecientes al grupo excélsior.

RASGOS MORFOESTRUCTURALES

La hoya Hidrográfica del lago Titicaca se encuentra localizada en la unidad morfoestructural del altiplano. Limitada por la cordillera Occidental y Oriental de los Andes.

La zona en estudio presenta 02 unidades geomorficas definidas; la primera representada por un paisaje de llanura Fluvio - Aluvial - Lacustre, caracterizado por una topografía de baja pendiente, y la segunda por un paisaje conformado por colinas, conos y laderas que circundan y delimitan la cuenca del río Asillo; con una topografía casi llana.

CONDICIONES DE CIMENTACIÓN

Para la cimentación del Puente Pucará se podrá usar un sistema de cimentación superficial por medio de cimientos continuos para el caso de estribos, que serán de concreto armado teniéndose en cuenta :Desplantar los elementos mencionados sobre el ponente y denso material definidos como arcillas limosas con presencias de fragmentos de rocas chicas, a una profundidad de enterramiento no menor de 5.00 m. desde la superficie de la calicata en estudio.

Además de han establecido las observaciones de

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campo, pruebas de campo, propiedades Geotécnicas del área de estudio, y en base a las recomendaciones de diferentes textos de Ingeniería de Cimentaciones del Dr. Kerl Terzaghi y otros autores contemporáneos.

En base a las observaciones de campo, ensayos realizados y las propiedades Geotécnicas del área de emplazamiento del Puente. En lo referente a la clase de fundación y las condiciones de cimentación, estas serán las siguientes:

ESTRIBO DERECHO

Material de fundación : ArcillasTipo de cimentación : Zapatas

de Cimentación

Capacidad portantes :qadm =

2.269 kg./cm2.Punto de Apoyo : fijo

ESTRIBO IZQUIERDO

Material

de fundación:Arcillas

Tipo de

cimentación:

Zapatas de cimentación

Capacidad portante

:

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qadm = 2.075 kg./cm2.

Punto de apoyo

: Móvil

El esfuerzo del terreno (Qc,) e ha calculado diferentes métodos detalles como las teorías de TERSAGHI, y MEYERHOFF y otros, teniéndose en cuenta las características físicos mecánicas de los estratos en estudio de cada uno de ellos considerando al suelo estrictamente cohesivos.

El factor de seguridad es iguala 3 (tres).

Nq., N y Nc son factores que traducen las condiciones de forma, frontera, empotramiento y asentamientos, usados en las diferentes Teorías mostradas en la memoria de los cálculos.

ALGUNOS CRITERIO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO

Del ensayo efectuado, se ha realizado las correcciones, tanto lo planteado por Skemptom en referencia a la compacidad de los suelos Cohesivos.

En las Calicatas objeto de estudio se ha tendido el criterio de alcanzar la profundidad (p) como mínimo dependiendo de la profundidad de desplante (Df.) y el ancho de la zapata teniéndose en cuenta la siguiente relación :

P = Df. + ZDf. = Profundidad de desplante o cota de cimentación.Z = 1.5 * BSiendo B ancho de la zapata en m. mayor de la cimentación prevista.

Para la cimentación de la Estructura se podrá usar un sistema de cimentación superficial por medio de cimientos, que serán de

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concreto armado teniéndose en cuenta algunas consideraciones:

-. El factor de seguridad es igual a 3 (tres).

-. Variaciones Naturales en la cohesión de los suelos

-. Las incertidumbres como es lógico, que contiene los métodos o formulas para la determinación de la capacidad ultima del suelo.

-. Disminuciones locales menores que se producen en la capacidad de carga de los suelos colapsibles, durante o después de la construcción.

-. El excesivo asentamiento en suelos consolidables a través del tiempo, que haría fluir al suelo cuando este próximo a la carga critica o a la rotura por corte.

EFECTOS DE LOS ESFUERZOS VERTICALES

Si bien los alcances de la investigación pueden variar de una región a otra en nuestro país, los principios fundamentales que la gobiernan tienen carácter universal y su seguimiento garantiza la buena ejecución de los estudios. Los análisis matemáticos de la distribución de esfuerzos en un suelo a diferentes profundidades, se basan en la teoría de BOUSSINESQ (1885), quien estudió los esfuerzos en un medio semi-infinito, elástico, isótropo y homogéneo, condiciones éstas que son prácticamente inexistentes en los suelos. Sin embargo, la teoría de BOUSSINESQ es la que ha servido de base para la estimación de los esfuerzos en un suelo y principalmente del esfuerzo vertical, que es el que se utiliza en el cálculo de asentamientos. BOUSSINESQ considera que una carga concentrada P, que actúa en un plano horizontal, origina en un punto M, situado a una profundidad Z, el siguiente esfuerzo vertical σz, este esfuerzo vertical puede expresarse en la siguiente forma:

P

σz = K ---

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Z2

DONDE

3 1

K = --- [ ----------- ]5/2

2π 1 + (r/z)2

EN EL DISEÑO DE PUENTES

Trataremos los estudios geotécnicos destinado al diseño de los puentes. En el caso de la carga máxima, sea de 9,000 Kg., esta carga de presiones de contacto de 5 Kg/cm2 aproximadamente. Este esfuerzo se hace prácticamente nulo a 1.50 m. de profundidad. Para un P=4500Kg. y Z=1.50m. reemplazando en la formula de BOUSSINESQ se tiene K=0.4775 y σz =0.0955 Kg/cm2.

Para propósitos de diseño de Puentes la exploración geotécnica tiene dos objetivos principales :

- Investigación de los suelos en los apoyos del puente, para el diseño de la sub-estructura y sub-estructura y para la clasificación de los materiales de excavación.

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL AREA ESTUDIADA

GEOMORFOLOGIA

El río se forma por la confluencia de varios riachuelos de regular magnitud en las partes Altas de la cuenca del rio, presenta un fondo casi plano por donde discurre un cause divagante de poca profundidad con pequeñas terrazas y playas de arenas limosas, podria ser considerado en una etapa de madurez y encuadrado dentro de tipo abierto, en ambas margenes sobresale una amplia terraza fluvio-aluvial, su ubicación presenta un cauce recto de aproximadamente 500.00 m. amplio y tendido tendiente a ser ligeramente sinuosa hacia aguas abajo.

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La topografía general del área de estudio corresponde a las estribaciones de la Cordillera Oriental y el inicio de la Pampa Altiplánica (Meseta del Collao), tal como se manifiesta en la parte introductoria.

GEOLOGÍA LOCAL

El área de estudio presenta características similares en toda la zona existente parte de la Formación Huancane (zona Altiplanica), se han podido observar depósitos cuaternarios (Terrazas Fluvioglaciares), bofedales los cuales sobreyacen a rocas del volcánico barroso consistiendo en conglomerados finos con intercalaciones de areniscas en bancos o capas gruesas muy deleznables y de color blanco grisáceo; y los cerros circundantes conformados por pendientes suaves en la base.

Todos estos depósitos cuaternarios conforman la llanura altiplánica del área de estudio.

GEODINAMICA EXTERNA

El lugar en mención no presenta fallas y/o plegamento que afecten en lo posterior la estabilidad de la estructura.

En general se puede apreciar que los episodios de colmatación del lugar a establecer la estructura no son mayores que los de excavación. No se ha observado huaycos. Derrumbes y/o deslizamientos en la zona de ubicación de la estructura. La acción erosiva por parte de las aguas del río es mínima, tanto en las márgenes como en el fondo, probablemente algo mayor en épocas de avenidas.

Las socavaciones no se presentan en ambas márgenes pues el cause del río ha llegado a una madurez casi - total, el efecto hidrodinamico se ve minimizado por la

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topografia de cauce tendido.

No se ha observado evidencias de huaycos, derrumbes y/o deslizamientos.

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

La presencia de arcillas inorganicas que conforman el área de estudio son de la edad cuaternaria y no presentan indicios de haber sufrido mayores deformaciones tectónicas.

RIESGO GEODINAMICO

En general no se ha localizado agentes geodinamicos activos y / o potenciales que representen riesgo latente para la estabilidad de la estructura a construirse, los efectos hidrodinamicos no afectan a la estructura, en ninguna de las margenes, las precencia de las aguas interticiales son relaciondas a las aguas del cauce del rio, se observa un aparente equilibrio entre los estados de sedimentación y erosión.

ESTRATIGRAFIA

La estratigrafía del área de interés es de simple interpretación y se ha obtenido de la correlación de los diferentes materiales observados durante el reconocimiento geológico y en el pozo de exploración a cielo abierto, los que se verificaron mediante los ensayos de laboratorio. De la correlación establecida se deduce que en el área de estudio se tiene materiales similares en casi todo el área de estudio, siendo apropiado por cuanto corresponde a un tramo recto del rio y estara ubicado aguas arriba del rio.

Se presenta la estratigrafia en el anexo adjunto. EVALUACIÓN DE CANTERAS

Es necesario contar con fuentes de materiales de calidad y cantidad

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suficiente para la Construcción del puente, así como la Producción de concretos, y otros para los accesos.

Durante la realización de los trabajos geotecnicos de campo se identificaron y ubicaron canteras y puntos de agua que podrían ser utilizados como fuentes de materiales de construcción.

MUESTREO DE LAS CANTERAS.

De la Ubicación de cada una de las canteras que se describen se han tomado las muestras representativas en cantidad suficiente para realizar con ellas los ensayos de laboratorio correspondiente a fin de determinar las propiedades físicas de cada cantera, teniendo en cuenta las indicaciones ya mencionada en la parte introductoria de muestreo de suelos.

ENSAYOS DE LABORATORIO

- Análisis Granulométrico Norma ASTM D-422

- Limites de ConsistenciaNorma ASTM D-4318

- Proctor ModificadoNorma ASTM D-1556

- CBRNorma ASTM D-1883

- Abrasión Los ÁngelesNorma ASTM C-131

-

Durabilidad

Norma

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ASTM D-2419

- Clasificación.SUCS y AASTHO Norma ASTM

D-2487.

FUENTES DE AGUA

Con la finalidad de identificar las fuentes de abastecimiento de agua para la construcción del Puente y sus accesos, se ha realizado las investigaciones de campo correspondiente.

Los puntos de agua susceptibles de utilizar :

Rió Asillo Km. 00+100

De la fuente ubicada e identificada se obtuvo una muestra de agua y fue llevada al laboratorio, para determinar el contenido de sales solubles y en las muestras que presenta elevada cantidad de sales se ha determinado el contenido de sulfatos solubles, teniéndose como resultado lo siguiente:

=============================================================================MUESTRA

SALES

SULFATOS

CLORUROSSOLUBLES SOLUBLES

TOTALESp.p.m.

p.p.m

%=============================================================================Rió Asillo 0.05

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57.90

90.56==============================================================================

De acuerdo a los resultados obtenidos en los ensayos de las muestras de agua investigada son aptas par su uso del proceso constructivo del Puente en estudio, para los concretos, se adjunta el certificado del análisis de las Aguas en la Universidad Nacional del Altiplano-Puno, Facultad de Ingeniería Química.

Durante la construcción se recomienda realizar análisis químicos comprobatorios del agua a ser utilizada en la misma, debido a los posibles cambios en el contenido de sales.

DESCRIPCIÓN DE LAS CANTERAS

Se ha Tratado de ubicar materiales aparentes para su empleo tanto para la producción de concretos así como para el uso de los accesos, observándose todos los lugares que pudieran acusar la existencia de materiales sedimentarios en el sub-suelos y en las zonas que geológicamente pudieran ser fuentes de rocas en descomposición o de materiales granulares aparentes, para la construcción del pavimento y de las obras definidas en el estudio.

Las Canteras se ha ubicado tratando en lo posible de que tengan fácil acceso, mínimas distancias de acarreo a la obra, fácil de explotación y que signifiquen un menor costo.

Las Calicatas de prospeccion se realizaron a cielo abierto hasta una profundidad variable entre 1.50 m. a 2.00 m.

A continuación se presenta una descripción somera de las características de la cantera.

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RECOMENDACIONES GENERALES PARA LAS CANTERAS LOCALIZADAS.Con la finalidad de obtener concretos y materiales para las diferentes capas estructurales de los accesos, de mejor calidad dadas las características adversas (inclemencias atmosféricas) de la zona de trabajo. es recomendable considerar la adicción de aditivos para el uso de los concretos con el cemento Portland en una proporción de 3 a 4 % (ASTM C-150), en peso total de los áridos.

. Se recomienda el acopio de los materiales devera de efectuarse con la debida anticipación, preferentemente en las épocas de estiaje.

. En todas las canteras localizadas devera de eliminarse el material orgánico superficial ,(Vegetación y materiales inadecuados), en un espesor de acuerdo a cada caso .

. Para incrementa el rendimiento de la cantera y agregado resultante cuente con las características idóneas devera de triturarse el agregado grueso, previamente zarandeado, separado de la arena para cada uno de los usos y tratamientos recomendados.

Cantera N 01

Nombre : N 01Ubicación : Río Asillo.Distancia : 00+500 Km.

(cause del Río.)Acceso : A 150 m. del eje al lado

derecho y que es cubierto por el río en período de aguas ordinarios en el ultimo tramo del acceso.

Potencia : 40,000 m3.Uso : Capa de

Rodadura

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Concreto 80%Período de Explotación : Abril -

DiciembreMétodo de Explotación : Equipo Convencional

de movimientos de tierras y zarandeo.

DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL :

Grava limo-arcillosas, mezclas de grava, limo y arcillas, con presencias de bolonerias, de aristas sub-redondeadas a redondeadas englobadas en una matriz de limo y arcilla color gris oscuro medianamente plástico y de compasidad suelta.

Clasificación : A-1-b (0), GM-GC

Limite liquido : 21.00 %Limite plástico : 15.30 %Indice Plástico : 6.00 %% de Humedad :

10.00 %Pasa la N 200 : 21.00 %

- Para la explotación de esta cantera previamente devera eliminarse en 60 cm. los materiales y suelos inadecuados.

- En caso del empleo en relleno se devera de tener en cuenta la compactacion a nivel de sub-razante, su uso en la sub-razante mejorada (Sub base), se deberá de eliminar los tamaños mayores a 2" y realizar la siguiente mezcla 50% de material mayor de 1/4", 50 % de material menor a 1/4", ambos de la misma cantera.

- Para el uso de mezclas de concreto se devera de zarandear eliminando los finos que pasan la malla N 200, y por otro lado la dosificación adecuada del agua que dependerá del diseño de la mezclas debida a las altas absorciones de los agregados.

Page 35: suelos mijemati

USOS

RENDIMIENTO

TRATAMIENTO

R

100 %

NS.B.G.

50 %

Z Y M

M.C.C.P.

100 %

Z Y M

LEYENDA DE USOS Y TRATAMIENTOS

R : RELLENO S.B.G. : SUB-BASE GRANULAR

M.C.C.P. : MEZCLA CON CONCRETO DE CEMENTO PORTLAND

T : TRITURACIÓN Z : ZARANDEOL : LAVADO S : SECADOS DESPUÉS DE LAVADO M : MEZCLADON : NATURAL

(EXPLOTACIÓN DIRECTA ELIMINANDO MANUALMENTE PARTÍCULAS MAYORES DE

3") : A : ADITIVO

MEJORADOR PARA LA ADHERENCIA.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Como resultado de los trabajos y observaciones de campo, ensayos de laboratorio, cálculos y labores de gabinete y de lo señalado en los acápites anteriores, se emiten las siguientes recomendaciones.

1.- Se recomienda como alternativa de solución para los apoyos del puente la utilización de estribos con aleros apoyados en una loza de cimentación rectangular, está estructura será de concreto armado.

2.- En la ubicación señalada par la estructura en estudio no se detectaron estructuras geológicas, como fallas, contactos o pliegues que se afecten la estabilidad de la obra, siendo esta constituida por depósitos granulares formada por intercalaciones de arenas finas griscaceas.

3.- La acción hidrodinámica del río, no es de riesgo, debido a la

moderada gradiente hidráulica, ya que este sector ha alcanzado su ciclo de madurez encuadrado dentro de aquellos de tipo abierto de regimen permanente y una topografia relativamente llana.

4.- El nivel Freatico se ha localizado a - 0.30 m. bajo el nivel del terreno natural.

5.- Las condiciones de cimentación son .___________________________________________________________

E. DERECHO E. IZQUIERDO ____________________________________________________- Material de fundación Arcillas Arcillas- Profundidad de Ciment. - 3.50 m. - 3.50 m.- Tipo Zapata Zapata- Capacidad de Carga admisible 2.269 kg./cm2. 2.079 kg/cm2- Peso Unitario (kg./ Cm2)___________________________________________________

6.- Las hipótesis de carga se ha tomado el criterio del factor de seguridad de capacidad de carga, como las cargas netas (sin factores de amplificación del diseño a la rotura).

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7.- La profundidad de las excavaciones efectuadas han sido suficientes para los requerimientos y tipo de material de fundación que se han encontrado, se recomienda que dentro del proceso constructivo se tenga los cuidados necesarios de no alterar las condiciones de cimentación.

8.- Se recomienda el drenaje adecuado del respaldo de los estribos, con el objeto de evitar el empuje hidrostático y el congelamiento.

9.- Para el diseño sísmico, se recomienda el período predominante del terreno Ts = 0.3. seg. , y un factor de suelo de s = 1.

10.- Se recomienda la verificación de las cargas de cimentación una vez que se haya diseñado el puente y los estribos.

11.- Se concluye mediante el análisis de la cimentación que la capacidad portante está controlada tanto por la limitación del esfuerzo cortante.

12.- La potencia de la cantera es de 40,000 m3., con un aprovechamiento del 70% por zarandeo con un período de explotación limitada entre los meses de Abril a Diciembre por su localización en una isla del cauce del Río.

13.- Los suelos en estudio de las son susceptibles a la acción del agua por lo que se devera dar mayor énfasis a los sistemas de control de aguas (drenaje), y en los procedimientos constructivos, por la presencia de la napa freatica.

14.- Se recomienda el acopio de los materiales de las canteras localizadas deberá de efectuarse con la debida anticipación, preferentemente en épocas de estiaje.

15.- De la correlación de las tres exploraciones señaladas, en los items correspondiente, se observa que existe una continuidad litologica horizontal y lateral de los diferentes estratos.

16.- Exite un aprente equilibrio entre los procesos de eroción y sedimentación sin desmerecer por supuesto la eroción

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laterla de ambas margenes.

ANEXOS

DETERMINACIÓN DEL ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA (φ).

La determinación del ángulo de fricción interna se calculará en función de la granulometria del suelo y la densidad relativa de éste:

φ = 25 + 0.15 Dr1

con más del 5% que pasa la malla # 200

φ = 30 + 0.15 Dr2

con menos del 5% que pasa la malla # 200Donde : Dr = Densidad relativa.

A) DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD RELATIVA.

Dr = emáx - en = τ n - τ s * τ máx ;donde: emáx - emín τmáx - τs * τn

emáx = máxima relación de vacios.en = relación de vacios en su estado natural.emín = mínima relación de vacios.τn = densidad del suelo en su estado natural

(valor en terreno).τs = peso unitario del estado de densidad más

suelto.τmáx = peso unitario en el máximo estado de

densidad.

Cálculo de τn (Densidad de campo):

Mediante el peso del material extraido y la medición del volumen del hoyo, mediante una bolsa de polietileno

1 ? "DISEÑO Y FUNDACIÓN DE CIMENTACIONES" - MEYERHOF POR J. E. BOWLES

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con agua.

τn = Wm = Peso del suelo humedo = 2109 = 1.352 gr/cm3 V Volumen del hoyo 1560

- Cálculo de τs:

τs = Ws = Peso del material suelto V Volumen del molde de

compactación

τs = 2656 = 1.25 gr/cm3. 2123

Cálculo de τmáx:

(del ensayo de compactación pozo N3)

τmáx = 1.677 gr/cm3.

====> Dr = 1.352 - 1.25 * 1.677 1.677 -

1.25 * 1.352

Dr = 57.25

Por consiguiente: Con respecto al análisis granulometrico más del 5% pasa la malla # 200

====> φ = 25 + 0.15 Dr = 25 + 0.15*57.25 φ = 33.6 34

┌────────┐

│ φ = 34│ └────────┘

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD.-

El contenido de humedad se realiza para determinar la cantidad de agua presente en una cantidad dada de suelo en términos de su peso en seco. Para ello se ha realizado los siguientes pasos.

- Pesar la cápsula.

Page 40: suelos mijemati

- Colocar la muestra a la cápsula y pesar.- Colocar la muestra al horno por espacio de 24

horas.- Determinar el peso del recipiente mas el suelo

seco.- Calcular el contenido de humedad "w" mediante

la siguiente formula. Ww w = ---- * 100 Ws

Donde:

w = Contenido de humedadWw = Peso del aguaWs = Peso del suelo seco

DETERMINACIÓN DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA.-

Los limites de consistencia se han realizado principalmente con objetivos de identificación y clasificación de suelos, estos limites son:

A) Límite líquido.-

Es el límite entre los estados líquido y plásticos de un suelo. El procedimiento a seguir en líneas generales es el siguiente:

- Tomar una muestra representativa de 500 gr.

- Pasar la muestra por la malla No 40.- Mezclar la muestra con agua en un posillo.- Poner en la cuchara la muestra y se divide

la masa de suelo en dos partes, seguidamente hacer girar a 120 golpes por minuto (se empieza con mayor golpe y menor porcentaje de agua y se termina con menor golpe y mayor porcentaje de agua).

- Conseguir cuatro puntos que estén entre 25

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y 30 golpes y 15 a 20 golpes.- Colocar el suelo en una cápsula pesar y

poner al horno para los cuatro puntos, para luego calcular el contenido de humedad. Seguidamente graficamos el % de agua y el número de golpes.

- En el gráfico encontramos el Limite Liquido para 25 golpes.

B) LIMITE PLÁSTICO:

Es el limite entre los estados plástico y semisolido. El procedimiento a seguir es el siguiente.

- Formar una pasta húmeda y homogénea.- Rodar la muestra sobre un vidrio poroso con

la mano.- Repetir el procedimiento hasta que la

muestra se resquebraje en un diámetro de 3 mm.

- Determinar la humedad de esa muestra.- El limite plástico es el promedio de los

porcentajes de humedad.

COMPACTACION.

Con la compactación se obtiene los las siguientes ventajas como son: aumenta la capacidad de soporte, disminuye su capacidad de deformación las partículas de menor tamaño son forzados a ocupar los vacíos formados por los de mayor tamaño. El procedimiento a seguir es el siguiente.

Hacer secar aproximadamente 30 kg. de suelo desmenuzado.

El suelo debe pasar la malla No 4.El material retenido en la malla 3/4" será reemplazado

por una porción igual en peso comprendido entre las mallas No 4 y 3/4"

El material humedecido con agua adecuadamente será separado en 5 porciones i será usado para cada

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punto.Se pesa el molde de compactación, luego se coloca la

placa de soporte i la extensión.Se coloca la muestra en cinco capas y se compacta a

razón de 56 golpes por capa.Se quita la extensión del molde se enraza con cuchillo.Se pesa el suelo compactado.Se toma muestras de suelo uno del fondo i de la

superficie para determinar el contenido de humedad.

Se gráfica el contenido agua entre la densidad.Del gráfico, se determina la densidad máxima a partir

de la humedad.

ANÁLISIS GRANULOMETRICOS :

Es la determinación de los diferentes tamaños de granos presente en una masa de suelos es el siguiente.- Se lava aproximadamente 1 kilo de suelo en la

malla No 200.- Hacer secar al horno y pesar.- Se hace pasar la muestra a través de una serie de

tamices que varían donde los diámetros mayores están arriba y los de menor diámetro abajo, luego llevar a un agitador.

- Pesar el suelo retenido en cada malla y comparar con el peso original; si la perdida es menor de 2% la prueba es satisfactoria.

- Calcular el porcentaje retenido y el % que pasa en cada tamiz.

- Graficar en un papel semilogaritmico el porcentaje que pasa y la abertura de las mallas.


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