4_ Informe Tecnico Socos

El presente Informe Técnico tiene por objeto investigar el subsuelo del terreno asignado al PROYECTO: “CONSTRUCCION DE LA CARPETA ASFALTICA DE LA RED VIAL: AMPUCCASA – SOCOS SOCOS - PUCALOMA” ; por medio de trabajos de campo a través de pozos de exploración o calicatas “a cielo abierto”, ensayos de laboratorio estándar

y especiales a fin de obtener las principales características físicas y mecánicas del suelo, sus propiedades de resistencia y

deformación; y

labores de gabinete en base a los cuales se definen los perfiles estratigráficos, tipo y profundidad de cimentación, Capacidad Portante Admisible, Asentamientos, y las recomendaciones generales para la construcción de la carpeta asfáltica. El programa seguido para los fines propuestos, fue el siguiente: · Reconocimiento del terreno · Distribución y ejecución de calicatas · Toma de muestras disturbadas. · Ejecución de ensayos de laboratorio · Evaluación de los trabajos de campo y laboratorio · Perfiles estratigráficos · Análisis de la Capacidad Portante Admisible · Conclusiones y Recomendaciones El proyecto “CONSTRUCCION DE LA CARPETA ASFALTICA DE LA RED VIAL: AMPUCCASA – SOCOS - PUCALOMA””, se encuentra ubicado en:

: Localidad

: Ampuccasa, Socos y Pucaloma Pucaloma

Distrito

: Socos

Provincia

: Huamanga

Departamento

: Ayacucho

Región

: Ayacucho

PROYECTO: CONSTRUCCION DE LA CARPETA ASFALTICA DE LA RED CIAL: AMPUCCASA – SOCOS SOCOS PUCALOMA

: Localidad

: Ampuccasa, Socos y Pucaloma Pucaloma

Distrito

: Socos

Provincia

: Huamanga

Departamento

: Ayacucho

Región

: Ayacucho

PROYECTO: CONSTRUCCION DE LA CARPETA ASFALTICA DE LA RED CIAL: AMPUCCASA – SOCOS SOCOS PUCALOMA

Teniendo como referencia la ciudad de Ayacucho, Ayacucho, se accede accede a la zona del proyecto siguiendo lo siguiente:

Ayacucho – Ampuccasa

14.000 Kms. Carretera asfaltada

Ampuccasa – Socos

04.000 Kms. Trocha carrosable

Socos - Pucaloma

02.000 Kms. Trocha carrosable

TOTAL

20.000 Kms.

Se emplea un tiempo de 1/2 hora aproximadamente, desde Ayacucho hasta la zona del Proyecto.

PLANO VIAL HACIA HACIA EL PROYECTO

La temperatura promedio es de 10°C a 21°C, bajando en épocas de invierno hasta 4°C. En Socos, las precipitaciones son muy acentuadas desde el mes de enero a marzo con un promedio de 580 mm en promedio promedio anual en los meses de invierno. Las lluvias son estacionales incrementándose en los meses de Diciembre a Marzo y excepcionalmente, en los meses de Noviembre a Abril, siendo Junio, Julio, Agosto y Setiembre los meses meses más secos La humedad relativa (hr), es menor en las partes más altas, siendo la mayor en las regiones más bajas. Los valores máximos de 90 a 80 % hr. se alcanzan en los meses de lluvia, Enero a Marzo (verano) y disminuyen el resto del año con valores que oscilan entre 30 a 70% hr.

La toma 1 y 2 de la l a Unidad de Riego Nº 08 Pucuhuillca, se s e encuentra a una altitud de 3300 msnm, a 3600 msnm respectivamente.

El desarrollo geomorfológico del área estudiada es el resultado de procesos tectónicos sobreimpuestos por los procesos geodinámicos que han modelado actual de la región. Entre los procesos tectónicos que han controlado el modelado tenemos el fallamiento muy probablemente en bloques, que han dado origen a la cuenca Ayacucho, así como también a los diversos plegamientos existentes; aunado a esto tenemos la intensa erosión causada por los diversos ríos y quebradas existentes, y la litología de las diversas unidades estratigráficas que han dado la configuración actual del relieve, pudiendo diferenciarse las siguientes unidades: Penillanuras Disectadas.- Son relieves subhorizontales desarrolladas entre los 2,700 y 3,500 m.s.n.m los cuales se hallan surcados por numerosas quebradas y ríos; están conformadas por llanuras como las de la ciudad de Ayacucho y alrededores, el aeropuerto, los distritos de Pacaycasa, Quinua, Acocro y Acos vinchos. Esta unidad se halla predominantemente modelada sobre la formación Ayacucho, Ayacucho, la cual cual a la litología mayormente volcano – sedimentaria al erosionarse da superficies aborregadas. Valles encañonadas.- en la zona existen diversos valles en estadios juveniles, mayormente originados por los ríos Vinchos, Cachi, Pongora, Yucae, Huatata, Chicllarazo, etc., y las quebradas que constituyen sus afluentes, muchos de los cuales permanecen secos gran parte del año.

Los valles y quebradas son angostos, con taludes verticales como la de los ríos Vinchos, Cachi, Huatatas, los que han sido ayudados por la presencia de tobas las que facilitan la erosión vertical; en diversos tramos se forman valles en “V”, esto dependiendo de la formación

litoestratigráfica que atraviesan los ríos.

Afloran las rocas sedimentarias, volcánicas y vulcano – sedimentarias, con edades correspondientes al Pérmico superior, Tríasico superior – Liásico, Paleógeno, Neógeno y Cuaternario. Entre estas unidades existen discordancias considerables que indican estadíos de intensa erosión o no deposición. Las rocas más antíguas pertenecen al Grupo Mitu del Pérmico superior y son predominantemente volcánicas que infrayacen en discordancia paralela al Grupo Pucará, esto restringido al sector comprendido en el ángulo sur-occidental. Las rocas paleógenas-neogénas ocupan una cuenca sedimentaria continental que adquiere su pleno desarrollo probablemente en el Paleógeno, con varias fases parciales de subsidencia y en forma subsecuente. Esta cuenca controla la deposición de las Capas Rojas de la Formación Socos y las secuencias volcano-sedimentarias de las Formaciones Huanta y Ayacucho; así mismo el ascenso de los magmas en el Mio – Plioceno. PALEOZOICO SUPERIOR:.- Los volcánicos del Grupo Mitu, están compuestos principalmente por tobas soldadas riodacíticas hasta riolíticas con texturas eutaxíticas de colores violáceos en la parte inferior con predominancia, de lavas porfiríticas y brechas de erupción.

Los volcánicos y sedimentos (capas rojas, conglomerados) del Grupo Mitu están asociados con estructuras de graben, más jóvenes que las secuencias marinas del Permiano inferior. MESOZOICO: .- el único afloramiento de las calizas del Grupo Pucará, se encuentran en el extremo SO de las vecindades del pueblo de Tuco, en donde presentan farallones y barrancos debido al fuerte buzamiento y

encontrándose

bastante

replegadas.

Litológicamente

están

constituidas por calizas micríticas de color gris claro en capas medianas y estratificación ondulada. CENOZOICO: .- Con este nombre se agrupa a una secuencia sedimentaria de grosor considerable de ambiente continental. Los afloramientos más conspícuos de esta formación se presentan de Sur a Norte en Socos, Vinchos, Ticllas y en San Pedro de Cachi como en Chupacc, Pihuán, Santo Tomás de Pata y Antaparco. Presenta una coloración rojiza características de las capas rojas, da suelos de considerable espesor y presenta un relieve bastante abrupto. La secuencia litológica comienza con un conglomerado polimíctico pobremente clasificada, sus clastos son de rocas graníticas y volcánicas de formas subangulares a suredondeadas y de tamaño variable predominando el de 8 a 10 cms, de diámetro. La matríz es una arenisca arcósica de grano grueso. El grado de compactación del conglomerado es variable desde muy compacto como los afloramientos en el río Cachi, hasta casi suelto al Este de Socos. Este conglomerado rellena cárcavas producidas en rocas del Grupo Mitu, suprayaciendo areniscas finas y limolitas de color marrón rojizo, constituidos por granos de cuarzo hialino sub-angular, biotita y poca plagioclasa y ortosa. Se presentan en capas de 15 a 50 cms. , con estratificación cruzada y medianamente compactadas.

En menor proporción se encuentra lodolitas rojas, algunas capas de areniscas cuarzosas blancas y lutitas negras. Asimismo se intercalan

capas de yeso entre los sedimentos finos

alcanzando espesores notables en Ticllas y San Pedro de Cachi. La formación Socos se encuentra bastante deformada en pliegues abiertos con dirección norte – sur, presentando también pliegues apretados verticales y en chevrón como el de la localidad cercana a Laramate. La formación Socos, es infrayacente a las formaciones Ticllas, Sallalli, y Huanta en discordancia angular.

Las rocas intrusivas están representadas en su mayor parte por el “Granito Querobamba” el mismo que forma parte de un complejo de

intrusivos de extensión regional denomindo Complejo Querobamba, y cuyo emplazamiento ocurre probablemente en el Paleozoico. Estos cuerpos intrusivos se emplazan en la región central juntamente con otros intrusivos permianos y terciarios formando un macizo rocoso rígido. : La roca tiene un color blanco rosado, equigranular holocristalina. Los minerales esenciales son: ortosa rosada de forma euhedral a subhedral con granos de cuarzo anhedrales, también presenta abundantes cristales de biotita de pequeño tamaño.

Los materiales cuaternarios están representados por mineralizaciones uno ubicado al SE del área y cuyo control es una falla, presenta mineralizaciones con relleno de diaclasas de óxido y carbonato de cobre; y el otro al Norte del área consistente en un conglomerado cuaternario

aluvial cementado con soluciones carbonatadas de cobre que rellena interticios, genéticamente es el resultado de la precipitación de soluciones de cobre en el conglomerado.

El desarrollo de la Cuenca Ayacucho, se inició por un fallamiento distensional, el mismo que siguió a la “Fase Incaica” en el Eoceno

superior, depositándose los clásticos molásicos de la Formación Socos; luego siguieron varias fases de compresión tectónica en el Mioceno – Plioceno y con las subsidenciads intermitentes, sincrónicas y un vigoroso relleno volcánico – clástico, que dio lugar a las formaciones Huanta y Ayacucho. TECTONICA HERCINICA.- El granito Querobamba constituye la unidad más antigua del basamento, exhibe marcado efecto de compresión, evidenciado por el cizallamiento que presenta. A esto hay que agregar la profunda erosión a la que estaba sometido. Estos fenómenos parecen corresponder a la fase Tardihercénica que tuvo lugar durante el Permiano medio. El Grupo Mitu contiene rodados de esta roca granítica. TECTONICA ANDINA.SUBFASE QUECHUA III.- Esta formación dio origen a pliegues amplios correspondientes a una tectónica de compresión E-O Estos pliegues afectan por igual a la formación Huanta y Ayacucho. Esta última presenta fallamientos probablemente más jóvenes con orientación NESE. El río Pongora sigue el eje de uno de estos anticlinales asimétricos.

Los fenómenos de geodinámica externa son frecuentes en la zona, debido a la concurrencia de factores como pendientes pronunciadas

(parte de los flancos), altas precipitaciones líquidas y sólidas y depósitos en superficie de baja consolidación que significan condiciones favorables para el desarrollo de procesos geodinámicos tales como derrumbes, deslizamientos, etc. de alguna magnitud, que podrían activarse con posibles movimientos sísmicos. Entre los procesos exógenos activos se indican los siguientes: -

Meteorización o intemperismo.

-

Remosión en masa.

-

Acción de las aguas superficiales.

Las rocas que afloran en el área de estudio están sufriendo procesos de desintegración mecánica física y descomposición química. Descomposición física por alteraciones físicas de las rocas como: contraste de temperatura, congelamientos de agua en grieta y desarrollo de las raíces de la materia vegetal, que terminan en fragmentación de las rocas. Descomposición química que transforma los minerales de rocas en otros componentes, por efectos de reacciones químicas como: hidratación, oxidación, carbonatación y disolución.

Los procesos de intemperismo preparan las condiciones para la acumulación de material alterado de la superficie saturado de agua y ayudado por la gravedad da lugar al proceso de movimiento en masa como los deslizamientos reptación que en la zona se producen en escala menor.

En la zona de estudio, esta actividad es producida principalmente por las corrientes temporales

de montaña y en menor grado por los

torrentes permanentes de escorrentía de la quebrada y zonas adyacentes que convergen al valle principal, la vegetación de pastos

naturales de acuerdo al piso ecológico y algunos arbustos que ayudan a controlar los procesos de erosión y transporte de material sólido. Del reconocimiento efectuado se concluye que la geodinámica externa del área en estudio presenta riesgo moderados de posibles filtraciones superficiales y sub-superficiales. De lo observado a la fecha de la visita a la zona, no se prevé la ocurrencia de fenómenos de geodinámica externa, como deslizamiento del tipo rotacional, derrumbes, huaycos, etc.; que puedan afectar la estabilidad de las construcciones consideradas para este proyecto. Además por sus características geomorfológicas, presenta un relieve estable de laderas con pendiente suave. Los desprendimientos de bloques rocosos que se observa en algunas zonas puntuales, son casi esporádicos, salvo en taludes escarpados, son en la mayoría por la gravedad, también por acción de los movimientos sísmicos de las vibraciones de las ondas en especial las estructuras de rocas altamente deformadas por el tectonismo y zonas de talud vertical.

Qh-Al: Depósitos

aluviales Pe-So: Formación Socos -

La carga sísmica son acciones que se caracterizan por que pueden tomar valores significativos sólo durante pequeñas fracciones de tiempo, en el análisis estructural estas acciones se idealizan como fuerzas horizontales que ocasionan fuerzas de inercia, que actúan horizontalmente sobre cada piso y techo, por encima de la cimentación en forma concentrada. Durante un sismo el suelo vibra tanto horizontalmente como verticalmente; el movimiento vertical es ligero y generalmente se desprecia en el diseño, pero el movimiento horizontal es el principal responsable de los daños producidos en una estructura por un terremoto. Para estructuras clasificadas como regulares y de no más de 45 m. de altura, un análisis estático de diseño sísmico puede ser suficiente. Los sismos se originan principalmente por la subducción de la placa de Nazca, bajo la placa sudamericana. Esta zona ha generado sismos de alta magnitud con periodos de recurrencia relativamente cortos. La provincia de Huamanga, Distrito de Socos, se ubica en la Sierra Central del Perú: por lo que se encuentra en la , según el “Mapa de Zonificación Sísmica del Perú” y de

acuerdo a la Norma E-030 “Diseño Sismo-Resistente”. Las fuerzas sísmicas horizontales pueden calcularse de acuerdo a la siguiente relación:     





Donde: , factor de zona cuyo valor deberá ser de factor de uso e importancia, igual a , factor de amplificación sísmica,

≤2

(Edificación de categoría “C”)

, es el factor de suelo con un valor de

, para un período predominante de

. , coeficiente de Reducción de Fuerza Sísmica, con un valor de Peso de la edificación que se calculará adicionando a la carga permanente y total de la edificación un porcentaje de la carga viva o sobrecarga que se determinará según la categoría “B”, en el que se tomará el 50% de la carga viva.

A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N°1. Este factor se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años. Tabla N°1 FACTORES DE ZONA ZONA

Z

3 2 1

0,4 0,3 0,15

Para la ejecución del presente trabajo, se realizaron las siguientes actividades: • Reconocimiento de los sectores para programar las excavaciones. • Reconocimiento Geológico de las diferentes áreas. • Trabajos de excavación, descripción de calicatas y muestreos de

suelos alterados e inalterados (monolitos). • Ensayos de laboratorio y obtención de parámetros Físico - Mecánicos

de los suelos. • Análisis de la Capacidad Portante y Admisible del terreno con fines de

cimentación. • Evaluación geológica y geotécnica y toma de fotografías de la zona de

estudio.

Se realizaron la apertura de (16) calicatas o pozos de exploración “a cielo abierto”, designados como C- Ci, ubicadas cada una a 0+500 kms. y

a un lado de la carretera, a fin de no obstaculizar el normal tránsito de vehículos. Para la exploración se han considerado dimensiones mínimas de 1.00 m x 1.00 m x 1.00m, hasta 2.00 m x 2.00 m x 2.50 m (ancho x largo x profundidad), que es suficiente de acuerdo a la intensidad de las cargas estimadas en el proyecto. Este sistema de exploración “a cielo abierto” es el más práctico, debido

a las condiciones del terreno que lo permite y evaluar directamente los diferentes estratos en su estado natural. Hasta la profundidad explorada no se encontró nivel freático, A continuación se resume la cantidad de exploraciones realizadas: Nº

TRAMO

DENOMINAC.

PROG.

DIMENSION (axbxh)

C1

0+000

1.20X1.00X1.10 m

2

CARRETERA CARRETERA

C2

0+500

1.60x1.00x1.40 m

3

CARRETERA

C3

1+000

1.00x1.00x1.20 m

4

PONTON 01 CARRETERA

CP1

1+340

1.50X1.50X2.20 m

C4

1+500

1.30x0.90x1.10 m

CALICATAS

AMPUCCASA SOCOS 1

5 6

CARRETERA

C5

2+000

1.30x1.00x1.80 m

7

CARRETERA

C6

2+500

1.00x0.90x1.70 m

8

PONTON 02 CARRETERA

CP2

2+880

1.40X1.00X2.50 m

C7

3+000

1.00x1.10x1.40 m

PONTON 03 CARRETERA

CP3

3+340

1.00X1.60X2.90 m

C8

3+500

1.20x0.90x1.80 m

CP4

3+620

1.60X0.90X2.50 m

13

PONTON 04 CARRETERA

C9

4+000

1.10x1.80x1.50 m

14

CARRETERA

C10

4+500

1.20x1.50x1.50 m

C11

5+000

1.30X1.10X1.70 m

9 10 11 12

15

CARRETERA

Se tomaron muestras disturbadas representativas de los estratos atravesados en cada calicata y en cantidades suficientes como para realizar los ensayos de identificación y clasificación, así como también para el ensayo de Corte Directo Remoldeado, CBR, Próctor. Paralelamente al muestreo se realizaron los registros de exploración, en los que se indican las diferentes características de los estratos subyacentes, tales como tipo de suelo, espesor del estrato, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc.

El proyecto consiste en la construcción de carpeta asfáltica desde el lugar denominado Ampuccasa pasar por la Capital Distrital de Socos hasta llegar a la localidad de Pucaloma, cubriendo una distancia de 5.000 kms. Depósito de suelo

de origen sedimentario, compuesto por limos y

arcillas inorgánicas, de resistencia suave, perteneciente a la formación Socos. Presencia de suelo gravoso de origen sedimentario en una matríz de suelo arcilloso, pendiente un tanto escarpada. Suelo de suave a mediana resistencia a la compresión uniaxial, Hacia la izquierda, presencia de limolitas de color marrón oscuro, presencia de fragmentos de roca angular a medianamente consolidado.

subangular, suelo

Suelo limo arcilloso de color marrón claro, se observa presencia de pequeños fragmentos de roca angular a sub-angular de consistencia semidura y semiconsolidada. Suelo de consistencia dura, presencia de toba volcánica de color blanco medianamente consolidada y que a la exposición al agua se fragmenta lentamente. Suelo idéntica al tramo anterior, Suelo de consistencia dura, presencia de toba volcánica de color blanco medianamente consolidada y que a la exposición al agua se fragmenta lentamente. Suelo limo arcilloso de color marrón rojizo consistencia suave, existe riesgo

de caída de talud al realizar los cortes de suelo, requiere

estabilización. Suelo limo arcilloso que se presenta estratos de bandas, horizontales intercaladas con toba volcánica de color blanco pardusco, suelo de consistencia suave. Suelo limo arcillosos de color rojo amarillento, de consistencia semi dura, estable hasta 4.00 m. para realizar cortes de talud. Requiere estabilizar para una buena plataforma. Idem al anterior, Suelo limo arcillosos de color rojo amarillento, de consistencia semi dura, estable hasta 4.00 m. para realizar cortes de talud. Requiere estabilizar para una buena plataforma. Referente a la erosión fluvial, no existe riesgo por cuanto los riachuelos existentes no conducen caudales considerables de agua en la época de avenidas.

A lo largo del trazo, no se ha detectado la presencia de aguas subterráneas que harían peligrar las diferentes estructuras.

CLASIFICACION DE MATERILES: MATERIAL SUELTO

: Depósito de tierra compacta y/o suelta,

material de fácil excavación que no requiere previamente ser aflojado mediante el uso de explosivos. En consideración a que en el tramo, en algunos casos, se presentan taludes de roca masiva y/o estratificada, y que por acción de una cuchilla se disgregan, por lo que como equivalente corresponde a la denominación más apropiada de roca alterada. ROCA SUELTA

: Depósito de tierra compacta y/o cementada

y cualquier otro material de difícil excavación que requiere previamente ser aflojadas mediante el uso moderado de explosivos y que la extracción será con el uso de maquinarias. ROCA FIJA

: Materiales de gran cohesión y resistencia, y

que requiere necesariamente para ser fragmentada de explosivos. Las voladuras deberán efectuarse por personal especializado a fin de evitar sobre-excavación y/o daños materiales.

Para el desarrollo de este aspecto se efectuaron previamente evaluaciones de campo de los taludes existentes

mediante la

determinación del nivel de riesgo en la estabilidad de taludes. Los niveles de riesgo se clasifican en: Constituido por todos aquellos taludes que presentan poco peligro para la carretera, se considera que, de ocurrir un derrumbe, no va a afectar más allá del borde interior d e la plataforma, permitiendo

siempre el normal flujo de tránsito vehicular. Los taludes de este riesgo son por lo general taludes de corte con alturas menores a 10.00 m. por lo que son muy frecuentes en el tramo en consideración y corresponden a desprendimientos de fragmentos de rocas y deslizamientos menores de materiales. En general para los taludes con este nivel de riesgo no será necesario ninguna medida correctiva, solamente requiere de labores de mantenimiento mediante la remosión de materiales y perfiles de talud con una inclinación de 1:4. Se aprecia este tipo de riesgo des de la progresiva 0+300 a 1+000 y del 4+000 al 5+00 del tamo estudiado. Conformado por los taludes que representan un peligro moderado para la carretera, de ocurrir un desplazamiento, compromete no más de una vía y permite el tránsito vehicular. Los taludes que presentan este tipo de riesgo por lo general presentan de corte entre 10 y 35 m. por lo que son frecuentes en el tramo de interés y corresponden a los desprendimientos de rocas, siendo adecuado el mantenimiento periódico después de sismos y lluvias extraordinarias. A este nivel corresponden los cortes desde la prog. Km. 1+300 a 1+800. Está conformada por aquellos ataludes que

presentan peligro

considerable o mayos, corresponde a desplazamientos que ocasionan la interrupción del tráfico vehicular, pudiendo dañar inclusive las estructuras como alcantarillas y muros, los materiales caidos llegan a ocupar la totalidad de la plataforma. Los taludes con este tipo de riesgo tienen alturas superiores a 35.00 m. y pendientes elevadas (50° a 80°). Este tipo de riesgo no se presenta en el área en estudio.

Para los cortes en taludes mayores de 1.50 m. de altura se deben considerar los valores consignados en el siguiente cuadro: Tipo de

Formación o

Roca

Unidad Estratigráfica

Limolitas

Formación

Lutitas

Socos

Roca

Roca

Roca muy

Fracturada y fracturada y Fija

Lig. alterada muy alterada 2:1

9:1

4:1

3:1

En general en el diseño de taludes de roca suelta, se debe tomar especial atención en no disturbar en lo posible, el pie del talud: tender el talud superior, construir banquetas de estabilización y proteger la limolitas, lutitas (roca débil) contra la erosión mediante forestación, complementadas con obras de arte.

De acuerdo a la clasificación geológica el 50% de los cortes afectan a depósitos cuaternarios de presencia

superficial y que se pueden

clasificar en los siguientes grupos en orden potencial de inestabilidad. 1. Depósitos Residuales 2. Depósitos Coluviales, Residuales y Coluvio- Residuales De acuerdo al comportamiento de los actuales taludes en cortes bajos (1.00 – 2.00 m de altura) presentes en la ruta, son convenientes adoptar en los nuevos taludes los valores que se muestran en el siguiente cuadro:

TIPO DE DEPOSITO

CONSISTENCIA

TALUD (V:H)

Coluvial

Densa

2:1

Coluvio- Aluvial

Media

1.5:1

Coluvio - Residual

Suelta

1:1

Residual

Densa

2:1

Media

1.5:1

Suelta

1:1

Dentro del tramo en estudio, existen sectores con taludes especiales coluvio - aluviales y coluvio – residuales en las que se adoptarán taludes de V:H 2:1 y banquetas cada 5.00 m.

Los ensayos de laboratorio Estándar, fueron realizados en el Laboratorio Nº 2 de Mecánica de Suelos de la UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA, y en el Laboratorio de Mecánica de Suelos y Pavimento “ENGINEERS G@S COMPANY S.A.C ; bajo las

Normas de la American Society For Testing and Materials (A.S.T.M).

ENSAYOS DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

-Análisis Granulométrico por Tamizado

AASHTO T 27

ASTM D422

MTC E 107

- Límite Líquido

AASHTO T 89

ASTM D 4318

MTC E 110

- Límite Plástico

AASHTO T 90

ASTM D 4318

MTC E 111

- Contenido de Humedad

ASTM D 2216

- Gravedad Específica del Suelo -Clasificación de Suelos

AASHTO T 100

NTP 339.127 ASTM D 854 ASTM D2487

NTP 339.134

ENSAYOS DE CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

- Ensayo Corte Directo

AASHTO T 296 ASTM D3080-2004

- Ensayo de CBR

AASHTO T 180- ASTM D 1557-07 93 ASTM D 1557

-Ensayo de compactación (Próctor Modificado )

MTC E 131 NTP 339-145

NTP 331.141

Los resultados obtenidos de las observaciones de campo, así como de los ensayos efectuados en los suelos analizados son presentados en los cuadros siguientes, y corresponden a los certificados de laboratorio del proyecto ““CONSTRUCCION DE LA CARPETA ASFALTICA DE LA RED VIAL: AMPUCCASA – SOCOS - PUCALOMA””.

% PASA MALLA Nº 200

L.L

RELATIVA

% PASA MALLA Nº 4

0+000 0+500 1+000

97.96 50,09 77.08

71.25 17.10 34.60

53.70 40.10 59.60

16.4 19.80 22.00

37.3 20.30 37.60

1+340 1+500 2+000 2+500

100.00 28.56 62.84 32.11

10.90 5.08 18.23 6.98

NP 66.60 34.40 52.30

NP 27.20 27.40 26.90

NP 39.40 6.90 25.40

2+880 3+000

59.80 77.51

6.70 33.58

34.62 28.00

22.37 22.50

3+340 3+500

75.00 90.39

8.20 53.12

28.30 60.10

3+620 4+000 4+500 5+000

98.20 85.78 92.55 100.00

61.90 59.08 67.28 84.29

38.63 66.40 39.30 38.10

Nº

DENOMINA C.

PROG.

CALICAT.

CALICATA

1 2 3

10 11

C-1 C-2 C-3 CP1 PONTON 1 C-4 C-5 C-6 CP2 PONTON 2 C-7 CP3 PONTON 3 C-8

12 13 14 15

CP4 PONTON 4 C-9 C-10 C-11

4 5 6 7 8 9

LP

IP

Cu

Cc

-.-.-

-.-.-

22.00

2.14

56

4.07

Densid. ANGULO COESION húmeda CLASIFIC. c γ 2 HUMEDAD Øº (K/cm ) (g/cm3) SUCS %

19.30 11.80 15.10 21.00 8.60 4.80 5.70

28.3°

12.25 5.50

20.00 3.80

26.1°

21.40 21.20

6.90 39.00

21.20 11.00

30.0°

19.05 22.90 18.70 18.60

19.58 43.50 20.60 19.50

21.00 17.20 7.90 18.90

25.5°

0.00

0.02

0.01

0.02

1.920

2.036

1.999

1.954

CLASIFIC. ASTM

CH GC SC

A-7-6(25) A-2-6(0) A-2-7(0)

SP-SM GW-GC SM GP-GC

A-2-7(0) A-2-4(0) A-2-7(0)

SP-SC SM

A-2-4(0)

SW-SC CH

A-7-6(16)

CL CH CL CL

A-7-6(22) A-6(11) A-6(16)

De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio y a la inspección realizada, se efectuaron los perfiles y los diagramados en forma de barra. Dentro de la zona del Proyecto en cuanto a materiales de construcción tales como piedras, y suelos de ciertas características pueden obtenerse; pero sin embargo agregados para la preparación de concreto no es factible. 8.1 En el tramo de Ampuccasa hacia Socos Km. 1+660 se ubicó una cantera compuesta de material granular de consistencia dura, diseminado y que puede extraerse con maquinarias, su volumen es de 10,000 m3, De acuerdo a los análisis sometidos en laboratorio no cumple con las

De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio y a la inspección realizada, se efectuaron los perfiles y los diagramados en forma de barra. Dentro de la zona del Proyecto en cuanto a materiales de construcción tales como piedras, y suelos de ciertas características pueden obtenerse; pero sin embargo agregados para la preparación de concreto no es factible. 8.1 En el tramo de Ampuccasa hacia Socos Km. 1+660 se ubicó una cantera compuesta de material granular de consistencia dura, diseminado y que puede extraerse con maquinarias, su volumen es de 10,000 m3, De acuerdo a los análisis sometidos en laboratorio no cumple con las especificaciones requeridas para la conformación dela base del Pavimento, lo que si puede ser utilizado para el mejoramiento del suelo de cimentación. –

carretera Pucaloma -

Santa Rosa De la misma manera se ubicó una cantera ubicada en el Km. 5+000 carretera Pucaloma hacia Santa Rosa, cuya característica es similar a la anterior, con presencia de rocas angulosas de poca consistencia física y con poco contenido de finos. Su volumen es de aproximadamente de 7,000 m3 y puede extraerse fácilmente con maquinaria. De la misma manera esta cantera no cumple los requisitos para la conformación de bases y sub-bases. Esta cantera queda ubicada a 40 kms de Socos, carretera Ayacucho – Julcamarca (Huancavelica), se accede desde Socos pasando por

Ayacucho y siguiendo la ruta de la carretera a Chacco para luego bifurcar en la localidad de Huayllapampa. Realizado el análisis físico mecánico, cumple con las especificaciones para base y sub-base que se requieren en el pavimento. El volumen de material es es suficiente para abastecer a toda la longitud del trazo de carretera Ampuccasa – Socos- Pucaloma. En el anexo se presentan los certificados de los ensayos de laboratorio ejecutados. ”

Ubicación

: Km. 40+000 – Chillicohuaycco

Acceso

: A pie y vehículo

Potencia

: 20,000 m3

Uso y Explotación

: Relleno, eliminación de gravas mayores a 3”,

base y sub-base. Tamaño Máximo

: 12”

Rendimiento

: Relleno 85%

Periodo de explotación

: Todo el año

Tipo de Equipo

: Equipo convencional y maquinarias

Propiedad

: Terceros

El material característico de la cantera consiste en gravas empacadas en una matriz limosa, clasificado en el sistema Unificado SUCS como GW-GM y en el sistema AASHTO como

A-1-a(0), los resultados

promedio de los ensayos son los siguientes: Límite Líquido

:NP

Límite Plástico

:NP

Indice Plástico

:NP

Abrasión

:20%

A continuación se muestran las características obtenidas en laboratorio de estas canteras:

Cantera

Prog.

%

Ensayo Proctor

Ensayo

Modificado

C.B.R

%

L.L

L.P

IP

Clasificac.

Clasificac

acumulad

Humedad

%

%

%

S.U.C.S

.

o que pasa

AASHTO

malla 200

Ensayo de Densid

Húmedad

Máx.

óptima (%)

CBR

CBR

al 100%

al 95%

Abrasión

95%

Cantera

1+660

8.08

59.46

26.96

32.50

GP-GC

A-2-7(0)

8.22

2.17

7.10

56.55

5.40

50.30

23.50

26.90

GW-GC

A-2-7(0)

5.00

2.06

10.30

53.13

39.50

26

4.40

NP

NP

NP

GW-GM

A-1-a(0)

7.82

2.12

7.75

120.92

61.15

20

40.74

20

01 Cantera Yanayacu 02 Cantera

Chillico-

03

huaycco

Con el propósito de asegurar el volumen de agua a utilizar en los diferentes trabajos de asfaltado, se han ubicado las siguientes fuentes de agua: 1. Quebrada

01

Ubicación

: Km. 1+340 (Pontón 01)

Caudal

: 300 lit/tseg (aproximadamente)

Acceso

: Por carretera


: Todo el año

2. Quebrada

02

Ubicación

: Km. 2+880 (Pontón 02)

Caudal


Acceso

: Por carretera


: Todo el año

3. Quebrada Ubicación

03 : Km. 3+340 (Pontón 03)

Con el propósito de asegurar el volumen de agua a utilizar en los diferentes trabajos de asfaltado, se han ubicado las siguientes fuentes de agua: 1. Quebrada

01

Ubicación

: Km. 1+340 (Pontón 01)

Caudal


Acceso

: Por carretera


: Todo el año

2. Quebrada

02

Ubicación

: Km. 2+880 (Pontón 02)

Caudal


Acceso

: Por carretera


: Todo el año

3. Quebrada

03

Ubicación

: Km. 3+340 (Pontón 03)

Caudal


Acceso

: Por carretera


: Epoca de lluvias

4. Quebrada

04

Ubicación

: Km. 3+620 (Pontón 04)

Caudal


Acceso

: Por carretera


: Temporada de lluvias

De acuerdo a los perfiles estratigráficos inferidos y a la inspección realizada, se determina que el subsuelo del área en estudio está conformado de la siguiente manera:

.- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón oscuro a negro, de consistencia suave, y alta humedad. .- presencia de cantidad apreciable de finos, se nota claramente la mezcla de arena y arcilla orgánica de color negro, de consistencia suave, en estado húmedo, color negro a marrón, posee cohesión, moldeable sin romperse, de compacidad muy densa, sin signos visibles de intemperización, de mediana cimentación. Suelo de mediana plasticidad, más de la mitad de la fracción gruesa pasa la malla Nº 4, presencia de arena con cantidad apreciable de partículas finas, Clasificación Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación.

.- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón amarillo, de consistencia suave, y alt0 contenido de humedad. .- material limo arenoso de color marrón rojizo, cuya forma de los fragmentos son sub-redondeados , con características de granulometría mal graduada.

.- se aprecia que el suelo está

formado por

descomposición química compuesto de limos y arcillas, de color verde parduzco, sus características al rompimiento o resistencia en estado seco son

muy altas, límite líquido igual a 50, suelo cuyas partículas

finas más de la mitad del material pasa la malla 200, de tenacidad alta. Puede moldearse con presión ligera de los dedos, escurre entre los dedos cuando se exprime con la mano”. Clasificación

Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.50 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación. (De: 1,20 m de profundidades) – Km. 0+500 .- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón claro, de consistencia suave, de alta humedad. .- Suelo compuesto de partículas gruesas, más de la mitad del material es retenido en la malla Nº 200, y más de la mitad de la fracción gruesa es retenida en la malla Nº 4, cantidad apreciable de partículas finas – está compuesto de grava arcillosa, mezcla de grava, arena y arcilla- fracción fina poca plástica, realizado el examen visual requiere pico para desprender terrones que pueden desmoronarse. Es un suelo duro, moderadamente intemperizado. Clasificación Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación. (1,00 m x 1,00 m x 1,20 m de profundidad), Km. 1+000 .-

Capa de relleno vegetal, material arcilloso

orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón oscuro, de consistencia suave, de alta humedad.

.- material limo arenoso de color marrón rojizo, cuya forma de los fragmentos son sub-redondeados , con características de granulometría mal graduada, no ha sufrido alteración alguna, de una estratigrafía horizontal o hechado, la compacidad de este material es poco compacto, posee pequeña cohesión

y puede moldearse sin

romperse. .- presencia de cantidad apreciable de finos, se nota claramente la mezcla de arena y arcilla, de consistencia dura, en estado húmedo, color marrón amarillento, posee cohesión, moldeable sin romperse, de compacidad muy densa, sin signos visibles de intemperización de mediana cimentación. Suelo de mediana plasticidad, más de la mitad de la fracción gruesa pasa la malla Nº 4, cantidad apreciable de partículas finas, Clasificación ”

Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación. (De: 1,10 m de profundidades), Km 1+500 Suelo compuesto de arcillas inorgánicas de baja a mediana plasticidad, con presencia arcilla con grava y arena, límite líquido mayor a 50 e Índice plástico mayor que 7, de consistencia dura, en estado húmedo, color beige amarillento, con presencia de raíces en descomposición Clasificación Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación (De: 1,30X1.00X 1,80 m de profundidades), Km. 2+000

.- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón oscuro, de consistencia suave, de alta humedad. Suelo compuesto de suelo arenoso de baja a mediana plasticidad, con presencia de poca arcilla, grava y arena, límite líquido menor a 50 e Índice plástico menor que 7, de consistencia dura, en estado húmedo, color beige amarillento, con presencia de raíces en descomposición, Clasificación Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación (De: 1,70 m de profundidades), Km. 2+500 .- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón claro, de consistencia suave, de alta humedad. .- Suelo compuesto de partículas gruesas, más de la mitad del material es retenido en la malla Nº 200, y más de la mitad de la fracción gruesa es retenida en la malla Nº 4, cantidad apreciable de partículas finas – está compuesto de grava arcillosa, mezcla de grava, arena y arcilla- fracción fina poca plástica, realizado el examen visual requiere pico para desprender terrones que pueden desmoronarse. Es un suelo duro, moderadamente intemperizado, se nota la presencia de bolones de piedra de hasta 20” d e diámetro. Clasificación

Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación (De: 1.40 m de profundidades) Km. 3+000

.- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón oscuro, de consistencia suave, de alta humedad. Suelo compuesto de suelo arenoso de baja a mediana plasticidad, con presencia de poca arcilla, grava y arena, límite líquido menor a 50 e Índice plástico menor que 7, de consistencia dura, en estado húmedo, color beige amarillento, con presencia de raíces en descomposición, Clasificación Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación. (De: 1,20X0.90X 1,80 m de profundidades), Km. 3+500 .- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón amarillo, de consistencia suave, y alt0 contenido de humedad. .- material limo arenoso de color marrón rojizo, cuya forma de los fragmentos son sub-redondeados , con características de granulometría mal graduada. .- se aprecia que el suelo está

formado por



finas más de la mitad del material pasa la malla 200, de tenacidad alta. Puede moldearse con presión ligera de los dedos, escurre entre los dedos cuando se exprime con la mano”. Clasificación Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación. (De: 1,10X1.80X 1,50 m de profundidades), Km. 4+000

.- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón amarillo, de consistencia suave, y alt0 contenido de humedad. .- material limo arenoso de color marrón rojizo, cuya forma de los fragmentos son sub-redondeados , con características de granulometría mal graduada. .- se aprecia que el suelo está

formado por



finas más de la mitad del material pasa la malla 200, de tenacidad alta. Puede moldearse con presión ligera de los dedos, escurre entre los dedos cuando se exprime con la mano”. Clasificación

Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación. (De: 1,20X1.50X 1,50 m de profundidades), Km. 4+500 .- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón amarillo, de consistencia suave, y alt0 contenido de humedad. .- material limo arenoso de color marrón rojizo, cuya forma de los fragmentos son sub-redondeados , con características de granulometría mal graduada. .- se aprecia que el suelo está

formado por

descomposición química compuesto de arcillas, de color ojo amarillento a parduzco, suelo de grano fino, límite líquido menor a 50, Indice de plasticidad mayor a 7 suelo cuyas partículas finas más de la mitad del material pasa la malla 200, de tenacidad alta. Puede moldearse con presión ligera de los dedos, escurre entre los dedos cuando se exprime con la mano”. Clasificación

Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación. (De: 1,30X1.10X 1,70 m de profundidades), Km. 5+000 .- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón amarillo, de consistencia suave, y alt0 contenido de humedad. .- se aprecia que el suelo está

formado por

descomposición química compuesto de arcillas, de color ojo amarillento a parduzco, suelo de grano fino, límite líquido menor a 50, Indice de plasticidad mayor a 7 suelo cuyas partículas finas más de la mitad del material pasa la malla 200, de tenacidad alta. Puede moldearse con presión ligera de los dedos, escurre entre los dedos cuando se exprime con la mano”. Clasificación

Es necesario reemplazar el suelo de fundación eliminando un espesor mínimo de 0.40 m, la que deberá estar dentro de las especificaciones de compactación.

Pa la auscultación de la cimentación de los Pontones se realizaron apertura de calicatas una por cada puente, y los análisis de Laboratorio se llevaron a cabo en los Laboratorios de la Universidad Nacional de Ingeniería, siendo éstas:

CALICATA P1: (1.50 m x 1.50 m x 2.20 m) ubicado en el margen izquierdo río abajo. .- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón oscuro, de consistencia suave, de alta humedad.

Suelo compuesto de suelo arenoso de baja ninguna plasticidad, con presencia de poca arcilla, grava y arena, de consistencia semidura, en estado húmedo, color beige amarillento, con presencia de raíces en descomposición, Clasificación

CALICATA P2: (1.40 m x 1.00 m x 2.50 m) ubicado en el margen derecho río abajo. .- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón oscuro, de consistencia suave, de alta humedad. .- presencia de cantidad apreciable de finos, se nota claramente la mezcla de arena y arcilla orgánica de color negro, de consistencia suave, en estado húmedo, color negro a marrón, posee cohesión, moldeable sin romperse, de compacidad muy densa, sin signos visibles de intemperización, de mediana cimentación. Suelo de mediana plasticidad, más de la mitad de la fracción gruesa pasa la malla Nº 4, presencia de arena con cantidad apreciable de partículas finas, Clasificación

CALICATA P3: (1.00 m x 1.60 m x 2.60 m) ubicado en el margen izquierdo río abajo. .- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón oscuro, de consistencia suave, de alta humedad. .- presencia de cantidad apreciable de granos gruesos en una matríz de finos, se nota claramente la mezcla de arena y arcilla orgánica de color marrón claro, de consistencia suave, en estado húmedo, color rojo a marrón, posee cohesión, moldeable sin romperse,

de compacidad muy densa, sin signos visibles de intemperización, de mediana cimentación. Suelo de mediana plasticidad, más de la mitad de la fracción gruesa pasa la malla Nº 4, presencia de arena con cantidad apreciable de partículas finas, Clasificación

CALICATA P4: (1.60 m x 1.20 m x 2.40 m) ubicado en el margen izquierdo río abajo. .- Capa de relleno vegetal, material arcilloso orgánico, con abundantes raíces de vegetación, color marrón oscuro, de consistencia suave, de alta humedad. .- se aprecia que el suelo está

formado por

descomposición química compuesto de arcillas, de color rojo amarillento a parduzco, suelo de grano fino, límite líquido menor a 50, Indice de plasticidad mayor a 7 suelo cuyas partículas finas más de la mitad del material pasa la malla 200, de tenacidad alta. Puede moldearse con presión ligera de los dedos, escurre entre los dedos cuando se exprime con la mano”. Clasificación

I II

Material granular de ¼” a ½” de diámetro (triturado)

GW

Gravas bien gradadas y mezclas de grava y arena con poco o nada de finos.

GP

Gravas mal gradadas y mezclas de grava y arena con poco o nada de finos.

III

SW

Arena bien gradada, arena con gravas con poco o nada de finos.

SP

Arena mal gradada y arena con grava con poco o nada de finos.

GM

Gravas limosas, mezcla de grava, arena y limo-

IV

GC

Gravas arcillosas, mezcla de grava, arena y arcilla.

SM

Arenas limosas, mezcla de arena y limo

SC

Arenas arcillosas, mezcla de arena y limo.

ML

Limos inorgánicos, arenas muy finas, polvo de roca, limos arcillosos o arenosos ligeramente plástico.

CL

Arcilla inorgánica de baja o media plasticidad, arcilla con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas y arcillas pobres.

V

MH

Limos inorgánicos, limo micáceos y diatomáceos, limos elásticos.

CH

Arcilla inorgánica de alta plasticidad, arcillas francas.

OL

Limos orgánicos y arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad.

OH

Arcillas orgánicas de media a alta plasticidad.

PT

Turba y otros suelos altamente orgánicos.

: Los suelos clase V no son recomendables para el encamado, soporte

lateral

y relleno inicial de la zanja.

De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, descripción de los perfiles estratigráficos, características del proyecto y al análisis efectuado; se concluye que la cimentación será: Por medio de

desplantadas a la profundidad

mínima de 1.80 m, en material de limo arcillosa, (CL, CH) mientras en suelos gravo areno-limoso, o en suelos de grano grueso (GC, SC) y en suelos MH por su contextura consolidada

muy

resistente y de alta dureza, puede aceptarse un desplante de 1.50 m, con la finalidad de evitar las acciones externas provocadas por las aguas superficiales.

Con los resultados de laboratorio de los ensayos de Corte Directo Remoldeado y aplicando la Teoría de Meyerhoff para cimentaciones superficiales se tiene:

ECUACION GENERAL DE CAPACIDAD DE CARGA

META: FECHA: CALICATA:

CONSTRUCCION DE CARPETA ASFALTICA DE LA RED VIAL: AMPUCCASA - SOCOS - PUCALOMA AYACUCHO FEBRERO DEL 2013 CP1- KM. 1+340 - PONTON 01- MARGEN IZQUIERDO E C U AC I O N

D E M E Y E RH O F

q  c N c F cs F cd F ci  q N q F qs F qd F qi  u

1 2

 B N F F F s  d  i  

Donde: c = cohesión q = esfuerzo efectivo al nivel del fondo de la cimentación γ = Peso específico del suelo B = Ancho de la cimentación (= diámetro para una cimentación circular) F cs , F qs , F γs =

Factores de forma

F cd , F qd , F γd =

Factores de profundidad

F ci , F qi , F γi =

Factores por inclinación de carga

N c , N q , N γ =

Factores de capacidad de carga

N q  tan

2

( 45 

 2

)e

 t a n

t N c  ( N q  1) c o   N   2( N q  1) t a n

FACTORES DE FORMA:

F cs

 1 

Según: De Beer y Hansen (1970)

B N q L N

c

B  F qs  1  t a n L B F  s  1  0.4 L

FACTOR DE PROFUNDIDAD: Df /B≤ 1 Condición (a):

F cd  1  0 . 4

F q d



Condición (b):

2 D f ( ) B

 1

FACTOR DE INCLINACION:

F c i  F q i 

2 D f 1 ) F qd  1  2 t a n (1  s e n  ) t a n ( B

F  d

  1  

(Hansen 1970)

 D f ) F cd  1  (0.4) t a n 1 ( B

D f B

1  2 t a n  (1  s e n )

F  d

Df /B > 1 …..

 

 90

   

2

 1

Según: Meyerhof (1963) Hanna y Meyerhof (1981) Donde: b = inclinación de la carga sobre la con respecto a la vertical

Df /B; está en radianes SOBRECARGA: CASO (I) q  D

0≤D1≤Df

:

  D 1

CASO (I)

2

:

F  i 

      w   sat

  1  

    

  90

2

0≤ d ≤ B

q   D f

Donde : D1 = Profundidad al nivel freático D2 = Profundidad desde el inicio del nivel freático a la base de la cimentación Df = Desplante o profundidad de cimentación γ sat =

Peso específico saturado del suelo

= Peso específico del agua

γ w

γ =

Peso específico del suelo

DATOS: D1 =

0.00000 m

D2 =

0.00000 m

γ sat =

0.00 kg/m3

=

0.00 kg/m3

γ =

1630.00 kg/m3

B = L =

1.00 m m

Df =

2.00 m

γ w

c= ∅=

0.00 kg/m2 = 28.3 °

FS =

3

RESULTADOS: Nc =

26.3988

Nq =

15.2143

Nγ =

17.4610

Fcs =

1.0000

Fcd =

1.4430

Fci =

1.0000

Fqs =

1.0000

Fqd =

1.3290

Fqi =

1.0000

Fγ s =

1.0000

Fγ d=

1.0000

Fγ i=

1.0000

0.4939 rad.

q=

3,260.00 kg/m2 =

0.326 kg/cm2

qu =

80,147.20 kg/m2 =

8.015 kg/cm2

qadm =

26,715.73 kg/m2 =

2.672 kg/cm2



CONSTRUCCION DE CARPETA ASFALTICA DE LA RED VIAL: AMPUCCASA - SOCOS - PUCALOMA AYACUCHO FEBRERO DEL 2013 CP2- KM. 2+880 - PONTON 02- MARGEN DERECHO ECUACION

DE MEYERHOF

1

q  c N c F cs F cd F ci  q N q F qs F qd F qi   B N  F  s F  d F  i u 2


Factores de forma





N c , N q , N γ =


N q  tan

2

( 45 

 2

)e

 t a n

t N c  ( N q  1) c o  N   2( N q  1) t a n

FACTORES DE FORMA: F cs  1 


B N q L N

c

B F qs  1  t a n L B F  s  1  0.4 L

FACTOR DE PROFUNDIDAD: Df /B≤ 1

Condición (a):

Condición (b):



1

F  d



2 t a n  (1  s e n )

2 D f ( ) B

 1


F c i  F q i 


F  d

  1  

(Hansen 1970)

D  1 ( f ) F cd  1  (0.4) t a n B

D f

F cd  1  0 . 4 B

F q d

Df /B > 1 …..

    

  90

2

 1



0≤D1≤Df

:

  D 1

CASO (I)

2

:

F  i 

      w   sat

  1  

    

  90

2

0≤ d ≤ B

q   D f




γ w

γ =


DATOS: D1 =

0.00000 m

D2 =

0.00000 m

γ sat =

0.00 kg/m3

=

0.00 kg/m3

γ =

1618.00 kg/m3

B = L =

1.00 m m

Df =

2.00 m

γ w

c= ∅=

200.00 kg/m2 = 26.1 °

FS =

3

RESULTADOS: Nc =

22.4160

Nq =

11.9815

Nγ =

12.7191

Fcs =

1.0000

Fcd =

1.4430

Fci =

1.0000

Fqs =

1.0000

Fqd =

1.3400

Fqi =

1.0000

Fγ s =

1.0000

Fγ d=

1.0000

Fγ i=

1.0000

0.4555 rad.

q=

3,236.00 kg/m2 =

0.324 kg/cm2

qu =

68,713.53 kg/m2 =

6.871 kg/cm2

qadm =

22,904.51 kg/m2 =

2.290 kg/cm2



CONSTRUCCION DE CARPETA ASFALTICA DE LA RED VIAL: AMPUCCASA - SOCOS - PUCALOMA AYACUCHO FEBRERO DEL 2013 CP3- KM. 3+340 - PONTON 03- MARGEN IZQUIERDO ECUACION

DE MEYERHOF

q  c N c F cs F cd F ci  q N q F qs F qd F qi  u

1 2

 B N F F F   s  d  i


Factores de forma





N c , N q , N γ =


N q  tan

2

( 45 

 2

)e

 t a n

t N c  ( N q  1) c o  N   2( N q  1) t a n



B N q L N

c

B F qs  1  t a n L B F  s  1  0.4 L


Condición (a):

Condición (b):



1

F  d



2 t a n  (1  s e n )

2 D f ( ) B

 1


F c i  F q i 


F  d

  1  

(Hansen 1970)

D  1 ( f ) F cd  1  (0.4) t a n B

D f

F cd  1  0 . 4 B

F q d

Df /B > 1 …..

    

  90

2

 1



0≤D1≤Df

:

  D 1

CASO (I)

2

:

F  i 

      w   sat

  1  

    

  90

2

0≤ d ≤ B

q   D f




γ w

γ =


DATOS: D1 =

0.00000 m

D2 =

0.00000 m

γ sat =

0.00 kg/m3

=

0.00 kg/m3

γ =

1665.00 kg/m3

B = L =

1.00 m m

Df =

1.60 m

γ w

c= ∅=

100.00 kg/m2 = 30 °

FS =

3

RESULTADOS: Nc =

30.1396

Nq =

18.4011

Nγ =

22.4025

Fcs =

1.0000

Fcd =

1.4430

Fci =

1.0000

Fqs =

1.0000

Fqd =

1.3200

Fqi =

1.0000

Fγ s =

1.0000

Fγ d=

1.0000

Fγ i=

1.0000

0.5236 rad.

q=

2,664.00 kg/m2 =

0.266 kg/cm2

qu =

87,706.40 kg/m2 =

8.771 kg/cm2

qadm =

29,235.47 kg/m2 =

2.924 kg/cm2



CONSTRUCCION DE CARPETA ASFALTICA DE LA RED VIAL: AMPUCCASA - SOCOS - PUCALOMA AYACUCHO FEBRERO DEL 2013 CP4- KM. 3+620 - PONTON 04- MARGEN IZQUIERDO ECUACION

q

u



DE MEYERHOF

c N F F F  q N F F F  c cs cd ci q qs qd qi

1 2

 B N F F F s  d  i  

Donde: c = cohesión q = esfuerzo efectivo al nivel del fondo de la cimentación = Peso específico del suelo

γ

B = Ancho de la cimentación (= diámetro para una cimentación circular) F cs , F qs , F γs =

Factores de forma





N c , N q , N γ =


N q 

tan

2

( 45 



) 2 e

 t a n

t N c  ( N q  1) c o   N   2( N q  1) t a n



B N q L N

c

B  F qs  1  t a n L B F  s  1  0.4 L


Condición (a):

F cd  1  0 . 4

F q d



1

F  d



Condición (b):

2 t a n  (1  s e n )

2 D f ( ) B

 1


F  d


F c i  F q i 

(Hansen 1970)

 1 ( D f ) F cd  1  (0.4) t a n B

D f B

  1  

Df /B > 1 …..

    

  90

2

 1

Según: Meyerhof (1963) Hanna y Meyerhof (1981) Donde:

= inclinación de la carga sobre la con respecto a la vertical


0≤D1≤Df

:

  D 1

CASO (I)

2

:

F  i 

      w   sat

  1  

    

  90

2

0≤ d ≤ B

q   D f




γ w

γ =


DATOS: D1 =

0.00000 m

D2 =

0.00000 m

γ sat =

0.00 kg/m3

=

0.00 kg/m3

γ =

1620.00 kg/m3

B = L =

1.00 m m

Df =

2.00 m

γ w

c= ∅=

200.00 kg/m2 = 25.5 °

FS =

3

RESULTADOS: Nc =

21.4694

Nq =

11.2404

Nγ =

11.6767

Fcs =

1.0000

Fcd =

1.4430

Fci =

1.0000

Fqs =

1.0000

Fqd =

1.3420

Fqi =

1.0000

Fγ s =

1.0000

Fγ d=

1.0000

Fγ i=

1.0000

0.4451 rad.

q=

3,240.00 kg/m2 =

0.324 kg/cm2

qu =

64,528.16 kg/m2 =

6.453 kg/cm2

qadm =

21,509.39 kg/m2 =

2.151 kg/cm2

De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, a las características del proyecto y al análisis efectuado, se concluye y recomienda lo siguiente: 

El proyecto “PROYECTO: CONSTRUCCION DE LA CARPETA ASFALTICA DE LA RED VIAL: AMPUCCASA – SOCOS PUCALOMA” se encuentra ubicado en las

localidades de

Ampuccasa – Socos y Pucaloma; y es un proyecto multicumunal. 

Se plantea para el mejoramiento de la carretera Asfaltada, cambiar el suelo

desde la fundación las capas de Sub-Base y Base con

materiales de préstamo de cantera y cuyo espesor de reemplazo no debe ser menor de 40 cms. 

El Proyecto, se ubica en la Sierra Central del Perú: por lo que se encuentra en la “Mapa de Zonificación Sísmica del Perú”

, según el y de acuerdo a la

Norma E-030 “Diseño Sismo- Resistente”. 

No se ha notado presencia de Napa Freática, sólo por las lluvias temporales las calicatas fueron inundadas por ésta.



No hay tanta incidencia de la geodinámica externa, Los vientos en la zona y de acuerdo al Mapa Eólico varía de 45 kph a 60 kph.



En la zona del Proyecto, geológicamente predomina la Formación Socos.



La sub-rasante que es la porción superior del suelo de fundación la porción de material que pasa la malla Nº 40 deberá tener un I.P no mayor de 6%. Se recomienda que el espesor compactado varíe de 6” a 12” para tráfico ligero, y de 12” a 18” para tráfico mediano.



La capacidad de soporte subrasante se mide con el CBR para una subrasante de buena calidad ésta se encuentra de 60% a 100%.



La especificación Estandar AASHTO M 57-80, especifica que los materiales que clasifican como A-1 (gravas) A-2-4, A2-5 (Arenas) o A-3 (Limos) deben ser usados como sub-rasante, debiendo

compactarse a no menos del 95% de su máxima densidad seca AASHTO T99. 

La sub-base, es un material de préstamo que se coloca entre la sub-rasante y la base de un pavimento flexible, su función sirve como capa drenante, El valor de CBR característico de la subbase seleccionada es de 15% o más y su densidad compactada no será menor al 95% de la máxima densidad Próctor Modificado. El límite líquido debe ser menor de 25% y su índice de plasticidad de 6%, su equivalente de arena mayor a 25%.



La base es el elemento estructural de un pavimento flexible que va colocada sobre la sub-rasante o sub-base y debajo de la superficie de rodadura. Los requisitos de granulometría que no menos del 50% en peso debe tener por lo menos una cara fracturada.



La porción que pasa la malla Nº 40 deberá tener un límite líquido no mayor del 25% y un índice de plasticidad no mayor al 6%.



Se recomienda que, antes del vaciado de las zapatas, compactar previamente el suelo de apoyo, que generalmente se encuentran sueltas por el proceso de excavación.



En el proceso constructivo, se recomienda eliminar previamente toda materia orgánica que no sea apta para la cimentación.



En el Proyecto considerar un sistema adecuado de evacuación pluvial, a fin de conseguir que el suelo de apoyo mantenga una humedad relativamente baja.



La cantera de Chillicohuaycco es la apropiada por cuanto cumple minimamente con las especificaciones dadas por el reglamento.



En toda cantera localizadas de corte de talud, deberá eliminarse el material orgánico superficial, en un espesor promedio de 40 cms.



Las canteras con afloramiento rocoso deben ser explotadas mediante voladura de tiro controlado.



Para incrementar el rendimiento de las canteras y el agregado resultante cuente con las características idóneas, deberá triturarse el agregado grueso, previamente zarandeado, separado de la arena, para cada uno de los usos y tratamientos de BG,MCS y MCCP.



El mejoramiento de la fundación es a lo largo de toda la longitud del proyecto, que significa el 100%.



Las fuentes de agua identificadas en el estudio pueden emplearse para la mezcla de concreto.



Los espesores del pavimento resultante será para una vida de diseño de 10 años.



Los ensayos de laboratorio provenientes de las calicatas para los pontones se realizaron en los laboratorios de Mecánica de Suelos de la U.N.I, siendo sus características lo siguiente: CP1 PONTON 1: Humedad

: 21.00%

Ángulo de fricción interna del suelo

: 28.3º

Coesión

: 00

Densidad húmeda

: 1.920 g/cm3

Clase de suelo

: SP-SM

Capacidad portante

: 2.672 kg/cm2

CP2 PONTON 2: Humedad

: 20.00%


: 26.1º

Densidad húmeda

: 2.036 g/cm3

Coesión

: 0.02 kg/cm2

Clase de suelo

: SP-Sc

Capacidad portante

: 2.290 kg/cm2

CP3 PONTON 3:

Humedad

: 20.00%


: 30.0º

Densidad húmeda

: 1.999 g/cm3

Coesión

: 0.01 kg/cm2

Clase de suelo

: SW-Sc

Capacidad portante del suelo

: 2.924 kg/cm2

CP4 PONTON 4:



Humedad

: 21.00%


: 25.5º

Densidad húmeda

: 1.954 g/cm3

Coesión

: 0.02 kg/cm2

Clase de suelo

: CL

Capacidad portante del suelo

: 2.151 kg/cm2.

Las Conclusiones y Recomendaciones son válidas para la zona en estudio y para los niveles de cargas consideradas en el Proyecto.

Ayacucho, Marzo del 2013

PARTE I – MECANICA DE SUELOS

ENSAYOS DE LABORATORIO ENSAYOS ESTANDAR ENSAYOS ESPECIALES TRABAJOS DE CAMPO ANEXOS PARTE II - DISEÑO DE MEZCLAS DISEÑO DE MEZCLAS ENSAYOS DE LABORATORIO DISEÑO DE MEZCLAS ENSAYOS DE LABORATORIO FOTOGRAFIAS

4_ Informe Tecnico Socos

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