EXPLORACION DE SUELOS EN CARRETERAS

EXPLORACION GEOTECNICA EN CARRETERAS

OBJETIVOS GENERALES 

Elaborar un documento que contenga los lineamientos mínimos para la realización de estudios de suelos para carreteras.



Determinar los parámetros de suelo a utilizar en el diseño del proyecto.



Establecer algunos criterios que se deben considerar para la revisión de estudios de suelos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Establecer la metodología para realizar los Estudios de suelos para carreteras y para su revisión.



Establecer los procedimientos para:



La Cara Caract cter eriz izac ació ión n geot geotc cni nica ca de los los tipo tiposs de suel suelos os y mate materi rial ales es



atravesados por el camino o carretera a investigar. investigar. La !nve !nvest stig igac ació ión n de los los siti sitios os de ubic ubicac ació ión n de "uen "uente tess de mate materi rial ales es e#istentes a lo largo de la carretera y que pueden ser utilizadas en su



construcción. Caracterizar los tipos de suelos e#istentes en los sitios de puentes para



"ines de dimensionamiento de sus "undaciones. "undaciones. Determinar los parámetros de suelo para el cálculo de estabilidad en sitios



de taludes vulnerables. vulnerables. Establecer criterios para la revisión de estudios de suelos$ en "unción del tipo de camino o de obra puntual a investigar.


1

GEOTECNIA En trminos generales$ la ingeniería geotcnica geotcnica es la rama de la ingeniería civil que utiliza mtodos cientí"icos para determinar$ evaluar y aplicar las relaciones entre el entorno geológico y las obras de ingeniería. En un conte#to práctico$ la ingeniería geotcnica comprende la evaluación$ diseño y construcción de obras donde se utilizan el suelo y los materiales de tierra. %ediante la geotecnia se podrán identi"icar riesgos naturales$ como son suelos y minerales de roca e#pansivos$ taludes naturales y arti"iciales inestables$ antiguos depósitos de relleno y posibles "allas que tenga el terreno. RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO &odo &odo estudio geotcnico debe iniciarse con un reconocimiento detallado del terreno a cargo de personal e#perimentado. El ob'etivo de este reconocimiento es contar con antecedentes geotcnicos previos para programar la e#ploración. e#ploración. %ediante la observación de cortes naturales y(o arti"iciales producto de la erosión o deslizamiento será posible$ en general$ de"inir las principales unidades o estratos de suelos super"iciales. super"iciales. Especial importancia debe darse en esta etapa a la delimitación de zonas en las cuales los suelos presentan características similares y a la identi"icación de zonas vedadas o poco recomendables para emplazar construcciones$ tales como zonas de deslizamiento activo$ laderas rocosas con "racturamiento seg)n planos paralelos a la super"icie de los cortes$ zonas pantanosas di"íciles de drenar$ etc.


2

ESTUDIOS A REALIZAR. Los estudi estudios os geoló geológic gicos os y geotc geotcni nicos cos se realiz realizan an para para ident identi"i i"icar car las propiedades de: •

El terreno como cimiento de la carretera y de sus estructuras.

•

La naturaleza de los materiales a e#cavar.

•

La incidencia sobre la estabilidad del terreno natural.

•

Las condiciones *idrológicas y de drena'e.

•

Los materiales a utilizar en las distintas capas del "irme.

METODOLOGÍA DE UN ESTUDIO GEOTÉCNICO •

•

•

•

•

•

•

+ecopilación +ecopilación de in"ormación: *idrología$ geología$ sismicidad$ &opogra"ía$ etc. +econocimiento +econocimiento geológico y de sitio: interpretación interpretación del origen y "ormación de suelos$ evaluación geológica$ interpretación interpretación de posibles condiciones condiciones del subsuelo. ,lani"icación de la e#ploración y muestreo: permite ubicar y cuanti"icar el n)mero de sonda'es y optimizar el muestreo. E'ec E'ecuc ució ión n de la e#pl e#plor orac ació ión n y mues muestr treo eo:: e'e e'ecu cuci ción ón de sond sonda' a'es es y obtención de muestras disturbadas e inalteradas. inalteradas. E'ecución de ensayos de laboratorio: para la determinación determinación de los parámetros de los materiales. !nterpretación de la investigación geotcnica: evaluación de los datos de -nálisis y diseño diseño geotcnico


3

PROGRAMA DE PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA El programa de e#ploración e investigación de campo incluirá la e'ecución de calicatas o pozos e#ploratorios$ cuyo espaciamiento dependerá "undamentalmente de las características de los materiales subyacentes en el trazo de la vía. El programa de e#ploración que se eli'a debe tener su"iciente "le#ibilidad para adaptarse a los imprevistos geotcnicos que se presenten. o e#iste un mtodo de reconocimiento o e#ploración que sea de uso universal$ para todos los tipos de suelos e#istentes y para todas las estructuras u obras que se estudian. /eneralmente se e'ecutan pozos distanciados entre 012 m y 0$222 m$ aparte de los que deban e'ecutarse en puntos singulares. ,ueden realizarse pozos más pró#imos si lo e#ige la topogra"ía del área$ naturaleza de la deposición o cuando los suelos se presentan en "orma errática. -sí mismo deben delimitarse las zonas en que se detecten suelos que se consideren inadecuados.

3e debe realizar un programa de prospección geotcnica que sigue la siguiente secuencia: a) Expl!a"#$% &' ('l( •

%ediante sondeos.

•

%ediante pozos a cielo abierto para: Estudio de la subrasante$ estudio de yacimientos$ estudio de canteras$ estudio de puentes$ prestamos laterales$ "undaciones de obras de arte$ etc. La distancia entre pozo y pozo estará de acuerdo a las características observadas del suelo.


4

•

Las muestras serán tomadas desde 2$42 cm$ *asta 0$22 mts de pro"undidad$ *abiendo quitado previamente una capa de 02 cm$ de espesor o de acuerdo al espesor de la capa vegetal.


5


6


7


8

*) E%(a+( &' la*!a,!#. •

Ensayos de *umedad.

•

-nálisis granulomtrico.

•

Ensayos de plasticidad.

•

Ensayos de densidad.

•

Ensayos de corte.

•

Ensayos de compactación.

•

Ensayo C. 5. +.


9

EXPLORACIÓN DE SUELOS - ROCAS --36&7 para la investigación y muestreo de suelos y rocas recomienda la aplicación de la norma & 89;2 que equivale a la -3&% D4029;< para el presente manual$ se aplicará para todos los e"ectos el procedimiento establecido en las normas %&C E=2=$ %&C E=20$ %&C E=2> y %&C E=24$ que recoge los mencionados alcances de --36&7 y -3&%. La e#ploración e investigación del suelo es muy importante tanto para la determinación de las características del suelo$ como para el correcto diseño de la estructura del pavimento. 3í la in"ormación registrada y las muestras enviadas al laboratorio no son representativas$ los resultados de las pruebas a)n con e#igencias de precisión$ no tendrán mayor sentido para los "ines propuestos. ,ara la e#ploración de suelos y rocas primero deberá e"ectuarse un reconocimiento del terreno y como resultado de ello un programa de e#ploración e investigación de campo a lo largo de la vía y en las zonas de prstamo$ para de esta manera identi"icar los di"erentes tipos de suelo que puedan presentarse. El reconocimiento del terreno permitirá identi"icar los cortes naturales y(o arti"iciales$ de"inir los principales estratos de suelos super"iciales$ delimitar las zonas en las cuales EXPLORACION GEOTECNICA EN CARRETERAS

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los suelos presentan características similares$ asimismo identi"icar las zonas de riesgo o poco recomendables para emplazar el trazo de la vía. El programa de e#ploración e investigación de campo incluirá la e'ecución de calicatas o pozos e#ploratorios$ cuyo espaciamiento dependerá "undamentalmente de las características de los materiales subyacentes en el trazo de la vía. /eneralmente están espaciadas entre 012 m y 0$222 m$ pero pueden estar más pró#imas dependiendo de puntos singulares$ como en los casos de:

•

Cambio en la topogra"ía de la zona en estudio< ,or la naturaleza de los suelos o cuando los suelos se presentan en "orma errática

•

o irregular Delimitar las zonas en que se detecten suelos que se consideren pobres o

•

• • •

inadecuados< ?onas que soportarán terraplenes o rellenos de altura mayor a 1.2m< ?onas donde la rasante se ubica muy pró#ima al terreno natural @* A 2.9 mB< En zonas de corte$ se ubicarán los puntos de cambio de corte a terrapln o de terrapln a corte$ para conocer el material a nivel de subrasante.

De las calicatas o pozos e#ploratorios deberán obtenerse de cada estrato muestras representativas en n)mero y cantidades su"icientes de suelo o de roca$ o de ambos$ de cada material que sea importante para el diseño y la construcción. El tamaño y tipo de la muestra requerida depende de los ensayos que se vayan a e"ectuar y del porcenta'e de partículas gruesas en la muestra$ y del equipo de ensayo a ser usado. Con las muestras obtenidas en la "orma descrita$ se e"ectuarán ensayos en laboratorio y "inalmente con los datos obtenidos se pasará a la "ase de gabinete$ para consignar en "orma grá"ica y escrita los resultados obtenidos$ asimismo se determinará un per"il estratigrá"ico de los suelos @e'e y bordesB$ debidamente acotado en un espesor no menor a =.12 m$ teniendo como nivel superior la línea de subrasante del diseño geomtrico vial y deba'o de ella$ espesores y tipos de suelos del terrapln y los del terreno natural$ con indicación de sus propiedades o características y los parámetros básicos para el diseño de pavimentos. ,ara obtener el per"il estratigrá"ico en zonas donde e#istirán cortes cerrados$ se e"ectuarán mtodos geo"ísicos de prospección que permitan determinar la naturaleza y las características de los suelos y(o roca subyacente @seg)n orma %&C E=2=B.


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CARACTERIZACIÓN DE LA SUBRASANTE Con el ob'eto de determinar las características "ísicomecánicas de los materiales de la subrasante se llevarán a cabo investigaciones mediante la e'ecución de pozos e#ploratorios

ó

calicatas de =.1 m de pro"undidad mínima< el n)mero mínimo de

calicatas por ilómetro$ estará de acuerdo al cuadro 4.=. Las calicatas se ubicarán longitudinalmente y en "orma alternada$ dentro de la "a'a que cubre el anc*o de la calzada$ a distancias apro#imadamente iguales< para luego$ sí se considera necesario$ densi"icar la e#ploración en puntos singulares del trazo de la vía$ tal como se mencionan en el numeral 4.= del presente manual.


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El n)mero de calicatas indicado en el cuadro 4.=$ se aplica para la e'ecución de carreteras nuevas$ reconstrucción y me'oramiento. En caso$ de estudios de "actibilidad o pre"actibilidad se e"ectuará el n)mero de calicatas indicadas en el re"erido cuadro espaciadas cada 0.2 m en vez de cada m. En caso de estudios a nivel de per"il se utilizará in"ormación secundaria e#istente en el tramo del proyecto$ de no e#istir in"ormación secundaria se e"ectuará el n)mero de calicatas del cuadro 4.= espaciadas cada 4.2 m en vez de cada m.


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En el caso de re"uerzo o re*abilitación de carreteras se tendrá en cuenta los resultados de las mediciones de"lectomtricas @de"lectogramaB y la sectorización de comportamiento *omogneo$ e"ectuando por cada sector *omogneo @mínimo 4 calicatasB en correspondencia con los puntos de ensayo$ una calicata donde la de"le#ión es má#ima$ una segunda calicata donde la de"le#ión es cercana a la de"le#ión característica$ una tercera calicata donde la de"le#ión es cercana a la de"le#ión promedio y una cuarta calicata donde la de"le#ión *a sido mínima. Las calicatas y ensayos e"ectuados en los estudios de preinversión @"actibilidad$ pre"actibilidad o per"ilB$ "ormarán parte del estudio de"initivo$ resultando que para el de"initivo será sólo necesario e"ectuar calicatas y ensayos complementarios a los de estudios de preinversión$ los mismos que sirven eventualmente$ además como comprobatorios. En caso el tramo tenga una longitud entre 122 m y =$222 m el n)mero de calicatas a realizar será la cantidad de calicatas para un ilómetro indicada en el cuadro 4.=. 3i el tramo tiene una longitud menor a 122 m$ el n)mero de calicatas a realizar será la mitad de calicatas indicada en el cuadro 4.=. 3í a lo largo del avance del estacado las condiciones topográ"icas o de trazo$ muestran por e'emplo cambios en el per"il de corte a terrapln< o la naturaleza de los suelos del terreno evidencia un cambio signi"icativo de sus características o se presentan suelos erráticos o irregulares$ se deben e'ecutar más calicatas por ilómetro en puntos singulares$ que veri"iquen el cambio. &ambin se determinará la presencia o no de suelos orgánicos$ suelos e#pansivos$ napa "reática$ rellenos sanitarios$ de basura$ etc.$ en cuyo caso las calicatas deben ser más pro"undas$ delimitando los sectores con subrasante pobre o inadecuada que requerirá$ para determinar el tipo de estabilización o me'oramiento de suelos de la subrasante$ de estudios geotcnicos de estabilidad y de asentamientos donde el !ngeniero +esponsable sustente en su !n"orme &cnico que la solución adoptada seg)n la naturaleza del suelo$ alcanzará estabilidad volumtrica$ adecuada resistencia$ permeabilidad$ compresibilidad y durabilidad. Este tipo de estudios tambin se realizarán en caso de terraplenes con altura mayor a 1.2 m. En este caso$ los valores representativos resultado de los ensayos será sólo válida para el respectivo sector.


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Donde se encuentre macizo rocoso dentro de la pro"undidad de investigación$ se deberá aplicar lo establecido en la norma %&C E=2=. REGISTROS DE EXCAVACIÓN De los estratos encontrados en cada una de las calicatas se obtendrán muestras representativas$ las que deben ser descritas e identi"icadas mediante una tar'eta con la ubicación de la calicata @con coordenadas &%  /384B$ n)mero de muestra y pro"undidad y luego colocadas en bolsas de polietileno para su traslado al laboratorio. -sí mismo$ durante la e'ecución de las investigaciones de campo se llevará un registro en el que se anotará el espesor de cada una de los estratos del subsuelo$ sus características de gradación y el estado de compacidad de cada uno de los materiales. -sí mismo se e#traerán muestras representativas de la subrasante para realizar ensayos de %ódulos de resiliencia @%rB o ensayos de C5+ para correlacionarlos con ecuaciones de %r$ la cantidad de ensayos dependerá del tipo de carretera @ver cuadro 4.0B.


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Los ensayos de %r o de C5+ e"ectuados en los estudios de pre inversión @"actibilidad$ pre "actibilidad o per"ilB$ "ormarán parte del estudio de"initivo$ resultando que para el de"initivo será sólo necesario e"ectuar ensayos complementarios a los de estudios de preinversión$ los mismos que sirven eventualmente$ además como comprobatorios. DESCRIPCIÓN DE LOS SUELOS Los suelos encontrados serán descritos y clasi"icados de acuerdo a metodología para construcción de vías$ la clasi"icación se e"ectuará obligatoriamente por --36&7 y 3C3$ se utilizarán los signos convencionales de los cuadros 4.> y 4.4:


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- continuación se presenta una correlación de los dos sistemas de clasi"icación más di"undido$ --36&7 y -3&% @3C3B:

LAS PROPIEDADES FUNDAMENTALES A TOMAR EN CUENTA SON a. G!a%l/',!0a: representa la distribución de los tamaños que posee el agregado mediante el tamizado seg)n especi"icaciones tcnicas @Ensayo %&C E% =2FB. partir de la cual se puede estimar$ con mayor o menor apro#imación$ las demás propiedades que pudieran interesar. El análisis granulomtrico de un suelo tiene por "inalidad determinar la proporción de sus di"erentes elementos constituyentes$ clasi"icados en "unción de su tamaño. *.

La Pla(,#"#&a& es la propiedad de estabilidad que representa los suelos *asta cierto límite de *umedad sin disgregarse$ por tanto la plasticidad de un suelo depende$ no de los elementos gruesos que contiene$ sino )nicamente de sus elementos "inos. El análisis granulomtrico no permite apreciar esta característica$ por lo que es necesario determinar los Límites de -tterberg.


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L0/#,' L01#& 2LL)3 cuando el suelo pasa del estado semilíquido a un estado plástico y puede moldearse. L0/#,' Pl4(,#" 2LP)3 cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado semisólido y se rompe.

". E1#5al'%,' &' A!'%a Es la proporción relativa del contenido de polvo "ino nocivo ó material arcilloso en los suelos o agregados "inos @ensayo %&C E% ==4B. Es el ensayo que da resultados parecidos a los obtenidos mediante la determinación de los límites de -tterberg$ aunque menos preciso. &iene la venta'a de ser muy rápido y "ácil de e"ectuar.

ENSA-OS DE LABORATORIO Con las muestras e#traídas de las calicatas e"ectuadas$ se realizarán los siguientes ensayos de laboratorio:         

-nálisis /ranulomtrico por &amizado -3&% D400$ %&C E=2F Límite Líquido -3&% D4>=8$ %&C E==2 Límite ,lástico -3&% D4>=8$ %&C E=== Contenido de *umedad -3&% D00=9$ %&C E=28 Clasi"icación 3C3 -3&% D048F Contenido 3ul"atos -3&% D1=9 Contenido Cloruros -3&% D1=0 Contenido 3ales 3olubles &otales %&C  E0=; Clasi"icación --36&7 %=41

E%(a+( E(p'"#al'( 

Cali"ornia 5earing +atio -3&% D=88>$ %&C G E=>0$ ó %ódulo resiliente de



suelos de subrasante --36&7 & 0F4$ %&C G E=08


18

    

,roctor %odi"icado -3&% D=11F$ %&C G E==1 Equivalente de -rena -3&% D04=;$ %&CE==4 Ensayo de E#pansión Libre -3&% D4149 Colapsabilidad ,otencial -3&% D1>>> Consolidación nia#ial -3&% D04>1

Los ensayos deben ser e'ecutados en laboratorios competentes que cuenten con:   

,ersonal cali"icado !nstalaciones que "aciliten la correcta e'ecución de los ensayos %todos y procedimientos apropiados para la realización de los ensayos$ siguiendo las ormas de Ensayos del %&C o normas internacionales como -3&% o --36&7$ incluyendo tcnicas estadísticas para el análisis de los datos de



ensayo. Equipos debidamente calibrados$ que garanticen la e#actitud o validez de los resultados de los ensayos. -ntes del inicio de los ensayos o de la puesta en servicio el proveedor debe presentar los respectivos certi"icados de calibración de

 

sus equipos$ emitidos por Laboratorios de Calibración acreditados. -seguramiento de calidad de los resultados de los ensayos. !n"orme de resultados de cada ensayo$ presentado en "orma de in"orme de ensayo o certi"icado de ensayo$ que e#prese el resultado de manera e#acta$ clara$ sin ambigHedades y ob'etivamente$ de acuerdo con las instrucciones especí"icas de los mtodos de ensayo.

INFORME DE EXPLORACIÓN I%6!/' Los resultados del estudio geotcnico preliminar se presentaran en un in"orme$ el cual deberá incluir: aB Estudio geológico de la región. bB Estudio geológico super"icial de las variantes estudiadas.


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cB &razado *orizontal esquemático de la línea recomendad$ indicando las unidades geomor"ológicas que se conozcan y la ubicación de los sitios e#plorados. dB ,er"il de las calicatas o sondeos realizados con las propiedades características de los di"erentes estratos encontrados. Deberán darse datos como: color$ consistencia$ clasi"icación y otros. eB ,ropiedades y características generales de los materiales encontrados$ tales como volumen apro#imado$ contenido de agua y nivel "reático. "B +ecomendaciones para el estudio a nivel de proyecto de taludes$ obras de arte$ suelos compresibles$ rellenos$ e#cavaciones y otros. gB +ecomendaciones para el plan de traba'o del estudio geotcnico a nivel de proyecto en: tipo$ secuencia$ intensidad y amplitud.

ANEXOS

INFORME TECNICO ELABORACIÓN DE ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS.

SOLICITADO POR: MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CHIARA. EXPLORACION GEOTECNICA EN CARRETERAS

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PROYECTO “CONSTRUCCIÓN CARRETERA QUISHUAR-HUALLCCAPUCRO MUTOY (II ETAPA). DIST. DE CHIARA, PROV, HUAMANGA -AYACUCHO”.

UBICACIÓN LUGARES

:

QUISHUAR-HUALLCCAPUCRO-MUTOY.

DISTRITO :

CHIARA.

PROVINCIA

:

HUAMANGA.

REGION

:

AYACUCHO.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS DEL PRO-ECTO 7CONSTRUCCIÓN CARRETERA QUISHUAR-HUALLCCAPUCRO MUTOY (II ETAPA). DIST. DE CHIARA, PROV, HUAMANGA -AYACUCHO”. 8. GENERALIDADES.

8.8

I%,!&""#$%.

El presente Estudio tiene el propósito de determinar las propiedades "ísicomecánicas del terreno de subrasante$ evaluar las condiciones de la vía$ de"inir las Canteras para


21

a"irmado y agregado que permitan una construcción económica y e"iciente del proyecto en estudio. 8.9 O*:',#5( &'l E(,&#. El ob'etivo del presente estudio es clasi"icar los suelos y características geotcnicas del terreno de subrasante de los tramos Iuis*uar6uallccapucro$ %utoy 5a'o y %utoy -lto para desarrollar la !ngeniería de detalle y ubicar las canteras para estabilizar la capa de rodadura @a"irmadoB y en con'unto elaborar el E#pediente &cnico de"initivo para la JC%(,!""#$% &'l P!+'",; indicado.

9. SUELOS + CANTERAS. La metodología seguida para la e'ecución del estudio de suelos y canteras$ comprende básicamente una investigación de campo a lo largo del prisma proyectada de"inido por el e'e de la vía$ mediante la realización de prospecciones de e#ploración$ apertura de calicatas @&oma de muestrasB y se observan las características del terreno de subrasante$ para luego obtener muestras representativas y en cantidades su"icientes para ser sometidas a ensayos de laboratorio. Kinalmente con los datos obtenidos en ambas "ases se realizan las labores de gabinete$ para consignar luego en "orma grá"ica y escrita los resultados del Estudio. 9. 8. Expl!a"#$% D' Ca/p. El propósito de los traba'os de campo es reconocer las características "ísicomecánicas de los materiales del terreno de subrasante$ para lo cual se llevan a cabo investigaciones mediante pozos e#ploratorios a Jcielo abierto pro"undidad má#ima =.12m$ y mínimo =.22m$ presencia de arcillas de mediana a alta plasticidad$ distanciados de acuerdo a la variación del suelo$ los que se distribuyeron en "orma alternada de tal manera que la in"ormación obtenida sea representativa. En "orma general$ una vez realizada las prospecciones se determinan los *orizontes de los di"erentes estratos @capasB del subsuelo y se obtienen muestras disturbadas$ que adecuadamente descritas e identi"icadas a travs de una tar'eta y consignando en ella ubicación$ n)mero de muestra$ estado de compacidad de los materiales$ características de gradación$ pro"undidad$ nivel "reático encontrado y tipo de ensayo a realizar< son colocadas en bolsas de polietileno para su traslado al laboratorio.

9.8.8. Cal#"a,a( 3e realizaron == calicatas en los lugares más representativos$ donde varía las características "ísico mecánicos de los suelos< se muestra en la tabla de per"il estratigrá"ico.

Tabla Nº 2.1.1. RESUMEN DE EXPLORCION GEOTECNICA


22

UBICACIÓN

CALICATA

POFUNDIDAD

MUESTRAS

QUISHUARHUALLCCAPUCRO, Km.

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MUTOY BA*O, Km,

MUTOY ALTO, Km.

9.9. ENSA-OS DE LABORATORIO.

El procedimiento de laboratorio tiende a complementar las labores de campo$ en ese sentido las muestras obtenidas del suelo de "undación son clasi"icadas y seleccionadas siguiendo el procedimiento descrito en -3&% D0488 J,ráctica +ecomendada para la Descripción de 3uelos. De las ==calicatas$ las muestras alteradas y disturbadas obtenidas en la e#ploración de campo$ se *an realizado los siguientes ensayos de laboratorio estándar:

9.9<8. E%(a+( E(,4%&a!. •

-nálisis /ranulomtrico por tamizado

Límites de Consistencia . Límite Líquido . Límite ,lástico . Mndice de ,lasticidad Clasi"icación 3C3 •

 




@-3&% C=>9B @-3&% D4>=8B

@-3&% D048FB 23

 

Clasi"icación --36&7 Contenido de 6umedad

@-3&% D>080B @-3&% D00=9B

E  /0 N" ..1. S 234/ 5 345m 6 74 345/674 70/8674  74 4974 6 073/7387. A4 m84m7 74 ;3/8<;674 6 073/7387 4 234/   A=7. TABLA N" ..1. RESULTADOS DE LABORATORIO CALICATA

ENSAYOS ESTANDAR

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IP@

QUISHUARHUALLCCAPUCRO, Km.

MUTOY BA*O, Km,

MUTOY ALTO, Km.

9.9.9. ENSA-OS ESPECIALES. ,roctor %odi"icado.

@-3&% D=11FB

C5+ de 3ubrasante.

@-3&% D=88>B


24

3e e"ect)o 2F ensayos de C5+ en el tramo en estudio$ se muestra en la tabla N 0.0.0 un resumen. Ta*la N= 9.9.9 RESULTADOS ENSA-OS DE CBR DE SUBRASANTE.

LUGAR

AAS>TO

SUCS

?C> @

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 @

&ramo: Iuis*uar6uallccapucro C0$ E=$ Om. 2PF22

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=>.;8

=.F22

0=.=9

C>$ E=$ Om. 0P>22

-F1 @==B

CL

=8.1;

=.9F1

9.F;

C4$ 3=$ Om$ >P>82

-=b @2B

3%

0>.=0

=.904

F.21

C9$ E=< Om. 2P022.

-F1 @=2B

CL

08.=1

=.1=0

1.;2

CF$ E0< Om. =P=22

-F1 @0;B

C6

>;.0F

=.428

>.>2

C8$ E=< Om. 0P422

-F9 @9B

/C

0>.2>

=.1>=

9.82

-F1 @9B

/C

=>.98

=.184

>>.42

&ramo: %utoy 5a'o

&ramo: %utoy -lto C==$ E=< Om. =P022

9..< La*!'( &' a*#%','.

En base a la in"ormación obtenida durante los traba'os de campo y los resultados de los ensayos de laboratorio$ se e"ectuó la clasi"icación de suelos$ para ello se *a empleado los sistemas 3C3 y --36&7 para correlacionar de acuerdo a las características litológicas similares$ lo cual se consigna en el per"il estratigrá"ico correspondiente.

9.. P'!6#l E(,!a,#!46#". QConstrucción Carretera Iuis*uar6uallccapucro$ %utoy !! Etapa$ en el distrito de C*iara. EXPLORACION GEOTECNICA EN CARRETERAS

25

En base a las e#ploraciones de campo realizadas con calicatas ubicadas en las progresivas indicados$ registros$ resultados de laboratorio y la in"ormación de campo revisada se *a de"inido el siguiente per"il estratigrá"ico: 9..8.< T!a/3 #(Ha!<>all""ap"!< &ramo comprendido en 4PF;4.01 Om$ de distancia longitudinal y se e#cavaron 1 calicatas seg)n la variación del terreno subrasante. C<8 U*#"a& '% 'l /. ?K???. Con"ormado por +oca de carácter traquiandisitica$ el macizo rocoso meteorizada$ consistencia dura$ presencia de diaclasas y 'untas rellenadas por arcillas de mediana a alta plasticidad. ,ara la ampliación de la carretera$ construcción de cunetas es necesario utilizar e#plosivos controlados. C<9 U*#"a& '% 'l /3 ?K??. ,resenta un solo estrato de =.02 m$ de pro"undidad$ roca de carácter tu"o andesítica$ "racturada$ con relleno de arcillas de mediana plasticidad$ al desglosas con pico y pala presenta consistencia dura$ clasi"icado por 3C3 como 3C 3%$ no *ay presencia de nivel "riático y se considera suelo de subrasante bueno. C< U*#"a& '% 'l /. 9K??< ,resenta un solo estrato de 2.22m$ al =.42 m$ de pro"undidad$ al desglosar con pico y pala es de consistencia "irme$ Clasi"icado por 3C3 como CL$ arcilla de mediana plasticidad$ color marrón y por --36&7 como -F1 @==B$ con LLR40.4;S$ !,R=0.4FS y S de "inos pasante malla N022 es F8.14S$ es arcilla media$ como terreno de subrasante es regular$ sin embargo necesita me'oramiento ó colocar capa de a"irmado con material de cantera. C< U*#"a& '% 'l /. K? 3e veri"ica el per"il de terreno de subrasante donde e#iste un solo estrato E= de =.12m$ de pro"undidad$ donde subyace arena de consistencia suelta$ clasi"icado por 3C3 como 3% y por --36&7 como -=b @2B$ con LLR0;.82S$ !,R.,.y S de "inos pasante malla N022 es =8.48S$ como terreno de subrasante es regular$ "ácil erosionable con la lluvia. C< U*#"a& '% 'l /. K?? 3e ausculta dos clases de suelos en la parte super"icial suelo arcilla densa con arena$ color negro$ clasi"icado por 3C3 como C6$

con

LLR18.F0S$ !,R=9.44S y S de "inos pasante malla N022 de 1>.F=$ y como terreno de subrasante es malo y se tendrá que eliminar. El estrato E0$ subyace roca de carácter traqui andesitica alterada$ consistencia dura. -l desglosar con punta y pico pala$ presenta consistencia muy dura y como terreno de subrasante es muy buena.


26

9..8. T!a/3 M,+ Ba:< Distancia de >P1FFOm$ para veri"icar las características "ísico mecánicos$ se apertura ron 4 calicatas de acuerdo a la variación que presenta el terreno de subrasante. 9..8. T!a/3 M,+ Al,< Distancia de =P>22Om$ para veri"icar las características "ísico mecánicos$ se apertura ron 0 calicatas de acuerdo a la variación que presenta el terreno de subrasante.

Desde otro punto de vista$ tambin se puede establecer los porcenta'es de suelos$ /ravas$ arenas$ "inos y sectores de roca$ que seg)n los resultados de laboratorio y campo se encuentran a lo largo del terreno de subrasante. &ramo$ Iuis*uar6uallccapucro: =. Con"ormado por +ocas. @&raqui y tu"o -ndesitas$ /C/%B

12 S

0. -rcillosas

@CL$ C6$ 3C$ /CB

>1S

>. -renosas

@3C3%$ 3%B

1S.

&ramo$ %utoy ba'o: =. Con"ormado por +ocas. @&raqui y tu"o -ndesitas$ /C/%B

=1 S

0. -rcillosas

81S

@CL$ C6$ 3C$ /CB

&ramo$ %utoy -lto: =. Con"ormado por +ocas. @&raqui y tu"o -ndesitas$ /C/%B

02 S

0. -rcillosas

82S

@CL$ C6$ 3C$ /CB

. SUELO DE SUBRASANTE. Los terrenos de subrasante para la Construcción Carretera Iuis*uar6uallccapucro %utoy @!! etapaB$ distrito de C*iara$ de las evaluaciones insitu y resultados de laboratorio$ se determina la clasi"icación general en: S'l p*!'< Están con"ormados por suelos arcilla densa$ e#pansivas$ C5+ de 0S a FS @C6$ 7L$ 76$ /C y ,tB y por rellenos contaminados con desec*os y materiales per'udiciales para el a"irmado$ su comportamiento al ensayo de C5+ al ;2S es A FS. S'l !'la! < Con"ormado por suelo arcilla ligera arenosa$ arenas arcillosas con poco ó nada de grava y gravas arcillosas con arena de FS a 02S de C5+ al ;2S @CL$ 3C$ /CB. S'l B'%< Con"ormado por /ravas arenosas cementadas y presencia de bolonerías *asta >9 pulg. y /ravas limo arcillosas cementadas consistencia dura$ C5+ al ;2S T 02S @/C$ /C/%B$ Ueri"icado en los lugares de: &ramo$ Iuis*uar6uallccapucro: EXPLORACION GEOTECNICA EN CARRETERAS

27

 Om$ 2P22 a 0P222$  Om. 0P222 a 0P822  Om$ 0P822 a 4PFF2  &ramo$ %utoy 5a'o:

3uelo 5ueno 3uelo ,obre. 3uelo 5ueno.

 Om$ 2P222 a =P=22  Om. =P=22 a =P922  Om. =P922 a 0P922  Om$ 0P922 a 0PF22  Om$ 0PF22 a >P1FF  &ramo$ %utoy -lto:

3uelo 5ueno. 3uelo ,obre. 3uelo 5ueno. 3uelo ,obre. 3uelo 5ueno.

  

Om$ 2P222 a 2P022 Om$ 2P022 a 2P;22 Om$ 2P;22 a =P>22

3uelo 5ueno. 3uelo ,obre. 3uelo 5ueno.

.< CANTERAS3 PARA MATERIAL DE AFIRMADO. Las Canteras para a"irmado @capa de rodaduraB deberán a'ustarse a algunas de las siguientes graduaciones: Ta*la N= .8. TIPOS DE BASE TAMIZ

P!"'%,a:' 1' pa(a A<8

A<9

12 mm@0B

=22



>F.1mm@==(0B

;2=22

=22

01 mm @=B

82=22

;2=22

=;mm @>(4B

F281

91=22

;.1mm @>(8B

4182

4182

4.F1 mm@V4B

>291

>291

0.2 mm. @N =2B

0010

0010

4.01 um@V42B

=1>1

=1>1

F1 um@V022B

=2=1

102

F'%,': --36&7 %=4F -demás deberán satis"acer los siguientes requisitos de calidad: D'(a(,' l( %'l'( 42S má#. @%&C E 02FB L0/#,' L#1#& >1S má#.@%&C E ==2B EXPLORACION GEOTECNICA EN CARRETERAS

28

Í%&#"' &' pla(,#"#&a& 4 G ; @%&C E =>0B

Equival!" A#!a$ !@ m8. >MTC E 11'?. CBR : '!@ m. .8.A. Ca%,'!a CH#(a!3 /. ?K??3 T!a/ #(Ha!<>all""ap"!. 7rigen :

%etamór"ica.

bicación

:

3e encuentra ubicado en el Om. 2P>22 a Om$ 2P122

troc*a

carrosable Iuis*uar6uallccapucro. -cceso

:

-l pie de la carretera lado derec*o de la vía.

Disponibilidad:

!nmediata$ e#plotación durante el año.

,ropietario

&erceros.

:

,otencia 5ruta:

022 # 02 # 4 R =9$222 m>.

E"iciencia

F1S m>.

:

,otencia eta:

=0$222 m>.

Descripción del %aterial: ,rocedencia de rocas tu"o andesita$ con diaclasas y 'untas rellenadas con arcilla< clasi"icado por 3C3 como Q/CQ$ con !, de =2.24S$ con las características mencionadas la cantera es regular a malo para a"irmado. so y &ratamiento

: El material se usará en a"irmado previo veri"icación en e#plotación

masiva y en el mezclado con otra cantera de me'or consistencia de gravas$ seg)n los requisitos de calidad. 3e recomienda tamizado por la malla de 0 pulg. &ipo de E#plotación : 3e e#plota con Equipos Convencionales @&ractor 7ruga$ Cargador Krontal$ UolquetesB y zarandeo etc.

.8.A. Ca%,'!a CH#a!a3 2A ?? /3 Ca!!','!a CH#a!a
:

%etamór"ica.


29

bicación

:

3e encuentra ubicado a 422m$ carretera C*aira -yacuc*o.

-cceso

:

-l pie de la carretera lado izquierdo de la vía.

Disponibilidad

:

!nmediata$ e#plotación durante el año.

,ropietario

:

&erceros.

,otencia 5ruta:

12 # =1 # 0 R =$122 m>.

E"iciencia

:

;2S m>.

,otencia eta:

=$>12 m>.

Descripción del %aterial: ,rocedencia de rocas traqui andesita brec*ada con diaclasas y 'untas rellenadas con arcilla< clasi"icado por 3C3 como Q/CQ$ con !, de ==.;FS$ con las características mencionadas la cantera es regular para a"irmado. so y &ratamiento

: El material se usará en a"irmado previo zarandeo con la malla de

0$ en el proceso de e#plotación masiva. &ipo de E#plotación : 3e e#plota con Equipos Convencionales @&ractor 7ruga$ Cargador Krontal$ UolquetesB y zarandeo etc. Ta*la N= 9.9.9 RESULTADOS ENSA-OS DE CBR DE AFIRMADO. CANTERA

AAS>TO

SUCS

?C> @

MDS 2!"")

=.

Om. 2P122 &roc*a Carrosable Iuis*uar 6uallccapucro. 0. C*iara @- 422m$ Carretera C*iara -yacuc*o.

CBR 8?? @

-04 @2B

/C

=1.0=

=.F00

1=.2S

-04@2B

/C

==.0>

=.8=0

81.2

.8. CAPA DE AFIRMADO -probado la calidad del material de a"irmado deberá colocarse sobre una super"icie de subrasante debidamente veri"icada$ mediante la densidad má#ima mayor al ;1S del proctor modi"icado por cualquier mtodo de las normas de ensayo %&C E ==F$ %&C E =04 y(o certi"icado por la supervisión. En toda la longitud de suelo bueno se debe colocar 2.=2 m$ y en suelo pobre 2.02m$ de a"irmado$ compactado al =22S de la densidad seca má#ima y *umedad óptima del proctor modi"icado de tal manera que brinde consistencia duro y no produzca asentamiento alguna. . CONCLUSIONES.


30

Los estudios geológicos y geotcnicos son de suma importancia para el diseño de carreteras$ estos nos brindan las condiciones y restricciones que puede tener el terreno en estudio y permiten adoptar los parámetros adecuados para el diseño correcto de la vía.  De los resultados de ensayos de campo y laboratorio$ se eval)a las condiciones que adaptara el suelo de subrasante y ba'o estas condiciones se debe realizar los siguientes tratamientos:  El lugar de estudio se ubica en el distrito de C*iara$ comprendido entre los ane#os$ Iuis*uar$ 6uallccapucro$ %utoy 5a'o y %utoy -lto$ en una longitud total de ;$ 9F0. m$ y en un área total de >>$ 810 m0< presenta topogra"ía ondulada a plana$ con pendientes moderada. ,ara realizar el Estudio de %ecánica de 3uelos$ se e#cavó == calicatas en los lugares más representativos del área de estudio y con las muestras disturbadas obtenidas en in situ se realizaron los ensayos estándar y especiales$ luego con los resultados se determinan las características "ísicas y mecánicas del terreno de subrasante. De los resultados de laboratorio y datos de campo se elaboró los per"iles estratigrá"icos de los tramos indicados se clasi"ica 3uelos 5ueno$ con"ormado por rocas de carácter tu"o andesita$ /ravas ligeramente arcillosas$ arenas densi"icadas$ arcillas consolidadas de consistencia "irme a duro donde el C5+ de terreno subrasante es T 02S @/C$ /C/%$ 3%$ CLB y 3uelo ,obre$ con"ormado por rellenos$ desmontes de las e#cavación de la troc*as carrozables$ mal consolidado y arcillas de media a alta plasticidad consistencia blanda$ donde el C5+ de terreno de subrasante es A FS @C6$ CL$ 3%B. Las troc*as carrozables e#istentes no cuenta con cunetas y drenes laterales$ badenes$ pontones$ para evacuar aguas de las escorrentía en poca de lluvia$ es más no *ay zan'as de coronación. ,or "alta de estas obras complementarios la troc*a carrozable esta totalmente deteriorado. ,ara calcular el C5+ de diseño se agrupa los suelos del terreno de subrasante de estudio de acuerdo a los valores re"erenciales de C5+ al ;2S y por las características "ísicas mecánicos propios del suelo.


31

. RECOMENDACIONES.

Durante la e'ecución de per"ilado de la subrasante al encontrarse suelos saturados y(o materiales relleno @orgánicos$ desmontes$ desec*os etc.B como terreno de subrasante muy pobre$ deberán ser eliminados *asta una pro"undidad requerida en la evaluación$ sí la cuota de subrasante está por encima de corte$ rellenar con material granular de cantera$ aprobado por la supervisión$ luego compactar en capas de 2$>2 m al ;1 S de la %D3 del proctor modi"icado.  En la mayoría de subrasante$ donde la consistencia de suelo es "irme a bueno$ se recomienda per"ilar$ con"ormar$ compactar al ;1S D%3 y luego colocar la capa de a"irmado$ el espesor mínimo 2.=2m$ en suelo bueno y 2.02m en suelo pobre$ calculado en el diseño para a"irmado. 3e recomienda considerar drena'e lateral @cunetas y drenesB. ,ara garantizar tiempo de serviciabilidad de la capa de rodadura.

Las canteras a utilizar para a"irmado< Es la Cantera Om. 2P122$ &ramo Iuis*uar 6uallccapucro$ previa evaluación en el proceso de e#plotación masiva y la cantera C*iara ubicado a 422m$ carretera C*iara-yacuc*o$ que cumple con las características para a"irmado. &ambin se recomienda utilizar la mezcla de las dos canteras F1S cantera 2P122 y 01S cantera C*iara$ con estas características de mezclado se me'ora la granulometria para la abrasión$ sin embargo es necesario veri"icar$ evaluación calidad de producción y que cumpla de acuerdo a las normas tcnicas indicadas item 4.

 Kuente de agua a utilizar será del lugar y que cumplan con las especi"icaciones para su uso en concreto y con"ormación de subbase y base.


32

EXPLORACION DE SUELOS EN CARRETERAS

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