ERICK NAPOLEON CALIZAYA PASTOR
ING. Dr. ERASMO CARNERO CARNERO
PUNO - peru 2012
1. INTRODUCCIÓN 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.2. OBJETIVOS 1.3. JUSTIFICACION 1.4 EQUIPOS DE TRABAJO 1.5. METODOLOGÍA DE TRABAJO 1.6. UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD ACCESIBILIDAD 1.6.1 UBICACACION 1.2.2. ACCESIBILIDAD ACCESIBILIDAD 1.7. ASPECTOS CLIMATICOS 1.7.1. TEMPERATURA 1.7.2. PRESIPITACION 1.7.3. EVAPORACIÓN 1.7.4. HUMEDAD
3 3 3 3 3 3 4 4 4 5 5 5 5 5
CAPITULO II 2 DESCRIPCION DE LOS ENSAYOS 2.1. ANALISIS GRANULOMETRICO GRANULOMETRICO 2.2. LÍMITES DE ATTERBERG 2.3. HUMEDAD NATURAL
6 6 7 7
CAPITULO III 3. GEOMORFOLOGÍA 3.1. GEOMORFOLOGÍA REGIONAL 3.2. GEOMORFOLOGÍA LOCAL 3.3. FACTORES EROSIONANTES 3.4. RELIEVE 3.4.1. LLANURAS LACUSTRE 3.4.2. LADERAS 3.4.3. CAUSES FLUVIALES 3.5. HIDROLÓGIA 3.6. HIDROGEOLOGÍA 3.7. ESTRATIGRAFIA
8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9
CAPITULO IV 4. 1GEOLOGIA ESTRUCTUTRAL ESTRUCTUTRAL 4.1.1.TECTONICA 4.1.1.TECTONICA REGIONAL 4.1.2. TECTÓNICA LOCAL 4.1.3. SISTEMA ESTRUCTURAL
11 11 11 11
CAPITULO V 5. ESTABILIDAD DE TALUDES 5.1.CARACTERIZACION 5.1.CARACTERIZACION DE LOS SUELOS 5.1.1ORIGEN 5.1.2.IDENTIFICACIÓN 5.1.3.MUESTREO 5.1.4. PESO ESPECIFICO 5.1.5. HUMEDAD NATURAL ANALISIS GRANULOMETRICO LIMITES DE CONSISTENCIA 5.1.6. RESISTENCIA AL CIZALLAMIENTO CIZALLAMIENTO 5.1.7. PARÁMETROS DE RESISTENCIA 5.2. GEOMETRIA DEL TALUD 5.2.1. EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES DEL TALUD
12 12 12 12 12 13 13 14 15 16 16 16 16
CAPITULO VI 6. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS ANEXOS
17 18
1. INTRODUCCIÓN 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.2. OBJETIVOS 1.3. JUSTIFICACION 1.4 EQUIPOS DE TRABAJO 1.5. METODOLOGÍA DE TRABAJO 1.6. UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD ACCESIBILIDAD 1.6.1 UBICACACION 1.2.2. ACCESIBILIDAD ACCESIBILIDAD 1.7. ASPECTOS CLIMATICOS 1.7.1. TEMPERATURA 1.7.2. PRESIPITACION 1.7.3. EVAPORACIÓN 1.7.4. HUMEDAD
3 3 3 3 3 3 4 4 4 5 5 5 5 5
CAPITULO II 2 DESCRIPCION DE LOS ENSAYOS 2.1. ANALISIS GRANULOMETRICO GRANULOMETRICO 2.2. LÍMITES DE ATTERBERG 2.3. HUMEDAD NATURAL
6 6 7 7
CAPITULO III 3. GEOMORFOLOGÍA 3.1. GEOMORFOLOGÍA REGIONAL 3.2. GEOMORFOLOGÍA LOCAL 3.3. FACTORES EROSIONANTES 3.4. RELIEVE 3.4.1. LLANURAS LACUSTRE 3.4.2. LADERAS 3.4.3. CAUSES FLUVIALES 3.5. HIDROLÓGIA 3.6. HIDROGEOLOGÍA 3.7. ESTRATIGRAFIA
8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9
CAPITULO IV 4. 1GEOLOGIA ESTRUCTUTRAL ESTRUCTUTRAL 4.1.1.TECTONICA 4.1.1.TECTONICA REGIONAL 4.1.2. TECTÓNICA LOCAL 4.1.3. SISTEMA ESTRUCTURAL
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CAPITULO V 5. ESTABILIDAD DE TALUDES 5.1.CARACTERIZACION 5.1.CARACTERIZACION DE LOS SUELOS 5.1.1ORIGEN 5.1.2.IDENTIFICACIÓN 5.1.3.MUESTREO 5.1.4. PESO ESPECIFICO 5.1.5. HUMEDAD NATURAL ANALISIS GRANULOMETRICO LIMITES DE CONSISTENCIA 5.1.6. RESISTENCIA AL CIZALLAMIENTO CIZALLAMIENTO 5.1.7. PARÁMETROS DE RESISTENCIA 5.2. GEOMETRIA DEL TALUD 5.2.1. EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES DEL TALUD
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CAPITULO VI 6. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS ANEXOS
17 18
CAPITULO I CHEJOÑA 1. INTRODUCCIÓN 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Este informe es el resultado del trabajo que hicimos en la cantera de chejoña, esta cantera se encuentra en el valle de salcedo, detrás de el seguro social
1.2. OBJETIVOS El objetivo de nuestro trabajo es de ver las diferentes cualidades cualidades que tiene la cantera de chejoña En la cantera de chejoña realizaremos el ensayo granulométrico y el corte triaxial y después lo clasificaremos de acuerdo a su granulometría, humedad, y limites de consistencia
1.3. JUSTIFICACION Los trabajos que realizaremos en esta zona son netamente con fines de estudio académico, esto con el fin de practicarnos más en el área de suelos
1.4 EQUIPOS DE TRABAJO Los que equipos de trabajo que utilizamos fueron:
INSTRUMENTOS DE CAMPO
Cámara fotográfica
Tableros de campo
Equipos de recojo y traslado al laboratorio de las muestras
Palas y picos
1.5. METODOLOGÍA DE TRABAJO El trabajo lo realizaremos en 2 etapas
1era etapa Trabajo de campo El trabajo lo realizamos inicialmente con una salida de campo, esta salida de campo consintió en el reconocimiento del terreno y la recolección de datos;
Como:
recolección de coordenadas y cotas recolección de muestras de suelo
2da etapa Trabajo de gabinete En trabajo de gabinete lo realizamos en casa con ayuda de diferentes textos literarios y la ayuda de diferentes herramientas como la computadora, programas que hay en ella y los diferentes otros equipos, el trabajo de gabinete consiste en.
Revisión literaria Elaboración de mapas Ordenamiento de datos Elaboración del informe final
1.6. UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD 1.6.1 UBICACACION
Políticamente
Políticamente la zona de estudios se encuentra ubicada en: el departamento de puno, provincia de puno y distrito de puno
CUADRO 1 DEPARTAMENTO Puno
PROVINCIA Puno
DISTRITO Puno
Geográficamente
La zona de estudios, geográficamente se encuentra ubicado dentro de las coordenadas de: (Cantera de chejoña)
CUADRO 2 PUNTO 1 2 3 4
NORTE
ESTE
COTA
8245893
392896
3801
8245798
392827
3832
8245644
392930
3847
8245722
392847
3866
1.2.2. ACCESIBILIDAD El acceso a la zona de estudios se realiza por vía terrestre por una carretera asfaltada de Puno al valle de salcedo (detrás del seguro social), con un tiempo de 15m en micro desde el centro de la ciudad de puno
CUADRO 3 RUTA Puno- Salcedo
VIA asfaltada
DISTANCIA 4km
TIEMPO 15 min
1.7. ASPECTOS CLIMATICOS 1.7.1. TEMPERATURA La temperatura de la zona estudiada es relativamente caliente en comparación con los demás climas de la ciudad, incluido la ciudad de puno, esto se debe a que la zona de estudio se encuentra en el valle de salcedo, su altitud de esta zona es aproximadamente de 3800.m.s.n.m.
1.7.2. PRESIPITACION En esta zona las precipitaciones son de noviembre a marzo, durante esta época la temperatura oscila entre los 6º y 12º , caracteriza a esta estación las fuertes tempestades acompañadas algunas veces de granizo y tormentas eléctricas
1.7.3. EVAPORACIÓN
Es el producto de la acción térmica de los rayos solares al calentarse las aguas del lago y los ríos, así como los suelos saturados de agua, que se elevan a la atmósfera. Los meses de mayor evaporación en esta zona son los meses de mayo junio y julio, en donde las temperaturas máximas llegan asta 24º La evaporación se mide por m.m. cúbicos por día, y se mide con un instrumento llamado evaporimetro de wild, piche
1.7.4. HUMEDAD La humedad promedio de esta zona es de 16 % La humedad se mide con pscrometro
CAPITULO II 2 DESCRIPCION DE LOS ENSAYOS 2.1. ANALISIS GRANULOMETRICO Este método fija el modo de obtener mediante el tamizado la distribución de las partículas de acuerdo a su tamaño en una muestra de suelo. La determinación cuantitativa de la distribución de tamaños de partículas de suelo, permite determinar los porcentajes de suelo que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta el tamiz N° 200 (0.075 mm). Para realizar una clasificación de suelos de acuerdo al tamaño de partículas, la ASTM (American Societyng Materiales) establece la clasificación que se presenta en la Tabla №1:
TAMANO DE LAS PARTICULAS EN SUELOS MÁS COMUNES CUADRO 4 Nombre de Suelo
Terminó Cualitativo
Tamaño de Partículas (mm)
Boleos
Superior a 200
Cantos Rodados (guijarros)
60 – 200
Grava
Arena
Limo
Gruesa
20 - 60
Media
6 – 20
Fina
2 – 6
Gruesa
0.6 – 2
Media
0.2 – 0.6
Fina
0.06- 0.2
Gruesa
0.02 – 0.06
Media
0.006-0.02
Fina
0.002-0.002
Arcilla
Inferiores a 0.002
DEFINICION DEL TAMAÑO Y FORMA DE LAS PARICULAS Los procesos de meteorización y los efectos del transporte y deposito producen partículas individuales de suelo ampliamente variables en tamaño y forma. El tamaño de las partículas en un depósito de suelo tiene una influencia fundamental en las propiedades y en el comportamiento ingenieril del deposito, por tanto las particular de un suelo se describen en función de su tamaño, utilizando términos tales como, grava, arena, limo o arcilla. Sin embargo, para esos términos no existe una definición del tamaño de las partículas que sea reconocida universalmente como estándar. La arena, la grava y las partículas de mayor tamaño en general son producidas por la meteorización física, y a menudo tienen la misma
composición mineralógica que la roca madre. Un ejemplo son los granos de cuarzo, los cuales permanecen inalterados durante la meteorización química de la roca madre (tabla 001). Estas partículas tienden a estar formadas por solidos de forma tridimensional, la cual se modifica posteriormente en mayor o menor grado debido a la magnitud de la abrasión que ocurre durante el trasporte. Las partículas que han experimentado poca o casi ninguna abrasión poseen probablemente bordes afilados y caras planas, y se describen como angulares. Por el contrario, las partículas que han sufrido una abrasión intensa tenderán a ser de forma bien redondeada. Las partículas cuya forma ha sido modificada de manera parcial por una abrasión moderada presentaran solo los bordes redondeados y se describen con términos tales como subangulares o partículas redondeados.
Tamaño de granos de suelos
PROPIEDADES FISICAS DE LOS SUELOS INTRODUCCION En general, el suelo es un material trifásico constituido por el esqueleto de partículas solidas rodeado por espacios llenos de agua y aire. Para poder describir completamente las características de un deposito de suelo es necesario expresar la mezcla de solidos, agua y aire en términos de algunas propiedades físicas estándar. La definición de esas propiedades físicas se hace con referencia en la figura 001, la cual representa manera esquemática las proporciones en volumen y en masa de las fases que constituyen un elemento típico de un depósito de suelo en el cual: Volumen total del elemento (V) Volumen de solidos (VS) Volumen de vacíos (Vv) Volumen del agua intersticial (V w) Volumen del aire en los poros (Va) Masa total del elemento (M) Masa de solidos (Ms) Masa de vacíos (Mv) Masa de agua intersticial (M w) Se tiene que: V = VS + Vv = Va + Vw + VS M = Ms + Mv = MS + Mw
GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS La gravedad especifica de las partículas de suelo, denotado con Gs, es una propiedad fundamental necesaria para la definición de algunas propiedades físicas de los suelos. Este se define como:
Gs = densidad de las partículas de arcilla/densidad del agua Por tanto En donde
Gs = Ms / Vs ρw ρw = densidad del agua = 1,000 kg/mm3 o 1 Mg/m 3
El valor de Gs depende de la composición mineralógica de las partículas que constituyen el suelo.
2.2. LÍMITES DE ATTERBERG Se entiende por consistencia el grado de resistencia de un terreno de grano fino a fluir o deformarse, los límites de consistencia se expresan generalmente por el contenido de agua (%W) del suelo dado, en un límite dado o determinado, o por el correspondiente índice de poros.
Limite Liquido: El limite líquido (L.L.) de un suelo es el contenido de humedad expresado en porcentaje del suelo secado en el, horno, cuando éste se halla en el límite entre el estado plástico y el estado liquido, límite debajo del cual, el suelo se comporta como un material plástico. A este nivel de contenido de humedad el suelo
está en el vértice de cambiar su comportamiento plástico al de un fluido viscoso. El valor calculado deberá aproximarse al centésimo.
Límite Plástico: Es la determinación en el laboratorio del limite plástico de un suelo, y el cálculo del índice de plasticidad (I.P.) si se conoce el límite liquido (L.L.) del mismo suelo. Se denomina limite plástico (L.P.) a la humedad más baja con la que pueden formarse barritas de suelo de unos 3 mm (1/8") de diámetro, rodando dicho suelo entre la palma de la mano y una superficie lisa (vidrio esmerilado), sin que dichas barritas se desmoronen.
Índice Plástico: El índice de plasticidad de un suelo es la diferencia entre su límite líquido y su límite plástico. Cuando el límite líquido o el límite plástico no puedan determinarse, el índice de plasticidad se informará con la abreviatura NP (no plástico). Así mismo, cuando el límite plástico resulte igual o mayor que el limite liquido, el índice de plasticidad se informará como NP. Rango de contenido de humedad en el cual el suelo tiene un comportamiento plástico.
2.3. HUMEDAD NATURAL La humedad o contenido de humedad de un suelo es la relación, expresada como porcentaje, del peso de agua en una masa dada de suelo, al peso de las partículas sólidas. Se determina el peso de agua eliminada, secando el suelo húmedo hasta un peso constante en un horno controlado a 110 °C +/- 5 °C. El peso del suelo que permanece del secado en horno es usado como el peso de las partículas sólidas. La pérdida de peso debido al secado es considerado como el peso del agua
CAPITULO III
3. GEOMORFOLOGÍA 3.1. GEOMORFOLOGÍA REGIONAL El relieve regional del Sur del Perú presenta una superficie accidentada debido a la presencia de cordillera de los Andes. Este sistema montañoso presenta diversas configuraciones morfo estructurales de diferentes características en diversas localidades
3.2. GEOMORFOLOGÍA LOCAL La localidad de salcedo tiene una geomorfología que es diferente a las demás geoformas de la región del altiplano. Salcedo es una micro cuenca y a lo largo de su recorrido forma un valle
3.3. FACTORES EROSIONANTES Los factores erosionantes son la lluvia, hela, vientos
La Lluvia es el agentes intemperizante mas importante de la zona, puesto que las lluvias son agentes que erosionan y a su ves transportan a los suelos de las partes altas , hacia las partes mas bajas Helada es otro agente importante. Las heladas hacen que el agua que se encuentra en las rocas los congela aumentado así su volumen y este proceso hace que la roca se rompa, la helada es un factor erosionarte mas no trasportarte Vientos los vientos también son factores erosionantes, estos vientos con la velocidad que llevan son capaces de modelar las rocas y darles unas formas muy caprichosas, los vientos son factores erosionantes y también trasportantes
3.4. RELIEVE La topografía en la zona es relativamente de pendiente suave, con unidades positivas como colinas altas, colinas bajas y colinas medias que oscilan entre los 3815-4150 m.s.n.m., también presentan algunos valles, planicies
3.4.1. Llanuras Lacustre Cerca a la zona de estudio esta el lago Titicaca, que es un lago que le pertenece a los países de Bolivia y Perú
3.4.2. Laderas Son paisajes llanos que se encuentran generalmente a las faldas de un cerro de poca inclinación, estas laderas tienen las características de estar plagada de vegetación abundante
3.4.3. Causes Fluviales Existen causes fluviales como el Rió de jalliwaya y algunos otros pequeños rios que son temporales, que solo se forman en tiemo de lluvias
3.5. HIDROLÓGIA En la zona de estudios se encuentra el rió de jalliwaya, que es un rió de mediano tamaño que sale del valle de jalliwaya y desemboca en el lago titicaca, el cause de este rió se moderado, de aquí se extrae agua para el consumo de algunos barrios de la ciudad de puno. También existen pequeños ríos, pero no tienen un caudal importante, solo se cargan en temporadas de lluvia
3.6. HIDROGEOLOGÍA El suelo de esta zona es relativamente húmedo eso se debe a la cercanía al lago titicaca, el suelo por capilaridad absorbe el agua del lago
3.7. ESTRATIGRAFIA
Fm Ayabacas.- se encuentra en el mesozoico , en el retaceo inferior , tiene un potencia de +- 1200m , esta formación esta compuesta de calizas y dolomitas grises, areniscas arcosicas y limolitas rojas Grupo puno.- el grupo puno se encuentra dentro del cenozoico, en el paleógeno, ocupa las tres series (oligoceno, eoceno, paleoceno), tiene una potencia de 100 y 3000m, en la zona donde se expone mas es la ciudad de Puno, esta formación esta compuesto por conglomerados, areniscas de grano grueso, limonitas y delgados niveles tobaceos Grupo Tacasa.- esta formación pertenece al neogeno, serie del mioceno inferior, tiene una potencia de +- 3600m, la formación tacasa esta compuesta porflojo andesiticos, tobas, brechas y areniscas vulcanoclasticas Cuaternario aluvial.- el cuaternario es el ultimo de la serie , es de la serie del pleistoceno, su composición es limolitas, arcillas y todos los materiales sueltos
COLUMNA LITOESTRATIGRAFICA DE LA ZONA DE TRABAJO (chejoña) ERATEMA
SISTEMA
SERIE
UNIDAD LITOESTRATIGRAFICA LITOLOGIA DESCRIPCION
CUATERNARIO PLEISTOCENO Cuaternario aluvial
O C I O Z O N E C
O C I O Z O S E M
O N E G O E N
O SUPERIOR N E C MEDIO O I M INFERIOR
O N E G O E L A P
OLIGOCENO
O I C A T E R C
EPCENO
Gpo. Tacaza
Gpo. Puno
PALEOCENO
Limolitas areniscas limosas
y
Flojos andesiticosy areniscas volcanicas Conglomerados y areniscas de grano grueso, limolitas y delgados niveles tobaceos
SUPERIOR
INFERIOR
. o o h p o G M
Fm. Ayabacas
Calizas y dolomitas grises
CAPITULO IV 4. 1GEOLOGIA ESTRUCTUTRAL 4.1.1.TECTONICA REGIONAL Se aprecia La geología estructural regional muestra que los movimientos tectónicos del levantamiento Andino han quedado marcadas en la región, pues la mayoría de las formaciones plegadas y levantadas han tomado un rumbo SE - NW que es más o menos paralelo a la alineación de la cordillera.POR líneas dinámicas marcadas en la región, pues la mayoría de las formaciones plegadas y levantadas han tomado un rumbo SE - NW que es más o menos paralelo a la alineación de la cordillera.
4.1.2. TECTÓNICA LOCAL Se encuentra ubicada casi en el eje central de la fosa tectónica del Titicaca, entre las cordilleras oriental y occidental, desarrolladas durante y después de las efusiones volcánicas asociadas el Tectonismo de esa época. En este marco, la micro cuenca de Puno está en el borde Nor Oriental de la zona de vulcanismo desarrollada en la parte central del Altiplano. Después de la distribución estructural y la efusión volcánica, en la región no se ha producido movimientos tectónicos importantes, siento el actual un periodo de calma tectónica y volcánica por lo que el área tiene una relativa estabilidad tectónica.
4.1.3. SISTEMA ESTRUCTURAL En la zona de estudio se presentan estructuras con grandes deformaciones y plegamientos de la bahía interior de Puno y la Micro cuenca, tienen relación con el sistema de fallamiento y existente, EN la época cretáceo paleógeno-neógeno
CAPITULO V 5. ESTABILIDAD DE TALUDES ESTABILIDAD DE TALUDES CARACTERIZACION DE SUELOS El estudio de la estabilidad de un talud es muy importante en un diseño de excavaciones a cielo abierto, que es importante para diferentes tipos de obras de ingeniería y remediaciones para aquellas canteras que ya están en colapso. De acuerdo con el material que se tenga en el sitio de construcción, se hará uso de la mecánica de suelos o de la mecánica de rocas para llevar a cabo los estudios relativos a estabilidad.
Origen El origen del talud de la zona de estudio es la roca madre caliza que pertenece a la Formación Ayabacas, que posiblemente está en contacto con una roca volcánica.
Identificación La identificación es notoria en cual esta Cantera fue explotada al margen de la ciudad donde no se habitaba en dicha zona en años anteriores en el cual esta hace quedar un mal aspecto en la actualidad de manera que esta se encuentra visible muy notablemente en la cantera. La muestra del suelo que hemos tomado del talud de Chejoña está compuesta la mayor parte por arcillas, limos, arenas y gravas no compactadas.
Muestreo
Se ha tomado 3 muestras en diferentes partes cada uno es de 3 Kg. Después se ha realizado en cuarteo para obtener una sola muestra, para realzar el ensayo en el laboratorio.
Numero muestra M–1 M–2 M–3
Puntos de muestreo de Coordenadas (PSAD-56) E N 392754 8245737 392693 8245785 392769 8245849
cantidad 3 Kg. 3 Kg. 3 Kg.
M - 3
M- 2
M - 1
FTO satelital 001. Puntos de muestreo Humedad natural La humedad in situ es muy diferente a la muestra que se lleva al laboratorio en la cual esta tiene una humedad variable en el tiempo donde se encontró una humedad aproximada de 30% y en el laboratorio se le considero con un 25%.
Datos obtenidos mediante proctor standart PROCTOR ESTANDAR Humedad óptima Máxima densidad Humedad natural (%) (%) (g/cc) 4.43 11.02 1.99
seca
Análisis granulométrico Constituido por el material grava arcilloso con arenas de color pardo amarillento de ligera a mediana plasticidad, que derivan de rocas calizas. Este macizo actualmente se encuentra con alto grado de alteración del orden químico (limonitizacion), en donde se puede observar zoneamiento de material rocoso y material terreo, propios de la alteración de un macizo rocoso. Su clasificación es la siguiente: --Gravas arcillosas y arenas
Limites de consistencia Limites de consistencia Porcentaje que pasa N° 04 N° 10 N° 40
Limites de consistencia N°200 Limite Limite Índice de liquido plástico plasticidad 47.52 42.94 37.20 32.71 31.50 16.52 15.04 Clasificación: SUCS = GC AASHTO = A – 2 – 6 (0)
Limite liquido.- Se define el límite líquido, a los efectos de esta norma, como la humedad que tiene un suelo amasado con agua y colocado en una cuchara normalizada (Casagrande), cuando un surco, realizado con un acanalador normalizado, que divide dicho suelo en dos mitades, se cierra a lo largo de su fondo en una distancia de 13 mm, tras haber dejado caer 25 veces la mencionada cuchara desde una altura de 10 mm. Sobre una base también normalizada, con una cadencia de 2 golpes por segundo. Materiales: Dos muestras de árido con diferentes características (aprox. 150-200 g. que pase por tamiz de 0,4 mm.)
o o o o o o o o o o
Cuchara de Casagrande Acanalador normalizado Pesasustancias Balanza 100 g ±0.01 g Tamiz 0,4 mm Estufa 115 ºC Espátulas de hoja flexible de varios tamaños Mortero o molino con mazo recubierto de goma Cámara húmeda Calibre, pinzas, frasco lavador y agua destilada
Procedimiento
o o o o o o
o o o o
o
o o o
o
o o o
o
o
Preparación de la muestra Cuartear la muestra Secar al aire o en estufa < 60º C Pulverizar con mazo de goma si hay terrones Tamizar por el tamiz de 0,4 mm. (hasta unos 200 g) Amasar con agua Cubrir y conservar en cámara húmeda durante un día. Determinación del límite liquido Calibrar altura de caída de la cuchara Separar la cuchara y sujetarla con la palma de la mano Colocar con la espátula una porción en la parte inferior Aplastar extendiendo de un lado a otro (hasta ±10 mm en el punto de mayor espesor) Hacer surco con el acanalador plano con el borde biselado hacia adelante Colocar la cuchara en el aparato Girar la manivela a razón de 2 vueltas/s Contar el nº de golpes para que se cierre el surco en 13 mm. Tomar ± 15 g próximos a las paredes del surco donde se cerró Determinación de su humedad: Pesar pesasustancias vacío (tara) = T Pesar pesasustancias con la muestra tomada de la cuchara = T+S+A Pesar pesasustancias después de secar en estufa a 105º C = T+S Suelo = S =(T+S)-T
o o
o o o o o o o o o o o
Agua = A = (T+S+A)-(T+S) % Humedad = (A/S) x 100
Limite plástico.- Se define el límite plástico como la humedad más baja con la que pueden formarse con un suelo cilindros de 3 mm. de diámetro, rodando dicho suelo entre los dedos de la mano y una superficie lisa, hasta que los cilindros empiecen a resquebrajarse. Materiales Muestra de árido fino Espátula de hoja flexible Pesasustancias Balanza 100 g ± 0.01g Estufa 115 ºC Pinzas para recipientes calientes Tamiz 0,4 mm. Frasco lavador y agua destilada Varilla 3 mm diámetro para comparar Cristal 300 x 300 x 10 mm Cámara húmeda Procedimiento Preparación de la muestra
o o o o o o
Cuartear la muestra Secar al aire o en estufa < 60º C Pulverizar con mazo de goma si hay terrones Tamizar por el tamiz de 0,4 mm. (hasta unos 200 g) Amasar con agua Cubrir y conservar en cámara húmeda durante un día
Determinación del L.P.
Tomar una porción de ± 20 g Moldear la mitad de la muestra en forma de elipsoide Rodar entre los dedos y la superficie lisa a razón de 90 veces/minuto para formar cilindros de 3 mm en 2 min. Si al llegar al cilindro de 3 mm. no se ha resquebrajado se parte en 6 trozos, se amasan juntos y se repite.
Si al llegar al cilindro de 3 mm se ha resquebrajado se da por terminado el ensayo Colocar unos 5 g de los trozos del cilindro resquebrajado en el pesasustancias Determinar su humedad según UNE 103-300 Pesar pesasustancias vacio (tara) = T Pesar pesasustancias con la muestra tomada = T+S+A Pesar pesasustancias después de secar en estufa a 105º C = T+S Suelo = S =(T+S)-T Agua = A = (T+S+A)-(T+S) % Humedad = (A/S) x 100 Repetir con la otra mitad
Índice de plasticidad Se aplica la siguiente formula
para calcular el IP.
IP = LL – LP El cual indica el tamaño del rango de humedades en el que el suelo se comporta como un sólido plástico.
Clasificación unificada Clasificación unificada % de gravas % de arena %finos 52.47 15.82 31.71
Peso especifico del solido 2.58
Resistencia al cizallamiento El ensayo de resistencia de cizallamiento no se ha realizado por motivos económicos. GEOMETRIA DEL TALUD Levantamiento topográfico El levantamiento topográfico se ha realizado tomando datos directamente con GPS, las coordenadas UTM, luego los datos se procesado en un software AutoCAD Land 3D Civil, también aquí se ha realizado los perfiles o secciones para poder tener la geometría de la cantera Chejoña.
Secciones Las secciones han sido se ha determinado por geometría por funciones trigonométricas. En la cantera de Chejoña tiene las siguientes características geométricas para hallar su ángulo de inclinación: H = 110 m DH = 122 m α = 42
Angulo del talud El ángulo de talud a través de la sección, nos dio un ángulo aproximado de 42º donde se ha calculado por funciones trigonométricas:
H = 110
α
= 42°
Altura del talud El talud de Chejoña tiene aproximadamente 110m según la diferencia de las cotas que han sido tomadas directamente con el GPS Garmin Oregon 300, que se han tomado en el pie del talud hasta la cresta del talud que se muestra en la fotografía anterior. El análisis de estabilidad de talud es determinado utilizando los ábacos de HOEK & BRAY que nos permiten obtener los valores de factor de seguridad del talud en donde los resultados obtenidos son tomados con un coeficiente de seguridad de 1.2. El análisis de talud se analizaran en sus cinco condiciones que se puede dar en el lugar ya que este talud está condicionada por los fenómenos de agua subterránea y superficial, en épocas de Enero abril el lugar se encuentra totalmente saturada de agua y en meses de Junio a Noviembre se encuentra seca el talud. La estabilidad en un Talud, se mantiene principalmente por un equilibrio entre la resistencia portante del terreno y la fuerza deslizante de la gravedad de talud sin embargo, la estabilidad de un Talud está dada por la influencia de disminución de la resistencia del terreno y/o roca causados por los factores siguientes:
Heterogeneidad del terreno; muestra la topografía relacionado al tectonismo Proceso de meteorización e intemperización. Precipitaciones pluviales de aguas de infiltración, de un incremento de gradiente hidráulico y velocidad de filtración. Pérdida de su estabilidad por explotación de dicha cantera.
ANALISIS DE ESTABILIDAD Método de estabilidad propuesto Hoek & Bray Las evaluaciones se realizan por el método de Hoek &Bray (1 981). Teniendo los siguientes datos obtenidos mediante los ensayos de laboratorio: Pe = 1.6 C= 12 γ = 1.86 Tn/m3 H = 110 m. Φ = 30° θ = 42°
Con estos datos se determina el factor de seguridad.
Análisis de estabilidad para las cinco posiciones debidamente comprobadas (FS)
Condición seca Aplicamos la formula para el calculo de FS
0.52
0.032
o
o
Condición saturada
0.77
0.051
TRABAJO ENCARGADO DE GEOTECNIA I TERRENO NATURAL SALCEDO
2/06/11
TRABAJO ENCARGADO DE GEOTECNIA I TERRENO NATURAL SALCEDO
2/06/11
5.2.1.EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES DEL TALUD Para la evaluación de las condiciones se considera como un talud parcialmente saturado, por lo que se utilizará la carta Nº 03 de los ábacos de Hoeck Bray. Para ello se calcula primero la siguiente expresión: 1.86
C
H .Tan
1.6 85 Tan30 º
0.024
Luego se lleva al abacote Hoek y Bray para obtener el factor de seguridad Tan F
1.26
F
Tan30º
1.26
0.45
Luego comparando el resultado con el ábaco de Hoek y bray C
HF
0.03
Dando como resultado; que el Talud Final es INESTABLE, para un deslizamiento circular con un factor de seguridad de F.S. = 0.45
CAPITULO VI 6. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS La cantera no es apto para ningún tipo de material por su granulometría de grava no es apto para cementación por el contenido de arcilla y alteración de la zona. La cantera debe d tener un sistema de soporte o mantenimiento para evitar deslizamiento.
ANEXOS
