Estudio de Suelos del puente chuñuranra

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA E.P.. INGENIERIA E.P INGE NIERIA CIVIL - HUANCA HUANCAVELICA VELICA

CAPITULO I GENERALIDADES 1.1

ANTECEDENTES Conjuntamente con el Grupo de Estudio se determinó los accesos a construir dicho Proyecto de acuerdo con la propuesta de la guía para la elaboración de Puentes aprobado por el Ministerio de Transportes, Transportes, Comunicaciones, Vivienda, ue menciona los aspectos de dise!o dise!o,, siendo siendo una adapta adaptació ción n de las espec especi"c i"caci acione oness de la #merican association o$ %tate &igh'ay and Transportation *##% *##%&T &T(+ (+ sien siendo do trad tradic icion ional alme ment nte e

()cials

las las mas mas uti utili liad adas as por por

pro$ pro$es esio iona nale less Perua eruano noss dedi dedica cado doss al dise! dise!o o y co cons nstr truc ucci ción ón de puentes-

1.2

OBJETIVO DE DEL ES ESTUDIO El presente in$orme tiene por objetivo el Estudio de Mec.nica de %uel %uelos os co con n /ines ines de eval evalua uaci ción ón de Cime Ciment ntac ació ión n del del Proy Proyec ecto to Const Co nstruc rucció ción n Puent Puente e Carro Carroab able le de Chu!ur Chu!uranr anra, a, estab establec lecer er los caracteres Geológicos tantos regionales y locales en las di$erentes $ormaciones presentes presentes en la ona, identi"cando sus característicasEl estudio comprende trabajos de campo mediante sondeos por calicatas y ensayos de laboratorio, ue sirven para establecer el per"l estratigr."co y la capacidad portante del terreno donde se edi"cara el proyectoEl in$o in$orrme co conc nclu luye ye co con n el an.l an.lis isis is de las las co cond ndic icio ione ness de cime ciment ntac ació ión n

cons co nsis iste tent nte e en Capa Capaci cida dad d #dmis dmisib ible le del del %ue %uelo, lo,

Pro$undidad de cimentación, Tipo de cimentación, asentamientos y otras consideraciones complementariasEn el presente se considera como alcance general la revisión e0ist e0istent ente e y e0plor e0ploraci ación ón de campo, campo, descri descripci pción ón geomo geomor$ r$oló ológic gica, a, oni"cació oni"cación n del lugar, lugar, de"nicion de"niciones es de desliamie desliamientos, ntos, huaycos y aluviones ue ocurrieron en el pasado asimismo tener el potencial de ocurrencia en el $uturo-

1.2

UBICACIÓN DE DE LA ZONA El proyecto se localia en1

ESTUDIO DE SUELOS

PUENTES Y OBRAS DE ARTE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA E.P. INGENIERIA CIVIL - HUANCAVELICA

2ocalidad

1

C&3435#65#

7istrito

1

&3#6C#VE28C#

Provincia

1

&3#6C#VE28C#

5egión

1

&3#6C#VE28C#

UBICACIÓN NACIONAL

UBICACIÓN REGIONAL

UBICACIÓN LOCAL

ESTUDIO DE SUELOS



CAPITULO II MEMORIA DESCRIPTIVA 2.1

INFORMACIÓN PREVIA El terreno del presente estudio se encuentra ubicado en las m.rgenes del río siendo de topogra$ía1 Plana con clima templado, lluvioso y con una amplitud t9rmica, siendo la media anual de temperatura

m.0ima

y

mínima

de

:;-<

=C

y

>?@-A=C

respectivamente, lo ue se tendr. en cuenta al momento de proyectar la plata$orma de cimentaciónB ue estar. en $unción al tipo, dimensiones y $orma de drenaje, recomendadas por los especialistas, con lo ue se estar. mejorando la cimentación2as m.0imas precipitaciones en estas onas se presentan en los meses de (ctubre a Maro, con intensidades m.0imas registradas en los ltimos ?D a!os entre <-DD a
2.2

ACCESIBILIDAD 2a principal vía de acceso ue se disponen para llegar a las onas del proyecto en estudio es la Carretera &3#6C#VE28C# > 53M8C&#C# carretera a"rmada y as$altada en parte, desde este desvío ingresando hacia la parte $rontal del 5io 8chu-

2.3

DESCRIPCION El terreno en Proyecto topogr."camente presenta peue!as ondulaciones con e0planaciones en las orillas del cause del río y terrenos de cultivo, respecto a los niveles de los estribos se encuentran en desnivel, siendo necesario realiar trabajos de relleno y corte para la construcción del puente y los accesos a ella-

ESTUDIO DE SUELOS



2.4

EXPLORACION DE CAMPO Para la e0ploración de campo se estableció el programa de investigación mínimo, segn la propuesta de la Guía Para 2a Elaboración 7e Puentes, por el Ministerio de Transportes y ComunicacionesEsta 5eglamento ser. de aplicación en todo el in$orme por constituir la base legal vigente-

Nume! "#$ %e &u#'!( ) *#+e('*,) %e "jó en $unción al tipo de edi"cación y del .rea de la super"cie1 Tipo de Estructura Tipo de edi"cio

1 1

por tipos de concreto



Para el tipo HI y por la dimensión del terreno se realio D; calicatas, en todo caso H#I no debe ser menor ue D;B opt.ndose por D; por cumplimiento de las normas legales-

P!-u#%*%)% P m#*m) ) )/0)#) e# 0)%) 0)/*0)') Para cimentación super"cial la norma E>D;D establece1 P J 7$ K L 7onde1 7$ J Pro$undidad de desplante *se tiene-DD m+ LJ ?-<  siendo  ancho de cimentación previa de mayor radio en nuestro caso  es ?-
ue

en

estas

pro$undidades

se

desarrollan las $ueras ue desarrollan las onas de $alla *activa, transición y pasiva+ establecido por Teraghy y otros autores-

D*('*u0*# %e /!( &u#'!( 2as calicatas $ueron distribuidas uni$ormemente dentro de la ona del proyecto considerando ue no e0istan $allas de los estratos durante y despu9s de la e0cavación de las calicatas-

Nme! 5 '*&! %e mue(')( ) e6')e 7e cada estrato de calicata se ha tomado muestras tipo Mab

segn sea el caso las mismas ue $ueron conducidas al

laboratorio para los ensayos respectivos ESTUDIO DE SUELOS



2.7

ENSA8OS DE LABORATORIO %e realiaron los ensayos típicos con las muestras e0traídas #%TM 7 ;;

#6#28%8% G5#632(MET58C(

#%TM 7 ?<
C(6TE687( 7E &3ME7#7

#%TM 7 @<

PE%( E%PEC8/8C(

#%TM 7 ;@A

C2#%8/8C#C8(6 %3C% y ##%&T(

#%TM 7 ;@@

C2#%8/8C#C8(6 V8%3#2>M#63#2

7escripción visual de los estratos y comportamientos geodin.micos-

2.4

DESCRIPCION GEOTECNICA DE LA ZONA En el reconocimiento visual de campo para la descripción Geot9cnica se pudo observar ue el suelo se encuentra constituido por depósitos /luviales de la era Cenooica, sistema Cuaternario serie &oloceno constituidos por gravas gruesa a "na , adem.s de arenas y limo arcillosa, los ue se encuentran a$ectados por la acción $ísica, uímica y mec.nica del medio ambiente y procesos geológicos-

2.7

NIVEL DE LA NAPA FRE9TICA En la ona la napa $re.tica se encuentra a D-
2.:

PERFIL DEL SUELO 2a estratigra$ía del suelo se puede considerar uni$orme con algunas variaciones puntuales, tal como se evidencia en los sondeos e$ectuados- %e sigue las siguientes secuencias de arriba hacia abajo en cada una de las calicatas-

C)/*0)') N; <1 M),e# I=u*e%)

ESTUDIO DE SUELOS



En la super"cie hasta ?-
C)/*0)') N; <2 M),e# %ee0>) En la super"cie hasta ?-Dm de pro$undidad se encuentra un

suelo

arenoso

con

mecla

de

desechos

y

rocas

en

descomposición de color gris claro medianamente compacto con presencia de raícesEn el segundo estrato de espesor D-D m- se encuentra un suelo limoso de color gris con presencia de gravas ocasionales y roca macia-

2.?

GEOLOGIA 8 GEOMORFOLOGIA REGIONAL

2.?.1 INTRODUCCIÓN El presente in$orme tiene la "nalidad de resaltar las características geomor$ológicas y estratigr."cas del .rea con la ubicación de las uebradas y río en sus alrededoresPara la elaboración del presente estudio $ue necesario el reconocimiento del .rea durante un día y la actividad en gabinete-

@ ANTECEDENTES Estudios especí"cos en la especialidad de Geología y para objetivos del proyecto o similares no e0isten hasta la $echa en la ona de estudio, las cuales se "jaron objetivos como1 > 7escribir las características mor$ológicas y Geomor$ológicos del terreno> 7e"nir y describir las unidades lito>estratigr."cos e0istentes en las .reas de estudio> 7e"nir las características del subsuelo para la cimentación respectiva-

2.?.2 DESCRIPCION DE LAS AREAS ESTUDIO DE SUELOS



MORFOLOGA El lugar denominado C&3435#65# se encuentra en la &oja del cuadr.ngulo perteneciente a

la Era Cenooica, sistema

Cuaternario serie &oloceno * Oh> + constituidos por gravas gruesa a "na , adem.s de arenas y limoarcillosa y roca macia, el cual esta separada por la $alla longitudinal del Eratema de Mesooico, el sistema Tri.sico Qur.sico ue esta con$ormado por el Grupo Pucara, Grupo Mitu, secuencias del Granito de Paucartambo como roca plutónica granítica presente en los alrededores de la localidad-

REGIONES NATURALES GEOGRAFICAS El .rea de estudio y su inuencia esta con$ormado por la región Geogr."ca en sentido transversal a los ríosEsta unidad esta ubicada en la margen derecha del rió orientado de %ur a 6orte, se caracteria por presentar una super"cie con cumbres onduladas, per"les asim9tricos con pendientes moderadas cortado por uebrada con poca vegetación, en ella se puede observar el desarrollo de valles y meandros-

REGIONES NATURALES 7e acuerdo a la clasi"cación realiada el .rea comprende la región, los cuales se describen a continuación1

SUNI El curso de 5ío corresponde a esta región, cuya planicie constituye el curso de río en mención, alcana altitudes desde DDD msnm, y ue ha permitido el desarrollo de un curso meandro$orme en todo el valleEn esta región e0iste una ora escaa debido al clima $rio, alta hmeda relativa donde proli$eran aun especies silvestres de animales y generalmente esta región presenta nubosidad en las primera horas matinales-

GEOMORFOLOGA El .rea de estudio y en sentido transversal a la uebrada esta con$ormado por unidades mor$o estructurales principales estas unidades son1 Estribaciones de la Cordillera (riental, Valle y la $aja %ubandina-

VALLE DE LA UBICACIÓN DEL PRO8ECTO El .rea de la carretera a construir, corresponde a esta unidad ESTUDIO DE SUELOS



geomor$ológico y se caracteria por ser la mas importante en la región, las uebradas en $ormación es un agente principal modelador, con$orma una gran llanura con pendiente mínima menos de  > ;D R, cuya amplitud del valle alcana varios Sm-, entre las localidades de la 5egión &uancavelicaEn esta gran llanura se puede observar el desarrollo sucesivo del curso ue a trav9s del tiempo $ue cambiado su recorrido dejando numerosos meandros abandonados/aja %ub #ndina Esta unidad esta ubicada en la margen derecha y limitando al valle%e caracteria por su mor$ología variada, desde suave, moderado hasta abrupto, con altitudes de hasta ::D msnm, y la presencia de los ríos e0istentes-

ESTRATIGRAFIA En el .rea de estudio se ha identi"cado unidades estratigr."cas cuyas edades corresponden desde el Paleooico hasta el cenooico, las cuales se indica en la Columna Estratigr."ca-

2.

EVALUACION GEOTECNICA Para la evaluación geotecnia, se realio en el campo el estudio de los suelos del suelo, ue comprendió el estudio del suelo e0istente y el subsuelo, para lo cual se e$ectuó D; calicatas cada un *?+ en un estribo, con la "nalidad de establecer la variación del tipo de suelo en la ona del proyecto, tom.ndose como re$erencia el cauce de la uebrada- 2as calicatas se realiaron con una pro$undidad promedio de ;-DD metros, esto por la uni$ormidad de los estratos del subsuelo2os materiales constituyentes del tramo en general, est.n constituidos por suelos arcillosos, limosos y areno arcillosos de mediana y alta plasticidad, con$orme se describe en el in$orme de Mec.nica de suelos, lo ue se sustenta en los ensayos de laboratorio2as secuencias estratigr."cas encontradas, son homog9neas en todos los tramos en estudio, intercalada espor.dicamente con otro tipo de materiales, como areniscas y gravas-

2.

CRITERIOS TCNICOS FUNDAMENTALES 8 RESULTADOS

ESTUDIO DE SUELOS



2as características de los suelos determinan la estabilidad y calidad de la carretera, estas características se basan en las propiedades $ísicas y mec.nicas ue han sido determinados al analiar las muestras del suelo en el laboratorio mediante los ensayos correspondientesEs estudio del subsuelo a trav9s de las e0cavaciones e$ectuadas *calicatas+, permite seleccionar las muestras mas representativas para realiar la e0ploración del terreno de $undación y de esta $orma conocer la estratigra$ía, características, propiedades y su clasi"caciónB siendo indispensable este conocimiento para garantiar la estabilidad del puente, de tal manera ue no se presenten $allas y presten servicio en optimas condiciones

CAPITULO III CIMENTACIÓN 3.1

TIPO DE CIMENTACION El tipo de cimentación se ha de realiar con una $alsa apata para alcanar la pro$undidad necesaria de terreno compacto de mayor consolidación2a cimentación se ha de realiar en el terreno compuesto por grava arenoso con estribos-

3.2

PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN 2a pro$undidad de cimentación se de"ne en base a los siguientes criterios- %e descartó la primera capa por ser suelo de car.cter no consolidado y con presencia de material org.nico en su componente- 2a %egunda capa se usara como suelo de cimentación en toda las onas, es decir ue *7$J;-DD m-+ por presentar mejores características mec.nicas, propiciando una $alsa apata de ;-DDm espesor-

3.3

ASENTAMIENTO TOLERABLE #l tratarse de construcciones de peso considerable, importancia y seguridad de la obra con el criterio de dise!o ue predomina es el de H#sentamiento TolerableI para los estribos ue no $allara en los momentos de un sismo de importancia durante y

ESTUDIO DE SUELOS



despu9s del movimiento sísmicos-

3.4

DISTORSIÓN ANGULAR TOLERABLE %egn la tabla :-;-D de las 6ormas E>D;D del 5- 6- C-, la distorsión angular *+ permisible para el tipo de edi$icación es ?F
3.7

ASENTAMIENTO DIFERENCIAL TOLERABLE Para luces mayores a ?D-DD m-, con la distorsión angular anterior, se obtiene un asentamiento di$erencial *U+ tolerable de D-D; m-

3.:

ASENTAMIENTO TOTAL TOLERABLE %egn

los

criterios

de

dise!o

de

la

6orma,

el

asentamiento total *U+ se puede estimar como el ?::R del asentamiento di$erencial para suelos "nos- Por lo tanto en este caso resulta un asentamiento total tolerable de D-D; m- es decir *?-D
3.? ASENTAMIENTO PROBABLE Por la magnitud de la carga y por las características del suelo de cimentación *grava arenosa suelta+, el asentamiento posible debe ser menor ue el m.0imo tolerable *?I+-

3.

UBICACIÓN SISMICA DEL TERRENO Por estudio del sitio similares a la micro oni"cación, este terreno esta ubicada en la Lona :, con $actor de ona D-:<, con el cual ser.n calculados los par.metros de dise!o-

CAPITULO IV CALCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE. 4.1

CAPACIDAD ADMISIBLE )H Para calcular la capacidad admisible del suelo de cimentación se utiliar. la teoría de Teraghi para $alla generalOult J C 0 6c K * 7? 0 γ m? K 7; 0 γ m; + 6 K D-< 0  0 γ m; 0 6y

ESTUDIO DE SUELOS



Oa

J OultF/-%

7onde1 Oult

J

Capacidad ultima

C

J

Cohesión de suelo

7

J

Pro$undidad de desplante

γ m

J

Peso especí"co volum9trico del suelo *cada

estrato+ 

J

#ncho de cimentación

6c,6,6yJ

/actores de capacidad de carga ue depende de la

$ricción *φ+-

/-%-

J

/actor de seguridad

ESTRIBO DERECO C

J

D-DD SgFcm;

φ

J

;<=

γ ?

J

?-D tonFm:, 7$J ;-DD m-

/-%- J

:-DD, J ?-DD m-

5esultado1 para *φ+ J ;<= 6c J ?W-D

6 J W-;

6y J -;

Oult J D-D 0 ?W-D K ;-D 0 ?- 0 W-; K D-< 0 D-@ 0 ?-D 0 -; Oult J D-DD K ;W- K :-WA J ::-? tonFm; J :-: SgFcm;

)

 1.11 K,0m2

ESTRIBO IZUIERDO C

J

D-DD SgFcm;

φ

J

;<=

γ ?

J

?-< tonFm:, 7$J ;-DD m-

/-%- J

:-DD, J ?-DD m-

5esultado1 para *φ+ J ;<= 6c J ?W-D

6 J W-;

6y J -;

Oult J D-D 0 ?W-D K ;-D 0 ?-< 0 W-; K D-< 0 D-@ 0 ?-D 0 -; Oult J D-DD K :D-: K :-WA J :-:: tonFm; J :-: SgFcm;

)

 1.14 K,0m2

ESTUDIO DE SUELOS



4.2

CONCLUSIONES 8 RECOMENDACIONES •

El suelo en estudio es de origen transportado uvial de car.cter suelto con presencia de algunas gravas de manera aislada-

•

2os suelos est.n $ormados por la acción y eventos geológicos presentes en el valle en ambas m.rgenes del rió-

•

El suelo en su mayoría esta $ormado por varios estratos, en algunos casos presenta mayores cantidades de arcillas los ue se encuentran por debajo de los D-
•

%e deber. cimentar en el suelo limoso con una pro$undidad mínima de ;-DD metros con respecto al nivel mas bajo del lecho del río-

•

%e tendr. en consideración para el dise!o el arrastre de "nos y la socavación-

•

%e tendr. en consideración para el dise!o el arrastre de las m.0imas paliadas en 9pocas de m.0imas avenidas-

•

En los ?DD metros aguas arriba y aguas debajo se deber. realiar plantaciones de .rboles con raíces pro$undas para evitar la erosión o cambio de curso del río-

•

2a capacidad admisible para dise!o ser. considerado ?-? SgFcm;- para ambos estribos-

•

Para el dise!o de la cimentación se considera aJ;-DXgFcm;por estar considerando una $alsa apata de ;-DDm de espesor-

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