PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATA MA TAGENTE GENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
ESTUDIO DE SUELOS
1.0. 1.0.0 0
Aná Análisi lisis s de de Mec Mecán ánic ica a de de Sue Suelo los. s. El aná análisis lisis de suelos suelos tien tiene e como finalidad finalidad dete determin rminar ar el comp comporta ortamien miento to y la capacidad de resistencia a la acción erosiva del flujo de agua sobre el cauce del rio y sus riberas, así como también determinar la capacidad de carga del terreno. El análisis se realizó con la finalidad de analizar y determinar las características del suelo, sobre el cual se proyectaran las distintas obras de defensas ribereñas. El estudio de campo consistió en realizar la perforación directa mediante calicatas a cielo abierto, siendo 1 el n!mero total de estas. Muestreo. El mu muest estreo reo consi consiste ste en obten obtener er una una porci porción ón del del ma mater terial ial del sue suelo lo para para su investig investigación ación,, deb debiend iendo o ser de los más represent representativo ativos s y adec adecuad uados os para la realización de los ensayos y pruebas de laboratorio. Muestras Alteradas. "on a#uellas en las #ue no se conservan las condiciones condiciones naturales o la estructura misma del suelo. En nuestro estudio se $an obtenido 1 muestras alteradas, los mismos #ue $an servido para determinar las propiedades físicas del suelo así como su respectiva clasificación. Muestras Inalteradas. "on a#uellas #ue cuando son e%traídas trata de conservar sus características naturales,, con esta naturales estas s mue muestras stras se dete determin rminan an las propied propiedades ades mec mecánica ánicas s del suelo. En el presente estudio estudio se tomaron 1 muestras muestras para el ensayo de corte corte directo. &ara &ara la selecc selecció ión n y ubica ubicació ción n de los punto puntos s de mu muest estreo reo se $an $an realiz realizad ado o diecinueve calicatas de 1.'' % 1.'' m. de anc$o y de 1.'' m. de profundidad apro% apro%im imad adame amente nte de acue acuerdo rdo a las norma normas s est estab ablec lecida idas s para para est estud udios ios de (ecánica de "uelos la E)'*'. &ara el presente estudio, los ensayos de laboratorio se llevaron a cabo en +oad ec$ "- /eotecnia. (inning 0 ontrol de alidad, siendo los siguientes lasifica ción /eneral de "uelos A. &ara la lasificación ) -nálisis /ranulométrico 2orma -"( 3) 455. ) lasificación de "uelos 2orma -"( 3 5467 ) Ensayos de 8ímites de onsistencia ) 8ímite 8í#uido 2orma -"( 3 454 ) 8ímite &lástico 2orma -"( 3 455 ) ontenido de 9umedad 2orma -"( 3 551: ) Ensayo de prootor (odificado -"( 3 1**7 ) Ensayo ;+ --"9< 574 = ( E156
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
;. &ara 3eterminar la +esistencia del "uelo. ) Ensayo de orte 3irecto. 1.0.1
Análisis Granulométrico. "eg!n la $idráulica fluvial, es indispensable contar con la distribución granulométrica del material #ue forma el fondo y las orillas del cauce. El análisis granulométrico es un proceso para determinar la proporción en #ue participan los granos del suelo, en función de sus tamaños. Esa proporción se llama gradación del suelo. 8a gradación por tamaños es diferente al término geológico en el cual se alude a los procesos de construcción >agradación? y la destrucción >degradación? del relieve, por fuerzas y procesos tales como tectonismo, vulcanismo, erosión, sedimentación, etc. 8a distribución de tamaños de las partículas en una masa de suelo se representa usualmente con la curva de gradación o curva de distribución de tamaños de las partículas, en la cual el porcentaje de las partículas inferiores a un tamaño en particular se representa en función de ese tamaño en escala logarítmica. 8a curva de gradación se obtiene midiendo la distribución de tamaño de las partículas de una muestra de suelo representativa, la cual se realiza con un análisis por tamizado.
1.0.2
Ensao de !lasticidad" L#mites de Atter$er%. 8os límites de consistencia propuestos por -tterberg, son ampliamente conocidos y utilizados en todas las regiones del mundo, principalmente con fines de identificación y clasificación de suelos y son limite de contracción, limite plástico y limite lí#uido. "e les denomina límites de consistencia por#ue indican el grado de co$esión de las partículas de un suelo y el poder de resistencia a a#uellas fuerzas e%teriores #ue tienden a deformar su estructura. a? 8ímite de +etracción o ontracción >8?.) se define como la $umedad má%ima de un suelo para la cual una reducción de la $umedad no produce disminución de volumen del suelo. ambién se define como el cambio del estado sólido al estado semisólido o estado no plástico. b? 8imite &lástico >8&?.) se $a definido arbitrariamente como el contenido de $umedad del suelo al cual un cilindro de éste, se rompe o res#uebraja al amasado presentando un diámetro de apro%imadamente @ mm. ambién se define como el cambio entre el estado no plástico y el estado plástico. Esta prueba es bastante subjetiva, es decir, depende del operador, el cual debe ayudarse con un alambre u otro material de @ mm. de diámetro para $acer la comparación y establecer el momento en #ue el suelo se res#uebraja y presenta el diámetro especificado. c? 8ímite 8í#uido >88?.) se define como el cambio del estado plástico al estado lí#uido. Es el contenido de $umedad con el cual una masa de suelo colocada en un recipiente en forma de cuc$ara >aparato de asagrande?, se separa con una $erramienta patrón >ranurador?, se deja caer desde una altura de 1 cm. y sufre el cierre de esa ranura en 1 cm. después de 5* golpes de la cuc$ara contra una base de cauc$o dura o similar.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
El rango de variación de contenidos de $umedad en el #ue la arcilla presenta plasticidad se denomina Andice de &lasticidad >Ap? y está dado por Ap B 88 ) 8& 8as muestras de suelo #ue se tomarán en la zona, serán obtenidas mediante perforaciones con pala y pico $asta una profundidad de 1.'' m. realizadas en distintos puntos de los perfiles longitudinales y transversales del tramo en estudio. El ensayo de laboratorio de las muestras obtenidas se realizará mediante el análisis granulométrico y límites de -tterberg, para luego determinar su clasificación por el (étodo de ".C..". >"istema Cnificado de lasificación de "uelos?.
1.0.&
'lasi(icaci)n de Suelos S.U.'.S. El "istema Cnificado de lasificación de "uelos, "C" >A+-( 1'*' y -"( 3 5467 y 5466? es el de uso más e%tendido en la práctica geotécnica. Está basado en el análisis granulométrico y en los límites de -tterberg >límites lí#uido y plástico? de los suelos. 3e acuerdo con la distribución de tamaño de las partículas del material #ue pasa el tamiz de 7* mm, el suelo se clasifica como suelo granular si más del *'D es retenido por el tamiz 2 5'', o suelo fino si el *'D o más pasa el tamiz 2 5''. Estos grupos se dividen a su vez en subgruposF a cada se le asigna un símbolo formado por una letra prefijo y una sufijo. 8os suelos granulares se designan con el siguiente grupo de símbolos 8etras &refijo
/ G grava, si el *'D o más de la fracción granular es retenida por el tamiz 2 4. " G arena, si más del *'D de la fracción granular pasa por el tamiz 2 4.
8etras "ufijo
H G bien gradado.
>8a selección depende de los
& G mal gradado.
valores de u y c?.
( G limoso.
>8a selección depende de los
G arcilloso.
valores de 88 e Ap?.
"i menos del *D del material pasa por el tamiz 2 5'' los sufijos #ue se utilizan son H o & dependiendo de los valores del coeficiente de uniformidad >u? y el coeficiente de curvatura >c?, si más del 15D pasa por el tamiz 2 5'' los sufijos #ue se utilizan son ( o dependiendo de los valores del límite li#uido >88? y el índice de plasticidad >Ap?.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
"i el porcentaje de finos está entre el * y el 15D, se utiliza una clasificación intermedia con símbolos dobles. 8os suelos finos se designan con el siguiente grupo de símbolos 8etras prefijo
( 8imo -rcilla < "uelo
8etras "ufijo
8 ;aja &lasticidad >88 I *'D? 9 -lta &lasticidad >88 J *'D?
8a clasificación se basa solo en los límites de -tterberg de la fracción de suelo #ue pasa por el tamiz 2 4', y se obtiene con la carta de plasticidad de la Ta$la *+ 0&. 8os situados por encima de la línea - son las arcillas inorgánicas y los situados por debajo de la línea - son los limos y las arcillas orgánicas. 8a turba y los demás suelos de bastante contenido orgánico se clasifican por inspección visual y se agrupan con el símbolo &t. &ara realizar la clasificación unificada de suelos es necesario tener presente las siguientes definiciones a? ;ien /radado.) si un suelo de granos gruesos contiene proporciones apro%imadamente iguales de todos los tamaños de partículas, y se caracteriza por tener una curva relativamente suave #ue cubre un amplio rango de partículas. b? (al /radado.) son a#uellos #ue tienen una composición granulométrica con e%ceso de algunos tamaños particulares y defectos de otros. Estos están referidos a las gravas y arenas. c?
oeficiente de Cniformidad.) es la proporción obtenida por la división del má%imo tamaño de las partículas #ue están debajo del :'D >3:'? en la curva granulométrica y por el tamaño efectivo >31'?. "e define como u B 3:'
K.. > A ?
31' d? oeficiente de urvatura.) "e define con la siguiente e%presión
c B
3L@'
K.. > AA ?
31'.3:'
3onde 31', 3@' y 3:' son los tamaños de las partículas para el cual el 1', @' y :'D en masa del material es menor #ue esos tamaños, respectivamente, determinados gráficamente de la curva granulométrica.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
1.0.,
Ensao de 'orte Directo. Es un ensayo especial practicado a una muestra inalterada de un suelo, cuya finalidad es determinar su resistencia al esfuerzo cortante. &ara tal efecto se toma una muestra inalterada en el estrato a cimentar. " B M gN O 3onde M
Esfuerzo normal #ue act!a sobre el plano de ruptura.
o$esión del material del terreno.
N
-ngulo de fricción interna del material del terreno.
El ensayo de corte directo nos determina los parámetros PQ y PN, los mismos #ue también nos permitirán calcular la capacidad portante del suelo en estudio. El método consiste en colocar la muestra inalterada en la má#uina de corte directo. "e somete a un esfuerzo tangencial PQ y a una carga P&Q, con cargas de '.*', 1.'' y 1.*' Rg. de peso, obteniéndose variados esfuerzos de ruptura . on estos valores se traza la grafica obteniéndose la co$esión y el ángulo de fricción interno PNQ, datos #ue se utilizan para el cálculo de la capacidad portante del suelo.
1.0.-
'aacidad !ortante del Suelo.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
"eg!n el Estudio de (ecánica de "uelos, se $a realizado el análisis de las condiciones de cimentación analizando varias parámetros como son
"ocavación
-nálisis por -sentamiento
-nálisis por orte.
8a capacidad portante del suelo será determinada utilizando la formula de erzag$i, del cual seg!n las estructuras a proyectar se $a considerado la e%presión de cimientos corridos. 3onde ;
-nc$o de la faja cargada.
o$esión del suelo.
2Sc, 2T#, 2SU, se llaman coeficientes de capacidad de carga, son n!meros sin dimensión #ue depende solo del valor de N.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
8a profundidad de colocación de la cimentación #ue seg!n el +.2.E. e%ige no debe ser menor de '.*m . onsideramos 3fB1.*'m. UB3ensidad del "ueloB1@1'Rg=mV., suelos medianamente denso 2B15, >abla 4*.1 de (ec. "uelos Wart erzag$i?. !ara */10 /&0
De(inici)n de Area e(ecti3a de 'álculo 4 5iotesis de Meer6o( eB'.'''
m
8X=5B'.*'
m
;B1.''m
e8B'.'''
m
8Y=5B'.*'
m
8B1.''m
'oe(icientes de Ter7a%ui8!ec9 :Se%;n !randtl< 2cB14.
d#B1.@4
dgB1.'''
%#B1.'''
%gB1.'''
=actores de Inclinaci)n de la car%a :Sc6ult7e Od%aard< AcB1.'''
"gB'.:''
=actores de caa ri%ida de Mandel Salencon XcB1.'''
"#B1.@:7
=actores de !ro(undidad de >rinc6 5ansen dcB1.415
2gB5.6'
'oe(icientes de =orma de De >EE? "cB1.4@1
2#B:.*1
i#B1.'''
igB1.'''
'ar%a de 5undmiento @5/c *c Sc dc c ic B @ *@ S@ d@ @ i@ B 0.- > * S d i "ustituyendo, y con un coeficiente de seguridad "B@.' ZuB1.5' Rg=cmL
1.0.C
*i3el =reático El nivel freático en épocas de estiaje en la parte alta de siete compuertas se encuentra a 1.'' m de profundidad y en la zona de añapay sector más bajo, se encuentra a 5.*' m, estos se deberá tomar en consideración para los cálculos de los costos unitarios en el desarrollo del proyecto. En las épocas de avenida se supone #ue el nivel freático se encontrara en la supeficie por lo tanto este suelo como es arenoso, es muy suceptible a licuación de suelos en épocas de sismo.
1.0.
Análisis =#sico En el -nalisis físico de (ecánica de "uelos se pueden apreciar los resultados encontrados en el recorrido del +io (atagente, ya sea margen derec$o o iz#uierdo, como lo muestra el &erfil Estratigrafico.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
PROYECTO: “CREACIÓN
DE DEFENSA RIBE REÑA MARGEN DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO MATAGENTE EN LA LOCALIDAD DE EL CARMEN, DISTRITO DE EL CARMEN, PROVINCIA DE CHINCHA, REGIÓN ICA”.
