Problemas Geotecnicos de La Ciudad de Tacna

1

GEOTECNIA GEOTECNI A PARA CIMENTACIONES

PROBLEMAS GEOTECNICOS DE LA CIUDAD DE TACNA I.

INTRODUCCION

Actualmente se puede apreciar que se está dando cada vez más importancia al estudio de los suelos, antes de ejecutar cualquier proyecto de ingeniería, como carreteras, túneles, represas, edifcaciones aeropuertos y puertos, etc. Debido a que todo la estructura reposa sobre un suelo la cual posee característ características icas muy variada variadass y particular particulares es que en muco muco de los casos la !alta de consideraci"n a provocado severos problemas a las estructuras y al entorno cercano, como por ejemplo# ejemplo# la baja capacidad capacidad portant portante e por suelos suelos orgánicos orgánicos , los asentamientos di!erenciales por suelos saturados , , las licue!acci"n de suelos arenosos , las subducci"n de suelos blando blandoss ,las ,las inesta inestabil bilida idad d de talude taludes, s, grieta grietass por arcill arcillas as e$pan $pansi siva vass ,col ,colap apso so de estr estruc uctu tura rass por por napa napa !reá !reáti tica ca elevada, elevada, contamin contaminaci"n aci"n del del concreto concreto por suelos suelos úmedos úmedos con sales y entre entre otros otros problemas. problemas. %os problemas geot&cnicos mencionados anteriormente an sido la motiv tivaci"n para que mucos ingenieros se interesaran interesaran por por el estudio del suelo, suelo, a tal punto punto de llegar a la conclusi"n de que una obra puede tener un buen dise'o estructural y un proceso constructivo optimo, sin embargo si el proyecto no cuenta con un estudio de suelos serio, lo más probable es que la estructura colapse ante un sismo o de manera lenta se visualice sus e!ectos negativos. (n base a los errores cometidos, e$periencias y estudios que se an realiz realizado ado en las últimas últimas d&cadas d&cadas sobre sobre el concreto concreto armado, en la actualidad es uno de los temas más tratados y en!ocados por los ingenieros, ya que su indi!erencia puede provo provocar car grande grandess p&rdid p&rdidas as umana umanass e incluso incluso el colaps colapso o irremediable de la estructura. (n este trabajo de investigaci"n se menciona de manera concr concreta eta alguno algunoss probl problema emass geot&c geot&cnic nicos os de la ciudad ciudad de )acna )acna con la fnalidad de identifcar las zonas más peligrosas y conoce conocerr las las caract caracterís erístic ticas as geol geol"gi "gicas cas de la la ciudad ciudad de )acna. )acna.

*

GEOTECNIA PARA CIMENTACIONES

II.

DEFINICION

+ualquier evento que cause de!ormaciones y da'os a un terreno y a las obras civiles circunvecinas. Algunos problemas geot&cnicos más !recuentes# • • • • •

III.

Asentamientos del terreno ($pansi"n del terreno Agrietamientos del terreno y las estructuras Deslizamientos (rosi"n del terreno

PROBLEMAS GEOTECNICOS DE LA CIUDAD DE TACNA POR ZONAS 1. Distrito de ciudad ue!a aja capacidad portante por suelos blandos Asentamientos de edifcaciones -isuras en los muros causados por la acci"n sísmica ". Distrito de# a#to de #a a#ia$a%Asoc. De !i!ieda Mira&ores elleno de cavidades con material residual. '. Distrito Gre(orio A#)arrac* +cur!a ,ue)rada Aruta+recidas e /nundaciones de viviendas pr"$imas al cauce seco (rosi"n del terreno más pr"$imo . Laderas de# cerro Itior/o Asentamiento de viviendas Deslizamientos (mpuje de tierra elevado 0. Cercado de Taca +terreo de# os2ita# 3i24#ito 3uaue 0osibles grietas por arcillas e$pansivas De!ormaci"n de pavimentos aleda'os -isuracion y rotura de elementos estructurales otura de tuberías sanitarias




5. Distrito de Poco##a6 aja capacidad portante por suelos orgánicos MAPA DE PELIGROS GEOTECNICOS DE LA CIUDAD DE TACNA

2


I7.

FENOMENOS DE ORIGEN GEOLOGICO 8 GEOTECNICO

%os !en"menos de origen geol"gico que se an tomado en cuenta para el análisis de su ocurrencia en el área de estudio, son producidos por los siguientes agentes# A. POR SISMICIDAD Analizando los sismos ocurridos en el 0erú, de norte a sur, con una !recuencia de 3415 a'os y considerando un periodo de retorno para uno como el de 1636 7185 a *85 a'os9, prácticamente este sector de Am&rica se encuentra muy pr"$imo a un mega sismo, que tendría una magnitud superior al sismo del *:53:*551

8


B. POR TECTONISMO

0ara el caso del 0erú, las placas que interactúan son las de ;azca con la continental, que se desplazan con sentidos opuestos a trav&s del plano de acia el continente, alcanzando pro!undidades asta de 55 ?m. (ste proceso es conocido como de subducci"n. %a placa de nazca se desliza debajo de la placa continental de Am&rica del sur a una velocidad apro$imadamente de 6 a 15 cm:a'o 7minter y jordan 1@69. (ste proceso genera apro$imadamente el @5 B de los sismos que se registran en el sur del 0erú .a este tipo de sismos tambi&n se les conoce como sismos intraplacas y, ya que ocurren en el límite entre placas. %a segunda zona sismogenica está relacionada con los reajustes corticales, donde los es!uerzos son de carácter tensional .(stos ocurren a lo largo de !allas activas y tienen periodos de recurrencia cada mil a'os. 0ara el caso de )acna se tienen * !allas activasC la !alla de /ncapuquio 74;9 y la !alla de +allaviento en el valle de locumba. %a tercera zona sismogenica está relacionada con la actividad volcánica, que a!ecta directamente a los pueblos de +andarave y )arata, por su pro$imidad al ambiente volcánico. %os 9e4:eos de ori(e (eotect4ico que se an tomado en cuenta para el análisis de su ocurrencia en el área de estudios, son los siguientes#      

E.

-allas por corte y asentamientos del suelo +ambios de volumen por cambios en el contenido de umedad Amplifcaci"n sísmica local 0erdida de resistencia mecánica por li$iviaci"n Agresi"n química del suelo al concreto +olapsabilidad de suelos

E7ALUACION GEOTECNICOS

DE

PELIGROS

GEOLOGICO%

% ZONIFICACI;N GEOT
3


%os peligros de origen geol"gico4geot&cnico de mayor incidencia en la ciudad de )acna, distritos de Fregorio Albarracín, 0ocollay, Alto de la Alianza, +iudad ;ueva, +ercado y áreas de e$pansi"n urbanística, se dan por las razones siguientes#    

-alla por corte y asentamiento del suelo Agresi"n del suelo al concreto Amplifcaci"n local de las ondas sísmicas +olapsabilidad de uelos

e an

identifcado cinco zonas geot&cnicas cada una

di!erenciada mediante interpretaci"n insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio. e a logrado conocer las propiedades del suelo de cada zona, estas zonas son# cenizas volcánicas de clasifcaci"n G+ H 7I=;A /9 ubicada en la parte norte del distrito de 0ocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza, arenas limosas de clasifcaci"n H 7I=;A //9 que cubre por completo los distritos de +iudad ;ueva y Alto de la Alianza, arenas limosas de clasifcaci"n H 7I=;A ///9 ubicada al noreste de la ciudad de )acna, gravas pobremente graduadas F0 7I=;A /E9 que corresponde al resto del distrito de 0ocollay y gran parte del distrito de Fregorio Albarracín %ancipa , gravas bien graduadas F< 7I=;A E9 que corresponde al resto del distrito de )acna y Fregorio Albarracín %ancipa. ZONA I= correspondiente a suelos de clasifcaci"n arena limosa H de origen cenizas volcánicas, que poseen valores de microtremores promedio de 5.18 Jz, presiones

admisibles del suelo que varían de *.82 Kg:cm * a *.@5 Kg:cm*C el potencial de colapso varía de 5.*1B a




5.85 B, presenta asentamientos mínimos de 1.85 cm y má$imo de 1.8* cm. (sta zona comprende# toda la zona norte del distrito de 0ocollay como la Asociaci"n de Eivienda 6 de =ctubre, Asociaci"n de Eivienda Lerusal&n, ;ueva (speranza, AA0/)A+, Asociaci"n de Eivienda %a +olina, Asociaci"n de Eivienda 0rimavera M )a?anaC tambi&n presentes en el distrito de Alto de la Alianza, parcialmente en las Asoc. de Eiv. Hariscal Hiller, AA.JJ. %a (speranza y 0.L. Alto de la Alianza. 0or lo que es una I=;A /; HAN=( 0=%(HA. ZONA II, que corresponde a suelos de clasifcaci"n H arenas limosas de origen Ouvial, que presenta valores de

densidad natural variando desde 1.22 g:cm 

a 1.65

g:cm, períodos de vibraci"n natural del suelo desde 5.* Jz a 5.*8 Jz, capacidades de carga variando desde 5.3 Kg:cm* a 5.3 Kg:cm *, valores de potencial de colapso de 5.6B a 5.65B. %os asentamientos que se pueden producir en este suelo varían de 1.8 cm a .* cm. (stas zonas comprenden en su totalidad a los distritos de Alto de la Alianza y +iudad ;ueva. (n esta zona se tienen problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada )erminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza, puesto que presenta valores de .*cm, para una estructura de 8 pisos. ZONA III, está con!ormada por suelos de clasi!icaci"n H arenas limosas de origen Ouvial con periodos naturales de vibraci"n del suelo promedio 7microtremores9 alrededor a 5.*8 Jz, con valores de potencial de colapso de 1.*B a 11.8B, valores de presiones admisibles del suelo que varían de 5.86 Kg:cm* a 5.32Kg:cm*. %os asentamientos que se

6


pueden producir en esta zona varían de 1.8 cm a 6.2 cm. (sta zona abarca los lugares conocidos como Asociaci"n de Eivienda Eallecito, Asociaci"n de Eivienda %os Pngeles, Grb. Eilla ol, Asociaci"n de Eivienda )eodoro odríguez 0isco, Grb. anta -átima y el 0aseo +ívico. %a zona del Jospital Feneral de )acna del Hinisterio de alud, resulta ser una zona problemática puesto que presenta valores de asentamientos igual a 6.2cm y potencial de colapso igual a 11.8B y se considera como 0=%(HA (E(=. ZONA I7, con!ormada por suelos de clasifcaci"n F0 compuestos por gravas pobremente graduadas que presenta valores de microtremores de 5.15 Jz, presiones admisibles del suelo de .21 Kg:cm* a 2.85 Kg:cm*, potenciales de colapso que varían del 5.*2B al 1.81B, en esta zona se esperan asentamientos que varían de 1.2 cm a 1.3* cm. (sta zona abarca la Grb. -rancisco olognesi y Grb. Eilla +aplina en el distrito de )acna, todo el resto del distrito de 0ocollay, y toda la zona norte del distrito de Fregorio Albarracín %ancipa como ser los terrenos del cuartel )arapacá, AA. JJ. (l Horro, Asociaci"n de Eivienda  de Diciembre, Asociaci"n de Eivienda Al!onso Ggarte /, // y ///, Asociaci"n de Eivienda %as egonias, Asociaci"n de Eivienda an -rancisco, Asociaci"n de Eivienda %as Am&ricas, AA.JJ. Eilla J&roes del +enepa. (n esta zona e$iste un caso particular acerca de las gravas porque están !uertemente cementadas con sales, pero a su vez son colapsables en un rango moderado. (stán e$puestas en la zona Asociaci"n de Eivienda Eilla J&roes del +enepa en la cual a resultado con potencial de colapso 1.81B que se considera como 0=%(HA H=D(AD=C con estas caracteríticas se debe tener especial cuidado con los jardines, !ugas de agua y desagQe.

@


ZONA 7= con!ormada por suelos de clasifcaci"n F< compuestos por gravas bien graduadas de origen Ouvial que presenta períodos de vibraci"n natural de 5.15 Jz,

capacidades portantes que varían de .85 Kg:cm * a .3* Kg:cm*, valores de potencial de colapso que varían de 5.26B a 5.85B. %os asentamientos que se esperan en este suelo son de 1.5@ cm a 1.** cm. (sta zona abarca el AA.JJ %eoncio 0rado, )erminal )errestre Hanuel A. =dria, +onjunto Jabitacional Lusto Arias Araguez, Grb. acigalupo, 0arque /ndustrial, Grb. (spiritu anto, Agrup. de Eiv. *6 de Agosto 7*55 casas9, Grb. %a Arboleda, AA.JJ. Lesús Haría, Grb. anta Ana, terrenos de la G;LF del distrito del cercado de )acna, y gran parte del distrito de Fregorio Albarracín %ancipa como la Asociaci"n de Eivienda Eilla Hagisterial, AA.JJ. Eista Alegre, Asociaci"n de Eivienda /;AD(, Asociaci"n de Eivienda +aplina //, Asociaci"n de Eivienda an Agustín. (sta es una zona que no presenta mayores problemas geot&cnicos.

E/.

ZONIFICACION DE PELIGROS GEOL;GICO% GEOTECNICOS

%a zonifcaci"n de peligros de origen geol"gico4geot&cnicos para la ciudad de )acna se presenta en la %ámina N> 10C en el cual se an establecido 5 zonas de

acuerdo a la descripci"n siguiente#

15


Zoa Ba?o@

de

Pe#i(ro

on las áreas !ormadas por gravas pobremente graduadas F0, gravas bien graduadas F< y las cenizas de origen volcánico de clasi!icaci"n geot&cnica H, tambi&n denominadas como I=;A /, I=;A /E N I=;A E, que en resumen poseen presiones admisibles del suelo con valores que varían de 1.2 Kg:cm * a 2.8 Kg:cm*, sin problemas de amplifcaciones sísmicas. %os suelos de estas zonas geot&cnicas poseen valores de potencial de colapso que están dentro de los no problemáticosC en estas zonas no se encontraron muestras de suelos agresivos ya que su contenido de sales y sul!atos es mínimo, los asentamientos que puedan producirse en estos suelos están por debajo de los má$imos permitidos por el reglamento nacional de construcciones. I=;A /, !ormada por las cenizas de origen volcánico, arenas limosas H ubicadas al norte del distrito de 0ocollay, y en la Asociaci"n de Eivienda Hariscal Hiller, AA.JJ. %a (speranza y 0.L. Alto de la Alianza del distrito de Alto de la Alianza, que presenta valores de capacidades portantes entre *.82 Kg:cm* a *.@ Kg:cm*C su valor de potencial de colapso má$imo es de 5.8B y está defnido como sin problemasC no presenta problemas por amplifcaci"n de ondas sísmicas, la agresi"n del suelo por sales y sul!atos al concreto es despreciable, el asentamiento má$imo esperado en esta zona es de 1.8* cm que está por debajo del má$imo valor aceptado por la normatividad vigente.

11


I=;A /E, !ormada por las gravas pobremente graduadas F0 ubicadas en las zonas restantes del distrito de 0ocollay y zona norte del distrito de Fregorio Albarracín %ancipa, esta zona presenta valores de presiones admisibles de suelos con un valor mínimo de .21 ?g:cm *, su bajo contenido de sales y sul!atos en los suelos acen que no sean agresivos al concreto siendo su e$posici"n despreciable, no tiene problemas de amplifcaci"n de ondas sísmicas, el asentamiento má$imo esperado para esta zona es de 1.3* cm., el potencial de colapso promedio es de 5.*2B y está sin problemas. +abe recalcar que parte de esta zona /E se esta considerando como peligro alto por problemas moderados de colapsabilidad, que se describirá más adelante. I=;A E, esta con!ormada por las gravas bien graduadas de clasifcaci"n F< ubicadas en la zona en casi todo el distrito del cercado de )acna a e$cepci"n de la zona nor4oeste, y tambi&n se encuentra en la zona sur del distrito de Fregorio Albarracín %ancipa, estas gravas no presentan problemas de amplifcaci"n sísmica, su asentamiento no es mayor a 1.** cm., su potencial de colapso presenta valores que están en el rango de sin problemas, la agresi"n del suelo al concreto es despreciable por su bajo contenido de sales y sul!atos. Zoa de Medio@

Pe#i(ro

on las áreas donde encontramos suelos areno limosos de clasifcaci"n H, denominados geot&cnicamente como I=;A // N I=;A /// que presentan valores de capacidades de carga mínima del suelo de 5.86 Kg:cm * y 5.3Kg:cm* sus valores de potencial de colapso están en el rango de sin

1*


problemas a problemas severos y asentamientos que no serían aceptados por el egistro ;acional de +onstrucciones. (stos valores se detallan a continuaci"n por zonas geot&cnicas para su mejor comprensi"n. I=;A //, !ormada por arenas limosas H ubicadas en toda la e$tensi"n de los distritos de +iudad ;ueva y Alto de la Alianza, la agresi"n del suelo al concreto es despreciable por su bajo contenido de sales y sul!atos, esta zona esta propensa a su!rir amplifcaci"n de ondas sísmicas pero no de gran dimensi"n Asimismo la I=;A /E en el distrito de 0ocollay presenta problemas de colapsabilidad 7H=D(AD=9 en la capa superior, específcamente la que se encuentra !uertemente cementada, es decir muy recomendable realizar las cimentaciones

por

debajo

de

este

nivel

de

sales

cementadas, que en algunos lugares es un 1.55m. y en otros 1.35m.. 0ara las cimentaciones o estructuras antiguas por encima de este nivel se recomienda tener especial cuidado con las !ugas de agua y desague, evitar riego e$cesivo en jardines y parques aleda'os, puesto que esto podría provocar problemas en esta zona. Zoa A#to@

de

Pe#i(ro

on las áreas con!ormadas por material antropog&nico o de relleno , así como tambi&n las arenas limosas H 7deluviales9 ubicadas en las !aldas del +erro /ntior?o y en algunos lugares de los distritos de Alto de la Alianza y +uidad ;ueva, arenas limo4arcillosas H4+ ubicadas en sectores aleda'os del ospital Jip"lito Gnanue, cuyos contenidos de sales y sul!atos en el suelo es despreciable, en esta zona se espera grandes amplifcaciones de ondas

1


sísmicas, sus valores de potencial de colapso son elevados, siendo de 11.8 B en el sector del Jospital y de 8B a 15B en los rellenos, estando en el rango de problemas, los asentamientos esperados en esta zona son entre  y 6 cm, siendo este valor preocupante debido a su ubicaci"n urbana.

E//.

CONCLUSION ES

a9 Feomor!ol"gicamente la +iudad de )acna está asentada en el Ealle del io +aplina, a una altura de 885 m.s.n.m, entre los +erros Arunta e /ntior?o, que oscilan entre 685 y @85 m.s.n.m. de altitudC en la parte de su curso correspondiente al sector terminal del +anal de Desague, zona de transici"n al cono de deyecci"n. b9 +limáticamente

la

ciudad

de

)acna

es

de

caracteríticas des&rticas, con prácticamente ine$istencia de lluvias en la propia ciudad, considerándose la cabecera del gran desierto de Atacama que se e$tiende por territorio cileno. 0ero conectada con la cuenca alta úmeda, otorgándole

a

la

presencia del

agua

en

los ríos

12


características temporal.

especiales

de

variabilidad

espacial

y

c9 %itoestratigráfcamente la -ormaci"n geol"gica más antigua de su entorno es la -ormaci"n Hoquegua miembro uperior, de edad )erciario uperior, compuesta de orizontes de conglomerados, areniscas, limonitas y arcillasC en la base del +erroArunta.

(ncima rocas

volcánicas ignimbríticas de la -ormaci"n Juaylillas de edad )erciario uperior4 +uaternario /n!erior que con!orman el cuerpo principal de los +erros /ntior?o y Arunta, respaldos del valle del río +aplina. (ncima, con!ormando las pampas costaneras, una Gnidad +onglomerádica del +uaternario en la parte alta de los cerros. N dep"sitos +uaternarios aluviales y Ouviales recientes de la evoluci"n del río +aplina en el propio valle, lugar de asentamiento de la ciudad. d9 Jidrogeol"gicamente, está probada la e$istencia de aguas subterráneas en toda la ciudad, a pro!undidades del orden de 155 m., no constituyendo problema geot&cnico para las edifcaciones, pues no tienen ningún contacto con los suelos en la zona utilizable de !undaci"n, y más bien constituyen un importante recurso ante la escasez de agua en la regi"n. 7III. BIBLIOGRAFIA  

ttp#::bvpad.indeci.gob.pe:doc:estudiosR+:egionR)acna:ta cna:tacna.pd! ttp#::SSS.cismid.uni.edu.pe:descargas:redacis:redacisRa. pd!

18


Problemas Geotecnicos de La Ciudad de Tacna

Recommend Documents