estudio de canteras

ESTUDIO DE CANTERAS DEL PROYECTO:

ELABORACIN DEL EXPEDIENTE TCNICO CONSTRUCCION DEL PUENTE LAGARTO LONG=75M DE LUZ DEL CC.NN. CENTRO LAGARTO - DISTRITO DE PALCAZ OXAPAMPA PASCO

1.- GENERALIDADES:

El estudio de canteras de la CONSTRUCCION DEL PUENTE LAGARTO LONG = 75M DE LUZ DEL CC.NN. CENTRO LAGARTO - DISTRITO DE PALCAZ OXAPAMPA PASCO se presenta como parte de los estudios bsicos de ingeniera del Expediente Tcnico en mencin, que va a permitir conocer canteras que se tomaran en cuenta para la construccin del proyecto.

1.1. INTRODUCCION:

Los trabajos de mecnica de suelos se han desarrollado con la finalidad de investigar las caractersticas de los materiales, los cuales permitirn establecer las canteras que se podrn usar para la construccin.

Los trabajos se desarrollaron en tres etapas; inicialmente los trabajos correspondientes al relevamiento de informacin, ejecutados directamente en el campo; posteriormente los trabajos que evalan las caractersticas de los materiales involucrados en elPROYECTO: CONSTRUCCION DEL PUENTE LAGARTO LONG = 75 M DE LUZ DEL CC.NN CENTRO LAGARTO DISTRITO DE PALCAZU OXAPAMPA PASCO

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proyecto; y finalmente el procesamiento de toda la informacin recopilada que permita establecer los parmetros de diseo.

Los trabajos de campo se orientaron a explorar la superficie de rodadura y el sub suelo (sub rasante), mediante la ejecucin de calicatas distribuidas en el rea en estudio.

Se tomaron muestras disturbadas de cada una de las exploraciones ejecutadas, las mismas que fueron remitidas al laboratorio especializado.

Los trabajos en el laboratorio se han orientado a determinar las caractersticas fsicas y mecnicas de los suelos obtenidos del muestreo, las que sirvieron de base para determinar el tipo de canteras que existen en este distrito.

1.2.- OBJETIVO

Reconocimiento general de la zona del Proyecto, aplicable slo a la primera visita.Reconocimiento de las condiciones geolgicas y geotcnicas a fin de determinar las bondades y/o limitaciones de los materiales en los trabajos de fundacin de las obras.Brindar informacin geolgica y geotcnica de los materiales con fines de costos, para las diferentes etapas del proyecto. Determinar reas de materiales de construccin.

Brindar informacin geolgica para el estudio de Lnea Base del

Estudio de Impacto Ambiental del Proyecto.

1.3.- DATOS GENERALES.

El proyecto se encuentra ubicado en el:

CC.NN:Centro Lagarto

Distrito:Palcaz Provincia:Oxapampa Departamento:Pasco

2.- ESTUDIO GEOTECNICO

2.1.- TRABAJOS DE CAMPO

Con la finalidad de identificar y realizar la evaluacin geotcnica del suelo de la sub rasante existente a lo largo del trazo, se llev a cabo un programa de exploracin de campo, excavacin de calicatas y recoleccin de muestras para ser ensayadas en el laboratorio.Un estudio detallado mediante la auscultacin de calicatas a cielo abierto implica realizar un programa de exploracin con excavaciones distanciadas de acuerdo a normas, con la finalidad de obtener la mayor cantidad de informacin estratigrfica y por ende la certeza de los posibles puntos de cambio de los estratos; en la prctica esto obedece a la disponibilidad de recursos para su ejecucin, opcionalmente es posible realizar este proyecto contando con informacin adicional de estudios de Mecnica de Suelos

realizados anteriormente para la construccin de distintas estructuras;

el material recopilado se detalla a continuacin:

2.2SUELOS

El objetivo principal del presente estudio ha sido evaluar el recurso suelo, tomando en consideracin el origen, la litologa, los diferentes suelos del rea se han agrupado en:

a. Suelos aluviales recientes, derivados a partir de depsitos fluvinieos recientes, ocupando las terrazas bajas de ambas mrgenes del ro Pachitea y sus afluentes.

b. Suelos aluviales subrecientes, derivados de materiales ms finos, calizados en las terrazas medias de ambas mrgenes del ro Pachitea y sus principales afluentes.c. Suelos aluviales antiguos, derivados de depsitos cuaternarios, ocupando las terrazas medias y altas, as como las superficies estructurales y una formacin particular denominada cuesta.d. Suelos de materiales residuales, con desarrollo gentico incipiente generalmente de textura fina y localizada en las colinas bajas ampliamente distribuidas en toda la zona del proyecto.

La caracterizacin de los suelos ha sido realizada teniendo en cuenta la naturaleza y las caractersticas fsico-qumicas del perfil estratigrfico.

Esta informacin bsica dentro de la precisin que exige el estudio efectuado, servir de apoyo para determinar las canteras existentes. Los suelos que presenta la zona estudiada es el resultado de las caractersticas ecolgicas de los trpicos hmedos y la naturaleza de los materiales de partida que predominan en la regin, siendo los sedimentos de naturaleza fluvinica reciente, que cubren alrededor del 2. 9 % del rea estudiada y que constituye el conjunto de terrazasbajas situadas a lo largo de los ros y quebradas y distribuidas en

forma de angostas fajas discontinuas.

Esta zona rene suelos de topografa suave, profundos, de textura media a moderadamente fina.Los sedimentos subrecientes y los muy antiguos se sitan entre los extremos Norte y Sur del rea estudiada, cubriendo alrededor del21.0% de la misma y se distribuyen en superficies ms amplias, conformando niveles medios y altos.El mbito geogrfico que comprende el rea de estudio, presenta varias geoformas determinadas por la interaccin de factores tectnicos, litolgicos y climticos, los cuales han dado lugar a procesos erosivos y deposicinales, que han contribuido a darle su actual configuracin. El modelado de la superficie y la litologa dominante han permitido la diferenciacin de tres grandes paisajes fisiogrficos :Gran paisaje de llanura aluvial

Gran paisaje colinoso

Gran paisaje de superficie estructural

a. Gran Paisaje de Llanura Aluvial

Esta geoforma, est constituida por la gran depresin de superficie plana a ligeramente ondulada, generada por el cursodel rio Pachitea y su red de tributarios.

Parte de este gran paisaje est sometido a procesos de inundacin peridica cuyos efectos estn representados en la colmatacin de sedimentos recientes holocnicos conformados por arcillas, limos, arenas y gravas de cantos rodados, en los que se encuentran meandros abandonados y terrazas bajas.Incluye tambin las islas, playones y bancos de arena, en el lecho de los ros.En las partes ligeramente ms altas, no inundables, constituidas por rellenos subrecientes pleistocnicos, se encuentran las terrazas medias y altas.Finalmente, ocupando posiciones ms altas dentro del sistema de terrazas, se presenta la ltima porcin de este gran paisaje, constituida por sedimentos muy antiguos, compuestos principalmente por arcillas grises, marrones y rojizas, inconsolidadas, pliopleistocnicas, que se encuentran en terrazas altas antiguas. Asimismo, en este gran paisaje se aprecian valles aluviales estrechos, caracterizados por presentar reas estrecho- alargadas constituidas por sedimentos fluviales frescos holocnicos, originados por cursos menores de agua.

Aproximadamente, el 23.9% de los suelos se encuentran ubicados en este gran paisaje.

b. Gran Paisaje Colinoso

Esta geoforma, est constituida por superficies con ondulaciones pronunciadas cuyas alturas oscilan entre 50 y 100 m. sobre el nivel de base local.Parte de este escenario, ha sido modelado por la erosin hidrica, motivada directamente por la abundante precipitacin pluvial sobre la antigua llanura, cuyo material consolidado y/ o semiconsolidado permiti la formacin y conservacin de estas formas. Litolgicamente, est conformado por materiales sedimentarios del Terciario, entre los que sobresalen las limolitas, arcllitas, lodoltas, areniscas, margosas y en determinadas reas, sobre este material sedimentario, se encuentra reposando una capa de material cuaternario antiguo que, por lo general, en su porcin inferior presenta un estrato de gravas, conformando un conglomerado semiconsolidado cuya matriz es de naturaleza arcillosa. Se ha identificado las siguientes unidades fisiogrficas: las lomadas, caracterizadas por presentar una superficie de forma ondulada y de contornos muy suaves que se constituyen en una transicin, dentro del proceso erosivo, entre las terrazas altas y colinas, presentando alturas que no sobrepasan los 20 m. sobre el nivel de base local, con cimas redondeadas y laderas cortas con pendientes que oscilan entre 8 y 18%; las

denominadas colinas bajas caracterizadas por presentas cimas subredondeadas y laderas largas con pendientes que van desde18% a ms de 50%, con ligeras, moderadas y fuertes disecciones como consecuencia de los numerosos cortaduras originados por los cauces y quebradas que la cruzan; as mismo, se ha identificado los denominados valles intercolinosos caracterizados por originarse a partir de una diseccin, la misma que por accin de la precipitacin pluvial y la escorrenta ha erosionado paulatinamente las vertientes o escarpes de modo que se han ensanchado y depositado material rodado, formndose en consecuencia, vallecitos de fondo plano y en forma de V .El otro componente de este escenario, ha sido modelado por procesos estructurales, determinados por movimientos orognicos y epirognicos, habiendo jugado tambin papel importante la accin erosiva de la precipitacin pluvial, sobre todo en el acabado de estas formas. Litolgicamente est constituido por materiales semiconsolidados, entre los que figuran las arcillitas, areniscas margosas, gravas, etc.Presenta las siguientes unidades fisiogrficas con caractersticas parecidas a las descritas anteriormente:Lomadas

Colinas bajas.

Aproximadamente, el 72% de los suelos estudiados se encuentran cubriendo este gran paisaje.

c. Gran Paisaje de Superficie Estructural

Esta geoforma est constituida por extensiones de tierra que descansan sobre estratos rocosos: unas, horizontales a ligeramente onduladas, de relieve plano; y otras, inclinadas de relieve monoclinal disimtrico, por efecto de fenmenos tectnicos locales. El substrato rocoso, est constituido, litolgicamente por intercalaciones de lutitas, calizas, margas y areniscas finamente estratificadas.Dentro de este gran paisaje se aprecia una parte conformada por una plataforma estructural, con gradientes que van desde 0 a 8%, de relieve plano a ligeramente ondulado, recorrido por pequeos cursos de agua que la disectan, denominada fisiogrficamente como terraza estructural. Asimismo, la mayor parte de este gran paisaje se encuentra conformada por una superficie plano-inclinada, con gradientes de 15 a 50%, de relieve monoclinal disimtrico.Cabe anotar que esta ltima forma, est constituida tambin, por una cresta y un escarpe (o talud) como consecuencia del corte monoclinal .

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Aproximadamente, el4.1 %delos suelos seencuentran cubriendo este gran paisaje.

2.3.- ENSAYOS DE LABORATORIO

Se realizaran los ensayos bajo supervisin del supervisor de obra por cada variacin estratigrfica en base a los Trminos de Referencia y en conformidad con las especificaciones dadas en el reglamento EG-2000.Los trabajos de laboratorio permitieran evaluar las propiedades de los suelos mediante ensayos fsicos, mecnicos y qumicos de las muestras disturbadas de suelo, provenientes de cada una de las exploraciones. .

2.4.- ENSAYOS DE MECANICA DE SUELOS

El Cuadro Ensayos de Mecnica de Suelos se presentan los diferentes ensayos realizados, describiendo el propsito de cada uno.

CUADRO

ENSAYOS DE MECANICA DE SUELOS

NOMBRE DEL ENSAYO

USO

METODO AASHTO

ENSAYO ASTM

PROPOSITO DEL ENSAYO

Anlisis Granulomtrico por

Clasificacin

T88

D422Para determinar la distribucin del tamao de partculas del suelo.

Contenido de

Humedad

Clasificacin

D2216

Para determinar en contenido de humedad existente en el terreno.

Limite liquido

Clasificacin

T89

D4318Hallar el contenido de agua entre los estadosLiquido y Plstico

Limite Plstico

Clasificacin

T90

D4318Hallar el contenido deagua entre los estados plsticos y semi solid.

ndice Plstico

Clasificacin

T90

D4318Hallar el rango decontenido de agua por encima del cual, elsuelo esta en un estadoplstico.

Compactacin

PrctorDiseo de

Espesores

T180

D1557Determinar la capacidad

de soporte del terreno

CBRDiseo de

Espesores

T193

D1883Determinar la capacidad de carga, Permite inferirel modulo resiliente.

2.5.- PROPIEDADES FISICAS:

En cuanto a los ensayos considerados, se puede realizar una breve explicacin de los ensayos y los objetivos de cada uno de ellos. Cabe anotar que los ensayos fsicos corresponden a aquellos que determinan las propiedades ndices de los suelos y que permiten su clasificacin.

2.5.1-. Anlisis Granulomtrico Por Tamizado

La granulometra es la distribucin de las partculas de un suelo de acuerdo a su tamao, que se determina mediante el tamizado o paso del agregado por mallas de distinto dimetro hasta el tamiz N 200 (de dimetro 0.074 milmetros), considerndose el material que pasa dicha malla en forma global. Para conocer su distribucin granulomtrica por debajo de ese tamiz se hace el ensayo de sedimentacin.

El anlisis granulomtrico deriva en una curva granulomtrica, donde se plotea el dimetro de tamiz versus porcentaje acumulado que pasa o que retiene el mismo, de acuerdo al uso que se quiera dar al agregado.

2.5.2.- Limite Liquido (ASTM D-423) y Limite Plstico (ASTM D-424)

Se conoce como plasticidad de un suelo a la capacidad de este de ser moldeable. Esta depende de la cantidad de arcilla que contiene el material que pasa la malla N 200, porque es este material el que acta como liganteun material, de acuerdo al contenido de humedad que tenga, pasa por tres estados definidos: lquidos, plsticos y secos.

Cuando el agregado tiene determinado contenido de humedad en la cual se encuentra hmedo de modo que no puede ser moldeable, se dice que est en estado semilquido. Conforme se le va quitando agua, llega un momento en el que el suelo, sin dejar de estar hmedo, comienza a adquirir una consistencia que permite moldearlo o hacerlo trabajable, entonces se dice que est en estado plstico.Al seguir quitando agua, llega un momento en el que el material pierde su trabajabilidad y se cuartea al tratar de moldearlo, entonces se dice que est en estado semi seco.El contenido de humedad en el cual el agregado pasa del estado semilquido al plstico es el Limite Liquido (ASTM

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D-4318), y el contenido de humedad es el que pasa del estado plstico al semi seco es el Limite Plstico (ASTM D-4318).

2.5.3.- Contenido de Humedad Natural (ASTM D-2216).

El contenido de humedad de una muestra indica la cantidad de agua que esta contiene, expresndola como un porcentaje del peso de agua entre el peso del material seco. En cierto modo este valor es relativo, porque depende de las condiciones atmosfricas que pueden ser variables.Entonces lo conveniente es realizar este ensayo y trabajar casi inmediatamente con este resultado, para evitar distorsiones al momento de los clculos.

2.5.4.- Clasificacin de Suelos por el Mtodo SUCS y por el

Mtodo AASHTO

Los diferentes tipos de suelos son definidos por el tamao de las partculas. Son frecuentemente encontrados en combinacin de dos o ms tipos de suelos diferentes, como por ejemplo: arenas, gravas, limo, arcillas y limo arcilloso, etc. La determinacin del rango de tamao de las partculas (gradacin) es segn la estabilidad del tipo de ensayos para la determinacin de los lmites de consistencia. Uno


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de los ms usuales sistemas de clasificacin de suelos es el Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS), el cual clasifica al suelo en 15 grupos identificados por nombre y por trminos simblicos.El sistema de clasificacin para Construccin de Carreteras AASHTO, es tambin usado de manera general. Los suelos pueden ser tambin clasificados en grandes grupos, pueden ser porosos, de grano grueso o grano fino, granular o no granular y cohesivo, semi cohesivo y no cohesivo.

Teniendo en cuenta los resultados del laboratorio, se resumen los valores de humedad que presentan los suelos. Contenidos de Humedad asocia la ubicacin, la profundidad, las humedades por estrato y la humedad representativa para la calicata evaluada.

2.6.- PROPIEDADES MECANICAS:

Los ensayos para definir las propiedades mecnicas, permiten determinar la resistencia de los suelos o comportamiento frente a las solicitaciones de cargas.

2.6.1.- Ensayo de Densidad de Campo (ASTM D-1556)

Siendo la densidad una de las propiedades fsicas del suelo y


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como tal hay que conducir su estudio no solamente involucrando mtodos de razonamiento y de procedimiento con propsitos netamente mecnicos, sino el uso de un criterio amplio y practico de su influencia en el comportamiento de los suelos.Basado en la observacin del comportamiento real en el campo. Teniendo estas consideraciones se llega a analizar la densidad como una propiedad fsica del suelo y como tal un requisito indispensable para el estudio de la compactacin de los suelos y su importancia de este, se ve reflejada en mejorar las caractersticas de comportamiento mecnico.

Para el proyecto, esta verificacin se realiz empleando el aparato del cono de arena. El Cono de Densidad de Arena constituye un mtodo prctico para determinar la densidad in situ de los suelos.

El ensayo se realiza con la finalidad de comprobar el grado de compactacin en rellenos compactados artificialmente. Es muy til en el caso de suelos sin cohesin (gravas y arenas), los cuales, por lo general no permiten obtener muestras inalteradas, y por medio de la densidad in situ se puede


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reproducir el suelo natural en la densidad natural a partir de una muestra alterada.

2.6.2.- Ensayo de Prctor Modificado (ASTM D-1557)

El ensayo de Prctor se efecta para determinar un ptimo contenido de humedad, para la cual se consigue la mxima densidad seca del suelo con una compactacin determinada. Este ensayo se debe realizar antes de usar el agregado sobre el terreno, para as saber que cantidad de agua se debe agregar para obtener la mejor compactacin. Con este procedimiento de compactacin se estudia la influencia que ejerce en el proceso el contenido inicial de agua del suelo, encontrando que tal valor es de fundamental importancia en la compactacin lograda. En efecto, se observa que a contenidos de humedad creciente, a partir de valores bajos, se obtienen ms altos especficos secos y por lo tanto mejores compactaciones del suelo, pero que esta tendencia no se mantiene indefinidamente, sino que al pasar la humedad de un cierto valor, los pesos especficos secos obtenidos disminuan, resultando peores compactaciones en la muestra. Es decir, para un suelo dado y empleando el procedimiento descrito, existe una humedad inicial, llamada la optima, quePROYECTO: CONSTRUCCION DEL PUENTE LAGARTO LONG = 75 M DE LUZ DEL CC.NN CENTRO LAGARTO DISTRITO DE PALCAZU OXAPAMPA PASCO

produce el mximo peso especfico seco que puede lograrse con este procedimiento de compactacin. Lo anterior puede explicarse, en trminos generales, teniendo en cuenta que, a bajos contenidos de agua, en los suelos finos, del tipo de los suelos arcillosos, el agua esta en forma capilar produciendo compresiones entre las partculas constituyentes del suelo lo cual tiende a formar grumos difcilmente desintegrables que dificultan la compactacin.

El aumento en contenido de agua disminuye esa tensin capilar en el agua haciendo que una misma energa de compactacin produzca mejores resultados. Empero, si el contenido de agua es tal que haya exceso de agua libre, el grado de llenar casi los vacos el suelo, esta impide una buena compactacin, puesto que no puede desplazarse instantneamente bajo los impactos del pisn.

2.6.3.- California Bearing Ratio CBR (ASTM D-1883)

El ndice de California (CBR) es una medida de la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad, cuidadosamente controladas. Se usa en el proyecto de pavimentos flexibles

auxilindose de curvas empricas. Se expresa en porcentaje como la razn de la carga unitaria que se requiere para introducir un pistn a la misma profundidad en una muestra de tipo piedra partida. Los valores de carga unitaria para las diferentes profundidades de penetracin dentro de la muestra patrn estn determinados.El CBR que se usa para proyectar, es el valor que se obtiene para una profundidad de 0.1 pulgadas. Como el CBR de un agregado vara de acuerdo a su grado de compactacin y el contenido de humedad, se debe repetir cuidadosamente en el laboratorio las condiciones del campo, para lo que se requiere un control minucioso. A menos que sea seguro que el suelo no acumulara humedad despus de la construccin, los ensayos CBR se llevaran a cabo sobre muestras saturadas.

3.0 CONCLUSIONES

El problema de las riberas de los ros de la Subcuenca Palcaz es que slo cuentan con una estrecha franja de suelos aluviales, los cuales son tremendamente disputados por los pobladores. En un afn de ampliar la extensin de sus cultivos en estos suelos la poblacin tala los rboles ribereos.La zona evaluada a nivel de semidetalle, sobre una superficie dePROYECTO: CONSTRUCCION DEL PUENTE LAGARTO LONG = 75 M DE LUZ DEL CC.NN CENTRO LAGARTO DISTRITO DE PALCAZU OXAPAMPA PASCO

363,960 Ha, presenta un marco fisiogrfico conformado en un 72% por una sucesin de colinas con pendientes empinadas a muy empinadas, por lo que estn sujetos a una escorrenta superficial rpida a muy rpida y una erosin hdrica potencial alta. El porcentaje restante (28%), est constituido por zonas planas a ligeramente onduladas (26.6%) donde la erosin es ligera a nula y por un tipo particular de paisaje (1.4%) denominado cuesta, presentando este ltimo la formacin de valles erosinales que marcan el inicio de una fuerte erosin futura.En su mayora son suelos de textura franco arcillosa a arcilla existiendo en pequea cantidad suelos franco a franco limosos, sobre todo en las reas derivadas de materiales recientes.Debido a las condiciones climticas existentes en la zona y a la naturaleza del material originario la mayora de los suelos, son de reaccin acida y con un gran contenido de aluminio.

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