Estudio de Mecánica de Suelos

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOMEJORAMIENTO DEL TRAMO DE LA AV. PERU ENTRE LA AVENIDA AMERICA NORTE Y LA AV. VILLAREAL

ALVAREZ CORONADO MOISESAGUILAR RODRIGUEZ HOREBCABANILLAS SALAZAR JULIOMARQUINA MESTANZA RUBENMOSILOT ACOSTA TAMARAPONTE VELASQUEZ ROBERT

INGENIERÍA CIVIL

“MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD EN LA AV. PERÚ EN EL TRAMO AV. AMERICA NORTE - AV. VILLARRREAL,

DISTRITO DE TRUJILLO, PROVINCIA DE TRUJILLO – LA LIBERTAD”INGENIERÍA CIVIL

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS

1. Generalidades

1.1. IntroducciónLos trabajos de mecánica de suelos se han desarrollado con la finalidad de investigar las características del suelo, que permitan establecer los criterios y recomendaciones para el proyecto.

Los trabajos se desarrollaron en tres etapas; inicialmente los trabajos correspondientes al relevamiento de información, ejecutados directamente en el campo; posteriormente los trabajos que evalúan las características de los materiales involucrados en el Proyecto; y finalmente el procesamiento de toda la información recopilada que permita establecer los parámetros de diseño.

Los trabajos de campo se orientaron a explorar la superficie del suelo mediante la recolección de muestras. Las muestras fueron recopiladas por personal técnico del Laboratorio de Mecánica de Suelos UCV Trujillo, para los ensayos pertinentes y requeridos para el Proyecto antes mencionado.

Los trabajos en el laboratorio se han orientado a determinar las características físicas y mecánicas de los suelos obtenidos del cuarteo, las que sirvieron de base para determinar las características de diseño.

Adjunto al presente informe, presentamos: Perfiles Estratigráfico, Resumen de Ensayos de Laboratorio y Anexos.

1.2. Objetivo del Estudio

El objetivo principal que persigue el presente informe técnico, para el Proyecto de “Mejoramiento del servicio de transitabilidad en la Av. Perú en el tramo Av. America Norte – Av. Villarreal, Distrito Trujillo, Provincia Trujillo – La Libertad” es determinar las características físicas y de resistencia del material, determinando el tamaño de muestra, debiéndose realizar la clasificación unificada de suelos y obtener la capacidad de soporte del suelo nivel de la rasante, en la zona de estudio mediante el ensayo de CBR; para ello, se cuenta con el informe de resultados de Ensayos que se adjunta en anexo.

1.3. Aspecto Geotécnico

Los aspectos geotécnicos que interesan del área de estudio están orientados principalmente a los siguientes propósitos:

Determinación de las propiedades índice del suelo que conforman el proyecto. Definir las propiedades físico – mecánicas de dicho suelos incluyendo el afirmado de la vía.

2. Investigación de Campo

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Con la finalidad de identificar y realizar la evaluación geotécnica del suelo dentro de la zona del proyecto; extensión de 10075 m2 aproximadamente, se llevo a cabo un programa de exploración y recolección de muestras, mediante la excavación de (03) calicatas a una profundidad promedio de 1.00 m. para ser ensayadas en el laboratorio de Mecánica de Suelos UCV Trujillo. Del resultado de los análisis practicados a las muestras obtenidas de cada calicata, se ha podido determinar una clasificación preliminar en base a la observación visual.

3. Ensayo de Laboratorio

Los ensayos de laboratorio se han realizado con la finalidad de obtener los parámetros necesarios que determinen las propiedades físicas y mecánicas del suelo. Para el efecto se han ejecutado los siguientes ensayos, bajo las normas de la American Society For Testingand Materials (A.S.T.M.):

Ensayos EstándarCon las muestras de suelos obtenida por el solicitante se han efectuado los siguientes ensayos:

NOMBRE DEL ENSAYO

USO METODO AASHTO

ENSAYO ASTM

PROPOSITO DE LA MUESTRA

Análisis granulométrico Clasif. T 88 D2216 Para determinar la distribución del

tamaño de partículas del suelo.

Limite Liquido Clasif. T 89 D4318 Hallar en contenido de agua entre los estados líquido y plástico.

Limite Plástico Clasif. T 89 D4318 Hallar el contenido de agua entre los estados plástico y semi sólidos.

Índice de Plasticidad Clasif. T 89 D4318

Hallar el rango de contenido de agua por encima del cual, el suelo está en un

estado plástico.Contenido de

Humedad Clasif. D2226 Determinación del % de humedad del suelo.

Proctor Modificado Clasif. D1557 Determinación de la densidad máxima

del suelo gr/cm3.

CBR Clasif. T 193 D1883 Determinación del esfuerzo del suelo.

4. Perfil Estratigráfico

4.1. Clasificación de Suelos

La identificación y clasificación de suelos se realizo de acuerdo a lo especificado en la norma ASTM – 2487 – 69, según el SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIONES DE SUELOS (S.U.C.S.).

Esta identificación nos ha determinado el tipo de ensayos a realizar en el laboratorio, para el suelo hallado; teniendo en cuenta la finalidad buscada de determinar el esfuerzo del suelo.

4.2. Propiedades Físicas




El material en mención está conformado por arcillas inorgánicas, arenas con limos, de color marrón claro de compresibilidad baja. La clasificación SUCS, pertenece a un “SP”, (CL) y (SM), determinado en cada uno de las calicatas ensayadas.

Los tipos de suelos encontrados de acuerdo a la clasificación en el Sistema Unificado de Suelos (SUCS) en general constituyen terrenos de fundación poco aceptables con resistencias que varían desde 0.70 a 0.90 kg/cm2 en estado natural.

En cuanto a los ensayos considerados, se puede realizar una breve explicación de los ensayos y los objetivos de cada uno de ellos. Cabe anotar que los ensayos físicos corresponden a aquellos que determinan las propiedades índices de los suelos y que permiten su clasificación.

4.3. Análisis Granulométrico por tamizado (ASTM - 421)

La granulometría es la distribución de las partículas de un suelo de acuerdo a su tamaño, que se determina mediante el tamizado o paso del agregado por mallas de distinto diámetro hasta el tamiz Nº 200 (de tamiz de diámetro 0.074 milímetros), considerándose el material que pasa dicha malla en forma global. Para conocer su distribución granulométrica por debajo de ese tamiz se hace el ensayo de sedimentación. El análisis granulométrico deriva en una curva granulométrica, donde se plotea el diámetro de tamiz versus porcentaje acumulado que pasa o que retiene el mismo, de acuerdo al uso que se quiera dar al suelo. Limite Liquido (ASTM D-423) y Limite Plástico (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 Nº 200, porque es este material el que actúa como ligante. Un material, de acuerdo al contenido de humedad que tenga, pasa por tres estados definidos: líquidos, plásticos y secos. Cuando el agregado tiene determinado contenido de humedad en la cual se encuentra húmedo de modo que no pueda ser moldeable, se dice que está en estado semilíquido.

Conforme se le va quitando agua, llega un momento en el que el suelo, sin dejar de estar húmedo, comienza a adquirir una consistencia que permite moldearlo o hacerlo trabajable, entonces se dice que está en estado plástico. 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 está en estado semi seco.

5. Perfil del Suelo de la Zona de Trabajo

La elaboración del perfil estratigráfico requiere de una clasificación de materiales que se obtiene mediante análisis y ensayos en laboratorio sobre las muestras extraídas en el campo. La interpretación de los resultados obtenidos ha permitido clasificar los suelos y definir los horizontes del material homogéneo y establecer el Perfil Estratigráfico.

CALICATA N° 1

0.00 – 0.05 m. Carpeta asfáltica0.05 – 0.16 m. Gravas pobremente graduadas con limos de buena compresibilidad, con 11.95% de finos (que pasa la malla N°200), clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “GP - GM” y clasificado en el sistema “AASHTO”, como un suelo “A-1-b (0)”, con un contenido de humedad de 5.15%.




0.16 – 0.34 m. Gravas pobremente graduadas con mescla de grava – arena con poco o ningún material fino, color gris, comprensibilidad media y con 1.07% de finos (que pasa la malla N°200), clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “GP” y clasificado en el sistema “AASHTO”, como un suelo “A-1-a (0)”, con un contenido de humedad de 1.22%.0.34 – 1.00 m. Arenas pobremente graduadas de comprensibilidad baja, de color marrón y con 3.33% de finos (que pasa la malla N°200), clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SP” y clasificado en el sistema “AASHTO”, como un suelo “A-3 (0)”, con un contenido de humedad de 4.11%.

CALICATA N° 2

0.00 – 0.05 m. Carpeta asfáltica0.05 – 0.16 m. Gravas pobremente graduadas de buena compresibilidad, con 0.96% de finos (que pasa la malla N°200), clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “GP” y clasificado en el sistema “AASHTO”, como un suelo “A-1-a (0)”, con un contenido de humedad de 3.26%.0.16 – 0.39 m. Gravas pobremente graduadas con mescla de grava – arena con poco o ningún material fino, color gris, comprensibilidad buena y con 0.73% de finos (que pasa la malla N°200), clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “GP” y clasificado en el sistema “AASHTO”, como un suelo “A-1-a (0)”, con un contenido de humedad de 1.53%.0.39 – 1.00 m. Arenas pobremente graduadas de comprensibilidad baja, de color marrón y con 1.75% de finos (que pasa la malla N°200), clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SP” y clasificado en el sistema “AASHTO”, como un suelo “A-3 (0)”, con un contenido de humedad de 6.16%.

CALICATA N° 3

0.00 – 0.05 m. Carpeta asfáltica0.05 – 0.14 m. Gravas pobremente graduadas con limos de buena compresibilidad, con 8.40% de finos (que pasa la malla N°200), clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “GP – GM” y clasificado en el sistema “AASHTO”, como un suelo “A-1-a (0)”, con un contenido de humedad de 3.26%.0.14 – 0.32 m. Gravas pobremente graduadas con mescla de grava – arena con poco o ningún material fino, color gris, comprensibilidad buena y con 0.65% de finos (que pasa la malla N°200), clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “GP” y clasificado en el sistema “AASHTO”, como un suelo “A-1-a (0)”, con un contenido de humedad de 1.61%.0.32 – 1.00 m. Arenas pobremente graduadas de comprensibilidad baja, de color marrón y con 1.15% de finos (que pasa la malla N°200), clasificado en el sistema “SUCS”, como un suelo “SP” y clasificado en el sistema “AASHTO”, como un suelo “A-3 (0)”, con un contenido de humedad de 6.64%.


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