Investigación Efectuada en El Área Donde Se Cimentará Las Estructuras Del Futuro Puente Potreros...

8/16/2019 Investigación Efectuada en El Área Donde Se Cimentará Las Estructuras Del Futuro Puente Potreros Para Mejorar La Viabilidad de La Carretera Chota – Bambamarca - Hualgayoc

1/29

ESTUDIO GEOTÉCNICO CON

FINES DE CIMENTACIÓNPARA EL PUENTE POTREROS


2/29

INDICE 1. GENERALIDADES DEL PROYECTO 2. EVALUACION GEOLOGICA 2.1. GENERALIDADES 2.2. GEOMORFOLOGIA 2.3. ESTATIGRAFIA 2.4. MARCO ESTRUCTURAL 3. GEOTECNIA 3.1. INVESTIGACION DE CAMPO 3.1.1. EXCAVACION DE CALICATAS 3.1.2. ENSAYO DE REFRACCION SISMICA 3.1.3. ENSAYO MASW 3.1.4. PERFORACION DIAMANTINA 3.2. ENSAYOS DE LABORATORIO 3.2.1. ENSAYOS ESTANDAR 3.3. ANALISIS DE CIMENTACION EN SUELOS 3.3.1. PROFUNDIDAD DE CIMENTACION 3.3.2. DETERMINACION DE LOS PARAMETROS DE RESISTENCIA Y DEFORMACION 3.3.3. CALCULO DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE EN SUELO 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5. ANEXOS 6. BIBLIOGRAFIA


3/29

ESTUDIO GEOTÉCNICO CON FINES DE CIMENTACIÓN PARA EL PUENTE POTREROS

1.GENERALIDADES

1.1.Introducción

El presente Informe es el resultado de la investigación efectuada en el áreadonde se cimentará las estructuras del futuro puente Potreros para mejorar la

viabilidad de la carretera Chota – Bambamarca - Hualgaoc! de acuerdo a los

alcances descrito en los t"rminos de referencia#

El presente Informe contiene los resultados de los trabajos de e$ploración

geot"cnica% ensaos de laboratorio los respectivos análisis con las

conclusiones recomendaciones para el dise&o de la cimentación del futuro

puente Potreros#


4/29

1.2. Ubicación

El puente Potreros se ubica en el 'm ()*+*,% sobre el r.o Chotano% en

el /istrito de Chota% Provincia de Chota% /epartamento de Cajamarca#


5/29

(#0# Objetivo

El Estudio tiene por finalidad determinar las condiciones geot"cnicas del terreno

de fundación sobre el cual estarán empla1adas las subestructuras 2estribos3 delpuente Potreros# Por tal motivo se reali1ó trabajos de investigación% describiendo

las caracter.sticas de superficie subsuelo con el propósito de conocer las

propiedades f.sico-mecánicas dinámicas del terreno% identificando el tipo de

suelo% sus caracter.sticas de resistencia deformación 4ue servirán para el

análisis de cimentación del futuro puente Potreros#

Para cumplir con el objetivo se reali1ó los siguientes trabajos5

Evaluación 6eológica#

Investigación de campo#

Ensaos de laboratorio#

Elaboración del perfil estratigráfico# 7nálisis de cimentación superficial#

Conclusiones recomendaciones#


6/29

2. EVALUACIN GEOLGICA

2.1. Genera!idade"

2.1.1. ObjetivoEvaluar la geomorfolog.a#Evaluar la estratigraf.a#

8bicar evaluar la estructura 4ue intercepta a la carretera 4ue pueda

afectar al Puente#

Evaluar la geodinámica interna e$terna#

Para definir caracteri1ar los objetivos propuestos% se reali1ó el mapeo

geológico en superficie con fines de cimentación del puente proectado#

2.1.2. #etodo!o$%a A&!icada

9a metodolog.a aplicada% fue5o :ecopilación revisión de la información disponible% de estudios

geológicos reali1ados en el área de estudio#o :econocimiento de campo mapeo geológico en superficie#o Procesamiento de datos de campo elaboración del Informe#


7/29

2.2. Geo'or(o!o$%a

2.2.1. Geo'or(o!o$%a Re$iona!

a. Lo'a" ) Cerro" *e"ti$o"+El relieve topográfico del suelo en

superficie es moderadamente

accidentado% poseen pendientes 4ue

van entre (;< a =>< de inclinación en el

caso de las lomas pendientes

pronunciadas% con inclinaciones 4ue

van entre 0*< a **< en el caso de loscerros.b. Cono" De)ectivo?orma de un cono% donde la superficie

del relieve topográfico en superficie es

subhori1ontal% ligeramente inclinada

hacia el r.o Chotano# /esde el puntode vista litológico "sta unidad

geomorfológica% está constituido por

sedimentos aluviales% se encuentran

superpuestos hacia la superficie del

suelo% fueron transportados por la

corriente del r.o Chotano riachueloPotrero#

2.2.2. #or(o!o$%a Loca!

a. ,uebrada"?ondo moderadamente amplio% por su eje

flue las aguas del riachuelo Potrero# 9asuperficie topográfica del relieve del suelo

en este sector se encuentra bu1ando en

dirección del r.o# Por otra parte% el valle en

el sector del futuro puente vehicular% tiene la

forma de una @8A abierta% asim"trica% de

fondo amplio#b. *erra-a"e encuentra asentado en ambos márgenes

del riachuelo Potrero# u estructura

estratigráfica está constituido por

sedimentos transportados por la corriente

del riachuelo Potrero del r.o Chotano% enforma de estratos superpuestos de arcilla

de alta plasticidad% grava arcillosa% grava

pobremente gradada de limo arcilloso en

superficie del suelo% de compacidad suelta a

media% mu hmeda a mojado% no plástica%

de compacidad suelta a media% de colorris#


8/29

2.. E"trati$ra(%a

2.3.1 Estratigrafíargi!"a#9a estructura estratigráfica 4ue presenta los alrededores del área donde fue

tra1ado del eje del futuro puente proectado% es el Cretáceo Derciario Inferior representado por5

/or'ación C0otau afloramiento está locali1ado al ur orte del área de inter"s% consiste de

gruesas capas de conglomerados% se encuentran meteori1ados% rugosos%

moderadamente fracturado diaclasado% contiene fragmentos de roca de forma

redondeado subredondeado% de tama&o má$imo de >%;A en el caso de las rocasareniscas% se encuentran mu meteori1ados en superficie% rugosos% estratificados%

moderadamente fracturado diasclasasdo% te$tura faner.tica% estructura compacta

hacia la profundidad% de color marrón#

Caracter%"tica" in$eniero $eo!ó$ica"Constitue cerros lomas de poca altura% de moderada resistencia a la acción de

agentes naturales% en áreas donde el conglomerado se encuentra mumeteori1ado es posible observar ca.da de rocas% as. mismo% en la 1ona inferior de

los cerros lomas se locali1a depósitos coluviales% de compacidad suelta a media%

contiene buena cantidad de gravas% cantos rodados bolones# El afloramiento de

las referidas rocas se encuentra asentadas a distancias alejadas del área de

inter"s#


9/29

2..2 E"trati$ra(%a !oca!

El eje del puente vehicular proectado% fue tra1ado sobre el cauce terra1as del riachuelo Potrero%

en el Cuaternario Pleistoceno5

De&ó"ito (!uvioa!uvia!

En el área de estudio% se encuentra locali1ado en el cauce del riachuelo Potrero# Consiste de limos%arenas% gravas cantos rodados% fueron transportados por la corriente del riachuelo Potrero% las

rocas son de buena resistencia a la erosión fluvial% en los meandros ubicados aguas arriba aguas

abajo constituen depósitos de agregados#

De&ó"ito A!uvia!

En el área de inter"s% se encuentra locali1ado en ambos márgenes del riachuelo Potrero% constitue

un suelo aluvial formado por estratos superpuestos de arcilla de alta plasticidad 2CH3% grava

arcillosa 26C3% grava pobremente gradada 26P3 limo arcilloso en la superficie% de buen espesor%mojado% compacidad suelta a media% de color beige#

Caracter%"tica" in$eniero $eo!ó$ica"

Constitue el área adecuado para la cimentación de los estribos del puente proectado% en ambos

márgenes del r.o Potrero# 7s. mismo los meandros del riachuelo ubicadas aguas arriba abajo del

área constituen canteras de agregados#

*erra-a" a!uvia!e" t13

9os estribos se encuentran asentados en ambas márgenes del riachuelo Potrero% constitue elsuelo de cimentación de los estribos del puente vehicular proectado% su e$tensión en la margen

derecha e i14uierda del riachuelo respecto al área% abarca decenas de metros 2aguas arriba

abajo3% su estructura estratigráfica está constituido por sedimentos transportados por las corrientes

del riachuelo Potrero del r.o Chota% los cuales fueron depositados en forma de estratos

superpuestos hacia la superficie de la terra1a están constituidos por estratos de arcilla de alta

plasticidad% grava arcillosa% grava pobremente gradada limo arcilloso en la superficie de la

terra1a#


10/29

2.4 #arco E"tructura!

Cic!o Geotectónico Andino 5ur6"ico 7 *erciario3

El ciclo geotectónico comprende el ámbito de sedimentación andina en las diferentes etapas de su

desarrollo! 7s. mismo% comprende los eventos tectónicos de compresión 2tectog"nesis3 ocurridos en laregión% su distribución está ampliamente desarrollada en nuestro pa.s tal como se observa a lo largo de

la cadena andina# En los alrededores del área% se distinguen 1onas de plegamientos% tal como

sinclinales anticlinales#

a. Sinc!ina!e"

on considerados como estructuras maores% se encuentran ubicados al noreste del área% constitue un

pliegue de gran e$tensión longitudinal su empla1amiento fue reconocido en la estructura estratigráfica

de la ?ormación Pu&uricana# in embargo% se encuentra a una distancia alejada del área# Por tanto% notendrá influencia en la estabilidad f.sica del puente proectado#

b. Antic!ina!e"

?ue considerado como una estructura maor% se encuentran ubicadas al noreste del área% constitue un

pliegue de gran e$tensión longitudinal% su eje se prolonga de sureste a noroeste% su e$tensión es de

varios 'ilómetros su empla1amiento esta dado en la estructura estratigráfica de la ?ormación Chota#

in embargo debido a su ubicación alejada respecto al área% no tendrá influencia en la estabilidad f.sica

del puente proectado#


11/29

0# 6EFDECI7

.1. Inve"ti$ación de ca'&oEn la evaluación de la capacidad admisible de los pontones se tiene lo siguiente5

E$cavación de calicatas#

Perforaciones diamantinas#

.1.1E8cavación de ca!icata" e reali1aran calicatas con la finalidad de determinar la distribución de part.culas del material de

lecho del r.o 2análisis granulom"trico integral3% dato 4ue servirá para el análisis de socavación del r.o#

9a calicata es la forma más adecuada de e$ploración directa% se ejecuta con pico pala a cielo

abierto% pero la profundidad de e$cavación está limitada por la presencia de nivel freático% estratosmu compactos Go afloramientos rocosos#

En cada calicata se reali1ará el registro de e$cavación de acuerdo a la norma 7D /-,=;;# En dicho

registro se observan los datos del proecto del sondaje de e$ploración% as. como la ubicación e$acta

a trav"s de coordenadas cota% tambi"n se tomaron muestras disturbadas e inalteradas para la

ejecución de los ensaos de laboratorio correspondiente% para lo cual cada muestra fue identificada

embalada en bolsas de polietileno 4ue fueron remitidas al laboratorio de mecánica de suelos#

En el siguiente cuadro se presenta un resumen de la calicata 4ue se reali1ó

Ca!"a#aP$%&'()!)

a) *+,

N!-

F$/#!"%

*+,

N0 )

M'#$a

A#$a)a

U!"a"!(

C 2 25 N%

a"a(7a)%

1 A8'a aa9% +a$8(

)$":a

C$a%r! N& 3.1.1

Rs$'" % #a (a#i(atara#i)a%a

VERCUADRON91:CO#;LE*O


12/29

.1. En"a)o #AS< #u!tic0anne! Ana!i"i" o( Sur(ace


13/29

PUENTE POTRERO

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.0

20.0

22.0

24.0

26.0

28.0

30.0

D e pt h ( m )

0 .0 200.0 400.0 600.0

S-velocity (m/s)

S-velocity model : 0307.DAT

ENSAYO MASW


14/29


15/29

.1.4 ;er(oración dia'antinae reali1aron perforaciones rotatorias con recuperación contina de

testigo en cada estribo del puente% con la finalidad determinar el perfil

estratigráfico 2identificando los tipos de suelo3 del terreno 4ue se

encuentra en cada estructura% de igual modo para correlacionar el

ensao de refracción s.smica#

En el siguiente cuadro se presenta un resumen de las perforaciones

reali1adas en cada estribo5

Cuadro N= .1.4Re"u'en de !a" &er(oracione" rea!i-ado" &ara !o" &ontone"

N0U!"a"!(

*;+,S%()%

P$%&'()!)a)

*+,O$-a"!(

1165

2S ? 1

215 Ma$8( D$":a

2165S ? 2

21 Ma$8( I7@'!$)a

*rar(+i,! %-rf!ra(i!

"s -ara#!s


16/29

De"cri&ción de !o" re$i"tro de "ondaje

S1 'ar$en derec0a3 /e >%>> m a >%)> m está conformado5 por material orgánico% de color negro%

hmedo% blando% presenta abundante ra.ces grava en forma aislada#

/e >%)> m a ,%(> m está conformado5 por grava arcillosa% color pardo% mu

hmeda% plástica% medianamente compacta% presenta fragmentos de roca#

/e ,%(> m a *%,> m está conformado5 por grava mal gradada arenosa%

color pardo% saturado% no plástico medianamente compacto#

/e *%,> m a (,%)> m está conformado5 por grava arcillosa% color pardo%

hmeda% plástica% medianamente compacta# /e (,%)> m a (*%>> m está conformado5 por arcilla de baja plasticidad% de

color pardo% mu hmeda% medianamente r.gida% presenta grava en forma

aislada#

/e (*%>> m a (K%,> m está conformado5 por arcilla de alta plasticidad% de

color roji1o% mu hmeda% medianamente r.gida% presenta lentes de limo

gravilla en forma aislada#

/e (K%,> a ,(%*> m está conformado5 por lentes de arcilla limo de baja

plasticidad% de color roji1o% mu hmedo% medianamente compacto%

presenta gravilla en forma aislada#


17/29

S2 'ar$en i-?uierda3 /e >%>> m a ,%(> m está conformado5 por grava arcillosa% color

pardo% mu hmeda% plástica% medianamente compacta#

/e ,%(> m a (,%,> m está conformado5 por grava mal gradadaarenosa% color pardo% saturado% no plástico medianamente

compacto% presenta boleos de D (,A#

/e (,%,> m a (=%> m está conformado5 por grava arcillosa% color

pardo% hmeda% plástica% medianamente compacta#

/e (=%> m a ,(%*> m está conformado5 por lentes de arcilla limo de baja plasticidad% de color roji1o% mu hmedo%

medianamente compacto% presenta gravilla en forma aislada#

En el 7ne$o :egistro de Campo% se presentan las Perforaciones

reali1adas#


18/29

.2. En"a)o" de !aboratorio

.2.1 En"a)o" e"t6ndar Con las muestras obtenidas las e$cavaciones se reali1aran ensaos

estándar de clasificación de suelos 2análisis granulom"trico por

tami1ado% l.mites de atterberg3 contenido de humedad% estos

ensaos se hicieron bajo las normas vigentes5

Contenido de Humedad 7D / ,,() 7nálisis granulom"trico por tami1ado 7D / =,,

9.mites de atterberg 7D / =0(;

istema 8nificado de Clasificación

de uelos 28C3 7D / ,=;

VER ARCIVO DEEXCAVACIONES


19/29

En !o" "i$uiente" cuadro" "e &re"entan un re"u'ende !o" re"u!tado" de !o" en"a)o" e"t6ndar

rea!i-ado".

Cuadro N9 .2.1

Re"u'en de !o" en"a)o" e"t6ndar de c!a"i(icación de "ue!o"

Ca!"a#a M'#$aP$%&'()!)a)

*+,

G$a('%+#$a *, L+!# *,

C. .

*,

Ca!"a"!

(

SUCSG$a-a A$(a

F!(%

L.L. L.P. IP

C 2 M 1 2 ? 25 6>2 1= 121 35 2 15 53 GC

S 1 M 111= ?

126

66> 4 2> 4> 23 26 5> GC

S 1 M 2

15> ?

1625

35 >65 51 26 25 234 C

S 2 M 115 ?

166

>6 13 =21 33 1= 16 ML


20/29

.. An6!i"i" de ci'entación en "ue!oEste análisis consiste en determinar la capacidad admisible elasentamiento esperado por las cargas de las estructuras% de acuerdo al

tipo de suelo encontrado a nivel de fondo de cimentación#..1 ;ro(undidad de !a ci'entaciónCon la finalidad de proporcionar a la cimentación un confinamientoadecuado tomando en cuenta las caracter.sticas de los suelosencontrados en el estudio% se recomienda la profundidad de cimentaciónde (%> m por debajo del nivel de socavación% debe llegar al estrato de

grava arcillosa con boloneria% cua cota es ,%0>*#)> msnm#..2 Deter'inación de !o" &ar6'etro" de re"i"tencia ) de(or'ación9os parámetros de resistencia del material involucrado en ladeterminación de la capacidad admisible% es decir% el ángulo de fricción

interna 2φ3 la cohesión 2c3% han sido determinados a partir de ensaos

reali1ados a las muestras e$tra.das de la perforación#9os parámetros de deformación han sido determinados con los ensaosde refracción s.smica 7J#

9os parámetros de deformación han sido determinados con los ensaosde refracción s.smica 7J#


21/29

Cuadro ..2Re"u'en de !o" &ar6'etro" u"ado" &ara e! &uente

;otrero"

f

&/

(

0g('2

/

g('3

/

E

0g('2/

µ S$#! % Ci'"ta(i"

345 545 2425 63 5435 Gra,a ar(i##!sa


22/29

..C6!cu!o de !a ca&acidad ad'i"ib!e en "ue!oe reali1ará los cálculos de la capacidad admisible del terreno para una cimentaciónsuperficial#

Ca&acidad ad'i"ib!e &or Re"i"tencia

9a capacidad de carga se ha anali1ado usando la fórmula de Der1aghi Pec' 2(K)3con los parámetros de esic 2(K03%

/onde5

4u 5 capacidad ltima de carga

4ad 5 capacidad admisible de carga

? 5 factor de seguridad L 0

γ 5 peso unitario del suelo

B 5 7ncho de la cimentación%

/f 5 profundidad de cimentación

c% γ % 4 5 parámetros de capacidad portante en función de φ

c% γ % 4 5 factores de forma 2esic% (KK3%

*o'ando en cuenta e"to" criterio" "e obtienen va!ore" de !a


23/29

*o'ando en cuenta e"to" criterio" "e obtienen va!ore" de !aca&acidad ad'i"ib!e &or re"i"tencia &ara cada e"tructura@ )

e"to" re"u!tado" "er6n veri(icado" &or e! a"enta'iento&er'i"ib!e.

C$a%r! N7 3.3.3.1C8#($#! % #a (a-a(i%a% a%'isi9# -!r rsist"(ia

'3 L '3

D(

'3

$Bc'3 c$Bc'23

93

?u

$Bc'23

?ad

$Bc'23

@ 12@ 1@ 2@2 @ 1F@ @H

4@ 12@ 1@ 2@2 @ 2@ @

@ 12@ 1@ 2@2 @ 2@2 F@F

@2 12@ 1@ 2@2 @ 2@F F@H

@ 12@ 1@ 2@2 @ 2@F @

F@ 12@ 1@ 2@2 @ 2F@H H@


24/29

Ca&acidad ad'i"ib!e &or a"enta'ientoe ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento de lacimentación a ,#* cm% por el tipo de cimentación# 9ambe 2(KK=3

pág# ,()# Para el cálculo del asentamiento se ha consideradolas siguientes relaciones5

/onde5

i 5 7sentamiento producidou 5 Coeficiente de Poisson

If 5 ?actor de forma

Es 5 odulo de elasticidad

4ad 5 Capacidad admisibleB 5 7ncho de la cimentación

Deniendo en cuenta la metodolog.a del asentamiento losparámetros considerados% se obtienen los resultados 4ue sepresentaran en la descripción de cada estructura#


25/29

Deniendo en cuenta la metodolog.a del asentamiento los parámetros considerados% se

obtienen los resultados 4ue se presentaran en la descripción de cada estructura#

Cuadro N9 ...2

C6!cu!o de !a ca&acidad ad'i"ib!e &or a"enta'iento

B

*+,

L

*+,

E

*;8"+2, µ@a) *1,

*;8"+2,

S!*1,

*"+,

@a) *2,

*;8"+2,

S!*2,

*"+,

3 12 463 3 5> 51 2.5 2.5

4 12 463 3 6 2.1 2.4

5 12 463 3 == 143 1.> 2.5

52 12 463 3 => 115 1 1

6 12 463 3 6 122 1.= 2.4=

= 12 463 3 >3 1522 1.5 2.45

D%()D& P$%&'()!)a) ) "!+(#a"!(

E M)'% ) a#!"!)a)

µ C%"!(# ) P%!%(

@a) *1, CaHa"!)a) a)+!! )#$+!(a)a "%( Ha$/+#$%) $!#("!a "%$#a(#@a) *2, CaHa"!)a) a)+!! )#$+!(a)a !+!#a()%

a(#a+!(#%.S! A(#a+!(#% H$%)'"!)%.


26/29

. CONCLUSIONES J RECO#ENDACIONES a# El área de cimentación del futuro puente proectado se

encuentran ubicados en la 8nidad orfológica enor alle del rio

Chotano% tienen la forma de una @8A abierta% de fondo amplio% su

contrafuerte en ambos márgenes están constituidos por terra1asaluviales asentadas en ambos márgenes del rio Potrero% su

estructura estratigráfica está constituido por sedimentos

transportados por la corriente del r.o% los cuales fueron

depositados en forma de estratos superpuestos hacia la

superficie de la terra1a% están constituidos por estratos de limos%arenas% gravas cantos rodados% de compacidad media a suelta%

mu hmeda a saturado% no plástica% de color gris# En la

actualidad las terra1as se encuentran estables% no muestra

signos de inestabilidad por erosión fluvial#

b# El resultado del mapeo geológico reali1ado en las áreas decimentación del futuro puente áreas cercanas muestran 4ue el

área de inter"s no están bisectados por falla geológica# Por tanto%

no habrá riesgo en la estabilidad f.sica de los futuros puentes

proectados por este concepto#


27/29

c# e recomienda reali1ar trabajos de defensa ribere&a 2se

encuentran detallados en el informe de obras de arte3 aguas arriba

aguas debajo del área de influencia del futuro puente% a fin de

asegurar la estabilidad f.sica#

e# 9a cimentación de los estribos debe reali1arse a un metro pordebajo del nivel de socavación debe llegar al estrato de grava

arcillosa% en la cota ,%0>*#)> msnm#

f# 9a capacidad admisible del terreno de fundación% en función del

ancho de la 1apata es5

'3?ad

$Bc'23

@ 2.

4@ 2.1

@ 1.H

@2 1.

@ 1.F

F@ 1.


28/29

8. S $"%+!()a !(!"!a$ % #$aa9% )"%(#$'""!( ) % H'(# H$%"#a)%(#$ % + ) Ma% O"#'$ )!)%a H$!%)% ) #!a9 ) % $% a

a'("!a ) '-!a )'$a(# # H$!%)% )aJ%.

:. La "%("'!%( $"%+()a"!%( @' H$(#a( %% aH!"a$/( a /$a

#')!a)a (% H')!K()% aH!"a$ Ha$a %#$%"#%$ %#$% (.


29/29

MUC:AS GRACIAS ;/

Investigación Efectuada en El Área Donde Se Cimentará Las Estructuras Del Futuro Puente Potreros...

Documents

Transcript of Investigación Efectuada en El Área Donde Se Cimentará Las Estructuras Del Futuro Puente Potreros...