Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo Facultad de Ingeniería Escuela Profesional de Ingeniería Civil Ambiental Asignatura: Mecánica de Suelos Suelos I
ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION
INFORME FINAL PROYECTO:
ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS SECTOR NORTE, CAMPUS USAT .
“
”
UBICACION REGION PROVINCIA DISTRITO LUGAR
: LAMBAYEQUE : CHICLAYO : CHICLAYO : CIUDAD UNIVERSITARIA USAT
RESPONSABLES DEL ESTUDIO 1. 2. 3. 4.
GRUPO DE TRABAJO Nº 04 Nassi Mirenghi Giorgio, Giorgio , 112ME30893 Tamay Ravillet Andy, 112TD28440 Mendoza Pino Borges, Código Idrogo Regalado Rodolfo, 111TD24825 CHICLAYO, DICIEMBRE DE 2013.
Estudio de Mecánica de Suelos Informe Final Grupo Nº 04 - 2013 II Proyecto: Estudio de Mecánica de Suelos Sector Norte, Camous USAT.
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CONTENIDO DEL INFORME
1. GENERALIDADES 1.1. Introducción 1.2. Objeto del Estudio 1.3. Ubicación del Área en Estudio 2. ALCANCE DE LA INVESTIGACION DE CAMPO Y LABORATORIO 2.1. Alcance de la Investigación de Campo 2.2. Alcance de la Investigación de Laboratorio 3. CARACTERIZACION DEL SUELO 3.1. Clasificación de Suelos 3.2. Ubicación del Nivel Freático 3.3. Perfil Estratigráfico del Suelo 4. ANALISIS DEL TIPO DE AGRESION DEL MEDIO 4.1. Agresión del Suelo 4.2. Agresión del Agua del Nivel Freático 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6. BIBLIOGRAFIA 7. ANEXOS 7.1. Anexo 01: Plano de Ubicación de calicata 7.2. Anexo 02: Perfil Estratigráfico 7.3. 7.4. 7.5. 7.6. 7.7.
Anexo 03: Ensayos de Laboratorio Anexo 04: Panel Fotográfico EMS Campus USAT Anexo 05: Evaluación de Densidad Relativa de material de sub-base de un pavimento Anexo 06: Evaluación de Granulometría y Plasticidad de material de sub-base y base de un pavimento Anexo 07: Evaluación de coeficiente de permeabilidad con prueba de campo.
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Notas: 1. Cada grupo colocara las vistas fotográficas, correspondientes a cada etapa de su trabajo. 2. No se pide información teórica; solo se requiere describir lo que el grupo de trabajo ha realizado. 3. La redacción debe ser correcta, porque el 40% de la evaluación, corresponde a la presentación del informe. 40% adicional corresponde al contenido; el 20% restante será asignado totalmente a la primera entrega; entregas posteriores tendrán un porcentaje proporcional de acuerdo al orden de presentación. 4. Para la presentación de los ensayos, utilizar los formatos entregados, sin modificar su forma. 5. La entrega en digital, se enviara al correo:
[email protected] correo:
[email protected] , a más Estudio de Mecánica de Suelos Informe Final Grupo Nº 04 - 2013 II Proyecto: Estudio de Mecánica de Suelos Sector Norte, Camous USAT.
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tardar el día lunes 9 de diciembre a las 24 horas. Envíos posteriores, no serán tomados en cuenta. 1. GENERALIDADES
1.1. Introducción
Como parte de la asignatura Mecánica de Suelos I, se ha llevado a cabo el Estudio de Mecánica de Suelos con Fines de Cimentación de una parte del Sector Sur de la Ciudad Universitaria USAT. 1.2. Objeto del Estudio El objetivo del estudio, es la ejecución de un Estudio de Mecánica de Suelos con
fines de cimentación, para determinar las propiedades físicas del suelo, como: (describir que tipo de propiedades físicas han obtenido del suelo) , de la zona donde se ha proyectado el crecimiento de la ciudad universitaria.
Fig. N° 1.1.- Zona destinada al estudio. (Colocar una fotografía de la zona de trabajo)
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Fuente: Elaboración propia.
El alcance del estudio comprende las siguientes fases:
1.2.1. Planeamiento y Coordinación
Para este estudio, ésta brigada se organizó para hacer los distintos ensayos en diferentes fechas, ya que el número de integrantes es de 04 personas , se
decidió optar por hacer estos ensayos en grupos de 02 personas por horarios de coordinación. 1.2.2. Etapa Etapa de Investigaciones de Campo y Laboratorio
Para la investigación de campo se ha realizado un reconocimiento de campo considerando todos los aspectos, de donde se ha muestras de suelo para su respectivo estudio, para su tratamiento en laboratorio, con la finalidad de
conocer las propiedades físicas, y químicas del suelo.
Fig. N° 1.2.- Calicata realizada como parte de la exploración de campo. Fuente: Elaboración propia.
1.2.3. Análisis Análisis del Suelo
El análisis del suelo comprende lo siguiente:
o
Análisis y Clasificación de Suelos mediante el sistema SUCS.
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o
Análisis de agresividad del suelo y agua de nivel freático.
1.3. Ubicación del Área en Estudio
El área de estudio, se encuentra ubicada en el distrito de Chiclayo en la ciudad universitaria USAT.
Fig. N° 1.3.- Ubicación de áreas en estudio. Fuente.- Google Earth
2. ALCANCE DE LA INVESTIGACION DE CAMPO Y LABORATORIO
2.1 Alcance de la Investigación de Campo 2.1.1. Exploración Exploración de Campo
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El tipo de exploración fue de una excavación de una calicata para hacer toma de diversas muestras de suelo y ensayos in situ.
Fig. N° 4.0.- Ubicación de Zona de trabajo – Plano: Ciudad Universitaria USAT Chiclayo. Fuente.- Elaboración propia.
Fig. N° 4.1.- Ubicación de Punto de Exploración de Campo Fuente.- Elaboración propia.
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En la calicata de exploración, se ha realizado una excavación que permite una
observación directa del terreno, así como la toma de muestras y la realización de ensayos in situ. En esta fase de exploración se ha tomado muestras de suelo de cada uno de los estratos registrados; los tipos de muestras son: Muestra inalterada en tubo de pared delgada
El resultado de la Investigación de Campo se muestra en el Perfil Estratigráfico que se ha elaborado por cada punto investigado, el mismo que se muestra en
el Anexo N° 01.
2.2. Alcance de la Investigación de Laboratorio Con las muestras de suelo obtenidas en la Investigación de Campo, se han realizado los ensayos de laboratorio, con la finalidad de obtener los parámetros que permitan
su clasificación e identificación de propiedades físicas y químicas. Los ensayos de laboratorio se han realizado bajo la Norma Técnica E.050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones, siendo los siguientes: ENSAYO
NORMA APLICABLE
Contenido de Humedad
NTP 339.127 (ASTMD2216)
Análisis Granulométrico por Límite Líquido y Limite Plástico Peso Específico de Sólidos Análisis químico de suelo
NTP 339.129 (ASTM D422) NTP 339.129 (ASTM D4318) NTP 339.131 (ASTM D854) NTP 339.134 (ASTM D2487)
Tabla N° 4.2.- Ensayos de Laboratorio realizados. Fuente.- Elaboración propia.
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2.3. Resultados de los Ensayos de Laboratorio Un resumen con los resultados de los ensayos estándar como Granulometría, Límite
Líquido y Límite Plástico se muestran en la Tabla Nº 4.3 siguiente: Estructura
Cimentacion
Sondaje
400
Muestra
Analisis Granulometrico Granulometrico Pasa malla Pasa malla #4 #200
Limites de Atterb Atterberg erg L. Liquido
L. Plastico
I. Plastico
CLASIFICACION SUCS
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
P1 / M-401
99.85
78.21
45.81
30.00
1 15.81 5.81
ML-OL
P1 / M-402
99.55
80.45
38.49
25.00
13.49
CL
P1 / M-403
99.73
79.10
35.77
20.00
15.77
CL
P1 / M-404
99.80
45.97
27.75
20.69
7.06
CL-ML
Tabla N° 4.3.- Resultados de los Ensayos Estándar de Laboratorio. Fuente.- Elaboración propia.
En la Tabla Nº 4.4 se presentan los resultados de los Ensayos de Contenido de Humedad de las muestras obtenidas en cada una de las perforaciones. En la
Figura Nº 4.4 se presenta una gráfica donde se observa la variación del contenido de humedad con la profundidad. SONDAJE O CALICATA MUESTRA PROFUNDIDAD (mts) 1
Nº DEPOSITO
2 3 4 5 6 7
PESO DEPOSITO + MUESTRA HUMEDAD PESO DEPOSITO + MUESTRA SECA PESO DE AGUA CONTENIDA: (2) - (3) PESO DEPOSITO DEPOSIT O PESO MUESTRA SECA: (3) - (5) CONTENIDO HUMEDAD %: (4)/(6)*100 (4)/(6)* 100
P-01 w-400 0.00
P-01 w-401 1.00
P-01 w-402 2.00
6
7
8
120.00 111.00 9.00 54.00 57.00 15.79
294.00 263.00 31.00 55.00 208.00 14.90
224.00 195.00 29.00 52.00 143.00 20.28
Tabla N° 4.4.- Resultados de Contenido de Humedad. Fuente.- Elaboración propia.
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Contenido de Humedad (%) -
10.00
20.00
-
1.00
2.00
) m ( d 3.00 a d i d n u 4.00 f o r P
SEG-01 SEG-02 SEG-03
5.00
6.00
7.00
Fig. N° 4.4.- Variación del Contenido de Humedad en subsuelo destinado a Reservorio Elevado 3500 m3. Fuente.- Elaboración propia.
3. CARACTERIZACION DEL SUELO
3.1. Clasificación de Suelos Con los resultados de los ensayos de laboratorio, se ha realizado la clasificación de
suelos, de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos S.U.C.S. NTP
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339.134 (ASTM D 2487). En la Tabla Nº 5.1, que se muestra a continuación, se presentan los suelos clasificados, de acuerdo a sus propiedades índices .
CLASIFICACION DE SUELOS MEDIANTE EL SISTEMA S.U.C.S. Profundidad
Sondaje
Tipo de Suelo
SUCS
De
0.00
a
5.60
Arcilla inorganica de alta plasticidad.
CH
De
5.60
a
10.00
Arcilla inorganica de alta plasticidad.
CH
De
0.00
a
10.00
Arcilla inorganica de alta plasticidad.
CH
De
0.00
a
5.00
Arcilla inorganica de alta plasticidad.
CH
De
5.00
a
10.00
Arcilla inorganica de alta plasticidad.
CH
De
0.00
a
0.40
Arcilla inorganica de baja plasticidad.
CL
De
0. 0 .40
a
1.00
Arena arcillosa.
SC
De
1.00
a
4.00
Arena limosa.
SM
De
0.00
a
4.00
Arcilla inorganica de alta plasticidad.
CH
De
0. 0 .00
a
0.40
Arena arcillosa.
SC
De
0.40
a
0.80
Grava arcillosa.
GC
De
0.80
a
2.00
Arcilla inorganica de baja plasticidad.
CL
De
2.00
a
3.00
Arena pobremente graduada.
SP
SEG - 01
SEG - 02
SEG - 03
SEG - 04
C - 01
C - 02
Tabla N° 4.5.- Clasificación de Suelos. Fuente.- Elaboración propia.
3.2. Ubicación del Nivel Freático
Durante el proceso de exploración de suelos, no se ha detectado la presencia de aguas subterráneas en ninguna de las zonas exploradas. 3.3. Perfil Estratigráfico del Suelo
Con la Clasificación de Suelos mediante el sistema SUCS, y con la información obtenida durante la exploración de campo, se han elaborado los Perfiles Estratigráficos para cada uno de los puntos de exploración, determinando que la zona en estudio se encuentra conformada por los siguientes suelos:
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a) Superficialmente, hasta la profundidad de 0.40 m, se tiene una capa de relleno natural, de matriz arcillosa, de consistencia muy compacta, con una
fracción de grava, y restos de vegetación. b) De 0.40 a 0.80 m de profundidad, existe un estrato de arcilla inorgánica de mediana a alta plasticidad (CL), con 27% de arena de grano medio a fino, de consistencia compacta, de color pardo amarillento , cuyas características de plasticidad son: L.L. %, I.P. ….%. c) De 0.80 a 2.60 m de profundidad, se registra un manto de arena arcillosa (SC), de densidad relativa suelta a densa, con una fracción de grava fina en 14% y otra fracción de arcilla de baja plasticidad en 18%. La plasticidad del suelo presenta: ……… d) De 2.60 a 4.00 m de profundidad, se tiene arena limosa (SM), de densidad
relativa densa a muy densa, con una fracción de limo de baja plasticidad en 17%, siendo su plasticidad: ……………..
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4. ANALISIS DEL TIPO DE AGRESION DEL MEDIO
4.1. Agresión del Suelo
Para medir la agresión del suelo hacia las estructuras de concreto armado, se han realizado un ensayo de Análisis Químico sobre muestras de suelo, con la finalidad de determinar pH, Sales Totales, Cloruros y S ulfatos. En la Tabla Nº 5.1, se muestran los resultados de tal ensayo de laboratorio. Material
Suelo de Reservorio Elevado
Suelo de Camara de Carga
Muestra
Sulfatos
Cloruros
Sales Solubles Totales
pH
(SO4)
(Cl)
(ppm)
(ppm)
(ppm)
576
2743
6899
8.2
Leve
No perjudicial
No perjudicial
No perjudicial
1490
2340
6330
8.01
Moderado
No perjudicial
No p pe erjudicial
No pe perjudicial
C-01
M-401
Tabla N° 5.1.- Evaluación de Análisis Químico. Fuente.- Elaboración propia.
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La evaluación de los resultados del Análisis Químico, determina que la zona en estudio, no representa un medio agresivo, siendo suficiente con utilizar un Cemento Portland Tipo MS. La cantidad de cloruros no es alta, que pudiera perjudicar las
armaduras de acero de la cimentación. 4.2. Agresión del Agua del Nivel Freático Al no existir presencia de aguas subterráneas, hasta la profundidad de estudio, se
descarta agresión del medio por este concepto.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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6. BIBLIOGRAFIA
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7. ANEXOS
7.1. Anexo 01: Plano de Ubicación 7.2. Anexo 02: Perfiles Estratigráficos 7.3. Anexo 03: Ensayos de Laboratorio 7.4. Anexo 04: Panel Fotográfico
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ANEXO N°01 PLANO DE UBICACIÓN DE EXPLORACIONES EXPLORACIONES
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ANEXO N°02 PERFILES ESTRATIGRAFICOS
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ANEXO N°03 ENSAYOS DE LABORATORIO
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ANEXO N°04 PANEL FOTOGRÁFICO
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ANEXOS SIGUIENTES (VER ORDEN EN EL EL CONTENIDO)
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ANEXO N°06 ENSAYOS DE LABORATORIO REALIZADOS EN SUELOS CON MATERIAL DE BASE Y SUBBASE DE PAVIMENTO. P AVIMENTO.
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