JOSE COBEÑA URBINA
SECTOR MEDIO PIURA ESTRIBO IZQUIERDO DEL RIO PIURA
CASTILLA – PIURA PIURA 2002
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
CONTENIDO
ASPECTOS GENERALES
ASPECTOS GEOTECNICOS
EVALUACION DE CANTERAS
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
GRAFICOS
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
El presente estudio fue realizado con la finalidad dedeterminar las propiedades físicas y mecánicas de los materiales geológicos de la zona comprendida entre los caseríos Miraflores y La Obrilla en una extensión de 25 km. Aproximadamente.
Al norte del Distrito de Castilla Provincia y Departamento de Piura. Comprende los Caseríos del estribo Izquierdo del río Piura
Miraflores Río seco Chapayra Terela Papayo San Vicente San Rafael La Obrilla
El acceso a la zona de estudio se realiza desde Piura a través de una trocha carrozable en malas condiciones y por ramales a los diversos caseríos
El clima en la zona se caracteriza por ser variable debido a diversos factores, tales como las corrientes marinas, los vientos, la posición geográfica (Latitud y Longitud), etc. El área de estudio se encuentra ubicada en una zona sub - tropical, seca y árida con características similares, imperantes en las regiones desérticas donde la temperatura es seca en casi todo el año. Los promedios de Temperaturas máxima y mínima del aire en Piura son de 33.8 ºC. y 22.6 ºC.; con anomalías de ±3.2 ºC., y para los primeros días de Junio en Piura la temperatura máxima y mínima es de 32.4 ºC y 22.4 ºC con anomalía de +3.4 + 4.2 ºC respectivamente. Las condiciones climáticas de la zona varían cada cierto ciclo, especialmente cuando se produce el fenómeno de "El Niño", en cuyo período las lluvias son intensas, alcanzando en promedio de 100-200 mm/hora.
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN DE CAMPO NORMA TÉCNICA E050 – REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES
EXCAVACIÓN DE CALICATAS (ASTM D240) Y ENSAYOS DE PENETRACIÓN
Con la finalidad de ubicar los puntos de excavación y sondeo en el terreno, se realizó un reconocimiento de campo, determinando la excavación de calicatas cada 500 ml según norma técnica, disminuyendo la distancia a 250 ml en las zonas de mayor interés, Las excavaciones tuvieron las siguientes dimensiones de 1.00x1.00 y de 2.50 m. de profundidad; Así mismo para el estudio se realizaron 04 sondajes de penetración en los caseríos Miraflores, Rio seco, Chapayra y Papayo.
TÉCNICAS DE MUESTREO (ASTM D240) En las calicatas excavadas se procedió al muestreo de los horizontes estratigráficos obteniéndose muestras disturbadas (mab) y inalteradas (mib) en un peso promedio de 2.5 k. por muestra.
ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de laboratorio en las muestras obtenidas en el campo se realizaron siguiendo las normas establecidas por la American Society for Testing Materials (ASTM), las cuales se detallan a continuación:
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO (ASTM D422) PESO ESPECÍFICO DE LOS SÓLIDOS (ASTM D854) CONTENIDO DE SALES SOLUBLES TOTALES, SULFATOS, CLORUROS (BS1377- PARTE 3) CONTENIDO DE HUMEDAD NATURAL (ASTM D2216 – ASTM D4643) RELACION DENSIDAD HUMEDAD PROCTOR MODIFICADO (ASTM D1557) DETERMINACION DE LA EXPANSIBILIDAD DE SUELOS COHESIVOS (ASTM D4546) ENSAYO CALIFORNIA BEARING RATIO C.B.R. LIMITE CONTRACCIÓN (ASTM D427) DENSIDAD RELATIVA (ASTM D4253 ASTM D4254) CLASIFICACION UNIFICADA DE SUELOS (ASTM D2487)
DESCRIPCIÓN VISUAL DE SUELOS ASTM D2487 – ASTM D2488 De acuerdo al análisis de las texturas, morfología del grano, minerales presentes, color, etc. se han determinado y clasificado los diversos tipos de materiales en el subsuelo y preparado las columnas estratigráficas y perfiles estratigráficos longitudinales a lo largo del área de estudio
El área de estudio en general es de topografía moderada a plana, presentando una ligera inclinación hacia el río Piura, por estos sectores drenan las aguas pluviales produciendo erosión y carcavas además se presentan pequeñas depresiones, que en periodos de épocas lluviosas como el fenómeno "El Niño" producen lagunamientos.
En el área se presentan terrenos compuestos por:
Suelos de arenosos de color gris claro de grano fino a medio en estado muy suelto a suelto generalmente de baja humedad en algunos sectores con presencia de limos, sin plasticidad, la humedad aumenta ligeramente con la profundidad. Estos suelos se consideran de origen eólico principalmente aunque también existen de origen fluvial cerca al cauce del Río. Suelos arcillosos de color gris oscuro a marrón claro, con índices de plasticidad medio a bajo, valores bajos de contracción e hinchamiento al cambio volumétrico en presencia de agua. Generalmente de consistencia media a alta, el origen de estos suelos es fluvial-aluvial, en el sector este del área de estudio se presentan mezclados con depósitos de conchuelas calcáreas que le dan una tonalidad blanquesina y presencia de sales lo que nos indica una transición marina de los antiguos tablazos Talara y Lobitos.
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
Suelos areno-arcillosos de color marrón claro, con índices de plasticidad bajo, valores bajos de contracción e hinchamiento al cambio volumétrico en presencia de agua. Generalmente de consistencia media, el origen de estos suelos es fluvial-aluvial Suelos gravosos de color marrón y pardos rojizos por presencia de óxidos, generalmente en matriz arenosa, de compacidad alta, el tamaño es diverso hasta 3” de diámetro, de formas sub angulosas
a redondeadas, donde prevalecen los subredondeados, la presencia de sales de cloruros y carbonatos, nos indica una transición marina de los antiguos tablazos Talara y Lobitos.
En las calicatas excavadas a través del trazo no se ha evidenciado la presencia de napa freática.
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
La evaluación comprende la determinación de las propiedades físico Mecánicas y químicas de los materiales que servirán como canteras que se utilizaran en la construcción obras civiles La exploración geologica por materiales de préstamo, necesarios para el afirmado de carreteras, agregados para concreto, rellenos, diques, etc. tienen por finalidad ubicar y evaluar canteras que satisfagan las condiciones técnicas y además de tener las reservas necesarias para abastecer durante la etapa constructiva. Para la ejecución de dichos trabajos fue necesario contar con planos geológicos y geomorfológicos de la zona de estudio y examinar los depósitos apropiados para su aprovechamiento: aluviales (Ríos y Quebradas), coluviales (Laderas de Cerros) y otros, en especial aquellos que tienen acceso mediante trochas carrozables.
La evaluación ha seguido la siguiente Metodología: 1. Trabajo de campo: que consistió en el mapeo Geológico, muestreo de suelos y rocas, cartografiado de unidades litológicas y toma de muestras para su análisis respectivo. 2. Trabajo de Laboratorio : Ejecución de ensayos de suelos con fines de determinación de propiedades índices.. 3. Trabajo de Gabinete: elaboración del plano Geológico y Geotécnico y ubicación de áreas críticas adyacentes al área de estudio 4. Interpretación de la Información obtenida y su evaluación.
UBICACION Y ACCESO A LAS CANTERAS El área de estudio se encuentra ubicada al norte de la ciudad de Castilla por lo que las canteras deben de estar en zonas cercanas con el fin de disminuir los costos de transporte de los materiales. Después del reconocimiento geológico se ubicaron y evaluaron las siguientes canteras: Miraflores Río Seco Chapayra Telera San Rafael La Obrilla
PROPIEDADES FÍSICO MECÁNICAS DE LOS MATERIALES Con la finalidad de evaluar la calidad de los materiales para el afirmado y agregados de concreto, etc., se procedió a realizar los ensayos de laboratorio y obtener los valores de las propiedades índices que a continuación se detallan:
Contenido de Humedad Natural Granulometría por Tamizado Peso Específico Límites de Atterberg Densidad Máxima y Humedad Optima Peso Volumétrico Máximo y Mínimo Absorción Intemperismo y/o Durabilidad Equivalente de Arena Abrasión Resistencia Método California Bearing Ratio. Análisis Químico
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
TABLA RESUMEN DE PROPIEDADES DE LAS CANTERAS LIMITES DE CONSISTENCIA
CLASIFICACION cantera SUCS
ASSTHO
LIMITE LIQUIDO
PROPIEDADES FISICAS
PROPIEDADES INDICE
INDICE PESO PESO HUMEDAD PLASTICO UNITARIO ESPECIFICO NATURAL
DENSIDAD MAXIMA
HUMEDAD OPTIMA
CBR
%
%
gr/cm3
gr/cm3
%
gr/cm3
%
0.1"
0.2"
Miraflores
SP-SM
A-2-4
22.50
2.50
1.85
2.57
3.50
1.68
14.50
11.50
18.40
Río Seco
SP
A-2-4
0.00
0.00
1.91
2.59
3.90
1.68
12.20
10.50
19.50
Chapayra
SP
A-2-4
0.00
0.00
1.94
2.59
4.20
1.70
12.50
12.20
18.80
Chapayra
CL
A-6
30.00
12.50
1.78
2.52
3.10
1.62
8.80
6.80
11.60
Terela
CL
A-7
32.00
14.00
1.70
2.54
4.50
1.65
7.80
7.80
12.10
Terela San Rafael La Obrilla
ML
A-7
25.00
9.80
1.65
2.66
3.20
1.68
6.50
9.80
16.50
GP-GM
A-1-b
24.00
3.20
2.05
2.68
2.20
2.25
8.00
75.50
110.00
GP-GM
A-1-b
22.00
2.90
2.04
2.68
2.80
2.28
7.80
80.00
105.00
PROPIEDADES MECANICAS cantera
Miraflores Río Seco Chapayra Chapayra Terela Terela San Rafael La Obrilla
[email protected]
ABRASION DURABILIDAD
EQ. ARENA
PRROPIEDADES QUIMICAS S. SOLUBLES ClO3 SO4 TOTALES % % %
CO3
%
%
%
%
-
-
8.20
0.220
0.080
0.060
0.000
-
-
7.50
0.250
0.060
0.055
0.000
25.00
26.00
6.50
0.215
0.050
0.045
0.000
-
-
88.00
0.320
0.090
0.085
0.120
-
-
87.50
0.360
0.110
0.094
0.550
36.00
39.00
78.10
0.490
0.150
0.090
33.500
12.20
16.50
8.00
0.420
0.180
0.110
0.250
10.20
15.50
6.50
0.450
0.150
0.090
0.350
JOSE COBEÑA URBINA
TIPOS DE AGREGADOS Y USOS En la siguiente tabla se muestra los tipos de materiales a utilizar y los usos que tendrían en las obra civiles así como la calidad de los materiales:
CANTERA
MATERIALES
Miraflores Río Seco Chapayra Chapayra Terela
Arenas finas Arenas finas Arenas finas a medias Arcillas plásticas Arcillas plásticas
Terela
conchuelas
San Rafael
Gravas arenosas
La Obrilla
Gravas arenosas
UTILIZACION
CALIDAD mala Regular regular Buena Regular
Agregados finos para concreto Dique, fondo de lagunas, ladrillos Afirmado, alimento para animales
regular regular
Agregados gruesos para concreto
regular
CÁLCULO DE RESERVAS Con la finalidad de obtener las reservas de materiales existentes y en función a las necesidades, se ha procedido a la determinación de las propiedades y dimensiones (peso específico, largo, ancho y espesor). Aplicando las fórmulas siguientes: Volumen = L x a x e, Tonelaje = V x P.e Donde: L = Largo, a = Ancho, e = Espesor, Pe = Peso específico, Fe = Factor de esponjamiento = 1.3 Se ha llegado ha determinar los siguientes volúmenes y tonelaje de materiales según canteras, tal como se detalla en la tabla a continuación: PESO TONELAJE ESPECIFICO
CANTERA
LARGO
ANCHO
AREA
Miraflores
250.00
150.00
37,500.00
1.50
56,250.00
2.57
144,562.50
Río Seco
350.00
200.00
70,000.00
1.50
105,000.00
2.59
271,950.00
Chapayra
220.00
180.00
39,600.00
3.00
118,800.00
2.59
307,692.00
Chapayra
220.00
200.00
44,000.00
4.00
176,000.00
2.52
443,520.00
Terela
250.00
200.00
50,000.00
3.00
150,000.00
2.54
381,000.00
Terela San Rafael La Obrilla
200.00
100.00
20,000.00
1.50
30,000.00
2.66
79,800.00
180.00
125.00
22,500.00
4.00
90,000.00
2.68
241,200.00
200.00
150.00
30,000.00
3.50
105,000.00
2.68
281,400.00
[email protected]
ESPESOR VOLUMEN
JOSE COBEÑA URBINA
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
[email protected]
JOSE COBEÑA URBINA
[email protected]
