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INFORME-EMS- 1 - ESMC-Nº 236- 17
ANÁLISIS QUÍMICOS DE SUELOS RUC: 10215104112 CIP : 117293
SOLICITA : MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE CAÑETE
PROYECTO : MEJORAMIENTO DE LAS VIAS DE ACCESO
DE LOS CENTROS POBLADOS DE HUALCARA, MONTEJATO
Y UNGARA EN EL DISTRITO DE SAN VICENTE DE CAÑETE –
LIMA
UBICACIÓN : CENTROS POBLADOS DE HUALCARA,
MONTEJATO Y UNGARA
DISTRITO : SAN VICENTE DE CAÑETE
PROVINCIA : CAÑETE
REGIÓN : LIMA
EN ERO - 2 021
ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS
CON FINES DE PAVIMENTACIÓN
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ANÁLISIS QUÍMICOS DE SUELOS RUC: 10215104112 CIP : 117293 INTRODUCCIÓN CAPITULO I 1.0 1.1 Descripción de la obra.Normatividad 1.2 1.3 UCbicación geográfica y políticalima 1.4 1.5 OAbjeto del estudiontecedentes 1.6. 1.7. MGeología del área de estudioétodo de trabajo 1.8 1.9 GeFenómenosomorfología de geodinámica externa 1.10 CAPITULO II Sismicidad del área de estudio HIDROLOGÍA 2.1.- Consideraciones generales. CAPITULO III ENSAYOS DE LABORATORIO 3.1. 3.2.--Metodología.Trabajos de campo. 3.3. 3.4.--Ensayos de laboratorio.Labores de gabinete. CAPIT TRÁFICO DE VEHÍCULOS. ULO IV 4.1. 4.2.-- Generalidades.Metodología. 4.3 4.4. - - Datos del aforo del tráfico.Frecuencia de los servicios. 4.5. CAPITULO V- Trafico medio diario. DISEÑO DEL PAVIMENTO
- 5.1.1. 1 .- Consideraciones generales.- Metodología de diseño (método ASSHTO 93) 5.2. 5.3.--Características de la subDiseño estructural del pavimento por el método de ASSHTO.-rasante. 5.4. 5.5.--Estructura final del pavimento.Conclusiones. 5.6.-Recomendación constructiva. ANEXOS
- Granulometría
- Limites líquido
- Limite plástico
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1. 3 .- CLIMA
El clima de Cañete es templado, desértico y oceánico. La media anual de temperatura máxima es 24.5 C y mínima es de 16.4°C. Las precipitaciones son escasas, pero se acentúa en las partes altas o lomas en los meses de junio a agosto. La zona yunga, entre los 550 y 650 metros de altura, específicamente en las faldas de los cerros poseen un clima benigno seco, cálido y soleado permanentemente (todo el año) como Lunahuaná, Pacarán y Zúñiga, Coayllo-Cata y Calango.
1. 4 .- OBJETO DEL ESTUDIO El objeto del presente estudio comprende lo siguiente:
- Determinación de características físico mecánicas de los suelos de fundación.
- Determinación de la capacidad de soporte de la subrasante.
- Diseño de la estructura del pavimento.
- Evaluación de canteras y fuentes de agua.
- Asimismo, diseñar un pavimento a nivel de micro pavimento (asfalto, material granular), cuya estructura cumpla ampliamente con el período de vida proyectado. 1. 5 .- ANTECEDENTES Dentro de la política trazada por el Gobierno Regional y conjuntamente con el alcalde, para combatir la extrema pobreza, se viene desarrollando Programas de Construcción de Carretera, destinadas a la solución de los problemas sociales y económicos;
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logrando incrementar la calidad de vida y establecer una comunicación más fluida entre el campo y la ciudad, propiciando el desarrollo de la población y fomentar una mejor comercialización de los productos agrícolas y transitabilidad de los vehículos que generan el desarrolla del distrito de San Vicente.
1. 6 .- MÉTODO DE TRABAJO Para cumplir con los objetivos del estudio se utilizaron los procedimientos y metodologías de las siguientes disciplinas:
- Geomorfología
- Geología
- Mecánica de suelos
- Ingeniería de pavimentos
- Tecnología de los materiales La prospección del subsuelo se realizó mediante la apertura de pozos de exploración ubicados conveniente en ambos bordes de la calles a construirse, con profundidades que alcanzan 1. m. de estos pozos se extrajeron muestras representativas para el estudio geotécnico de la subrasante. CUADRO Nº 1: EL DETALLE DE LOS POZOS DE EXPLORACIÓN ES EL SIGUIENTE: CALICATAS PROF. (m) SUCS AASHTO C- 1 0.0-1.00 SM-SC (^) A- 2 - 4(0) C- 2 1.00-1.50 SW A- 1 - b(0) C- 3 0.0-1.00 SM-SC A-^2 - 4(0) C- 4 1.00-1.50 GM A-^1 - a(0) C- 5 0.0-1.00 SM-SC A-^2 - 4(0) C- 6 1.00-1.50 SW A-^1 - b(0) C- 7 0.0-1.10 SM-SC A-^2 - 4(0) C- 8 1.10-1.50 SM A-^1 - b(0) C- 9 0.0^ -^ 0.70^ SM-SC A-^2 - 4(0) C C-- 1011 1.000.0--1.101.50 SMSW-SC AA-- 12 - -b4(0)(0) C C-- 1213 1.000.0--1.101.50 SMSW-SC AA--^12 - -b4(0)(0) C- 14 1.10-1.50 SM A- 1 - b(0) C C-- 1516 0.00.70^ -^ 0.70 SMSW-SC AA--^21 - -4(0)b(0)
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1. 8 .- Geomorfología El clima de la costa ha sido siempre árido, sin variaciones extremas. Sin embargo, en periodos comparativamente breves del Cuaternario, ocurrieron en el mundo varias fases glaciales, frías y húmedas, dos de las cuales afectaron las regiones altas de los Andes, que quedaron cubiertos en amplias extensiones por grandes masas de hielo. La costa en la zona de Cañete, es una extensa llanura, que en detalle presenta secciones de distinta topografía, comprendiendo sectores muy llanos, de 1 a 4% de pendiente, hasta secciones ligeramente inclinadas, onduladas, de hasta 8% de pendiente, que incluyen frecuentes accidentes topográficos. Morfogénesis cuaternaria Localmente, el área de estudio se relaciona principalmente con la evolución geológica de una cuenca sedimentaria moderna del Terciario superior al Cuaternario. Los vientos afectaban estos terrenos arrancando partículas arena finas, para transportarlas hacia el interior; de este modo quedaron depósitos aluviales más densos y extensos que los que hay en la mayor parte del rio cañete. La costa en la zona de Cañete, es una extensa llanura, que en detalle presenta secciones de distinta topografía, comprendiendo sectores muy llanos, de 1 a 4% de pendiente, hasta secciones ligeramente inclinadas, onduladas de hasta 8% de pendiente, que incluyen frecuentes accidentes topográficos. 1. 9 .- FENÓMENOS DE GEODINÁMICA EXTERNA Como se ha expresado, el área materia de estudio presenta un fuerte modelado superficial, tanto en las lomadas y cerros bajos, cuanto en la importante planicie aluvial. Todo como consecuencia de importantes eventos climáticos que se han dado en el pasado geológico, lluvias primordialmente; y que en la actualidad no son significativas.
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De acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones. E.030, Diseño Sismoresistente, el área estudiada tiene las siguientes características, cuyas características sísmicas son: CUADRO Nº 2 - CARACTERÍSTICAS SISMORESISTENTE
CATEGORÍA DE^ DATOS EDIFICACIÓN ZONA SÍSMICA (^) Z4C TIPO DE SUELO PERIODO FUNDAMENTAL S (*)^1
(*)
1 Elementos resistentes en la dirección de los Pórticos de concreto 2 Elementos resistentes pórticos, cajas de ascensores y escaleras 3 Elementos sismorresistentes por muros de corte
CUADRO Nº 3 - CLASIFICACIÓN DE TIPOS DE SUELOS DE CIMENTACIÓN PARÁMETRO DE SUELO VALOR Factor Uso U 1. Factor de Zona Periodo predominante que define la Z 0. plataforma del espectro (T Período que define el inicio de la zonaP) TP^ (s)^ 0. del factor C con desplazamiento constante (TL) TL (s) 2. Factor amplificación del suelo de acción sísmica S 1. Periodo Fundamental CT 35 NORMA E.
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Figura 1.1. Mapa de Zonificación Sísmica
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CAPITULO III
ENSAYOS DE LABORATORIO
3.1. - METODOLOGÍA:
La metodología para la ejecución del estudio comprendió básicamente una investigación de campo por medio de pozos exploratorios, obteniendo muestras representativas en cantidades suficientes, los que fueron objetos de ensayos de laboratorio y finalmente con los datos obtenidos se efectuó el diseño de pavimento. Exploración del subsuelo hasta 1. 50 m de profundidad, de acuerdo a las normas de uso común en carreteras del MTC. Pruebas y ensayos de laboratorio a fin de conocer las características físicas y mecánicas de los suelos. 3.2. - TRABAJOS DE CAMPO: Con el objeto de determinar las características físicas mecánicas de los materiales del terreno de fundación se efectuaron mediante la ejecución de pozos exploratorios de
- 5 0 m de profundidad y distancias apropiadas de cada pozo, los que se detallan en los certificados de análisis granulométrico. Durante la ejecución de las investigaciones de campo, se llevó un registro en el que se anotó las características de graduación y el estado de compacidad de cada uno de los materiales. Asimismo el tipo de suelo predominante a lo largo del terreno de fundación. PANEL FOTOGRÁFICO DE EJECUCIÓN DE CALICATA
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3. 3. - ENSAYOS DE LABORATORIO: Las muestras de suelos fueron clasificadas y seleccionadas de acuerdo al procedimiento descrito en: ASTM D-2448 practica recomendada, para la descripción de suelos. Estas muestras representativas fueron sometidos a los siguientes ensayos.
Ensayos Estándar
- Análisis Granulométricos por tamizado ASTM D 422
- Limites de Atterberg, (Límite Líquido y Límite Plástico) ASTM D 4318
- Humedades Naturales
- Clasificaciones SUCS
- Clasificaciones AASHTO
Ensayos Especiales
- California Bearing Ratio (CBR) ASTM D 1883
- Proctor Modificado ASTM D 1557.
3.4. - LABORES DE GABINETE: Con la información obtenida durante los trabajos de campo y los resultados de los ensayos de laboratorio, se efectuó la clasificación de suelos de los materiales por los métodos SUCS y AASTHO, para luego correlacionar las características litológicas similares, la cual se consigna en el perfil estratigráfico.
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FUENTE: CONTEO VOLUMÉTRICO 2 02 1 - CONTEO IN SITU-ESTACIÓN DE CONTEO, UBICADO
CENTROS POBLADOS DE HUALCARA, MONTEJATO Y UNGARA EN EL DISTRITO DE SAN
VICENTE DE CAÑETE
CONTEO VEHICULAR IMD MULTIPLICA POR EL FC
Diseño Lunes Martes Miercoles Jueves Viernes Sabado Domingo IMD AUTOMOVILES 13 6 8 16 8 9 8 11 1.02525000 11 CAMIONETA PICK UP CAMION RURAL - COMBI 22 22 13 18 20 23 19 21 1.02525000 22 MICROS 3 15 7 6 5 5 4 8 1.00533000^8 BUSES 24 26 26 29 24 0 25 23 1.00533000^24 CAMION 2E 112 102 29 28 23 26 102 39 1.005330001.00533000^39 CAMION 3E (^0 2 0 0 2 0 0 1) 1.00533000 1 TOTAL 75 83 65 79 64 45 68 76 78
VEHICULOS PESADOS Y LIGEROS
CLASE
Estaciones Día Laboral Día No Laboral^ FC^ IMDS
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TRAMO: CENTROS POBLADOS DE HUALCARA, MONTEJATO Y UNGARA EN EL DISTRITO DE SAN VICENTE DE CAÑETE
CUADRO Nº 5
4 .4. - FRECUENCIA DE LOS SERVICIOS
Los flujos origen-destino se dan principalmente entre la Entrada Tramo: urbano de acceso a las demás vias, Autos, Pick, camionetas, Buses camiones. En tanto los vehículos ligeros tienen como origen en la interconexión vial entre el tramo: Vias de acceso al centros poblados de Hualcara, Montejato y Ungara en el distrito de San Vicente de Cañete.
4 .5. - TRÁFICO MEDIO DIARIO
a). - Tráfico diario medio
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CAPITULO V
DISEÑO DEL PAVIMENTO
5 .1. - CONSIDERACIONES GENERALES
En la actualidad, existen varios métodos de diseño de pavimentos, siendo los más utilizados en el Perú el método de la AASHTO y el método del Instituto del Asfalto. El primero se basa en el concepto de comportamiento del pavimento, cuya medida cualitativa se hizo en el gran experimento vial de Illinois, mediante la definición de la capacidad de servicio del pavimento o, simplemente, servicialidad. Aunque este método es empírico, los resultados obtenidos, el procesamiento de los datos y su excelente interpretación han extendido con éxito el uso de este método a otras regiones del mundo. En este tiempo, se viene poniendo a punto un método basado en el comportamiento mecánico de los pavimentos sometidos a las cargas del tráfico, el cual ha sido denominado método mecánico calibrado .Este método se caracteriza porque se usa la Teoría de la Elasticidad para el cálculo de los esfuerzos y deformaciones causadas por la rueda y los criterios de daño como valor del estado límite. Según estos criterios, el método toma diversos nombres tales como el método del Instituto del Asfalto, el método de la Shell, el método del TRRL, En el presente caso, se ha optado por el Método del Instituto del Asfalto, Método de la Ecuación de AASHTO.
5 .1. 1 .- METODOLOGÍA DE DISEÑO (MÉTODO AASHTO 93)
El método AASHTO es un método de regresión basado en resultados empíricos de la carretera de prueba AASHTO construida en los años 50. El procedimiento de diseño se realiza suponiendo un número estructural del pavimento efectuando tanteos analíticamente hasta equilibrar la expresión de diseño o a través de nomogramas.
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El número estructural de un pavimento se obtiene del producto de ciertos coeficientes de Resistencia Relativa de cada una de sus capas constituyentes, de acuerdo al tipo de material. La ecuación básica de diseño propuesta por AASHTO 93, es la siguiente: La ecuación básica de diseño propuesta por AASHTO 93, es la siguiente: Donde:
W 18 = Tráfico
Z R = Desviación Estándar Normal
S O = Error Estándar Combinando de la predicción del tráfico
∆PSI = Diferencia entre la serviciabilidad inicial
M = Módulo Resilente de la sub rasante (Psi)
SN = Número estructural indicativo espesor total del pavimento.
ai = Coeficiente estructural de la capa
D i = Espesor de la capa i
m i = Coeficiente de drenaje de la capa granular i
