Download - Trabajo Final de Cimentaciones 1
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MECANICA DE SUELOS APLICADA A CIMENT. Y VIAS DE TRANSP. Pgina 1
CONTENIDO RESUMEN ..................................................................................................................................... 2
CAPTULO I: INTRODUCCIN ........................................................................................................ 3
1.1. GENERALIDADES. ............................................................................................................... 3
1.2. UBICACIN DEL REA DE ESTUDIO. .................................................................................. 3
1.3. OBJETIVOS .......................................................................................................................... 4
CAPTULO II: GEOGRAFA FSICA .................................................................................................. 7
2.1. CLIMA. ................................................................................................................................ 7
2.2. SUELOS. .............................................................................................................................. 7
2.3. TOPOGRAFA ...................................................................................................................... 7
CAPTULO III: MARCO TERICO .................................................................................................... 8
3.1. INTRODUCCIN. ................................................................................................................ 8
3.2. MECANISMO DE CLASIFICACIN DE SUELOS. ................................................................... 9
CAPTULO IV: ETAPAS DEL PROCESO DE INVESTIGACIN .......................................................... 10
4.1. GENERALIDADES. ............................................................................................................. 10
4.2. EQUIPOS UTILIZADOS. ..................................................................................................... 10
4.3. TRABAJO DE GABINETE. ................................................................................................... 10
CAPTULO V: INTERPRETACIN DE RESULTADOS ...................................................................... 11
5.1. GENERALIDADES. ............................................................................................................. 11
5.2. CLASIFICACIN DEL SUELO. ............................................................................................. 11
5.3. INTERPRETACIN DEL PLANO DE ZONIFICACIN GEOTCNICA. ..................................... 13
CONCLUSIONES .......................................................................................................................... 14
PANEL FOTOGRAFICO ................................................................................................................. 15
PLANOS ....................................................................................................................................... 23
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RESUMEN
El presente trabajo tiene el propsito de presentar un mapa de micro zonificacin
geotcnica del sector quintanilla pampa Ascensin - Huancavelica, delimitando zonas
de caractersticas geotcnicas del subsuelo del sector para fines de cimentacin de
estructuras en general, as como tambin indicar la condicin crtica y habitable.
En primer lugar, se realiz una revisin del contexto geolgico sobre el cual se ubica el
rea estudiada, luego se obtuvo los resultados de la investigacin visual geotcnica,
teniendo en cuenta la informacin realizada en este estudio. La interpretacin de los
estratos geotcnicos e forma visual. Finalmente, se indica la micro zonificacin
geotcnica de Quintanilla Pampa propuesta. El sector de Quintanilla Pampa se divide
en cinco zonas, donde dos son de condicin apropiada, una de regular posicin y una
crtica y una no apta para viviendas por las pendientes excesivas.
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CAPTULO I
INTRODUCCIN
1.1. GENERALIDADES.
El presente trabajo, tiene por objeto investigar el terreno de fundacin de los
estratos y las propiedades del suelo en forma del sector Quintanilla Pampa, Distrito de
Ascensin, Provincia de Huancavelica y departamento Huancavelica; a fin de
desarrollar un mapa de micro zonificacin geotcnica de uno de los sectores de
ascensin, delimitando las zonas de acuerdo a su composicin de estratos en forma
para cimentaciones superficiales, en base a las caractersticas geolgicas y geotcnicas
del sector, mediante los trabajos de campo, a travs de calicatas o trincheras,
interpretacin de la clasificacin de los suelos en forma visual, sus principales
caractersticas fsicas y mecnicas del suelo, lo que nos conduce a la determinacin
del tipo y profundidad de cimentacin, recomendaciones y conclusiones para la
cimentacin superficial.
1.2. UBICACIN DEL REA DE ESTUDIO.
1.2.1. Ubicacin.
La zona de estudio se encuentra ubicada en el distrito de Ascensin, provincia de
Huancavelica, Departamento de Huancavelica.
El rea propuesta por el grupo para el estudio geotcnico fue el sector de Quintanilla
Pampa, tiene un rea de 0.3554 km2 o 35.54037 Hectreas. Se ubica dentro de las
coordenadas del Sistema UTM (PSAD 56) siguientes: V vrtice.
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VERTICE ESTE NORTE
V1: 501252.799 E 8586752.564 N
V2: 501367.357 E 8587096.042 N
V3: 501241.049 E 8587139.237 N
V4: 501290.089 E 8587291.362 N
V5: 501196.733 E 8587322.994 N
V6: 500957.869 E 8587373.081 N
V7: 500919.872 E 8587423.540 N
V8: 500883.092 E 8587499.797 N
V9: 500832.445 E 8587554.007 N
V10: 500838.204 E 8587596.690 N
V11: 500776.845 E 8587653.581 N
V12: 500665.481 E 8587649.817 N
V13: 500658.841 E 8587602.449 N
V14: 500670.573 E 8587576.385 N
V15: 500659.418 E 8587422.934 N
V16: 500638.996 E 8587383.150 N
V17: 500768.511 E 8587000.000 N
V18: 500894.246 E 8586870.238 N
Geogrficamente el sector de Quintanilla Pampa, se encuentra ubicada en las
coordenadas UTM de la siguiente manera: 8587000 N y 501000 E, y a una altura de
3,690 m.s.n.m. Fuente ubicado mediante GPS.
1.3. OBJETIVOS.
1.3.1. Objetivo general.
Generar un mapa de micro zonificacin geotcnica para cimentaciones superficiales
en la zona urbana del sector Quintanilla Pampa, a travs de caracterizacin espacial de
las propiedades fsicas del suelo en forma visual.
1.3.2. Objetivos especficos.
Establecer un mapa de micro zonificacin, en el sector de Quintanilla Pampa,
mediante clasificacin visual de los estratos del suelo, por consiguiente
identificar sectores ms o menos habitables.
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Analizar la condicin de los suelos para cimentaciones superficiales en forma
visual.
1.3.3. Hiptesis.
Las propiedades fsicas del suelo y parmetros de ingeniera, son los elementos a
analizar, para generar un mapa de micro zonificacin geotcnica en el sector de
Quintanilla Pampa, mediante la aplicacin y articulacin de mtodos que permiten el
estudio geotcnico, los clculos confiables y racionales, considerando las
particularidades de los tipos de suelos y de las cargas actuantes sobre ellas.
1.3.4. Antecedentes.
Respecto a la informacin de antecedentes de estudios sobre componentes
geotcnicos Quintanilla Pampa, no cuenta con estos elementos, por ello se plantea la
necesidad de informacin del mismo; siendo ste un sector importante por su
ubicacin geogrfica en la en el distrito de ascensin y con crecimiento poblacional
constante.
La dinmica natural a nivel interno de suelos y las caractersticas del asentamiento
urbano, determinan el factor de riesgo para la vida y los bienes humanos representan
la interaccin entre ambos factores. Los riesgos internos, fundamentalmente en
cimiento, por su carcter general debe adaptarse la obra civil, pblica o privada, a la
normativa existente, considerando evidentemente el factor suelo como caracterstica
fsica ms importante.
1.3.5. Justificacin.
El anlisis de la cimentacin superficial en la actualidad es muy importante, para
construcciones de estructuras de concreto mencionadas en antecedentes, ste
requiere del clculo de capacidad portante admisible y asentamiento inmediato
obtenido a partir de mtodos directos de exploracin in situ y ensayos en laboratorio
de mecnica de suelos en esta ocasin solo se har el estudio de anlisis de estratos
del suelo visualmente; ello nos permite realizar una detallada micro zonificacin
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geotcnica, para estructuras de concreto en zonas urbanas y/o asentamientos
humanos. Es por esta razn que se plante realizar la presente trabajo para el sector
de Quintanilla Pampa. El presente estudio, es un trabajo por encargo de docente del
curso de mecnica de suelos aplicada a cimentaciones y vas de transporte, el
presente estudio ayudara para tomar las precauciones de los pobladores de la zona
al momento de construir diferentes tipos de edificaciones generando un adecuado
ordenamiento en construccin de viviendas, estructuras privadas y proyectos del
estado a construir.
1.3.6. Geografa fsica de la zona.
En esta primera etapa se efectuar el estudio sobre el clima, vegetacin, suelos y
topografa, explicando el entorno fsico de la zona.
1.3.7. Marco terico.
Se detallarn los conceptos bsicos y las propiedades mnimas ingenieriles de los
suelos, que se integrarn con otras propiedades para un mejor entendimiento del
desarrollo de presente estudio.
1.3.8. Etapas del proceso de investigacin.
Se darn a conocer todas las tcnicas de investigacin en campo, proporcionando
parmetros reales para la interpretacin que sern utilizados en el diseo de las
cimentaciones ideales. Dichas tcnicas incluyen el muestreo en suelos, medidas de
campos ideales e indispensables, descripcin de muestras, etc.
1.3.9. Interpretacin de resultados.
Para fines geotcnicos, se clasificar el suelo de Quintanilla Pampa, a travs de la
inspeccin visual de los estratos. Se determinarn la clasificacin de suelos, verificar el
nivel fretico en los suelos. Tambin se elaborarn diversos planos, etc. uniendo todos
estos planos se obtendr el plano de micro zonificacin geotcnica para la zona
urbana de Quintanilla Pampa.
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CAPTULO II
GEOGRAFA FSICA
2.1. CLIMA.
Por su localizacin geogrfica, altitud promedio de 3700 msnm, Quintanilla Pampa se
caracteriza por tener un clima que est definida por la estacin o poca en que se
encuentra, el invierno entre los meses de Diciembre a Marzo es caracterstico de la
sierra central del pas, la temporada de lluvias; mientras que en los meses de Abril a
Noviembre predominan las heladas y el clima tpico es templado, clido semirido.
En base a la informacin proporcionada por la estacin meteorolgica de la zona, las
temperaturas registradas son: la mnima entre 2 C a 5 C; la media es de 8 C a 10 C;
y la temperatura mxima oscila entre 14 C y 20.
2.2. SUELOS.
El objetivo fundamental del estudio de suelos ha sido obtener la informacin bsica
sobre el recurso suelo, sus caractersticas fsicas y su capacidad portante, de modo
que sirva de apoyo a la formulacin de proyectos especficos para el desarrollo urbano
integral de la zona.
2.3. TOPOGRAFA.
La zona de estudio se encuentra a una altitud aproximada entre 3, 690 a 3, 760 metros
sobre el nivel del mar.
La topografa se caracteriza por presentar pendientes llanas e inclinadas (0 a 20).
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CAPTULO III
MARCO TERICO
3.1. INTRODUCCIN.
El presente captulo abarca las propiedades fsicas e ingeniera de los suelos,
los conceptos se correlacionan con las propiedades y adems se evaluar la
importancia de los mismos en este importante campo.
3.1.1. Propiedades de los suelos.
El xito de una cimentacin, por lo menos en teora, exige el conocimiento de
la totalidad de las propiedades de ingeniera de los suelos, con que o sobre el cual son
hechas. Sin embargo, el conocimiento de tal totalidad es difcil, costoso y toma
tiempo. Muchas veces, como se hace en las ciencias naturales, se procura deducir esas
propiedades a partir de otras ms simples, generales y fcilmente determinables. Son
las llamadas propiedades de ndice.
En mecnica de suelos se adapt como propiedades de ndice de los suelos, las que se
refieren esencialmente al material con que son constituidos los suelos, estas son
algunas de sus propiedades fsicas ms inmediatas, tales como:
Propiedades fsicas:
Textura, granulometra, tamao y forma de los
granos.
Adems de estas propiedades ms simples, existen tambin propiedades relacionadas
con los diversos estados con que el suelo se presenta en la naturaleza. Son
propiedades de estado relacionadas con su mayor o menor compacidad, consistencia
y su estructura, tal como:
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Propiedades de estado
ndices fsicos.
Compacidad y densidad relativa.
Consistencia y resistencia a la comprensin simple.
Estructura de los suelos.
Las propiedades arriba mencionadas son profundamente estudiadas en la fsica de los
suelos, cuyos resultados son aprovechados por los ingenieros no solo para deducir
propiedades ms especficas de los suelos con que trabajan sino tambin para
clasificarlos en grupos, por los cuales el comportamiento de stos, sera fcilmente
previsible. Estas propiedades son:
3.2. MECANISMO DE CLASIFICACIN DE SUELOS.
La clasificacin geotcnica de suelos para el presente trabajo se realiz la clasificacin
de los estratos de los suelos en forma visual a partir de las calicatas hechas por el
grupo y las trincheras existentes.
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CAPTULO IV
ETAPAS DEL PROCESO DE INVESTIGACIN
4.1. GENERALIDADES.
En el presente capitulo se detallar el trabajo de campo. Las tcnicas empleadas en
este estudio fueron la clasificacin de los estratos de los suelos en forma visual y
posterior micro zonificacin de la zona.
Los resultados del trabajo tanto en campo y en gabinete contribuirn eficazmente en
el logro de los objetivos. En gabinete se procedi a ordenar, procesar, integrar e
interpretar cualitativa y cuantitativamente los datos y la informacin obtenida en la
fase de campo.
4.2. EQUIPOS UTILIZADOS.
4.2.1. Instrumentos de Ingeniera.
GPS Garmin Legend.
Cmara digital de 8 mega pixeles.
4.2.2. Software de Ingeniera.
Microsoft office 2010 XP.
Auto Cad 2014
Auto Cad Civil 3D 2014
4.3. TRABAJO DE GABINETE.
Con las informaciones y datos obtenidos en la fase de campo se ha podido realizar la
interpretacin y elaboracin de perfiles y planos de micro zonificacin, referida al rea
de estudio, como son: topografa, as como el anlisis de resultados de la clasificacin
de los estratos y verificacin del nivel fretico, etc., mediante la elaboracin de planos
y perfiles.
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CAPTULO V
INTERPRETACIN DE RESULTADOS
5.1. GENERALIDADES.
En el presente captulo se explica los conceptos de la ingeniera de suelos que sern
necesarios para proyectar las cimentaciones de las estructuras. Usaremos el trmino
estructura para denominar a la edificacin u obra civil en general.
Se pretende que los valores de capacidad de carga obtenidos en el sector de
Quintaona Pampa, sirvan para seleccionar el tipo de fundacin ideal. Se realiz una
micro zonificacin en planta de las diversos tipos de estratos, desde el punto de vista
de inspeccin visual.
5.2. CLASIFICACIN DE SUELOS.
a) Sistema de Clasificacin Visual de Suelos.
Los suelos del sector de Quintanilla Pampa, se clasifican segn su tipo de estrato, en
suelos arena limosos ms grava, existe tambin la presencia de arcilla y la presencia
del nivel fretico es alto en la zona I
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CALICATAS UBICACION DE MUESTRAS COORDENADAS
ELEVACION PROF. DE CALICATA
CLASIFICACION DE SUELOS VISUAL ESTE NORTE
CAL. 01 COSTADO DEL COLEGIO NACIONAL DE
MUJERES ROSA DE AMERICA 505250.539 8587168.41 3694.1 0.60 suelo arcilla limoso con nivel freatico a 50 cm con respecto a la superficie
CAL.02
DENTRO DEL INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO DE
HUANCAVELICA 500782.658 8587585.91 3717.25 1.20 suelo arena suelto con precencia de
grava
CAL.03 50 MTS DE LA LOSA DEPORTIVA LADO
ESTE 501034.577 8587341.86 3725.15 1.10 suelo arcilla limoso con nivel freatico
1 m de la sueperficie del terreno
TRINCH.01 MALECON INDEPENDENCIA 500845.768 8587420.77 3701.22 3.00 suelo arcilla limoso con nivel freatico a 50 cm con respecto a la superficie
TRINCH.02
COSTADO DEL INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO PUBLICO DE
HUANCAVELICA 500744.198 8587210.18 3694.25 2.50 suelo arena suelto con precencia de
grava
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5.3 INTERPRETACIN DEL PLANO DE ZONIFICACIN GEOTCNICA.
La zonificacin geotcnica de los depsitos de suelos del sector de Quintanilla
Pampa, fue realizada a partir de la informacin geotcnica desarrollada en el presente
trabajo.
Los objetivos principales fueron los siguientes: determinar los tipos de suelos
existentes a nivel superficial, determinar la distribucin de estos suelos en toda el rea
del pueblo, obtener los diferentes tipos de estratos de los suelos, definir la posicin del
nivel fretico. Por consiguiente, evaluar probables zonas de comportamiento crtico.
La zonificacin geotcnica de suelos del sector de Quintanilla Pampa, se presenta en
Anexo de Ilustracin Plano N 3, trabajo preparado para mostrar la distribucin
espacial de los tipos de estratos de suelos.
Se puede observar que los suelos predominantes en el rea de estudio de son suelos
areno limosos con presencia de grava. Se ha dividido el sector de Quintanilla Pampa
en cinco zonas de acuerdo a la verificacin de los estratos de los suelos de la zona y el
nivel fretico prencente, las cuales se presentan a continuacin.
INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
ZONA DESCRIPCION DE LA ZONA
ZONA 1 terreno con mucha pendiente, rocoso no apto para viviendas
ZONA 2 terreno sobre arena gravoso mal graduada con presencia de limo
medianamente compacto, seco
ZONA 3 terreno sobre suelo arcilla gravoso con presencia de limo,
medianamente suelto a medianamente compacto seco
ZONA 4 terreno sobre arcilla limoso con nivel fretico a 1 m respecto a la
superficie
ZONA 5 terreno sobre suelo arcilla limoso con presencia de nivel fretico
a 0.50 m respecto a la superficie
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CONCLUSIONES.
1. Para el presente estudio de microzonificacin se realizaron 3 calicatas, con
profundidades variables de 0,60 m a 1.10 m y se analiz en 2 trincheras que
han permitido zonificar los suelos en cinco zonas:
ZONA I: Zona de mucha pendiente, rocoso no apta para viviendas, lo cual es
imposible para habitar ya que se desprenden rocas de las faldas del cerro.
ZONA II: Zona de habitabilidad buena, constituida por un suelo arena gravoso
mal graduado con presencia de limo, medianamente compacto, seco el nivel
fretico brilla por su ausencia.
ZONA III: Zona de habitabilidad buena, constituida por un suelo arcilla gravoso
con presencia de limo medianamente suelto a medianamente compacto seco
el nivel fretico no se aprecia a una profundidad considerable.
ZONA IV: Zona de habitabilidad pero teniendo en cuenta la presencia del nivel
fretico, constituida por un suelo arcilla limoso
ZONA V: Zona de habitabilidad pero la presencia de nivel fretico es alto y se
encuentra solo a 0.50m respecto a la superficie y el suelo est constituido por
arcilla limoso por ende se debe hacer las cimentaciones recomendadas por el
grupo como, cimentaciones con pilotes o platea de cimentaciones etc.
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PANEL FOTOGRFICO
SECTOR DE QUINTANILLA PAMPA ASCENSIN
ZONA DE EXPLORACIN
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PRESENCIA DE MATERIAL ORGNICO EN LAS CONSTRUCCIONES
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INICIO DE EXCAVACIN DE CALICATAS
INICIO DE EXCAVACIN DE CALICATAS
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PRESENCIA DE NIVEL FRETICO
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ESTRATIGRAFA DEL SUELO EXPLORADO
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TRINCHERAS
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EFECTO DE LA FALLA DEL SUELO
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EL GRUPO
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PLANOS