informe ms

ESTUDIOS GEOTCNICOS Y

CONTROL DE CALIDAD DE LOS MATERIALES

Santiago Blanco # 300-28

Defensores de la Republica,

Morelia, Mich.

C.P.58337

R.F.C. JERF710306BK8

Tels. : Cel. (443) 2 27 46 41

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INF. DEL EST. GEOTCNICO, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES GENERALES. OBRA: PLANTA DE TRAT. DE AGUAS RESIDUALES (LAPEM-CFE). LOCALIZACIN: LAB. DE PRUEB. DE EQUIP. Y MAT. (LAPEM-CFE), IRAPUATO, GTO.

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INFORME DEL ESTUDIO GEOTCNICO,

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

GENERALES.

OBRA: PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (LAPEM-CFE).

LOCALIZACIN: LABORATORIO DE PRUEBAS DE EQUIPO Y MATERIALES (LAPEM-

CFE), IRAPUATO, GTO.

SOLICITANTE: M. EN I. MIGUEL NEGRETE PADILLA.

DICIEMBRE 2010





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I.).- INTRODUCCION.

II.).- ASPECTOS GENERALES DEL ESTADO Y GEOLOGA LOCAL.

III.).- TRABAJOS DE CAMPO.

IV.).- ESTRATIGRAFIA.

V.).- TRABAJOS DE LABORATORIO.

VI.).- RESULTADOS DE LABORATORIO.

VII.).- CAPACIDAD DE CARGA DEL TERRENO.

VIII.).- ASENTAMIENTOS.

IX.).- PROPIEDADES Y PARMETROS DINMICOS A CONSIDERAR.

X.).- PERMEABILIDAD.

XI.).- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

Anexos:

Anexo 1. Croquis de localizacin.

Anexo 2. Tabla de resultados.

Anexo 3. Estratigrafas.

Anexo 4. Trabajos de campo (Registro fotogrfico).





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INFORME DEL ESTUDIO GEOTCNICO, CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES GENERALES.





I.).- INTRODUCCIN.

Se proyecta la construccin de la Planta de Tratamiento de Aguas

Residuales, ubicado en el Laboratorio de Pruebas de Equipo y Materiales (LAPEM-

CFE), Irapuato, Gto. Por lo cual fue necesario realizar un estudio integral, para

definir previamente las condiciones geotcnicas del sitio, tales como: perfil de las

unidades geolgicas, valor de las propiedades ndices (contenido natural del agua,

granulometras, lmites, pesos volumtricos, etc.) y mecnicas (cohesin, ngulo de

friccin interna, etc.) y definicin de las cargas exteriores y deformaciones mximas

inducidas y tolerables. Esto es con el fin principal de determinar la capacidad de

carga del terreno, conclusiones y recomendaciones generales para el proceso

constructivo del proyecto ya mencionado. El estudio se realiz mediante la

exploracin y el muestreo de un pozo a cielo abierto (PCA) a una profundidad de

3.20m y una prueba de absorcin filtracin de 29 cm de dimetro y 36 cm de

altura, distribuido en el terreno en forma representativa para el mejor

reconocimiento estratigrfico (Ver localizacin del PCA).

I.1.).- OBJETIVO.

El objetivo principal del Estudio Geotcnico, es el de conocer las propiedades

ndice (contenido natural del agua, granulometras, lmites de consistencia, pesos

volumtricos, etc.), mecnicas (cohesin, ngulo de friccin interna, etc.) e

hidrulicas (coeficientes de permeabilidad) del subsuelo, con el fin de establecer las

condiciones geotcnicas, necesarias para el clculo de la capacidad de carga del

terreno y permeabilidad del suelo.

I.2.).- ALCANCES.

El alcance de este trabajo es desde la inspeccin de las caractersticas del

subsuelo, exploracin, muestreo y ensayes bsicos de laboratorio, para obtener las

propiedades fsicas (contenido natural del agua, granulometras, lmites de

consistencia, pesos volumtricos, etc.), mecnicas (cohesin, ngulo de friccin

interna, etc.) e hidrulicas (coeficientes de permeabilidad) e hidrulicas





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(coeficientes de permeabilidad), obtencin del perfil estratigrfico, con la finalidad

de lograr una tipificacin general de los suelos y rocas, para determinar la

capacidad de carga admisible, permeabilidad del suelo y finalmente, con la

informacin obtenida, emitir algunas recomendaciones generales para el proceso

constructivo.

II.).- ASPECTOS GENERALES DEL ESTADO Y GEOLOGA REGIONAL Y LOCAL.

El estado de Guanajuato tiene una excepcional ubicacin geogrfica. Cuenta

con una extensa red de carreteras, una amplia red ferroviaria y un aeropuerto

internacional, lo que pone de manifiesto la importante infraestructura de esta

entidad y la facilidad que ofrece para el desarrollo integral para la explotacin de

sus recursos naturales, as como para la elaboracin y el abastecimiento de los

productos manufacturados.

Guanajuato, una entidad, cuya tradicin minera est dignamente

representada en su propia capital, es uno de los estados importantes de nuestro

pas como productor de oro, plata, fluorita, caoln, arena slica, feldespato, caleras y

pumicita, entre otros. Se estima que su capacidad en cuanto a energa elctrica

basta para cubrir las necesidades actuales y futuras de la planta productiva del

Estado.

Ubicado en la porcin central de la Repblica Mexicana, el estado de

Guanajuato se localiza entre las coordenadas 195508 y 215209 de latitud norte y entre 99 3906 y los 1020507 de longitud al oeste del meridiano de Greenwich, lo cual sita al estado entre el Ecuador y el Trpico de Cncer. La entidad colinda

al norte con el estado de San Lus Potos, al oriente con el estado de Quertaro, al

sur con el estado de Michoacn, y al poniente con el estado de Jalisco. Cubre una

superficie de 30,460 km2 (3 046 934 ha), lo que le hace ocupar el vigsimo segundo

lugar entre las entidades federativas en lo que a extensin territorial se refiere. Su

superficie representa el 1.54% del territorio nacional.

II.1.).- GEOLOGA REGIONAL.

Las rocas ms antiguas reconocidas en el estado de Guanajuato son de edad

mesozoica y se dividen en dos grandes secuencias una volcanosedimentaria,

distribuida en la parte centro del norte de la entidad y otra como una secuencia

sedimentaria de plataforma en el extremo nororiental del Estado.

Las rocas mesozoicas estn cubiertas en discordancia angular por rocas

volcnicas y volcanoclsticas del Terciario, principalmente del Oligoceno y la cima

de la columna est constituida por rocas sedimentarias continentales y derrames

baslticos del Cuaternario.





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El intrusivo mayor es de constitucin grantica, sus dimensiones son

batolticas, ocupa la parte central de la Sierra de Len Guanajuato y su edad data

del Paleoceno y la columna geolgica, particularmente el paquete

volcanosedimentario de edad mesozoica.

II.2.).- GEOLOGA LOCAL.

El distrito se localiza fisiogrficamente en la parte sur de la Mesa Central.

Las rocas del basamento estn representadas por una secuencia

volcanosedimentaria del Mesozoico que subyacen a rocas volcnicas terciarias del

Oligoceno.

Formacin Esperanza. Contiene pizarras carbonosas en la base y lutitas

calcreas en la cima, donde se presentan interestratificadas con andesitas

almohadiformes. Su edad se considera del Trisico Jursico y su espesor de ms de

700 m La cima de la unidad, cuando predominan las andesitas, se le ha

denominado Formacin La Luz, y pertenece al Jursico Superior Cretcico Inferior,

su espesor es de ms de 500 m. Ambas unidades son buenas receptoras de

mineralizacin.

Formacin Guanajuato. Descansando discordantemente sobre las rocas

anteriores existe un aglomerado polimctico, mal clasificado y constituido por

fragmentos provenientes de una gran gama de rocas Se conoce como conglomerado rojo de Guanajuato, su espesor se calcula en ms de 1500 m, y su edad del Oligoceno. Se considera como buena receptora de la mineralizacin.

Formacin Losero. Descansando concordantemente sobre la Formacin

Guanajuato, se encuentra la Formacin Losero que est formada por capas de

areniscas volcano clsticas de estratificacin delgada a media, de color verde, rojo y

morado, su espesor vara entre 10 y 25 m. Se utiliza como cantera.

Formacin La Bufa. Sobreyaciendo discordantemente sobre la Losero est la

Formacin La Bufa que consiste de una riolita color rosado y blanco, que

ocasionalmente muestra una estructura columnar. El espesor es muy variable, con

un promedio de 360 m. Se considera como una de las rocas ms favorables a la

mineralizacin.

Formacin calderones. En forma discordante, sobre la riolita La Bufa existen

rocas volcanoclsticas Andesticas de color verde, denominadas como Formacin

Calderones, la mayor parte de la roca est cloritizada y su estratificacin es de

media a gruesa Esta roca tiene la mayor superficie de afloramiento en el distrito y

su espesor vara de 200 a 250 m. Se considera poco afn a la mineralizacin.

Formacin Cedros. Consiste en una andesita porfdica cuyo color va del gris

oscuro al caf oscuro, el espesor es muy variable y se estima en 250 m Se considera

poco favorable a la mineralizacin.





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Formacin Chichndaro. Sobreyace discordantemente a la Formacin Cedros,

est constituida de una ignimbrita vtrea y cristalina mal clasificada. Su espesor es

del orden de 100 m, y su edad es del Oligoceno Medio. En ocasiones se presenta en

forma de domos riolticos como el cerro de las Antenas (intrusivo Peregrina), el de

Chichindaro (intrusivo Mata) y el Rosa de Castilla, presentando cierta relacin con

zonas mineraliza das ricas en oro.

De acuerdo con la Geologa Local, en la regin de Irapuato, se conoce que las

rocas ms antiguas del lugar estn constituidas por volcanosedimentaria del

Mesozoico que subyacen a rocas volcnicas terciarias del Oligoceno.

Las rocas volcanosedimentaria, generalmente cubiertas por rocas volcnicas

y volcanoclsticas del cuaternario como son derrames, tobas y brechas de

composicin baslticas, forman la masa de las montaas; pero los valles, donde se

encuentra la mayor parte de la ciudad, han sido llenados por materiales de origen

fluvial, aluvial, lacustre, orgnicos, tales como arcillas, arcillas limosas y limos

arcillosos, arenas y gravas, producto de la intemperizacin de la roca y transporte.

II.3.).- DESCRIPCIN DEL TERRENO EN ESTUDIO.

El sitio en estudio se localiza geogrficamente a una altura promedio de

1718 m.s.n.m., en las coordenadas geogrficas 203732.94 de latitud norte y 101 17 27.47 de longitud oeste.

El terreno en estudio se localiza en la Ciudad de Irapuato, Guanajuato, que

se ubica al Suroeste del Estado y colinda con los siguientes municipios: al poniente

con Romita y Abasolo, al norte con Guanajuato y Silao, al oriente con Salamanca y

al sur con Pueblo Viejo. El clima que predomina en la zona en estudio es el clima

semi-clido, con lluvias entre junio y septiembre, con una precipitacin pluvial

media anual del orden de 700 a 800 mm y se caracteriza por tener una

temperatura media anual que oscila entre 18 y 24C, y est asociado a

comunidades de vegetacin como los que se presentan crasicaule y desrticos

rosetfilos, mezquitales, chaparrales y pastizales naturales. Topogrficamente el

terreno es plano a semi-plano. Donde se encontr superficialmente arenas

arcillosas (SC) y subyaciendo se tienen arcillas inorgnicas de alta plasticidad (CH)

y arcillas inorgnicas de baja plasticidad (CL), de consistencia natural que vara de

muy firme a dura, lo cual se observa en la estratigrafa del PCA realizado, concordando con la geologa regional descrita anteriormente (ver anexo No. 3).





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III.).- TRABAJOS DE CAMPO.

Los trabajos de campo consistieron en la exploracin y el muestreo de los diferentes

materiales que forman el subsuelo, observado en un pozo a cielo abierto (PCA), en

donde se extrajeron muestras para determinar las propiedades ndices, mecnicas

e hidrulicas y una prueba de absorcin filtracin, ubicado de forma

representativa en el terreno, de acuerdo al croquis de localizacin que se presenta

en el Anexo No. 1.

Se extrajeron muestras alteras de suelos y por ser un estrato de consistencia

natural muy firme a dura, lo cual dificult el labrado u obtencin de la muestra

inalterada, se decidi obtener el peso volumtrico de campo y posteriormente en el

laboratorio determinar sus propiedades mecnicas, mediante la fabricacin de

especimenes remoldeados con pesos volumtricos de campo (gm), cohesin (c) y

ngulo de friccin interna (f) y a la vez sea el ms representativo a nivel de la

cimentacin (ASTM D2850), para de esa forma poder calcular la capacidad de

carga del terreno.

As mismo, se extrajeron muestras alteradas de los materiales que

constituyen los distintos estratos del subsuelo, para determinar sus propiedades

ndice (ASTM D2487, ASTM D2488), lo cual se observa tambin en el perfil

estratigrfico y resultados de laboratorio (ver anexo No. 2 y 3).

Tambin, se realiz una prueba de absorcin superficial para determinar la

permeabilidad del suelo, que consiste en una prueba en un recipiente cilndrico de

29 cm de dimetro, 36 cm de altura, se satura el suelo y nuevamente se llena con

agua; por el tiempo que transcurre en ser absorbida sta, y se determina la

permeabilidad de material. Los resultados de este ensayo son cualitativos y solo

son representativos de una capa de material del orden de 1.00m.





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IV.).- ESTRATIGRAFA.

La estratigrafa observada en el PCA, se presentan en el anexo No. 3, en las

cuales se aprecia lo siguiente:

PCA 1 0.00 m. a 0.05 m. Capa vegetal.

0.05 m. a 0.72 m. Primer estrato, formado por una arena arcillosa (SC), color caf

claro, de consistencia natural dura. 0.72 m. a 2.72 m. Segundo estrato, formado por una arcilla inorgnica de alta

plasticidad (CH), color caf oscuro, de consistencia natural

muy firme. 2.72 m. a 3.20 m. Tercer estrato, formado por una arcilla inorgnica de baja

plasticidad (CL), color caf claro, de consistencia natural

dura.

Nota: No se encontr el nivel de aguas freticas (N.A.F.).

Las profundidades son referidas al brocal del PCA.

V.).- TRABAJOS DE LABORATORIO.

Los trabajos de laboratorio consistieron en realizar los ensayes correspondientes,

para determinar las propiedades ndice y mecnicas de los materiales, los cuales se

mencionan en el inciso siguiente, junto con los resultados de laboratorio.

VI.).- RESULTADOS DE LABORATORIO.

Los resultados que se obtuvieron en nuestro laboratorio se resumen en la tabla del

anexo No. 2, donde todas las pruebas fueron realizadas mediante un adecuado

control de calidad, con la finalidad de dar la confiabilidad requerida a los

resultados.

Donde:

SUCS = Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos. A = Muestra alterada.

R = Muestra remoldeada reconstituida.

P.C. A. = Pozo a cielo abierto.

SC = Arena arcillosa.

CH = Arcilla inorgnica de alta plasticidad.

CL = Arcilla inorgnica de baja plasticidad.





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VII.).- CAPACIDAD DE CARGA DEL TERRENO.

VII.1.).- CONSIDERANDO ZAPATAS A UNA PROFUNDIDAD DE DESPLANTE

SEGN LA TABLA SIGUIENTE.

Considerando los resultados de las pruebas de compresin triaxial rpida

(remoldeada) o de acuerdo a la tabla siguiente, donde c=0.36 kg/cm, ngulo de

friccin interna f =23 y considerando una profundidad de desplante Df =1.20 m

de acuerdo a la tabla siguiente, peso volumtrico gm=1.691 tn/m, factor de

seguridad FS=3 (en suelos), y aplicando la teora de Terzaghi, se obtiene la

capacidad de carga admisible (qadm) en tn/m siguiente:

PARAMETROS DE RESISTENCIA DEL SUELO PARA EL PCA-1:

*Parmetros estimados con base a la consistencia natural del suelo.

Zapatas Continuas Zapatas Aisladas

Df q adm (t/m2) q adm (t/m2)

0.5 10.40 + 0.84 B 13.15 + 0.67 B

0.8 11.12 + 0.84 B 13.87 + 0.67 B

1.0 11.59 + 0.84 B 14.35 + 0.67 B

1.2 12.07 + 0.84 B 14.83 + 0.67 B

1.5 12.79 + 0.84 B 15.55 + 0.67 B

2.0 13.99 + 0.84 B 16.75 + 0.67 B

2.5 15.19 + 0.84 B 17.95 + 0.67 B

3.0 16.39 + 0.84 B 19.15 + 0.67 B

3.5 17.59 + 0.84 B 20.35 + 0.67 B

4.0 18.79 + 0.84 B 21.55 + 0.67 B

NOTA: Se recomienda no sobrepasar una capacidad de carga admisible de 12

tn/m2 acuerdo a la tabla anterior y una profundidad de desplante

mnima de Df=1.00m de acuerdo al proyecto.

Sondeo N.A.F. Estrato De A Espesor gm

Tipo de

material

excavacin

(%) Ka Kp

*Modulo

de

reaccin

(kg/cm3) *G qu

(penetrmetro) c f Tipo

No. (m) No. (m) (m) (m) (t/m3)

A B C Vert

MR

Horiz

KsH (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) () de suelo

PCA-1 N/E

1 0.05 0.72 0.67 1.722 100 0 0 - - 9.00 4.50 1500 >4.0 - - SC

2 0.72 2.72 2.00 1.691 100 0 0 0.44 2.28 6.00 3.00 1000 2.80 0.36 23 CH

3 2.72 3.20 0.48 1.579 100 0 0 - - 8.00 4.00 2000 >4.0 - - CL





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VIII.).- ASENTAMIENTOS.

De acuerdo a los resultados de laboratorio, se determin el asentamiento mximo,

diferencial y la distorsin angular, para esta estructura, considerando una losa de

cimentacin, resultando de 7.1 cm, 5.3 cm y 0.005, respectivamente, lo anterior

result, considerando y estimando las descargas de 3 tn/m2, recomendndose

verificarlos en funcin de las descargas reales, seguramente resultaran muy

similares a las obtenidas en este inciso, las cuales se encuentran dentro de lo

permisible.

IX.).- PROPIEDADES Y PARMETROS DINMICOS A CONSIDERAR.

De acuerdo a los resultados de laboratorio, la consistencia natural del suelo vara

muy firme a dura, prevaleciendo la consistencia natural muy firme, a nivel de desplante de las cimentaciones.

a).- MODULOS DE REACCIN DEL SUELO.

Se presenta en las tablas de los parmetros de los suelos (ver inciso VII).

b).- MODULO DE RIGIDEZ DINAMICO DEL SUELO.

En general la rigidez dinmica del suelo vara de G=1000 kg/cm a G=2000 kg/cm

y estos valores se presentan tambin en la tabla de los parmetros de los suelos

(ver inciso VII).

c).- PARMETROS SSMICOS DE ACUERDO AL MANUAL DE CFE.

C.1.- Zona Ssmica B.

C.2.- Tipo de suelo II (Suelo muy firme a duro).

C.3.- Coeficiente Ssmico CS = 0.30





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X.).- PERMEABILIDAD.

X.1.).- PERMEABILIDAD A PARTIR DE LOS POZOS DE ABSORCIN.

Con el objetivo de determinar cuantitativamente la capacidad de infiltracin de los

estratos que componen el subsuelo, se realiz una prueba de absorcin

infiltracin en el sitio; la prueba se realiz sobre el estrato superficial del rea

donde se ha proyectado la planta de tratamiento.

Procedimiento para realizar la prueba. Sobre el lecho del horizonte superficial de

suelo arena arcillosa (SC), se excav una fosa de forma cilndrica y se hinco un

recipiente cilndrico de dimensiones 29 cm de dimetro, 36 cm de altura, se satura

de agua el suelo que rodea la fosa excavada, llenndola completamente de agua y

dejndola consumir, repitiendo la operacin por tres veces consecutivamente. Una

vez que el suelo est saturado, se llena la fosa nuevamente y a partir de un punto

fijo, en este caso apoyado sobre el brocal de la fosa recipiente, y con el auxilio de

una regla graduada, se miden los abatimientos del nivel del agua a intervalos

regulares. La primera lectura se considera cero para niveles y tiempo y

corresponde a la fosa recipiente lleno. La frecuencia en la toma de las lecturas

depende del grado de permeabilidad del material, materiales muy permeables

requieren de tomas de lecturas en intervalos cortos de tiempo (cada cinco minutos)

y materiales muy impermeables, requieren de tiempos ms largos (cada 10 a 60

minutos cada 4 hrs.). Se registran los tiempos y abatimientos y se construye una

grfica de abatimiento tirante tiempo.

Se determinaron los coeficientes de permeabilidades k (cm/seg), a partir de las

pruebas de permeabilidad de campo (ver anexo 4 fotogrfico), principalmente en el

rea donde se construir la planta de tratamiento, es importante recalcar que en

esta zona se encontraron superficialmente arenas arcillosas (SC) y subyaciendo

arcillas inorgnicas de alta plasticidad (CH) y arcillas inorgnicas de baja

plasticidad (CL), a las cuales se evaluaron su grado de permeabilidad mediante la

prueba de consolidacin, cuyos datos son los siguientes:





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Pruebas de absorcin infiltracin.

Abatimiento Tiempo Dt Nivel de agua Dh

Tiempo Tirante t en el anillo

Minutos H (cm) (min) (min) h (cm) (cm)

0 0 0 0 36.0 0.0

1 1.1 1 1 34.9 1.1

2 1.3 2 1 34.7 0.2

4 1.8 4 2 34.2 0.5

8 2.5 8 4 33.5 0.7

15 3.6 15 7 32.4 1.1

30 5.7 30 15 30.3 2.1

60 10 60 30 26.0 4.3

120 16.6 120 60 19.4 6.6

240 22 240 120 14.0 5.4

0

5

10

15

20

25

0 100 200 300

Abatim

iento

T

irante

H (

cm

)

Tiempos (min)

Prueba de absorcin infiltracinPA-1

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 100 200 300

Velo

cid

ad d

e In

f (c

m/m

in)

Tiempos (min)

Prueba de absorcin infiltracinPA-1

Figura X.1. Resultados de las pruebas de infiltracin para el PA-1, se tiene que el

estrato en el que se realiz la prueba es clasificado como impermeable.

No.

Ubicacin

Prof.

del suelo

(m)

Estrato

Profundidad

del

recipiente

fosa (cm)

Dimetro

de fosa

recipiente

(cm)

Coef. de

perm.

k en cm/seg

Perm.

del suelo

PA-1

Zona de

la planta

de

tratamiento

0.10 1 36 29 6.16x10-5 Baja

A partir de estas pruebas de absorcin se puede observar que la permeabilidad es

baja. Por lo que superficialmente el suelo es impermeable con propiedades de drenaje malo.





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X.2.).- PERMEABILIDAD A PARTIR DE LA CONSOLIDACIN.

En 1856, H. Darcy estableci la ley que rige el flujo de agua a travs de los suelos,

expresndola como sigue:

AikQ **

Dnde:

Q = Gasto que pasa a travs de la muestra.

K = Coeficiente de permeabilidad.

i = Gradiente hidrulico.

A = rea de la seccin transversal de la muestra.

El coeficiente de permeabilidad k depende del tamao y forma de los granos que componen el

suelo, de la relacin de vacos, del grado de saturacin, del contenido de materia orgnica y de

la temperatura y solubilidad de los elementos. Siendo este coeficiente distinto para cada tipo de

suelo, es necesario determinarlo experimentalmente, mediante pruebas de permeabilidad, en

cada caso particular.

La permeabilidad de un suelo se puede determinar directamente en el terreno, mediante pruebas

de laboratorio, utilizando muestras representativas del suelo.

Las pruebas de laboratorio se ejecutan utilizando aparatos especiales llamados permemetros

que pueden ser de carga constante, de capilaridad horizontal, de carga variable y permemetro

consolidometro (consolidacin estndar).

La prueba de consolidacin estndar consiste en comprimir verticalmente un espcimen del

material que se estudia, confinando con un anillo rgido, siguiendo una secuencia de cargas

establecidas de antemano. En todos los casos y para cada incremento de carga, el espcimen

sufre una primera deformacin correspondiente al retraso hidrodinmico que se llama

consolidacin primaria, y tambin sufre una deformacin adicional, debida a un fenmeno

secundario que se llama retraso plstico retraso friccional. Debido a la presin que de este

modo se induce en el agua, esta fluye hacia las fronteras en las cuales dicha presin se disipa,

producindose variaciones en el volumen del material y la transferencia de la carga a la

estructura slida. La velocidad con que se produce este fenmeno, conocido en mecnica de

suelos con el nombre de consolidacin, que depende de la permeabilidad del suelo, al igual que

de otras condiciones geomtricas y de frontera (drenes).

Con el objetivo de determinar cuantitativamente la capacidad de infiltracin del estrato

superficial del subsuelo, se realiz una prueba de consolidacin para determinar la

permeabilidad del suelo (k, cm/seg) para el rea donde se ha proyectado el panten comunitario.





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0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

1.20

0.1 1.0 10.0

e

s(kg/cm^2)

GRFICA-CONSOLIDACIN

CURVA DE COMPRESIBILIDAD

RESUMEN CONSOLIDACION - REGISTRO

PRESIN PRESIN Def. Def. esp. H-Hs e Hm Hm^2 t50 av mv CV Km em Pm

Real inicial Lineal Unit. comp. 20

d e H1 Permeabilidad

s (kg/cm^2) s (kg/cm^2) (mm) (%) (mm) (mm) (cm) (cm^2) seg cm^2/kg cm^2/seg cm/seg k/c^2

0.000 0.000 0.000 0 20.00 10.92 1.20 0.99 0.99 - - - - 1.19 0.107

0.213 0.213 0.255 1.275 19.75 10.67 1.17 0.98 0.96 12 0.132 0.060 0.01573 0.000000961 1.16 0.320

0.426 0.426 0.592 2.96 19.41 10.33 1.14 0.96 0.92 230 0.174 0.081 0.00078 0.000000065 1.11 0.589

0.751 0.751 1.130 5.65 18.87 9.79 1.08 0.92 0.85 800 0.182 0.086 0.00021 0.000000019 1.04 0.974

1.196 1.196 1.905 9.525 18.10 9.02 0.99 0.88 0.78 1600 0.192 0.094 0.00010 0.000000009 0.94 1.518

1.839 1.839 2.788 13.94 17.21 8.13 0.90 0.85 0.71 3050 0.151 0.078 0.00005 0.000000004 0.86 2.281

2.722 2.722 3.410 17.05 16.59 7.51 0.83 0.82 0.67 2000 0.078 0.042 0.00007 0.000000003 0.80 3.209

3.696 3.696 3.960 19.8 16.04 6.96 0.77 0.80 0.64 8900 0.062 0.035 0.00001 0.000000001 0.77 3.209

2.722 2.722 3.938 19.69 16.06 6.98 0.77 Km promedio= 0.000000152

1.839 1.839 3.871 19.36 16.13 7.05 0.78

1.196 1.196 3.800 19 16.20 7.12 0.78

0.751 0.751 3.700 18.5 16.30 7.22 0.80

0.426 0.426 3.590 17.95 16.41 7.33 0.81

0.213 0.213 3.350 16.75 16.65 7.57 0.83

0.000 0.000 1.343 6.715 18.66 9.58 1.06

cm/kg

Sitio de

muestreo

Ubicacin Estrato Espesor

(m)

Clasificacin

SUCS.

Coef. de

permeabilidad,

k en cm/seg

Permeabilidad

del suelo

Planta de

tratamiento PCA-1 2 0.72-2.72 CH 1.52 X 10 -7 Muy baja

La permeabilidad de los suelos obtenidos result muy baja. Esto quiere decir que

los estratos son impermeables, por lo cual el uso que se pretende dar al terreno

como planta de tratamiento, con base a los resultados, es factible y adecuado.

Nota: La prueba de consolidacin se basa de la norma ASTM D 2435 y al parecer no hay una morma mexicana que regule esta prueba. Y se utiliza para determinar los parmetros de asentamiento y parmetros de permeabilidad que en este informe se reporta. Los valores de la permeabilidad con los que se rige esta prueba est en los libros de texto, como el libro de Jurez Badillo, libros de mecnica de suelos bien en el manual de obras civiles de CFE, IMTA, SRH, etc. Y los parmetros que se obtuvieron son bajos que con base a la ingeniera geotcnica se clsica como un suelo impermeable.





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XI.).- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

XI.1.).- CIMENTACIONES.

XI.1.1.).- De acuerdo a los resultados de laboratorio, el suelo esta compuesto superficialmente por arenas arcillosas (SC) y subyaciendo se tienen arcillas

inorgnicas de alta plasticidad (CH) y arcillas inorgnicas de baja plasticidad

(CL), de consistencia natural que vara de muy firme a dura.

XI.1.2.).- De acuerdo a los resultados de laboratorio obtenidos como son las

propiedades ndice e hidrulicas del suelo, la permeabilidad vara de baja

a muy baja, donde el coeficiente de permeabilidad vari de k =6.16x10-5

cm/seg a k =1.52x10-7 cm/seg, cuyas propiedades de drenaje se clasifican

como prcticamente impermeable, por lo cual consideramos en base a los resultados, que es factible y adecuado construir la planta de

tratamiento.

XI.1.3.).- En base a la estratigrafa, topografa, capacidad de carga y el tipo de

estructuras por cimentar y se recomienda el siguiente tipo de

cimentacin:

A. ZAPATAS. Se recomienda una cimentacin a base de zapatas

continuas, para posteriormente colocar una plantilla y finalmente

colocar la cimentacin de concreto.

a. PROFUNDIDAD DE DESPLANTE: Se recomienda una

profundidad de desplante mnima de 1.00m, bien de

acuerdo a los niveles de proyecto, ver inciso VII.1.

b. CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE. Se recomienda no

sobrepasar la capacidad de carga admisible de 12 tn/m2

acuerdo a la tabla de capacidades admisibles del inciso

VII.1. Para recibir los pisos firmes, es necesario realizar el mejoramiento colocando de

preferencia la siguiente estructuracin (espesores mnimos de acuerdo al instructivo

para diseo de pavimentos mediante el mtodo del PCA, Prtland Cement

Association).

Firme de concreto 10 cm

55 cm. Base hidrulica al 95 % de su PVSM 15 cm

Subrasante al 95% de su PVSM 30 cm

Terreno natural (SC)

ESTRUCTURACIN PARA PISOS. * Revisar estructuralmente el espesor y el acero de refuerzo, en el firme de concreto.





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XI.1.4.).- Para los rellenos de las excavaciones debern emplearse materiales

producto de banco que cumplan con los requisitos establecidos en las

normas vigentes. Para este caso pueden emplearse los bancos de

materiales autorizados ubicados dentro de la obra, ver especificaciones de

los materiales.

XI.1.5.).- Si durante la etapa de construccin se encuentra una estratificacin del

subsuelo, diferente a la presentada en el pozo a cielo abierto, es

recomendable informar al responsable de obra, para que tome las

precauciones correspondientes.

XI.2.).- ESPECIFICACIONES DE MATERIALES.

XI.2.1.).- TERRENO NATURAL.- El terreno natural, una vez despalmado

afinado la superficie, debe de estar compactado al 90 % de su PVSM (peso

volumtrico seco mximo), para eliminar el material suelto y zonas

inestables, a partir del cual se pueden desplantar las cimentaciones,

plataforma para cimentaciones bien de acuerdo a los niveles de

proyecto.

XI.2.2.).- SUBRASANTE RELLENO EN EXCAVACIONES (NORMA CMT-

1.03/02): La subrasante, para el pavimento relleno para las

excavaciones, debe ser de grava limpia, bien graduada (granulometra

adecuada tezontle) arena limosa (Tepetate), con Valor Relativo de

Soporte CBR 20% mnimo, expansin 2% mximo y 95% de compactacin

prueba AASHTO Estndar. Adems su limite liquido no debe ser mayor

de 40%, ndice plstico 12% y tamao mximo de 3. (ver estructuracin).

XI.2.3.).- CAPA DE BASE PARA PAVIMENTO FLEXIBLE MEJORAMIENTO

(NORMA CMT-4.02.002/04).- La capa de base hidrulica, se construir

con material al 95% de compactacin prueba AASHTO modificada. Dicha

capa debe ser de grava limpia bien graduada (granulometra adecuada)

y arena limosa como cementante, con Valor Relativo de Soporte CBR 80%

mnimo. Adems su Lmite Lquido debe ser menor de 25%, ndice

Plstico menor al 6%, equivalente de arena 50 mnimo, desgaste de los

ngeles 35 mximo, partculas alargadas y alejadas 40% y tamao

mximo de 1 .

XI.2.4.).- CONCRETO HIDRULICO.- Para la elaboracin del concreto hidrulico

debern emplearse materiales ptreos limpios y con el proporcionamiento

adecuado, de acuerdo al previo anlisis de la calidad de los materiales.





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XI.2.5.).- ELABORACIN DE CONCRETO HIDRULICO.- La elaboracin se

llevar a cabo en revolvedora de un saco en planta premezcladora, si

as se requiere. La dosificacin del cemento para lograr el f'c y

revenimiento de proyecto, se ajustar peridicamente de acuerdo a la

calidad y humedad de los agregados ptreos.

XI.2.6.).- ADITIVOS.-El uso de aditivos qumicos como acelerantes, retardantes,

fluidizantes y otros, se dosificarn de acuerdo a la recomendacin del

fabricante y producto a emplearse; de tal manera que no se disminuya la

resistencia de proyecto. As mismo se recomienda realizar ensayes

previos a la elaboracin del concreto hidrulico y muestreo de acuerdo a

las normas en vigencia.

XI.2.7.).- COMPACTACION: Para compactar las capas del material se recomienda

utilizar rodillo liso vibratorio de 20.192 tn. de impacto total, con un

espesor de 15 cm. a 20 cm un equipo pequeo de compactacin que se

pueda manipular adecuadamente, debido a las condiciones difciles por la

pendiente y como proteccin para no daar poner en riesgo la

estabilidad de los muros de retencin que se construyan antes de colocar

y compactar las capas de material.

XI.2.8.).- BANCOS.- Se deben utilizar los bancos de materiales que cumplan con

las especificaciones de las normas en vigencia de la S.C.T., resumidas en

los puntos anteriores.

A T E N T A M E N T E

Morelia, Mich., a 29 de diciembre del 2010. _____________________________________________

M. en I. Felipe de Jess Jernimo Rodrguez.

Ced. Prof 4137799. DIRECTOR DE EGC.

ESTUDIOS GEOTCNICOS

DE

CONTROL DE CALIDAD DE LOS MATERIALES.

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