INFORME DE CALICATA

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo tiene el propósito de realizar un estudio de suelos en la zona de Alto de la Alianza (Tacna), para así poder determinar las propiedades y características del suelo que a simple vista son diferentes a las demás ya que nos encontramos en un suelo compuesto de tierra suelta.

Básicamente se trata de realizar ensayos estándares en campo  y laboratorio así obtener la información y parámetros del comportamiento del suelo, que servirán para tomar decisiones del tipo de cimentación a utilizar y hasta que profundidad se debe de cimentar; dependiendo del tipo de suelo es la capacidad de soporte del suelo (resistencia del suelo) y eso se puede determinar únicamente con el estudio de suelos.

Para determinar dichas propiedades del suelo se realizará dos (02) calicatas de 2 x2 m aprox. por 2 m de profundidad y con gradería cada una, donde se determinará el número de estratos encontrados en el área de excavación.

Ya conociendo el terreno se debe tomar conciencia de los implementos de seguridad a usar, como también las normas de seguridad en obra. Que son muy importantes en cuanto a obras de carácter civil.

OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES:

 El objetivo de este estudio es determinar las características y propiedades físicas del suelo del Distrito de Alto de la Alianza.

 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Manejar con fluidez las normas de seguridad y usar correctamente las herramientas de trabajo.Formular y elaborar un expediente de análisis del suelo de las calicatas efectuadas en el distrito de Alto de la Alianza.

Dar a conocer las diferentes propiedades que tiene el suelo de estudio para poder realizar construcciones en un futuro y dar a conocer si estas serían lo suficientemente estables para soportar los sismos que se puedan producir en nuestra localidad.

1. Realizar los correspondientes ensayos de laboratorio del estudio de suelos del terreno
3. MEMORIA DESCRIPTIVA

PROYECTO                    : Estudio de Suelos en el distrito de Alto de la Alianza.

PROPIETARIOS              : Institución Educativa Guillermo Auza Arce.

DISTRITO                             : ALTO DE LA ALIANZA

PROVINCIA                        : TACNA

DEPARTAMENTO             : TACNA

UBICACIÓN                            : I.E. “Guillermo Auza Arce”

GENERALIDADES:

El presente estudio tiene como objetivo, conocer y analizar las propiedades del suelo. Basándose en las Normas Técnicas  E-050 de Suelos y Cimentaciones y E-030 Diseño Sismo Resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones.

Para el estudio de suelos se excavarán 2 calicatas, las cuales se encuentran dentro del perímetro del I.E. Guillermo Auza Arce. Ubicado en el distrito del Alto de la Alianza.

2. INFORMACIÓN DEL TERRENO:

2.1  LINDEROS

La propiedad tiene los siguientes linderos y colindantes:

POR EL NORTE    :           Av. El Sol.

POR EL SUR         :           Av. Jorge Basadre Norte.

POR EL ESTE        :           Calle Hermanos Nalvarte.

POR EL OESTE      :           Inst. Francisco de Paula Gonzales Vigil.

2.2  ÁREA Y PERIMETRO

Cuenta con las siguientes áreas y perímetro:

Área del colegio                          :          6.54 ha.

Perímetro del colegio               :          1, 057.21 m.

Área de estudio                          :        201.02 m2

Perímetro de estudio                 :        64,23 m.

3. DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE TRABAJO:

En la actualidad el terreno es propiedad de la Institución Educativa “Guillermo Auza Arce”, en su interior cuenta con 6 pabellones de dos niveles cada uno, una losa deportiva, un área destinada para la instalación de una parcela demostrativa, totalmente descampado.

• VISTA SATELITAL

ZONA DE      ESTUDIO     

GENERALIDADES

1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL DISTRITO ALTO DE LA ALIANZA

El Área de estudio se ubica en el I.E. Guillermo Auza Arce, Distrito Alto de la Alianza, a espaldas del Instituto Tecnológico Francisco de Paula Gonzales Vigil, situado a una altitud de 559 m.s.n.m. con un área de 201,02 m² y un perímetro de 64.23 m.

2. DATOS GENERALES DEL DISTRITO ALTO DE LA ALIANZA

Distrito                                                :       Alto de la Alianza

Provincia                                            :       Tacna

Departamento                                   :       Tacna

Dispositivo de creación                   :       Ley  Nº 23828

Población Censada – 2005            :       33877

Fecha de creación                          :       09 de Mayo de  1984

Altitud                                                :       620 m.s.n.m.

Superficie                                          :       407.56 km²

3. CLIMATOLOGÍA

El distrito de Alto de la Alianza se caracteriza por tener un clima semicálido durante la mayor parte del año.

1. Temperatura

La temperatura de Tacna es la misma en comparación al distrito de Alto de la Alianza y esta oscila entre los 22°C.

• En verano con una temperatura existente de 26°C.
• En otoño con una temperatura de 24°C.
• En primavera con una temperatura de 22°C.
• En invierno con una temperatura de 13°C.

1. Temperatura media promedio:

1. Temperatura máxima promedio:

• Temperatura mínima promedio:

1. Precipitación pluvial

En el Año 2010, no se dio información alguna por falta de información de 10 o más días, lo cual se lo toma como 0.

1. Presión atmosférica

1. Humedad relativa

1. Vientos

Los vientos en la zona de estudio son de sur a norte en verano, suroeste a norte durante el resto del año con promedio de velocidad de 6 a 7 km/h.

• Velocidad media del viento

• Velocidad máxima sostenida del viento

1. Asolamientos

El asolamiento en el distrito de Alto de la Alianza es mayor en el verano con un promedio de 12 a 14 horas de sol diario y en el resto del año tiene un promedio de 10 a 12 horas.

4. HIDROLOGÍA

La región Tacna, por su ubicación frente al mar, forma parte de la vertiente del Pacífico, pero además por la zona del altiplano forma parte del Sistema endorreico Titicaca-Desaguadero-Poopó-Salar de Coipasa. Por ser una región árida, existen a su vez un gran número de causes o quebradas que permanecen secos durante gran parte del año (ríos estacionales), o en algunos casos por varios años hasta que se da una condición de lluvias inusuales que originan huaycos o aludes. Los principales ríos de la región Tacna son:

• Río Locumba.
• Río Sama.
• Río Caplina.
• Río Uchusuma.
• Río Maure.

A su vez, la región Tacna cuenta con 3 lagunas de importancia que son:

La ciudad de Tacna, se emplaza entre los niveles altitudinales de los 500 y 1,000 m.s.n.m., constituye la cuenca seca del río Caplina, en tanto que la cuenca húmeda de sus nacientes se halla encima de los 3,900 m.s.n.m. en la jurisdicción del Distrito de Palca en la Sierra.

Los acuíferos de la cuenca del Río Caplina. Son de dos tipos:

• Acuíferos fisurados o fracturados, en rocas sedimentarias y volcánicas.
• Acuíferos porosos no consolidados en depósitos cuaternarios.

Mapa hidrogeológico de la cuenca del Caplina

5. ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL DISTRITO ALTO DE LA ALIANZA

Mediante ley N° 23828, el 09 de Mayo de 1984, se crea en el departamento de Tacna, el Distrito de Alto de la Alianza, cuya capital será el centro poblado la esperanza y redelimitado con Ley N° 27415 del 02 de febrero del 2001.

Vista panorámica del distrito de Alto de la Alianza

La población del distrito tiene sus raíces, en gran parte de la migración del departamento de Puno y de la zona andina de Tacna. El ámbito distrital se encuentra sectorizado por el lugar de origen de la población actual del distrito; por ejemplo, el sector de Eloy G. Ureta y la Esperanza por personas provenientes de departamentos sureños (Moquegua, Arequipa y Cusco) y de distritos como Sama, Ite, Locumba y las provincias de Tarata: San Martín y Alto de la Alianza por Tarateños, Tarucacheños, Candaraveños y de otros distritos del interior del departamento y de los departamentos fronterizos, como puno en su mayor parte; el Cono Norte por habitantes provenientes de la región Puno, el Sector 5 por población llegada de la provincia de Candarave, Tarata y de otros lugares del país.

La identidad de la población se pone de manifiesto a través de sus diversas costumbres y tradiciones traídas y conservadas de su lugar de origen. En el Distrito estas costumbres se viven con mayor ímpetu en las celebraciones de los carnavales, a partir del año 2003 el Municipio Distrital lo celebra con la Entrada de Carnaval “La Gran Nueva Alianza” de igual forma las festividades del “Nuevo Año Ayamara” (Machak Mara) y “Fiesta de las Cruces” en el mes de Mayo, «Santísima Virgen de Copacabana» (patrona del distrito) en el mes de agosto.

La actividad principal del poblador alto aliancista en los últimos años ha sido brindar servicios del comercio, transporte, restaurantes, hotelería, artesanía y otros servicios de mando medio. Siendo la principal ocupación del trabajador alto aliancista, independiente.

• ANTECEDENTES DE LA ZONA EN ESTUDIO

La zona de estudio es una de las extensiones urbanas más recientes de la ciudad de Tacna. El distrito Alto de la Alianza, décadas atrás, fue una zona descampada que se fue extendiendo aceleradamente.

De acuerdo a información recabada de los pobladores aledaños a la zona de estudio; el terreno era una zona que se utilizaba como botadero y que posteriormente fue urbanizado.

ESTADO ACTUAL

La Propiedad le pertenece a la Institución Educativa “Guillermo Auza Arce”, donde un 40% del terreno aproximadamente se encuentra la infraestructura (pabellones) de la Institución, el 10% del terreno es ocupado en la actualidad por la Gerencia Regional de Desarrollo social del GRT; quienes vienen ejecutando un proyecto productivo (vivero experimental), y el 50% es terreno eriazo, que se encuentra totalmente descampado.

6. NORMATIVIDAD:

E-030. DISEÑO SISMO RESISTENTE.

Esta Norma establece las condiciones mínimas para que las edificaciones diseñadas según sus requerimientos tengan un comportamiento sísmico acorde con los principios señalados en el Artículo 3.

1. La estructura no debería colapsar, ni causar daños graves a las personas debido a movimientos sísmicos severos que puedan ocurrir en el sitio.
2. La estructura debería soportar movimientos sísmicos moderados, que puedan ocurrir en el sitio durante su vida de servicio, experimentando posibles daños dentro de límites aceptables.

Se aplica al diseño de todas las edificaciones nuevas, a la evaluación y reforzamiento de las existentes y a la reparación de las que resultaren dañadas por la acción de los sismos.

Para el caso de estructuras especiales tales como reservorios, tanques, silos, puentes, torres de transmisión, muelles, estructuras hidráulicas, plantas nucleares y todas aquellas cuyo comportamiento difiera del de las edificaciones, se requieren consideraciones adicionales que complementen las exigencias aplicables de la presente Norma.

Además de lo indicado en esta Norma, se deberá tomar medidas de prevención contra los desastres que puedan producirse como consecuencia del movimiento sísmico: fuego, fuga de materiales peligrosos, deslizamiento masivo de tierras u otros.

E-050. SUELOS Y CIMENTACIONES

El objetivo de esta Norma es establecer los requisitos, desde el punto de vista de la Mecánica de Suelos e Ingeniería de Cimentaciones, para la ejecución de Estudios de Mecánica de Suelos (EMS), con fines de cimentación de edificaciones y otras obras indicadas en esta Norma. Los EMS se ejecutarán con la finalidad de asegurar la estabilidad y para promover la utilización racional de los recursos.

Ámbito de Aplicación.

La presente Norma técnica es aplicable a los EMS para la cimentación de edificaciones y otras obras indicadas en esta Norma. Su obligatoriedad se reglamenta en esta misma Norma y su ámbito de aplicación comprende todo el territorio Nacional.

Las exigencias de esta Norma se consideraran mínimas.

La presente Norma no toma en cuenta los fenómenos de geodinámica externa o en los casos que haya presunción de las existencias de ruinas arquitectónicas; galerías u oquedades subterráneas de origen natural o artificial. En estos casos  deberán ejecutarse estudios específicamente orientados a confirmar y solucionar dichos problemas.

7. FISIOGRAFÍA

El distrito de Alto de la Alianza posee características morfológicas de la región  Yunga que va desde los 500m. Hasta los 2300 m.s.n.m

8. TOPOGRAFÍA

La topografía que presenta es poco accidentada, de fácil accesibilidad. Las calicatas se realizaron a 25m de distancia y se encuentran ubicadas en las coordenadas siguientes:

Fuente: Elaboración propia

Geología y Sismicidad

GEOLOGÍA Y SISMICIDAD

1. GEOLOGÍA GENERAL:

El valle de Tacna está enmarcado dentro de una fase tectónica rellenado con depósitos sedimentarios correspondientes fundamentalmente a sedimentos fluvio-aluvionales del cuaternario reciente y depósitos continentales de la formación Moquegua.

1. FORMACIÓN MOQUEGUA SUPERIOR:

La mayor parte de los afloramientos están cubiertos por depósitos  cuaternarios recientes de ladera y solo se les puede apreciar en los cortes de carretera de los Cerros: Arunta e Intiorko (Salida de Tacna y carretera a Tarata) de la Ciudad de Tacna. De esta manera, se hace difícil determinar su extensión en Tacna y alrededores.

La secuencia fluvial efímera está formada por capas de arena limosa gris clara y micro conglomerados de hasta 1m de espesor. Presentan estratificación plana paralela e intercalaciones centimétricas de arcillas marrones que en algunos horizontes se presentan como grietas de desecación. En esta secuencia se pudo notar la presencia de gran contenido de sales y sulfatos como parte de la matriz y en forma de cristales en fracturas y oquedades, formando superficies muy duras en los afloramientos.

1. FORMACIÓN DE HUAYLILLAS:

Se encuentra cubierta por una capa delgada de suelos eólico y residual. La mayor exposición de los afloramientos de esta formación se halla  ubicada en los cortes de las carreteras del cerro Arunta, cerro Intiorko y cerros ubicados al Nor-Oeste de la- irrigación Alto Magollo. Igualmente se la puede apreciar en la cascada de la quebrada Caramolle, ubicada en la parte alta del distrito Ciudad Nueva.

Esta formación se encuentra supra yaciendo a la Formación Moquegua Superior en discordancia paralela, y consiste básicamente de rocas volcánicas que corresponden a depósitos piroclásticos con cierta diferencia en su color y textura.

1. DEPÓSITOS CUATERNARIOS:

1. Unidad conglomerádica (Q Uc)

Esta unidad se encuentra supra yaciendo a la Formación Huaylillas, a manera de una terraza colgada antigua, y se le puede distinguir por su tonalidad gris oscura que cubre parcialmente los cerros de la ciudad de Tacna. Tiene un espesor aproximado de 30 m. Se puede notar que de la base al tope existe una disminución del tamaño de grano en general, comenzando con conglomerados y areniscas de grano grueso y fino.

En el corte de la carretera que conduce al Monumento de los Héroes Caídos en el Alto de la Alianza, se puede notar que esta unidad está definida claramente por tres secuencias:

La primera corresponde a secuencias de canales efímeros formada por depósitos residuales de conglomerados que gradan hacia arenas gruesas. El conjunto presenta una secuencia gris clara y tiene un espesor de 4 m. A continuación una segunda secuencia de 12 m. aproximadamente, formada por arenas gruesas de color gris oscuro, con intercalaciones de  capas  de conglomerados de hasta 20 cm. La tercera secuencia tiene 10 m. aproximadamente y corresponde a un evento de actividad volcánica formada por intercalaciones de 50 cm. de arenas tufáceas de tonalidades verdes con ignimbritas cremas de Lapilli.

1. Depósitos de cenizas volcánicas (Q ce)

Al Nor-Este de la ciudad de Tacna se encuentran grandes depósitos de cenizas volcánicas que ocupan los distritos de Pocollay y Calana. Al parecer estos depósitos conformaban una sola capa que rellenaba el Valle de Tacna antiguamente, la cual fue erosionada parcialmente por el Río Caplina, quedando en la actualidad lomas con formas de grandes lenguas a lo largo del valle. Tienen una tonalidad rosada y contienen abundante pómez y fragmentos angulosos de rocas volcánicas andesíticas.

• Depósitos antropogénicos (Q an)

Dentro de este tipo de depósitos están incluidos aquellos generados por el hombre y están formados por desmonte y basurales. Se encuentran repartidos mayormente en el Cono Norte, Cono Sur y el distrito de Pocollay, así como a lo largo de la Quebrada del Diablo.

Mapa geológico de la cuenca del Caplina

2. GEOMORFOLOGÍA:

El estudio se circunscribe a una superficie que se ubica entre la cordillera de la costa y el frente occidental de la cordillera de los Andes.

1. Planicie costanera:

Se trata de un territorio llano, comprendido entre las cotas 200 y 1200 m.s.n.m. aproximadamente. Estas pampas se desarrollaron en depósitos volcánicos de la Formación Huaylillas del Terciario Superior, las que posteriormente y debido a una gran actividad fluvial fueron bisectados en diferentes lugares, originando de este modo un conjunto de quebradas que le da a esta unidad una topografía característica. La acción erosiva de las aguas del río Caplina en los depósitos riolíticos de éstas pampas (fácilmente erosionables) ha dado origen a la formación del valle del mismo nombre, con un ancho promedio de 4km, y donde se ubica la ciudad de Tacna.

1. Superficie Huaylillas:

Con el nombre de Superficie Huaylillas (Wilson 1962) describe una superficie de erosión asociada con la Formación Huaylillas de carácter volcánico, conformado por tufos compactos y macizo producto de la erosión del miembro superior de la citada formación y de suave inclinación al SW.

3. SISMICIDAD:

Todos sabemos que en Perú es una zona de alta sismicidad, estudios realizados por especialistas sobre el periodo de retorno de estos eventos sísmicos  indican que es de 150 a 250 años. La historia sísmica de la costa peruana en las tres últimas décadas, demuestra que los epicentros vienen migrando de Norte a Sur; en 1970 frente a la costa de Chimbote, 1986 frente a Lima, 12 de Noviembre de 1996 frente a Nazca. Los Sismos indicados tienen una magnitudes superior a 7.5 Mw. Los sismos liberan gran cantidad de energía con efectos catastróficos a la vida y el patrimonio de la sociedad. Así también, es importante recordar el terremoto del 23 de Junio del 2001, que causó mucha alarma y desesperación en la población Tacneña. Los daños severos fueron en las viviendas ubicadas en los distritos de Ciudad Nueva y Alto de la Alianza formadas por arenas limosas y por material antropogénico o de relleno; ubicados en toda la extensión de dichos distritos .En esta zona se desarrollo grandes amplificaciones de ondas sísmicas y sus valores de potencial de colapso fueron elevados. En el CP La Natividad pese a que sus construcciones en su gran mayoría eran de adobe, no sufrieron mayores daños, debido que su suelo es de mejores características.

1. EVALUACION DE PELIGROS GEOLOGICOS – GEOTECNICOS – ZONIFICACION GEOTECNICA:

El distrito de Alto de la Alianza clasificado como ZONA II, corresponde a suelos de clasificación SM arenas limosas de origen fluvial, que presenta valores de densidad natural variando desde 1.44 g/cm3 a 1.80 g/cm3 , períodos de vibración natural del suelo desde 0.2 Hz a 0.25, capacidades de carga variando desde 0.63 Kg/cm2 a 0.76 Kg/cm2, valores de potencial de colapso de 0.78% a 0.80%. Los asentamientos que se pueden producir en este suelo varían de 1.57 cm a 3.32 cm. Esta zona presenta problemas con los asentamientos de los suelos en especial en la zona denominada Terminal del Altiplano en el distrito de Alto de la Alianza., puesto que presenta valores de 3.32cm, para una estructura de 5 pisos.

1. SISMICIDAD DE LA ZONA:

ZONA III (Zona de Peligro Moderado) formada por arenas limosas SM ubicadas en toda la extensión de los distritos de Ciudad Nueva y Alto de la Alianza, la agresión del suelo al concreto es despreciable por su bajo contenido de sales y sulfatos, esta zona esta propensa a sufrir amplificación de ondas sísmicas pero no de gran dimensión.

ZONA II (Zona de Alto Peligro) son las áreas conformadas por material antropogénico o de relleno R, así como también las arenas limosas SM (diluviales) ubicadas en las faldas del Cerro lntiorko y en algunos lugares de los distritos de Alto de la Alianza y Cuidad Nueva.

4. HISTORIAL SÍSMICO DE LA REGIÓN:

1. Sismo del 24 de noviembre de 1604 con intensidad de VII en Arequipa, Arica, Tacna y Moquegua.
2. Sismo del 18 de septiembre de 1863 con intensidad de VII en Tacna.
3. Sismo del 13 de agosto de 1868 con intensidad X en Arica y IX en Arequipa, Tacna, y Moquegua.
4. Sismo del 4 de mayo de 1906 con intensidad de VII en Tacna y VI en Arica.
5. Sismo del 16 de junio de 1908 con intensidad de VII en Tacna y Arica.
6. Sismo del 4 de diciembre de 1934 con intensidad de VI en Tacna y Arica.
7. Sismo del 11 de mayo de 1948 con intensidad VI de Arequipa y Tacna.
8. Sismo del 3 de octubre de 1951 con intensidad VII en Tacna.
9. Sismo del 15 de enero 1958 con intensidad de VII en Arequipa.
10. Sismo del 8 de agosto de 1987 con intensidad VI en Tacna y VII en Arica.
11. Sismo del 23 de junio del 2001 con intensidad VI en Tacna, VII en Moquegua, VI en Arequipa.
12. Sismo del 13 de julio del 2005 con intensidad IV en Tacna.
13. Sismo del 17 de Octubre del 2005 con intensidad IV en Tacna.

Analizando la secuencia sísmica indicada, los eventos vienen sucediendo de Norte a Sur, con una frecuencia de 6 a 10 años. Añadiendo a esta conclusión el período de retorno del sismo de 1868 (150 a 250 años), prácticamente este sector de América se encuentra a puertas de un mega sismo, que probablemente ocurra en los próximos 10 años, con una magnitud superior al ocurrido en el año 2001.

El terremoto del 23 de Junio 2001, causó mucha alarma y desesperación en la población Tacneña. Los daños severos fueron en las viviendas ubicadas en los distritos de Ciudad Nueva y Alto de la Alianza. En el CP La Natividad pese a que sus construcciones en su gran mayoría son de adobe, no han sufrido mayores daños, debido que su suelo es de mejores características.

Las intensidades determinadas en la ciudad de Tacna fueron de VI a VII grados MM en el Cono Sur y el centro de la ciudad de Tacna, mientras que en Ciudad Nueva y Alto de la Alianza fueron de VII a VIII grados según el  IGP.

Descripción Preliminar

DESCRIPCIÓN PRELIMINAR

1. OBJETIVOS:

Conocer, analizar y registrar los datos de las prospecciones realizadas en el terreno de estudio.

2. IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD Y HERRAMIENTAS:

3. RECONOCIMIENTO DE CAMPO:

Se realizó el miércoles 28 de febrero del 2013 y tuvo como objetivo reconocer el terreno en función del grado de dificultad y de los inconvenientes posibles en realización de las calicatas. Como medida preventiva se utilizó la cartilla de seguridad para calicatas, para la reducción de riesgos de accidentes del personal.

4. CALICATAS:

La duración de las excavaciones fue de 3 días.  Durante el cual se realizaron dos calicatas a cielo abierto denominadas C1 y C2.

Tabla de las dimensiones de cada Calicata.

Ambas calicatas fueron excavadas siguiendo las recomendaciones de las cartillas de seguridad, para evitar futuros riesgos.

 CALICATA (C-1):

Presenta dos estratos.

Descripción inicial de los estratos encontrados en la calicata 1

CALICATA (C-2):

Presenta dos estratos.

Descripción inicial de los estratos encontrados en la calicata n°02

5. CONCLUSIONES:

• La excavación fue realizado en equipo lo que permitió terminar las calicatas en el tiempo establecido.

• Las características de la calicata I y II son parecidas debido a que la separación existente entre ellas es de aproximadamente 25 metros.

6. RECOMENDACIONES:

• Contar con las herramientas necesarias para la excavación de las calicatas, y tener previos conocimientos de la zona donde se está trabajando.

• Para salvaguardar nuestra integridad y la de nuestros empleados se recomienda contar con todos los implementos de seguridad personal, así como también el botiquín de primeros auxilios que es de gran importancia.

• Retirar el material extraído de los bordes para evitar tragedias, al igual que los materiales utilizados para la excavación de las calicatas.

Densidad In Situ

DENSIDAD IN SITU

1. OBJETIVOS

• Determinar a través del ensayo la densidad de cada estrato en las calicatas.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Conocer los métodos comúnmente utilizados para determinar la densidad insitu.
• Determinar el valor natural de densidad en nuestro estrato para poder obtener una referencia y poder concluir si necesita un mejoramiento para la futura construcción de nuestra vivienda.
• Determinación de densidad del terreno en campo, está determinada con la humedad del suelo, como con el peso de la arena de Ottawa y del peso del suelo extraído.

3. APLICACIONES

La densidad IN SITU nos ayuda a hallar el peso  por unidad de volumen es decir  nos facilita para controlar la compactación de terraplenes y capa de base.

4. MATERIALES

Cono de arena

• Base de apoyo del cono
• Arena estandarizada
• Balanza analítica de 30kgs
• Brocha
• Cincel
• Cucharon
• Combo

• Tamices (N° 10 y 20)
• Bolsas plásticas (herméticas)
• Frasco

Materiales utilizados en la realización del Ensayo Densidad Insitu

5. PROCEDIMIENTO

Método del Cono de Densidad

• Ubicar la balanza en una superficie horizontal y verificar si esta calibrada.
• Pesar el cono de densidad con arena antes de realizar el ensayo.
• Ubicar la base de apoyo del cono en un lugar nivelado y estable de cada estrato.

• Proceder a excavar un hoyo de 10 a 15 cm.
• Colocar todo el material removido en una bolsa, tratando que conserve la humedad.
• Pesar la muestra húmeda extraída del hoyo, debiendo restar el peso de la bolsa que contiene el material, a fin de obtener la muestra neta.
• Luego con la válvula cerrada, voltear el cono de arena, sobre la placa y abrir la válvula.
• Una vez que la arena que se encuentra en el bidón del cono cese de caer en el hoyo, cerrar la válvula y levantar el cono de arena.
• Proceder a pesar el cono de arena, para luego realizar los cálculos respectivos y determinar el volumen del agujero y la densidad del suelo.

6. CALCULOS

• Densidad de la masa

Dm                         =          Densidad de la masa

Wm            =          Peso de la masa

Vm             =          Volumen de la masa

• Peso de la arena en el hoyo

Wah           =          Peso de la arena en el hoyo

W(a+f)       =          Peso de la arena más frasco

W(aqqf)     =          Peso de la arena que queda en el frasco

Wae                       =          Peso de la arena en el embudo

• Volumen del hoyo

Vh              =          Volumen del hoyo

Wah           =          Peso de la arena en el hoyo

Da              =          Densidad de la arena

• Densidad húmeda

Dh              =          Densidad húmeda

Wmhn       =          Peso de la muestra húmeda neta

Vh              =          Volumen del hoyo

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ENSAYO DE DENSIDAD IN SITU – Método de Cono de Arena
NTP 339.143 (ASTM D1556)

CALICATA    01

PROYECTO         : Estudio de Suelos

UBICACIÓN        : Av. El Sol – I.E Guillermo Auza Arce

PROFUNDIDAD : -3.00 m

EXPLORACION  : Cielo abierto

Supervisión    : Ing.  Carmen Ortiz Salas

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FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ENSAYO DE DENSIDAD IN SITU – Método de Cono de Arena
NTP 339.143 (ASTM D1556)

CALICATA    02

PROYECTO         : Estudio de Suelos

UBICACIÓN        : Av. El Sol – I.E Guillermo Auza Arce

PROFUNDIDAD : -2.20 m

EXPLORACION  : Cielo abierto

Supervisión    : Ing.  Carmen Ortiz Salas

7. CONCLUSIONES

• Se logró determinar la densidad de cada uno de los estratos en las dos calicatas.
• Las densidades que se obtuvieron en cada estrato varían, debido a que la densidad se relaciona directamente con el contenido de humedad por ende con la profundidad.
• Las densidades obtenidas en ambas calicatas varían poco (respecto a estratos).
• Es importante realizar el ensayo de densidad in situ con bastante cuidado y concentración, ya que los resultados hallados servirán para cálculos posteriores.

8. RECOMENDACIONES

• Tener conocimientos previos del tema antes de realizar los ensayos en campo.
• Antes de iniciar las labores, es recomendable contar con todos los instrumentos e implementos necesarios.
• Realizar los cálculos en campo, porque si hubiesen errores serán más fáciles de corregir.

Contenido de Humedad

CONTENIDO DE HUMEDAD

La humedad de un suelo es la relación expresada en porcentaje entre el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas sólidas. El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio del secado a horno.

1. OBJETIVO

• Determinar el contenido de humedad de cada estrato de las calicatas.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Aprender a calcular el contenido de humedad mediante las formulas dadas.
• Deducir la existencia del nivel freático.
• Evaluar las propiedades del suelo en base al contenido de humedad.

3. APLICACIONES

El contenido de humedad natural nos permite conocer si en la zona donde se ha tomado las muestras es un suelo saturado o parcialmente saturado, a su vez no permite saber qué cantidad de agua contienen los diferentes estratos que posee el suelo estudiado.

4. MATERIALES Y EQUIPOS

• Recipientes resistentes a la corrosión
• Balanza electrónica
• Horno
• Brocha

5. PROCEDIMIENTO

Considerar conservar y transportar las muestras en bolsas plásticas herméticas antes de ser ensayadas, a temperatura ambiente de 20°C y en un lugar que no esté expuesta al sol.

• Pesar las taras las cuales se utilizarán en el ensayo; apuntaremos los pesos que señalen la balanza.
• Pesar cada muestra depositada en sus respectivas taras (recipientes) para ello identificaremos los estratos para un mejor control, apuntaremos los pesos brindados por la balanza (300 gramos) en el formato de registro.
• Colocaremos dos muestras con el recipiente por cada estrato, en el horno a una temperatura de 105º a 110º C, por espacio de 24 horas.
• Pasado el tiempo determinado, procederemos a extraer los recipientes y Pesaremos dichas taras (enfriadas), apuntando los resultados.

6. CALCULOS Y RESULTADOS

Donde:

W%   =          Contenido de humedad expresado como %

Ww =          Peso del agua

Ws    =          Peso de la muestra seca

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FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CALICATA    01

PROYECTO         : Estudio de Suelos

UBICACIÓN        : Av. El Sol – I.E Guillermo Auza Arce

PROFUNDIDAD : -2.20 m

EXPLORACION  : Cielo abierto

Supervisión    : Ing.  Carmen Ortiz Salas

ENSAYO              : Contenido de Humedad

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CALICATA    02

PROYECTO         : Estudio de Suelos

UBICACIÓN        : Av. El Sol – I.E Guillermo Auza Arce

PROFUNDIDAD : -2.20 m

EXPLORACION  : Cielo abierto

Supervisión    : Ing.  Carmen Ortiz Salas

ENSAYO              : Contenido de Humedad

7. CONCLUSIONES

• La zona en estudio carece de nivel freático.
• El contenido de humedad en nuestros estratos varía de acuerdo a la profundidad de la calicata.
• La humedad relativa en la Ciudad de Tacna es elevada; lo mismo que afecta a la superficie del suelo (en nuestro estudio se demostró que el Estrato 1 posee mayor humedad y se da de manera decreciente con respecto al estrato restante).

8. RECOMENDACIONES

• No alterar el estado inicial del terreno donde se harán los estudios, porque podrían variar los resultados.
• Concluir los ensayos lo más pronto posible, una vez extraídas las muestras de campo.
• Las bolsas contenedoras de las muestras deben ser completamente herméticas para que no se alteren los suelos.
• Asegurarse que las muestras secadas permanezcan de 18 a 24 horas en el horno.
• Tener cuidado al momento de pesar las muestras, asegurándose de que no se altere el peso con otras partículas.

Propiedades de los Suelos

PROPIEDADES DEL SUELO

1. OBJETIVOS

• Conocer, aprender y desarrollar los procedimientos para hallar empíricamente el peso específico de las muestras de cada calicata en el laboratorio.
• Determinar las propiedades físicas el suelo en estudio: relación de vacíos, porosidad y grado de saturación.
• Conocer las formulas y aplicarlas correctamente para la realización delos cálculos de relación de vacíos, porosidad y grado de saturación.

2. MATERIALESY EQUIPOS

• Balanza electrónica
• Cocina eléctrica
• Fiola de 500ml
• Brocha
• Embudo
• Tamiz N° 04
• Recipientes resistentes al calor
• Recipiente con agua

3. PROCEDIMIENTO

PESO ESPECÍFICO

1. Ensayo para Arenas

• En un recipiente colocamos aproximadamente 300 grs de la muestra del suelo y procedemos a extraerle toda su humedad sometiéndolo al calor de una cocina eléctrica.
• Para comprobar que la muestra está seca, colocamos una plancha de vidrio sobre el recipiente que contiene la muestra, si el vidrio no se empaña quiere decir que la muestra está completamente seca.
• Seguidamente colocamos la muestra en la fiola haciendo uso de un embudo y procedemos a pesarla; tratando de no ensuciar la superficie de la balanza.
• Luego le añadimos agua hasta observar la muestra totalmente sumergida.
• Procedemos a calentar la fiola en baño maría con la cocina eléctrica y cada cierto tiempo retiramos la fiola y la agitamos sobre  una franela para sacar todo el aire existente aun en la muestra y que este pueda ser ocupado por el agua.
• Una vez realizado este proceso retiramos del todo la fiola y la enfriamos hasta el momento de ser palpable, para que seguidamente le agreguemos agua del mismo recipiente donde fue enfriada hasta la altura del menisco y pesamos la fiola con su contenido de la muestra más el agua.
• Posteriormente desechamos la muestra y lavamos la fiola para que finalmente le agreguemos agua nuevamente hasta el menisco y la pesamos de nuevo para asi poder trabajar los cálculos de volumen desplazado.

• Obtenido los datos de peso de muestra seca y volumen de muestra seca, podemos obtener el peso específico de los sólidos.

Para el desarrollo de los cálculos de Porosidad, Relación de Vacíos y Grado de Saturación respectivamente se debe trabajar en base a las siguientes fórmulas:

Dónde:

Vm      =          Volumen de la masa

Vs        =          Volumen de la muestra seca

Vv        =          Volumen de vacíos

• Relación de vacíos

• Porosidad

• Grado de saturación

• Peso especifico

• Peso de los solidos

• Peso del agua

• Volumen de los sólidos

• Volumen de la masa

• Volumen de vacíos

• Peso específico relativo

• Contenido de humedad

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CALICATA    01

PROYECTO         : Estudio de Suelos

UBICACIÓN        : Av. El Sol – I.E Guillermo Auza Arce

PROFUNDIDAD : -2.20 m

EXPLORACION  : Cielo abierto

Supervisión    : Ing.  Carmen Ortiz Salas

ENSAYO              : Peso Especifico para finos

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CALICATA    02

PROYECTO         : Estudio de Suelos

UBICACIÓN        : Av. El Sol – I.E Guillermo Auza Arce

PROFUNDIDAD : -2.20 m

EXPLORACION  : Cielo abierto

Supervisión    : Ing.  Carmen Ortiz Salas

ENSAYO              : Peso Especifico para finos

4. CONCLUSIONES

• En el ensayo que se realizó a las arenas en la calicata 1 se obtuvo un peso específico en cada estrato (1 y 2) de y de  respectivamente lo cual indica que esta en el intervalo necesario pues debe ser menor al peso específico de las gravas las cuales oscilan entre   a más.
• También se trabajó en la calicata 2 teniendo como resultado en el estrato 1 el peso específico de arenas y el estrado 2 obtuvimos .

5. RECOMENDACIONES

• Tener cuidado de que la fiola no toque las paredes del envase, pues tiende a resquebrajarse.
• Es preferible emplear una balanza electrónica a una mecánica para obtener datos precisos para nuestros cálculos.
• Realizar el trabajo con extrema precaución al momento de manipular el material, para evitar posibles accidentes en el laboratorio.
• Utilizar si es posible dos fiolas a la vez para facilitar el desenvolvimiento del proceso y así reducir el tiempo empleado.
• Anotar correctamente los datos obtenidos para evitar errores de cálculos.

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CALICATA    01

PROYECTO         : Estudio de Suelos

UBICACIÓN        : Av. El Sol – I.E Guillermo Auza Arce

PROFUNDIDAD : -2.20 m

EXPLORACION  : Cielo abierto

Supervisión    : Ing.  Carmen Ortiz Salas

ENSAYO              : Propiedades de los suelos

Cálculos de las Propiedades del Suelo

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CALICATA    02

PROYECTO         : Estudio de Suelos

UBICACIÓN        : Av. El Sol – I.E Guillermo Auza Arce

PROFUNDIDAD : -2.20 m

EXPLORACION  : Cielo abierto

Supervisión    : Ing.  Carmen Ortiz Salas

ENSAYO              : Propiedades de los suelos

Cálculos de las Propiedades del Suelo

6.    CONCLUSIONES

• Es imprescindible obtener el valor exacto del peso especifico de los sólidos de cada muestra, mediante el ensayo correspondiente en el laboratorio, puesto que es cálculo de las demás propiedades físicas del suelo dependen fundamentalmente del peso especifico y de la densidad insitu.

• El resultado del peso especifico de los sólidos de la muestra siempre será mayor que la densidad insitu porque la densidad insitu está considerado el volumen de los espacios vacios del suelo.

CALICATA 01

• RELACION DE VACIOS:

EL ESTRATO 01 SE OBTUVO EL VALOR DE 0.48, EN EL ESTRATO 02 SE OBTUVO 0.68.

• POROSIDAD:

EN EL ESTRATO 01 SE OBTUVO UN VALOR DE 32.21%, EN EL ESTRATO 02 CON UN RESULTADO DE 40.62%.

• GRADO DE SATURACION:

EN EL ESTRATO 01 SE OBTUVO 7.37% EN EL ESTRATO 02 UN RESULTADO DE 7.93%

CALICATA 02

• RELACION DE VACIOS:

EL ESTRATO 01 SE OBTUVO EL VALOR DE 0.55, EN EL ESTRATO 02 SE OBTUVO 0.47

• POROSIDAD:

EN EL ESTRATO 01 SE OBTUVO UN VALOR DE 35.42%, EN EL ESTRATO 02 CON UN RESULTADO DE 32.01%.

• GRADO DE SATURACION:

EN EL ESTRATO 01 SE OBTUVO 7.07% EN EL ESTRATO 02 UN RESULTADO DE 10.31%

9.4 RECOMENDACIONES:

• Se recomienda realizar las pruebas de laboratorio con muestras representativas del mismo estrato, por lo menos un par de veces para obtener datos más precisos y de estos sacar un promedio para obtener un valor final.

• Es necesario calcular bien las propiedades de los suelos, para analizar el comportamiento de una estructura en este tipo de estructura.

• Debemos tomar los datos en forma ordenada y precisa para obtener un resultado real con un mínimo de error.

• Debemos utilizar las formulas correspondientes del tipo del suelo.

• Seguir los pasos de cada análisis adecuadamente, para así hallar los datos que utilizamos en las formulas.

• Es necesario calcular bien las propiedades de los suelos ya que los datos obtenidos nos permitirán proponer soluciones acertadas para diferentes tipos de proyectos que puedan ejecutarse

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