Geotecnia

ESTUDIO GEOTECNICO

OBJETIVOS Y ALCANCES

El estudio tiene el objetivo de evaluar y conocer las características físico mecánicas de los suelos sobre los que se emplazaran las cimentaciones de las principales estructuras hidráulicas planteadas en el proyecto, en base a un estudio geológico detallado del terreno de fundación, complementado con un programa de pozos de investigación, la descripción de los perfiles estratigráficos, los muestreos representativos y sistemáticos, la ejecución de ensayos “in situ”, ejecución de ensayos generales de caracterización y ensayos especiales de mecánica de suelos y finalmente la interpretación de los resultados, dando las recomendaciones del caso, en base a los trabajos de campo y a la determinación de las propiedades principales de los suelos como capacidad de carga admisible, profundidad de cimentación.

ASPECTOS GENERALES

Hablando en general de la Mecánica de Suelos existe un conjunto de actividades que se deben realizar, algunos obligatorios y otros variables en función del sitio, de la estructura y la etapa del estudio, con las variaciones y ajustes que la situación específica así lo exija, presentando cada lugar sus problemas y condiciones particulares por lo tanto no hay receta sino criterios que se aplican a cada situación particular.

La ejecución del presente estudio ha demandado dos etapas de trabajo: Gabinete y Campo. En los trabajos de campo se ha realizado todo lo concerniente a los mapeos geológicos y pozos de investigación. Los trabajos de Gabinete, a su vez, se han desdoblado en: acopio de información, trabajos de fotointerpretación, pruebas de Laboratorio, procesamiento de la información obtenida en campo, procesamiento de los ensayos ejecutados en el Laboratorio, dibujo geológico e interpretación de los resultados.

INVESTIGACIONES DE CAMPO Y ENSAYOS DE LABORATORIO

Para el represamiento de la laguna QUESCAY se han ejecutado pozos de investigación a lo largo del eje de represa; la excavación de los pozos o calicatas se realizo manualmente con el empleo de pala, pico y barreta en un total de 03 calicatas, después de ser extraídas fueron debidamente etiquetadas y embolsadas, asimismo se extrajeron 04 muestras de roca debidamente etiquetadas, para verificar la calidad de roca para la presa.

La identificación y descripción de los diferentes estratos fue realizada empleando el Sistema de Clasificación SUCS, describiendo el color, plasticidad, estado natural de compacidad, forma de las partículas, tamaño máximo de piedras y nivel freático.

Las muestras inalteradas y alteradas fueron remitidas al Laboratorio de

Mecánica de Suelos de la FIC de la UNSAAC.

Los Ensayos Estándar realizados fueron:

− Contenido de Humedad (ASTM D-2216).

− Análisis Granulométrico (ASTM D-422).

− Limites de Atterberg (ASTM D-4318).

− Clasificación de Suelos SUCS (ASTM D-2487).

− Densidad Relativa (ASTM D-1556)

PARAMETROS BÁSICOS GEOTÉCNICOS

La tipificación geotécnica general de los suelos mediante su clasificación, sugiere conocer características básicas de estos como, la granulometría de las partículas y sus estados de consistencia o límites de plasticidad.

GRANULOMETRÍA

La finalidad de un ensayo de análisis granulumétrico por tamizado mecánico, según norma AASHTO-87-70 ( Preparación De la muestra;

AASHTO-T88-70 (Procedimiento de prueba) y ASTM D421-58 Y D422-63, y en este caso, es determinar el tamaño de las partículas constituyentes del suelo y relacionar cada tamaño en peso con el total de la muestra. La granulometría puede revelar algunas propiedades del suelo; es así que los suelos gruesos bien graduados tienen un comportamiento más favorable que los suelos finos de estructura floculante que sus propiedades mecánicas e hidráulicas dependen de su origen y estructuración.

LIMITES DE CONSISTENCIA

Por consistencia se entiende el grado de cohesión de las partículas de un suelo y aquellas fuerzas exteriores que tienden a formar o destruir su estructura, los límites de consistencia de un suelo están representados por contenidos de humedad. Siendo los principales:

LIMITE LÍQUIDO (LL)

Según el “American Society of Civil Engineers” (ASCE), se define como “ el contenido de humedad que corresponde al límite arbitrario entre los estados de consistencia líquida y plástica de un suelo”.

El límite líquido de un suelo dá una idea de su resistencia al corte cuando tiene un determinado contenido de humedad. En suelos cuyo contenido de humedad sea aproximadamente igual o mayor a su LL se tendrá una resistencia al corte prácticamente nulo. Los materiales granulares tienen LL bajos (25-35%) y las arcillas tienen LL altos (mayores del 40%).

La metodología de ensayo en el laboratorio está normada según las normas de la ASTMD-1423 y AASHTO T89.

LIMITE PLASTICO (LP)

El límite plástico es el contenido de humedad que tiene un suelo empieza a resquebrajarse al amasarlo en rollitos de 1/8” de diámetro (3mm) aproximadamente.

También es el contenido de humedad que tiene un suelo al momento de pasar del estado plástico al semi-sólido.

La metodología del ensayo de laboratorio está normada según las normas de la ASTM D-1424 y AASHTO T190.

ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD

Esta prueba (norma ASTM D-2216-71) se realiza para determinar el contenido de agua natural del suelo que está representado por la relación del peso de agua contenida en la muestra y el peso de la muestra seca expresada como un porcentaje.

En obras hidráulicas es muy importante conocer el contenido de humedad del suelo, en vista de que su comportamiento vería de acuerdo a la cantidad de agua que contiene.

Materiales de la cimentación

Conforme se manifiesta en los estudios geológicos, el área de la cimentación de la presa está constituida en su mayos parte de los tipos de suelos tiene características especiales, en los cortes realizados tiene la apariencia de una arcilla de alta plasticidad, pues forma superficies lisas y con brillo, sin embargo al ser amasadas con los dedos tiene una textura suave y frágil por lo que aparenta ser un limo, mientras

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