ESTUDIO DE SUELOS Y DISEÑO DE PAVIMENTO

4.1.0 GENERALIDADES

Antecedentes

En atención a lo dispuesto por la superioridad y bajo el marco del convenio suscrito entre el MTC y DEVIDA (antes CONTRADROGAS), la Oficina de Apoyo Tecnológico (OAT) remite a la Dirección de Estudios Viales el Memorándum N° 520-2002-MTC/15.17.06, con los Términos de Referencia y el presupuesto para la elaboración de los Estudios de Suelos, Canteras, Diseño de Pavimento, Geología-Geotécnica e Hidrología-Drenaje. Asimismo realizada las coordinaciones para el apoyo logístico, Personal Técnico de esta Oficina se constituyó a la zona de trabajo (Juanjuí y Tocache) a fin de ejecutar los estudios básicos (trabajo de campo) en dos frentes simultáneamente durante el 15 Octubre del 2002 al 03 Noviembre del 2002.

El tramo de la carretera Juanjuí - Tocache ha sido dividido por la Jefatura de Proyecto en cuatro tramos para una mayor eficacia en su ejecución:

Tramo I : Juanjuí - Campanilla

Tramo II : Campanilla - Pizarrón

Tramo III : Puente Pizana - Pizarrón

Tramo IV : Tocache - Puente Pizana

En base a este planteamiento los estudios básicos fueron ejecutados en dos frentes: frente Juanjuí (Tramo I y II) y frente Tocache (Tramo III y IV); correspondiendo el presente Estudio al frente Tocache (Tramo III y IV).

Objetivo

El presente Estudio tiene el propósito de determinar las propiedades físico-mecánicas del terreno de fundación, evaluar las condiciones de la vía, definir y diseñar el pavimento requerido para la carretera.

Descripción de la Zona de Estudio

La Carretera Presidente Belaúnde Terry (antes Margina de la Selva) constituye la única vía longitudinal en la selva. El tramo, materia de estudio, se encuentra comprendido entre las ciudades de Tocache y Juanjuí ubicados en el departamento de San Martín, provincias de Tocache y Mariscal Careces respectivamente. El tramo tiene una longitud aproximada de 170 kilómetros. El tramo Tocache - Pizarrón se encuentra constituido por dos tramos (III y IV del Proyecto). Cabe indicar que el punto denominado Pizarrón constituye el límite entre las provincias de Tocache y Mariscal Cáceres.

El tramo III: Puerto Pizana - Pizarrón tiene como punto de inicio el estribo izquierdo del Puente Pizana (Km. 0+000), origen también del poblado de Pizana. La vía atraviesa en su recorrido poblados como Miraflores, Buenos Aires, Pólvora y Nuevo San Martín, para luego tener como punto final el sector denominado Pizarrón.

En su primer kilómetro la vía atraviesa el poblado de Pizana para luego desarrollarse en una topografía plana a semi-plana hasta el Km. 7+500 aproximadamente. Desde este punto la topografía es semi-ondulada a ondulada desplazándose principalmente a media ladera con sectores puntuales semi-planos. Por otro lado se debe indicar que el eje del proyecto se encuentra próximo al talud superior, generalmente en los sectores a media ladera.

4.2.0 ESTUDIO DE SUELOS

La metodología seguida para la ejecución del estudio de suelos, comprende básicamente una investigación de campo a lo largo del prisma vial definido por el eje de la carretera del proyecto. Mediante la ejecución de prospecciones de exploración (calicatas) se observaron las características del terreno de fundación, para luego obtener muestras representativas y en cantidades suficientes para ser sometidas a ensayos de laboratorio. Finalmente con los datos obtenidos en ambas fases se realizan las labores de gabinete, para consignar luego en forma gráfica y escrita los resultados del Estudio.

Trabajo de campo

El propósito de los trabajos de campo es reconocer las características físico-mecánicas de los materiales del terreno de fundación, para lo cual se llevan a cabo investigaciones mediante pozos exploratorios a “cielo abierto” de 1.5 m de profundidad mínima, distanciados cada 250m uno del otro, los que se distribuyeron en forma alternada de tal manera que la información obtenida sea representativa.

En forma general, una vez realizada las prospecciones se determinan los límites de los horizontes de los diferentes estratos (capas) que conforma el sub-suelo y se obtienen muestras disturbadas, que adecuadamente descritas e identificadas a través de una tarjeta donde se consigna ubicación, número de muestra, estado de compacidad de los materiales, características de gradación, profundidad, nivel freático encontrado y tipo de ensayo a realizar; son colocadas en bolsas de polietileno para su traslado al laboratorio.

Ensayos de laboratorio

El procedimiento de laboratorio tiende a complementar las labores de campo, en ese sentido las muestras obtenidas del suelo de fundación son clasificadas y seleccionadas siguiendo el procedimiento descrito en ASTM D-2488 “Práctica Recomendada para la Descripción de Suelos”.

Estas muestras representativas fueron sometidas a los siguientes ensayos:

ENSAYOS ESTÁNDAR

Análisis Granulométrico por tamizado (ASTM C-136)

Límites de Consistencia (ASTM D-4318)

. Límite Líquido

. Límite Plástico

. Índice de Plasticidad

Clasificación SUCS (ASTM D-2487)

Clasificación AASHTO (ASTM D-3282)

Contenido de Humedad (ASTM D-2216)

ENSAYOS ESPECIALES

Proctor Modificado (ASTM D-1557)

CBR (ASTM D-1883)

Labores de gabinete

En base a la información obtenida durante los trabajos de campo y los resultados de los ensayos de laboratorio, se efectuó la clasificación de suelos, para ello se ha empleado los sistemas SUCS y AASHTO para luego correlacionados de acuerdo a las características litológicas similares, lo cual se consigna en el perfil estratigráfico correspondiente.

Descripción de los Suelos

Los resultados de laboratorio obtenidos de las muestras de la sub-rasante determinan claramente dos sectores predominantes desde el punto de vista del tipo de suelo que conforma la sub-rasante.

Desde otro punto de vista, también se puede establecer los porcentajes de suelos, Gravas, arenas, finos y sectores con roca, que según los resultados de laboratorio se encuentran a lo largo del terreno de fundación.

Gravas (GM, GC, GM-GC, GP-GM, GW-GM) 45.9%

Arenas (SC, SM, SM-SC, SP-SM) 35.3%

Finos (ML, CL, OH, CH) 15.1%

Roca 3.7%

Sub-tramo Km. 0+000 - Km. 10+750:

En este tramo existe un predominio

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