Documento Tcnico

DEPARTAMENTO DE PROYECTOS, OPERACIONES Y CALIDAD

MR & Asociados SAC

Ingenieros ConsultoresCosta Azul 350, Chorrillos, (Alt. Cdra. 13 Av. Huaylas), Telfonos: 251-9000 / 251-2713, web: www.mra.com.pe

EXCAVACIONES Y ENSAYOS GEOTCNICOS DE LABORATORIOProyecto N: 1411Rev.: 1

APROBADO FINAL POR:

Gerente de Proyectos:Ing. Jos Luis Glvez Olaechea

Responsable de Informe: Ing. Manuel A. Snchez Espinoza

Rev.Elaborado por DescripcinFechaRevisadoAprobado

Rev.0M.S.E.Emitido para revisin del Cliente12/08/2014J. F. RJ. G. O

Observaciones :

NDICE

1.0.0.- INTRODUCCIN41.1.0.- Antecedentes41.2.0.- Propsito y Alcances de la Investigacin51.3.0.- Localizacin y Ubicacin de las Calicatas52.0.0.- investigcin de campo62.1.0.- Resumen de las Operaciones63.0.0.- ensayos de laboratorio93.1.0.- Resultado de los Ensayos94.0.0.- caracteristicas geotcnicas por zona124.1.0.- Resultados de los ensayos de la zona Acceso Definitivo124.2.0.- Resultados de los ensayos de la zona Variante144.3.0.- Resultados de los ensayos de la zona Cantera16

NDICE DE ANEXOS

ANEXOS A ENSAYOS DE LABORATORIO DE LA ZONA ACCESO DEFINITIVO Granulometras

Cuadro N 1411-01 / 1411-03 Lmites de Consistencia

Cuadro N 1411-04 / 1411-07 Contenido de Humedad

Cuadro N 1411-08 CBR y Proctor Modificado Cuadro N 1411-09 / 1411-12 Proctor Modificado Cuadro N 1411-13 / 1411-16 Ensayos Qumicos

ANEXOS B

ENSAYOS DE LABORATORIO DE LA ZONA VARIANTE

Granulometras

Cuadro N 1411-17 / 1411-19

Lmites de Consistencia

Cuadro N 1411-20 / 1411-24

Contenido de Humedad

Cuadro N 1411-25

CBR Cuadro N 1411-26

Proctor Modificado Cuadro N 1411-27 Ensayos Qumicos

ANEXOS C

ENSAYOS DE LABORATORIO DE LA ZONA CANTERAS

Granulometras

Cuadro N 1411-28 / 1411-29 Lmites de Consistencia

Cuadro N 1411-30 / 1411-31 Contenido de Humedad

Cuadro N 1411-32

CBR Cuadro N 1411-33 / 1411-38

Proctor Modificado Cuadro N 1411-39 / 1411-43 Proctor Estndar Cuadro N 1411-44 / 1411-49 Abrasin Cuadro N 1411-50 / 1411-54 Equivalente de Arena Cuadro N 1411-55 / 1411-60 Densidad Relativa

Cuadro N 1411-61

Gravedad Especifica

Cuadro N 1411-62

Sedimentacin Cuadro N 1411-63 / 1411-68 Lmina N 1411-01 / 1411-06

Peso Especfico y Absorcin

Cuadro N 1411-69

Permeabilidad con Carga Constante Cuadro N 1411-70 / 1411-75 EXCAVACIONES Y ENSAYOS GEOTCNICOS DE LABORATORIO 1.0.0.- INTRODUCCIN

1.1.0.- AntecedentesEn Junio 2014 MR & Asociados S.A.C. Ingenieros Consultores (MRA) recibe la orden de ejecucin de ensayos de laboratorio a las muestras extradas de las zonas Acceso Definitivo, Variante y Canteras zonas del proyecto Excavaciones y Ensayos Geotcnicos de Laboratorio

El estudio contempla la ejecucin de 33 calicatas de 1.50 y 3.00 metros de profundidad y extraccin de muestras tpicas representativas para ejecutar con ellas los anlisis requeridos, de conformidad con las normas correspondientes.

La totalidad de los ensayos que fueron ejecutados en las instalaciones del Laboratorio de Mecnica de Suelos de MRA se muestra en el Cuadro N 01.

Cuadro N 01: Tipo y Cantidad de Ensayos Solicitados.1.2.0.- Objetivo de la InvestigacinLa ejecucin de las 33 calicatas tuvo por objeto la obtencin de muestras a fin de proceder a ensayarlas y obtener los parmetros geotcnicos de los suelos investigados.1.3.0.- Localizacin y Ubicacin de las CalicatasLa localizacin y ubicacin de las 33 calicatas se muestran el Cuadro N 02.

Cabe indicar que para la ubicacin y geo-referenciacin de las calicatas realizadas, se dispuso de un equipo GPS, del tipo navegador, modelo Map60cx con una tolerancia de +/- 3.00 m.

Cuadro N 02: Coordenadas y Profundidades2.0.0.- INVESTIGACIN DE CAMPO

2.1.0.- Resumen de las OperacionesEl programa de investigacin de campo se inici en Junio 2014, con el traslado del personal y equipos a las zonas de trabajo y consisti en: Ejecucin de 33 calicatas excavadas a mano ejecutadas en 3 zonas diferentes denominadas:

- Zona de Acceso Definitivo

Zona de Variante

Zona de Canteras

Registr del perfil estratigrfico y clasificacin visual de los suelos encontrados, de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos, compatibilizndolo posteriormente con los resultados de laboratorio.

Ejecucin de los ensayos de laboratorio en las cantidades indicadas por el cliente La cantidad de los ensayos solicitados para cada una de las zonas, se muestran en los cuadros N 3, 4 y 5.

Cuadro N 03 Cantidades de Ensayos para la Zona Acceso Definitivo.

Cuadro N 04 Cantidades de Ensayos para la Zona Variante.

Cuadro N 05 Cantidades de Ensayos para la Zona Canteras.Cabe indicar que en la calicata VA-11 se encontr roca razn por la cual no se realizaron ensayos en dicho material. Los resultados obtenidos, se presentan en los acpites siguientes, junto con las observaciones y comentarios que se consideran pertinentes.

3.0.0.- ENSAYOS DE LABORATORIO3.1.0.- Resultados de los EnsayosLos resultados obtenidos en el laboratorio han servido para corregir y compatibilizar la definicin procedente del campo y elaborar los perfiles definitivos.

Los ensayos de clasificacin de suelos indican que en la mayor parte de los casos la clasificacin de campo resulta coherente con los resultados de laboratorio y corroboran que en las zonas del proyecto, los suelos estn constituidos bsicamente por suelos granulares clasificacin SUCS- (GP, SP-SM, GM, GP-GM, SC-SM, GW GM, SM, GP-GC, GC-GM, GW) clasificacin AASHTO M-145- (A-1-a, A-1-b, A-4-(0))-, con Limites Lquidos que van de NP a 35.7, Limites Plsticos de NP a 32.3, ndices de Plasticidad de NP a 8, la razn por la cual algunas muestras presentan limites lquidos y plsticos a pesar de ser suelos granulares es porque contienen cierto porcentaje de finos producto de la meteorizacin del medio. Los valores del Contenido de Materia Orgnica y Grumos de Arcillas va de 3.34% a 5.14% y la Gravedad Especifica oscila de 2.72 a 2.81, con respecto a los valores de porcentajes de humedad estos oscilan entre 0.37% a 7.17%, siendo los porcentajes de humedad muy bajos en las muestras que estn en la superficie. El valor de Peso Especfico es 1.65 gr/cm3 y Absorcin 5.26%.

Cabe indicar que se ejecutaron 6 ensayos de sedimentacin cuyos resultados forman parte de los anexos de este informe.Se realizaron ensayos qumicos a fin de determinar los valores de Contenido de Sulfatos, Cloruros y Sales Solubles Totales, resultando que el Contenido de Sulfatos oscila ente 0.86 PPM a 2385.21 PPM, el Contenido de Cloruros oscila de 45.48 PPM a 8707.33 PPM y el Contenido de Sales Solubles Totales oscila de 325.2 PPM a 62850 PPM.Igualmente el cliente solicit que se ejecutaran ensayos especiales tales como: California Bearing Ratio (CBR), Proctor Modificado, Proctor Estndar, Permeabilidad, Equivalente de Arena, Ensayo de Expansin Libre, Ensayo de Abrasin, Densidad Relativa, resultando que:En lo referente a los ensayos de California Bearing Ratio (CBR), los valores al 95% van de 6.8 a 40.6 y al 100% van de 11.20 a 89.

En lo referente a los valores del ensayo de Proctor Modificado los valores de la mxima densidad seca oscilan de 1.90 gr/cm3 a 2.38 gr/cm3 y los valores del ptimo contenido de humedad oscilan de 5.65% a 12.41%.

En lo que respecta a los ensayos de Proctor Estndar los valores de la mxima densidad seca oscilan de 1.90 gr/cm3 a 2.114 gr/cm3 y los valores del ptimo contenido de humedad oscilan de 11.80% a 15.08%. Cabe indicar que el cliente solicito se ejecuten ensayos de Expansin Libre, pero no ha sido posible realizarlos puesto que las muestras a ensayar no presentaban Limites Lquido y Plstico, lo cual indica que los suelos explorados e investigados no son expansivos.Los resultados de los ensayos de Abrasin indican que sus valores oscilan de 29% a 37%, los resultados de Densidad Relativa de las muestras ensayadas indican que los valores de densidad mxima van de 1.86 gr/cm3 a 2.120 gr/cm3 y los valores de densidad mnima van de 1.33 gr/cm3 a 1.677 gr/cm3, en lo referente a los ensayos Permeabilidad los valores van de 5.86343901651505 x 10-7 a 2.94731376096103 x 10-6. Los resultados de Equivalente de Arena oscilan de 40% a 60%.

La cantidad y los resultados de cada uno de los ensayos solicitados se muestran en el cuadro N 06.

4.0.0-. CARACTERSTICAS GEOTCNICAS POR ZONASComo se indic lneas arriba, el cliente determino 3 zonas distintas de trabajo denominadas: Accesos Definitivo, Variante y Canteras y en cada una de ellas especifico la cantidad y tipo de ensayos a ejecutar.

Las caractersticas de cada una de las zonas se muestran a continuacin: 4.1.0.- Resultados de los Ensayos de la Zona Acceso Definitivo.

Los suelos de esta zona estn constituidos bsicamente por suelos granulares clasificacin SUCS- (GP, SP-SM, GM, GP-GM, SC-SM) clasificacin AASHTO M-145- (A-1-a, A-1-b)-, con Limites Lquidos que van de NP a 22, Limites Plsticos de NP a 18, ndices de Plasticidad de NP a 4, la razn por la cual algunas muestras presentan limites lquidos y plsticos a pesar de ser suelos granulares es porque poseen cierto contenido de finos producto de la meteorizacin del medio. Con respecto a los valores de los porcentajes de humedad stos oscilan entre 0.37% a 2.85%, siendo estos porcentajes de humedad muy bajos en las muestras que estn prximas a la superficie.

Se realizaron tambin ensayos qumicos a fin de determinar los valores de Contenido de Sulfatos, Cloruros y Sales Solubles Totales, resultando que el Contenido de Sulfatos oscila ente 19.56 PPM a 2385.21 PPM, el Contenido de Cloruros oscila de 47.88 PPM a 8707.33 PPM y el Contenido de Sales Solubles Totales oscila de 433.5 PPM a 40050 PPM.

En lo relacionado con al ensayo denominado California Bearing Ratio (CBR), los valores al 95%, van de 16.8 a 40.6 y al 100% van de 36 a 70.

En lo referente a los valores del ensayo de Proctor Modificado los valores de la mxima densidad seca oscilan de 2.26 gr/cm3 a 2.38 gr/cm3 y los valores del ptimo contenido de humedad oscilan de 6.10% a 7.66%.La cantidad y los resultados de cada uno de los ensayos solicitados para la zona Acceso Definitivo, se muestran en el cuadro N 07.

Cuadro N 07 Cantidades y Resultados de los Ensayos para la Zona Acceso Definitivo.

4.2.0.- Resultados de los Ensayos de la Zona Variante.

Los suelos de esta zona estn constituidos bsicamente por suelos granulares cuya clasificacin SUCS corresponde a: GP, SM, GW-GM, GM, GP-GC, GP-GM, GC-GM, GW y en la clasificacin AASHTO M-145 corresponde a: A-1-a, A-1-b, A-4-(0), con Limites Lquidos que van de NP a 24, Limites Plsticos de NP a 18 e ndices de Plasticidad de NP a 8. La razn por la cual algunas muestras presentan limites lquidos y plsticos pesar de corresponder a suelos granulares es porque poseen cierto contenido de finos producto de la meteorizacin del medio. Con respecto a los valores de los porcentajes de humedad estos oscilan entre 0.65% a 5.93%, correspondiendo los porcentajes ms bajos en las muestras que estn prximas a la superficie.

Se realizaron tambin ensayos qumicos a fin de determinar los valores de Contenido de Sulfatos, Cloruros y Sales Solubles Totales resultando que el Contenido de Sulfatos oscila ente 0.86 PPM a 1513.03 PPM, el Contenido de Cloruros oscila de 45.48 PPM a 7570.29 PPM y el Contenido de Sales Solubles Totales oscila de 325.2 PPM a 62850 PPM.

En lo referente al ensayo de California Bearing Ratio (CBR), el valor al 95% es 36.9 y al 100% 7.3, en lo referente a los valores del ensayo de Proctor Modificado el valor de la mxima densidad seca es 2.17 gr/cm3 y el valor del ptimo contenido de humedad es 7.30%.

La cantidad y los resultados de cada uno de los ensayos solicitados para la zona Variante, se muestran en el cuadro N 08.

Cuadro N 08 Cantidades y Resultados de los Ensayos para la Zona Variante.4.3.0.- Resultados de los Ensayos de la Zona Canteras.

Los resultados obtenidos en el laboratorio han servido para elaborar los perfiles definitivos y los ensayos de clasificacin de suelos indican que en la mayor parte de los casos la clasificacin de campo resulta coherente con los resultados de laboratorio y corroboran que en la zona del proyecto, los suelos estn constituidos bsicamente por suelos granulares cuya clasificacin SUCS corresponde a: GM, GW GM, GP, con Limites Lquidos que van de NP a 35.7, Limites Plsticos de NP a 32.3 e ndices de Plasticidad de NP a 3.3. Los valores de Contenido de Materia Orgnica y Grumos de Arcillas va de 3.34% a 5.14% y la Gravedad Especifica oscila de 2.72 a 2.81. Con respecto a los valores de los porcentajes de humedad stos oscilan entre 4.62% a 7.17% mientras que el valor de Peso Especfico es 1.65 gr/cm3 y Absorcin 5.26%.

Cabe indicar que se ejecutaron 6 ensayos de sedimentacin cuyos resultados forman parte de los anexos de este informe.

El cliente solicito que se ejecutan ensayos especiales tales como: California Bearing Ratio (CBR), Proctor Modificado, Proctor Estndar, Permeabilidad, Equivalente de Arena, Ensayo de Expansin Libre, Ensayo de Abrasin, Densidad Relativa, resultando que:

Los valores de los ensayos de California Bearing Ratio (CBR), al 95% van de 6.8 a 17.7 y al 100% van de 11.20 a 39.

En lo referente a los valores del ensayo de Proctor Modificado los valores de la mxima densidad seca oscilan de 1.90 gr/cm3 a 2.15 gr/cm3 y los valores del ptimo contenido de humedad oscilan de 9.40% a 12.70%.

En lo que respecta a los ensayos de Proctor Estndar los valores de la mxima densidad seca oscilan de 1.896 gr/cm3 a 2.114 gr/cm3 y los valores del ptimo contenido de humedad oscilan de 11.80% a 15.08%.

Con respecto a los ensayos de Expansin Libre, estos no han sido ejecutados dado a que las muestras a ensayar no presentaban ndices de Plasticidad, Limites Lquido y Plstico lo cual es un indicador que los suelos explorados e investigados no son expansivos.

Los resultados de los ensayos de Abrasin indican que sus valores oscilan de 29% a 37%.

Los resultados de Densidad Relativa de las muestras ensayadas indican que los valores de densidad mxima van de 1.90 gr/cm3 a 2.120 gr/cm3 y los valores de densidad mnima van de 1.33 gr/cm3 a 1.677 gr/cm3.

Los resultados de Equivalente de Arena oscila de 40% a 60%.

En lo referente a los ensayos Permeabilidad los valores van de 5.86343901651505 x 10-7 a 2.94731376096103 x 10-6 estos valores se deben a la presencia de arcillas (5.14%) en el material como producto de la meteorizacin del medio y tambin a que el porcentaje de desgaste es alto (37%) y dado a su fragilidad, las partculas de las muestras ensayadas han sufrido un proceso de rotura debido a los golpes producidos durante la compactacin de la muestra.

La cantidad y los resultados de cada uno de los ensayos solicitados para la zona Canteras, se muestran en el cuadro N 09.

Cuadro N 09 Cantidades y Resultados de los Ensayos para la Zona Canteras.Costa Azul N 350, Urb. El Morro, Chorrillos, Telfonos: 2519000 / 251-2713, Fax: 251-3409, web: www.mra.com.pe

ES-1411 EXCAVACIONES Y ENSAYOS GEOTCNICOS DE LABORATORIO