Informe de suelos ribereña rio seco, laboratorio y maqueta

MECANICA DE SUELOSInforme Ribereña Rio Seco

FACULTAD DE INGENIERIAS YARQUITECTURA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

INFORME

CURSO : MECANICA DE SUELOS 2

SEMESTRE : VI

DOCENTE : Ing. Jorge Berrios M.

INTEGRANTES :

- Elvis Dueñas Cabrera

- Cristian Sarmiento Huanacuni

- Ricardo Patiño Foraquita

- Luis Angel Mamani

- Yesica M. Fernandez Caballero

TACNA 2015


INTRODUCCION

Ante el posible desborde del Río Seco debido a las lluvias en la zona andina de

Tacna y los constantes desprendimientos del muro de contención mal construido

ubicado en el distrito de Gregorio Albarracín. En dicho proyecto se ha identificado

que la erosión e inundaciones provocadas por el desborde y el cauce del Río

Seco que se mantiene estéril por algunos meses, se llena con más 18 metros

cúbicos por segundo (m3/seg), como lo ocurrido en el 2012, en que provocó los

primeros derrumbes del muro de contención construido en la gestión del ex

alcalde albarracino Víctor Cabrera Zolla, con un presupuesto superior a los 6

millones de soles.

Debido a su regular pendiente que va en los 3 %, este fenómeno que se presenta

con mayor frecuencia en la zona y afecta tanto al campo como a las localidades

adyacentes a su ribera, como son la localidad cercanas a la orilla del rio. Esto

origina considerables pérdidas económicas y genera situaciones de riesgo para la

salud, en la población adyacente. Las avenidas del rio, son sin duda una seria

amenaza que periódicamente ocasiona principalmente pone en peligro la

infraestructura pública.

Si bien se ejecutaron trabajos anteriormente estos, fueron realizados en un

momento dado que fueron terminados en su totalidad, por estar en zona de riesgo

a desborde y erosión, las condiciones cambiantes y la falta de protección en

diversas zonas del rio, así como los escasos trabajos de mantenimiento en su

cauce, han provocado que se presenten nuevas, zonas críticas no protegidas con

riesgo de erosión e inundación, las cuales deberán ser evaluadas en su conjunto.


OBJETIVOS

Identificar las zonas de riesgo en las riberas del Río Seco.

El objetivo principal es el mejoramiento de los impactos del cauce del rio

seco en el Distrito Gregorio Albarracín Lanchipa, a través de la construcción

de un muro de contención de gaviones en zonas críticas.

Para estos casos se puede presentar un interdicto de obra ruinosa ante el

juez que permita hacer una intervención por ser de vital uso.


HIPOTESIS

Cuando se construye una capa granular directamente sobre un terreno de base

blando, las presiones externas, como el tráfico, hacen que el material granular se

mezcle con el subsuelo blando. Esto causa pérdida de resistencia en la capa

granular y fallo prematuro de la estructura. La función estabilizadora del geotextil

puede dividirse en varios componentes:

Por sujeción del terreno, el geotextil controla el movimiento lateral del

material en la base de la capa granular y separación entre la capa granular

y el terreno blando, evitando su mezcla, con lo que se mantiene intacta la

capacidad portante y se consigue un alto grado de compactación.

Función filtrante del geotextil, controlandola humedad excesiva en el terreno

blando, evitando la migración de finos y aumentando así el grado de

consolidación.

Geotextiles como refuerzo, manteniendo así la separación entre capas

adyacentes del terreno. Este refuerzo se da tanto en la zona de rodadura

(al intentar moverse las partículas de árido adyacentes al geotextil desde la

zona bajo la carga, su confinamiento aumenta la resistencia, reduciendo la

carga a compresión del subsuelo), como fuera de ella (al crearse una

presión hacia abajo cuyo efecto es el de una sobrecarga que aumenta la

capacidad portante de la zona de rodadura).

Este componente sólo puede ser considerado parte de la función general de

estabilización en las aplicaciones en las que puedan tolerarse notables

deformaciones de superficie, debido a que su contribución depende de las

tensiones que puedan generarse en el geotextil, tensiones que sólo pueden

generarse si la superficie de la estructura puede deformarse (lo que, por ejemplo,

se da en carreteras sin pavimentar y no se da en carreteras permanentes).


Mecanismo de membrana, dado que las deformaciones producidas

desarrollan tensiones a tracción en el plano que inducen un componente de

carga perpendicular al plano del geotextil.

Refuerzo local al distribuir las cargas.

Las propiedades a considerar son alto módulo inicial (deformación pequeña para

desarrollar cargas a tracción en su plano), elongación a rotura entre el 5 y el 15 %,

buena resistencia al punzonamiento y al desgarro y buena permeabilidad al agua.


ANTECEDENTES

Dentro de plan de desarrollo desarrollo profesional, se tiene por objetivo el

bienestar de la población, y en este caso, por la necesidad surgida en el aspecto

de seguridad ante desastres naturales, de la población del Distrito Gregorio

04 de enero del 2012 a las 08.54 a.m, las intensas lluvias han cobrado los

primeros estragos de la temporada en Tacna. Cerca de 20 metros de los muros de

contención del Río Seco colapsaron a raíz del incremento del caudal registrado a

causa de más de cuatro horas de intensa lluvia. En horas de la noche, dichos

muros se destrozaron y cayeron al fondo del río.


MARCO TEORICO

Ubicación : Región : Tacna.

: Departamento : Tacna.

Provincia : Tacna.

Distrito : CORL. GREGORIO ALBARRACIN LANCHIPA.

Fecha : Tacna, NOVIEMBRE del 2015.

UBICACION

1.

Región : Tacna

Departamento : Tacna

Provincia : Tacna

Distrito : Gregorio Albarracín Lanchipa.


NORMASLa ejecución de las partidas contempladas en el expediente técnico del proyecto,

se regirá por las especificaciones técnicas, adecuadas a lo dispuesto por el

Manual de Procedimientos para la Ejecución física y financiera

Para todos los trabajos y planos se aplicarán de preferencia las Normas Peruanas

y el Sistema Métrico Decimal, cuando no hubiera norma peruana específica se

utilizarán las del DIN, Bureau of Reclamation (United State Departament. of the

Interior) y ASTM. En caso de ser necesario y siempre que el Ingeniero Supervisor

haya dado su autorización expresa, se podrán aplicar también prescripciones

equivalentes y reconocidas de otra procedencia.

Si en determinadas cuestiones surgieran dudas respecto a la aplicación de

normas, la decisión de la Autoridad Nacional del Agua, es la única determinante y

válida.

TOLERANCIA

CERRO ARUNTA


Las tolerancias que se indican como admisibles, no eximen de un tratamiento

posterior de superficies de las obras, por lo tanto, se entienden como tolerancias

permisibles, las desviaciones usuales en los métodos modernos de construcción,

salvo que en las especificaciones o en los planos se hubieran fijado condiciones

especiales con respecto a las medidas que se deberán observar. En caso de

duda, el Ingeniero Supervisor tiene derecho de fijar divergencias máximas

permisibles y calificar determinados ajustes como definitivos.

Toda aquella construcción y elementos de construcción que no se atengan a las

medidas exigidas con las tolerancias fijadas y la utilización de los ajustes

prescritos, deberán ser modificados o demolidos y reconstruidos por el Ingeniero

Residente.

Las tolerancias permisibles para la construcción definitiva del dique con material

propio son:

La tolerancia total para el desplazamiento del eje del trazo del muro de contención

con gaviones, no será mayor de ± 20 cm.

Variación del ancho especificado, en cualquier altura: ¼ por ciento más 2 cm.

ESTADO SITUACIONAL ACTUAL

De acurdo a la visita de campo realizada por el Estudiantes del VI Ciclo académico

de la Escuela Profesional de Ingenieria Civil, de la Universidad Alas Peruanas –

Filial Tacna, se encontró el terreno según el siguiente detalle:

a) En el interior del Muro de contención se puede apreciar la presencia que el

material de relleno es desmonte y basura.


b) Según lo encontrado en campo, se puede apreciar, que el derrumbe del

muro de contención fue desde la cimentación del mismo hasta la

conformación del talud sobre la corona del muro.

c) Por las dimensiones de las estructuras colapsadas existentes, podemos

decir que, el muro de contención es de concreto ciclópeo, con un

cubrimiento del talud superior a la corona del muro, con material de

mampostería, tal como se muestra en la figura.

d) Así como, la opinión publica informo que el muro de contención colapso en

una longitud promedio de 20 m., en la visita a campo se puede observar

que el derrumbe del muro es ha prolongado hasta en un 80% de su longitud

total.

e) Finalmente podemos decir que actualmente, la población de la zona, debido

al estado actual en el que se encuentra la estructura colapsada, utilizan el

cauce del rio seco como relleno sanitario, incrementando la dificultad para

aplicar las medidas de solución de defensas rivereñas.

DESCRIPCION DEL PROYECTO

En general el proyecto comprende la construcción de muro de contención de

gaviones en calidad de tipo pantalla de acuerdo a la solicitud del diseño para el

control del máximo caudal, más las obras complementarias necesarias para

garantizar el funcionamiento del proyecto. La longitud prevista para ejecutarse en

el presente año es de 580 ml. Contempla como subcomponentes principales lo

siguiente:

Trabajos preliminares: Entibado de taludes en terrenos inestables.

Movimiento de Tierras: Conformación de plataforma de dique y excavaciones para

cimentación de muro de concreto.


Obras de Concreto Simple: Revestimiento de Talud (Rampa Inclinada). Obras de

Concreto

Armado: Construcción de Muro de Contención de Concreto Armado tipo pantalla,

con zapatas armadas. Juntas: Se colocara juntas en los muros y en la rampa cada

4m. Mitigación

Ensayos de laboratorio Para los suelos se elaboraran Ensayos Estándar,

Densidad de campo y Corte Directo.


DISEÑO DE ELEMENTO DE TIERRA ARMADA DE CONTENCIONCHEQUEO DE ESTABILIDAD:

Evaluación de la máxima tensión en los Muros de Suelo ReforzadoLa ubicación de la zona de máxima tensión (límite entre la zona activa y la

zona resistente) de los sistemas de muros de suelo reforzado, ya sea con

elementos extensibles o inextensibles, se deberá determinar tal y como se

muestra en la Figura. Para cualquier sistema de muro de suelo reforzado se

deberá de considerar que la zona de máxima tensión tiene su inicio en la parte

posterior de los elementos de fachada en la base del muro. Se debe de tener

en consideración que la forma y ubicación de la superficie de falla crítica se

basa en estructuras instrumentadas y estudios teóricos. Para los sistemas de

muros de suelo reforzado con elementos extensibles cuya inclinación de la

fachada sea menor de 10° con respecto de la vertical, la zona de máxima

tensión se deberá determinar empleando el método de Rankine. Para el caso

de los muros reforzados con elementos extensibles cuya inclinación de la

fachada sea de 10° o más respecto a la vertical, la zona de máxima tensión se

deberá determinar haciendo empleo del método de Coulomb y considerando

las sobrecargas concentradas.


Ubicación de la zona de máxima tensión para Elementos de Refuerzo

Inextensibles

(Especificaciones AASHTO para el diseño de Puentes por el método LRFD, 2004)

Ubicación de la zona de máxima tensión para Elementos de Refuerzo Extensibles

(Especificaciones AASHTO para el diseño de Puentes por el método LRFD, 2004)

Para muros con Fachada vertical se tiene la siguiente Ecuación:

φ=45+∅ r

2

Para muros con Fachada inclinada más de 10º respecto a la vertical se tiene

la Siguiente Ecuación:

La resistencia que otorga el elemento de refuerzo frente al arrancamiento o pullout

es necesaria para evitar el deslizamiento de los elementos de refuerzo hacia el

exterior del muro de suelo reforzado debido a las cargas de tracción. Para poder


estimar el valor de esta resistencia se han planteado distintas ecuaciones en

función a una serie de enfoques de diseño, en la cual se tuvo en cuenta la

resistencia de fricción, la resistencia pasiva y una combinación de ambas

resistencias.

De manera que se pueda uniformizar la metodología en el diseño y poder realizar

comparaciones, se ha establecido una definición normalizada de la resistencia al

arrancamiento o pullout. La resistencia de arrancamiento, Pr, en cada uno de los

niveles en los cuales se coloca elementos de refuerzo está dada por la siguiente

expresión:

Pr=F ¿∗α∗σ 'v∗Le∗C

Donde cada una de los términos significa lo siguiente:

Le: Longitud de empotramiento de los elementos de refuerzo

C: Ancho tributario del refuerzo, C=2 para geomallas.

F*: Factor de resistencia al arrancamiento

α : Factor de corrección por efecto de escala que permite compensar la

reducción no lineal de esfuerzos a lo largo de los refuerzos que tienden a ser

altamente extensibles. Por lo general este factor es 1 para el caso de los

refuerzos metálicos, en cambio para los refuerzos de Geosintéticos este factor

esta entre 0.6 y 1.

σ'v: Tensión vertical efectiva, la cual se calcula en las distintas interfaces entre

el elemento de refuerzo y el suelo.

Adicionalmente a lo que acabamos de mencionar se deberá de considerar una

longitud mínima de empotramiento de 0.9 metros en zona resistente. Es

importante reconocer que el valor de corrección α depende principalmente del tipo

de material de relleno compactado que se vaya a utilizar, así como también de la

extensibilidad y la longitud del elemento de refuerzo. Tal y como lo acabamos de


mencionar, para los elementos de refuerzo de acero, es decir, elementos

inextensibles, el factor de corrección α es 1, mientras que para los elementos de

refuerzo extensibles este factor de corrección en muchos casos son muy inferiores

a 1.

DESLIZAMIENTO VOLCAMIENTO CAPACIDAD DE SOPORTE DEL

SUELO DE CIMENTACION

VERIFICACION ESTATICA Y C ON SISMO DEL PERFIL TOPOGRAFICO SIN MUROVERIFICACION ESTATICA Y CON SISMO CON MURO


FENOMENO DEL NIÑO SIN MURO Y CON MURO, ESTATICO Y CON SISMO.

En la parte norte de Perú, se observa un evento de El Niño que provoca

inundaciones cada 5 ó 10 años. En el sur, estos eventos son escasos, pero

pueden sobrevenir y son a menudo devastadores.

Las huellas dejadas por los diferentes Niño varían según las regiones. Las

cronologías pueden ser diferentes. Se puede constatar que, de norte a sur de la

costa peruana sobrevienen cada 200, 300 o 500 años, una catástrofe climática

mayor que probablemente ha provocado a menudo o facilitado la desaparición

violenta de varias civilizaciones como la cultura Chavín, la dinastía Naylamp o la

cultura Lambayeque. Esta ciudad fue destruida en 1585 por un evento de lluvias

torrenciales, asociadas a un fenómeno El Niño fuerte. En la época se atribuyó la

culpa de la destrucción de la ciudad al gobernador, que habría sido castigado por

haber cambiado de lugar la estatua del fundador de la ciudad.


PESO ESPECIFICO DE AGREGADO FINO

ENSAYO DE PESO ESPECIFICO DE LA ARENANORMA ASTM C-128

MUESTRA Nº 1 2

Peso de la fiola + muestra + Agua gr. 791.5 791.3

Peso de la fiola + Agua gr. 666.2 666.3

Peso de la muestra (sss) gr. 200.0 200.0

Volumen desplazado cc. 74.7 75.0

Peso específico gr/cc. 2.677 2.667

Promedio gr.cc. 2.672

ENSAYO DE ABSORCION DE LA ARENA

MUESTRA Nº 1 2

Peso de la muestra (sss) gr. 200.0 200.0

Peso de la muestra seca gr. 197.0 197.3

Peso del Agua gr. 3.0 2.7

Porcentaje de Absorción % 1.52 1.37

Promedio % 1.45

OBSERVACIONES: Las muestras fueron proporcionadas por el solicitante.

ENSAYO DE HUMEDAD

ENSAYO DE HUMEDAD NATURAL

Calicata No 02 Estrato Nº 01 de 0.00 a 3.00 mts. De ProfundidadMUESTRA Nº 1 2

Recipiente Nº 1 2Peso del recipiente gr. 100.0 100.0Peso del recipiente + la muestra humeda gr. 575.5 522.9Peso del recipiente + la muestra seca gr. 565.2 511.2Peso del Agua gr. 10.3 11.7Peso de la muestra seca neta gr. 465.2 411.2Porcentaje de humedad % 2.21 2.85Promedio % 2.53


ENSAYO DE CORTE DIRECTO





CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Al igual que los flejes metálicos, la malla metálica le da rigidez al muro, solo

que en este caso en un grado menor.

Las capas en las que se coloca la malla metálica no constituyen superficies

de debilidad.

No se presenta acumulación de agua entre capas.

Mejorar la estabilidad del talud en el Rio Seco, dando seguridad a las

Asociaciones de Vivienda que están a una distancia no menor de 15 ni

mayor de 30 metros del cauce del rio.

Mitigar el Impacto Medioambiental, que actualmente sucede en el cauce del

rio seco, ya que es utilizado como relleno sanitario.

Mejorar la transtabilidad de la zona, para todo vehículo que cruce el puente

o circule por la vía paralela al rio.


ANEXOS






MAQUETA REALIZADA EN LA FERIA

preparando la maqueta

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