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“AÑODECENIO DE LA IGUALDAD DE OPORTUNIDADES PARA HOMBRES Y MUJERES”

UNIVERSIDAD PRIVADA DE HUÁNUCO FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERÍA CIVIL

“TAREA ACADEMICA II” SUELOS Y SUBRASANTES

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ALUMNOS: -

Hancco Ramos, Melissa Lino Inocencio, Keily Malpartida Garay, Reinhold Jordan Remigio Rojas, Daniel velasquez Justiniano, Gisela

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DOCENTE: ING. Ericka Selene Garcia Echevarria

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CURSO: DISEÑO ESTRUCTURAL PAVIMENTOS

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GRUPO: “C”

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CICLO: 9

HUÁNUCO 2019

SUELO Y SUBRASANTE 2.

SUELOS Y SUBRASANTE ......................................................................................................... 1 2.1.

INTRODUCCIÓN. ............................................................................................................ 1

2.2.

OBJETIVOS. .................................................................................................................... 1

2.2.1.

Objetivos General. ................................................................................................. 1

2.2.2.

Objetivos Específicos. ............................................................................................ 1

2.3.

SUELOS. ......................................................................................................................... 2

2.3.1.

Definición. ............................................................................................................. 2

2.3.2.

Tipos De Suelos. .................................................................................................... 2

2.3.3.

Clasificación De Los Suelos. ................................................................................... 3

2.3.3.1.

Clasificación Según Sucs (Sistema Unificado De Clasificación De Suelos). .... 4

2.3.3.2. Classification Segun AASTHO (Association of State Highway and Transportation officials). ................................................................................................... 6 2.3.4. 2.4.

Aplicaciones De Diseño Estructural De Pavimentos.............................................. 8

SUBRASANTE. .............................................................................................................. 12

2.4.1.

Definición. ........................................................................................................... 12

2.4.2.

Tipos De Subrasante. ........................................................................................... 12

2.4.3.

Clasificación De Suelos Para Subrasante ............................................................. 13

2.4.4.

Aplicaciones de la subrasante en diseño estructural de pavimentos ..................... 14

2.5.

CONCLUSIONES. .......................................................................................................... 19

2.6.

RECOMENDACIONES. .................................................................................................. 19

2.7.

Bibliografía. ................................................................................................................. 20

Anexos…………………………………….……………………………………………………………………………………………..21

2. SUELOS Y SUBRASANTE

2.1.

INTRODUCCIÓN.

Teniendo en cuenta que en la naturaleza existe una gran variedad de suelos, la ingeniería de suelos ha desarrollado algunos métodos de clasificación de los mismos. Cada uno de estos métodos tiene prácticamente, su campo de aplicación según la necesidad y uso que los haya fundamentado (obras viales y para cimentaciones de edificaciones). Los principales sistemas de clasificación de suelos más utilizados actualmente son: Clasificación de suelos para el propósito de construcción de carreteras, conocido como sistema americano Association of State Highway and Transportation officials (AASHTO) y el Unified Soil Clasification System, conocido como Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS).La exploración e investigación del suelo y la subrasante es muy importante tanto para la determinación de las características del suelo, como para el correcto diseño de un pavimento.

2.2.

OBJETIVOS.

2.2.1. Objetivos General. ➢ Conocer las definiciones y aplicaciones ingenieriles de suelos y sub rasantes para el correcto uso en diseño estructural de pavimentos.

2.2.2. Objetivos Específicos. ➢ ➢ ➢ ➢

Reforzar los conocimientos aprendidos sobre suelos y subrasante. definir al suelo y subrasante en forma ingenieril. Estudiar los tipos y clases de suelos y subrasantes. investigar sobre aplicaciones de suelos y subrasantes en obras viales ejecutada en la región Huánuco durante el año 2018. ➢ Elaborar un informe sobre suelos y subrasante.

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2.3.

SUELOS.

2.3.1. Definición. El suelo tiene diferentes definiciones dependiendo del punto de vista científico del que es visto en general se define como: Es la capa más superficial de la corteza terrestre, que resulta de la descomposición de las rocas por los cambios bruscos de temperatura y por la acción del agua, del viento y de los seres vivos. En la ingeniería , es el sustrato físico sobre el que se realizan las obras y además es el soporte principal que mantendrá el pie nuestra edificación , del que importan las propiedades físicoquímicas, especialmente las propiedades mecánicas las cuales son las que determinaran las características y necesidades de una obra.

2.3.2. Tipos De Suelos. ➢ Suelos Arenosos. contiene partículas más grandes que el resto de los suelos. Es áspero y seco al tacto porque las partículas que lo componen están muy separadas entre ellas y no mantienen bien el agua. Los suelos arenosos no mantienen atrapado el agua por lo que se drena rápidamente. ➢ Suelos Calizos. Llamamos caliza a una roca natural y de pequeño tamaño blanca. En su composición encontramos el carbonato de calcio, de magnesio y además otros minerales como puedan ser la arcilla, el cuarzo o la hematita. Se trata de un suelo especialmente seco y muy árido. Además, al contener carbonato de calcio hace que se el agua se evapore rápido. ➢ Suelos Limosos. Estos tipos de suelos se componen de partículas más pequeñas y suaves al tacto que los arenosos. Los suelos limosos retienen el agua por más tiempo, así como los nutrientes del suelo. Su color es marrón oscuro, los limos se componen de una mezcla de arena fina y arcilla que forma una especie de barro junto al lodo y restos vegetales. Este tipo de suelos se suele dar en el lecho de los ríos. Son suelos muy fértiles dado su grado de humedad y nutrientes.

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➢ Suelos Humíferos O De Tierra Negra. Llamamos suelos humíferos a aquellos suelos que ya cuentan con material orgánico descompuesto. En este tipo de suelos podemos ver organismos o microorganismos que pueden ser muy beneficiosos para sembrar. De esta manera, los suelos humíferos son los más elegidos para desarrollar actividades del terreno agrícola. En los suelos humíferos es normal encontrar lombrices y otros tipos de anélidos que se dedican a hacer agujeros y permiten así que el suelo atrape todo el agua y los minerales, siendo tierras muy fértiles. Estos suelos también se conocen como suelos de tierra negra porque, al haber sustancias en descomposición en la tierra, presenta un color muy oscuro.

➢ Suelos Arcillosos. Este tipo de suelos está formado por granos finos de color amarillento, arcilla en un 45%, retienen mucho el agua y tienen gran plasticidad no presentan material granular como gravas y arenas en presencia de agua tienen a ser suelos inestables.

➢ Suelos pedregosos. A este tipo de suelos se les llama así porque tienen pequeñas formaciones de piedra en su composición. Esto se produce porque la superficie terrestre se desdobla por causas naturales o por causas provocadas. El gran problema de este tipo de suelos es que son semi-impermeables por lo que no permiten la entrada de agua.

2.3.3. Clasificación De Los Suelos. Es el ordenamiento de los diferentes suelos en grupos que tienen propiedades semejantes, el propósito es facilitar las actitudes de un suelo por comparación con otros de la misma clase cuyas propiedades se conocen. Existen varios sistemas de clasificación de los cuales los más utilizados en el país y los cuales haremos mención en el trabajo son: ➢ Sistema de clasificación de los suelos según AASHTO. ➢ Sistema de clasificación de los suelos según SUCS.

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Ambos métodos se basan en la determinación de la composición granulométrica del suelo y de los límites de Atterberg de la fracción fina de los mismos.

2.3.3.1.

Clasificación Según Sucs (Sistema Unificado De Clasificación De Suelos). es un sistema de clasificación de suelos usado en ingeniería y geología para describir la textura y el tamaño de las partículas de un suelo. Este sistema de clasificación puede ser aplicado a la mayoría de los materiales sin consolidar y se representa mediante un símbolo con dos letras. Cada letra describe una característica Para clasificar el suelo.

➢ Grupo Principal. El símbolo de cada grupo está formado por dos letras mayúsculas, que son las iniciales de los nombres ingleses de los suelos más típicos de ese grupo. El significado es: • • • • • •

Gravas y suelos en que predominan estas. Símbolo genérico G Arenas y suelos arenosos. Símbolo genérico S Limos Símbolo genérico M Arcillas Símbolo genérico C Material orgánico Símbolo genérico O Turba Símbolo genérico Pt

➢ Subgrupo. La letra de los subgrupos representa ciertas características de los suelos que les otorga una sub clasificación • • • • • •

Bien graduada, Símbolo genérico W Pobremente graduada, Símbolo genérico P Limosa, Símbolo genérico M Arcillosa, Símbolo genérico C Limite liquido alto (>50), Símbolo genérico L Limite liquido bajo ( 20%

Se considerarán como materiales aptos para la coronación de la subrasante suelos con CBR igual o mayor de 6%. En caso de ser menor, se procederá a eliminar esa capa de material inadecuado y se colocará un material granular con CBR mayor a 6%; para su estabilización. Igualmente se estabilizarán las zonas humedad locales y áreas blandas. Sobre la subrasante natural se colocará una capa de arena de espesor 20cm mínimo y sobre ella, se añadirá una capa de espesor mínimo de 0.30m de material grueso rocoso o de piedras grandes.

2.4.3. Clasificación De Suelos Para Subrasante La clasificación de suelos es el indicador de las propiedades físico - mecánicas que tienen los suelos. La clasificación que mejor describe y determina las propiedades de un suelo a usarse Como su sub rasante es clasificación de AASHTO las primeras variables son: la granulometría y la plasticidad. En términos generales, un suelo conforme a su granulometría se clasifica así:

➢

Grava: de un tamaño menor a 76.2 mm (3¨) hasta tamiz No. 10 (2 mm)

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➢ Arena Gruesa: de un tamaño menor a 2 mm hasta tamiz No. 40 (0.425mm) ➢ Arena Fina: de un tamaño menor a 0.425 mm hasta tamiz No. 200 (0.075mm) ➢ Limos y Arcillas: tamaños menores de 0.075 mm

Los suelos también se pueden dividir Subrasantes constituidas por suelos friccionantes. Subrasante constituida por suelos cohesivos. Subrasantes constituidas por suelos intermedios.

2.4.4. Aplicaciones de la subrasante en diseño estructural de pavimentos 1) Primera Aplicación “MEJORAMIENTO

Y REHABILITACION DEL CAMINO VECINAL PUMAHUASI – RIO TIGRE – CAFESA, DISTRITO DE DANIEL ALOMIA ROBLES, PROVINCIA DE LEONCIO PRADO - HUANUCO”

➢ ➢ ➢ ➢

Expediente elaborado: 2016 Ejecutado: 2017 - 2018 Longitud: 7,140.00 m Tramo: Km. 0+576 al Km. 7+140.

El área se encuentra localizado en la Unidad Geomorfológica Valle de fondo amplio del río Tulumayo, el trazo de la carretera proyectado estará apoyadas sobre la superficie de la Unidad Morfológica Terraza aluvial y conglomerados de la Formación Tulumayo.

RESULTADOS DEL ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS N° DE CALICATAS: 13 calicatas

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SUBRASANTE: En este tramo se observa una plataforma a nivel de subrasante en malas condiciones, observándose ahuellamientos y baches no muy profundos, el sistema de drenaje longitudinal (cunetas) se encuentra colmatado, las alcantarillas se encuentran parcialmente obstruidas, los badenes necesitan limpieza, presencia de vegetación que cubre parte de la vía a ambas márgenes.

RESULTADOS DE LA GRANULOMETRIA DE LOS SUELOS

➢ ARENA ARCILLOSA CON GRAVAS, DE COLOR MARRON OSCURO, MEDIANAMENTE COMPACTA. 2) Segunda Aplicación

MEJORAMIENTO Y REHABILITACION DEL CAMINO VECINAL PUMAHUASI – RIO TIGRE – CAFESA, DISTRITO DE DANIEL ALOMIA ROBLES, PROVINCIA DE LEONCIO PRADO - HUANUCO”

➢ ➢ ➢ ➢

Expediente elaborado: 2016 Ejecutado: 2017 - 2018 Longitud: 7,140.00 m Tramo: Km. 0+576 al Km. 7+140.

SUB RASANTE: En este tramo se observa una plataforma a nivel de subrasante en malas condiciones, observándose ahuellamientos y baches no muy profundos, el sistema de drenaje longitudinal (cunetas) se encuentra colmatado, las alcantarillas se encuentran parcialmente obstruidas, los badenes necesitan limpieza, presencia de vegetación que cubre parte de la vía a ambas márgenes.

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3) Tercera Aplicación “MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD DEL JR. ANDRÉS AVELINO CÁCERES, CALLE SHEREK CUAD.1 Y CALLE PRIMAVERA CUAD. 1 DE LAS PAMPAS, DISTRITO DE TOMAY KICHWA, PROVINCIA DE AMBO – DEPARTAMENTO DE HUÁNUCO”

➢ ➢ ➢ ➢

Expediente elaborado: 2016 Ejecutado: 2017 - 2018 Longitud: Tramo: Km. 0+706

El terreno de la obra vial mencionada está ubicado a la altura del kilómetro 16+000 de la carretera central en Las pampas, distrito de Tomay kichwa, provincia de Ambo. El área de estudio se desarrolla sobre una topografía plana accidentada.

SUB RASANTE: CBR 100% DE LA DENSIDAD MAXIMA SECA: 13.60 % CBR 95% DE LA DENSIDAD MAXIMA SECA: 11.89 % Para el caso de la sub rasante será referido al 100% de la máxima densidad seca obtenida en laboratorio el cual tendrá que ser verificado por ensayos de densidad de campo por el método del cono de arena. Una vez verificada la sub rasante se podrá conformar la capa de la sub base referida al 100% de la máxima densidad seca obtenida en laboratorio el cual tendrá que ser verificado por ensayos de densidad de campo por el método del cono de arena.

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4) Cuarta Aplicación “CREACION DE LOS SERVICIOS DE TRANSITABILIDAD VEHICULAR Y PEATONAL DE LOS JIRONES: SAN GERONIMO, CESAR VALLEJO Y SANTISIMA TRINIDAD EN LA LOCALIDAD DE SAN GERONIMO DE COCHACALLA, DISTRITO DE SAN RAFAEL – AMBO – HUÁNUCO”

La obra vial mencionada está ubicada en la localidad de San Geronimo, distrito de San Rafael, Provincia de Ambo y Región Huánuco por la necesidad de disponer de una buena infraestructura básica de transporte peatonal y vehicular dentro del distrito de San Rafael. El terreno en estudio presenta una topografía plana.

SUBRASANTE: Deduciéndose a base de estudios de suelos, ensayos de laboratorio y al análisis efectuado, que la estructura del pavimento rígido está constituido por una subrasante conformada, una base de material granular seleccionada de 0.20 m. de espesor, compactada al 100% de la máxima densidad seca del Proctor modificado y una losa de concreto de 0.20 m. de espesor con una resistencia a la compresión axial de F’C=210 kg/cm2.

5) Quinta Aplicación “MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA HUÁNUCO – CONOCOCHA,

SECTOR: HUÁNUCO – LA UNIÓN - HUALLANCA”

➢ ➢ ➢ ➢ ➢

Expediente elaborado: 2016 Ejecutado: 2018 Periodo de diseño: 20 años de acuerdo a los tdr. Longitud: 152.8 KM Tramo I Km.: Puente tingo km 0+000 – C. P punto unión km 52+920.

el lugar en estudio corresponde a un sector de la ruta 3N de la red vial nacional conocida como la carretera longitudinal de la.

sierra norte, que se desarrolla entre la ciudad de la oroya (km.00+000) y la localidad de vado grande, en la frontera con ecuador. la ciudad de Huánuco se

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encuentra en el km. 235+800, la unión en el km. 372+800, y huallanca en el km. 391+080, según el itinerario de rutas de la dirección general de caminos del ministerio de transportes y comunicaciones. RESULTADOS DEL ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

N° DE CALICATAS: 309 calicatas

SITUACION ACTUAL: El pavimento actual requiere una rehabilitación para los 03 sectores existentes, por lo mostrado en las evaluaciones superficiales y estructurales; otro factor determinante es el diseño geométrico proyectado de la vía el cual muestra que el nivel de subrasante no coincide con las cotas de terreno natural por donde pasa la vía actual

SUBRASANTE:

Se observa el predominio de gravas limosas (GM) de baja plasticidad, baja a media humedad y en menor medida la presencia de gravas arcillosas, arenas limosas y arcillas además de limos y arcillas. Presenta suelos granulares limosos, arena limosa con presencia de arcilla – limo.

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2.5.

CONCLUSIONES.

➢ Existen diferentes definiciones de suelo y subrasante dependiendo del enfoque científico en el que es estudiado. ➢ Las aplicaciones de suelo y subrasantes son diferentes en cada tipo de provecto de diseño estructural de pavimentos. ➢ El tipo de suelo influye directamente en los diseños estructurales de los pavimentos y procedimiento constructivo. ➢ Los clasificación de sucs y aashto son las clasificaciones con mayor uso en el campo de la ingeniería civil. ➢ El sistema de clasificación aashto es el más usado en el diseño por tener describir con gran detalle los tipos de suelos.

2.6.

RECOMENDACIONES.

➢ Tener un adecuado conocimiento con respecto a la clasificación y características de suelos, lo que conllevara aun buen diseño y cálculoestructural de pavimento y por ende la protección de la sub rasante. ➢ Es necesario, asegurar que las características de la sub-rasante sean las adecuadas para que después no se presencien fallas en el diseño de los pavimentos. ➢ Se recomienda tener en cuenta que el procedimiento constructivo afecta a las propiedades mecánicas de cada tipo de suelo ➢ Se recomienda siempre usar la clasificación aashto ya que otra clasificación para suelos puede ser rechazado para la elaboración de diseños estructurales de pavimentos ➢ Es recomendable realizar un control de calidad de todos los materiales a utilizarse en la construcción de los cimientos, en especial a los agregados (piedra y arena)

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2.7.

Bibliografía.

➢ Norma e 0.50 suelos y cimentaciones. ➢ Ctm características de los materiales. ➢ Diseño estructural de pavimentos hidráulicos y asfalticos- msc ing marco montalvo farfán. ➢ Ingeniería de caminos-ramirez silva rosa vanessa. ➢ Generalidades y definiciones de pavimentos. ➢ Reglamento nacional de gestión de infraestructura vial. ➢ Ingeniería de pavimentos, Alfonso Montejo Fonseca ➢ MANUAL DE CARRETERAS – suelos, geología, geotecnia y pavimentos (RD N° 05-2013-MTC 14 -Aprueba Sección Suelos y Pavimentos)

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