ESTUDIO DE PAVIMENTOS Y SUELOS.

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Trabajo de campo

Para establecer las características físico-mecánicas de los materiales del terreno de fundación se efectuaron perforaciones de estudio de 1,5 m de profundidad mínima, distanciadas aproximadamente en 250 m uno del otro; las que se distribuyeron en tres bolillos de tal manera que la información obtenida fuera representativa. Se llevó el registro de los espesores de cada una de las capas del sub-suelo, sus características de gradación y su estado de compacidad.

De los materiales encontrados en las calicatas se obtuvieron muestras alteradas, las que fueron descritas e identificadas con la ubicación, número de muestra y profundidad; luego fueron colocadas en bolsas de polietileno para su traslado al laboratorio.

Ensayos de laboratorio

Las muestras representativas son sometidas a los siguientes ensayos:

- Análisis granulométrico por tamizado (MTC E107)

- Límites líquido (MTC E 110)

- Límite plástico e índice de plasticidad (MTC E 111)

- Clasificación SUCS (ASTM D-2487)

- Clasificación para vías de transportes (AASHTO) (ASTM D-3282)

- Contenido de humedad (MTC E 108)

- Proctor modificado (MTC E 115)

- California Bearing Ratio (CBR) (MTC E 132)

Labores de gabinete

En base a la información obtenida durante los trabajos de campo y los resultados de los ensayos de laboratorio, se efectúa la clasificación de suelos de los materiales; para ello se ha empleado los sistemas SUCS y AASHTO, con la finalidad de análisis y correlación de acuerdo a sus características litológicas, lo cual también se consigna en el perfil estratigráfico.

2.2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES DE FUNDACIÓN

Los trabajos se han realizado teniendo como punto de inicio la progresiva km 0+000 de la carretera ubicada en la localidad de Chupuro y el final la progresiva km 53+137 el Pueblo de Huasicancha..

Luego del recorrido de inspección a la carretera se definieron los puntos donde se efectuarían las perforaciones en la plataforma vial. Los pozos exploratorios se efectuaron a “cielo abierto” a una profundidad mínima de 1,5 m. Se hicieron también piques en el talud superior, donde era posible, para relacionarlos con los suelos encontrados en las calicatas. Así también, se efectuaron ensayos de densidad in situ en la plataforma, en lo que corresponde al suelo por debajo del afirmado. Los suelos de fundación de la carretera para efectos de evaluación se ha tramificado en tres y presentan las siguientes características:

TRAMO I:

El tramo comprende del km 0+000 al km 35+039 y tiene 3 sectores:

km 0+000 - km 10+500. El sector corresponde al inicio del estudio. La superficie de rodadura es un afirmado de espesor variable entre 0,05m y 0,12 m de espesor. Se trata de una grava arcillosa con presencia de finos que clasifica en el sistema SUCS como SM-SC, mientras que en el AASHTO como A-1-b(0) y A-2-4(0); la plasticidad de este material en función a su Índice de Plasticidad está entre baja y media (I.P. entre 4.5% y 9.2%).

El suelo debajo del afirmado está compuesto principalmente por una grava arenosa bien graduada (GW) clasificado como GW y A1-a(0) y por suelos finos de limo arcilla de baja compresibilidad clasificado como CL, ML y A-4(7), con un Índice Plásticidad que varía entre 6.70% y 22.8%, es decir son suelos con mediana plasticidad. En muchas de las calicatas la humedad natural de los suelos ha superado al Óptimo Contenido de Humedad obtenido con el ensayo Proctor Modificado, lo cual indica que se encuentra con menor densificación a la Máxima Densidad Seca (MDS). En este sector el suelo de fundación tiene un CBRs 16.24% en promedio. De igual manera existen afloramiento de rocas fijas, como en el tramo km 10+750 al km 11+250.

km 10+500 – km 21+260. La superficie de rodadura está compuesta en su mayor parte por grava y arenas arcillosa con presencia de arenas limo arcillosas y arenas arcillosas, encontrándose que en algunos sectores se ha perdido esta capa exponiendo al terreno natural. Los espesores de esta capa se encuentran desde los 0.05m a 0.10 m. en algunos tramos se ha pedido la capa de afirmado. La clasificación SUCS de estos materiales es GM-GC y SM-SC; mientras que en el sistema AASHTO clasifica como A-1-b(0), A-2-4(0), A-2-7(1) y A-6(1); su plasticidad es variable entre 3,89% y 16,25%, es decir, de plasticidad baja hasta alta.

Bajo la capa de afirmado encontramos principalmente suelos de matriz grava bien graduada con presencia de finos (GW) y arenas arcillosas y limosas clasificando en el sistema AASHTO como A1-a(0) y A-2-4(0), su plasticidad varía desde No Plástica (NP), hasta 17.8%. Así mismo se observó suelos clasificados como A-2-6, A-6 etc. En este sector el suelo de fundación tiene un CBR DE 19.85% en promedio; en algunos tramos se encontró bolonerias mayores a 12” y en otros casos por rocas fijas que afloran inclusive en la superficie de la plataforma como en el km 16+250 al km 17+750.

km 21+260 – km 35+039. La superficie de rodadura presenta la exposición de capa de afirmado con material granular de espesor promedio de 0.05 m. a 0.10 m., y también gravas arcillosas y limosas (GM-GC) y A-2-4(0), también suelos de tipo A-7, A-4 etc. Observándose en algunos tramos mayor erosión de la superficie de rodadura, -4(1); encontrándose la plasticidad de este material comprendido entre 2,2% y 17,5%.

En este sector, el terreno natural tiene como componentes con suelos clasificados principalmente como arenas arcillosas (SC), arenas limosas (SM), arenas limo arcillosas SM-SC clasificados como A-6(2), grava arcillosas y limosas clasificados A-2-4(0) y limos y arcillas de baja compresibilidad ( ML y MH) clasificados como A-7-6(2), etc. El CBR de estos materiales, en promedio es bajo, siendo el promedio 11.50% ( al 95% de MDS), encontrándose inclusive valores comprendidos entre 3.8% 7% (al 95% de MDS). Igualmente se observa tramos de roca como es del km 23+000 al km 23+7540 y en algunos de tramos presencia de bolonerías mayores a 10” de diámetro.

En éste tramo el CBR de diseño de suelo de fundación es de 14.85%, encontrándose inclusive valores de 3.36 % (al 95% de MDS).

TRAMO