Similar a Sustentacion determinacion de la capacidad de soporte del suelo con el equipo de cbr, para la construccion del camino vecinal cedruyo pto azul
Similar a Sustentacion determinacion de la capacidad de soporte del suelo con el equipo de cbr, para la construccion del camino vecinal cedruyo pto azul (20)
Sustentacion determinacion de la capacidad de soporte del suelo con el equipo de cbr, para la construccion del camino vecinal cedruyo pto azul
1. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE
LA SELVA
RECURSOS NATURALES RENOVABLES
CONSERVACION DE SUELOS Y AGUA
SEGUNDA PRACTICA PRE PROFESIONAL
ASESOR
Ing. ROFNER NELINO FLORIDA
LUGAR DE EJECUCION
Laboratorio de suelos y
concreto - PEAH
2. “DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE SOPORTE
CBR DEL SUELO DEL CAMINO VECINAL CEDRUYO –
PTO AZUL - AGUAYTIA.”
Elaborado por:
Raúl Trigozo Sangama
3. I. INTRODUCCIÓN
El estudio de los recursos naturales, como es el suelo, son muy explotados como
es en las mecanizaciones para carreteras y la agricultura, en esta practica se utilizo el suelo
como medio de mecanización para la determinación de la capacidad de soporte para una
construcción de carreteras y así unir los caseríos de Cedruyo y Puerto Azul para la salida y
entrada de productos de primera necesidad y satisfacer la necesidades de dicha población,
que consta de 5000 habitantes aproximadamente.
Los primeros métodos de Diseño de Pavimentos se remontan a tiempos
anteriores a la década del 20. En ese tiempo los diseños se hacían en base a la experiencia
y al sentido común del proyectista, por lo que eran métodos poco confiables.
4. Objetivos:
General
Determinar la resistencia del suelo que está sometido a esfuerzos cortantes, además evaluar la
calidad relativa del suelo y su espesor para sub-rasante, sub-base y base de pavimentos del camino
vecinal Cedruyo – Pto Azul de la provincia de Aguaytia
Específicos
Determinar el análisis granulométrico
Determinar los límites de atterberg de las muestras de suelos pasante de la malla Nº 40.
Obtener la humedad óptima con la que se debe compactar el suelo
Determinación de la capacidad de soporte CBR.
Evaluar la calidad relativa del suelo
Determinación del espesor de la base y sub base para la construcción del camino vecinal de los
caseríos Cedruyo – Pto Azul de la provincia de Aguaytia
5. III. MATERIALES Y METODOS
3.1. UBICACIÓN POLITICA
La presente práctica, se desarrollo en la:
Región : Ucayali
ProvinciaUbicación : Padre Abad
Distrito : Aguaytia
Caseríos : Cedruyo – Pto Azul
3.2. UBICACIÓN GEOGRAFICA DEL ÁREA DE TRABAJO
El ámbito de la provincia de Padre Abad, se extiende desde el flanco oriental de la cordillera de los andes
(sector comprendido dentro de la cuenca del río Aguaytía) hasta el Caserío Andrés Avelino Cáceres en el
Distrito de Curimaná, estando conformado por las unidades geográficas que son la cuenca del río Aguaytía
y la sub cuenca del río San Alejandro, los mismos que sé sub dividen en pequeñas micro cuencas, cuyos
espacios en algunos casos representan los ámbitos distritales. La Provincia de Padre Abad esta ubicada en
la selva oriental y al Nor Oeste de la Región Ucayali. Sus coordenadas geográficas se sitúan entre:
Latitud sur: : 09° 02' 13”
Longitud oeste : 75°30' 12”
Altitud : 250 m.s.n.m
en el meridiano de Greenwich
6. 3.1.2. CARACTERISTICAS GENERALES DE LA ZONA
3.1.2.1. Actividades socio económicas
Los caseríos que serán unidos cedruyo y pto azul son primordiales debido a la existencia importante
de tierras agrícolas y ganaderas que existe en estos lugares, como también por la falta de prestación
de puestos de salud debido a la lejanía del lugar y estos a su ves presentan elevado índice de
Ubicación
desnutrición, parasitosis, enfermedades agudas respiratorias, gastrointestinal, etc. Debido a falta de
implementación de servicios básicos, agua, desagüe y energía eléctrica; La dotación de personal
profesional y técnico idóneo es nula. El servicio educativo se da en 2 niveles que es (inicial y primaria)
El 50% de la población es analfabeta y de este porcentaje el 62% son mujeres y un 38% barones, el
material predominante de las casas es la madera con techo de palmeras. La actividad agrícola es la
base de la economía familiar y se desarrollo en las márgenes de los Ríos. Por lo general el manejo de
la tierra para la actividad agropecuaria se da en forma tradicional por la falta de conocimiento de los
productores de la verdadera capacidad de los suelos. El principal cultivo de estos caseríos es el cultivo
de plátano, yuca, maíz, etc. estas zonas, que jurisdiccionalmente se encuentra en el distrito de
Aguaytia, desde muchísimas décadas atrás, es anhelo principalmente de sus moradores de los
caseríos de Cedruyo y Pto azul, la construcción de su red vial y finalmente la interconexión con el
distrito de Aguaytia que les va a permitir transportar y colocar sus productos a los mercados locales y
nacionales.
Recientemente, la Unidad Formuladora del Proyecto Especial Alto Huallaga ha formulado el Perfil de
Proyecto denominado: C.V. “Cedruyo – Puerto Azul”, el mismo que en el año 2009 fue declarado
viable por el Sistema Nacional de Inversión Pública.
7. 3.1.2.2. Vías de acceso
El caserío de Cedruyo – Pto azul, se encuentra ubicada al sur de la Ciudad de Pucallpa a 166
kilómetros aproximadamente en la Carretera Federico Basadre, con dirección hacia la ciudad de
Pucallpa en la Región de Ucayali.
3.1.2.3. Servicios básicos
Agua potable : NO
Desagüe : NO
Energía Eléctrica : NO
Teléfono : NO
3.1.2.4. Educación
El caserío de puerto Azul cuenta con 1 centro educativo que comprende el nivel primario;
construido a base de material noble y con techo de calaminas.
3.1.2.5. Vivienda
Infraestructura; La mayoría de las viviendas del caserío están construidas de madera con techos
de paja y calaminas, caracterizados por ser de una sola planta, en muchas de ellos existe
hacinamiento por tener un solo compartimiento, no existe casas de material noble.
8. 3.1.2.6. topografía del terreno
La topografía del terreno es plana, con ligera ondulaciones producto de la pendiente erosiva en la
formación del suelo aluvial que discurre hacia el rio Cedruyo en el caserío de Cedruyo y en puerto azul
escurre en el rio Packay
3.1.2.7. precipitación
De acuerdo al Mapa de Clasificación Climática del Perú elaborado por el SENAMHI, el territorio
pertenece a la región natural selva Baja u Omagua de clima cálido húmedo lluvioso con una zona de
vida de bosque muy húmedo tropical que propicia el crecimiento de abundante vegetación arbórea y
arbustiva. Según SENAMHI la precipitación total al año es de 4583.2 m.m. Los meses con mayor
precipitación fluvial se encuentran de Noviembre a Marzo. La humedad relativa mensual promedio es
de 89% y su ritmo de variación esta de acuerdo al ciclo de lluvia.
3.1.2.8. Temperatura
La temperatura media al año es de 24.93ºC, con una máxima de 32.5ºC y una mínima de 19.30ºC, las
temperaturas mas altas se dan en los meses de octubre y diciembre y la mas baja se da en el mes de
Julio durante horarios de la noche conocidos como friazos. Originado por los vientos fríos procedentes
del atlántico sur, comprendidos dentro del anticiclón polar marítimo.
3.1.2.9. Hidrología
En las zonas por donde recorre la vía, existen pequeñas quebradas producto de drenajes de aguas
pluviales, en los cuales ameritan proyectar obras de arte menores como; alcantarillas, cunetas y
pontones.
9. 3.2. MATERIALES Y EQUIPOS
Tamiz de latón malla de 3” hasta la malla Nº 3 moldes de cbr 1
200 molde de proctor
Tamizador eléctrico s/ shaker 220 v. N° 102 1 dial tipo reloj
Varilla metálica Equipo casa grande
Pizeta
Ubicación Equipo de cbr
Cacerola de latón (base) Pizon pequeño
Balanza de 10 kg. Tipo reloj Tabla munssell
Balanza de 20 kg. (05 pesas)
Balanza electrónica
Recipientes de hum. De aluminio (01 docena)
Plato evaporador de porcelana 250 ml.
Placa de vidrio esmerilado
Plato evaporador de porcelana 385 ml.
Espaciador
Comba pequeña de goma
Horno eléctrico digital
Espátula flexible de acero 4”
Espátula flexible de acero 6”
Fiola de 250 ml.
Tazones de fierro enlozado
10. 3.3. METODOLOGIA
3.3.1. Fase campo
Se realizo 46 calicatas a una profundidad de 1.20 m a una distancia cada 500 m previamente puestos
las progresivas por el topógrafo hasta el Km 19+000.
3.3.2. Fase Laboratorio
3.3.2.1 Procedimiento para el tamizado
Las muestras para el ensayo se obtendrán por medio de cuarteo, manual o Mecánico. El agregado
debe estar completamente mezclado y tener la suficiente humedad para evitar la segregación y la
pérdida de finos. La muestra para el ensayo debe tener la masa seca aproximada y consistir en una
fracción completa de la operación de cuarteo. No está permitido seleccionar la muestra a un peso
exacto determinado.
Pésese la muestra fresca, con aproximación de 1 – 6 Kg. y colóquese sobre las cazoletas (envase de
metal).
11. 3.3.2.1 ENSAYO DE PROCTOR
Si la muestra de suelo está húmeda cuando se recibe del terreno, deberá secarse hasta que llegue a hacerse friable según se
vea al introducir en ella una espátula. El secamiento puede efectuarse al aire o por medio de aparatos de secado de manera
que la temperatura de la muestra no sobrepase de 60 °C (140 °F). Rómpase entonces los terrones del material de una
manera tal que se evite reducir el tamaño natural de las partículas individuales de la muestra.
Tamice una cantidad representativa adecuada de suelo pulverizado sobre el tamiz N°4. Si lo hubiere, descártese el material
grueso retenido sobre dicho tamiz.
Escójase una muestra representativa con un peso aproximado de 3 kg o más del suelo preparado.
Mézclese perfectamente la muestra respectiva escogida, con agua suficiente para humedecerla hasta aproximadamente 4
puntos de porcentaje por debajo del contenido óptimo de humedad.
Prepárese un espécimen compactando el suelo humedecido en el molde de 102 mm (4”) de diámetro (con el collar
ajustado) en cinco capas aproximadamente iguales y que den una altura total compactada alrededor de 127 mm (5”).
Compáctese cada capa mediante 25 golpes uniformemente distribuidos con el martillo de caída libre de 457 mm (18”) por
encima de la altura aproximada del suelo compactado, cuando se usa un martillo operado manualmente. Durante la
compactación, el molde deberá permanecer firme sobre un soporte denso, uniforme, rígido y estable.
Bases satisfactorias para colocar el molde durante la compactación del suelo pueden ser: un bloque de concreto, que pese
no menos de 91 kg (200 lb), sostenido por una fundación relativamente estable como un piso sano de concreto, y en el caso
de hacer el ensayo en el campo, superficies como los muros de alcantarillas de concreto, los puentes y los pavimentos.
Después de la compactación, remuévase el collar de extensión, recórtese cuidadosamente el suelo excedente compactado
en la parte superior del molde, usando la regla con borde recto. Pésese el molde y el suelo húmedo en kilogramos con
aproximación de 5 g. Para moldes que cumplan con las tolerancias dadas y cuyos pesos se hayan anotado en libras,
multiplíquese el peso del suelo compactado.
12. 3.3.2.2 DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN (CBR)
Se lleva la probeta a la máquina de ensayo y se colocan sobre ella, una cantidad tal de cargas para reproducir
una sobrecarga igual a la que supuestamente ejercerá el material de base y pavimento del camino
proyectado (pero no menor que 4,54 kg.), redondeando a múltiplos de 2,27 kg. En caso de que la probeta
haya sido sumergida, la carga será igual a la aplicada durante la inmersión.
Se apoya el pistón de penetración con una carga lo más pequeña posible (no debe exceder de 45 Newton) y
se colocan los diales de lectura de tensión y deformación en cero. Esta carga inicial, se necesita para
asegurar un apoyo satisfactorio del pistón, pero debe considerarse como carga cero para la relación carga-
penetración. La velocidad de carga aplicada al pistón de penetración será de 1,25 mm/min.
Se anotarán las lecturas de carga, en los siguientes niveles de penetración: 0,65 - 1,25 - 1,90 - 2,50 - 3,10 -
3,75 - 4,40 - 5,00 - 7,50 - 10,00 y 12,5 milímetros (o bien, 0,025 - 0,050 - 0,075 - 0,100 - 0,125 - 0,150 - 0,175
- 0,200 - 0,300 - 0,400 y 0,500 pulgadas).
Finalmente, se retira el total de la muestra de suelo del molde y se determina el contenido de humedad de
la capa superior, con una muestra de 25 mm. de espesor. Si se desea determinar la humedad promedio, se
deberá extraer una muestra que abarque el total de la altura del molde.
13. IV. RESULTADOS
4.1. Resultado general del trabajo de campo
GRANULOMETRIA LIMITES PROCTOR CBR
DENS. MAX. CONT.
0.1 PULG. DE ESPESOR 0.2 PULG. DE ESPESOR
C ESTR PROG SUCS AASHTO FIN Aº GR LL LP IP SECO DE Hº %
PENETRACION cm PENETRACION cm
(gr/cm³) (%)
1 2 0+000 ML A-4 54.67 45.33 0 31.1 26.7 4.3
2 2 0+500 ML A-4 52.8 47.2 0 39.5 33.5 6
3 2 1+000 ML A-5 51.01 48.99 0 41.7 36.2 5.5
4 2 1+500 ML A-7-5 70.17 29.42 0.41 49.9 36.8 13.1 95% 5.6% de CBR 50 5.8% de CBR 49
5 2 2+000 ML A-4 51.56 35.53 12.91 33.2 31 2.2
6 2 2+500 CL A-7-6 67.27 23.55 9.18 49.8 26.7 23.2
7 2 3+000 CL A-7-6 79.01 20.82 0.17 49.4 26.3 23.1 ML 1.75 14.5
8 2 3+500 ML A-4 50.91 40.69 8.4 37.2 30.6 6.6
9 2 4+000 ML A-7-6 67.58 31.22 1.2 45.9 29 16.9
10 2 4+500 ML A-7-5 65.56 33.87 0.57 43.8 29.7 14.1
100% 7.7% de CBR 42 8.9% de CBR 38
11 2 5+000 SM A-1b 15.88 43.36 40.76 26.5 23.8 2.7
12 2 5+500 SM A-1b 14.92 47.6 37.48 25.9 24.8 1.1
13 2 6+000 SM A-6 47.94 24.46 27.6 38 26.4 11.6
14. IV. RESULTADOS
GRANULOMETRIA LIMITES PROCTOR CBR
DENS. MAX. CONT.
0.1 PULG. DE ESPESOR 0.2 PULG. DE ESPESOR
C ESTR PROG SUCS AASHTO FIN Aº GR LL LP IP SECO DE Hº %
PENETRACION cm PENETRACION cm
(gr/cm³) (%)
14 2 6+500 SM A-2-4 33.2 66.35 0.45 24.6 21.4 3.2
15 2 7+000 SM A-2-4 18.49 35.89 45.62 39.5 32.3 7.2
17 2 7+500 SM A-2-4 30.74 57.7 11.56 28.6 24.5 4.1
14.3% de 10.8% de
18 2 8+000 CL A-6 58.62 41.07 0.31 37.1 23.9 13.2 95% 30 34
CBR CBR
20 2 8+500 CL A-6 57.74 23.35 18.91 34.8 22.9 11.9
21 2 9+000 SM A-1b 19.31 40.94 39.75 34.1 28.7 5.4
22 2 9+500 SC A-2-7 44.74 24.01 31.25 42.5 26.2 16.3 SM 1.74 17.7
23 2 10+000 SM A-1b 24.15 36.62 39.23 33.4 27.6 5.8
24 2 10+500 SM A-2-4 26.25 28.92 44.83 34.1 26.8 7.3
25 2 11+000 ML A-7-6 53.76 25.89 20.35 41.1 27.5 13.6
19.3% de 20.9% de
100% 24 22
CBR CBR
26 2 11+500 ML A-4 68.69 30.92 0.39 37 28.1 8.9
27 2 12+000 ML A-4 66.68 33.32 0 34.3 28.6 5.7
31 2 12+500 SM A-2-4 29.77 69.03 1.2 34.2 26.8 7.4
15. IV. RESULTADOS
GRANULOMETRIA LIMITES PROCTOR CBR
DENS. MAX. CONT.
0.1 PULG. DE ESPESOR 0.2 PULG. DE ESPESOR
C ESTR PROG SUCS AASHTO FIN Aº GR LL LP IP SECO DE Hº %
PENETRACION cm PENETRACION cm
(gr/cm³) (%)
32º 2 13+000 ML A-7-6 77.41 22.59 0 40.1 29.8 10.2
33 2 13+500 SM A-1b 24.56 28.45 46.99 32.4 24.3 8.2
34 2 14+000 ML A-4 76.3 23.7 0 35.9 30.1 5.8
36 2 14+500 ML A-7-6 76.1 23.8 0.1 47.4 28.8 18.6 95% 5.4% de CBR 51 6.8% de CBR 45
37 2 15+000 CL A-7-6 74.39 25.21 0.4 48.2 25.4 22.7
40 2 16+000 ML A-7-6 68.48 31.11 0.41 42.3 30 12.3
CL 1.69 21.1
41 2 16+500 SM A-7-6 45.51 25.83 28.66 43 28 15
42 2 17+000 SC A-1b 18.1 39.59 42.31 38.1 15.9 22.2
43 2 17+500 CL A-6 53.61 41.15 5.24 37.2 25 12.2
44 2 18+000 SC A-6 47.16 52.4 0.44 34.9 23.7 11.2 100% 10.7% de CBR 34 11.3% de CBR 33
45 2 18+500 CL A-6 63.87 35.87 0.26 38 21.5 16.5
46 2 19+000 ML A-4 51.93 47.29 0.78 31.1 26.3 4.83
Figura 1. Asistencia técnica en elaboración y producción de Gaicashi
18. IV. RESULTADOS
4.3 Curva de densidad vs C.B.R
CURVA: DENSIDAD SECA vs. C.B.R. A 0.10 PULG. DE PENETRACION CURVA: DENSIDAD SECA vs. C.B.R. A 0.20 PULG. DE PENETRACION
1.760 1.760
1.750 1.750
1.740 1.740
DENSIDAD SECA (gr/cm3)
DENSIDAD SECA (gr/cm3)
1.720 1.720
1.700 1.700
1.70 1.70
1.680 1.680
1.660 1.660
1.640
1.640
1.63
1.63 1.620
1.620
3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0
CBR % CBR %
CBR A 0.10
CBR A 0.10 CBR A 0.20
95% 5.6 95% 5.8
1.750 x 95 = 1.663
100
19. IV. RESULTADOS
4.4 Grafico para proyectar los espesores del pavimento según el CBR
Las cargas corresponden al
peso por eje del vehículo
16000 lb
16000 lb
16000 lb
DENSIDAD SECA (gr/cm3)
16000 lb
16000 lb
CBR %
20. V. DISCUSION
SEGÚN BRAJA M. DAS (1999), para la evaluación cualitativa de la conveniencia de un suelo
como material para sub-rasante de un camino, se desarrollo también un numero
denominado índice de grupo. Entre mayor es el valor del índice de grupo para un suelo,
será menor el uso del suelo como sub-rasante. Un índice de grupo de 20 o más indica un
material muy pobre para ser usado al respecto.
SEGÚN T. WILLIAM LAMBE (1972), Para los suelos del tipo A – 1; A – 2 – 4 y A – 2 – 6, la
razón de soporte se calcula solo para 5 mm de penetración (0.2 pulgadas).Para suelos del
tipo A – 4; A – 5; A – 6 Y A – 7, cuando la razón correspondiente a 5 mm es mayor que a 2,5
mm, confirmar el resultado, en caso de persistencia, la razón de soporte corresponderá a 5
mm de penetración. Para suelos del tipo A – 3; A – 2 – 5 Y A – 2 – 7, el procedimiento a
aplicar queda al criterio del ingeniero.
Toda construcción o mejoramiento de una trocha carrozables tienen las mismas
metodologías con diferentes nomogramas y cuadros que al final los resultados darán los
mismos; lo que en si difiere es la calidad de los suelos según su granulometría y es por esto
que un suelo puede llegar a ser excelente, bueno, regular a malo para el espesor de bases o
sub-bases.
21. VI. CONCLUSIONES
Para la construcción del camino vecinal de la zona 1 (ML) que son las prog 0+000 al 2+000, del 3+500 al
4+500 y del 11+000 al 16+000. El terreno natural como también es llamado sub-rasante tendrá una
máxima compactación o máxima densidad seca de 1.750 gr/cm3 a un contenido de humedad optima de
14.50%, que en condiciones adversas como es la precipitación tendrá una expansión de 0.65% que
equivale a 0.76mm, con una sub-base de 19cm y una base también de 19cm que hace un total de 38 cm
de espesor del camino carrozable.
Para la construcción del camino vecinal de la zona 2 (CL) que son las prog 2+500 al 3+000, del 8+000 al
8+500 y del 17+500 al 19+000. El terreno natural como también es llamado sub-rasante tendrá una
máxima compactación o máxima densidad seca de 1.694 gr/cm3 a un contenido de humedad optima de
21.10%, que en condiciones adversas como es la precipitación tendrá una expansión de 1.15% que
equivale a 1.34mm, con una sub-base de 15cm y una base de 18cm que hace un total de 33 cm de
espesor del camino carrozable
En la zona 3 (SM) que son de las prog 5+000 al 7+500, del 9+000 al 10+500 y del 16+500 al 17+000. El
terreno natural como también es llamado sub-rasante tendrá una máxima compactación o máxima
densidad seca de 1.737 gr/cm3 a un contenido de humedad optima de 17.70%, que en condiciones
adversas como es la precipitación tendrá una expansión de 0.22% que equivale a 0.25mm, con una sola
capa de base de 22cm no habrá sub-base debido a que el espesor general solo salió 22cm.
22. VII. OBSERVACIONES
Si la muestra de suelo proviene de zonas desérticas en que se asegure que las precipitaciones anuales
son inferiores a 50 mm, se puede eliminar la inmersión. (Meter en agua)
- En suelos finos o granulares que absorben fácilmente humedad, se permite un período de inmersión
más corto, pero no menor de 24 horas, ya que se ha demostrado que con este período de tiempo, no
se verán afectados los resultados.
- Para suelos del tipo A-3, A-2-5, y A-2-7, el procedimiento a aplicar (inmersión o no), debe quedar a
criterio del ingeniero responsable del estudio.
- Para suelos del tipo A-4, A-5, A-6, A-7, cuando el CBR en 5 mm. es mayor que en 2,5 mm., se debe
confirmar con información obtenida con ensayos previos, o bien repetir el ensayo. Si los ensayos
previos o el ensayo de chequeo entregan un resultado similar, emplear la razón de soporte de 5 mm.
de penetración.
- Para suelos del tipo A-1, A-2-4, y A-2-6, se calcula el CBR sólo para 5 mm. de penetración.
23. VIII. RECOMENDACIÓNES
Tener cuidado que los tipos de muestras del suelos no se combinan con otros
muestras para tener una curva granulométrica adecuada.
Mezclar homogéneamente la muestra a la hora de humedecerla para tener
datos mas exactos
Compactar con la cantidad de golpes especificados anteriormente tanto en la
prueba de proctor con lo del CBR
Graduarle o ponerle en cero los diales a la hora de la lectura
Tener una velocidad constante a la hora de girar el manubrio para tener
datos más exactos.
Los embases de muestreo deben ser adecuados para no perder su humedad
y evite su contaminación.
a la hora de clasificar la zona (ML; SM; y CL) se hace con criterio, si en un
tramo existen variedades de clasificación se toma el que mas predomina.
24. IV. ANEXOS
C-01 Prog km 0+000 C-09 prog km 4+000
C-14 Prog km 6+500 C-27 Prog km 12+000