UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO MONOGRAFIA: RELACION ENTRE LOS SUELOS Y LAS CIMENTACIONES EN LAS ZONAS RIBEÑERAS DE VICTOR LARCO HERRERA TEMA: TIPOS DE SUELO EN EL DISTRITO DE VICTOR LARCO HERRERA CURSO: METODOLOGIA DE APRENDIZAJE UNIVERSITARIO DOCENTE: GAMARRA CHIRINOS, OLGA INTEGRANDES: RODRIGUEZ IBAÑEZ, FRANK PESANTES GUZMAN, RODRIGO RIOS CALDERON, ERICK SALAZAR MERA, LENNYN UBILLUS TOLENTINO, JOSE Página 1 de 25 PRESENTACION: El presenta trabajo se centra en el estudio de suelos de Víctor Larco herrera. Por un lado la importancia de la investigación en relación con los suelos de Víctor Larco. Por ello, el presente trabajo pretende contribuir en el conocimiento de las propiedades y beneficios acerca de los suelos. Página 2 de 25 DEDICATORIA: Este espacio lo dedicamos a todas esas hermosas personas que nos ayudaron en el desarrollo de este trabajo, comenzando por el apoyo y protección de Dios, la Guía de nuestra estimada docente Gamarra Chirinos. Olga y nuestros familiares de cada integrante, esperamos que sea de su agrado. Muchas gracias. Página 3 de 25 INDICE CAPITULO I: Tipos de Suelos en Víctor Larco Herrera 1.1 DEFINICION DE SUELOS 1.1.1 Meteorización 1.2 IDENTIFICACION DE SUELOS 1.2.1 TIPOS DE SUELOS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA MECÁNICA DE SUELOS 1.2.1.1 Suelos no cohesivos 1.2.1.2 Suelos cohesivos 1.2.1.3 Suelos orgánicos 1.3 SUELOS Y GEOLOGIA DE VICTOR LARCO HERRERA CAPITULO II: Características de las relaciones entre esfuerzo, deformación y resistencia de suelos 2.1 Resistencia y deformabilidad de los suelos 2.1.1 Significado de las características esfuerzo-deformación de los suelos 2.1.2 Efectos de las cargas repetidas y del tiempo 2.2 Consolidación de suelos 2.2.1 Comportamiento de los suelos bajo estado de esfuerzo CAPITULO III: Cimentaciones en función a los suelos del distrito de Víctor Larco Herrera 3.1 Suelo limoso para construcciones Página 4 de 25 3.1.1 La influencia del limo sobre la licuefacción del suelo 3.2 Efectos del agua 3.3 Rellenos de características desconocidas Página 5 de 25 INTRODUCCION El presenta trabajo se centra en el estudio de suelos en el distrito de Víctor Larco Herrera, basado en el estudio de la mecánica de suelos, el cual nos permite conocer las propiedades físicas y mecánicas del suelo es decir, la composición de sus elementos en las capas de profundidad, así como el tipo de cimentación más adecuada para la obra a construir y los asentamientos de la estructura en relación con el peso que va a soportar. El tema de nuestro trabajo está orientado a todos nuestros compañeros del primer ciclo de la carrera de ingeniería civil y a todo aquel a quien le sea útil la información que presentamos en este trabajo de investigación en el cual hemos reunido información básica sobre el estudio de los suelos, que resulta muy útil para un estudiante de ingeniería, porque la base de todas las construcciones comienzan con un adecuado estudio y reconocimiento del área de trabajo, para así asegurar la realización de un buen trabajo El suelo constituye uno de los recursos naturales más importantes con el que contamos en la ingeniería civil pues es el sustrato que sirve como plataforma para el desarrollo de las actividades de construcción por lo cual es necesario conocer la mayor cantidad de información para que así sea este un factor que ayude en la optimización de los trabajos civiles y de construcción. .Los suelos cambian mucho de un lugar a otro, la composición química y la estructura física del suelo en un lugar dado, están determinadas por el tipo de material geológico del que se origina, por la cubierta vegetal, por la cantidad de tiempo en que ha actuado la meteorización y por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas. Página 6 de 25 Las variaciones del suelo en la naturaleza son graduales, excepto las derivadas de desastres naturales El suelo de Víctor Larco herrera contiene material suelto, clasificado como arcillas inorgánicas de mediana comprensibilidad, por debajo se encuentran materiales arenosos- limosos con niveles freáticos que varían entre 0 y 4 cm., estas características se deben a que esta zona es costera lo cual implica una serie de limitaciones en la construcción de obras, ya que no es lo mismo construir en un terreno con suelo arcilloso que en uno con alta presencia de humus por lo cual surge la necesidad de estudiar los suelos como primera medida al empezar un nuevo proyecto de construcción La presente investigación surge por el interés de buscar información para conocer las características y propiedades de los suelos sobre los cuales versa nuestra redacción, y la importancia que tiene su estudio previo para garantizar un buen rendimiento dentro de cualquier obra de construcción. Este fin nos da a conocer el lugar y el tipo de suelos que se encuentran en Víctor Larco Herrera, con el fin de prevenir los riegos presentados al realizar una construcción en un terreno frágil o inestable. Al ser todos los integrantes del grupo, de primer ciclo de la carrera de ingeniería civil tuvimos el interés académico de conocer cómo se aplica la teoría de mecánica de suelos así como otro tipo de información y técnicas a la hora de comenzar un proyecto de construcción pues en un futuro nosotros también elaboraremos proyectos de construcción y es necesario que tengamos todas la herramientas a nuestra disposición para realizar trabajos de calidad. Página 7 de 25 Elegimos el distrito de Víctor Larco Herrera, porque está dentro de nuestra comunidad, pues se encuentra ubicado a 4km de la ciudad de Trujillo, y nos parece un lugar propicio sobre el cual realizar nuestra investigación ya que parte del público hacia el cual va dirigido este trabajo viven cerca de la ciudad de Trujillo y conocen la zona de Víctor Larco por el antiguo balneario de buenos aires y creemos que esto puede despertar interés por el tema, además de ser un posible lugar de trabajo en el futuro para nosotros. El trabajo de investigación se realizó mediante la búsqueda de información en diversas fuentes, tanto de libros que obtuvimos de la biblioteca de nuestra universidad así como libros que obtuvimos de internet y artículos publicados en sitios web. cada integrante del grupo busco información de forma aislada con el objetivo de reunir la mayor cantidad de información para nuestro trabajo, luego de la etapa de recolección de información nos sentamos a depurar la información recolectada y así poder trabajar solo con la información que era útil para elaborar nuestro trabajo, El mayor obstáculo al momento de realizar el trabajo fue organizar toda la información recolectada en capítulos para lograr cumplir con nuestros objetivos propuestos, cada integrante trabajo en la elaboración de los capítulos de este trabajo y logramos agrupar la información de manera que esperamos que para cualquier lector de este trabajo le sea fácil su comprensión. Este estudio realizado nos permite mejorar el plan de vida de nuestra ciudadanía residente en la zona ribereña de Víctor Larco Herrera, no obstante contribuir con información para cimentación y diseño de estructuras en Víctor Larco Herrera. Página 8 de 25 Por otra parte el objetivo principal es informar con la siguiente investigación, a nuestra compañeros de clase de la universidad y a toda persona que lea este documento que esté interesado en la ingeniería civil y en el ámbito de las construcciones a que conozca los tipos de suelo, geología, y significado de las características Esfuerzo-Deformación de los suelos, y cimentaciones en el distrito de Víctor Larco Herrera de una manera sencilla en la cual el lector pueda llegar a comprender toda la información descrita en este documento. Objetivos generales Revisar la información existente sobre los suelos de Víctor Larco Herrera que nos permita conocer las propiedades físicas del suelo. Comprender la información recolectada acerca de las características de los suelos en Víctor Larco herrera. Identificar las principales clases de suelos que existen en Víctor Larco Herrera Conocer las características de las relaciones entre esfuerzo, deformación y resistencia de los suelos en general. Conocer los tipos de cimentación más adecuados en función a los suelos de Víctor Larco Herrera. En el capítulo I: Veremos una definición general de los suelos, identificamos cuales son las clases de suelos que existen en el distrito de Víctor Larco herrera y hacemos una descripción por cada tipo de suelo indicando sus características físicas. En el capítulo II: Explicamos algunos capítulos de la mecánica de suelos como la resistencia y deformabilidad de los suelos, así como el comportamiento de Página 9 de 25 los suelos bajo estado de esfuerzo, la consolidación de suelos y las características de la relación que existe entre esfuerzo, deformación y resistencia de los suelos. En el capítulo III: Hablaremos acerca de las cimentaciones que en teoría son más adecuadas para el tipo de suelo según sus características dentro de el distrito de Víctor Larco herrera así como der algunos factores que afectan a la hora de construir. Página 10 de 25 CAPITULO I TIPOS DE SUELOS EN VICTOR LARCO HERRERA 1.1 DEFINICION DE SUELOS 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. (Brayam Rivas, caracas, Los Suelos, 2006) Se considera que suelo es un agregado natural de granos minerales, con o sin componentes orgánicos, que pueden separarse por medios mecánicos comunes (Perck, Hanson, Thornburn, 1993, Ingeniería De cimentaciones, pág. 29) En la ingeniería definimos que suelos es el recurso natural que se obtiene de la meteorización de la roca que se mescla con componentes orgánicos e inorgánicos, y sobre este se edifican las obras civiles. 1.1.1 Meteorización (Brayam Rivas, 06/03/2006, Los Suelos) [Mensaje en un blog] “El proceso mediante el cual los fragmentos de roca se hacen cada vez más pequeños, se disuelven o van a formar nuevos compuestos, se conoce con el nombre de meteorización.” Recuperado de https://www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtml Página 11 de 25 (Florencia Ucha, 2011, Definición de meteorización) [Mensaje en un blog] “Se llama meteorización a la desintegración y descomposición de una roca en la superficie de la tierra, o en su defecto, próxima a la misma, como resultado de la exposición a agentes atmosféricos y con participación de agentes biológicos.” Recuperado de https://www.definicionabc.com/medio-ambiente/meteorizacion.php El suelo se deriva de las rocas por el proceso de la meteorización que es el contacto de este con fenómenos atmosféricos y biológicos. Por lo tanto la meteorización puede ser Química, Física y Biológica. La meteorización da paso a la erosión que sigue el ciclo: ErosiónTransporte-Sedimentación. 1.2 IDENTIFICACION DE SUELOS Los términos principales que usan los ingenieros civiles para describir suelos son: grava, arena, limo y arcilla. La mayor parte de los suelos naturales se componen de dos o más de estos elementos, y pueden contener por añadidura, material orgánico parcial o completamente descompuesto. (Perck, Hanson, Thornburn, 1993, Ingeniería De cimentaciones, pág. 30) Al estudiar suelos se necesita considerar los principales elementos que lo componen que son grava, arena, limo y arcilla, los cuales pueden estar mesclados entre si y tener componentes orgánicos. Página 12 de 25 1.2.1 TIPOS DE SUELOS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA MECÁNICA DE SUELOS 1.2.1.1 Suelos NO cohesivos: Las partículas de suelo no tienden a juntarse ni a adherirse, sus partículas son relativamente grandes, también llamados suelos granulares o friccionantes. (Gravas, arenas, limos) (Universidad del Cauca –Facultad de Ingeniería Civil –Mec. Suelos I (Geotecnología) –Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco) Son los más adecuados para la construcción considerando su permeabilidad al agua. 1.2.1.2 Suelos cohesivos: Partículas muy pequeñas, predominan los efectos electroquímicos superficiales. Las partículas tienden a juntarse (interacción agua partícula). Suelos plásticos. (Arcillas) (Universidad del Cauca –Facultad de Ingeniería Civil –Mec. Suelos I (Geotecnología) –Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco) Debido a su tendencia a contraerse e hincharse no es recomendable como cimiento y el uso de estos suele acarrear unos grandes estudios de sus propiedades para su optimización. Página 13 de 25 1.2.1.3 Suelos Orgánicos: Suelos esponjosos, con grumos, compresibles. Prohibitivos para soporte de estructuras de ingeniería. (Turba, Muskeg) (Universidad del Cauca –Facultad de Ingeniería Civil –Mec. Suelos I (Geotecnología) –Prof. Lucio Gerardo Cruz Velasco) Debido a que tienden a absorber y retener el exceso de humedad son Perfectos para la agricultura, pero no muy recomendables para la construcción. 1.3 Suelos y geología de Víctor Larco Herrera Las características del subsuelo se presentan en forma variable, con material suelto, clasificado como arcillas inorgánicas de mediana comprensibilidad, por debajo se encuentran materiales arenosos- limosos con niveles freáticos que varían entre 0 y 4 cm. (Plan de manejo de residuos Sólidos, 2013, pág. 9) Su capacidad de carga varía según el tipo de suelo, condiciones de densidad y niveles de napa freática, estando propensa a sufrir fenómenos de licuefacción ante eventos sísmicos. (PMRS, 2013, Pág. 9) La geología superficial del área de estudio presenta depósitos aluviales (89%), depósitos marinos (7%) y depósitos de acumulación eólica, arena (1%), que se hallan en incipiente proceso de litificación, con espesores entre 8 y 15 m (PMRS, 2013, Pág. 9) Página 14 de 25 Con la información obtenida de la municipalidad de Víctor Larco Herrera. Podemos afirmar que corresponde a tipo de suelo cohesivo, que además presenta riego a licuefacción y corrosión de las estructuras por la napa freática. Página 15 de 25 CAPITULO II: CARACTERÍSTICAS DE LAS RELACIONES ENTRE ESFUERZO, DEFORMACIÓN Y RESISTENCIA DE SUELOS 2.1 Resistencia y deformabilidad de los suelos 2.1.1 Significado de las características esfuerzo-deformación de los suelos “Las características esfuerzo-deformación de un suelo o de una roca, determinan el asentamiento que una estructura dada puede experimentar. “(Perck, Hanson, Thornburn, Ingeniería De cimentaciones, 1993, pág. 89) El esfuerzo es la causa y la deformación es el efecto. En muchas aplicaciones sujetas a cargas dinámicas intervienen esfuerzos de tensión o de compresión, los esfuerzos cortantes se encuentran en el procesamiento de materiales, en técnicas como extrusión de polímeros, también los encuentras en aplicaciones estructurales. (Alberto José Chávez Campo, quora, 2018) Debido a las fases Solidas, Liquidas y gaseosa que presenta los suelos, estos tienen efectos cuando se les aplica esfuerzo, en la Página 16 de 25 ingeniería debido a las construcciones y esta puede dañar las estructuras. 2.1.2 Efectos de las cargas repetidas y del tiempo “Cargas repetidas. La aplicación y supresión repetida- de esfuerzo vertical es una muestra de arena confinada lateralmente, en condiciones drenadas, conduce a un diagrama esfuerzodeformación como el mostrado en la figura. La deformación total aumenta con cada aplicación de la carga pero las magnitudes de los aumentos van siendo sucesivamente menores.” (Perck, Hanson, Thornburn, Ingeniería De cimentaciones, 1993, pág. 128) “Sin embargo, en las condiciones drenadas cada aplicación de la carga se acompaña de un aumento en la presión de poro. Al acumularse la presión de poro, los esfuerzos efectivos producidos por la carga aplicada, disminuyen y la resistencia de la muestra también disminuye. Si la muestra esta inicialmente suelta, la resistencia puede reducirse a cero, cuando menos localmente, en la vecindad de la concentraciones de esfuerzo. La arena puede entonces fluir y se dice que presenta movimiento cíclica (Casagra, 1971)”. (Perck, Hanson, Thornburn, Ingeniería De cimentaciones, 1993, pág. 128) Página 17 de 25 2.2 Consolidación de suelos Consolidación de suelos. Se denomina consolidación de un suelo a un proceso de reducción de volumen de los suelos finos cohesivos (arcillas y limos plásticos), provocado por la actuación de solicitaciones (cargas) sobre su masa y que ocurre en el transcurso de un tiempo generalmente largo. En el campo, la comprensibilidad de una arcilla puede investigarse hacen do pruebas de consolidación en muestras extraídas de manera que su estado se altere lo menos posible. Deben reconocerse dos condiciones diferentes de importancia práctica, que son: si el estrato del que se tomó la muestra esta normalmente cargado o si esta pre consolidado. Se dice que un estrato esta normalmente consolidado, si nunca han acentuado en el presiones verticales mayores que las existentes en la actualidad. Por otra parte, un estrato pre o sobre consolidado, en alguna época de su historia estuvo sujeto a presión verticales mayores que las que ahora están en actividad (Perck, Hanson, Thornburn, Ingeniería De cimentaciones, 1993, pág. 91) Proceso de reducción de volumen por reducción de relación de vacíos del suelo, diferido en el tiempo, provocado por incremento de tensiones efectivas verticales Página 18 de 25 2.2.1 Comportamiento de los suelos bajo estado de esfuerzo Los suelos son materiales complejos que exhiben un rango amplio de comportamientos mecánicos que dependen de la composición y estructura del suelo, del historial de tensiones, de la densidad y de las características de la fuerza aplicada. Esta variedad de comportamientos del suelo nos obliga a clasificar los suelos en dos grupos: cohesivos y no cohesivos (o granulares). Los suelos granulares se definen como aquellos en los cuales las fuerzas intergranulares o atractivas tienen un efecto despreciable en el comportamiento mecánico observado. Esta categoría engloba a rocas, gravas y arenas. Los suelos cohesivos las fuerzas intergranulares o atractivas tienen un efecto significativo en el comportamiento mecánico observado. Esta categoría incluye a suelos de tipo arcilloso y limos. La tensión-deformación de suelos a los que se les aplica cargas es compleja. Esta complejidad se debe a que tanto la deformabilidad como la resistencia de los suelos, se ven afectadas por factores muy diversos. Entre estos factores se encuentran la estructura del suelo (por ejemplo, el tamaño de grano, la forma del grano, la superficie granular o los huecos), la densidad, el contenido de Página 19 de 25 agua, la condición de drenaje, el grado de saturación, la presión intersticial, el historial de carga y el estado actual de tensiones. En la mayoría de los materiales ingenieriles, esto no ocurre y es más sencillo caracterizar su comportamiento. En lo que sigue, trataremos de describir el comportamiento de los suelos a través estos elementos para conseguir una mejor caracterización del suelo. (http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/4244/fichero/CAPITULO2% 252FCAPITULO2.pdf) “Suelos Además el comportamiento de un suelo sometido a esfuerzos, no es el mismo cuando la velocidad e intensidad de los esfuerzos varía. La consolidación enseña que, un suelo que responde rígidamente a una carga súbita e instantánea, responderá plásticamente, ante una carga de largo plazo, en virtud de un proceso de drenaje controlado por la permeabilidad del suelo.” (Duque Escobar, Gonzalo (2003) Manual de geología para ingenieros. Universidad Nacional de Colombia, Manizales) Página 20 de 25 CAPITULO III Cimentaciones en función a los suelos del distrito de Víctor Larco Herrera 3.1 Suelo limoso para construcciones El suelo limoso se caracteriza por ser húmedo y frío, porque retiene agua durante bastante tiempo. Esto lo hace un suelo que drena lentamente y con inestabilidad. Entonces, un suelo limoso puede expandirse como consecuencia de la retención de humedad, puede chocar constantemente con una estructura y, con el tiempo, debilitarla. De hecho, investigaciones recientes han determinado que existe la posibilidad de que el limo juegue un papel importante en la licuefacción del suelo (la debilitación de la superficie posterior a un movimiento telúrico). La licuefacción puede ser fatal debido a que, al debilitarse el suelo que es la base de la estructura, ésta puede venirse abajo. 3.1.1 LA influencia del limo sobre la licuefacción del suelo La licuefacción del suelo es el proceso por el que la resistencia y la rigidez de un suelo se reducen por causa de un terremoto u otro cambio repentino en la tensión de los materiales. Al debilitar los cimientos de edificios y otros tipos de infraestructura, la licuefacción del suelo puede provocar enormes daños Página 21 de 25 Toda obra construida en estas zonas debe contar con estudios previos y detallados que caractericen el tipo de suelo que presenta el sitio. La zona de Víctor Larco es muy vulnerable a la licuefacción debido a su niveles freáticos que varían desde los 0- 4 metros. “Una buena parte de los daños observados en Japón después del gran terremoto del 2011 fueron causados por licuefacción de suelos.”(Universidad de costa rica, 03 Agosto 2014) 3.2 Efectos del agua El agua en el subsuelo es siempre causa de problemas y dificultades. Las zonas rivereñas como es el caso de Víctor Larco, suelen presentar estos efectos debido a su proximidad al mar, al rio Moche y su nivel freático, algunas de las zonas más afectadas por este fenómeno son el golf y buenos aires. 3.2.1 problemas causados por el agua Dificultades constructivas, tanto en la excavación como en la colocación del concreto. Asentamientos debidos a saturación de suelos compresibles. Reducción en la capacidad portante del suelo al reducirse su resistencia al corte. Remoción del suelo debajo de las cimentaciones debido a acciones de bombeo. En climas muy fríos, fallas debidas a heladas. Página 22 de 25 Problemas de licuefacción, en arenas sucitas, con los asentamientos consecuentes. Hinchazón o expansión en ciertos tipos de arcillas. Efectos de supresión. 3.3 Rellenos de características desconocidas No se debe cimentar sobre rellenos de características desconocidas o ejecutados sin control. Primero se debe llevar a cabo un estudio de los suelos, identificando las sustancias presentes en el suelo y así ver si es apto para la construcción o de lo contrario no proceder. Por otro lado La cimentación sobre rellenos efectuados con materiales adecuados, compactados a una densidad óptima, construidos bajo control permanente y con un adecuado estudio de drenaje, es perfectamente posible. Sin embargo, este proceso requiere de especialistas en mecánica de suelos. Página 23 de 25 CONCLUSIONES El suelo es un recurso natural renovable, pero su recuperación amerita periodos de tiempo prolongados, lo que implica que se debe hacer uso adecuado de los mismos con el fin de protegerlos. Los suelos muestran gran variedad de aspectos, fertilidad y características químicas en función de los materiales minerales y orgánicos que lo forman. La acción conjunta de los factores que condicionan la formación y evolución del suelo conduce al desarrollo de diferentes perfiles o tipos de suelos. En el desarrollo y formación de los suelos Intervienen numerosos tipos de procesos, algunos de ellos son de tipo pasivo; otros son agentes acticos. El suelo es un material superficial natural, que sostiene la vida vegetal. Cada suelo posee cierras propiedades que son determinadas por el clima y los organismos vivientes que operan por períodos de tiempo sobre los materiales de tierra y sobre el paisaje de relieve variable. Sin el suelo sería imposible la existencia de plantas superiores y, sin ellas, ni nosotros ni el resto de los animales podríamos vivir. A pesar de que forma una capa muy delgada, es esencial para la vida en tierra firme. Cada región del planeta tiene unos suelos que la caracterizan, según el tipo de roca de la que se ha formado y los agentes que lo han modificado. Página 24 de 25 Bibliografía: Ralph, P., Walter, E., Thomas, T. (1993). Ingeniería De cimentaciones, México, Limusa noriega editores T.W. Lambe y R.V. Whitman. (1997) Mecánica de suelos. México, Linografía: https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6220/21CAPITULO2.pdf?sequence =8&isAllowed=y http://www.3dcadportal.com/esfuerzo-y-deformacion.html https://www.academia.edu/5217320/Esfuerzos_en_el_suelo http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/4244/fichero/CAPITULO2%252FCAPITU LO2.pdf https://www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtml#defin https://www.definicionabc.com/medio-ambiente/meteorizacion.php https://www.definicionabc.com/medio-ambiente/meteorizacion.php https://civilgeeks.com/2015/09/30/tipos-de-suelos-mecanica-de-suelos/ https://slideplayer.es/slide/13524332/ http://bdigital.unal.edu.co/53252/47/esfuerzosenmasasdesuelo.pdf Página 25 de 25
