INFORME DE SUELOS PARA ESTUDIO DE PREINVERSION A NIVEL DE
PERFIL
INFORME DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACION
Creacin de la Ciclova en la Av. Separadora Industrial Av. Mara
Reiche Av. Lima, en los Distritos de Villa el Salvador, Villa Mara
del Triunfo y Lurn, Provincia de Lima Lima
ELABORADO PORCONSORCIO KALLPAJunio del 2013LIMA - PER
Setiembre del 2011LIMA - PER
2
I N D I C E
1.00 Generalidades
1.1 Objetivo del Estudio
1.2 Normatividad
1.3 Diseo Geomtrico
1.4 Ubicacin Geogrfica del rea en Estudio
1.5 Acceso al rea de Estudio
1.6 Condicin Climtica y Altitud de la Zona
2.0 Geologa y Sismicidad del rea en Estudio
2.1 Geologa2.1 Sismicidad
3.0 Investigacin de Campo
4.0 Ensayos de Laboratorio
5.0 Perfiles Estratigrficos
5.1 Clasificacin del suelo
6.0 Anlisis de la Cimentacin
6.1 Profundidad de la Cimentacin
6.2 Tipo de Suelo
7.0 Lineamientos Tcnicos Para El Diseo y Construccin De
Ciclovas
8.0 Proyecto de Ciclovas en Lima Metropolitana Ciclo Lima
8.1 Condicin Actual Del Panorama Ciclista En Los Distritos De
Villa El Salvador, Villa Mara del Triunfo y Lurn.
9.0 Referencia Para Un Diseo de Pavimentos
10.0 Conclusiones Recomendaciones y Anexos
10.1 Referencia
11.0 Bibliografa
12.0 Anexos
12.1 Ensayos Para La Clasificacin Del Suelo
Estudio Para: Creacin de la Ciclova en la Av. Separadora
Industrial Av. Mara Reiche Av. Lima, en los Distritos de Villa el
Salvador, Villa Mara del Triunfo y Lurn, Provincia de Lima Lima
INFORME TECNICO
1.0 GENERALIDADES
El excesivo parque automotor de las ciudades viene generando
problemas en el trnsito, medio ambiente y en la salud de las
personas.
En este contexto, la bicicleta se ha convertido en un medio de
transporte econmico, sano y eficiente.
El fomento del transporte en bicicleta a partir de lineamientos
tcnicos claros, ayudar a generar una nueva forma de vida en las
personas, mucho ms saludable para la comunidad y respetuosa con el
medio ambiente.
1.1 OBJETIVO DEL ESTUDIO
El objetivo del presente informe, es mostrar los resultados del
Estudio de Mecnica de Suelos, con el fin de determinar mediante la
informacin extrada el diseo para la infraestructura de una ciclova
para el Proyecto de Creacin de la Ciclova en la Av. Separadora
Industrial Av. Mara Reiche Av. Lima, en los Distritos de Villa el
Salvador, Villa Mara del Triunfo y Lurn, Provincia de Lima Lima,
ubicada en la Provincia De Lima, Departamento de Lima
Los trabajos de campo y los ensayos de laboratorio realizados
con materiales de la zona, han permitido la elaboracin del presente
estudio.
El terreno en general dentro del permetro sealado para la
construccin se constituye de una topografa irregular.
Figura No. 1. RELIEVE DE VILLA EL SALVADOR
1.2 NORMATIVIDAD
-Ley 29593, Ley que declara de inters Nacional el uso de la
bicicleta y promociona su utilizacin como medio de transporte
sostenible, publicada el 08/10/2010.
-Gua Tcnica para el Diseo de Ciclovas y Normas para el Diseo de
Vas Urbanas, elaboradas por el Fondo de Inversiones Metropolitanas
- INVERMET, de la Municipalidad de Lima.
-Manual de Vialidad Urbana - Recomendaciones para el diseo de
elementos de Infraestructura Vial Urbana de Chile. Aprobado por
Decreto Exento N 827 del 05.12.2008.
-MANUAL DE DISEO PARA INFRAESTRUCTURA DE CICLOVIAS, Fondo
Nacional del Ambiente FONAM y Fondo Mundial para el Medio Ambiente
(GEF) del Banco Mundial
-El Plan Maestro de Ciclovas, Consorcio Internacional conformado
por el Centro de Investigacin y Asesora de Transporte Terrestre
CIDATT, de Lima-Per, la Fundacin Ciudad Humana de Bogot Colombia, y
TARYET, Grupo Consultor de Madrid - Espaa
1.3 DISEO GEOMETRICO
Para el diseo de las ciclovas se debe tener en cuenta
principalmente las siguientes condiciones:
Un adecuado ancho, para la circulacin de los ciclistas, tanto en
un sentido, como en doble sentido.
Garantizar que los peatones, ciclistas y automovilistas se
perciban oportunamente unos a otros con suficiente tiempo y
espacio.
Seales claramente legibles y ubicadas apropiadamente de tal
forma de facilitar las maniobras y garantizar la seguridad de
circulacin sobre la va.
Compatibilizar las velocidades de circulacin en aquellos tramos
de la va en los que se encuentren los diferentes tipos de
usuarios.
Minimizar los tiempos de espera y los recorridos
1.4 UBICACIN GEOGRAFICA DEL AREA EN ESTUDIO
El rea materia del presente estudio, comprende la Av. Separadora
Industrial Av. Mara Reiche Av. Lima, en los Distritos de Villa el
Salvador, Villa Mara del Triunfo y Lurn, Provincia de Lima,
Departamento de Lima.
Figura No. 2. PLANO DE UBICACIN GEOGRAFICO
1.5 ACCESO AL AREA DE ESTUDIO
La accesibilidad, es por la la Antigua Panamericana Sur, para
luego entrar por la Av. Maria Reich, llegando a la Separadora
Industrial y Luego a la Av. Lima.
1.6 UBICACIN, CONDICION CLIMATICA Y ALTITUD DE LA ZONA
Villa El Salvador se encuentra ubicada a 20 km. del Sur de Lima.
Est situada a una altura de 175 m.s.n.m., con una Latitud Sur de
1212'34" y una Longitud Oeste de 7656'06".
De clima rido y semi clido, con una temperatura media anual que
flucta entre los 18 C y 19 C, con una nubosidad media de 8 octavos
(1), la humedad relativa media vara entre 85 y 95 % (2), llegando
algunas veces en invierno hasta 100%; los vientos soplan durante el
da, de norte a suroeste y durante la noche de suroeste a norte.
2.0 GEOLOGIA Y SISMICIDAD DEL AREA EN ESTUDIO
2.1 GEOLOGIA
Estudios realizados para la zona y reas circundantes han
determinado que la geologa local est representada por el
afloramiento de secuencias litolgicas sedimentarias, intrusivas y
depsitos elicos. El escenario del estudio se encuentra enmarcado
dentro del cuadro morfotectnico de la costa y el borde occidental
andino, habiendo sido afectado por la tectnica desarrollada durante
la orognesis andina, la misma que dio lugar a una deformacin con
plegamientos entre los que destaca el Sinclinal de Pachacamac, se
trata de un pliegue abierto, con un plano axial vertical
ligeramente inclinado al Sureste y un eje de direccin N30O. Las
rocas en las cuales se ha desarrollado, corresponden a la Formacin
Pamplona (Ki-pa), de composicin arcillo- calcrea, por lo tanto
plsticas. Al Sur del Cerro Lomo de Corvina, y a la altura del grifo
Conchn se tiene afloramientos del flanco occidental. Gran parte de
este sinclinal se encuentra cubierto por depsitos elicos
Cuaternarios.
2.2 SISMICIDAD
De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificacin Ssmica del Per la nueva
Norma Sismo Resistente (NTE E-030) y del Mapa de Distribucin de
Mximas Intensidades Ssmicas observadas en el Per, presentada por
Alva Hurtado (1984), el cual se bas en isosistas de sismos peruanos
y datos de intensidades puntuales de sismos histricos resistentes;
se concluye que el rea de estudio se encuentra dentro de la zona de
Alta Sismicidad (zona 3), existiendo la posibilidad de que ocurran
sismos de intensidades tan considerables como VIII al IX en la
escala de Mercalli Modificada (Ver figura Zonificacin Ssmica del
Per y la Figura Mapa de Distribucin de Mximas Intensidades
Ssmicas).De acuerdo con la Norma Tcnica NTE E-30 y el predominio
del suelo bajo la cimentacin, se recomienda adoptar en los diseos
Sismo-Resistentes, los siguientes parmetros:
Factor de Zona: Z=0.40Factor de Ampliacin de suelo: S=
1.4Periodo que define la Plataforma del espectro: Tp= 0.90
Figura N3: Distribucin de Mximas Intensidades Ssmicas
Observadas, J. Alva Hurtado (1974).
Figura N4: Zonificacin Ssmica del Per.
3.0 INVESTIGACION DE CAMPO
Trabajos de Campo.- Luego del reconocimiento de campo del rea en
evaluacin, se presenta la descripcin de los trabajos realizados en
campo, desde la ubicacin, excavacin manual de las calicatas,
muestreo y descripcin de los materiales encontrados.
Teniendo en cuenta las Normas del MTC, se tomaron muestras
representativas segn la estratigrafa observada y en las
profundidades indicadas en los registros de exploracin, con la
finalidad de realizar los ensayos estndar de Mecnica de Suelos,
como se representa en el siguiente cuadro:
Tabla N1.-
TIPO DE MUESTRANORMA APLICABLEFORMAS DEOBTENER Y
TRANSPORTARESTADO DELA MUESTRACARACTERIS- TICAS
Muestrainalterada en bloque (Mib)NTP 339.151(ASTMD 4220)
Practicas Normalizadas para laPreserv acin y Transporte de Muestras
de SuelosBloquesInalteradaDebe mantenerinalteradas las propiedades
fisicas y mecanicas del suelo en su estado natural al momento del
muestreo (Aplicable solamente a sueloscohesiv os, rocas blandas o
suelos granulares finos suficientemente cementados para permitir su
obtencin)
Muestrainalterada en tubo de pared delgada (Mit)NTP
339.169(ASTMD 1587) Muestreo Geotecnico de Suelos con Tubo de Pared
DelgadaTubos de paredDelgada
Muestraalterada en bolsa de plastico (Mab)NTP 339.151(ASTMD
4220) Practicas Normalizadas para laPreserv acion y Transporte de
Muestras de SuelosCon bolsas dePlsticoAlteradaDebe mantener
inalterada la granulometria del suelo en suestado natural al
momento del muestreo
Muestraalterada para humedad en lata sellada (Mah)NTP
339.151(ASTMD 4220) Practicas Normalizadas para laPreserv acion y
Transporte de Muestras de SuelosEn lata selladaAlterada
Debe mantener inalterado el contenido de agua
4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO
4.1ENSAYOS ESTANDARESLos ensayos se ejecutaron siguiendo las
normas de la American Society For Testing and Materials (ASTM). Las
normas para estos ensayos son las siguientes: Anlisis Granulomtrico
por TamizadoASTM D-422 Limite Liquido ASTM D-423 Limite Plstico
ASTM D-424 Contenido de HumedadASTM D-2216 Clasificacin SUCSASTM
D-2487 Densidad In SituASTM D-1556 Peso EspecficoASTM D-854
Tabla N 02 Resumen de los Ensayos Estndar de Clasificacin de
Suelos Calicata MuestraProf.(m)Granulometra (%)Lmites (%)C.
H.(%)ClasificacinSUCS/AASHO
GravaArenaFinos L.L.L.P.I.P
C-1M 10.20 1.70 12.877.79.050.000.00NP4.3SP-SM/A-3(0)
C-2M 10.10 1.7012.381.26.500.000.00NP4.8SP-SM/A-3(0)
Muestras ensayada por Empresa Qualis SAC L.L.: Lmite lquido
L.P.: Lmite plstico C.H.: Contenido de humedad
4.2ENSAYOS ESPECIALESEl ensayo especial se realiz sobre muestra
alterada, el procedimiento de ensayo se realiz siguiendo las normas
de la American Society For Testing and Materials (ASTM). Las normas
para estos ensayos son las siguientes: CBR ASTM D-1883
Tabla N 03 Ensayos de Compactacin y
CBRCalicataMuestraProfundidad (m)Dens. Mx. MDS(gr/cc)Opt. Hum.
OCH(%)C.B.R. del Suelo 100% Dens. Mx.PesoEspecifico(gr/cc)
C 02 Arena Limosa mal Graduada (SP-SM)M-10.10
1.701.81415.522.52.05
OCH: Optimo Contenido de HumedadMDS: Mxima Densidad SecaCBR:
California Bearing Ratio
Nota: Segn certificados de CBR de la Empresa Qualis SAC.Tabla
N04.- Categora de Sub Rasante segn el porcentaje de CBR(*)
Por tanto, se puede determinar que la sub rasante es de tipo S4,
sub rasante muy buena, ya que percibe un CBR > 20 %
Tabla N5.- De acuerdo al IP, define las siguientes
caractersticas de un suelo(*)
Se encontr bsicamente, suelos exentos de arcilla.
(*) Extrado del Manual para el Diseo de Caminos No Pavimentados
deBajo Volumen de Trnsito del MTC
4.3ANALISIS QUIMICO DEL SUELO DE CIMENTACION Los resultados del
contenido de sulfatos solubles totales en los depsitos al nivel de
cimentacin representativo del rea en estudio, indican un grado de
alteracin o agresin al concreto de cimentacin leve en el caso que
la infraestructura se encuentre en contacto con el deposito
superficial y el suelo arenoso limoso SM, segn las recomendaciones
del Comit ACI 318-83, para estos casos corresponde el empleo de
cemento Tipo I.
Tabla N 6.0
Tabla N 7.0
5.0 PERFILES ESTRATIGRAFICOS
El perfil estratigrfico del rea en estudio, as como los
espesores de los estratos se tiene determinado especficamente para
cada punto de estudio, es decir de cada calicata excavada, los
mismos que se adjuntan en el anexo. Se resume una breve descripcin
generalizada, en la siguiente forma:
Las calicatas excavadas tienen como cota de inicio el nivel de
terreno natural en la altura 175 300 m.s.n.m. y una profundidad
general de excavacin de 1.70 mts.
5.1 CLASIFICACION DE SUELOS
La clasificacin de suelos es una categorizacin sistemtica de
suelos basado en caractersticas distintivas y en criterios de uso.
Una clasificacin de suelos es dinmica en la estructura del sistema,
a las definiciones de clases, y finalmente en la aplicacin a campo.
Puede ser una forma aproximada de las perspectivas de pedognesis y
de morfologa de suelo. Conceptos diferentes de pedognesis, y
diferencias en la significancia de los desarrollos morfolgicos a
los varios usos de la tierra afectan la aproximacin a la
clasificacin. Adems de esas diferencias, en un sistema bien
construido, los criterios clasificatorios similares de grupo hacen
que las interpretaciones no varen ampliamente. La aplicacin exitosa
al campo es un desafo, ya que hay naturaleza compleja en la
formacin de los suelos, y la opacidad inherente de los recursos
edficos.
Los suelos del rea del Proyecto que nos interesa, se han
clasificado de acuerdo al SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE
SUELOS (SUCS) y al American Association of State Highway Officials
AASHTO
6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION
6.1 PROFUNDIDAD DE LOS SUELOS
La profundidad de la cimentacin se encuentra controlada por las
caractersticas de la estructura y el suelo.
La profundidad de la cimentacin depende en primer lugar de la
profundidad del estrato competente para soportar las cargas
transmitidas por la fundacin, sin falla en la masa de suelo y sin
asentamientos excesivos.
Para que la estructura tenga un comportamiento adecuado durante
la ocurrencia de un sismo se debe cimentar en un mismo ESTRATO de
suelo de igual capacidad portante, si existieran desniveles de este
estrato de suelo, se rellenar nivelndolo con concreto pobre como es
el caso cuando se presentan los lentes o bolsones de arena
suelta.
La profundidad de colocacin de la cimentacin a considerar es de
0.20 mts.6.2 TIPO DE SUELOS CALICATA N 1.
Efectuada en el rea comprendida por la Av. Separadora
Industrial. La estratigrafa muestra inicialmente una primera capa
de relleno de baja compacidad, semipermeable hasta una profundidad
de 0.20m, un segundo estrato desde 0.20m hasta 1.70 m, conformada
por arenas finas de bajo % de humedad, el 87.70% en peso pasa la
malla No. 4, el 6.50% en peso pasa la malla No.200. Se Clasifica
segn SUCS: SP-SM, y en la Tabla de Clasificacin AASHTO conforma
parte del grupo A3 con ndice (0) y referente plstico (0), como se
puede apreciar en la tabla No. 08.
CALICATA N 2.
Efectuada en el rea comprendida por la Av. Lima. La estratigrafa
muestra inicialmente una primera capa de relleno de baja
compacidad, semipermeable hasta una profundidad de 0.10m, un
segundo estrato desde 0.10m hasta 1.70 m, conformada por arenas
finas de bajo % de humedad, el 87.70% en peso pasa la malla No. 4,
el 6.50% en peso pasa la malla No.200. Se Clasifica segn SUCS:
SP-SM, y en la Tabla de Clasificacin AASHTO conforma parte del
grupo A3 con ndice (0) y referente plstico (0), como se puede
apreciar en la tabla No. 08.
Tabla N8.-
7.0 LINEAMIENTOS TCNICOS PARA EL DISEO Y CONSTRUCCIN DE
CICLOVIAS
Para ciclovas dispuestas en ambos lados de la va (a fin de
segregar al ciclista del transporte motorizado), se deber
considerar un ancho mnimo efectivo de 1,50 m. para cada una.
La altura libre que debe tener una ciclova (ubicada en espacios
abiertos tales como parques, vas urbanas, etc.) debe ser de 2,50 m.
como mnimo. En el caso de espacios cerrados o techados (tneles,
pasos a desnivel, etc.), la altura debe ser como mnimo de 3.00
metros. En ambos casos, no debe existir ningn elemento debajo de
esa altura.
8.0 PROYECTO DE CICLOVIAS EN LIMA METROPOLITANA CICLOLIMA
Mediante Resolucin de Alcalda N 098 del 22 de enero de 2003 se
crea el Proyecto Especial Metropolitano de Transporte No
Motorizado, el que actualmente lleva como nombre CICLOLIMA
Transporte No Motorizado.
CICLOLIMA Transporte No Motorizado cuenta con dos reas (Tcnica y
Promocin) con quienes generan la puesta en marcha de sus propuestas
polticas, promocin e infraestructura que responden al Plan
Estratgico del Transporte en Bicicleta 2008 2014 aprobado mediante
acuerdo de Consejo 297 (16 de julio del 2009), gracias a al apoyo
de la Cooperacin Internacional Fondo Mundial del Ambiente
(GEF).
8.1 CONDICION ACTUAL DEL PANORAMA CICLISTA EN LOS DISTRITOS DE
VILLA EL SALVADOR
Villa El Salvador, Villa Maria y Lurin, demandan actualmente una
distribucin de apenas el 7.0 % del plan proyectado en relacin al
Proyecto Ciclo Lima.
Editado por el diario El Comercio el 3 de Abril del 2011:
Proyecto Especial Metropolitano de Transporte no Motorizado
(PEMTNM)
9.0 REFERENCIA PARA UN DISEO DE PAVIMENTOS
MANUAL DE DISEO PARA INFRAESTRUCTURA DE CICLOVIAS, desarrollado
dentro del Marco del Plan Maestro de Ciclovas de Lima y Callao,
promovido por el Fondo Nacional del Ambiente FONAM y financiado por
el Fondo Mundial para el Medio Ambiente (GEF) del Banco
Mundial.
El Plan Maestro de Ciclovas ha sido realizado por el Consorcio
Internacional conformado por el Centro de Investigacin y Asesora de
Transporte Terrestre CIDATT, de Lima-Per, la Fundacin Ciudad Humana
de Bogot Colombia, y TARYET, Grupo Consultor de Madrid - Espaa.
Dicho manual en su captulo 4 PAVIMENTOS, tem 4.2 ESTRUCTURA DEL
PAVIMENTO establece que la estructura del pavimento est conformado
por Sub-Base, Base y una Capa de Rodadura, siendo el espesor de la
base variable entre 7 y 15 cm y el de la capa de rodadura entre 4 y
5 cms.
Por otro lado el reglamento Nacional de Edificaciones, Norma
Tcnica CE.10, en el captulo 4.4 cataloga a las ciclovas como
pavimentos especiales recomendando la colocacin de una base sin
especificar su espesor mnimo y una capa de rodadura de asfalto de
un espesor mnimo de 3cm.
Asimismo, la metodologa AASHTO-93 para el diseo de pavimentos
flexibles, al igual que el resto de mtodos de diseo de pavimentos
flexibles, considera como variables principales de diseo el terreno
de fundacin y el nmero de ejes equivalentes que representa la
cantidad de pasadas de un camin tipo. Teniendo en cuenta que por
una ciclova no pasarn cargas pesadas el nmero de ejes equivalentes
ser nulo por lo que el diseo del pavimento ser el mnimo considerado
por la metodologa.
As tenemos que para un trfico menor a 50,000 EAL, el espesor
mnimo del pavimento ser el siguiente:
Base : 10cm
Carpeta Asfltica : 5cm. o tratamiento superficial.
A efectos de realizar un diseo del pavimento se ha tomado las
siguientes consideraciones:
Trfico: 1.40E+04 (que equivale al Paso eventual de 1 camin
diario)
Mr = 21,408 psi (aplicando la frmula Mr = 2555 * CBR0.64 (psi)
(asshto2004)
Confiabilidad = 80% (va local)
Desviacin Standard = -0.841 (valor para una confiabilidad de
80%) Desviacin Standard total So=0.45Serviciabilidad Inicial =
4.2
Serviciabilidad Final = 2.0
Periodo de diseo = 10 aos.
Con estos datos, aplicando la metodologa AASHTO 93 tenemos lo
siguiente:
DISEO DEL PAVIMENTO
PSI PSI log 10 o tlog ESAL Z S 9.36 log SN 1 0.2 4.2 1.5 2.32
log M 8.0710 R o 10 1094 10 r0.40 SN 15.19
MATERIALESALPe riodo deDis e o (aos )%RZRSoPSIoPSIt PSIMr
(psi)
Subrasante1.40E+041080%-0.8410.454.222.221,408
DESCRIPCIONSN CALCULAREC.