Caracterizacion geotecnica de suelos.whrh

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA
GEOLOGICA
“CARACTERIZACION GEOTÉCNICA DE SUELOS PARA LA
CIMENTACIÓN EN EL MEJORAMIENTO DE AULAS DEL CENTRO
EDUCATIVO INTEGRADO DE LA LOCALIDAD DE PATAY
RONDOS”
TESIS
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO GEÓLOGO
PRESENTADO POR:
Bach. WALTER HUGO ROMAN HERRERA
CERRO DE PASCO – PERU – 2018

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA
GEOLOGICA
“CARACTERIZACION GEOTÉCNICA DE SUELOS PARA LA CIMENTACIÓN
EN EL MEJORAMIENTO DE AULAS DEL CENTRO EDUCATIVO INTEGRADO
DE LA LOCALIDAD DE PATAY RONDOS”
PRESENTADO POR: Bach. WALTER HUGO ROMAN HERRERA
PARA OPTAR TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO GEOLOGO
SUSTENTADO Y APROBADO ANTE LA COMISION DE JURADOS
Dr. Tito Marcial ARIAS ARZAPALO
PRESIDENTE
Mg. Javier LOPEZ ALVARADO Mg. Vidal CALSINA COLQUI
MIEMBRO MIEMBRO

DEDICATORIA
.
A mis padres, por su apoyo incondicional en todo
tiempo, a todas las personas que se esfuerzan a diario
por un mundo mejor. Por lo mismo agradecer
infinitamente a DIOS quien hace todo posible.
A mi ALMA MATER Universidad Nacional Daniel
Alcides Carrión, Facultad de Ingeniería, Escuela de
Formación Profesional de Ingeniería Geológica, cuna
de mi profesión.

RESUMEN
El área del proyecto se encuentra en la localidad de Patay Rondos, distrito de Marías,
provincia de Dos de Mayo, Región de Huánuco, Geográficamente abarca la cuenca del rio
Pumachaca, afluente del Monzón. Abarca una zona geográfica de Puna y valle.
El objeto principal del estudio es conocer las características Geológicas, Geotécnica y
Geodinámicas de la franja de terreno donde se mejorará aulas para el Centro Educativo
integrada de la localidad de Patay Rondos, si hay presencia de inestabilidad del talud de
terreno, asentamiento del suelo, etc. de esta forma plantear soluciones a los problemas que
originan la inestabilidad en las obras a construir y definir el tipo de material que debe
utilizarse en las estructuras.
En el aspecto geológico se han determinado la litología que afloran en el área de interés del
proyecto, que son esquistos filiticos del Complejo Marañón, a estas rocas las cubren los
depósitos aluviales y coluviales del cuaternario reciente.
En el aspecto de suelos, los estudios del suelo y sub suelos realizados nos han permitido
conocer tipo de suelo, características físico - mecánicas de los materiales de las zonas,
composición, textura, humedad, límites, peso específico; así como los depósitos de material
de cantera para utilizarlos como agregado.
En lo referente al estudio de suelos de cimentación para las estructuras de ha obtenido la
capacidad portante utilizando la Formula de Terzaghi. Los ensayos se solicitan al
laboratorio GEOBORROVIC.
Para las determinaciones de las características Geotécnicas del suelo y del área de
influencia de la obra se llevaron a cabo labores de campo, laboratorio y gabinete.

INDICE
Pág.
DEDICATORIA i
RESUMEN ii
INDICE iii
INTRODUCCION vi
CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. DETERMINACION DEL PROBLEMA 01
1.2. FORMULACION DEL PROBLEMA 01
1.3. FORMULACION DE OBJETIVOS 02
1.3.1. OBJETIVO GENERAL 02
1.3.2. OBJETIVO ESPECÍFICO 02
1.4. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA 02
1.5. IMPORTANCIA Y ALCANCES DE LA INVESTIGACION 02
1.6. LIMITACIONES 02
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1 ANTECEDENTES Y CARACTERÍSTICAS ACTUALES 03
2.2 BASES TEÓRICOS – CIENTÍFICOS 03
2.3 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS 43
2.4 SISTEMA DE HIPOTESIS 46
2.4.1 HIPOTESIS GENERAL 46
2.4.2 HIPOTESIS ESPECÍFICAS 46
2.5 SISTEMA DE VARIABLES 46
2.5.1 VARIABLES INDEPENDIENTES 46
2.5.2 VARIABLES DEPENDIENTES 47
2.5.3. VARIABLES INTERVINIENTES 47

CAPITULO III
METODOLOGIA
3.1. DISEÑO DE INVESTIGACION 48
3.2. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION 48
3.2.1. PLANEAMIENTO PREVIO DEL ÁREA DE TRABAJO 48
3.2.2. TRABAJO DE CAMPO 48
3.2.3. EQUIPO 48
3.2.4. FASE DE GABINETE 48
3.3. TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION 48
3.4. TECNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANALISIS DE DATOS 48
CAPITULO IV
RESULTADOS
4.1. GENERALIDADES 49
4.2. UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD 49
4.3. CLIMA Y ALTITUD 50
4.4. HIDROGRAFIA 50
4.5. GEOMORFOLOGIA 52
4.6. ESTRATIGRAFIA 52
4.7. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL 55
4.8. GEOLOGIA HISTORICA 56
4.9. ASPECTO GEOTECNICO 58
4.10. SISMICIDAD 70
4.11. RIESGOS 76
4.12. VULNERABILIDAD 78
4.13. ESTUDIO DE CANTERAS 78
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFIA
ANEXOS

INTRODUCCION
En el presente estudio “caracterización geotécnica de suelos para la cimentación en el
mejoramiento de aulas del centro educativo integrado de la localidad de Patay Rondos” Se
definirán los tipos de suelos, la profundidad del nivel freático, los niveles de cimentación de
las estructuras, la capacidad de soporte del terreno de cimentación. Estos factores servirán
para el diseño estructural de la edificación.
Asimismo, se evaluarán las características de deformación de los suelos ante las cargas de
las estructuras, para obtener los asentamientos y compararlos con los máximos permisibles.
Para el proceso constructivo, se analizará la fuente de los agregados con los diseños de
mezcla respectivos.
Para todos los estudios señalados, se realizan las exploraciones de campo necesarios,
tomándose las muestras representativas de las profundidades adecuadas que son protegidas
y embaladas convenientemente. Luego se elaboran los perfiles estratigráficos y se ensayan
en laboratorio las muestras tomadas.
Con los resultados de los ensayos se realizan los cálculos de la capacidad admisible, el
asentamiento y se plantean las profundidades y tipo de cimentación.

1
CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. DETERMINACION DEL PROBLEMA
El problema es determinar las características Geológicas, Geotécnicas, geodinámicas de la
franja de terreno donde se mejorará aulas para el Centro Educativo integrado de la
Localidad de Patay Rondos, reconocer inestabilidad de talud del terreno, asentamiento del
suelo para plantear soluciones a los fenómenos de inestabilidad. Asimismo analizar el tipo
de material que servirá como material de construcción en las estructuras.
Asimismo, se necesita determinar las formaciones geológicas que afloran en el área de
interés del proyecto, los tipos de suelos y las características físico - mecánicas de los suelos
y rocas de las zonas inestables, composición, textura, humedad, limites, peso específico,
etc. así como los depósitos de material de cantera.
El presente Estudio de Geología - Geotecnia está elaborado de acuerdo a la propuesta de
ingeniería del estudio y a los términos de referencia utilizados para este tipo de obras.
1.2. FORMULACION DEL PROBLEMA
¿Cómo influyen las características geotécnicas de los suelos en la cimentación para el
mejoramiento de aulas del Centro Educativo Integrado de la localidad de Patay Rondos?

2
1.3. OBJETIVOS
1.3.1. OBJETIVO GENERAL
Determinar las características geotécnicas de los suelos para la cimentación en el
mejoramiento de aulas del Centro Educativo Integrado de la localidad de Patay
Rondos.
1.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Analizar la influencia de las características físicas cualitativas de los suelos en
el proyecto.
 Analizar la influencia de las características físicas cuantitativas de los suelos en
el proyecto.
 Presentar como Tesis para optar el título de Ingeniero Geólogo.
1.4. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA
Este trabajo de tesis se justifica por la importancia de la geología y geotecnia en determinar
la estabilidad en las construcciones y es base para futuros estudios similares que se
desarrollan en el Perú para lograr construcciones de calidad.
1.5. IMPORTANCIA Y ALCANCES DE LA INVESTIGACION
El presente proyecto se realiza para determinar la calidad del suelo o roca y realizar el
diseño de una cimentación adecuada en la construcción de aulas en el mejoramiento de
aulas del Centro Educativo Integrado de la localidad de Patay Rondos, evitando de esa
manera riesgos que puedan ocurrir posteriormente cuando el suelo tenga fallas en su
resistencia al corte.
1.6. LIMITACIONES
Como todo estudio geotécnico el presente trabajo solo está limitado a la zona de estudio y
los resultados solo serán aplicados a la zona de estudio.

3
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1. ANTECEDENTES
Existen estudios geológicos, geotécnicos realizados en diferentes lugares del Perú que se
toman como referencia para determinar las características geológicas y geotécnicas que
puedan generar estabilidad en la cimentación de módulos del Centro Educativo Integrado
de la localidad de Patay Rondos.
Dichos estudios serán empleados como referencias en el presente estudio.
2.2. BASES TEÓRICOS – CIENTÍFICOS
Según el Dr. Jorge E. Alva Hurtado, en su publicación cimentaciones superficiales se tiene
las siguientes bases teóricas-científicas:
CONCEPTO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
Cimentación superficial es una estructura que descansa sobre el terreno situado
inmediatamente debajo de la misma. Las zapatas aisladas generalmente de planta
rectangular, constituyen la cimentación superficial más común para pilares o columnas,
mientras que las zapatas corridas o continuas se utilizan bajo muros. En algunos casos las
estructuras se cimientan sobre losas.
El comportamiento del terreno bajo tensión está afectado por su densidad y por las
proporciones de agua y aire residentes en los vacíos. Estas propiedades varían con el
tiempo y depende en cierto modo de otros factores.

4
Para comportarse de modo aceptable las cimentaciones superficiales deben tener dos
características elementales:
 La cimentación debe ser segura frente a una falla por corte general del suelo que la
soporta.
 La cimentación no deber experimentar un asentamiento excesivo.
La carga por área unitaria de la cimentación bajo la cual ocurre la falla por corte en el
suelo, se llama capacidad de carga última.
COMPORTAMIENTO DE UNA ZAPATA SOBRE MATERIAL
ELASTOPLÁSTICO
Para comprender el comportamiento general de las cimentaciones superficiales,
consideramos el caso representado en la fig.01, en el que se aplica un incremento de
presión ∆qs sobre la superficie de un material ideal. Tal material se supone que es elástico
hasta que el esfuerzo tangencial máximo τmax llega al valor C. Siempre que τmax <c en
todos los puntos, el asentamiento es proporcional a ∆qs.
Figura 01. Carga uniforme sobre un material elastoplástico.

5
Al aumentar ∆qs todo el material se comporta elásticamente, y los esfuerzos como los
asentamientos pueden calcularse a partir de la teoría elástica. Un posterior aumento de ∆qs
produce una fluencia plástica y una deformación adicional elástica en los puntos de su
entorno. Gradualmente los puntos circundantes fluyen también, aumentando la zona
plástica. Poco después, la curva carga-asentamiento se dobla hacia abajo (punto A) ver fig
02. Este estado se denomina falla local por corte. La línea de carga-asentamiento se va
curvando hasta que la zona plástica se extiende por fuera de la superficie cargada (punto C).
Al suceder esto, el asentamiento aumenta rápidamente y se llega a un estado en el que no es
posible aumentar ∆qs sin asentamientos muy grandes. Esto se produce para ∆qs = 9 Kg
/cm2, esta fase es conocida como falla general por corte.
Figura 02. Curva carga-asentamiento.
COMPORTAMIENTO DE ZAPATAS EN SUELOS REALES
Considere una cimentación corrida que descansa sobre una superficie de arena densa, como
muestra la fig. 03 (a) con un ancho igual a B. Ahora si la carga se aplica gradualmente a la
cimentación, el posible asentamiento se incrementará. En cierto punto cuando la carga

6
alcanza la capacidad de carga última (qu) se produce una falla general: se moviliza la
resistencia a lo largo de una superficie de deslizamiento que comienza bajo la zapata y se
extiende hasta la superficie del terreno situado fuera de la misma.
Para una carga algo más pequeña se producirá una falla local en cuyo instante la resistencia
al corte alcanza una parte de la superficie de deslizamiento; este caso se presenta en arenas
de compacidad media. Finalmente, cuanto más suelta es la arena es cuando se producirá
una falla por punzonamiento o penetración.
Figura 03. Curvas carga-asentamiento y zonas de falla observadas en pruebas de modulación
sobre arena.

7
En base a resultados experimentales, Vesic propuso una relación para el modo de falla por
capacidad de carga de cimentaciones que descansan sobre arenas. La fig 04 muestra la
relación.
Figura 04. Modos de falla según el índice de compacidad y la profundidad de cimentación
sobre arena (Vesic ,1963).
Donde:
L= longitud de la cimentación.
Nota: Para cimentaciones cuadradas, B =L; para cimentaciones circulares
B =L=diámetro. Por lo que: B∗=B.

8
INFLUENCIA DEL NIVEL FREÁTICO EN EL SUELO
Figura 05. Variación del nivel freático
Caso A γ1
'
γ2
'
Caso B γ1 γ2
'
Caso C γ1 γ2
γsum =γ'
=γsat −γw γsat =γ(Peso específico natural saturado)
qu =cNcζc +σDNqζq + 1/2 BγHNγζγ…..(*)
Caso A qu =cNcζc +γ1
'
DNqζq + 1/2 Bγ2
'
Nγζγ
Caso B qu =cNcζc +γ1DNqζq +1/2 Bγ2
'
Nγζγ
Caso C qu =cNcζc +γ1DNqζq + 1/2 Bγ2Nγζγ
CAPACIDAD DE CARGA SEGÚN KARL TERZAGHI
Fue el primero en presentar una teoría completa para evaluar la capacidad de carga última
de cimentaciones superficiales. Según el autor una cimentación se puede considerar
superficial si la profundidad de cimentación es menor o igual que el ancho de la misma D f

9
≤B. Sin embargo, estudios posteriores argumentan que cimentaciones con D f igual a 3 ó 4
veces el ancho de la misma pueden ser definidas también, como cimentaciones
superficiales.
Terzaghi sugirió para una cimentación corrida (relación ancho-longitud tiende a cero), B ≤
L la superficie de falla en el suelo bajo carga última puede interpretarse según la Fig. 06.
Notar que es el caso de falla general por corte.
Figura 06. Falla por capacidad de carga en suelo bajo una cimentación corrida.
El efecto del suelo sobre el fondo de cimentación, puede ser remplazado por una sobre
carga equivalente efectiva q = γDf; donde γ= peso específico del suelo.
La zona de falla bajo la cimentación puede fraccionarse en tres sub-zonas:
 La zona triangular o cuña, inmediatamente bajo la cimentación.
 La zona activa.
 La zona pasiva
Notar que, las zonas activa y pasiva se repiten en ambos extremos de la cuña.
Usando el análisis de equilibrio, la capacidad de carga última se expresa:
qu =cN c +qN q +1/2 γBNγ ......cimentación corrida......... (a)

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Dónde:
C = Cohesión del suelo
γ = Peso específico
D
f = Profundidad de desplante.
N c, Nq, Nγ = Factores de capacidad de carga adimensional en función del ángulo de
fricción del suelo.
Para diferentes geometrías de cimentaciones se obtuvo las siguientes
Expresiones:
qu= 1.3cNc +qNq + 0.4γBNγ ..............cimentación cuadrada… (b)
qu=1.3cNc +qNq + 0. 6γBNγ.................cimentación circular…... (c)
En la ecuación para cimentación cuadrada, B es la dimensión de cada lado y para la
cimentación circular B, es el radio.
También varios autores han determinado fórmulas matemáticas para el cálculo de los
factores de capacidad de carga entre ellos Reissner (1924) presentó expresiones
Tales como:
Nq =eπtanφ
tan2
(45 + φ 2)
Nc = (Nq −1) Cotφ
El factor de capacidad soporte Nγ es muy discutido por varios autores ya que este factor es
influenciado por otros parámetros como el ángulo de fricción y la rugosidad propia de la
cimentación. En la práctica de la ingeniería existe una marcada preferencia por utilizar Nγ
de Caquot y Keresil (1953).
Nγ = 2.0 (Nq +1) tanφ

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Para cimentaciones que exhiben falla local o punzonamiento por corte en suelos,
Terzaghi sugirió modificaciones en los parámetros (φ, C) es decir sustituirlos por (φ’,
C ‘)
en las ecuaciones (a, b, c).
Dónde:
φ' =tan−1
( 2/3 tanφ) , C ' = 2/3 C
N '
c, N 'q
, N '
γ = factores de capacidad de carga modificado, tales se calculan ingresando
con el ángulo de fricción y cortando las curvas segmentadas en el ábaco que se visualiza a
continuación.
Figura 07. Factores de capacidad de carga dados por Terzaghi
CAPACIDAD DE CARGA SEGÚN MEYERHOF
Esta solución considera factores de corrección por forma, aplicación de la carga inclinada y
profundidad de cimentación (s,i d). La influencia de esfuerzos cortantes por encima del
nivel de cimentación es considerada.
Entonces los factores de corrección ζc ,ζγ,ζq son:
Cohesión: ζc =ζcs ,ζci ,ζcd
Sobrecarga: ζq =ζqs,ζqi,ζqd Nφ= tan2
(45+ø/2 )
Peso: ζγ=ζγs,ζγi ,ζγd

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La ecuación general de capacidad de carga última está expresada por la siguiente ecuación
(*). Considerando el Caso A la ecuación puede variar según la figura 05.
qu =cN cζc +σD' N qζq +1/2 B 'γH' Nγζγ
Dónde:
qu = Capacidad de carga última.
C= Cohesión.
B '
= Ancho mínimo efectivo que aproxima al área de compresión.
B'
=B−2eB.
Q= Carga vertical aplicada a nivel de cimentación.
γH
'
= Peso específico efectivo debajo de nivel de cimentación.
γD
'
=Peso específico efectivo por encima del nivel de cimentación.
D= Profundidad de cimentación.
σD
'
= Esfuerzo efectivo σD
'
=γD
'
D
Nc, Nγ, Nq = Factores de capacidad de carga adimensionales de cohesión, peso del suelo en
la superficie de falla y condiciones de sobrecarga.
ζc ,ζγ,ζq = Factores de corrección adimensionales de cohesión, peso específico del suelo en
la superficie de falla y sobrecarga.
Excentricidad
La influencia de los momentos flectores en la capacidad de carga puede ser derivada por la
conversión de estos, a sus excentricidades respectivas.
Visualizar la Fig 08.

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Figura 08. Excentricidad en el plano
W '
=W − 2eW B '
= B− 2eB
MB MW
eB = eW = --------------
Q Q
Dónde:
B'
=Ancho mínimo efectivo.
W '
= Ancho mínimo efectivo.
Ae =B '
W '
(Área efectiva).
M B =Momento flector paralelo al lado B MW = Momento flector paralelo al lado W
eB = Excentricidad paralela al lado B.
eW = Excentricidad paralela al lado W.
Q= Carga vertical aplicada a la cimentación.
Por lo tanto la capacidad de carga última será:

14
Qu = qu Ae
Figura 09. Inclinación de la carga
NOTA:
Los factores de corrección de excentricidad e inclinación de carga no pueden usarse
simultáneamente. La teoría de Meyerhof se ajusta a cimentaciones superficiales y
profundas (pilotes).

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CAPACIDAD DE CARGA SEGÚN BRINCH HANSEN
El modelo de Hansen considera bases y cuestas inclinadas además de excentricidad en la
carga aplicada, inclinación de la carga, y profundidad de la fundación. Los estudios de
Brinch Hansen se basan en una extensión del trabajo de Meyerhof. Ver figura 10.
Figura 10. β+δ≤ 90º. β<φ
Los factores N
c y Nq son idénticos que los factores de Meyerhof
Nφ= tan2
(45+ø/2)
Entonces los factores de corrección ζc,ζγ,ζq son:
Cohesión: ζc =ζcs ,ζci ,ζcd ,ζcβ,ζcδ
Sobrecarga: ζq =ζqs ,ζqi ,ζqd ,ζqβ,ζqδ
Peso: ζγ=ζγs ,ζγi ,ζγd ,ζγβ,ζγδ
Los subíndices s, i d, β, δ indican forma, inclinación de la carga, profundidad de
cimentación, ángulo en la cuesta y en la base respecto a la horizontal, respectivamente.
Dónde:
K =
Q = carga vertical
Ca =adhesión en la base
φa =ángulo de fricción en la base

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Tabla 01. Factores de capacidad de carga según varios autores.
ASENTAMIENTOS Y TEORÍA DE ELASTICIDAD
La teoría de la elasticidad puede utilizarse, siempre que se considere al suelo como un
compuesto homogéneo, isotrópico y linealmente elástico para así obtener expresiones de
las deformaciones que resultan de una masa de suelo cuando se aplica carga. En la práctica
es de interés conocer las deformaciones verticales, es decir, los asentamientos.
Las soluciones para los asentamientos basados en la teoría de la elasticidad utilizan el
módulo de elasticidad E y la relación de Poisson υ.

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El asentamiento de una cimentación se divide en dos categorías principales asentamiento
elástico o inmediato y el asentamiento por consolidación (primaria y secundaria), la suma
ambos asentamientos es el asentamiento global.
Asentamiento elástico o inmediato
Tiene lugar inmediatamente después de la construcción de la estructura, el suelo en
cualquier estado seco o húmedo no experimentará cambio alguno en su contenido de
humedad. Con las leyes de Hooke el comportamiento esfuerzo-deformación para este tipo
de asentamiento es entendible.
Asentamiento primario
Ocurre a lo largo del tiempo, es el resultado de un cambio de volumen en suelos cohesivos
saturados.
Asentamiento secundario
Ocurre cuando finaliza la consolidación primaria y es causado por la reorientación de las
partículas del suelo, siempre bajo carga constante.
En suelos cohesivos este asentamiento puede producirse después de varios años, es un
proceso lento.
Asentamiento admisible
El asentamiento puede tener importancia por tres razones, incluso aunque la falla no sea
inminente: aspecto, condiciones de servicio y daños de la estructura.
 Los asentamientos pueden alterar el aspecto de una estructura, provocando grietas
en los muros y en los revoques de los mismos. También puede dar lugar a que la
estructura se incline lo suficiente para que pueda apreciarse a simple vista.
 El asentamiento puede interferir con el servicio de una estructura en diversas
formas: las grúas, bombas, compresoras, etc. Pueden desajustarse; y las unidades
de seguimiento como el radar pierden precisión.
 También puede producir el fallo estructural de la edificación, incluso aunque el
factor de seguridad contra la falla por corte sea elevado.

20
Algunos de los diversos tipos de asentamientos se indican en la Fig11. La Fig.11(a)
muestra un asentamiento uniforme caso de un edificio sobre una losa estructural muy
rígida. La Fig11 (b) representa un giro uniforme en la que toda la estructura tiene una
distorsión angular y la Fig11(c) muestra un caso muy habitual de asentamiento no uniforme
o diferencial.
El asentamiento diferencial puede producirse por: presiones uniformes que actúan sobre un
suelo homogéneo, presiones diferentes sobre el terreno o condiciones del terreno
heterogéneas. Este asentamiento también se caracteriza por la distorsión angular ∆p
/l = δ
/l
que es el asentamiento diferencial entre dos puntos dividido por la distancia horizontal
entre ellos.
Figura 11. Tipos de asentamiento. (a) Asentamiento uniforme. (b) Giro.
(c) Asentamiento no uniforme.
En el proyecto de diseño de una cimentación tiene más importancia el asentamiento
diferencial que el total. El asentamiento diferencial es más difícil de estimar ya que está
afectada por la heterogeneidad del suelo y también por la capacidad de las estructuras para
salvar las zonas blandas de la cimentación.

21
La fig.12 muestra resultados correspondientes a edificios reales cimentados sobre suelos
granulares. En fig12 (a) podemos visualizar los valores de la distorsión angular δ/ l en
función del asentamiento diferencial máximo.
Según la naturaleza del edificio se elige un valor δ/l admisible. A continuación, se utilizan
las curvas para encontrar el asentamiento diferencial máximo y el asentamiento máximo
total admisible.
Figura 12(a)
Figura 12(b)

22
CAPACIDAD DE CARGA ÚLTIMA NETA
En ciertos proyectos es necesario estimar la carga que va directamente al suelo por lo que
la capacidad de carga última no siempre es la adecuada. Entonces la capacidad de carga
última neta es la máxima presión aplicada a nivel del fondo de cimentación, a partir de allí
se disipa su energía hasta alcanzar una profundidad que depende de las condiciones del
suelo y la geometría de la cimentación.
qu(neta) =qu −γDf
qu −γDf
q
adm(neta)
=
FS = factor de seguridad, usualmente es 3.
FS
ASENTAMIENTO EN SUELOS NO FRICCIONANTES
Área rectangular con carga uniformemente distribuida
El asentamiento inmediato en la superficie de una masa de suelo (arcilla saturada en
condición no drenada) semi-infinita en la esquina de un área rectangular flexible de
longitud L y ancho B a la que se aplica una carga uniforme q(t / m2
) está dado por:
qB(1−υ2
)
Si = IS
E
Dónde: Is =factor de influencia del asentamiento que depende de la longitud/ancho del área
rectangular. La relación entre I
s y L
/ B fue establecida por Terzaghi (1943) y se muestra en
la fig.13.

23
Capa de suelo de espesor semiinfinito.
Figura 13. Factor de influencia para el cálculo de asentamiento inmediato

24
Si el área de la cimentación está en la superficie de un estrato de suelo de espesor infinito
H < ∞, que reposa sobre una base rígida, el asentamiento en una esquina puede obtenerse a
partir de la solución aproximada presentada por Steinbrenner (1934). En este caso el factor
de influencia Is está en función de (F1, F2), es decir:
Las fluctuaciones de (F1, F2) con H
B se aprecian en las figuras 14 y 15, respectivamente. Es
importante ver que las relaciones para Si suponen que la profundidad de la cimentación es
igual a cero ya que si Df > 0 la magnitud de Si , decrecerá.
Capa de suelo de espesor finito

25
Figura 14. Variación de F1 con H/B Steinbrenner, 1934)
Figura 15. Variación de F2 con H/B (según Steinbrenner)
Otros investigadores como Janbu, Perloff aportaron a este tema siempre considerando que
la cimentación superficial estuviera apoyada en suelo cohesivo.

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ASENTAMIENTO EN SUELOS ARENOSOS - USO DEL FACTOR DE
INFLUENCIA DE LA DEFORMACIÓN UNITARIA
En depósitos de arena el valor del módulo de elasticidad varía no sólo con la profundidad,
sino también con la geometría de la cimentación y la intensidad del esfuerzo vertical. Si
consideramos el rango elástico el valor de la relación de Poisson varía linealmente con la
deformación.
El análisis asume que la distribución de la tensión vertical es compatible con el análisis
elástico linear siempre que el suelo este sujeto a presión uniforme.
En la práctica dichas predicciones se basan en métodos empíricos como el que se describe
a continuación.
Aproximación de Schmertmann y Hartman
El asentamiento de cimentaciones flexibles en suelos granulares se evalúa usando el factor
de influencia de deformación unitaria semiempírico propuesto por Schmertmann y
Hartman (1978). De acuerdo con este método, el asentamiento es:
Donde:
Izi = Factor de influencia de la deformación unitaria.
C1= Factor de corrección respecto a la profundidad de cimentación,
Ct = Factor de corrección respecto al flujo plástico del suelo, 1+ 0.2log10 (t / 0.1)
t =Tiempo, años
σod =Esfuerzo a nivel de cimentación, γDf
∆p =Esfuerzo neto, q - γDf

27
q = Carga por unidad de área (t/m²) a nivel fondo de cimentación.
∆zi =Incremento de profundidad, 0.2B
Esi = Módulo de elasticidad del estrato.
Figura 16. Modulación de la teoría según Schmertmann y Hartman
El factor de Influencia Iz se basa en aproximaciones de la distribución de tensiones en
cimientos rectangulares, corridos y simétricos que interactúan en un medio elástico tal
como en la distribución de Boussinesq. El valor máximo o pico del factor de influencia Izp
esta dado por:
L B =1 ⇒ σIzp = 0.5B γ+Df γ
L B ≥10 ⇒ σIzp =B γ+Df γ
Dónde:
σIzp =presión por unidad de área eficaz de sobrecarga

28
Figura 17. Factor de influencia según Schmertmann y Hartman
El módulo de elasticidad puede ser estimado utilizando los valores del ensayo (Cone
Penetration Test -CPT). También se tiene correlaciones entre el ensayo SPT – CPT de
modo que se puede obtener el módulo de elasticidad según las ecuaciones propuestas:
L B = 1 ⇒ Esi = 2.5qc Cimentación circular/cuadrada
L
B ≥ 10 ⇒ Esi = 3.5qc Cimentación corrida
Se asume una variación lineal entre las ecuaciones precedentes de manera que se puede
interpolar valores entre 1 y10 qc =es la resistencia del cono al ser penetrado el suelo (carga
por unidad de área).
A continuación, se visualiza la tabla 02, la cual relaciona la resistencia del cono qc con el
ángulo de fricción internaφ de una arena de grano fino, según
“Lunne y Christophersen 1983”, se pueden utilizar estos valores para estratos de arena que
alcanzan una potencia de 10-15 metros.

29
CPT
qc (Mpa)
Compactación
de Arena fina
SPT
(N)
Densidad
relativa Dr
(%)
Angulo de
fricción
(grados)
<2
2 - 4
4 - 12
12 - 20
>20
Muy suelta
Suelta
Media densa
Densa
Muy densa
<4
4 - 10
10 - 30
30 - 50
>50
<20
20 - 40
40 - 60
60 - 80
80 - 100
<30
30 - 35
35 - 40
40 - 45
>45
Tabla 02. Correlación entre el CPT y SPT.
PARÁMETROS ELÁSTICOS DE ALGUNOS SUELOS
La estimación de asentamientos inmediatos de cimentaciones se basa en la hipótesis que el
suelo es un medio isotrópico, además de considerar parámetros elásticos como E y µ. Si los
resultados de pruebas de laboratorio para esos parámetros no están disponibles, deben
considerarse múltiples alternativas realistas de solución. La tabla 3, presenta el rango
aproximado de los parámetros elásticos de varios suelos.
Muchos investigadores correlacionan los valores del módulo de elasticidad, E con el
número del ensayo SPT y con la resistencia de penetración estática de cono CPT. Mitchell
y Gardner (1975) compilaron una lista de esas correlaciones.
Tabla 03. Módulo de elasticidad de algunos suelos.
Módulo de elasticidad
Tipo de suelo lb/pulg² MN/m2
Relación de
Poisson
Arena suelta 1500 3500 10.35 24.15 0.2 0.4
Arena media
densa
2500 4000 17.25 27.6 0.25 0.4
Arena densa 5000 8000 34.5 55.2 0.3 0.45
Arena limosa 1500 2500 10.35 17.25 0.2 0.4
Arena y grava 10000 25000 69 172.5 0.15 0.35
Arcilla suave 600 3000 4.1 20.7
Arcilla media 3000 6000 20.7 41.4 0.2 0.5
Arcilla firme 6000 14000 41.4 96.6

30
CANTERA
PROPIEDADES GEOTECNICAS PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS
Con la finalidad de ser capaz de diseñar mezclas de concreto, apropiadas, es necesario
conocer las siguientes propiedades de los agregados:
 La forma y la textura.
 La granulometría.
 El contenido de humedad.
 La gravedad específica
 El peso unitario volumétrico.
 Durabilidad
 Resistencia al desgaste
 Sustancias deletéreas
1. Forma y textura: Efecto en la trabajabilidad
La forma y textura afecta la trabajabilidad del concreto fresco a través de su
influencia en la cantidad de pasta requerida. Se requiere suficiente pasta para
recubrir los agregados y proporcionar lubricación para disminuir la interacción entre
las partículas de agregado durante el mezclado. La forma de la partícula ideal es una
que es cercana a la forma esférica (bien redondeada y compacta) con una superficie
relativamente lisa (ver figura).
Clasificación de las formas de los agregados

31
Las arenas naturales y las gravas de los ríos son las que más se acercan a la forma
esférica. La roca chancada es mucho más angular y podría tener una textura rugosa.
Tales partículas interfieren más severamente con el movimiento de las partículas
adyacentes. Ellas también tienen una más alta relación superficie a volumen y por lo
tanto requieren más pasta para recubrir completamente la superficie de las
partículas. Los agregados que son planos ó alargados no deberían ser utilizados
debido a que ellos aumentan la interacción entre partículas y la relación superficie a
volumen incrementando el requerimiento de pasta. También concretos que
contienen agregados de esta forma son propensos a segregar. La presencia de
partículas chatas ó alargadas, en roca chancada, es un indicativo de la presencia de
planos de debilidad.
La roca chancada tiene una textura más rugosa que la arena y grava natural debido a
que no ha sido desgastada y alisada por el efecto del agua y el clima.
Efecto en las propiedades mecánicas
La forma y textura del agregado fino afecta únicamente la trabajabilidad, pero las
características del agregado grueso afectan las propiedades mecánicas del concreto a
través de afectar la adherencia mecánica. La forma puede influir favorablemente en
la resistencia a través de incrementar la cantidad de área superficial disponible para
el enlace con la pasta para un contenido de agregado dado. Superficies de textura
rugosa mejoraran la componente mecánica del enlace. También se piensa que el
carácter mineralógico de los agregados puede jugar algún rol en la determinación de
la resistencia del enlace entre la pasta y los agregados. Esto debido a que podría
ocurrir alguna interacción química en la interface entre ciertos tipos de rocas y la
pasta de cemento.
2. Granulometría
La distribución de los tamaños de las partículas ó granulometría de un agregado es
una característica importante debido a que determina los requerimientos de la pasta
para lograr un concreto trabajable. Debido a que el cemento es el componente más

32
costoso del concreto, es deseable, minimizar el costo del concreto utilizando la más
pequeña cantidad de pasta consistente con la producción de un concreto que pueda
ser manejado, compactado, acabado y proporcionar la resistencia y durabilidad
necesaria. El significado de la distribución de tamaño de partículas es mejor
apreciado en el concreto como un ensamblaje de partículas de agregados
ligeramente compactadas y mantenidas juntas a través de la pasta de cemento. De
este modo la cantidad de pasta depende de la cantidad de espacios vacíos que deben
ser llenados y de la cantidad total de superficie de los agregados que debe ser
recubierta por la pasta. El volumen de los espacios entre las partículas de los
agregados es mayor cuando las partículas son de tamaño uniforme, Cuando es
utilizado un rango de tamaños las partículas más pequeñas pueden ocupar los
espacios vacíos dejados por las más grandes disminuyendo de este modo los
espacios vacíos y por lo tanto los requerimientos de pasta. Utilizando un agregado
con tamaño máximo más grande se puede reducir también los espacios vacíos.
Representación esquemática de la granulometría de los agregados en un ensamble
de partículas de agregados: (a) tamaño uniforme, (b) granulometría continua, (c)
reemplazo de partículas pequeñas por partículas grandes, (d) granulometría
discontinua, (e) granulometría sin finos.
Análisis del tamaño
La granulometría de un agregado es determinada por un análisis por tamices. Una
muestra representativa del agregado es pasada a través de una columna de tamices

33
ordenados por orden decreciente del tamaño de la abertura de la malla de cada uno.
Es conveniente dividir el agregado en una fracción gruesa y en una fracción fina. La
fracción gruesa del agregado es aquella retenida hasta el tamiz # 4 (de 4.76 mm de
abertura de la malla) mientras que la fracción fina del agregado es aquella que pasa
por el tamiz antes mencionado. Los tamaños de los tamices comunes están
mostrados en la tabla, en el rango de la fracción gruesa se les denomina por el
tamaño de la abertura de la malla mientras que en el rango fino se les denomina por
el número de aberturas por pulgada. También puede ser visto que, en el rango fino,
la abertura de cada malla es la mitad del inmediato superior. Los tamices en la
secuencia de tamaños mostrada son llamados standard.
Tamaños de tamices ASTM comúnmente utilizados para análisis de agregados:
Límites ASTM de gradación para agregados para concreto:

34
Influencia del tamaño del agregado en la resistencia a compresión, a 28 días, de
concretos con diferentes contenidos de cemento:
3. Estados de humedad
Conforme son mostrados en la figura siguiente, los agregados tienen cuatro estados
de humedad:
1. Seco al horno (OD): Este estado se logra cuando toda la humedad es removida
del agregado cuando es calentado al horno a 105 ºc hasta obtener peso constante.
(Generalmente 12 horas). En este estado se considera que todos los poros
conectados a la superficie están vacíos.
2. Seco al aire (AD): En este estado toda la humedad es removida de la superficie,
pero los poros están parcialmente llenos de agua.
3. Saturado superficie seca (S.S.D): En este estado todos los poros del agregado se
hallan llenos de agua, pero no hay agua en la superficie del mismo.
4. Mojado: En este estado los poros están llenos de agua y hay agua en la superficie
del agregado.
Estados de humedad de los agregados

35
4. Gravedad específica
Para dosificar mezclas de concreto, es necesario conocer la densidad de los
agregados para determinar las relaciones entre peso y volumen. La densidad es
expresada como la gravedad específica la cual es una relación adimensional de la
densidad del agregado a la densidad del agua:
Densidad del agregado
S.G = ---------------------------------
Densidad del agua
Puesto que las densidades son determinadas por desplazamiento en agua, pueden ser
fácilmente calculadas y utilizadas en cualquier sistema de unidades.
Los agregados contienen algo de porosidad y que los valores de la gravedad
específica dependen si los poros son incluidos en la medición. Debido a ello
podemos distinguir entre gravedad específica absoluta (ASG), la cual se refiere
únicamente al material sólido excluyendo los poros y la gravedad específica bulk
(BSG), la cual incluye el volumen de poros dentro del agregado.
5. El peso unitario
El peso unitario puede ser definido como el peso de un volumen determinado de
agregado. El peso unitario, mide el volumen que el agregado ocupará dentro del
concreto e incluye ambos, a las partículas sólidas y a los espacios vacíos que quedan
entre ellas. El peso unitario se mide simplemente, pesando un recipiente de volumen
conocido lleno con el agregado. El procedimiento total está descrito en la NTP

36
400.017-1999. Claramente se puede entender que el grado de compactación
cambiará la cantidad de espacios vacíos, y debido a esto el peso unitario. El peso
unitario compactado también es llamado peso unitario varillado. Debido a que el
peso unitario del agregado depende del contenido de humedad, es necesario tener un
contenido de humedad constante, en las NTP de referencia se utiliza el peso OD del
agregado. El peso unitario varillado del agregado grueso además es un dato
requerido para determinar las proporciones de los concretos a través del método
volumétrico. Pero para dosificar en volumen los componentes de un concreto, es
necesario conocer los pesos unitarios sueltos de ambos agregados.
6. Durabilidad
Se dice que los agregados son durables si los cambios de volumen que acompañan a
los cambios ambientales llevan al deterioro del concreto. Los cambios de volumen
se pueden producir debido al descongelamiento libre y descongelamiento alternado
o debido al humedecimiento y secado. La durabilidad física es principalmente un
problema de resistencia al congelamiento y descongelamiento y la causa básica de
las dos formas más extensas de deterioro del concreto: desprendimientos y
agrietamientos en los pavimentos. La resistencia de un agregado depende de la
posibilidad que desarrollen esfuerzos internos cuando el agua dentro de los poros de
los agregados se congela aumentando de volumen. Este esfuerzo está en función de
la porosidad del agregado, su permeabilidad, el grado de saturación y el tamaño. Se
puede calcular un tamaño crítico del agregado por debajo del cual no ocurrirán
daños debido a este fenómeno. Para la mayor parte de agregados este tamaño es
mayor que los tamaños normales utilizados en la práctica, pero para algunas rocas
sedimentarias poco consolidadas tales como algunos esquistos, areniscas, y calizas
el tamaño crítico podría ser menor que el tamaño máximo del agregado, en el rango
de 12 a 25 mm.
7. Resistencia al desgaste
El agregado juega un rol importante en la determinación de la resistencia del
concreto a la abrasión de la superficie y al desgaste. Un buen agregado será duro,

37
denso, resistente, y libre de partículas blandas, porosas y friables. La resistencia a la
abrasión de los agregados puede ser ensayada por la prueba de abrasión de los
ángeles (NTP 400.020-1977 y 400.019-1977), pero la resistencia del concreto hecho
con los agregados también debería ser ensayada. Es necesario mencionar que no se
ha obtenido una buena correlación entre la prueba de abrasión y el desgaste del
concreto en el campo.
8. Sustancias deletéreas
Para un comportamiento satisfactorio, el agregado debería estar libre de sustancias
deletéreas, el ASTM C33 y la NTP 400.037 – 1988 fijan los límites para el
contenido tales sustancias en los agregados. Los cuales dependen del tipo de
exposición y aplicación. Se puede agrupar estas sustancias en dos categorías;
partículas de impurezas y no durables.
Límites para sustancias deletéreas en agregados para concreto: En épocas de grandes
avenidas.
MATERIAL DE CANTERA PARA FABRICAR CONCRETO
Canteras de Agregados
Para nuestro caso tratamos canteras para la extracción de agregados gruesos y finos, según
la solicitud del proyectista. Con diferentes características y requisitos para ver si son aptos
para el tipo de obra a realizar.

38
Calidad de Agregados
Se realiza una estimación preliminar visualmente in situ y se verifica mediante ensayos de
laboratorio si son fundamentalmente aptos para aceptar o rechazar un agregado.
Las características del agregado fino a ser utilizados para la fabricación de concreto debe
estar libre de restos de esquisto, micas, pizarra, ser limpia, libre de sustancias orgánicas,
impurezas y no exceder de:
IMPUREZA % EN PESO
Arcilla o terrones de arcilla 1
Carbón o Lignito 1
Finos que pasan la malla Nº 200 3
Los agregados gruesos tales como gravas, piedra partida, canto rodado deben tener amplia
dureza y deben ser químicamente estables, con sustancias no excedentes a lo expresado:
SUSTANCIA % EN PESOS
Fragmentos débiles 5
Carbón 1
Arcillas 0.25
Finos que pasan la malla Nª 200 1
Fragmentos alargados (L > 5e) 10
Cercanía de la obra a la Cantera
El acceso a una cantera influye en el costo del proyecto y determina la elección entre varias
canteras que tengan agregados similares.
Agregados según especificaciones
Agregados.- Las especificaciones concretas dadas por la norma AST, C-33-61T, tanto para
los agregados finos, como para los agregados gruesos; además se tendrá en cuenta las
norma ASTM D - 448, para evaluar la dureza de los mismos.

39
Agregados finos, arena de Rió o de cantera:
Debe ser limpia, silicosa y lavada, de granos duros resistentes a la abrasión lustrosa; libre
de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partículas suaves y escamosas, esquistos,
pizarra, álcalis, materias orgánicas. Se controlará la materia orgánica por lo indicado en la
norma ASTM C-40, la granulometría por las Normas ASTM C-136, ASTM C-17 y ASTM
C- 117.
Los porcentajes de sustancias deletéreas en la arena no excederán los valores siguientes:
La arena utilizada para la mezcla del concreto será bien graduada y al probarse por medio
de mallas estándar (ASTM C-136), deberá cumplir con los límites siguientes:
Malla % que pasa
- 3/8” 100
- 4” 90-100
- Nº 8 70 -95
- Nº 16 50 -85
- Nº 30 30 - 70
- Nº 50 10 – 45
- Nº 100 0 – 10

40
El módulo de fineza de la arena estará entre valores de 2,50 a 2,90; sin embargo, la
variación del módulo de fineza no excederá a 0,30.
Se podrá someter la arena utilizada en la mezcla de concreto a las pruebas determinadas por
el ASTM para las pruebas de agregados con concreto, tales como: ASTM C-40, ASTM C-
128, ASTM C- 88 y otras que considere necesario. Se hará un muestreo y se probará la
arena según sea empleada en la obra.
La arena será considerada apta, si cumple con las especificaciones y las pruebas.
Gradaciones requeridas del agregado fino:
Agregado Grueso
Deberá ser de piedra o grava, rota, chancada o seleccionada, de grano duro o compacto, la
piedra deberá estar limpia de polvo, materia orgánica o barro, magra u otras sustancias de
carácter deletéreo.
En caso de no ubicar en la zona material que califique como agregado grueso, el Residente
deberá proponer alternativas técnicas de solución, las mismas que deberán estar
acompañadas de pruebas de laboratorio, para su correspondiente aprobación; siendo
potestad de las obras de ejecución. En general, deberá estar de acuerdo con la Norma
ASTM C -33-61T.
La forma de las partículas de los agregados deberá ser dentro de lo posible redonda cúbica.
Los agregados gruesos deberán cumplir los requisitos de las pruebas siguientes, que pueden

41
ser efectuadas por “ el Supervisor “ cuando lo consideres necesario ASTM C -131, ASTM
C -88, y ASTM C-127 , debiendo cumplir con los siguientes límites:
Gradaciones recomendadas para el agregado grueso:
Asimismo, cabe indicar que el tamaño máximo del agregado grueso, no deberá exceder los
2/3 del espacio libre entre barras de armadura, según el tipo y dimensiones del elemento en
construcción, en el caso de emplearse piedra chancada pueden obviarse y no se tendrá
inconveniente.

42
Se recomienda seguir los siguientes parámetros:
MALLA % QUE PASA
1 ½ “ 100
1 “ 95- 100
½ “ 25-60
Nº 4 10 máx.
Nº 8 5 máx.
Se realizará un muestreo y las pruebas necesarias para el agregado grueso según sea
empleado en la obra.
El agregado grueso será considerado apto, si los resultados de las pruebas están dentro de
los valores indicados en los reglamentos respectivos.
En elementos de espesor reducido o ante la presencia de gran densidad de armadura se
podrá reducir el tamaño de la piedra hasta obtener una buena trabajabilidad del concreto
simple y cuando se cumpla con el Slump o asentamiento requerido y que la resistencia del
mismo sea la requerida.
El agua
El agua a emplearse en la preparación del concreto debe ser potable, fresca, limpia, libre de
sustancias perjudiciales como aceites, ácidos, álcalis, sales minerales, materias orgánicas,
partículas de humo, fibra vegetal, etc.
Se podrá usar agua de pozo siempre y cuando cumpla con las exigencias ya anotadas y que
no sean aguas duras con alto contenido de sulfatos. Se podrá usar agua no potable solo
cuando el producto de cubos de morteros probados a la comprensión a los 7 y 28 días tiene
resistencias iguales o superiores a aquellas preparadas con aguas destiladas. Para tal efecto
se ejecutarán pruebas de acuerdo con la Norma ASTM C -70.

43
2.3. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
AASHTO.- acrónimo de American Association of State Highways and Transit Officials.
Asociación de autoridades estatales de tránsito y carreteras.
Análisis granulométrico.- determinación de las cantidades relativas de partículas en un
material granular que se encuentran dentro de rangos definidos de diámetro, mediante su
separación sobre tamices de distintos tamaños de abertura, o por otros procesos adecuados
para el efecto como la sedimentación o el examen por medios ópticos. (Normas ASTM
D422 y D1140)
Ángulo de fricción interna,  (grados).- ángulo entre el eje de esfuerzos normales y la
tangente a la envolvente de Mohr en un punto que representa una condición dada de
esfuerzo de ruptura de un material sólido. El ángulo de fricción interna de un suelo
corresponde al ángulo cuya tangente es el coeficiente promedio de fricción entre las
partículas de un suelo. Cf. Ángulo de reposo Ángulo de fricción residual r (grados):
ángulo de fricción a lo largo de la superficie de falla de un suelo; el ángulo de fricción
residual corresponde a la relación entre la tensión normal y la tensión de cizalladura en el
ensayo de corte directo después de que ha sido superado el nivel de resistencia máxima. El
valor del ángulo de fricción residual es siempre menor que el ángulo de fricción interna
(Skempton, 1964)
Arcilla.- suelo finogranular, o la porción finogranular de un suelo que puede presentar un
comportamiento plástico dentro de un intervalo de contenido de humedad más o menos
amplio, y que tiene una considerable resistencia al corte cuando se seca al aire. Este
término ha sido utilizado para designar el conjunto de partículas de un suelo menores de 2
m (5 m en algunos casos), pero existe suficiente evidencia que, desde el punto de vista
de la ingeniería, las propiedades descritas en esta definición normalmente son más
importantes que el solo tamaño de las partículas para la caracterización de los materiales
arcillosos. Las propiedades de las arcillas dependen principalmente del tipo de minerales
que las componen y de los cationes intercambiables que contienen (Norma ASTM D653,
Grim, 1962)
Aglomerado.- Conjunto de fragmentos rocosos, heterogéneos en cuanto a forma y
composición, consolidados generalmente por materiales finos (arena, limo, arcilla).

44
Agregado.- Conjunto de minerales más o menos uniformes, pertenecientes a una o más
especies.
Arena.- partículas de roca que pasan por el tamiz de 4.75 mm (#4), y son retenidas en el
tamiz de 75m. Arena bien gradada: aquella que presenta una distribución equilibrada de
partículas en un amplio rango de tamaños; una arena es calificada como bien gradada
cuando tiene un coeficiente de uniformidad mayor de 6 y un coeficiente de curvatura entre
1 y 3.
Asentamiento inmediato.- es el que tiene lugar en una masa de suelo inmediatamente
después de la aplicación de la carga.
Bloque.- Fragmento de roca de dimensiones superiores a 20 cms. De diámetro.
Cantera.- excavación en la superficie de la tierra para la explotación de minerales o de
materiales de construcción. Cf. Fosa de grava, playa Canto: fragmento de roca, cuyo
diámetro se encuentra en el intervalo de 6.5 a 25 cm. Canto rodado: fragmento de roca,
normalmente redondeado por abrasión o meteorización cuyo diámetro promedio se
encuentra entre 6.5 - 25 cm.
Capacidad admisible de carga .- valor máximo del esfuerzo de contacto aplicable al
diseño y construcción de una cimentación. La capacidad admisible de soporte es sólo una
fracción de la capacidad última de soporte, y se calcula aplicando a esta última un factor de
seguridad apropiado. Los valores de factor de seguridad más corrientes se encuentran en el
intervalo de 3 a 5.
Cimentación.- Es la parte estructural del edificio , encargada de transmitir las cargas al
Terreno.
Compactación.- disminución del espesor o potencia de la secuencia estratigráfica por el
peso y la presión de las rocas suprayacentes.
Compresibilidad.- propiedad de suelos y rocas relacionada con su susceptibilidad de
disminuir su volumen cuando son sometidas a cargas. Característica de los materiales cuyo
volumen disminuye al ser sometidos a un esfuerzo de compresión confinada. La
compresibilidad puede ser cuantificada en el laboratorio mediante el ensayo de compresión
confinada, o de consolidación, a partir del cual puede obtenerse el coeficiente de

45
compresibilidad, av, el modulo edométrico, mv y el índice de compresión, Cc.. (Normas
ASTM D2435, D3877 y D4186)
Consolidación.- 1. Reducción gradual de la presión intersticial en una masa de suelo
debido a la aplicación continua o al incremento de un esfuerzo de compresión. 2. Proceso
en el que un material suelto, blando o liquido, toma una consistencia dura y consistente de
una roca. 3. Reducción gradual del volumen de una masa de suelo debido la aplicación o al
incremento de un esfuerzo de compresión. (Normas ASTM 2435, 3877 y 4186). Cf.
compactación, grado de consolidación.
Deformación.- Modificación que sufre una roca o material por acción de una o más
esfuerzos.
Deformación elástica.- Cuando una roca se deforma por acción de un esfuerzo, y al cesar
dicho esfuerzo la roca o material deformado recupera su forma original.
Deformación plástica.- cuando una roca o material se deforma por acción de un esfuerzo y
al cesar dicho esfuerzo la roca o material alterado conserva su deformación.
Desplazamiento.- Es la distancia recorrida por un bloque rocoso a través de un plano de
movimiento.
Esfuerzo.- fuerza aplicada sobre un área y/o superficie que tiende a cero.
Granulometría.- medida y análisis estadístico de los tamaños de granos que se encuentran
en una muestra de suelo.
Límite líquido.- LL, Lw, wL: 1. Condición de un suelo que presenta una resistencia al
corte, sin drenaje, de 2 kPa. 2. Contenido de agua de un suelo remoldeado correspondiente
al límite entre sus estados plástico y líquido de consistencia. 3. Contenido de agua con el
cual una masa de suelo remoldeada y cortada con un ranurador de dimensiones estándar
fluye hasta unirse en una distancia de 13 mm bajo el impacto de 25 golpes en un aparato
normalizado para la determinación del límite líquido. (Norma ASTM D4318). 4. Contenido
de agua de un suelo remoldeado que puede ser penetrado 20 mm, en un lapso de 5
segundos, con un cono de masa y dimensiones normalizadas (Norma BS 1377).
Límite plástico.- LP, Pw, wp: 1. El contenido de agua de un suelo remoldeado que
corresponde al límite entre sus estados de consistencia plástico y rígido. 2. Contenido de
agua con el que un suelo comienza a desmoronarse cuando se forma con él un cilindro de 3

46
mm de diámetro. (Norma ASTM D4318) Límites de Atterberg: conjunto de valores de los
límites de retracción, plástico y líquido de un suelo
Plasticidad.- Propiedad de las rocas de deformarse al recibir un esfuerzo conservando la
deformación al cesar el esfuerzo.
Porosidad.- Es la relación existente entre el volumen del intersticio poroso y el volumen
total de la roca o suelo. La porosidad se expresa siempre en porcentaje.
Saturación.- Cantidad de agua necesaria para que una roca porosa y permeable tenga todo
su volumen de vacíos lleno de agua.
Suelo.- Cobertura superficial de la corteza terrestre producto de la alteración de los
minerales de las rocas pre-existentes. La formación del suelo implica la meteorización
química de los minerales primarios dando lugar a nuevos minerales.
Talud.- Superficie inclinada del terreno que se extiende de la base a la cumbre del mismo.
Zapata.-. Elemento de una cimentación que consiste en un paralelepípedo o un cilindro
corto de concreto a través del cual se transmite la carga de la estructura al suelo.
2.4 SISTEMA DE HIPOTESIS
2.4.1. HIPOTESIS GENERAL
Las características geotécnicas de los suelos influyen en la cimentación para el
mejoramiento de aulas del Centro Educativo Integrado de la localidad de Patay
Rondos.
2.4.2. HIPOTESIS ESPECÍFICAS
 Las características físicas cualitativas de los suelos influyen en el proyecto.
 Las características físicas cuantitativas de los suelos influyen en el proyecto
2.5. SISTEMA DE VARIABLES
Se estudian cada una de las variables, las que se correlacionarán y compararán. Se
identificaron las siguientes variables:
2.5.1 VARIABLES INDEPENDIENTES:
Las características geotécnicas de los suelos.

47
2.5.2 VARIABLES DEPENDIENTES:
La cimentación en el mejoramiento de aulas del Centro Educativo Integrado de la
localidad de Patay Rondos.
2.5.3. VARIABLES INTERVINIENTES:
 Agua.
 Peso específico de los suelos.
 Topografía de la zona.

48
CAPITULO III
METODOLOGIA DEL ESTUDIO
3.1. DISEÑO DE INVESTIGACION
Como este trabajo de tesis comprende aspectos de interpretación geológica geotécnica su
desarrollo es descriptivo, analítico, evaluativo y explicativo; se establecerá el grado de
relación directa entre sus variables y sus resultados. Se analizarán los resultados para poder
evaluarlos y explicarlos.
3.2. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION
Este proyecto de tesis estará basado en la toma de datos de campo, de forma objetiva y
sistemática, en donde se investigarán “como son” o “como están” las variables que se
estudian y la frecuencia con que ocurre un hecho o precisando donde o cuando ocurre en
situaciones naturales, mediante enfoques de observación transversal o longitudinal.
3.3. TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS
Se revisarán los informes geológicos y técnicos de la zona de estudio, así también se
tomarán datos de campo sobre los trabajos geológicos para analizar sus características en la
zona de estudio y se revisarán los métodos de estabilización de taludes.
3.4. TECNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANALISIS DE DATOS
Para el procesamiento de datos se utilizarán métodos convencionales o en su caso
computarizados.

49
CAPITULO IV
RESULTADOS
4.1 GENERALIDADES
El estudio geológico- geotécnico de la zona es para definir los tipos de suelos que sirven
como base para el diseño de la cimentación para la construcción de aulas del centro
educativo y la influencia de los elementos tectónicos que afectan a los mismos.
4.2. UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD
La zona de estudio se encuentra ubicado en:
Lugar = Patay Rondós
Distrito = Marías
Provincia = Dos de Mayo.
Departamento = Huánuco.
Para acceder al lugar se puede seguir las siguientes rutas desde la ciudad de Huánuco
(cuadro Nº 01):
Cuadro Nº 01. Rutas de acceso a Patay Rondos.
Ruta Tipo de vía
Distancia
(KM)
Horas de
viaje
N° 01
Huánuco - Punto Unión
Con tratamiento
superficial
54 1h30m
Punto Unión - Ticte - Tantacoto - Ichic
Marías - Patay Rondos
Afirmado en regular
estado
64 3h30m
N° 02
Huánuco - Tingo Chico
Con tratamiento
superficial
107 3h
Tingo Chico - Marías -Tantacoto -
Patay Rondos
Afirmado en mal
estado
86.3 4h30m

50
Figura N° 01. Ubicación de la localidad de Patay Rondos en el distrito de Marías (Fuente Mapa
Vial del MTC).
4.3. CLIMA Y ALTITUD
El clima de la zona es típico de sierra, con 2 estaciones bien marcadas: la lluviosa de
noviembre a marzo, caracterizado por presencia de lluvias intensas, la de verano de abril a
noviembre caracterizado por presencia de heladas y frio intenso en las noches, temperaturas
promedio 10ºC.
La altitud promedio es de 2893.00 m.s.n.m.
4.4. HIDROGRAFIA.
El rio Pumachaca tiene una orientación SO-NE, en su recorrido adquiere otro nombre
denominándosele Rangra Huasi; este rio se forma como resultado de la unión de dos
quebradas a la altura de la localidad de Tantacoto, recibiendo asimismo caudales de otras
quebradas que son producto del desagüe de las lagunas Huascacocha, Quiullacocha,
Cajancocha, entre otras, siendo las principales de ellas, las quebradas Jarhuash Vado y
Tingo. Estos ríos finalmente desembocan en el rio Huallaga en las proximidades de la
ciudad de Tingo María.
PATAY
RONDOS

51
Figura 02: FUENTE BOLETÍN 075 (Cuadrángulo Huánuco 20-K) – INGEMMET 1996

52
4.5. GEOMORFOLOGIA
La geomorfología de la zona de estudio consiste en Cordillera Oriental y Faja Subandina,
a. Cordillera Oriental
Se encuentra conformada por rocas del precámbrico y paleozoicas, sus aguas
fluyen hacia la selva alta, es una geografía abrupta, los valles en formación son
profundas encañonados, el valle tiene forma de V, los lados laterales son
escarpados de pendientes pronunciadas 25 a 30°, en la zona se presenta las rocas
esquistos filiticos del Complejo Marañón, también hay presencia del Grupo Mitú,
con areniscas y lutitas de color marrón a rojo.
b. Faja Subandina
Se encuentra conformada mayormente por la cobertura sedimentaria cretacea-
paleógeno en las cuales se han formado pliegues amplios, simétricos y
moderadamente definidos. Se encuentra afectado por fallas inversas y fallas
normales con desplazamiento subvertical.
4.6. ESTRATIGRAFÍA
La estratigrafía de la zona del proyecto es la siguiente:
COMPLEJO MARAÑÓN
Son del Neo proterozoico , consiste en esquistos filiticos de color gris a verde según el
grado de intemperismo, se presentan en estratos delgados desde 0.10 centímetros hasta 0.50
metros de espesor, tiene un rumbo de NW a SE y buzamientos de 60º NE, otra
característica es la presencia de venas de cuarzo que cruzan los estratos y otras van paralela
a los estratos, en la zona se presentan aproximadamente 400 metros de espesor y se
presentan en la toda la zona , la capacidad portan de estas roca es alta de 4 a 5 kg/cm2.

53
GRUPO MITU (Ps-mi)
Esta unidad aflora al SO del área de estudio en dirección N10°E, entre los cerros
Huaytajirca. Litológicamente, presenta una serie sedimentaria constituida por lutitas,
limolitas y areniscas de color marrón rojizo de grano fino a medio. Sobreyace a las
estructuras filiticas del Complejo Marañón.
DEPÓSITOS CUATERNARIOS
Comprende a los sedimentos inconsolidados, producto de la meteorización y/o erosión de
los terrenos pre-existentes y su posterior depositación. En ambientes tropicales, como es el
caso, dominados por temperaturas altas y cambiantes, por lluvias abundantes, la
meteorización de los materiales es muy fuerte, caracterizándose por la descomposición
rápida de feldespatos y minerales ferros magnesianos, la concentración de óxidos de hierro
y aluminio y la remoción de sílice y análogos. Los feldespatos se meteorizan inicialmente a
caolinita, óxidos de hierro y de aluminio y los compuestos más resistentes como las
partículas de mica y cuarzo permanecen.
 Depósitos aluviales.
Son una mezcla heterogénea de clastos y gravas sub-redondeados de toda dimensión
con matriz arenosa o areno-limosa, que han sido transportadas y depositadas por
flujos de agua, flujos de lodo y deslizamiento lento.
 Depósitos Coluviales
Son acumulaciones de material debajo de los cerros empinados transportados por
gravedad, depositado en la misma zona, sus clastos son angulosos y el cementante
son arenas y limos, se presentan en la zona de estudio, presentan espesores variables
de hasta 5 a 10 metros.
La mayor parte de la superficie en zonas de suelos residuales está cubierta en una u
otra forma por coluviones de diferente espesor, especialmente como abanicos
coluviales al pie de las laderas.

54
COLUMNA ESTRATIGRÁFICA DE LA ZONA DE ESTUDIO
Figura 03: FUENTE BOLETÍN 075 (Cuadrángulo Huánuco 20-k) – INGEMMET 1996.

55
4.7. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
En el área estudiada se reconocen estructuras regionales que se han desarrollado por
eventos tectónicos polifásicos desde tiempos del Neoproterozoico hasta el Cuaternario,
radicando su importancia en haber configurado la paleogeografía antigua y haber
controlado la sedimentación especialmente durante el Mesozoico, debido a los fallamientos
en bloques y deformación del sustrato.
Basándose en la asociación de las características morfotectonicas y lito estratigráficas, se
les ha agrupado en zonas Estructurales, resumiendo sus principales controles que han
influido en su evolución
En el cuadrángulo de Singa y Huánuco se reconocen zonas estructurales, las cuales se
diferencian en conjunto de acuerdo a los procesos de metamorfismo, plutonismo,
fallamiento y deformación que han sufrido.
PLEGAMIENTO
En su gran mayoría los pliegues sinclinales se encuentran completos, encontrándose en el
núcleo del Complejo Marañón, el buzamiento de los pliegues varia de los 10º a 45º, dentro
de la Faja subandina se reconocen 2 plegamientos definidos que han controlado la
morfología del área en que afloran.
FALLAS
Zona estructural que se reconoce en los cuadrángulos de Singa y Huanuco, extendiéndose
desde los ríos Patay Rondós y Monzón, hasta la montaña de la cordillera Occidental,
abarcando un área aproximada de 4,500 km2
, Se encuentra afectados por fallas inversas y
fallas normales con desplazamiento subvertical.
La falla principal que se presenta en la zona es la falla Monzón y Patay Rondós, hay otras
fallas transversales al rumbo de las estructuras:
 Falla Patay Rondós
Es una falla inversa se localiza en todas las rocas esquistos filiticos del Complejo
Marañón, esta falla recorre 6 km de rumbo NW –SE.

56
 Fallas transversales
En la zona hay presencia de falla transversales se presentan la Estanco de 4 km de
longitud, es transversal al rumbo de las calizas Pucara de NE-SW.
 Fracturamientos
El fracturamiento en la roca esquistos son de NW a SE y buzamiento de 40 a 50°NE,
existen también con rumbos de NE a SW.
El diaclasamiento es causado generalmente por intemperismo y meteorismo, se
producen por cambios climáticos, son pequeñas grietas que se presentan en todas las
direcciones.
4.8. GEOLOGÍA HISTÓRICA
Desde el punto de vista regional, el área de estudio se presenta como la sucesión de dos
ciclos sedimentarios, uno Paleozoico y otro Mesozoico - Cenozoico sobre terrenos
Neoproterozoicos de series paraderivadas metamórficas provenientes de un zócalo sialico
muy antiguo que actúa como basamento en esta zona, que terminaron con fases orogénicos
Hercínico y Andino respectivamente.
Durante el paleozoico inferior, en el Llanvirniano en un ambiente marino poco subsidente
se depositan series detríticas, las cuales indican que la zona se encontraba sobre una zona
de bordura (borde Nor-oriental) de la cuenca Eopaleozoica; luego una fase de plegamiento
Eohercinico de poca intensidad afecta débilmente a estos terrenos originando un relieve en
la cadena Eohercinica.
En el curso del misissipiano, posterior a la fase Eohercinica, sucede una distensión que es
responsable de la formación de cuencas intramontañas con sedimentación esencialmente
continental, interrumpidas por facies marinas (Grupo Ambo).
En el pérmico medio una fase orogénica Tardihercinica provoca una emersión general, que
en el Perú central se traduce como un movimiento epirogénico acompañado de fases

57
volcánicas. Este movimiento tectónico en el Perú central es seguido de una intensa erosión
que da lugar a los depósitos molasicos rojizos continentales (Grupo Mitu).
El ciclo andino se inicia con un periodo de sedimentación, el mismo que se extiende desde
el Triásico hasta el Cretáceo medio en el curso del cual se efectúa el relleno de la cuenca
andina, siendo este periodo considerado como una etapa de distensión.
La transgresión marina es inicia durante el Noriano, marcando el inicio del ciclo
sedimentario andino, depositándose inicialmente series carbonatadas (Grupo Pucara).
En el cretácico inferior la Cordillera Oriental emerge para posteriormente en el cretácico
superior ser cubierta por una transgresión marina venida del lado occidental en tiempos del
Albiano, sucediéndole a las series precretaceas un conjunto carbonatado que se puede
subdividir en varias formaciones (Chulec, Pariatambo, Jumasha) que van desde el Albiano
hasta el Santoniano.
En el cretáceo terminal – Eoceno se produce la primera fase de compresión andina
denominada Fase Peruana (STEINMANN, G. 1929), la cual marca el solevamiento del
dominio cordillerano y la regresión marina, depositándose un serie de molasas rojas y
calizas (Formación Casapalca), las cuales yacen en discordancia angular sobre substratum
cretáceo o sobre las calizas triásico – liásicas. Estas capas rojas posteriormente son
plegadas por el segundo movimiento de la tectónica Andina (Fase Incaica), la fase atribuida
al Eoceno terminal.
Durante el cuaternario antiguo (pleistoceno), acontecieron etapas glaciales las cuales
afectaron intensamente el macizo andino cubriendo con potentes masas de hielo sus
relieves más elevados.
En tiempos holocénicos, se depositaron depósitos aluviales que fueron solifluidos y
colonizados por la cobertura vegetal propia de la zona alta andina. La erosión es variada;
algunos movimientos en masa se desarrollan sobre las vertientes empinadas inestables; las
cárcavas afectan las laderas morrénicas de los valles por debajo de los 4 200 msnm. Sobre
los 4 500 msnm se perciben los procesos periglaciales actuales y algunos fenómenos
cársticos se desarrollan en los relieves calcáreos que son predominantes.

58
4.9. ASPECTO GEOTECNICO
GENERALIDADES
En la caracterización geotécnica del terreno donde se construirán las estructuras de la
Institución Educativa Integrada de Patay Rondos se definirán los tipos de suelos, la
profundidad del nivel freático, los niveles de cimentación de las estructuras, la capacidad de
soporte del terreno de cimentación. Estos factores servirán para el diseño estructural de la
edificación.
Asimismo, se evaluarán las características de deformación de los suelos ante las cargas de
las estructuras, para obtener los asentamientos y compararlos con los máximos permisibles.
CALICATAS
El estudio de suelos se ha realizado cuatro sondeos mediante calicatas a cielo abierto con
herramientas manuales, ubicadas dentro de los terrenos destinados al proyecto, La relación
de sondeos son C-1, C-2, C-3 y C-4, que se ejecutaron hasta una profundidad mínima de
3.00 m según Noma E-50: Suelos y cimentaciones del Reglamento Nacional de
Edificaciones del Perú. El terreno no muestra agua freática hasta las profundidades de
sondeo.
MUESTREO
Se tomaron muestras representativas alteradas del tipo de suelo encontrados de acuerdo a la
norma ASTM D-420, en cantidad suficiente. Estas fueron debidamente identificadas y
embaladas en bolsas plásticas de polietileno para su conservación y traslado al laboratorio.
El muestreo se realizó en forma paralela al reconocimiento visual de las unidades que
conforman el suelo y de reconocimiento geológico de la zona de estudio.
RECONOCIMIENTO VISUAL
Se realizó en los afloramientos de suelos para reconocerlos e identificarlos. El registro de
excavación se efectuó de acuerdo a la norma ASTM D-2488 (descripción visual-manual)
anotándose las principales características de los depósitos como: espesor, consistencia,
color, origen, etc.

59
Calicata C-1
 Profundidad de excavación: 3.00 m.
 Estratos encontrados: 04
 Tipos de suelos:
En el exterior se localiza una capa de suelo orgánico, con un espesor de 0.40 m.
Luego sigue una capa de arcilla inorgánica de mediana plasticidad con 1.20 m de
espesor, de color amarillo. La tercera capa es una grava arcillosa, con un espesor de
0.80 m, de color amarillo gris. La cuarta capa es una arena arcillosa, de 0.60 m de
espesor, de color gris amarillento. Se recomienda cimentar en la tercera capa.
 Nivel freático: No se encontró hasta los 3.00 m.
Calicata C-2
Luego sigue una capa que es arcilla inorgánica de 0.60 m de espesor, de color
amarillo, de mediana plasticidad, con arena. La tercera capa es otra arcilla de
mediana plasticidad, con una coloración más oscura, de 0.80 m de espesor. La
cuarta capa está conformada por una grava arcillosa, de color rojizo. El cuarto
estrato debe ser de cimentación.
 Nivel freático: No se encontró hasta los 3.00 m.
Calicata C-3

60
Luego sigue una capa de arcilla inorgánica de 0.50 m de espesor, de color rojizo. La
tercera capa también está conformada por arcilla inorgánica de 1.40 m de espesor de
color marrón. La cuarta capa es una grava arcillosa, de color amarillo, de 0.80 m de
espesor. Se sugiere cimentar en la cuarta capa.
 Nivel freático: No se encontró.
Calicata C-4
Luego sigue una capa de arcilla inorgánica de 0.80 m de espesor, de color amarillo.
La tercera capa también está conformada por arcilla inorgánica de 1.30 m de
espesor de color gris. Se sugiere cimentar en la tercera capa.
 Nivel freático: No se encontró.
ENSAYOS IN SITU
Para estimar las características de los suelos y establecer el tipo de suelo se realizó el
ensayo manual de identificación de arcillas.
ENSAYOS DE LABORATORIO
Los ensayos para realizar la caracterización geotecnia de los suelos, se realizaron en un
laboratorio de Mecánica de Suelos. Para determinar las propiedades físicas e índices de las
muestras de suelos se efectuaron los siguientes ensayos de acuerdo a los procedimientos de
la American Society for Testing and Materials (ASTM) que se indican a continuación:
 Contenido de agua natural : ASTM D-4643
 Límite líquido, plástico e índice de plasticidad : ASTM D-4318
 Análisis granulométrico por tamizado: ASTM D-422

61
CLASIFICACIÓN DE SUELOS
Las muestras de los suelos han sido clasificadas por el Sistema Unificado de Clasificación
de Suelos SUCS, de acuerdo a la norma ASTM D-2487, del mismo modo se usa la
Clasificación AASHTO.
CARACTERIZACION GEOTÉCNICA
Perfil Estratigráfico
Los perfiles estratigráficos se confeccionan para las cuatro calicatas en base a la
información obtenida en el campo y a los resultados de los ensayos de laboratorio. Estos
perfiles servirán para verificar el tipo y la profundidad de cimentación y también para
obtener la capacidad admisible del terreno de cimentación, como el asentamiento
respectivo.
La descripción de los perfiles de cada sondeo es:
Calicata C-1
Estrato E-1 Suelo turboso orgánico (Pt), con raíces, suelto, de color negro.
Posee un espesor de 0.40 m.
Estrato E-2 Tiene un espesor de 1.20 m, compuesto por arcilla inorgánica de
mediana plasticidad, consistencia media.
 SUCS = CL
 AASHTO = A-6 (5)
 Humedad = 24.35%
 L. líquido = 31.11%
 L. plástico = 18.20%
 I. plástico = 12.91%
 Pasa malla 04 = 86.24%
 Pasa malla 200 = 60.50%
Lo que indica que es un suelo que posee 13.76% de grava, 25.74%
de arena y 60.50% de finos. Está bastante húmedo. Se descarta para
cimentar.
Estrato E-3 Con un espesor de 0.80 m, compuesto por una grava arcillosa,
medianamente denso.

62
 SUCS = GC
 AASHTO = A-2-6 (0)
 Humedad = 18.91%
 L. líquido = 30.02%
 Pasa malla 04 = 62.61%
 Pasa malla 200 = 32.19%
 Fricción interna (Ø) =26.37º
 Cohesión interna (c) =0.0416 Kg/cm2
Es un suelo plástico que posee 37.39% de grava, 30.42% de arena y
32.19% de finos. Está bastante medianamente húmedo y compacto.
Se recomienda para cimentar.
Estrato E-4 Con un espesor de 0.60 m, compuesto por una arena arcillosa,
consistencia media.
 SUCS = SC
 AASHTO = A-6 (2)
 Humedad = 17.75%
 L. líquido = 29.80%
 Pasa malla 04 = 78.68%
 Pasa malla 200 = 48.28%
Se trata de un suelo que posee 21.32% de grava, 30.40% de arena y
48.28% de finos.
Calicata C-2
Estrato E-1 Suelo turboso orgánico (Pt), con raíces y pastos, reciente, suelto, de
color negro. Posee un espesor de 0.40 m.
 SUCS = CL
 AASHTO = A-6 (12)
 Humedad = 29.45%
 L. líquido = 36.44%

63
 Pasa malla 04 = 94.85%
 Pasa malla 200 = 76.03%
Suelo que posee 5.15% de grava, 18.82% de arena y 76.03% de
finos. Muy húmedo.
Estrato E-3 Con un espesor de 0.80 m, compuesto por una arcilla de baja
plasticidad, baja consistencia.
 SUCS = CL
 AASHTO = A-6 (13)
 Humedad = 13.11%
 L. líquido = 37.35%
 Pasa malla 04 = 92.78%
 Pasa malla 200 = 75.08%
Suelo gravoso plástico que posee 7.22% de grava, 17.70% de arena
y 75.08% de finos. Suelo fino poco húmedo.
Estrato E-4 Con un espesor de 1.20 m, compuesto por una grava arcillosa,
media densa.
 SUCS = GC
 AASHTO = A-6 (5)
 Humedad = 23.58%
 L. líquido = 37.03%
 Pasa malla 04 = 63.39%
 Pasa malla 200 = 45.24%
Suelo gravoso plástico que posee 36.61% de grava, 18.15% de
arena y 45.24% de finos. Suelo propicio para cimentar.
Calicata C-3

64
baja plasticidad, consistencia baja.
 SUCS = CL
 AASHTO = A-6 (13)
 Humedad = 29.92%
 L. líquido = 36.90%
 Pasa malla 04 = 91.76%
 Pasa malla 200 = 75.13%
Resulta un suelo plástico con un 8.24% de grava, 16.63% de arena y
75.13% de finos. Muy húmedo.
Estrato E-3 Con un espesor de 1.40 m, compuesto por arcilla inorgánica de
 SUCS = CL
 AASHTO = A-6 (7)
 Humedad = 33.16%
 L. líquido = 35.95%
 Pasa malla 04 = 73.96%
 Pasa malla 200 = 56.34%
Estrato de suelo plástico con un 26.04% de grava, 17.62% de arena
y 56.34% de finos. Bastante húmedo.
Estrato E-4 Con un espesor de 0.80 m, compuesto por grava arcillosa de
mediana densidad.
 SUCS = GC
 AASHTO = A-6 (5)
 Humedad = 24.47%
 L. líquido = 35.17%
 Pasa malla 04 = 64.38%
 Pasa malla 200 = 48.40%

65
Estrato de suelo plástico con un 35.62% de grava, 15.98% de arena
y 48.40% de finos. Recomendado para cimentar.
Calicata C-4
baja plasticidad, consistencia baja.
 SUCS = CL
 AASHTO = A-6 (12)
 Humedad = 27.27%
 L. líquido = 35.94%
 Pasa malla 04 = 86.86%
 Pasa malla 200 = 73.65%
Resulta un suelo plástico con un 13.14% de grava, 13.21% de arena
y 75.65% de finos. Húmedo.
Estrato E-3 Con un espesor de 1.30 m, compuesto por arcilla inorgánica de
 SUCS = CL
 AASHTO = A-6 (11)
 Humedad = 19.48%
 L. líquido = 35.52%
 Pasa malla 04 = 93.81%
 Pasa malla 200 = 72.58%
Estrato de suelo plástico con un 6.19% de grava, 21.23% de arena y
72.58% de finos. Húmedo. Se debe cimentar en este estrato.

66
Calculo de la Capacidad Portante
Los cálculos se realizan usando las teorías clásicas, obteniéndose las capacidades últimas
(Qult) y las capacidades admisibles (Qadm) en Kg/cm2 considerando un factor de seguridad
(FS) de 3.00 conforme lo recomiendan los Términos de Referencia y el RNE.
En esta teoría, los parámetros geotécnicos de importancia son, el coeficiente de fricción
interna (Ø) y la cohesión (c) del suelo de cimentación, complementado con el peso
volumétrico total (γ). Los resultados de laboratorio de corte directo aplicado a las muestras
de suelo de las cuatro calicatas se resumen en el cuadro Nº 02.
Ubicación
Profundidad
de muestreo
(m)
Tipo de suelo a
la profundidad
de muestreo
Cohesión
interna c
(Kg/cm2)
Coeficiente
de fricción
interna Ø
(º)
Peso
unitario
del suelo
(Ton/m3)
C-1 2.20 Grava arcillosa 0.0416 26.37
1.75
(promedio)
1.80
(promedio)
1.75
(promedio)
C-4 2.20
Arcilla
inorgánica
0.0694 24.03
1.78
(promedio)
Cuadro Nº 02. Cuadro Nº 02. Resumen de resultado de laboratorio de las cuatro calicatas.
a) Formula de Terzaghi: (suelos plásticos cohesivos)
𝑸 𝒖𝒍𝒕 = 𝑪 × 𝑵 𝒄 + 𝑫 𝒇 × 𝛄 × 𝑵 𝒒 + 𝟎. 𝟓 × 𝑩 × 𝛄 × 𝑵 𝒚
𝑄 𝑎 =
𝑄 𝑢𝑙𝑡
𝐹. 𝑆.
ൗ
Dónde:
qult = Capacidad ultima de carga kg/cm2.
C = Cohesión de Suelo kg/cm2.
FS = Factor de seguridad.
 = Peso volumétrico del suelo gr/cm3.
B = Menor ancho de zapata o cimentación corrida en m.
Df = Profundidad de cimentación en m.

67
Nc, Nq, N = Factores de capacidad de carga, en función del ángulo de Fricción
interna del suelo.
Datos: Formula de Terzaghi:
C = 0, 04 kg/cm2 qult = CNc + DfNq +1/2  BN
 = 26.37° qult = (0,04)(22,25) + (1,75)(2.20)(11.85) + ½(1,75)(1,00)(12.54)
Df = 2.20 metros qult = (0.89) + (4,56) + (1.10)
B = 1,00 m. qult = 6.55 kg/cm²
 = 1,75 Ton/m3
Nc = 22.25 qadm =
6.55
= 2.18 kg/cm2
Nq = 11.85 3
N = 12.54
FS = 3
b) Método: Vesic -1973
Datos: Formula de Vesic:
C = 0,04 kg/cm2 qult = CNcSc + DfNqSq +1/2BNS
 = 26.37° qult = (0.04)(22.25)(1.43) + (1.75)(2.20)(11.85)(0.60) + ½
(1.75)(1.00)(12.54)(1.02)
Df = 2.20 m. qult = (1.27) + (2.74) + (1.12)
B = 1,00 m. qult = 5.13 kg/cm²
 = 1,75 Ton/m3
Nc = 22.25 qadm =
5.13
= 1.71 kg/cm2
Nq = 11.85 3
N = 12.54
FS = 3
Factores de Forma:
Sc = 1,43
Sq = 0.60
S = 1,02
qadm = 2,18 kg/cm2
qadm = 1.71 kg/cm2

68
Cuadro N° 03.-Resultados del Cálculo de Capacidad Admisible en las 04 Calicatas.
CAPACIDAD PORTANTE PROMEDIO: 2.15 kg/cm2
Asentamientos
En todo análisis de cimentaciones, se distinguen 2 clases de asentamientos totales y
diferenciales, de los cuales estos últimos son los que podrían comprometer la seguridad de
la estructura si sobrepasa una pulgada (2.45cm) que es el asentamiento máximo tolerable
para estructuras convencionales. El asentamiento de la cimentación del presente estudio, se
ha calculado en base a la teoría de la elasticidad (Lambe y Whitman-1969) considerando la
cimentación superficial recomendada, se asume que el esfuerzo neto trasmitido en ambos
casos será:
S: qs B (1 - u²) If
ES
S = Asentamiento elástico inicial (cm)
qs = Esfuerzo neto trasmitido (kg/cm2)
B = Ancho de cimentación (cm)
Es = Módulo de elasticidad (kg/cm2)
u = Relación de Poisson (s/u)
If = Factor de influencia que depende de la forma y la rigidez de la
Cimentación.
Los valores de “q” y “B” se toman de los cálculos de la capacidad admisible, mientras que
los parámetros del suelo y de forma (µ, Es, If) se toman del Cuadro Nº 04, que es
proporcionado por la Universidad Nacional de Ingeniería (Dr. Jorge Alva Hurtado).
CALICATA 𝑸 𝒖𝒍𝒕 (kg/cm2) F.S
𝑸 𝒂
(Kg/cm2)
C - 1 6.55 3.00 2.18
C - 2 6.27 3.00 2.09
C - 3 7,89 3.00 2.63
C - 4 5.61 3.00 1.87

69
Cálculo de Asentamiento
Clasificación SUCS = GC
Ubicación = Parte central del terreno
Datos: Formula de Lambe y Whitman:
S = ?
qs = 18.70 Ton/m2
S =
qs B (1 – u2
) If
B = 1.00 m. Es
u = 0,35 (Grava y arcilla) S =
(18.70) (1,00) (1 – 0,352
) 0.82
If = 0.82 (Cimiento cuadrado rígido) 3000
Es = 3000 Ton/m2 (Grava arcillosa)
Como se puede apreciar, El asentamiento calculado para la cimentación del Proyecto, se
encuentran por debajo de 2.54 cm, que es el máximo tolerable para estructuras de esta
naturaleza.
Cuadro Nº 04. Parámetros por tipo de suelo para calcular asentamientos (UNI- Jorge
Alva Hurtado).
S = 0,45 cm.
centímetros

70
Profundidad de cimentación
En los trabajos de campo se ha observado que en las cuatro calicatas se tienen una
estratigrafía no homogénea, con presencia de un suelo orgánico externo y seguido por capas
de arcillas inorgánicas (CL) y gravas arcillosas (GC).
Bajo estas consideraciones, se recomienda cimentar a la profundidad de 2.2 0 m, donde en
las cuatro calicatas la carga externa será soportada por la capa gravosa, especialmente en
los módulos de dos niveles. En los módulos de un nivel se puede cimentar a 1.20 m de
profundidad, donde las cargas serán menores y pueden ser soportados por las capas de
arcilla.
Tipo de cimentación
El tipo de cimentación es superficial (cimentación con zapatas aisladas conectadas con viga
de cimentación) por ser regulares, cuyo ancho mínimo es (B=1.00 m.) y distancias
variables con un mínimo de (L=1.20 m).
4.10. SISMICIDAD
Las vibraciones generadas por un sismo se transmiten a partir de su origen a través de las
cortezas terrestre. En un lugar específico las vibraciones llegan al basamento rocoso que
son a su vez transmitidas hacia la superficie por medio de los suelos existentes en el lugar.
Las vibraciones al ser transmitidas a lo largo de las trayectorias indicadas, llegan a la
superficie con características que dependen no solo de las que tenían en su origen, sino
también de la trayectoria seguida a lo largo de la corteza terrestre y de las propiedades de
los suelos del lugar.
Estudios realizados por Grange Et Al (1978), revelaron que el buzamiento de la zona de
Benioff para el Norte del Perú es por debajo de los 15º, lo que da lugar a que la actividad
tectónica, como consecuencia directa del fenómeno de subducción de la Placa Oceánica
debajo de la Placa Continental, sea menor con relación a la parte Central y Sur del Perú y

71
por lo tanto la actividad sísmica y el riesgo sísmico también disminuyen
considerablemente.
Según los Mapas de Zonificación Sísmicas y Mapa de Máximas Intensidades Sísmicas del
Perú y de acuerdo a las Normas Sismorresistentes del Reglamento Nacional de
Construcciones E-030 (ver Figura N° 06 y N° 07), el centro poblado de Patay Rondos,
Distrito de Marías, Provincia de Dos de Mayo y Región Huánuco se encuentra
comprendida en la Zona 2 , correspondiéndole una sismicidad media, un periodo
predominante de Tp(s)=0.6 segundos, S = 1.2 y con un Factor de Zona de 0.30 que es la
aceleración máxima del suelo con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años (ver
figura N° 04 y N° 05).
No es necesario realizar estudios de microzonificación sísmica en el lugar del proyecto, por
cuanto éste no corresponde a una reconstrucción post sismo, tal como lo sugiere la Norma
E-030.
Figura N° 04. Parámetros geotécnicos del suelo S2 para Patay Rondos – Fuente: Norma E-030
Diseño Sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú

72
Figura N° 05. Zonificación Sísmica del Perú - Fuente: Norma E-030 Diseño Sismorresistente
del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú.

73
ZONIFICACIÓN SÍSMICO EN EL PERÚ
FIGURA N° 06.- Mapa de Zonificación Sísmica del territorio peruano – Fuente Noma E-030: Diseño
Sismorresistente del Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú).

74
MAPA DE MAXIMAS INTENSIDADES SISMICAS EN EL PERU
Figura N° 07. Mapa de máximas intensidades sísmicas del territorio peruano – Fuente: Dr.
Jorge Alva Hurtado 1993).

75
MAPA DE ISOACELERACIONES SISMICA EN EL PERU
FIGURA N° 08. Mapa de distribución de Isoaceleraciones sísmicas del Perú (Sismo con periodo de
retorno de 475 años y 10% de probabilidad de ocurrencia durante 50 – Fuente: Dr. Jorge Alva
Hurtado 1993)

76
4.11. RIESGOS
EVALUACIÓN DE RIESGOS
Los principales riesgos geológicos de la zona de estudio se han podido dividir en dos:
origen hídrico y gravitacional.
IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE RIESGOS GEOLÓGICOS
Los principales procesos dinámicos que modelan el relieve de la zona de estudio, se
encuentran determinados por su fisiografía, altitud, litologías superficiales, estructuras
tectónicas y clima; presentando el mayor potencial de erosión las montañas más abruptas.
Riesgos de origen hídrico
Son las que dependen directamente de la acción del agua, especialmente de las aguas de
precipitación pluvial.
 Acciones torrenciales
Es la escorrentía superficial de carácter violento después de los aguaceros
abundantes, son frecuentes en las pendientes fuertes con estratos de material
deleznable o materiales con abundante matriz arcillosa, con escasa o nula cobertura
vegetal protectora, factores que favorecen enormemente la ocurrencia de los
procesos torrenciales.
Estas acciones tienen una gran importancia morfológica en el invierno (diciembre
marzo), en esa época del año, los procesos de escorrentía hídrica de tipo torrencial,
se intensifican notablemente, debido a la ocurrencia de lluvias violentas que caen
luego de una estación seca larga (abril a octubre) que naturalmente mengua la
cobertura vegetal y su papel protector suelo. Estos procesos torrenciales pueden ser
observados en las quebradas.
 Flujos de barro y detritos
Estos procesos se producen en topografías con pendientes de moderados a altos, son
movilizaciones de flujos de lodo y partículas de fragmentos de roca, son producidos
por las aguas de escorrentía. Son masas que son transportadas hasta la parte baja

77
afectando algunas veces a carreteras y bloquea ríos. Estos fenómenos se observan
en las partes de pie de monte de los cerros en zona de estudio
 Inundaciones
Este fenómeno puede ocurrir paulatinamente o violentamente en los terrenos que se
localizan principalmente hacia las márgenes de la parte altas de Patay Rondos,
donde existen pequeños riachuelos los que las lluvias anormales podrían cargar en
exceso con el consiguiente fenómeno de inundar.
Riesgos de origen gravitacional
Estos procesos tienen como factor preponderante a la gravedad, aunque muchas veces el
agua actúa como agente desencadenante, al romper la cohesión de los suelos o al actuar
como lubricante. En la zona de estudio dadas las fuertes pendientes, se esperaría que estas
acciones tuviesen una mayor frecuencia e intensidad, pero eso no ocurre debido a la fuerte
estabilidad que proporciona la masa rocosa coherente, reforzado por una cubierta vegetal
homogénea y densa. Las modalidades observadas más importantes son los deslizamientos
de tierras, las coladas del barro, los conos de derrubio y las caídas de bloques.
 Derrumbes
Es el colapso o caída violenta, prácticamente instantánea de materiales, favorecidos
por las pendientes muy fuertes, escarpas, materiales fisurados, la gravedad y la
susceptibilidad a la ocurrencia de eventos sísmicos. En este proceso, el agua juega
un papel accesorio, no obstante, dado las características climáticas marcadas por la
estacionalidad en las lluvias, estas pueden lubricar planos de fisuras producidas por
el desecamiento durante la estación seca.
Las acciones de la crioclastia pueden ayudar, también a ensanchar fisuras de las
estructuras rocosas sedimentarias, incrementando la potencial ocurrencia de
derrumbes, a lo que hay que agregar, la ocurrencia eventual de movimientos
sísmicos que incrementa la potencialidad de ocurrencia de derrumbes de magnitud
importante.
Existen probabilidades altas de la ocurrencia de estos fenómenos en gran parte de
las zonas escarpadas del área de estudio pudiendo ocurrir en cualquier época del
año.

78
4.12. VULNERABILIDAD
Análisis de datos anteriores
La sismicidad histórica indica que en el área de estudio se han producido sismos de
intensidades hasta el grado VI en la escala Mercalli Modificada. No se han reportado
amenazas de inundaciones, deslizamientos y remoción de masas.
Análisis de desastres anteriores
A la actualidad no se reporta ningún suceso que generó desastres naturales o inducidos.
Observaciones directas del grado de exposición
Las poblaciones que se afectarían por el grado de riesgo que implica la construcción de
aulas son mínimas.
Análisis del grado de equipamiento de los centros poblados
Las poblaciones de la zona no se encuentran preparadas para minimizar los efectos de
riesgos geológicos. Del mismo modo las autoridades del distrito no se encuentran
preparadas para asumir el control en periodos de desastres geológicos. Por lo que se
recomienda realizar capacitaciones periódicas.
4.13. ESTUDIO DE CANTERAS
GENERALIDADES
Una cantera es el lugar donde se extrae materiales (piedras, grava, arena de predominancia
silícea) y otras sustancias útiles para realizar construcciones de obras civiles, también se
denominan así al lugar donde se extrae piedra como calizas, areniscas, granito, mármoles y
otros que por su contenido mineralógico tiene valor, o para elaborar productos industriales
como caolín, arena greda, etc. En este caso las canteras para agregados, serán de acuerdo a
la solicitud del proyectista, con diferentes características o requisitos para ver si son aptos
para el tipo de obra a realizar.

79
Todos estos aspectos demandan no solamente la inspección ocular y visita a la zona, sino
del análisis a lo que se denomina calidad del macizo rocoso, que se efectúa con los
resultados de la evaluación realizada en el campo. Corresponde a la supervisión la
aprobación final de la cantera seleccionada, previa certificación del laboratorio que las
rocas y agregados con los requisitos requeridos por las especificaciones del proyecto.
ANTECEDENTES
En el paraje Andabamba, existe la cantera en las orillas del río Huallaga, a 127 Km. del
proyecto, conformado por bancos y depósitos de agregados que la población utiliza como
material de construcción, en la edificación de viviendas, y las piedras como elementos de
base en algunas construcciones de viviendas en los alrededores de la ciudad, siendo ese tipo
de material acumulado en las orillas del río Huallaga, en ambas márgenes, compuesto por
materiales apropiados para la fabricación de concreto.
METODOLOGIA
De manera paralela al estudio Geológico, se realizó el reconocimiento de cantera de
agregados para construcción de la infraestructura.
CONDICIONES GEOLOGICAS - GEOTECNICAS DE CANTERAS
Descripción Geológica
Los agregados provienen de las acumulaciones fluviales del río Huallaga, que durante el
periodo temporal de lluvias deposita conglomerados de cantos rodados, boleos, gravas y
arenas con cierto porcentaje de limos. Las partículas mayores de 3” tienen un aproximado
del 30% su estado es suelto, libre de soluciones químicas o cementantes. Las partículas
granulares provienen de restos de rocas calizas y metamórficas con formas redondeadas,
con poca presencia de restos laminares o alargados.

80
Descripción Geotécnica
Para determinar la mejor localización de canteras de agregados para el uso en la
construcción de terraplenes y otras obras se ubican áreas que puedan cumplir las
especificaciones de litología, dureza, tamaño, limpieza, etc.
Características generales de los agregados pétreos
 Grupo Genérico: Caliza, granitos, granodioritas, lutitas, esquistos, filitas.
 Estructura: estratificada
 Tamaño promedio: en un 30% grano fino, existen en un 60% bolos y en un 10%
cantos.
 Forma granular: Anhedral - subhedral
 Composición: Fragmentos de Caliza, Calcita, cuarzo y minerales accesorios
 Color: Gris a blanquecino grisáceo.
 Grado de alteración: moderado
 Grado de meteorización: moderado de grado II
 Forma: subredondeados - subangulosos
 Discontinuidades: no se aprecia en los fragmentos
 Rugosidad: lisa a áspera
 Textura: irregular
 Resistencia a la comprensión simple no confinada: 160 Mpa
 Módulo de deformación: 15 000 a 18 000 Mpa.
 Peso unitario densidad: moderado 2,30 gr./cm3
 Permeabilidad: ligera 10 -3
cm./seg
 Índice de calidad RQD: Regular a buena 75% - 90%
 Porosidad: 0.5, relación de vacíos menor de 0.01.
Los ensayos de laboratorio realizado por BORROVIC entregan los siguientes resultados.
 Clasificación SUCS : GP
 Clasificación AASHTO : A-1-a (0)
 % de finos : 2.37

81
 Módulo de fineza : 6.49
 Absorción de agregado fino : 0.98%
 Absorción de agregado grueso : 0.66%
 Peso unitario seco suelto : 1777.81 Kg/m3
 Peso unitario seco compacto : 1874.84 Kg/m3
 Desgaste de los ángeles : 19.78%
 Gravedad específica : 2.60
Agresión del suelo y roca al concreto
De lo observado en la excavación y prospección del suelo y experiencias en otros estudios
se asume que los suelos que se encuentran en la zona, no contienen sales solubles de
sulfatos, tampoco existe la posibilidad de arrastre de estas sustancias de otras zonas.
La agresión que ocasiona la roca bajo el cual se cimienta la estructura, está en función de la
presencia de elementos químicos que actúan sobre el concreto y el acero de refuerzo,
causándoles efectos nocivos y hasta destructivo sobre las estructuras ( sulfatos y cloruros
principalmente) .Sin embargo, la acción química del suelo sobre el concreto solo ocurre a
través del agua subterránea que reacciona con el concreto; de este modo el deterioro del
concreto ocurre bajo el nivel freático, zona de ascensión capilar o presencia de agua
infiltrada por otra zona ( rotura de tuberías, lluvias extraordinarias, inundaciones, etc.) ,Los
principales elementos químicos a evaluar son los sulfatos y cloruros por su acción química
sobre el concreto y acero de cimiento, respectivamente, y las sales solubles totales por su
acción mecánica sobre el cimiento, al ocasionarle asentamiento bruscos por lixiviación (
lavado de sales en contacto con el agua ).
Ubicación y Volumen aprovechable
Ubicación
La cantera se ubica en el río Huallaga, en el Km. 9 de la carretera Huánuco a Lima,
debiéndose recorrer el siguiente tramo hasta la obra.
 Total de recorrido: 127 Km.

82
 Tiempo de viaje con volquete cargado: 07 horas.
TRAMO DESCRIPCION KM TIEMPO
Andabamba - Huánuco - Punto
Unión
Con tratamiento superficial 63 3h
Punto Unión - Ticte - Tantacoto
- Ichic Marías - Patay Rondos
Afirmado en regular estado 64 4h
Cuadro Nº 04. Rutas de acceso a Patay Rondos
Durante las épocas de estiaje (mayo a noviembre) esta cantera es de fácil acceso directo,
mientras que en las épocas de lluvias (diciembre a abril) es restringido.
Potencia y disponibilidad
Se puede acumular hasta 1,000 m3, para cubrir las necesidades de la obra y otras de la
región. Legalmente es de propiedad de la autoridad local de Huánuco, que ha concesionado
su explotación a terceros.
Explotación de canteras
En la cantera ANDABAMBA, el material que servirá como agregados pétreos se encuentra
en bancos e islotes sólidos, útil para la construcción de las obras programadas en el
proyecto, el tipo de trabajo para su explotación puede ser en forma artesanal caso contrario
con empleo de maquinaria pesada para facilitar los trabajos de acopio y zarandeo, a la obra
se transporta en volquetes,
Restauración de canteras
Una vez terminado las construcciones consideradas en el proyecto se iniciará el proceso de
reacondicionamiento o restauración de las canteras, en el que se incluye la readecuación de
la superficie de acuerdo al relieve del entorno y la revegetación del mismo, con plantas de
la zona evitando los desmoronamientos y procurando su estabilización.
Referente a los materiales extraídos de origen aluvial, ubicado en los ríos y adyacente a
ellos además de la restauración de la superficie, se deberá prestar especial atención a la
protección de las márgenes de los ríos, que son fundamentalmente para evitar
desmoronamientos, socavaciones.

83
CONCLUSIONES
1. El sub-suelo de la zona de estudio del proyecto se tienen una estratigrafía no
homogénea con presencia de suelo orgánico externo (PT) y seguido por capas de
arcillas inorgánicas (CL) y gravas arcillosas (GC).
2. Los Módulos a construir se cimentaran sobre un terreno que presentan las siguientes
capacidades portantes C - 1 = 2.18 kg/cm2, C - 2 = 2.09 kg/cm2, C - 3 = 2.63
kg/cm2, C - 4 = 1.87 kg/cm2.
3. Según los cálculos realizados se obtuvieron el valor de asentamiento, para fines del
proyecto se tomaran como referencia el valor mínimo calculado, en este caso la
capacidad portante sería igual a 1.87 kg/cm2.
s = 0.45 cm.
Esto se encuentran por debajo de 2.54 cm, que es el máximo tolerable para
estructuras de esta naturaleza.
4. Geodinámicamente la zona de estudio sufre fenómenos que puedan afectar las
obras, como inundaciones, desborde, deslizamientos y huaycos etc. especialmente
cuando se producen precipitaciones anormales en toda la cuenca.
5. La zona de estudio corresponde según el nuevo plano de zonificación sísmica a la
zona I, correspondiendo a una sismicidad media
6. Los suelos que configuran la estratigrafía no contienen sales solubles de sulfatos,
tampoco exista la posibilidad de arrastre de otra zona.
7. La Estratigrafía de la zona de estudio es la siguiente: de las más antigua a la
moderna
 Complejo Marañón se presenta en la misma zona del proyecto.
 Depósitos cuaternarios cubriendo a todos los afloramientos rocosos.

84
RECOMENDACIONES
1. Se recomienda la profundidad de cimentación y tipo de cimentación los siguiente:
Profundidad de cimentación: 2.20 metros
Tipo de cimentación: El tipo es cimentación superficial (cimentación con zapatas
aisladas conectadas con viga de cimentación) por ser regulares, cuyo ancho mínimo
es (B=1.00 m.) y distancias variables con un mínimo de (L=1.20 m).
2. Para utilizar el preparado del concreto con agua, se recomienda utilizar agua de los
Riachuelos y manantiales que existen en la zona, por no contener elementos
contaminantes.
3. Usar la cantera Andabamba del río Huallaga (Huánuco) para el abastecimiento de
agregados, por su calidad, con la finalidad de fabricar los elementos de concreto. Se
encuentra a 127 Km de la obra y un tiempo de viaje de 7 horas con volquete
cargado.
4. En el Término de Referencia del Proceso de Selección de Consultoría de la
Municipalidad Distrital de Marías y las Especificaciones Técnicas del Ministerio de
Educación se debe considerar realizar una calicata exclusivo para determinar la
existe de nivel freático en estaciones de lluvias.
5. Realizado el estudio geológico de la zona, se determina que existe estabilidad
geológica y sísmica en la misma, se recomienda realizar la ejecución de la obra.

85
BIBLIOGRAFIA
1. Alva J. Meneses J. y Guzmán V. (1984) distribución de máximas intensidades
sísmicas observadas en el Perú, Memorias del V Congreso Nacional de Ingeniería
Civil Tacna - Perú.
2. Mecánica de Suelos Tomo II Eulalio Juárez Badillo-Alonso Rico Rodríguez
Editorial LIMUSA México 1981.
3. Lambe, T.W. y Wihitman R.V. (1969) Soil Mechanies, Jon Wiley, New Cork.
4. Silgado E. (1978) Historia de los Sismos más Notables ocurridos en el Perú.
5. Vesic A. (1973) Análisis de la capacidad de carga de Cimentaciones Superficiales,
Jornal of Soil Mechanics and Fonundations Division, ASCE vol 199.
6. Estudio Geotécnico con Fines de cimentación para la construcción de 3 Reservorios
Apoyados de 150, 600 y 800 m3 de Capacidad y un Cisterna SEDA HUANUCO -
UNI marzo 1997.
7. Estudio Geológico Geotécnico - Suelos para la construcción del Agua y Desagüe de
la localidad de Cayhuayna – Huánuco CONVENIO MUNICIPALIDAD
PILCOMARCA UNI JESUS A. CUBA GONGORA enero 2010.
8. Reglamento Nacional de Construcción, Norma Técnica de Edificación E – 050
Suelos y Cimentaciones (2006). NTP.
9. Boletín N° 075 Ingemmet 1996 – Geología del Cuadrángulo Huánuco (20-K)

87
ANEXO 01:
ESTUDIO DE
SUELOS -
LABORATORIO

88
ANEXO 02:
PANEL
FOTOGRAFICO

89
FOTO N° 01: En la imagen se observa las aulas antiguas, terreno donde se
construirá aulas nuevas.
FOTO N° 02: En la imagen se observa la verificación de terrero para realizar las
calicatas.

90
Foto Nº 03. Calicata C-1, donde se observan los estratos existentes
Foto Nº 04. Calicata C-2, que muestra la estratigrafía típica del terreno.

91
Foto Nº 05. Calicata C-3, que muestran las capas de arcilla y las gravas
Foto Nº 06. Calicata C-4, que muestra que el terreno es estable

92
Foto Nº 07. Corte del terreno donde se observa los el perfil estratigráfico del
suelo.
Foto Nº 08. Cantera de Andabamba – Huánuco.

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