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5.0

5.1 EVALUACIÓN DE LAS CAPAS DEL PAVIMENTO Y SUBRASANTE MEDIANTE CALICATAS Y ENSAYOS DE LABORATORIO

Se efectuó la excavación de pozos de 0.80 m de ancho y 1.10 m de largo aproximadamente, y con una profundidad máxima de 1.90 m. Los pozos se ubicaron utilizando tres criterios:

1. Se tomaron en consideración las características geológicas de la zona haciendo prospecciones a lo largo del eje, considerando la ubicación de las formaciones y la variación de la estratigrafía entre estos.

2. Se realizaron calicatas considerando las alturas de corte (2 m máx.) resultantes del trazo de la rasante sobre el perfil longitudinal del terreno natural.

3. Se tomaron en consideración la presencia de futuras obras de arte próximas a los pozos excavados (muros de concreto ciclópeo, alcantarillas, etc.), y también se tomaron en cuenta la proximidad a posibles taludes inestables.

Respecto a la ubicación en la sección transversal, los pozos se excavaron, sobre el eje de vía proyectado en las progresivas indicadas o en su defecto proyectando horizontalmente la sub rasante de la vía hacia el talud natural.

La excavación de cada pozo se efectuó en forma progresiva, y su profundización total estuvo condicionada a la altura de corte necesaria para adquirir el nivel de sub rasante requerido o de diseño.

Luego de concluidas las excavaciones de los pozos se efectuaron los registros de los perfiles estratigráficos correspondientes, consignando la descripción de los materiales y anotando las características de los mismos, efectuando posteriormente muestreos, no se advirtió presencia de nivel freático alguno.

En total de efectuaron 10 perforaciones o calicatas.

Se realizaron ensayos de densidad de campo de acuerdo al método del cono y arena.

Se tomaron muestras para la determinación de la humedad natural, a fin de calcular la densidad seca de los materiales del pavimento y suelos de sub-rasante y/o terreno natural.

5.1.1 Muestreo de materiales de sub-rasante

La toma de la muestra representativa, en una capa determinada, se efectuó haciendo un corte vertical con lampa en la pared de la calicata, abarcando todo el espesor a considerar.

El tamaño de la muestra recolectada estuvo en función a la cantidad necesaria para la ejecución de los ensayos de laboratorio programados, tomándose un mínimo de 25 Kg por calicata. Todas las muestras fueron perfectamente identificadas mediante el uso de etiquetas protegidas contra la humedad; así mismo, los materiales se colocaron en bolsas de polietileno de calibre adecuado, las que se embalaron convenientemente para su traslado a los Laboratorios de la Facultad de Ingeniería Civil donde se realizaron los ensayos físico-mecánicos.

5.1.2 Ensayos de laboratorio

Las muestras de las calicatas de la sub-rasante, obtenidas en los estudios de campo, fueron llevadas al laboratorio para efectuar los ensayos correspondientes:

Análisis granulométrico. Límites de Atterberg. Clasificación SUCS. Clasificación AASHTO. Contenido de humedad. Densidad natural.

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CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DE SUELOS, GEOTECNICOS, CANTERAS Y FUENTES DE

AGUA

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Proctor modificado. CBR. Corte Directo.

5.1.3 Perfil Estratigráfico del Terreno

Los resultados de los ensayos de laboratorio, en cuanto a la clasificación y plasticidad de los suelos de sub-rasante, son concordantes con la naturaleza y el origen geológico aluvial y eluvial de los materiales encontrados.

Los análisis granulométricos han establecido que la mayor parte de los suelos sobre los que recorre el eje de vía corresponden a suelos granulares, estando dentro de la clasificación SUCS, los que varían desde gravas pobremente gradadas (GP) hasta arenas arcillosas (SC) desde el Km 0+00 hasta el Km 13+500. Para el resto del tramo se encontraron también arenas arcillosas (SC), pero con menor CBR. De manera similar el sistema de clasificación AASHTO los sitúa como A-1 y A-2, materiales granulares, con índices de grupo IG = 0; para el tramo comprendido entre Las progresivas 13+500 a 15+000, los suelos pertenecen al grupo A-4 con índices de grupo IG = 3 - 4 respectivamente.

En cuanto a la capacidad portante, los ensayos de CBR han dado resultados generalmente elevados, debido a la presencia de partículas de grava en la sub-rasante, con tamaños cuyos diámetros exceden de las 2 pulgadas.

Los mínimos valores de CBR para los tramos I (Km 0+00 a Km 13+50) y II (Km 13+500 a 15+000) son 18.27% y 11.09% respectivamente.

El Anexo I-A, presenta el resumen de los estudios geotécnicos para carreteras efectuados a los materiales de sub rasante y canteras muestreados en la zona del proyecto. Los resúmenes y ensayos realizados a las muestras de agregados para la preparación de concretos, se hallan en el Anexo I-B.

5.2 CANTERAS Y FUENTES DE AGUA

CANTERAS 5.2.1 Introducción

Paralelamente al estudio de suelos, se realizó el reconocimiento de aquellos lugares considerados como probables fuentes para el aprovisionamiento de materiales, tanto para la construcción del afirmado como para las obras de arte y alcantarillas.

A lo largo de todo el trazo se han realizado pequeñas prospecciones para poder determinar el probable uso de los materiales de corte, determinándose a la altura del Km 11+080 un cantera signada con el N° 03 con una potencia aprovechable de 8050.0 m3, sobre ésta se procedió a tomar la muestra representativa procedente de tres pozos excavados en diferentes puntos. De igual manera de procedió sobre las canteras N° 01 y N° 02 ubicadas en los kilómetros 6+750 y 9+020 sobre la carretera Huancor Lambrama.

El criterio de selección fue considerando la probable potencia, las características granulométricas y la resistencia de sus componentes (materiales pétreos), también se consideró la facilidad para los procesos de explotación, así como la calidad respecto a otras alternativas.

5.2.2 Trabajos de campo

El trabajo de campo efectuado ha consistido en la exploración, ubicación, cubicación, sondaje y muestreo de las canteras existentes en la zona del proyecto, encontradas aptas luego de una inspección previa.

Las canteras exploradas preliminarmente fueron:

1. Cantera N° 01 Km 6+750 (Carretera Huancor Lambrama)2. Cantera N° 02 Km 9+020 (Carretera Huancor Lambrama)3. Cantera N° 03 Km 11+080 (Sobre el eje del Proyecto)

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Las tres canteras exploradas y evaluadas fueron encontradas aptas para ser utilizadas en la construcción de sub bases y afirmados.

Los materiales de cantera (03), están situados dentro de la clasificación SUCS como gravas bien gradadas (GW), dentro de la clasificación AASHTO como suelos gravosos (A-1-a), presentan un índice de grupo IG = 0, los demás parámetros se encuentran consignados en las hojas resumen de los ensayos realizados También se determinó la potencia de las canteras, haciendo un total acumulado neto de 23,150 m3.

Las muestras fueron remitidas a los Laboratorios de la Facultad de Ingeniería Civil donde se realizaron los ensayos físico-mecánicos correspondientes.

5.2.3 Ensayos de Laboratorio

Las muestras obtenidas de las canteras han sido sometidas a los ensayos de laboratorio que corresponden al uso asignado preliminarmente. Los ensayos ejecutados fueron:

Análisis granulométrico Límite líquido Límite plástico Proctor modificado C.B.R.

5.2.4 Trabajos de gabinete

Los trabajos de gabinete comprendieron la realización del diagrama de canteras, cálculo de áreas y estimación de potencias. Se efectuaron los cálculos complementarios de los ensayos de laboratorio, se confeccionaron los gráficos y cuadros finales de los resultados de los ensayos de laboratorio. Finalmente, en base a la eficiencia de los materiales y a los tratamientos requeridos para su optimización, se establecieron los rendimientos para cada una de las canteras.

5.2.5 Descripción de las canteras propuestas

5.2.5.1 Canteras para material de base

Para la provisión del material para afirmado se identificaron las canteras ubicadas en las progresivas indicadas anteriormente.

Los materiales de estas canteras no requieren mayor procesamiento y únicamente se recomienda el desbroce de los materiales orgánicos y el zarandeo para separar los materiales mayores a 3”.

5.2.5.2 Canteras para concreto hidráulico

Para la explotación de materiales a utilizarse en la construcción de obras de arte, se identifico la cantera El Carmen, ubicado en la margen derecha del río Pachachaca en las proximidades del puente colonial Pachachaca, esta cantera tienen materiales limpios, ya que corresponden a bancos de hormigón y arenas formados en tiempos pasados. Para el caso de cunetas revestidas se podrá utilizar el material zarandeado.

5.2.6 Disponibilidad de uso de las canteras

La disponibilidad de las canteras para afirmado, es libre; su explotación no afectará ni perjudicará a terceros. Son de Libre Disponibilidad.

Mediante Decreto Supremo 016-98-AG del 23.07.98, en su artículo 1ro, se exonera el pago de derechos por concepto de extracción de material provenientes de los cauces y/o alveos de los ríos para la ejecución de obras viales del MTC o de interés público..

En concordancia con dicho Decreto Supremo, no corresponde pago alguno por el uso de canteras de materiales depositados en los álveos o cauces de los ríos.

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El Contratista, sin embargo deberá prever el pago que corresponde por la autorización de la extracción del material y/o las afectaciones que se produzcan en los terrenos circundantes por las actividades de explotación y/o acarreos de material.

5.2.6.1 Cantera El Carmen.

La cantera El Carmen, se halla ubicada en la margen derecha del río Pachachaca, la potencia aproximada disponible es 4950 m3, calculándose 60% de grava y 40% de arena.

La “Asociación de preparadores de arena en la playa de la cantera El Carmen” cuenta con una licencia provisional para la extracción y explotación de los materiales que acarrean y depositan las aguas del río Pachachaca en sus álveos o cauces. Dicha licencia provisional ha sido tramitada ante el Ministerio de Agricultura y el Municipio de Abancay.

FUENTES DE AGUA5.2.7 Puntos de aprovisionamiento de agua

Se han ubicado tres sitios para aprovisionamiento de agua, a lo largo del trazo del proyecto, considerando de preferencia fuentes de agua permanentes y sin problemas de contaminación :

1. Manantial Ccotopuquio. (Km 7+620) Carretera Chucchupiscana Cruzpata.2. Manantial Chillihuani. (Km 7+660) Carretera Chucchupiscana Cruzpata.3. Ríachuello Lloquecata (Km 1+330) Carretera Huancor Lambrama.

De cada una de esta fuentes se extrajeron muestras de aproximadamente 1.5 L, las cuales se envasaron herméticamente, se identificó el nombre del lugar y ubicación, tipo de fuente y longitud de acceso. Las muestras fueron remitidas a los Laboratorios William Harvey de la Cuidad del Cusco, para su análisis correspondiente. Los resultados de los análisis arrojan resultados satisfactorios para su uso en la preparación de concretos y para consumo humano.

El Anexo II del presente capítulo muestra el resumen de los resultados obtenidos de la investigación de la calidad del agua. Como podrá observarse, se hicieron análisis físico-químicos y microbiológicos. También se muestran los parámetros máximos y mínimos que deben cumplir los recursos hídricos para consumo humano.

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RIACHUELO EXPRESADOLLOQUECATA EN

1 Ph 7.50 7.20 8.002 CONDCT.ELÉCTRICA 1.25 1.22 1.27 mmhos/cm x 10-6

3 DUREZA (CaCO3) 153.00 109.00 245.00 mg/L4 CALCIO 32.00 39.00 45.00 mg/L5 MAGNESIO (Mg++) 14.50 17.50 27.50 mg/L6 SULFATOS (SO4) 2.50 2.00 2.00 mg/L7 CLORUROS (Cl) 8.65 8.65 8.65 mg/L8 CARBONATOS 0.19 0.19 0.19 mg/L9 BICARBONATOS 61.50 70.50 70.50 mg/L

10 HIERRO (Fe) 0.65 0.85 0.81 mg/L11 NITRATOS 1.40 1.60 1.75 mg/L12 SODIO 17.60 18.75 22.75 mg/L13 SOLIDOS DISUELTOS 140.00 160.00 285.00 mg/L

1 COLIEORMES TOTALES 3.0 4.0 10.0 N.M.P./100 cc2 COLIFORMES FECALES 01 (ausente) 02 (ausente) 10.0 N.M.P./100 cc

Fuente: Análisis Fisico-Químico y MicrobiológicoLaboratorio "William Harvey"

Junio - 2001.(Ver Analisis de Aguas)

PARAMETROS FISICO-QUIMICOS

PARAMETROAS MICROBIOLOGICOS

RESUMEN DE RESULTADOS DE ENSAYOS FISICO-QUIMICOS Y MICROBIOLOGICOS DE LAS FUENTES DE AGUA ENCONTRADAS

(Cuadro 5.1)

N° PARAMETROS Y UNIDADES COTOPUQUIO CHILLIHUANI

5.2.8 Información de Soporte

La información de soporte, tanto de canteras y suelos de sub rasante, se hallan consignados en los cuadros contiguos.

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