Estudio de Suelos Puente Potreros

7/25/2019 Estudio de Suelos Puente Potreros

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ESTUDIO DE SUELOS DEL PUENTE POTREROS-CHOTA-

CAJAMARCA

ESTUDIO DE SUELOS DEL

PUENTE POTREROS

CHOTA-CAJAMARCA

PUENTE POTREROS Pgina 0


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INDICEDescripcin pagina

1. GENERALIDADES1.1. INTRODUCCION...........021.2. UBICACIN.0!1.!. OB"ETI#O0!2. E#ALUACION GEOLOGICA2.1. GENERALIDADES.0!2.1.1. OB"ETI#O...0!2.1.2. $ETODOLOGIA APLICADA.0!2.2. GEO$OR%OLOGIA...0&2.2.1. GEO$OR%OLOGIA REGIONAL.0&2.2.2. GEO$OR%OLOGIA LOCAL.0'2.!. ESTATIGRA%IA..0'2.!.1. ESTATIGRA%IA REGIONAL.0'2.!.2. ESTATIGRA%IA LOCAL.0(2.&. $ARCO ESTRUCTURAL..0)2.&.1. $ARCO ESTRUCTURAL REGIONAL.0)

2.&.2. $ARCO ESTRUCTURAL LOCAL0)2.'. GEODINA$ICA NTERNA * E+TERNA.0,2.'.1. GEODINA$ICA INTERNA.0,2.'.2. GEODINA$ICA E+TERNA0,!. GEOTECNIA!.1. IN#ESTIGACION DE CA$PO.0-!.1.1. E+CA#ACION * CALICATAS..0-!.1.2. ENSA*O DE RE%RACCION SIS$ICAS11!.1.!. ENSA*O $AS..12

!.1.&. PER%ORACION DIA$ANTINA.1!!.2. ENSA*OS DE LABORATORIO..1&!.2.1. ENSA*OS ESTANDAR.1&!.!. ANALISIS DE CI$ENTACION EN SUELO1'!.!.1. PRO%UNDIDAD DE CI$ENTACION....1'!.!.2. DETER$INACION DE LOS PARA$ETRS DE RESISTENCIA *DE%OR$ACION..1'!.!.!. CALCULO DE LA CAPACIDAD AD$ISIBLE EN SUELO...1(!. CONCLUSIONES * RECO$ENDACIONES.1,

&. ANE+OS...1-'. BIBLIOGRA%IA...2,



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ESTUDIO GEOT/CNICO CON %INES DE CI$ENTACIN PARAEL PUENTE POTREROS

1. GENERALIDADES

1.1. Inr3ccin

El presente Informe es el resultado de la investigacin efectuada en el rea donde se

cimentar las estructuras del futuro puente Potreros para mejorar la viabilidad de la carretera

Chota Bambamarca - Hualgaoc! de acuerdo a los alcances descrito en los t"rminos de

referencia#

El presente Informe contiene los resultados de los trabajos de e$ploracin geot"cnica%

ensaos de laboratorio los respectivos anlisis con las conclusiones recomendaciones

para el dise&o de la cimentacin del futuro puente Potreros#

1.2. U4icacin

El puente Potreros se ubica en el 'm ()*+*,% sobre el r.o Chotano% en el /istrito de Chota%

Provincia de Chota% /epartamento de Cajamarca#



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1.!. O45ei6

El Estudio tiene por finalidad determinar las condiciones geot"cnicas del terreno de fundacin

sobre el cual estarn empla0adas las subestructuras 1estribos2 del puente Potreros# Por tal

motivo se reali0 trabajos de investigacin% describiendo las caracter.sticas de superficie

subsuelo con el propsito de conocer las propiedades f.sico-mecnicas dinmicas del

terreno% identificando el tipo de suelo% sus caracter.sticas de resistencia deformacin 3ue

servirn para el anlisis de cimentacin del futuro puente Potreros#

Para cumplir con el objetivo se reali0 los siguientes trabajos4

Evaluacin 5eolgica#

Investigacin de campo# Ensaos de laboratorio#

Elaboracin del perfil estratigrfico#

6nlisis de cimentacin superficial#

Conclusiones recomendaciones#

2. E#ALUACIN GEOLGICA

2.1. Genera7iaes

2.1.1 O45ei6

Evaluar la geomorfolog.a#

Evaluar la estratigraf.a#

7bicar evaluar la estructura 3ue intercepta a la carretera 3ue pueda afectar al Puente#

Evaluar la geodinmica interna e$terna#

Para definir caracteri0ar los objetivos propuestos% se reali0 el mapeo geolgico en

superficie con fines de cimentacin del puente proectado#

2.1.2 $e7g8a Ap7icaa

8a metodolog.a aplicada% fue4

a# 9ecopilacin revisin de la informacin disponible% de estudios geolgicos reali0ados en

el rea de estudio#

b# 9econocimiento de campo mapeo geolgico en superficie#

c# Procesamiento de datos de campo elaboracin del Informe#



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2.2. Ge9r:7g8a

2.2.1 Ge9r:7g8a Regina7

El rasgo geomorfolgico 3ue presenta el rea donde se ha proectado el futuro puente

reas cercanas% es el resultado de los procesos tectnicos plutnicos% ocurridos en el

pasado sobreimpuesto por los procesos de geodinmica% "stos han modelado el rasgo

morfo estructural paisaj.stico de la regin# 6s. mismo% se deben a las superficies de erosin

reconocidos en sus cuatro etapas e$puestas a los ( )::% , ,::% ; ::: ; ;:: msnm entre

otras acciones naturales se tiene al proceso de socavacin acumulacin de sedimentos

aluviales a lo largo del cauce de los riachuelos 3ue han dado la configuracin actual del

relieve estratigrfico de las terra0as asentadas en ambos mrgenes del riachuelo Potrero#

9esaltan las siguientes 7nidades 5eomorfolgicas4

a. L9as ; Cerrs Tesigs

7nidades 5eomorfolgicas ? a @:? de inclinacin en el caso de las lomas pendientes

pronunciadas% con inclinaciones 3ue van entre ;*? a **? en el caso de los cerros#

Auperficialmente sus laderas se encuentran cubiertos por vegetacin en maor proporcin

sin vegetacin en menor proporcin% en ambos casos presentan diferentes resistencias a la

accin natural 1agua de lluvia% viento% hielo% raos solares% etc#2# Cabe destacar 3ue el tra0ado

del eje del puente proectado% se encuentra locali0ado en la margen derecha del valle del r.o

Chotano sobre el cauce del riachuelo Potrero#

4. Cns De;eci6

7nidades 5eomorfolgicas


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2.2.2 $r:7g8a Lca7

El rasgo morfolgico 3ue presenta el rea donde fue tra0ado el eje del puente vehicular

proectado cercan.as corresponde a la 7nidad


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Caracer8sicas ingenier ? ge7gicas

Constitue cerros lomas de poca altura% de moderada resistencia a la accin de agentes

naturales% en reas donde el conglomerado se encuentra mu meteori0ado es posibleobservar ca.da de rocas% as. mismo% en la 0ona inferior de los cerros lomas se locali0a

depsitos coluviales% de compacidad suelta a media% contiene buena cantidad de gravas%

cantos rodados bolones# El afloramiento de las referidas rocas se encuentra asentadas a

distancias alejadas del rea de inter"s#

2.!.2 Esraigra:8a 7ca7

El eje del puente vehicular proectado% fue tra0ado sobre el cauce terra0as del riachuelo

Potrero% en el Cuaternario Pleistoceno4

a. Depsi :736ia736ia7

En el rea de estudio% se encuentra locali0ado en el cauce del riachuelo Potrero# Consiste de

limos% arenas% gravas cantos rodados% fueron transportados por la corriente del riachuelo

Potrero% las rocas son de buena resistencia a la erosin fluvial% en los meandros ubicados

aguas arriba aguas abajo constituen depsitos de agregados# Au edad geolgica

pertenece al Cuaternario pleistoceno#

4. Depsi A736ia7

En el rea de inter"s% se encuentra locali0ado en ambos mrgenes del riachuelo Potrero%

constitue un suelo aluvial formado por estratos superpuestos de arcilla de alta plasticidad

1CH2% grava arcillosa 15C2% grava pobremente gradada 15P2 limo arcilloso en la superficie%

de buen espesor% mojado% compacidad suelta a media% de color beige# Au edad geolgicapertenece al Cuaternario pleistoceno#

Caracer8sicas ingenier ? ge7gicas

Constitue el rea adecuado para la cimentacin de los estribos del puente proectado% en

ambos mrgenes del r.o Potrero# 6s. mismo los meandros del riachuelo ubicadas aguas

arriba abajo del rea constituen canteras de agregados#

c. Terra=as a736ia7es @1

8os estribos se encuentran asentados en ambas mrgenes del riachuelo Potrero% constitue

el suelo de cimentacin de los estribos del puente vehicular proectado% su e$tensin en la

margen derecha e i03uierda del riachuelo respecto al rea% abarca decenas de metros 1aguasarriba abajo2% su estructura estratigrfica est constituido por sedimentos transportados por

las corrientes del riachuelo Potrero del r.o Chota% los cuales fueron depositados en forma de

estratos superpuestos hacia la superficie de la terra0a estn constituidos por estratos de

arcilla de alta plasticidad% grava arcillosa% grava pobremente gradada limo arcilloso en la

superficie de la terra0a# En la actualidad las terra0as ubicadas en ambos mrgenes se

encuentran estables% no muestra signos de inestabilidad por erosin fluvial#



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2.& $arc Esr3c3ra7

2.&.1 $arc Esr3c3ra7 Regina7

Cic7 Geecnic Anin @"3rsic Terciari

El ciclo geotectnico comprende el mbito de sedimentacin andina en las diferentes etapas

de su desarrollo! 6s. mismo% comprende los eventos tectnicos de compresin 1tectog"nesis2

ocurridos en la regin% su distribucin est ampliamente desarrollada en nuestro pa.s tal como

se observa a lo largo de la cadena andina# En los alrededores del rea% se distinguen 0onas

de plegamientos% tal como sinclinales anticlinales#

a. Sinc7ina7es

Aon considerados como estructuras maores% se encuentran ubicados al noreste del rea%

constitue un pliegue de gran e$tensin longitudinal su empla0amiento fue reconocido en la

estructura estratigrfica de la Gormacin Pu&uricana# Ain embargo% se encuentra a una

distancia alejada del rea# Por tanto% no tendr influencia en la estabilidad f.sica del puenteproectado#

4. Anic7ina7es

Gue considerado como una estructura maor% se encuentran ubicadas al noreste del rea%

constitue un pliegue de gran e$tensin longitudinal% su eje se prolonga de sureste a

noroeste% su e$tensin es de varios 'ilmetros su empla0amiento esta dado en la estructura

estratigrfica de la Gormacin Chota# Ain embargo debido a su ubicacin alejada respecto al

rea% no tendr influencia en la estabilidad f.sica del puente proectado#

2.&.2 $arc Esr3c3ra7 Lca7

El ciclo tectnico en el rea sus cercan.as comprendido a trav"s de sus diferentes etapasde su desarrollo! no tendr influencia en la estabilidad del futuro puente vehicular debido a

3ue no fueron mapeados en el rea evaluada#

a. %a77a Ge7gica

/e acuerdo al mapeo geolgico reali0ado en el rea de inter"s sus cercan.as lugar donde

se pretende cimentar los estribos del futuro puente vehicular# Jo fue mapeado% falla

geolgica% 3ue bisecta la estructura estratigrfica del suelo de cimentacin% en ambos

mrgenes cauce del riachuelo Potrero# Por tanto% no habr riesgo en la estabilidad f.sica del

puente vehicular proectado en este sector#

4. Grieas ; %is3ras

Estructuras geolgicas menores% no fueron mapeados en ambos mrgenes del riachuelo

Potrero% reas calificadas para cimentar los estribos del puente vehicular proectado# Por

tanto% no habr riesgo en la estabilidad f.sica de puente proectado por este concepto#

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2.' Gein9ica Inerna ; Eerna

2.'.1 Gein9ica Inerna

a. Inensiaes

El Per es uno de los pa.ses de 6m"rica del Aur% con maor actividad s.smica en el mundo

debido al proceso de subduccin de la placa ocenica 1Ja0ca2% bajo la placa continental

1Audamericana2# Este proceso genera una constante acumulacin de energ.a 3ue se libera en

forma de terremotos de moderada a alta intensidad% los 3ue resultan catastrficos% como los

ocurridos en Ja0ca el (, de Joviembre de ( KK) en Pisco el (* de 6gosto del a&o , ::#

/e lo descrito% se conclue afirmando 3ue de acuerdo al lugar donde se ubica el rea de

estudio% e$iste la posibilidad 3ue ocurran sismos de intensidades del orden de I II grados

en la escala de


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!. GEOTECNIA

!.1. In6esigacin e ca9p

En la evaluacin de la capacidad admisible de los pontones se tiene lo siguiente4

- E$cavacin de calicatas#

- Ensaos de refraccin s.smica


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!.1.2 Ensa; e re:raccin s8s9ica

O45ei6



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8os objetivos principales del ensao de 9efraccin A.smica fueron las siguientes4

- /ebido a 3ue las calicatas e$ploratorias no presentan la profundidad de prospeccin

solicitada por encontrar material de boloner.a nivel fretico% es por ello 3ue se decidi

utili0ar el ensao de refraccin s.smica#- 8a profundidad de investigacin depende de la longitud de la l.nea s.smica 182% segn

e$periencia de campo se tendr.a la siguiente relacin4 Profundidad Investigada N 8M;#

- /eterminacin de los perfiles estratigrficos del suelo en funcin a sus caracter.sticas

dinmicas% con profundidades de investigacin variable% segn el objetivo espec.fico de

cada l.nea#

- /eterminacin de las caracter.sticas dinmicas de los estratos en funcin a las

velocidades compresionales de las ondas P#

- /eterminacin de los parmetros de deformacin dinmica de los suelos#

En el siguiente cuadro se presenta un resumen de los ensaos de refraccin s.smica

reali0ados en cada margen del r.o4

C3ar NF !.1.2.1Res39en e 7s Ensa;s e Re:raccin S8s9ica Rea7i=as

U4icacinL8nea

s8s9icaLngi3

@9O4ser6acin

Puente Potreros

1'm ()*+*,2

8AP - ( *: 8ongitudinal al r.o% margen derecha

8AP , *: ransversal al r.o 1eje de la carretera2% margen i03uierda

Per:i7es S8s9ics O4enis

8a evaluacin de la refraccin s.smica ha consistido en graficar l.neas de la superficie

basndose en la topograf.a superficial% indicando los puntos de locali0acin de gefonos de

disparos# Para cada una de las l.neas s.smicas se han establecido perfiles con valores de

velocidad de propagacin de ondas longitudinales 1ondas P2% basndose en las

dromocrnicas calculadas de los tiempos de llegada de las ondas#

Para dar una interpretacin de los diferentes estratos se ha considerado los resultados

obtenidos en anteriores estudios e$periencias de varios autores publicados en la literatura

disponible% as. como en la e$periencia del consultor obteniendo los siguientes resultados#

El siguiente cuadro resume los resultados obtenidos en cada una de las l.neas4

C3ar NF !.1.2.2Res39en e7 Ensa; e Re:raccin S8s9ica en caa 3na e 7as 78neas rea7i=aas



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LHNEA ESTRATO#p

@9sTIPO DE SUELO

8AP (

( ,>; Cobertura orgnica

, >>> /epsito aluvial

; , (K( /epsito aluvial

8AP ,

( ;,> Cobertura orgnica

, ( :() /epsito aluvial

; ( K* /epsito aluvial

!.1.! Ensa; $AS @$37ic>anne7 Ana7isis : S3r:ace a6es para 7a 4encin e nas S

Es un m"todo indirecto para obtener el perfil estratigrfico del subsuelo en relacin con la

velocidad de ondas s de los estratos 3ue lo constituen% est orientado a4

-/eterminar el perfil estratigrfico del suelo en funcin a sus caracter.sticas dinmicas#

- /eterminar las caracter.sticas dinmicas de los estratos en funcin a las velocidades de

las ondas de corte s#

- /eterminar los parmetros de deformacin dinmica de los suelos#

Tra4a5s e Ca9p

Como parte del presente estudio se han reali0ado una l.nea s.smica de ondas secundarias

1


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C3ar NF !.1.!.2Res37as e 7s Ensa;s $AS

Pr:. @9$AS?1

#s@9s

D@T9!

:%: ;@, (#>

(%( ;)@ (#>

,%; @*: (#>

;% *;) (#>

*%; **> (#>

%: @, (#>

>%K ;,, (#>)

((%: ,)( (#>)

(;%, ;(> (#>(*%) ;K (#>

(>%( @(; (#>>

,:%K @)) (#>K

,;% @>K (#>K

,)%> *K) (#>K

;)%@ ):K (#>K

!.1.& Per:racin ia9anina

Ae reali0aron perforaciones rotatorias con recuperacin contina de testigo en cada estribo

del puente% con la finalidad determinar el perfil estratigrfico 1identificando los tipos de suelo2

del terreno 3ue se encuentra en cada estructura% de igual modo para correlacionar el ensao

de refraccin s.smica#



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En el siguiente cuadro se presenta un resumen de las perforaciones reali0adas en cada

estribo4

C3ar NF !.1.&Res39en e 7as per:racines rea7i=as para 7s pnnes

NU4icacin

@K9Sne

Pr:3nia@9

O4ser6acin

( ()*+*(#K, A ( ,(%*:


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/e (@%: m a ,(%*: m est conformado4 por lentes de arcilla limo de baja plasticidad% de

color roji0o% mu hmedo% medianamente compacto% presenta gravilla en forma aislada#

En el 6ne$o 9egistro de Campo% se presentan las Perforaciones reali0adas#

!.2. Ensa;s e 7a4rari

!.2.1 Ensa;s esnar

Con las muestras obtenidas las e$cavaciones se reali0aran ensaos estndar de clasificacin

de suelos 1anlisis granulom"trico por tami0ado% l.mites de atterberg2 contenido de

humedad% estos ensaos se hicieron bajo las normas vigentes4

Contenido de Humedad 6A< / ,,()

6nlisis granulom"trico por tami0ado 6A< / @,,

8.mites de atterberg 6A< / @;(>

Aistema 7nificado de Clasificacin de Auelos 1A7CA2 6A< / ,@>

En los siguientes cuadros se presentan un resumen de los resultados de los ensaos

estndar reali0ados#

C3ar N !.2.1Res39en e 7s ensa;s esnar e c7asi:icacin e s3e7s

Ca7icaa $3esraPr:3nia

@9

Gran379er8a @ L89ies @ C. .

@

C7asi:icacin

SUCSGra6a Arena %ins L.L. L.P. IPC - , < - ( :%,: ,%*: )K%, (>% (,%( ;* ,: (* *%; 5C

A - ( < - ( ((%: (,%): ))%K @%: ,K%: @K ,; ,) *%K 5C

A - ( < - , (*%K: ()%,* :%: ;%* K)%* *( ,) ,* ,;%@ CH

A - , < -( (*%>: ()%): K%) (>%; ,%( ;; ( () >%>


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8os parmetros de deformacin han sido determinados con los ensaos de refraccin s.smica


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B@9

L@9

D:

@9

@gc9!

c

@Kgc92

@

M3

@Kgc92

Ma

@Kgc92

*%: (,%: (%: ,%, :%: ;) ,;%, %

*%, (,%: (%: ,%, :%: ;) ,;% %K)%: (,%: (%: ,%, :%: ;) ,*% >%)

%: (,%: (%: ,%, :%: ;) ,%K K%;

Capacia a9isi47e pr asena9ien

Ae ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento de la cimentacin a ,#* cm% por el tipo de

cimentacin# 8ambe 1(KK@2 pg# ,()# Para el clculo del asentamiento se ha considerado las

siguientes relaciones4

IfE

uBqS

s

adi

)1( 2= !

Bz

B

L

If =

/onde4

Ai 4 6sentamiento producido

4 Coeficiente de Poisson

If 4 Gactor de forma

Es 4 ( ,#* ,#*

@%: (,%: @); :%; )%> >%:> ,#( ,#@>

*%: (,%: @); :%; % (:%@; (#K ,#*:



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B@9

L@9

Es@Kgc92

Ma @1@Kgc92

Si@1@c9

Ma @2@Kgc92

Si@2@c9

*%, (,%: @); :%; %K ((%:* (%> (%>:

)%: (,%: @); :%; >%) (,%>, (# ,#@%: (,%: @); :%; K%; (*%,, (#* ,#@*

/onde4

/f 4 Profundidad de cimentacin%

Es 4


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!. CONCLUSIONES * RECO$ENDACIONES

a# El rea de cimentacin del futuro puente proectado se encuentran ubicados en la 7nidad


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6JEO=A

%OTO NF 1 P3ene PrerQ #isa e7 per:i7 esraigr:ic e7 erren en 7a Ca7icaa C?2Q 9argenerec>a.

%OTO NF 2 #isa panr9ica e 7a Ca7icaa C?2.



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%OTO NF ! Teni e 7s ca47es en 7a 7inea sis9ica LS?01 para7e7 a7 ri 9argen erec>aQp3ene Prers @prg.1(''2).

%OTO NF & Rea7i=an e7 ensa; en 7a 7inea sis9ica LS?01 para7e7 a7 ri 9argen erec>aQp3ene Prers @prg.1(''2).



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%OTO NF ' Rea7i=an e7 ensa; en 7a 7inea sis9ica LS?02 rans6esa7 a7 ri 9argen i=M3ieraQp3ene Prers @prg.1(''2).

%OTO NF ( #isa e 7a 7inea sis9ica LS?02 9argen i=M3ieraQ para7e7 a7 e5e e 7a carreeraQp3ene Prers @prg.1(''2).



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%OTO NF ) Per:racin Dia9aninaQ P3ene Prer 1('('2).00 7a Derec>.

%OTO NF , Regisr e per:racin ia9aninaQ P3ene Prer 1(''2).00 7a Derec>Q ca5a01.



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%OTO NF - Regisr e per:racin ia9aninaQ P3ene Prer 1(''2).007a Derec>Q ca5a 02.

%OTO NF 10 Regisr e per:racin ia9aninaQ P3ene Prer 1(''2).007a Derec>Q ca5a 0!.



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%OTO NF 11 Regisr e per:racin ia9aninaQ P3ene Prer 1(''2).00 7a Derec>Qca5a 0&.

%OTO NF 12 Regisr e per:racin ia9aninaQ P3ene Prer 1(''2).00 7a Derec>Qca5a 0'.



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%OTO NF 1! Per:racin Dia9aninaQ P3ene Prer 1('('2).00 7a I=M3ier.

%OTO NF 1& Regisr e per:racin ia9aninaQ P3ene Prer 1(''2)Q 7a I=M3ierQ ca5a01.



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%OTO NF 1' Regisr e per:racin ia9aninaQ P3ene Prer 1(''2)Q 7a I=M3ierQ ca5a02.

%OTO NF 1( Regisr e per:racin ia9aninaQ P3ene Prer 1(''2)Q 7a I=M3ierQ ca5a0!.



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%OTO NF 1) Regisr e per:racin ia9aninaQ P3ene Prer 1(''2)Q 7a I=M3ierQ ca5a0&.

%OTO NF 1, Regisr e per:racin ia9aninaQ P3ene Prer 1(''2)Q 7a I=M3ierQ ca5a0'.

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RE"ERENCIAS

Holmes 6#% 1(K)2% 5eolog.a G.sica% Ediciones =mega A#6#% Barcelona Espa&a

8ahce H#% Grederic 1(KK2% 5eolog.a Prctica% Ediciones =mega A#6#% Barcelona% Espa&a

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