Estudio Geotecnia z3 San Francisco

ESTUDIO DE SUELOS Y GEOTECNIA

MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERIAS, MURO DE CONTENCION DE LAS CALLES DE LA ZONA 03 DEL C.P.M. SAN FRANCISCO, DEL DISTRITO DE MOQUEGUA, PROVINCIA MARISCAL NIETO - MOQUEGUA

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CONTENIDO

OBRA: MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE PISTAS, VEREDAS, GRADERIAS, MURO DE CONTENCION DE LAS CALLES DE LA ZONA 03 DEL C.P.M. SAN FRANCISCO, DEL DISTRITO DE MOQUEGUA, PROVINCIA MARISCAL NIETO -

MOQUEGUA

PARTE I: INFORME DEL ESTUDIO

1. GENERALIDADES

1.1 Objeto del estudio

1.2 Ubicacin del rea de estudio

1.3 Condiciones climticas y altitud

1.4 Caractersticas del proyecto

2. GEOLOGA Y SISMICIDAD DEL REA DE ESTUDIO

3. RECOPILACIN DE DATOS

3.1 Trabajo de Campo

3.1.1 Calicatas y sondeos

3.1.2 Muestreo de suelos

3.1.3 Ensayos de Laboratorio

3.2 Ensayos de Laboratorio

3.3 Clasificacin de suelos

4. ANLISIS DEL TERRENO DE FUNDACIN

4.1 Anlisis del terreno con fines de pavimentacin

4.2 Anlisis del suelo con fines de cimentacin de muros de contencin

5. CANTERAS Y FUENTES DE AGUA

6. PARAMETROS SISMICOS A ADOPTAR.

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

PARTE II ANEXOS

A. PLANO DE UBICACIN DE CALICATAS

B. ENSAYOS DE LABORATORIO

C. PERFILES ESTRATIGRAFICOS

D. PANEL FOTOGRAFICO



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I.- INFORME DEL ESTUDIO

1.0 GENERALIDADES

1.1 OBJETO.-

El presente Informe Tcnico tiene por objeto realizar el estudio con fines de

pavimentacin de calles y cimentacin de muros de contencin y sostenimiento del

proyecto:


El Estudio se realiz mediante exploracin de campo a travs de perforaciones, ensayos

estndar y trabajo en gabinete, de acuerdo a la normatividad vigente y a la prctica

aceptada en ingeniera, en base a lo que se ha construido los perfiles estratigrficos del

suelo, adems de identificarse las caractersticas fsicas, mecnicas y propiedades de

resistencia y deformacin necesarias para los fines de diseo de los elementos que

conformantes: como pavimentos, muros de contencin, graderas, veredas y todos los

elementos que son parte del proyecto.

Los estudios tanto en la fase de campo como en la de los clculos en gabinete se han

llevado a cabo de acuerdo a las siguientes normas peruanas vigentes:

NTE CE.010 PAVIMENTOS URBANOS

Especificaciones Tcnicas Generales para la Construccin de Carreteras

(EG-2000).

Norma E.050: Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de

Edificaciones.

Manual De Ensayos De Materiales Para Carreteras (EM-2000).

As mismo, se verifica y complementa el Estudio de suelos y geotecnia elaborado en la etapa de

pre inversin.

1.2 UBICACIN

Regin: Moquegua

Provincia: Mariscal Nieto

Distrito: Moquegua

C. P. : San Francisco



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1.3 CONDICIONES CLIMATICAS Y ALTITUD DEL AREA DE INFLUENCIA

La ciudad de Moquegua tiene un clima clido y desrtico, con das soleados

durante todo el ao. La temperatura media anual es de 19.5 grados centgrados,

variando desde una mxima promedio anual de 25.6 grados entre los meses de Enero

a Marzo y una mnima promedio anual de 11 grados centgrados en los meses de

Mayo y Junio. La mxima velocidad del viento registrada es de 4 nudos,

presentndose generalmente en el mes de Agosto. La direccin predominante del

viento es Sur - Sureste.

De acuerdo al anlisis de la informacin meteorolgica de la estacin de

SENAMHI, se establece que el clima se caracteriza por su luminosidad, con un

promedio de 8.7 horas de sol por da y una humedad relativa promedio de 57%.

Caractersticas Climticas

Precipitacin lquida media anual 15.15 mm.

Humedad relativa promedio anual 57%

Temperatura mxima promedio anual 25.6C

Temperatura mnima promedio anual 11.0C

Temperatura media 19.5C

Sin embargo, en el ao de 1993 se registr una intensa precipitacin que alcanz los

100 mm en tres das de lluvias, ocasionando severos daos en las viviendas de adobe

y de material rstico, inundando calles y avenidas con una altura de agua de hasta 25

cm.

La altitud de la zona estudiada es de aproximadamente 1300 a 1400 m.s.n.m.

1.4 Caractersticas del Proyecto

Comprende la pavimentacin de vas urbanas, mejoramiento de vas pavimentadas,

construccin de graderas, y otras obras complementarias a estas como veredas, muros

de sostenimiento, mobiliario urbano; de acuerdo al detalle indicado en la memoria

descriptiva del proyecto.



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2.0 GEOLOGA Y SISMICIDAD DEL REA DE ESTUDIO

Del mapa geolgico de la zona se puede observar que las formaciones geolgicas de

inters presentes en la zona del presente estudio corresponden a la formacin

Moquegua, en sus miembros Superior e Inferior, tal como se describen a continuacin:

Formacin Moquegua1

La formacin Moquegua sobreyace con discordancia erosional a los volcnicos del

Grupo Toquepala asignados al intervalo Cretceo Superior y Terciario Inferior; por

partes infrayace con igual relacin a los tufos Huaylillas, considerados como del Terciario

Superior (Plioceno).

En esta formacin no se ha encontrado hasta el presente evidencias paleontolgicas

para determinar su edad, por eso su ubicacin geocronolgica est basada slo en su

posicin estratigrfica.

Segn la relacin indicada, la formacin Moquegua estara ubicada en el Terciario

Superior, y con relaciones de carcter regional probablemente corresponde a los niveles

del Mio-Plioceno. Est conformada por los miembros Moquegua Superior y Moquegua

Inferior.

Estratigrafa Local

La unidad geolgica observable por su mayor rea de extensin es la denominada

Formacin Moquegua Superior. Esta formacin est superficialmente transformada en

una cobertura de suelo residual de un espesor de 5 a 15m aproximadamente, la cual

est compuesta por gravas y arenas de compacidad suelta a media. Seguidamente, a

mayor profundidad esta formacin est constituida por roca sedimentaria sana,

compuesta por areniscas y conglomerados bastante resistentes, de color gris oscuro..

La otra unidad observable es la denominada Formacin Moquegua Inferior, la cual est

conformada por lutitas y areniscas arcsicas de color marrn y marrn claro. Se pueden

identificar afloramientos de estos materiales en los cortes de la Carretera Binacional y

otras vas de la zona de San Antonio, los cuales tienen estratificacin casi horizontal y

son concordantes con la Formacin Moquegua Superior, a la cual infrayase. En algunos

lugares se observa pequeos lentes o vetillas de sales y sulfatos de manera discontinua.

Respecto a la geodinmica interna est condicionada por eventos tectnicos sucedidos

desde el terciario hasta el cuaternario y se encuentra en evolucin de acuerdo al tiempo

geolgico.

La geodinmica externa ya sean fenmenos de deslizamientos, huaycos, cadas de

bloques estos no afectan a la zona de estudio.



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Geologa Local del rea de estudio 2

Ts-mos: Formacin Moquegua Superior

Ts-mo: Formacin Moquegua Inferior

SISMICIDAD3

La mayor parte de los sismos ocurridos en el rea considerada es producto de la

interaccin de las Placas de Nazca y Sudamericana. La Placa de Nazca penetra debajo de

la Sudamericana a ngulos variables y se profundiza a medida que avanza hacia el

continente, por lo que pueden distinguirse fuentes de subduccin superficial, fuentes de

subduccin intermedia y una fuente de subduccin profunda. Las fuentes de subduccin

superficiales, intermedias y profundas tienen profundidades focales promedio de 50,

100 y 600 Km respectivamente.

Sismicidad Histrica de la Ciudad de Moquegua

Debido a su ubicacin prxima a la zona de subduccin de las placas de Nazca y

Continental, la ciudad de Moquegua ha sido afectada por muchos movimientos ssmicos

desde la antigedad. El Dr. Enrique Silgado Ferro, en su publicacin La Historia de los

Sismos ms Notables Ocurridos en el Per (1978), presenta una relacin bastante

completa de los terremotos histricos reportados desde la poca de la conquista, de los

cuales se han identificado los siguientes para el rea en estudio:



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Entre los aos de 1471 1490, gran terremoto que destruy el primitivo asiento de la

ciudad de Arequipa, fue la poca del Inca Tpac Yupanqui, en la cual perecieron todos

sus habitantes y hubo erupcin del volcn Misti, alcanzando una intensidad de VIII en la

Escala Modificada de Mercalli.

Entre los aos de 1513 1515, ocurrieron grandes sismos acompaados de formidables

deslizamientos de tierra de algunos cerros altos, en la costa el mar sobrepas muchas

veces la lnea de la playa. En Arequipa alcanz intensidades de VIII en la Escala

Modificada de Mercalli 22 de Enero de 1582, a las 11:30 de la maana un terremoto

destruy la ciudad de Arequipa, pereciendo mas de 30 personas entre los escombros. El

movimiento ssmico alcanz una intensidad de X en la Escala Modificada de Mercalli en

la zona de Socabaya y IX en Arequipa. El movimiento se percibi tambin en Lima.

En el ao de 1590, un fuerte sismo sentido en casi toda la Costa del Sur del Per

destruy el pueblo de Caman, generando la salida del mar y el represamiento del ro.

19 de Febrero de 1600, a las 05:00 ocurri un fuerte sismo causado por la explosin del

volcn Huaynaputina (Omate). La lluvia de ceniza obscureci el cielo de la ciudad de

Arequipa y se desplomaron todos los edificios con excepcin de los ms pequeos. El

movimiento alcanz una intensidad de XI en la Escala Modificada de Mercalli.

24 de Noviembre de 1604, a las 13:30 horas un gran movimiento ssmico destruy las

ciudades de Arequipa y Arica. Un tsunami destruy la ciudad de Arica y el puerto de

Pisco. Como consecuencia del Tsunami murieron 23 personas en Arica. El movimiento

tuvo una intensidad de VIII en la Escala Modificada de Mercalli en las ciudades de

Arequipa, Moquegua, Tacna y Arica.

31 de Marzo de 1650, a las 14:00 horas ocurri un terremoto en el Cuzco que dej la

ciudad en ruinas. Se produjeron grandes deslizamientos en Pisac y Paucartambo, donde

el movimiento alcanz una intensidad de IX en la Escala Modificada de Mercalli. El

movimiento fue sentido hasta Lima.

20 de Octubre de 1687, a las 06:30 un gran movimiento ssmico ocurri en la ciudad de

Arequipa causando serios daos en templos y viviendas. A causa de este movimiento se

produjo un agrietamiento de muchos kilmetros de extensin entre Ica y Caete. En

Aplao y Siguas tuvo una intensidad de VIII en la Escala Modificada de Mercalli.

22 de Agosto de 1715, a las 19:00 horas. Sismo destructor en el Sur. En Arequipa averi

casa, quedando muchas inhabilitadas. El viajero francs Le Barbinais Le Gentil que haba

llegado a comienzos de Julio al puerto de Arica deca que hubo un temblor tan

extraordinario que se hizo sentir en 200 leguas a la redonda, trastornando Arica, Tacna,

Moquegua, Arequipa y otros pueblos.



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10 de Febrero de 1716, terremoto en el pueblo de Torata en Moquegua, que caus gran

mortandad, salvndose solo el cura que haba salido al campo a administrar

sacramentos.

27 de Marzo de 1725, conmocin en toda la Costa Sur del Per debido a un gran sismo.

Sufri daos el pueblo de Caman, salindose el mar.

8 de Octubre de 1831, a las 21:15 horas ocurri un temblor muy fuerte en Tacna, Arica,

Moquegua y en el interior del departamento de Arequipa. En Arica resultaron varios

muertos y heridos como consecuencia del desplome de varias casas. Sentido en Sucre,

Oruro y en otros lugares de Bolivia.

18 de Setiembre de 1833, a las 05:45 horas un movimiento ssmico redujo a escombros

parte de la ciudad de Tacna y caus daos en Moquegua, Arequipa, Sama, Arica, Torata,

Locumba e Ilabaya. Dej un saldo de 18 muertos y 25 heridos. Sentido en La Paz,

Cochabamba y Bolivia.

13 de Agosto de 1868, a las 16:45 ocurri un terremoto en la regin sur del Per que

alcanz una intensidad de grado XI y fue acompaado de un tsunami. El historiador Dr.

Jos Toribio Polo se refiere a este sismo como uno de los mayores que se hayan

registrado en el Per desde su conquista. Las observaciones macro ssmicas indicaron

que el epicentro del terremoto estuvo cerca del puerto de Arica. El movimiento se

percibi hasta unos 1,400 km al NW (Samanco, Per), a una distancia igual hacia el Sur

(Valdivia, Chile), y hasta unos 224 km al Este en direccin a Cochabamba, Bolivia. El

radio del rea ms conmovida abarc como unos 700 km2.

En Arequipa se cayeron la mayor parte de los templos, el portal nuevo, el local del

Cabildo y muchos establecimientos pblicos y privados. La Catedral qued en ruinas.

Segn testigos la tierra cruja y ondulaba siendo difcil permanecer en pie. Sufrieron

otras graves ruinas las ciudades de Moquegua, Torata, Tacna y Arica. Las estadsticas de

la poca sealan que como consecuencia del terremoto murieron ms de 180 personas

en todo el Sur y unas 300 en Arica.

03 de Noviembre de 1869, a las 19:30 horas se produjo un fuerte temblor local en

Arequipa que caus deterioros en los edificios, alcanzando una intensidad de VI en la

Escala Modificada de Mercalli.

09 de Mayo de 1877, a las 20:28 un violento movimiento ssmico sacudi las

poblaciones de Ilo, Mollendo, Arica y otras. Se produjo un tsunami que inund el puerto

de Ilo y destruy parte del ferrocarril. En la ciudad de Arica el mar avanz ms de 600

metros. Esa misma noche se produjeron como 100 rplicas. La ola ssmica originada por

este sismo se extendi casi por todo el Pacfico, llegando hasta las costas de Nueva

Zelandia y Yokohama en Japn.



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23 de Enero de 1878, terremoto sentido en Arequipa y Tacna, cayeron varias casas en el

antiguo Tarapac. El oleaje marino producido por esta conmocin inund los pueblos

costeros del Sur.

04 de Mayo de 1906, a las 19:36 se produjo un fuerte temblor en Mollendo, generando

el derrumbe de casas en la ciudad de Tacna. Se sinti fuertemente en la ciudad de Arica

y an en Iquique.

28 de Julio de 1913, a las 01:40 ocurri un movimiento ssmico que afect gran parte de

la costa sur situada entre Chala y Mollendo, causando roturas de tres cables submarinos

frente a la costa, lo que fue atribuido a un deslizamiento de un talud submarino.

06 de Agosto de 1913, a las 17:13 un terremoto destruy la ciudad de Caravel,

produciendo el desplome de todos los edificios de dicha ciudad y derrumbes de las

laderas del valle. En Caravel y Chuquibamba alcanz una intensidad de VIII en la Escala

Modificada de Mercalli y en Ocoa y Caylloma una intensidad de VI.

11 de Octubre de 1922, a las 09:50 un fuerte sismo que caus daos considerables en

Arequipa, Caravel y Mollendo. Fue sentido fuertemente en Chala, Acar, Puquio, Palpa,

Ica y Caete. En Arequipa y Mollendo se sinti con una intensidad de VI de la Escala

Modificada de Mercalli.

11 de Octubre de 1939, a las 09:51 horas, el observatorio sismolgico de Lima,

registraba un movimiento ssmico proveniente de unos 650 km al SE de Lima. Las

comunicaciones venidas del Sur informaban que el pueblo de Chuquibamba, situado en

el valle del ro Majes haba sido afectado. Su iglesia, la Crcel y la Municipalidad

sufrieron graves daos y con desplome de muchas casas. El sismo caus otros daos en

los edificios de las ciudades de Arequipa y Moquegua. Con gran intensidad se sinti en

las poblaciones de Puquio, Quicacha, Palpa, en los puertos de Chala y Mollendo. El

movimiento alcanz una intensidad de VII en Chuquibamba y en Arequipa y Mollendo

alcanz una intensidad de VI en la Escala Modificada de Mercalli.

24 de Agosto de 1942, a las 17:51 horas. Terremoto en la regin limtrofe de los

departamentos de Ica y Arequipa, situada entre los paralelos 14o a 16 Latitud Sur. El

movimiento alcanz una Intensidad de grado IX MMI, y fue sentido en un rea de unos

18,000 km2, donde ocurri gran destruccin.Murieron 30 personas por los desplomes

de las casas habitacin y 25 heridos por diversas causas. Fue sentido con intensidad III -

IV de la misma escala en un rea elptica aproximada de unos 408,000 km2, la cual

comprenda el Norte de la ciudad de Huaraz, al NE Cerro de Pasco y Oxapampa, al Este

Cusco y al Sur Moquegua.

11 de Mayo de 1948, las 03:56 horas. Un fuerte movimiento ssmico en la regin sur

afect parte de los departamentos de Arequipa, Moquegua y Tacna. Los efectos

destructores fueron mximos dentro de un rea aproximada de 3,500 km2, dejando un



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saldo 1 muerto y 66 heridos. En la ciudad de Moquegua se sinti con una intensidad de

VII y en Arequipa con intensidad de VI en la Escala Modificada de Mercalli.

20 de Julio de 1948, a las 06:03 horas. Sismo ligeramente destructor en las poblaciones

de Caravel y Chuquibamba departamento de Arequipa, intensidad VI VII MMI. Sentido

en Lima (intensidad II), en Arequipa, Moquegua (intensidad III) y en Ayacucho al Este.

3 de Octubre de 1951, a las 06:08 horas ocurri un fuerte temblor en el Sur. En Tacna se

cuartearon los Muros de una construccin moderna de concreto y se produjo el

derrumbe de una antigua construccin de adobe. Intensidad VI MMI.

Fue sentido en Moquegua con una intensidad de V y fuertemente en la costa al Sur de la

frontera con Chile.

26 de Febrero de 1952, a las 06:31 horas se sinti un prolongado y suave movimiento

ondulatorio en el Cusco, donde provoc fuertes desprendimientos del estuco de varias

casas. Gener alarma en la ciudad de Arequipa. Fue sentido tambin en los pueblos de

Paruro, Anta, Izcuchaca, Moquegua y La Paz, Bolivia.

15 de Enero de 1958, a las 14:14 horas. Terremoto en Arequipa que caus 28 muertos y

133 heridos. Intensidad ligeramente superior al grado VII MMI. El movimiento fue

sentido desde Chincha (paralelo 11o) hasta Tarapac, Chile (paralelo 21o) y hacia el

Este, en Cusco, Puno y en otras localidades del Altiplano.

19 de Julio de 1959, a las 10:07 horas. Intenso y prolongado movimiento ssmico sentido

en Arequipa, Moquegua, Cusco, Puno, Tacna y en el Norte de la Repblica de Chile hasta

Antofagasta. Ocasion algunos daos en las torres de los templos de Moquegua, rotura

de las redes de distribucin de agua potable en Arequipa.

13 de Enero de 1960, a las 10:40 un fuerte terremoto en el departamento de Arequipa

que dej un saldo de 63 muertos y centenares heridos. El pueblo de Chuquibamba

qued reducido a escombros, siendo igualmente destructor en Caravel, Cotahuasi,

Omate, Puquina, Moquegua y la ciudad de Arequipa. En el rea epicentral la intensidad

fue de grado VIII en la escala MSK. En Lima fue sentido con intensidad III y en la ciudad

de la Paz con intensidad de III IV.

09 de Marzo de 1960, a las 18:54 se produjo una violenta rplica del terremoto del 13

de Enero, en la ciudad de Arequipa se cayeron las cornizas removidas. Este sismo fue

sentido en Puno, en los Puertos de Matarani y Mejia tuvo una intensidad de V en la

Escala Modificada de Mercalli. En la ciudad de Arequipa alcanz una intensidad de VIII.

24 de Enero de 1964, a las 04:00 se produjo un sismo en el sur del Per. Este sismo tuvo

una intensidad de VI en la Escala Modificada de Mercalli en la ciudad de Arequipa, y en

Mollendo y Ubinas alcanz una intensidad de V.

16 de Febrero de 1979, a las 05:08 un fuerte terremoto sacudi el departamento de

Arequipa, ocasionando algunas muertes y muchos heridos. Este sismo produjo severos



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daos en las localidades de Chuquibamba y pueblos del valle de Majes. Alcanz una

intensidad mxima de VII en la escala MSK, y en la ciudad de Arequipa tuvo una

intensidad de VI en la misma escala.

23 de Junio de 2001, a las 15:33 horas un terremoto destructor afect el sur del Per,

particularmente los departamentos de Moquegua, Tacna y Arequipa. Las localidades

ms afectadas por el terremoto fueron las ciudades de Moquegua, Tacna, Arequipa,

Valle del Tambo, Caravel, Chuquibamba, Ilo y Caman por efecto de un tsunami. En la

zona epicentral este movimiento alcanz una intensidad de VIII en la Escala Modificada

de Mercalli.

1 ,2 ,3 Zonificacin Geotcnica Ssmica de la ciudad de Moquegua: CISMID UNI



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3.0 RECOPILACIN DE DATOS

3.1 Trabajos de Campo

3.1.1 Calicatas y Sondeos

Se efectuaron los sondeos en los puntos donde se realizarn las obras del

proyecto, tomando en cuenta la zonificacin geotcnica existente de la zona (CISMID-

UNI), la variabilidad y representatividad de estos; se realiz el muestreo en calicatas,

y se extrajo muestras que fueron posteriormente analizadas en el Laboratorio de

suelos con fines de caracterizacin de suelos y ensayo de resistencia CBR; adems se

realiz ensayos de densidad natural in situ, densidad mxima y densidad mnima para

determinar la densidad relativa, compacidad del suelo estimar el ngulo de friccin

terica de los suelos.

La recopilacin de las muestras de campo se hizo de acuerdo a la norma MTC E

1012000 y ASTM D 420.

CALICATA UBICACIN

S-01 - CALLE NUEVA

S-02 - CALLE NUEVA

S-03 - PROLONGACION CALLE NUEVA

S-04 - PROLONGACION CALLE NUEVA

S-05 - PROLONGACION CALLE NUEVA CON CALLE 08

S-06 - CALLE NUEVA CON PASAJE R

S-06b - CALLE NUEVA FORMACIN MOQUEGUA

S-07 - CALLE 01

C-01 - CALLE NUEVA

C-02 - CALLE NUEVA

C-03 - CALLE NUEVA

C-04 - CALLE NUEVA

C-05 - PROLONGACIN CALLE NUEVA

C-06 - PROLONGACIN CALLE NUEVA

C-07 - CALLE 09

C-08 - CALLE 07

C-09 - PASAJE HUAYLAS

C-10 - PASAJE HUAYLAS

C-11 - CALLE GENERAL SANCHEZ CERRO



C-14 - PLAZA DE ARMAS DE SAN FRANCISCO

C-15 - CALLE GENERAL SANCHEZ CERRO CON CALLE SAN JUAN

C-16 - CALLE SAN JUAN DE DIOS

C-17 - CALLE PIEROLA

C-18 - CALLE ALFONSO UGARTE

C-19 - PASAJE A, ENTRE CALLE NUEVA



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3.1.2 Muestreo de suelos

Se extrajo muestras alteradas de cada perforacin realizada de una profundidad

aproximada de 1.2 a 1.5 m, en especial de cada tipo de suelo encontrado en cantidad

mayor a 20 kg. para realizar los ensayos estndar de clasificacin, identificacin de

suelos, donde se realizaron ensayos CBR, se extrajo 60 Kg. Para la determinacin de la

densidad relativa se extrajo 40 Kgs.

3.2 Ensayos de Laboratorio

Se hicieron ensayos estndar de los materiales representativos* de las perforaciones

realizadas (ASTM D420).

Anlisis granulomtrico por tamizado ASTM - D422

Lmite Lquido ASTM - D4318

Lmite Plstico ASTM - D4318

Densidad in situ ASTM D1557

Ensayo CBR ASTM D1883

Corte directo ASTM D3080

Anlisis qumico NTP.339.152.2002

Los ensayos de laboratorio se muestran en el Anexo B



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3.3 Clasificacin de Suelos

Con los resultados de los ensayos de caracterizacin de las muestras representativas

del terreno se clasific dichas muestras de la siguiente manera:

Ca

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Pro

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C1 M1 1.2 SW-SM 69 31 25.9 25.4 0.5 2.3 1.628 2.002 1.582 0.10

C2 M1 2.0 SP 64 36 27.5 25.6 1.9 5.9 1.842 2.088 1.564 0.12

C3 M1 2.5 SP-SM 70 30 25.0 NP NP 3.1 1.782 2.099 1.500 0.11

C4 M1 2.5 SP 61 39 27.0 26.0 1.0 2.5 1.960 2.058 1.620 0.80

C5 M1 2.0 SP-SM 94 6 36.4 26.6 9.8 3.1 1.753 1.809 1.381 0.09

C6 M1 2.0 SW-SM 66 34 26.4 NP NP 2.6 1.799 2.064 1.607 0.05

C7 M1 2.5 SP 62 38 25.8 22.8 3.0 3.4 1.798 2.118 1.685 0.14

C8 M1 1.5 SP 67 33 25.6 23.3 2.3 3.4 1.888 2.117 1.681 0.08

C9 M1 1.3 SP-SM 98 2 38.8 27.6 11.2 1.7 1.655 1.694 1.372 0.16

C10 M1 2 SP 63 37 25.0 21.4 3.6 1.4 1.724 2.041 1.508 0.15

C11 M1 1.5 SP 67 33 24.8 21.8 3.0 2.4 1.747 2.036 1.513 0.12

C12 M1 1.6 SP 65 35 26.7 24.2 2.5 3.4 1.892 2.092 1.654 0.17

C13 M1 1.6 SP 67 33 25.2 21.4 3.8 3.2 1.874 2.093 1.657 0.09

C14 M1 1.7 SP 62 38 27.0 23.7 3.3 3.0 1.887 2.097 1.675 0.11



14

Ca

lica

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De

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ad

mn

ima

(g

r/cc)

Sa

les s

olu

ble

s (

%)

C15 M1 1.5 SP 60 40 23.6 20.9 2.7 5.1 1.893 2.070 1.621 0.13

C16 M1 1.5 SP 56 44 25.6 22.4 3.2 4.5 1.862 2.055 1.627 0.17

C17 M1 1.5 SP 67 33 25.5 23.8 1.7 3.0 1.891 2.026 1.581 0.07

C18 M1 1.5 SP 62 38 25.2 22.9 2.3 5.5 1.794 2.032 1.558 0.19

C19 M1 2 SP 61 39 26.0 23.7 2.4 2.6 1.779 2.039 1.606 0.17

S01 M1 1.6 SP-SM 53 47 25.0 22.5 2.5 4.5 1.894 2.094 1.739 0.09

S02 M1 1.6 SW-SW 70 30 26.6 23.8 2.8 5.0 1.934 2.021 1.604 0.10

S03 M1 1.5 SP-SM 65 35 26.6 25.0 1.6 5.3 1.835 2.055 1.616 0.11

S04 M1 1.5 SW 90 10 27.9 24.7 3.1 2.9 1.845 2.048 1.495 0.12

S05 M1 1.5 SP-SM 54 46 26.4 25.0 1.4 2.1 1.932 2.106 1.659 0.15

S06 M1 1.7 SP 62 38 25.6 22.9 2.7 3.3 1.904 2.060 1.597 0.09

S06b Form.moq M1 1.5 SP-SM 100 0 39.7 25.6 14.1 2.2 1.689 1.714 1.391 0.11

S07 M1 0.4 SP-SM 98 2 38.8 26.5 12.3 2.1 1.696 1.710 1.396 0.10



15

4.0 ANLISIS DEL TERRENO DE FUNDACION

4.1 ANALISIS DEL SUELO CON FINES DE PAVIMENTACION

Descripcin de la evaluacin de sub rasante: Se ha realizado el estudio de geotecnia de las calles con fines de Pavimentacin. Se efecta el presente anlisis de acuerdo a la inspeccin del terreno y zonas aledaas, a las calicatas exploradas y a los parmetros de diseo obtenidos de los resultados de los ensayos de laboratorio.

En general las caractersticas promedio de los suelos referidas a pavimentacin son:

4.1.1 Determinacin del CBR de la sub rasante para el diseo:

a) El promedio del valor de CBR obtenido a la densidad in situ es de 32% (Valor del presente estudio) ASTM D-1883-99

Calicata Calle

CBR (%) (95% de

Compactacin Proctor

ASTM D-1557)

Densidad Natural gr/cm3

CBR (%) A Densidad

Natural

S-1 Nueva 52 1.894 52

S-5 Prolongacin Nueva

60 1.932 26

C-8 Calle 7 Entre Plataformas 4 y 3

25 1.888 17

Siendo el valor ms bajo de 17% que ser el de diseo.

b) De la revisin que hemos realizado al Estudio de Suelos desarrollado en el Estudio de Factibilidad realizado por SERGEO SRL se obtuvo al 95% de compactacin, el valor de 48% de CBR, de acuerdo al fragmento resumen que se adjunta a continuacin:

c) Entendindose que de la evaluacin de las diversas densidades encontradas a nivel de fundacin de las vas, se ha obtenido un valor menor al obtenido al 95% de la Mxima Densidad Seca, es que



16

concluimos que el valor de diseo de CBR que se adopta para la sub rasante es el siguiente: Considerando para ello el valor ms bajo de los obtenidos para las densidades in situ, se adopta 17 % para el CBR de sub rasante:

d) En las calles o pasajes con presencia de formacin Moquegua (Moro Moro) se reemplazar con material granular en una sub base espesor no menor de 20 cm. Como se aprecia por sectores en las Calles Pirola, Nueva y Prolongacin Calle Nueva y 10 de Enero.

e) Resumen de propiedades del suelo de la Sub rasante:

CBR del suelo de sub rasante en estado natural 17% En todas las calles con presencia predominante de formacin superior (arenas y gravas)

CBR del suelo de sub rasante en estado natural 9% En las Calles Pirola, Nueva, Prolongacin Calle Nueva y 10 de Enero

Uso como sub rasante para pavimentacin: Bueno

Contraccin, expansin, elasticidad: No Plstico a poco plstico (IP 2 m. no se encontr a la profundidad excavada

f) Requisitos de cumplimiento de la sub rasante en concordancia con el RNE: La humedad de compactacin no deber variar en 2% del Optimo Contenido de Humedad a fin de lograr los porcentajes de compactacin especificados.

Se comprobar la compactacin segn lo indicado en la Tabla 23. El grado de compactacin requerido ser del 95% de su Mxima Densidad Seca Terica Proctor Modificado (NTP 339.141:1999) en suelos granulares y del 95% de su Mxima Densidad Seca Terica Proctor Estndar (NTP 339.142:1999) en suelos finos. Se tolera hasta dos puntos porcentuales menos en cualquier caso aislado, siempre que la media aritmtica de 6 puntos de la misma compactacin sea igual o superior al especificado.



17

4.1.2 Requerimiento de la Sub Base

El Material a utilizar deber cumplir los requerimientos de la Norma CE 010 del

Reglamento Nacional de Edificaciones.



18

4.1.3 Para la base deber cumplir los siguientes requisitos que estipula la Norma

Peruana: CE 010 del Reglamento Nacional de Edificaciones.



19

4.2 ANLISIS DEL SUELO CON FINES DE DISEO DE MUROS DE CONTENCIN

Se ha realizado tambin el estudio de geotecnia especfico para la fundacin de los

muros de contencin ubicados en las calles Nueva, Prolongacin Calle Nueva y

Snchez Cerro. Ver Diseo de Muros de Contencin.

De los resultados de la exploracin en campo y los ensayos realizados en laboratorio,

se tienen los siguientes datos promedio para el diseo de los muro de contencin:

Contenido de humedad (w%): Entre 1.3% y 6 %

Densidad natural del suelo (d): Entre 1.628 Tn/m3 y 1.960 Tn/m3

ngulo friccin interna del suelo (): Entre 30 a 32.6

Cohesin (c)*: 0 kg/cm2

* Se ha considerado el caso ms desfavorable para la cohesin, de modo q se

est por el lado de la seguridad.

Para el diseo por presin de tierras se recomienda considerar los siguientes parmetros:

Para el empuje activo

Peso unitario suelo saturado 2.20 Tn/m3 Angulo de friccin interna 32.60 Cohesin 0.00 Tn/m2

Para el empuje Pasivo

Peso unitario suelo hmedo 1.89 Tn/m3 Angulo de friccin interna 32.6 Cohesin 0.00 Tn/m2 En el diseo de los muros de contencin considerado el aspecto ms crtico, no se ha considerado el empuje pasivo.

4.3 Capacidad Portante

Clculo y Anlisis de la Capacidad Admisible de Carga.

De la evaluacin del tipo de suelos predominante que son gravas y arenas, la

capacidad portante del suelo se ajusta al mtodo propuesto por Terzaghi por ser

un modelo conservador para suelos granulares aun cuando se evalu con los

mtodos de: Meyerhoff, Vesic y Hansen.



20

Clculo de resistencia del suelo, zapata continua (cimiento corrido)

Frmula general de Terzaghi

qd = c Nc + gN q Z + 0.5 g BNg

qd = Capacidad de carga obtenida. c = Cohesin. g = Peso especfico o densidad volumtrica del suelo. z = Profundidad de la cimentacin. Nc, Nq, Ng = Coeficientes de carga en funcin del ngulo de friccin.

Clculo de resistencia del suelo para Zapata Cuadrada:

qd = 1.3 cNc + g Nq Z + 0.4 g BNg

qd = Capacidad de carga ltima. c = Cohesin. ( resultado de ensayo corte directo) g = Peso especfico o densidad volumtrica del suelo. z = Profundidad de la cimentacin (zapata) Nc, Nq, Ng = Coeficientes de carga en funcin del ngulo de friccin. ( Ensayo de corte directo) 1.3 y 0.4 = Factores por forma de zapata (obtenidos por mtodos numricos). El factor de seguridad empleado es: FS= 3 .al ser un suelo de comportamiento Homogneo y la edificacin est considerada como esencial.



21

4.4 Asentamientos

Para el clculo de asentamientos inmediatos se ha utilizado el Mtodo de la

Teora de la Elasticidad (Lambe y Whitman, 1964) al ser un suelo de gravas con

matriz de arena y limo de compactacin media a alta y de comportamiento

cercano a la teora elstica.

Si = B (1 - 2) lf / Es

Dnde:

Si : Asentamiento probable (cm)

: Relacin de Poisson Es : Mdulo de elasticidad (ton/m2) lf : Factor de forma Bowles 1977

: Presin de trabajo (ton/m2) B : Ancho de la cimentacin (cm) Las propiedades elsticas de los suelos de cimentacin fueron asumidas a partir

de tablas publicadas con valores para el tipo de suelo existente donde ira

desplantada la cimentacin.

If =de Bowles y terzagui1943 ingresando los valores L y B



22

Valores de E para este estudio E=20000Ton/m2

= 15.97 [kN/m3]

d = 1.5 [m]

B = 1 [m]

L = 2 [m]

= 36.8

q = 28.5

qs = 1000.76 [kN/m2]

E = 40000 [kN/m2]

= 0.3

Ip = 0.56

l = 2 L / B

CEDIMENTO

= 12.7 [mm] Vrtice

= 25.5 [mm] Baricentro



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5.0 CANTERAS

Para los materiales de prstamo necesarios para las diferentes capas de la estructura

del pavimento se recopil la informacin referida a las canteras existentes en la zona,

de acuerdo a estudios realizados por diversas entidades de la localidad que deben ser

evaluadas al detalle en la etapa de construccin.

Se ha considerado las siguientes canteras:

Cantera Chen Chen.

Cantera Quebrada El Cementerio.

Cauce del ro Huaracane, sector Quilancha-Ocolla.

Cantera Estuquina.

Cantera Los ngeles.

Cantera Municipal Mariscal Nieto.

Cantera Congas

DESCRIPCIN DE LAS CANTERAS

Cantera Municipal Mariscal Nieto*

Ubicacin : A 8 Km de la obra

Acceso : Carretera Binacional San Antonio

Potencia : 50.000 m3

SUCS : GP-GM

AASHTO : A1-a(0)

Usos : Material para base, para concreto asfltico

Rendimiento : Piedra 52%

Arena 48%

Explotacin : Tractor, cargador frontal, zaranda

* Fuente: Municipalidad Provincial Mariscal Nieto

Cantera Chen Chen*

Ubicacin : A 9 km de San Francisco

Acceso : Carretera Binacional San Antonio

Potencia : Mayor a 10,000 m3

Descripcin : Grava limosa con arena y finos no plsticos.

Usos : Base Granular y Sub Base (zarandeada)

* Fuente: MPMN



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Cantera Quebrada El Cementerio*

Ubicacin : A 10 km de San Francisco

Acceso : Malecn Ribereo

Potencia : 5,500 m3

Descripcin : Grava mal gradada con limo y finos no plsticos.

Usos : Agregados para mezclas de concreto y asfalto.

* Fuente: MPMN.

Cantera ro Huaracane*

Ubicacin : Sector Quilancha - Ocolla

Acceso : A travs de la trocha carrozable El Rayo Estuquia

distancia Promedio 6.00 KM


Usos : Agregados para concreto hidrulico


Arena 49%


* Fuente: Gobierno Regional de Moquegua,

Cantera Estuquia*

Ubicacin : Cerca de bocatoma Estuquia PEPG

Acceso : A travs de la carretera Los Angeles a Estuquia a distancia

promedio de 7 Km


SUCS : GM

AASHTO : A1-b(0)

Usos : Material para mejorar sub rasante

Rendimiento : Piedra 53.%

Arena 47%


* Fuente: Gobierno Regional de Moquegua.



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Cantera Los ngeles*

Ubicacin : Cerca de CPM Los ngeles

Acceso : A travs de la carretera de mantenimiento del canal Pasto

Grande, distancia promedio 9 km


SUCS : SP-SM

AASHTO : A1-a(0)

Usos : Material para base, concreto hidrulico


Arena 58%


* Fuente: Gobierno Regional de Moquegua.

Cantera Rio Moquegua *

Ubicacin : Paralelo a la obra en el lecho y mrgenes del rio

Acceso : Directo a obra, Distancia prom. de 0.10 a 0.50 km


SUCS : GP

AASHTO : A1-a(0)

Usos : Material para subbase, para concreto


Arena 40%


* Fuente: Estudio Malecn Ribereo IV Etapa

Cantera Conga *

Ubicacin : Via Panamericana Sur

Acceso : Directo a obra, Distancia prom. a obra 30 km


SUCS : GP

AASHTO : A1-a(0)

Usos : Material para base, y mezclas asflticas y de concreto


Arena 40%

Explotacin : Mecnica Chancadoras, Fajas transportadoras, Tractor,

cargador frontal, zaranda, Chancadora.



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6.0 Parmetros ssmicos a adoptar.

Parmetros Ssmicos para este Proyecto De acuerdo al nuevo mapa de zonificacin

Ssmica del Per NTE E-30 y del mapa de distribucin de mximas intensidades

ssmicas observadas en el Per presentadas por Alva Hurtado (1984) el cual se bas en

isosistas de sismos peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos histricos y

sismos recientes se concluye que el rea de estudio se encuentra dentro de una zona

de alta sismicidad Zona 3 , existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de

intensidades tan considerables como VIII y IX en la escala de Mercalli Modificada.

De acuerdo a la NTE - E30 y el predominio del suelo bajo la cimentacin se recomienda

adoptar los siguientes parmetros:

Factor de zona 03



27

Z = 0.40 que corresponde a la mxima aceleracin del terreno con una probabilidad

del 10% de ser excedida en 50 aos

Factor de amplificacin de suelo S=1.4

Periodo que define la plataforma del espectro Ts=0.9

Aspectos sobre La aceleracin medida en la estacin Moquegua (CISMID-UNI)

ACELERACION MEDIDA EN ESTACION MOQUEGUA 23JUN2001

ESPECTRO DE RESPUESTA DE ACELERACION SISMO 23/06/2001



28

7.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, a las caractersticas del

proyecto y evaluacin realizada a los estudios en la etapa de pre inversin, se concluye en

lo siguiente:

a. En general los suelos predominantes del rea del proyecto pertenecen a la unidad

geolgica denominada formacin Moquegua Superior, En la clasificacin SUCS

encasillan como Arenas (S) y Gravas (G) constituidas por gravas en matriz arenosa

con limos y poca arcilla, de plasticidad nula a baja con bloques de piedra de hasta

6 de compacidad media a densa, de color marrn claro. Segn la clasificacin de

la AASHTO corresponden a suelos tipo A-1 de bajo ndice de plasticidad. Presentan

una potencia variable entre los 3 y 5 metros. Este estrato en general es resistente

y apropiado para sub rasante de pavimentacin y para cimentar muros de

contencin.

b. En la parte baja de la calle Pierola, Prolongacin Calle Nueva desde la calle 10 de

Enero hacia la calle 9 y en el Pasaje Huaylas, aflora el estrato de la denominada

formacin Moquegua Inferior, En la clasificacin SUCS encasillan como SP-SM

constituidas por arenas con limo y arcillas inorgnicas, de color marrn rojizo, de

mediana plasticidad, consistencia rgida, seca, de caractersticas expansivas. Segn

la clasificacin de la AASHTO corresponden a suelos tipo A-2-4 de bajo ndice de

plasticidad. Presentan una potencia variable superior a los 3 m. Este estrato en

estado seco es estable en general siendo resistente y aceptable para sub rasante

de pavimentacin y para cimentar muros de contencin. El CBR de diseo de la

Subrasante para estas vas ser del 10%, considerado como media. Por tener

caractersticas expansivas deber dotarse de un adecuado drenaje que aisl tanto

al pavimento como a los muros de la presencia del agua que activa las arcillas. Por

esta razn es recomendable que en estos sectores el pavimento cuente con una

subbase drenante de 0.20 m. En los muros de contencin se dotara de drenaje

constituido por filtros de material granular filtrante con geomembrana de

proteccin anticontaminante, ductos transversales (Lloradores) y longitudinales en

la base del muro.

c. Las laderas del proyecto son de alta vulnerabilidad smica, por la topografa

accidentada y los rellenos antrpicos superficiales provenientes de materiales de

la excavacin de las plataformas para edificaciones y desechos de construccin.

Esta zona fue la ms afectada en la ciudad de Moquegua por el sismo del 2001.

d. En el presente estudio para el suelo de sub rasante del resto de las vas se ha

adoptado un CBR de diseo de 17%, considerado como excelente a bueno de

acuerdo a la Norma peruana para Pavimentos Urbanos, que sumado a la ausencia

de nivel fretico se puede considerar como de buen comportamiento para fines de



29

pavimentacin. Dicho valor coincide con el valor adoptado en el Estudio de

Factibilidad del presente proyecto.

e. El diseo de pavimento tendr un comportamiento adecuado para el periodo de

diseo proyectado siempre que los materiales y procedimientos constructivos

sean los apropiados, tal como se debe consignar en las especificaciones tcnicas.

Se ha considerado la construccin de muros de contencin en las vas y en las

progresivas donde es necesario lograr el ancho de va y/o brindar proteccin a la

seguridad de la poblacin. Se consideraran muros de concreto simple y muros de

concreto armado, de acuerdo a las dimensiones y resistencia requeridas.

f. Para el diseo de los muros de contencin se deber utilizar la densidad natural

del suelo determinado en campo, y la densidad de diseo de los rellenos, el ngulo

de friccin determinado de acuerdo a los ensayos de corte directo y las

densidades relativas. Las cargas consideradas han sido las producidas por el

empuje del suelo, las cargas de sismo y las cargas del trfico vehicular.

g. No existe agresividad del suelo, se recomienda utilizar cemento Portland tipo IP

(ASTM C595)

h. Existen canteras apropiadas en la zona del proyecto tanto para materiales de Sub-

base, Base y agregados para las mezclas asflticas y de concreto. En la

construccin de la obra deber efectuarse los anlisis de los materiales de cantera

especficos a utilizar. Del mismo modo se realizarn los respectivos diseos de

mezclas asflticas y de concreto.

i. Las conclusiones y recomendaciones establecidas en el presente informe tcnico

son solo aplicables para el rea estudiada.

j. Bajo la cota de fondo se puede suponer que el terreno es similar al encontrado y

estudiado. Sin embargo al momento de llegar a la cota de fundacin los ejecutores

de la obra debern efectuar las verificaciones de los parmetros del suelo

adoptado. En el caso de los muros de contencin de concreto armado de las calles

Nueva y Prolongacin Calle Nueva por encontrarse en laderas con material de

relleno proveniente de las plataformas del mismo tipo granular de terreno,

debern emplearse sub cimientos o subzapatas hasta el estrato firme

k. Todos los materiales debern cumplir los requerimientos de la Norma de

Pavimentos Urbanos del RNE.

l. Los Parmetros ssmicos a adoptar son:

Factor de zona 03

Z = 0.40 que corresponde a la mxima aceleracin del terreno con una

probabilidad del 10% de ser excedida en 50 aos

Factor de amplificacin de suelo S=1.4



30

Periodo que define la plataforma del espectro Ts=0.9

m. Capacidad portante, Se asume para el diseo de los muros una capacidad

portante admisible de 2 Kgs/cm2

n. Calculo de los asentamientos esperados.

Para llegar a estos valores de deber compactar el suelo donde se aproxime a E

40000 kn/m2

E = 40000 [kN/m2]

= 0.3

Ip = 0.56

l = 2 L / B

CEDIMENTO

= 12.7 [mm] Vertice

= 25.5 [mm] Baricentro



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Estudio Geotecnia z3 San Francisco

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