Geologia y Geotecnia Motupe
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PROYECTO: MEJORAMIENTO DEL SERVICIO
DE AGUA PARA RIEGO EN EL SECTOR EL
TIGREPALO BLANCO, DISTRITO DE
CAARIS, PROVINCIA DE FERREAFE,
DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.
ESTUDIO DE GEOLOGIA Y GEOTEC
ENERO DEL 2016
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INDICE
CAPITULO I: GENERALIDADES. 31.1. ANTECEDENTES 3
1.2. OBJETIVO 3
1.3. UBICACIN DEL AREA DE ESTUDIO 4
1.4. EXTENSION TERRITORIAL 6
1.5. UBICACIN 6
1.6. LIMITES 6
1.7. CLIMA 6
1.8. FASES DE DESARROLLO DEL ESTUDIO 7
CAPITULO II: GEOLOGIA. 9
2.1 GEOLOGIA GENERAL DEL SECTOR DE ESTUDIO 92.2 ESTRATIGRAFIA 10
2.3 CUATERNARIO 15
2.4 TECTONICA 17
2.5 GEOLOGIA EN EL AREA DEL PROYECTO 17
2.6 ESTRUCTURA GEOLOGICA 18
2.7 GEOMORFOLOGIA 18
2.8 CONCLUSIONES 22
CAPITULO III: GEOTECNIA. 25
3.1 CONTENIDO DEL INFORME 25
3.2 TRABAJOS EFECTUADOS 253.3 CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO 27
3.4 ANALISIS DE LA CIMENTACION 30
3.5 TIPO DE CIMENTACION 33
3.6 CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE 33
3.7 AGRESIVIDAD QUIMICO DEL SUELO A LAS ESTRUCTURAS DEL CONCRETO 36
3.8 SUELOS EXPANSIVOS 38
3.9 NIVEL FREATICO 39
3.10 PERMEABILIDAD DEL SUELO 40
3.11 ESTUDIO DE CANTERA PARA CONCRETO 42
3.12 MEZCLA DE CONCRETO A UTILIZARSE 43
CAPITULO VI: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 45
4.1CONCLUSIONES 45
4.2 RECOMENDACIONES 48
4.3 LIMITACIONES 50
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CAPITULO V: BIBLIOGRAFIA 51
ANEXOS 52ANEXOS I: PERFILES, ENSAYOS Y CUADROS 53
ANEXOS II: ENSAYOS DE CANTERA 55
ANEXOS III: PANEL FOTOGRAFICO 56
ANEXOS IV: UBICACIN DE CALICTAS - PLANOS. 57
TABLAS Y FIGURAS:
FIGURAS
FIGURA N 1 UBICACIN DEL AREA DEL PROYECTO 4FIGURA N2 UBICACIN DEPARTAMENTAL DEL AREA DEL PROYECTO 5
FIGURA N 3 MAPA GEOLOGUICO DE LA ZONA DEL PROYECTO 21
TABLAS
TABLA N 1 ESCALA REGIONAL DE LOS TIEMPOS GEOLOGICOS 13
TABLA N 2 CAPACIDAD PORTANTE 35
TABAL N 3 ANALISIS QUIMICO 36
TABLA N 4 CONTENIDO DE SULFATOS EN MUESTRAS DE SUELOS 37
TABLA N 5 VALORES DE EXPANSIVILIDAD
TABLA N 6 RELACION ENTRE EL POTENCIAL DE HINCHAMIENTO
Y EL INDICE DE PLASTICIDAD
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TABLA N 7 POTENCIAL DE EXPANSIN RNE 39
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CAPITULO I: GENERALIDADES
1.1. ANTECEDENTES.El presente Informe Tcnico se refiere al Estudio Geolgico y Geotcnico del
Proyecto: MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE AGUA PARA RIEGO EN EL
SECTOR EL TIGREPALO BLANCO, DISTRITO DE CAARIS, PROVINCIA DE
FERREAFE, DEPARTMENTO DE LAMBAYEQUE, se refiere especficamente a
la investigacin efectuada en el subsuelo del terreno destinado para la construccin
de canales de regado.
1.2. OBJETIVOEl presente Informe Tcnico tiene como objetivo principal desarrollar un Estudio
Geolgico y Geotcnico que forma parte de las obras del Proyecto.
En el Estudio se determina las condiciones geolgicas y geotcnicas del rea del
proyecto, referentes bsicamente al tipo de cobertura geolgica y suelo,
clasificacin de los materiales de excavacin, estabilidad de taludes, capacidad de
carga admisible, asentamiento, capacidad portante, permeabilidad, de manera que
permitan recomendar las condiciones de cimentacin y las caractersticas tcnicas
mnimas de las estructuras de cimentacin anlisis qumico y otras necesarias.
Asimismo, se ha efectuado la evaluacin de canteras, con la finalidad de
recomendar aquellas para su explotacin y el uso de sus materiales en la
construccin de las obras contempladas en el Proyecto de construccin de los
canales.
En el desarrollo del presente Estudio se ha tomado como referencia, para el
establecimiento de los requisitos tcnicos mnimos, aquellos determinados en las
normas vigentes.
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1.3. UBICACIN DEL AREA DE ESTUDIO
El proyecto a realizar se encuentra ubicado en el DISTRITO DE CAARIS,
PROVINCIA DE FERREAFE, DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.
DPTO. LAMBAYEQUE MAPA DEL PERU
PROV. FERREAFE
FIGURA N 01: UBICACIN DEL AREA DEL PROYECTO
Distrito: CaarisCasero: Palo Blanco
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1.4. EXTENSION TERRITORIAL:
El distrito de Caaris tiene un rea superficial de 284.88 Km2 fu creada el 17
de Febrero de 1951 durante el gobierno del General Manuel A. Odra.
1.5. UBICACIN:El Sector Palo Blanco se ubica en la parte nororiental del departamento de
Lambayeque, Provincia de Ferreafe, Distrito de Caaris, a 450 msnm.
El Distrito de Caaris se ubica geogrficamente entre los 79 16' 18'' W. de
Greenwich y 6 02' 42'' W. de Greenwich de latitud sur. Tiene una altura de 2.262
msnm, se encuentra a 125 km de la capital de la provincia de Ferreafe y presenta
los siguientes lmites:.
1.6. LIMITES:Los lmites del distrito de Caaris presentan accidentes naturales como
quebradas, ros, acuferos, teniendo los siguientes lmites:
Por el Norte : Limita con los Distritos de Pomahuaca, San Felipe, Pucar y Huarmaca.Por el Sur : Limita con el Distrito de Incahuasi y Querocotillo.Por el Este : Limita con el Distrito de Pucar.Por el Oeste : Limita con el Distrito de Salas.
1.7. CLIMA:
El distrito de Caaris se encuentra en la regin yunga y jalca. La temperatura
promedia anual es de 14C, pudiendo llegar en las zonas altas a 4C y en el vallea 25C. la humedad relativa puede llegar al 100% en los meses de lluvia y el 87%
en los meses de escases de lluvias.
Un aspecto relevante del distrito, es su clima el cual es templado y seco, tpico de
la sierra peruana, sin embargo, cuando lo correlacionamos con la altura, la
vegetacin y la apariencia paisajstica, del distrito tienen caractersticas tpicas
zona de la selva, pero ligeramente fro.
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1.8. FASES DE DESARROLLO DEL ESTUDIO
El presente estudio ha sido desarrollado en tres fases:a).- Fase I - Fase de Investigaciones de Campo:
Son aquellos trabajos que se desarrollan en el rea de emplazamiento del
Canal El Tigre Palo Blanco y en las Canteras seleccionadas; que tienen como
objetivo principal recopilar informacin in situ referida a aspectos geolgicos y
geotcnicos.
El trabajo de fundamental importancia en las investigaciones de campo del estudio,
es la determinacin del Perfil estratigrfico del suelo de cimentacin de loscanales hasta una profundidad de inters segn el anlisis que se desarrolle; el
cual puede ser identificado razonablemente mediante la excavacin de
calicatas, la utilizacin de tajos naturales o artificiales. Para el caso de la
evaluacin de canteras la profundidad de investigacin corresponde a aquella que
permita estimar la potencia del material aprovechable.
La profundidad de las calicatasser hasta una profundidad de 1.50 mts o hasta
encontrar el basamento rocoso y tendrn el propsito de establecer la potencia de
la cobertura fluvio-aluvial, que cubre gran parte de la zona del proyecto Para cada
una de las calicatasexcavadas en el rea del proyecto y en la zona seleccionada
para las Canteras, se han realizado los ensayos de campo que a continuacin se
detallan:
- Descripcin del perfil estratigrfico de los suelos segn Norma ASTM D
2487:
Destinado a conocer las caractersticas del suelo de cimentacin hasta una
profundidad igual a la de la calicata excavada en base a propiedades fsicas yque se refieren bsicamente al color, consistencia, forma de partculas, tamao
mximo de piedras, cobertura general, etc. Para el caso de calicatasubicadas en
zona de Canteras, se evaluar las caractersticas ms relevantes para su
utilizacin como material de construccin de los canales.
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- Muestreo de suelos en calicatasexcavadas segn Norma ASTM D 420:
En las calicatasexcavadas se ha efectuado la toma de muestras de los estratosque conforman el suelo de cimentacin acorde a las recomendaciones de la
Norma E.050. Para todos los casos, se ha extrado muestras alteradas del tipo
Mab (Muestras alteradas en bloques) e inalteradas del tipo Mib (Muestras
inalteradas en bloques), por tratarse de un material cohesivo (limo, arena limosa y
arcilla).
b).- Fase II - Fase de Ensayos de Laboratorio:
Son aquellos trabajos que se desarrollan en un laboratorio de Mecnica de Suelosy que tienen como objetivo principal determinar las propiedades fsicas y
geomecnicas de los suelos de cimentacin de los canales.
En esta fase se desarrollan los Ensayos de Laboratorio de Suelos para las muestras
alteradas e inalteradas recogidas en la fase de Investigaciones de campo en cada
una de las calicatasexcavadas.
c).- Fase III - Fase de Trabajos de Gabinete:
Son aquellos trabajos que tomando como informacin base la recopilada en las
fases de campo y laboratorio, permiten determinar mediante la utilizacin de los
Mtodos comunes de la Geotecnia valores y cualidades de diseo requeridos en
el proyecto y construccin de las obras a construir en el rea del proyecto.
- Capacidad portante
- Agresin qumica del suelo al concreto de la cimentacin
- Clasificacin de los suelos
- Uso del material procedente de excavaciones
- Tipo de cimentacin recomendada
- Condiciones de cimentacin
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CAPITULO II: GEOLOGIA:
2.1 GEOLOGIA GENERAL DEL SECTOR DE ESTUDIO
En la zona del proyecto se presentan afloramientos de rocas sedimentarias, gneas
y metamrficas que varan en edad desde el Paleozoico hasta perodos
geolgicos recientes.
Las rocas que conforman las unidades litolgicas son principalmente
sedimentarias: margas y calizas, estas rocas estn formadas por arcilla en
porcentaje de mezcla y coloracin variada; En esta zona tambin encontramos
otra unidad litolgica conformada por rocas intrusivas - hipabisales, representadas
por granitos, dioritas, monzonitas, etc.
La Geologa y Geomorfologa y la Mecnica de Suelos y Rocas nos permiten el
conocimiento esencial de las diferentes rocas, sus orgenes formacionales; como
los provenientes de las magmas, llamadas rocas gneas como las dacitas, granitos,
etc; las rocas sedimentarias formadas de la acumulacin de sedimentos finos,
arenas y otros clsticos que por factores presin, procesos fsicos y qumicos
dieron lugar a las areniscas, lutitas, calizas etc; y las rocas metamrficas, que se
formaron por factores presin temperatura, radioactividad y otros desde las rocasoriginales gneas o de las sedimentarias; los materiales de derrubio de pie de
monte, deslizamientos de tierra, colapsos de roca, erosin del cauce del ro y de
los cauces menores perpendiculares o de afluentes tributarios del principal; son de
actividad muy dinmica, los que se aceleran en funcin a las actividades
ssmicas, climticas, lluvias, sequas, huaycos y otros factores externos, como el
antropognico por la construccin de Embalses, Centrales Hidroelctricas,
puertos, carreteras, actividad agrcola, tala, minera y otros.
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2.2 ESTRATIGRAFIA
En la zona estudiada se han distinguido rocas gneas (volcnicas e intrusivas),sedimentarias y metamrficas, cuyas edades van desde el Mesozoico Inferior al
Cuaternario Reciente.
Grupo Salas (Pi-s).- Pertenece al Paleozoico Inferior, litolgicamente est
constituido por filitas argilceas gris marrones a gris violceas, intercalados con
cineritas y pizarras negras, que se intercalan con capas de cuarcitas foliadas; en
ciertos sectores predominan meta-volcnicos gris verdosos.
Volcnico Oyotn (J-vo).- Pertenece al Jursico Medio, litolgicamente est
constituido por una secuencia de lavas andesticas porfirticas, gris verdosas a gris
violceas, intercalados de lavas cidas blancas; la mayor parte de los afloramientos
tienen aspecto masivo, cubiertos parcialmente por suelos areno limosos y regular
vegetacin propia del lugar.
Grupo Goyllarisquizga (Ki-g).- Pertenece al Cretceo Inferior, Su litologa est
constituida por areniscas cuarzosas, de grano medio a grueso, de colorblanquecino, compactadas en bancos medianos, bastante resistentes a la erosin,
se presentan como crestas conspicuas y abruptas; en partes se observa
estratificacin cruzada, a veces muy fracturada. Espordicamente se presentan
intercalaciones de lutitas grises con lutitas bituminosas, con horizontes de carbn
antractico, de unos cuantos centmetros.
Formacin Chlec (Ki-ch).- Pertenece al Cretceo Inferior, Su litologa est
constituida predominantemente por calizas grises, margas y calizas margosas; lascalizas varan de un color gris claro a gris oscuro, presentndose en estratos de
1,0 a 3,0 m de grosor; mientras que las calizas margosas se hallan en capas
delgadas, bien estratificadas, con estratos que varan de 0,01 a 0,05 m con ndulos
calcreos. Las calizas son arenosas y/o limosas.
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Esta unidad yace directamente sobre el Grupo Goyllarisquizga, e infrayace
concordante al Grupo Pulluicana.
Formacin Namballe (Tim-n).- Pertenece al Mesozoico, litolgicamente est
constituido por una secuencia volcnico-sedimentario; la base est compuesto por
gruesos conglomerados de naturaleza heterognea, predominando fragmentos
Rocosos metamrficos; hacia su parte media se presentan gruesos bancos de
tobas lticas, de color blanquecino, intercalados con brechas piroclsticas de similar
composicin. En su parte superior se observa conglomerados aluviales, de
composicin heterognea y areniscas arcsicas, encontrndose tambin brechas
piroclsticas cidas y finalmente hacia el tope se encuentran lavas andesticas,
gris verdosas y se presentan en paquetes masivos. Constituye una estructura
homoclinal con direccin NO-SE, inclinada hacia el SO. Suprayace en discordancia
angular a la Formacin Farrat y el Volcnico Llama.
Formacin Tamborapa (Nq-ta).- Pertenece al Negeno. Litolgicamente, est
constituida por una secuencia de conglomerados, areniscas gruesas y conglomera
ticas fluviales, con intercalacin de lutitas abigarradas. Se le asigna un grosor de
500 m.
Depsitos Coluviales (Qr-co).-
Estn representados por escombros de laderas, que sin mayor transporte se han
depositado al pi de los taludes o en los flancos de los valles. Estn constituidos
por material detrtico suban gulosos, distribuidos en escasa matriz limoarcillosa y
arenosa, algunas veces forman depsitos de deslizamientos que varan en
espesor.
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Depsitos Aluviales (Qr-al).- Con esta denominacin se describe una serie de
depsitos que se encuentran en reas favorables en los flancos de los valles yquebradas tributarias de los ros Huancabamba y Chotano y sus afluentes en la
zona de estudio.
Est constituido por depsitos recientes cuyos materiales han sido arrancados y
transportados por el agua y depositados a grandes distancias de su lugar de
origen; estos materiales se encuentran poco o no consolidados y sus elementos
no tienen ninguna seleccin, tratndose ms bien de una mezcla heterognea, de
diferentes tamaos y formas, desde redondeadas a subredondeadas, con escasa
matriz fina y con variaciones notables de una exposicin a otra.
Rocas Intrusivas (KsP- di/to, to/gd/gr).- En la zona de estudio, afloran rocas
intrusivas del Cretceo Superior al Palegeno, conocidos como plutones Rumipite
y Picorana, estn constituidas por dioritas, tonalitas, granodioritas, con
modificaciones en su textura y componentes minerales, incluyendo la alteracin de
los mismos.
Los plutones mencionados, ascendieron siguiendo lineamientos estructurales del
Noroeste del Per. Las edades de su emplazamiento son imprecisas porque no se
cuenta con dataciones geo cronomtricas.
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Perodo
Cuadro N 1
ESCALA REGIONAL DE LOS TIEMPOS GEOLGICOS
E
R
A
Serie Unidades
Estratigrficas
Descripcin
Lmitestiempo en
Millones
de aos
Formasde Vida
CENOZOICO
CUATERNARIO
Reciente
Depsitos aluviales
Depsitos eluviales
Depsitos fluviales
Q(al) Arenas de playas demar
Q(el) Arena, grava, limo,
transportados
Q(fl) Grava y arena con limo
Grava y arena con limo
transportados(ro)
Q(g) Clastos arenas y limo
morrnico
Conglomerados y limoscompactos
0.01
1.64
SeresHumanos, Flora y
Fauna
Actuales
Pleistoc
eno
DepsitosFluvioglaciares yaluviales antiguos
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MESOZOICO
C
R
E
T
C
I
CO
Inferior
Medio
FormacinPariatambo
Formacin Chulec
Formacin Inca
GrupoGoyllarisquisga
Km(pa) Calizasarenosas,lutitas
Km(ch) Calizas, lutitas ymargas
Intercaladas
Km(i) Areniscas calcreas ylutitas ferrosas
Ki(g) Areniscas y cuarcitasintercaladas con lutitas
90
Primates
y
Plantas
con
Flores
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CENOZOICO
T
E
R
C
I
A
R
I
O
Inferior gneos
Ti(da) Dacticas, riolticasporfirticas
Ti(an) AndesticasPorfirticas
Ti(po) Prfidos cuarcferoscompactos.
Ti(gd) Granodiorita
inequigranular
65
C
R
E
T
AC
I
C
O
Superior Batolito de la Costa
K(ad) Adamelitaequigranular
Ki(mp) Monzonita porfirtica
Ki(gd) Granodiorita
equigranular
Ki(te) Tonalita equigranular
Ki(di) Diorita equigranularporfirtica.
90
2.3 CUATERNARIO (Qr)
Los flujos de agua superficial, han erosionado profundamente sus cauces
en forma directa a los estadios geolgicos relacionados con las
precipitaciones pluviales, acciones de geodinmica externa e interna.
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Los materiales residuales se muestran geolgicamente como terrazas fluviales
caractersticas; tambin geoformas andinas, donde ha ocurrido acumulacin desedimentos producto de erosin, luego transportados y depositados en los
taludes.
En el plano geolgico se pueden identificar stos materiales cuaternarios, con
simbologa Qr (al) conglomerados y limos compactos de la serie pleistocnica,
generalmente relacionados a procesos de exaracin glaciar y productos
morrnicos de la Cordillera de Los Andes, en las partes superiores a 4,000
m.s.n.m. ubicados prximos al divisoria de la cuenca; similares depsitos
cuaternarios pleistocnicos Q (fg) constituidos por clastos, arenas y limos
productos de la erosin por glaciacin y deglaciacin ocurrida en la cordillera.
DEPSITOS DESCRIPCIN
ALUVIALES
Qr (al)
Constitudos por grava, arena y limos quesufren transporte generalmente enmedio cuo.
FLUVIALES
Qr (fl)
Mezclas de gravas, gravilla, arena, limo yarcilla transportadas en grandesdistancias de los cauces de quebradas ylos ros, que se caracteriza por que losgruesos (gravas, gravilla, y arenas) sonredondeadas por accin abrasiva ytransporte.
ELUVIALES / COLUVIALES
Qr(el-co)
Son sedimentos formados por cascajos,
grava, gravilla, arena, limo y arcillasenglobadas, no han sufrido transportelargo, sus elementos gruesos nomuestran redondeamiento definidos, sonsubangulosos a subredondeados.
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2.4 TECTONICA
El tectonismo principal que domina el sector de estudio es consecuencia deltectonismo regional del Per con nfasis al norte de nuestro Pas, como se ha
manifestado en las consideraciones geolgicas, la primera y la mayor se ubica en
los lmites de la vertiente occidental de la cordillera de los Andes, formando un
gran sinclinorio, depresin de la era mesozoica, donde se depositaron la serie
sedimentaria de origen marino, y que han sufrido intensos plegamientos y acciones
de instrusiones magmticas y vulcanismo. La segunda constituye la depresin
superpuesta del terciario de la Costa del Per, desrtica y que tiene relacindirecta con la fosa marina del Per que viene desde Chile, que se form
probablemente por movimientos disyuntivos de grandes bloques estructurales del
terciario.
Las fallas geolgicas, que son rupturas de la corteza terrestre con movimientos de
bloques de roca y liberacin de energa abundante, son los causantes del 95% de
sismos ocurridos en el Per y el Mundo.
En nuestro pas generalmente tienen orientacin norte y Sur, paralelos a la
fosa marina y de Este a Oeste bastante prximos a la perpendicular y que
constituyen las estructuras de mayor facilidad de erosin de cauces de ros y
formacin de cuencas.
2.5 GEOLOGIA EN EL AREA DEL PROYECTO
La zona del proyecto est ubicado en un graben o cubeta sedimentaria,
desarrollada por fallamiento gravitacional sobre formaciones Paleozoicas yTerciarias de tipo metamrfico y volcnicas, en cuanto a rocas metamrficas
Paleozoicas y principalmente a rocas volcnicas del terciario pertenecientes al
Volcnico Llama se caracterizan por presentar litologa andestica, riodactica y en
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menor proporcin dactica; intercalados con tufos volcnicos de igual naturaleza
los cuales presentan buzamientos hacia el valle de Huancabamba.
Los depsitos Cuaternarios de tipo aluvial, proluvial y deluvial rellenan las
depresiones y conforman las terrazas anegadizas, presentando una morfologa
ondulada, tpica de cuerpos deslizantes con una direccin NE a SO; la naturaleza
de los materiales cuaternarios est representado por terrenos arcillosos. De los
procesos fsico - geolgicos contemporneos de geodinmica externa, la mayor
actividad corresponde a los procesos de meteorizacin y descarga,
desmoronamiento y colapso de las rocas y los fenmenos de deslizamientos.
La zona de estudio se caracteriza por presentar una configuracin topogrfica, en
general ondulada.
2.6 ESTRUCTURAS GEOLGICAS:
Fallas - Sobre corrimientos:
Como hemos definido, las fallas geolgicas son el rompimiento y ruptura de la
corteza terrestre desde profundidad a superficie con desplazamientos en bloques
de roca y liberacin de ingentes cantidades de energa, causantes de ms del 95%
de sismos ( Terremotos, temblores) que ocurren en el Per.
Sobre corrimientos.
No se evidencian fallas o sobre corrimientos importantes, a lo largo del trazo del
canal en estudio.
2.7 GEOMORFOLOGIA
Las geo formas dominantes del sector de estudio est ligado ntimamente a la
actividad dinmica interna y externa de la corteza terrestre; regido por los
plegamientos, anticlinales y sinclinales intercalados en las rocas plsticas del
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cretceo, los fallamientos geolgicos; y que geomorfolgicamente se agrupan en
la de Cordillera Andina.
Estas geo morfoestructuras son diferenciables macroscpicamente y con estrecha
interrelacin de procesos y efectos de geodinmica externa.
La geomorfologa obedece al tectonismo descrito ampliamente; en las geo formas
definidas:
GEOFORMAS DESCRIPCI N
Batolito Costero Proporciona reas positivas
El Vulcanismo Ocurrido en la cordillera occidental, conpresencia de rocas hipabisales, lavasvolcnicas, y tobas;
Eje Central de Plegamientosde La Depresin Interandina
Con rocas sedimentarias mesozoicas, que semuestran plegadas por el proceso orognicode la cordillera
Con actividad de agentes tectnicos, vulcanismo, geodinmicos, fluviales, marinos
y elicos en forma intensa, y que dan lugar a tres unidades identificables en el
terreno.
UNIDADES DESCRIPCI N
1 Elevaciones Abruptas Andinas
Constitudas por colinas, montes,cadenas longitudinales y transversalesde los Andes que originan los valles y
cuencas.
2
La Depresin Macizo CentralDe La Cordillera Occidental,
Formado por cadenas de montaascon actividad e influencia glaciar yperiglaciares
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3 Valles Por erosin
fluvial
de cauce o desgaste
El modelado morfoestructural, remarcamos; es la resultante de la intensa actividad
del tectonismo con los fallamientos, plegamientos, orognesis; la actividad
vulcanolgica con derrames de lavas, y tobas volcnicas; la actividad aluvial y
fluvial; los gravitacionales de geodinmica externa; y la actividad antropognica en
menor medida.
Se diferencian dos formas de actividad; la zona de huaycos y carcaveos intenso y
moderados que corresponden a las depsitos de ladera de los lechos de las
quebradas. Esas zonas son crticas por la ocurrencia de huaycos espordicos de
diversas magnitudes.
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FIGURA N 3 MAPA GEOLOGICO DE LA ZONA DELPROYECTO
REA DEL PROYECTO
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Con la erosin se producen superficies irregulares, que aumentan el peso
de los sedimentos en los arroyos y por lo tanto aumenta la erosin o altera
el soporte lateral de los canales incrementando la posibilidad de que se
produzcan movimientos en masa.
Las condiciones favorables para una rpida erosin estn ligadas a las
rocas blandas de baja permeabilidad, a la moderada pendiente de las
laderas, a la escasa vegetacin y a la alta concentracin de lluvias en
perodos cortos.
Tambin contribuye la masiva utilizacin como pastos, el sobre cultivo, el
mal riego a la deforestacin y el desarrollo urbano no planificado.
Este fenmeno se produce bsicamente por el transporte del material
previamente deslizado de las laderas, y ello a su vez favorece la ocurrencia
de otros nuevos.
Estos fenmenos se producen generalmente en los masivos rocosos
caracterizados por:
- Heterogeneidad litolgica (Alternancia de estratos rgidos, con otros de
menor resistencia).
- Diaclasamiento intenso
- Taludes medios a fuerte pendiente.
Este fenmeno de poco riesgo se puede producir al NE de la cuenca (cercade su lmite), en las secuencias calcreas de las Formaciones Inca, Chulec,
Nambaye
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La intervencin humana es uno de los factores de mayor incidencia en la
desestabilizacin tanto de laderas y cauces. Los cortes de carreteras,
obstculos en el cauce, movimientos de tierra que pueden favorecer a la
infiltracin de lluvias, la prdida de agua en los canales, el mal sistema de
regado, deforestacin, ubicacin de pueblos en los conos deyectivos de
ros y quebradas son muchos ejemplos en que la mano del hombre
interviene para modificar el equilibrio existente en la cuenca, trayendo a
veces muy graves consecuencias.
Segn estudios realizados por el Instituto Geofsico del Per, los grandes
sismos destructores que han ocurrido en el rea, estn asociados al
fallamiento regional, el cual podra estar asociado al fallamiento secundario.
Tambin se ha determinado como distancia critica para los sismos que
podran producir daos en las estructuras obras de arte y taludes.
La relacin MAGNITUD - INTENSIDAD correlacionara esta distancia con
un sismo de magnitud 7.75
Los sismos constituyen un peligro potencial que abarca una gran extensin
pueden afectar a poblaciones, obras de arte (puentes, alcantarillas cunetas
etc.) infraestructura vial, infraestructura de riego, ocasionando daos de
acuerdo con la magnitud que se presenten y las previsiones que ante su
eventual ocurrencia, puedan haberse efectuado.
Tambin se puede apreciar un sistema de falla longitudinal de tipo normal e
inverso, generada por el empuje de bloques, en sobre corrimiento de rocassedimentarias aflorantes y que probablemente son susceptibles de
intemperismo, erosin, transporte y algunas manifestaciones destructivas
como deslizamientos y Huaycos en pocas de lluvias especialmente.
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CAPITULO III: GEOTECNIA:
MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE AGUA PARA RIEGO ENELSECTOR EL
TIGREPALO BLANCO, DISTRITO DE CAARIS, PROVINCIA DE
FERREAFE, DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.
3.1 CONTENIDO DEL INFORME
En este Informe se presenta la descripcin de los trabajos realizados en campo y
Laboratorio, los resultados de los anlisis efectuados y las conclusiones obtenidas
en el Estudio de Suelos llevado a cabo con la finalidad de determinar las
caractersticas del perfil del subsuelo, los parmetros fsicos, qumicos y
mecnicos del suelo de base del canal, para el MEJORAMIENTO DEL
SERVICIO DE AGUA PARA RIEGO EN EL SECTOR EL TIGREPALO
BLANCO, DISTRITO DE CAARIS, PROVINCIA DE FERREAFE,
DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.
3.2 TRABAJOS EFECTUADOS
3.2.1 Exploracin de Campo
El programa de exploracin de campo llevado a cabo consisti en la ejecucin dediez (10) calicatas entre las profundidades de 1.00 1.50 mts con respecto a los
niveles del canal.
En las calicatas se realiz un perfilaje minucioso, el cual incluy el registro perfil
del suelo, la clasificacin visual de los materiales encontrados de acuerdo con los
procedimientos del Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos y la extraccin de
muestras representativas de los suelos tpicos las cuales debidamente protegidas
e identificadas fueron remitidas al laboratorio para su verificacin y anlisis.
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3.2.2 Ensayos de Laboratorio
En el laboratorio se verific la clasificacin visual de todas las muestras obtenidasy se escogieron muestras representativas para ejecutar con ellas los siguientes
ensayos:
Anlisis granulomtrico por tamizado NTP 339.128:1998
Lmites de Atterberg NTP 339.129:1998
Clasificacin de Suelos NTP 339.134:1998
Humedad Natural NTP 339.127:1998
Corte Directo NTP 339.171
Sales Solubles Totales NTP 339.152
Contenido de Cloruros Solubles NTP 339.178
Contenido de Cloruros Solubles NTP 339.177
Determinacin del PH D4792.
CONCRETO.
Anlisis Granulomtrico NTP 400.012
Peso Especfico y Absorcin NTP 400.022
Abrasin NTP 400.019/020
Peso Unitario NTP 400.017
Los ensayos de laboratorio fueron realizados de acuerdo con las normas NTP
Respectivas y con los resultados obtenidos se procedi a efectuar una
comparacin con las caractersticas de los suelos obtenidas en el campo y las
compatibilizaciones correspondientes en los casos en que fue necesario para
obtener los perfiles de suelos definitivos, que son los que se presentan en los
Anexos.
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3.3 CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO
3.3.1 SUELO
El perfil del suelo esta constituido en su mayora por suelos finos de color beige
claro, marrn claro, estas diferencias se debe a la presencia de materia orgnica
existente en la zona, su consistencia es variable se han detectado suelos en su
mayora de consistencia mediana, tambin se han encontrado suelos con
presencia de grava de consistencia dura pero en menor porcentaje y tramos
donde presenta bloques de piedra y roca fija.
Segn el sistema de clasificacin SUCS, la zona presenta suelos del tipo CL,
arcillas inorgnicas de mediana plasticidad, CH, arcillas inorgnicas de alta
plasticidad, ML, limos inorgnicos de baja plasticidad, GC, gravas arcillosas de
mediana plasticidad, MLCL, limos arcillosos y SC, arenas arcillosas.
3.3.2 PERFILES.
1. CANAL EL TIGREPALO BLANCO LADO IZQUIERDO
CEN1 - Progresivas KM. 0+000AGUAS ABAJO
De 0.00 m de profundidad. Boloneria de 1a 5de dimetro y bloques de
piedra de 0.30 a 1.50 m. de dimetro en un 50%.
CEN2 - Progresivas KM. 0+500AGUAS ABAJO
De 0.000.20 m de profundidad. Suelo orgnico con presencia de arcilla.
De 0.200.60 m de profundidad. Los suelos se encuentran identificados en
el Sistema SUCS (Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos), como CL,
arcillas inorgnicas de mediana plasticidad. De color oscuro y tonalidades
amarillas y plomas, de consistencia semi dura con una Humedad Natural de
26.57%.
De 0.60m de profundidad. BLOQUES DE PIEDRA.
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CEN4 - Progresivas KM. 1+000AGUAS ABAJO
De 0.000.30 m de profundidad. Suelo orgnico con presencia de arcilla.
De 0.301.50 m de profundidad. Los suelos se encuentran identificados en
el Sistema SUCS (Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos), como CL,
arcillas inorgnicas de mediana plasticidad. De color amarillento, de
consistencia semi suave, con una Humedad Natural de 35.62%.
CEN5 - Progresivas KM. 1+500AGUAS ABAJO
De 0.000.30 m de profundidad. Suelo orgnico con presencia de arcilla.
De 0.300.60 m de profundidad. Los suelos se encuentran identificados en
el Sistema SUCS (Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos), como CL,
arcillas inorgnicas de mediana plasticidad. De color plomizo, de consistencia
semi suave, con una Humedad Natural de 38.67%.
De 0.601.50 m de profundidad. Los suelos se encuentran identificados en
el Sistema SUCS (Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos), como ML-
CL, limos arcillosos de baja plasticidad de consistencia semi suave, de coloramarillento, con una Humedad Natural de 42.03%.
CEN6Progresivas KM. 0+500AGUAS ABAJO.
De 0.000.20 m de profundidad. Suelo orgnico con presencia de arcilla.
De 0.200.70 m de profundidad. Los suelos se encuentran identificados en
el Sistema SUCS (Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos), como CL,
arcillas inorgnicas de mediana plasticidad. De color marrn oscuro, de
consistencia semi dura, con una Humedad Natural de 27.21%.
De 0.701.50 m de profundidad. Los suelos se encuentran identificados en
el Sistema SUCS (Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos), como ML,
limos y arenas muy finas o arcillas de baja plasticidad de consistencia semi
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dura, de color amarillo claro, con presencia de boloneria de 1 a3 dediametro
eu un 20%, con una Humedad Natural de 30.14%.
CEN7Progresivas KM. 1+000AGUAS ABAJO.
De 0.000.20 m de profundidad. Suelo orgnico con presencia de arcilla.
De 0.201.50 m de profundidad. Los suelos se encuentran identificados en
el Sistema SUCS (Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos), como CL,
arcillas inorgnicas de mediana plasticidad. De color marrn oscuro, de
consistencia semi dura, con una Humedad Natural de 43.24%.
CEN8EJE - Progresivas KM. 2+500AGUAS ABAJO
De 0.000.50 m de profundidad. Los suelos se encuentran identificados en
el Sistema SUCS (Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos), como CH,
arcillas inorgnicas de elevada plasticidad. De color plomo oscuro, de
consistencia semi dura con una Humedad Natural de 36.58%.
De 0.50m de profundidad. BLOQUES DE PIEDRA
CEN9EJE - Progresivas KM. 3+000AGUAS ABAJO
De 0.001.00 m de profundidad. Los suelos se encuentran identificados en
el Sistema SUCS (Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos), como CL,
arcillas inorgnicas de mediana plasticidad. De color plomo oscuro, de
consistencia semi dura con una Humedad Natural de 24.59%.
De 1.00m de profundidad. BLOQUES DE PIEDRA
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3.4 ANALISIS DE LA CIMENTACION
Segn la Norma E.050 Suelos y Cimentaciones Cap. IV CimentacionesSuperficiales, la profundidad de cimentacin mnima ser de 0.80 m.
Asimismo, la presin admisible del terreno aumenta a mayor profundidad de
desplante, tambin, los costos de construccin, por lo tanto es necesario
adoptar una profundidad de desplante que satisfaga los requerimientos de
economa y resistencia aceptables.
1. Capacidad Portante.Es la presin mxima que puede darse al cimiento por unidad de longitud, sin
provocar una falla, es decir representa la capacidad de carga ltima. Es
expresada en unidad de presin.
2. Capacidad de Carga Lmite (qd).Mxima expresin que se puede aplicar a la cimentacin sin que esta penetre
en el suelo.
3. Esfuerzo Mximo que rompe el suelo (qadm).
Es la carga lmite dividida entre el factor de seguridad (FS).
q d adm q
FS
Para encontrar la capacidad portante del suelo se ha considerado necesario
el Ensayo de Corte Directo haciendo uso de la frmula y grficos de Terzaghi.
4. Corte Directo / ASTM D 3080La falla de un suelo por carga mxima en una cimentacin ocurre por rotura o
por corte con presencia de superficies de deslizamiento. Es necesario
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3 1 f q 2
d
entonces estudiar la resistencia del suelo al esfuerzo cortante y determinar
los factores que dependen esta resistencia.
5. Para Zapata Cuadrada y Corrida la falla es por Corte Local:
Zapata cuadrada: qds 0.867cNc 1DfNq 0.4 2BN
Zapata contina: q 2 cNcD N 0.5 BN
Dnde:c = cohesin
Df = profundidad de cimentacinB = ancho de la cimentacin 1
2
zapataNc ,NqyN
= Peso especfico del suelo situado encima de la zapata
= Peso especfico del suelo situado por debajo de la
= Factores de capacidad de carga
Nc cotgNq1
Nqetgtg 245
2
N 2tgNq1Calculo de la capacidad admisible
Qadm = qd/FS
Factor de seguridad (FS): FS = 3
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HOJAS DE CAPACIDAD ADMISIBLE CALCULO BASADO EN LAS FORMULAS APORTADAS POR EL DR.
KARL VON TERZAGHICIMENTACION CUADRADA Y CORRIDA.
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3.5 TIPO DE CIMENTACION
Debido a la naturaleza del estrato donde se va a desplantar la cimentacin
se recomienda utilizar cimentacin armada.
3.6 CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE.
a.Fallas de los suelos.
El problema consiste en encontrar el esfuerzo que produce la falla del suelo,
por experimentos y observaciones, se ha determinado que la falla por
capacidad de carga ocurre como producto de una rotura por cortante del
suelo.
Son tres los tipos de falla de los suelos, bajo las cimentaciones:
a) Falla por corte general
b) Falla por punzonamiento
c) Falla por corte local
b.Frmulas para calcular numricamente la resistencia del suelo
Debido a la naturaleza del estrato donde ira apoyada la sub. Estructura Se
ha utilizado para el clculo de la resistencia admisible del terreno, las
expresiones de Terzaghi para falla local.FALLA GENERAL:
-Zapata contina:
-Zapata cuadrada:
FALLA LOCAL:
-Zapata contina:
-Zapata cuadrada:
Donde:
qd cNc 1DfNq 0.52BN
qd1.3cNc 1DfNq 0.5 2BN
qd2 / 3cN'c1DfN'q0.52BN'
qd 0.867cN'c 1DfN'q0.42BN'
c = cohesin
Df = profundidad de cimentacin
B = ancho de la cimentacin
q = y*Df
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1
2
Nc ,Nq ,N
N'c ,N 'q ,N
'
= Peso especfico del suelo situado encima de la zapata
= Peso especfico del suelo situado por debajo de lazapata
= Factores de capacidad de carga falla general.
= Factores de capacidad de carga corregidos
Calculo de la capacidad admisible
Qadm = qd/FS
Factor de seguridad (FS): FS = 3
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TABLA N 2: CAPACIDAD PORTANTE.
KM
C YPROF.
ESTRUCTURA KG/CM2 g/cm3
Kg/cm2
CANAL EL TIGRE PALO BLANCO
0.80 1+250 0.80 33.7 0.02 2..02 1.08
1.20 CANAL 1.20 7.4 0.36 1.78 0.83
EL CALCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE SE HA REALIZADO EN BASE A LAS FORMULASRECOMENDADAS POR EL DR. KARL VON TERZAGHI SEGN EL MODELO DE
CIMIENTACIONJ CORRIDA POR FALLA LOCAL.
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3.7 AGRESIVIDAD QUIMICA DEL SUELO A LAS ESTRUCTURAS DEL
CONCRETO.
El suelo bajo el cual se cimienta toda estructura tiene un efecto agresivo a la
cimentacin. Este efecto est en funcin de la presencia de elementos qumicos
que actan sobre el concreto y el acero de refuerzo, causndole efectos nocivos
y hasta destructivos sobre las estructuras.
Los principales elementos qumicos a evaluar son los Sulfatos y Cloruros por su
accin qumica sobre el concreto y acero del cimiento respectivamente y las
Sales Solubles Totales por su accin mecnica sobre el cimiento, al ocasionarle
asentamientos bruscos por lixiviacin (lavado de sales del suelo con el agua).
Los resultados del anlisis qumico del suelo efectuado a las muestras
representativas de las calicatas, a la profundidad de cimentacin, se tiene:
RESULTADOS DE LABORATORIO
( NTP-339.152, NTP-339.170 NTP-339.178)
TABLA N 3: ANALISIS QUIMICO
KM
PROFUNDIDAD
(m)
P.P.M
SALES
TOTALESCLORURO SULFATOS
CANAL EL TIGREPALO BLANCO
0+0004+952.8 0.80 325.3 225.4 84.6
1+500 1.00 258.4 232.6 41.6
5+000 1.00 300.4 163.2 100.8
6+000 1.00 278.6 123.6 100.4
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El contenido de sulfatos solubles del suelo determinado mediante anlisis
qumicos de laboratorio el promedio de muestra representativa en p.p.m.
Segn el Concrete Manual y la Norma Tcnica de Edificacin E060: Concreto
Armado, cuando este contenido es menor de 1 000 p.p.m. el ataque de los
sulfatos del suelo al concreto es despreciable; cuando dicho contenido est
comprendido entre 1 000 y 2 000 p.p.m. el ataque es positivo; y cuando dicho
contenido es superior a 2 000 p.p.m. el ataque de los sulfatos solubles del suelo al
concreto es considerable.
Recientemente se viene analizando la posibilidad de que los sulfatos y salessolubles que se hallan presentes en el terreno, afecten las estructuras de concreto
y en algunos casos se producen gran expansin y rotura de la pasta. En el cuadro
N 04 se presenta el ataque del concreto por suelos y aguas que contienen
concentraciones de Sulfatos principalmente.
(*): Diseo de Pequeas Presas del Bureau Of Reclamaran de los Estados
Unidos. Pg. N 549.
TABLA N 04: CONTENIDO DE SULFATOS EN MUESTRAS DE SUELO
Grado Relativo del ataque delos sulfatos
Porcentaje de Sulfato enlas muestras de suelo
ppm de Sulfato en muestrade agua.
INAPRECIABLE de 0.00 a 0.10 0 a 150
POSITIVO (1) de 0.10 a 0.20 150 a 1,000
CONSIDERABLE (2) de 0.20 a 0.50 1,000 a 2,000
SEVERO (2) mayor de 0.50 mayor de 2,000
(1) : sese cemento del tipo II(2) : sese cemento del tipo V
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De acuerdo con los reportes adjuntos se observa que la agresividad es minima
para las diferentes estructuras, sin embargo por la presencia de humedad esnecesario emplear cemento tipo MS.
3.8 SUELOS EXPANSIVOS
Estudios realizados por Holtz y Gibbs del texto: Mecnica de Suelos de Rico
Rodrguez y Jurez Badillo, Tabla N 08 Pg. N 414, Seed, Woodward y ludgren
1962 y RNE han permitido explicar la relacin que existe entre la expansividad de
las arcillas relacionadas con el ndice Plstico e ndice de Contraccin, para lo
cual se adjunta los siguientes cuadros:
TABLA N 05: VALORES DE EXPANSIVIDAD.
Expansividad ndice de Plasticidad (Limite de Contraccin (%)
%)
12 msPoca 0 - 15
1012Poca a media 1530
10 menosAlta 30 a ms
Tabla 6: Relacin entre el potencial de hinchamiento y el ndice de
plasticidadSeed, Woodward y Ludgren, 1962.
INDICE DEPLASTICIDAD
POTENCIAL DEHINCHAMIENTO
015 BAJO1035 MEDIO2055 ALTO
35 O MAS MUY ALTO
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Tabla 7: Potencial expansivo, RNEREGLAMENTO NACIONAL DE
EDIFICASIONES.
POTENCIALDE
EXPANSION
EXPANSION EN INDICE DECONSOLIDOMETRO, PLASTICIDAD
BAJO PRESIONVERTICAL DE 7 KPA
(0,07 KGF/CM2)
PORCENTAJEDE
PARTICULASMENORES DEDOS MICRAS
% % % %
MUY ALTO >30 >32 >37ALTO 2030 2345 1837MEDIO 1020 1234 1227BAJO
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3.10 PERMEABILIDAD DEL SUELO
La permeabilidad es la facilidad con la que un fluido se mueve a travs de un medioporoso. En trminos geotcnicos, el fluido es el agua y el medio poroso la masa del
suelo. Esta presencia de agua en la masa de suelo, es uno de los factores de
mayor importancia que incide en las propiedades del suelo.
Los coeficientes de permeabilidad son muy diversos, dependiendo del tipo de roca o
suelo, de los poros, vacos, discontinuidades o fisuras.
Se considera que los suelos y rocas en general tienen una permeabilidad media ocierto grado de permeabilidad, considerndose a este flujo del agua a travs de los
poros, vacos, discontinuidades o fisuras como laminar, es decir un flujo no
turbulento.
1. Conocer a priori la facilidad del almacenamiento de un determinado volumen
de agua en un lugar con fines de saneamiento.
2. Evaluar la cantidad de flujo filtrado a travs o por debajo de presas y diques,hacia pozos de agua.
3. Evaluacin de las fuerzas de supresin o fuerzas de filtracin bajo estructuras
hidrulicas, para un anlisis de estabilidad.
4. Evitar la tubificacin, mediante el control de las velocidades de filtracin.
5. Evaluacin de la velocidad de asentamiento debido al cambio de volumen que
ocurre cuando el agua alojada en los poros del suelo es evacuada bajo una
gradiente de energa.
6. Obtener informacin de un material acerca de sus condiciones hidrulicas e
hidrogeolgicas en lugares donde se ubique la cimentacin de una obra
proyectada.
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Se realizaron ensayos de permeabilidad en el laboratorio, con carga variable en
muestras tomadas en las calicatas a 0.50 m. de profundidad.
Los resultados de los ensayos efectuados son los siguientes:
CANAL EL TIGREPALO BLANCO
0.301.50m CEN-4- KM. 1+000 8.181E-05cm/sg - CLASF. SUCS: ML-CL
0.30 1.50m CEN-4- KM. 4+000 7.077E-06cm/sg - CLASF. SUCS: ML-CL
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3.11 ESTUDIO DE CANTERAS PARA CONCRETO.
3.11.1 CANTERA PACOPAMPAPara los efectos de la mezcla del concreto se ha comprendido la cantera
RIO CHINIAMA. Cantera de piedra chancada.
Los suelos generalmente de esta cantera estn identificados en el sistema
AASHTO como A 1- a (0). Gravas mal gradadas con pocos finos de color
beige claro.
3.11.2 RENDIMIENTO DE LA CANTERA RIO CHINIAMA- Acceso Tiene.
- rea Estudiada 25,000m2.
- Potencia 50,000 m3.
- Rendimiento (80%) 40,000 m3.
3.11.3 CANTERA RIO SECO (ARENA).
Los suelos generalmente de esta cantera estn identificados en el sistema
AASHTO como A1- a (0). Gravas limosas, mezclas de grava, arena y
Limo, con arcilla de baja plasticidad de color beige claro, con forma de piedra
angular y semi angular.
3.11.4 RENDIMIENTO DE LA CANTERA RIO SECO.
Para los efectos de explotacin de la cantera el perfil presenta una capa
entre los niveles 0.00 0.50 en promedio que deber ser eliminada por sersuelos compuestos de arenas finas limosas, con presencia de materia
orgnica.
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- Acceso Tiene.
- rea Estudiada 45,800 m2.
- Potencia 137,400 m3.
- Rendimiento (85%) 116,790 m3.
3.12 MEZCLA DE CONCRETO A UTILIZARSE
El diseo de la mezcla de concreto a utilizarse para el revestimiento del canal
tendr las siguientes caractersticas:
Resistencia : fc =140 , 175 y 210 Kg/cm2
Cantera : DE LA ZONA.
a) Agregado Grueso
Ser considerado agregado grueso a las partculas entre los tamaos 1 3/8,
cuya graduacin deber cumplir los requisitos recomendados en las Normas
AASHTOM 80.
- Los rangos granulomtricos deben cumplir la tabla : M43
- Material pasante la malla N 200 : 1.0% Mx.
- Terrones de Arcilla : 0.25% Mx.
- Abrasin (Mquina de Los ngeles) : 40% Mx.
- Prdida en Ensayo de Durabilidad (SONa4) : 12% Mx.
b) Agregado Fino
Ser considerado agregado fino a las partculas menores de 3/8 - 0.074 mm. de
tamao y consistir de arena natural del ro, libre de impurezas orgnicas y otrassustancias nocivas.
El agregado fino deber cumplir con los siguientes requisitos:
- Rango granulomtrico : AASHTO - M43
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- Material pasante la malla N 200 : 4.0% Mx.
- Prdida en Ensayo de Durabilidad (SONa4) : 10% Mx.
c) Cemento
El cemento deber ser del tipo PORTLAND originario de fbrica y deber ser
equivalente a la de las especificaciones ASTM C 150 y AASHTO M 85,
preferentemente cementos tipo MS.
d) Control de Calidad
En la proporcin del cemento, estos debern dosificarse en agregados separados,
agregado grueso y agregado fino, de acuerdo a la dosificacin presentada en
presente estudio.
Se efectuarn pruebas de asentamiento con el cono de SLUMP antes del vaciado
del concreto, cuyo valor deber estar entre 2y 4 deasentamiento.
Se tomarn testigos del concreto fresco para ser curados en agua y se sometern a
la prueba a los 7, 14 y 28 das.
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CAPITULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 CONCLUSIONES
SUELOS
El presente Informe comprende el Estudio de Suelos llevado a cabo con la
finalidad de determinar las caractersticas del perfil del subsuelo, del
proyecto MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE AGUA PARA RIEGO EN EL
SECTOR EL TIGRE PALO BLANCO, DISTRITO DE CAARIS,
PROVINCIA DE FERREAFE, DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE, que
contempla la construccin del canal de riego y su revestimiento de
concreto.
El programa de exploracin de campo llevado a cabo consisti en la
ejecucin de diez calicatas (10) excavadas en forma manual entre las
profundidades de 1.00 1.50 m de profundidad con respecto a la
superficie actual del terreno natural.
El perfil del suelo registrado en las calicatas, est conformado en su mayora
por suelos del tipo CL, arcillas inorgnicas de mediana plasticidad, suelosdel tipo GC, gravas arcillosas, SM, arenas limosas, SM-SC, arenas
limoarcillosos, ML-CL, limos arcillosos, ML. Suelos finos de mica, CH,
arcillas inorgnicas de alta plasticidad, MH, limos inorgnicos de alta
plasticidad, presencia de boloneria y Con presencia de bloques de piedra.
Los suelos naturales encontrados en la zona del proyecto en su mayora
son del tipo arcilloso entre medianamente y altamente plsticos, la
humedad que no es un parmetro constante durante el ao, ya que esta
tiende a cambiar en el tiempo puede producir grandes cambios volumtricos
(expansin o contraccin del suelo) ocasionando fisuras o hasta el
colapso de la estructura que sera colocado sobre los suelos encontrados en
el rea del proyecto del canal.
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El perfil estratigrfico de la zona muestran fases rocosas que comprenden
roca fija y fragmentos rocosos. (Observar Anexos perfiles).
La zona del proyecto presenta fenmenos de Geodinmica Externa se
evidencian por los cortes a media ladera en suelos hmedos arcillosos que
por lo general ocasionan deslizamientos por reduccin del ngulo de friccin
interna; la topografa del proyecto se presenta con fuertes pendientes
donde el suelo est sujeto a la erosin por la accin de la gravedad y
la presin de poros ocasionando derrumbes.
EXPANSION DE SUELOS.
Existentes ensayos indirectos para determinar el valor de expansibilidad del
suelo, como son los lmites de ATTERBERG y la misma clasificacin del
suelo ver (ITEM 3.8 suelos expansivos).
De acuerdo con el anlisis correspondiente y comparando con los valores
de ndice Plstico que se han determinado, los canales arrojan los
siguientes parmetros de expansibilidad ver (ITEM 3.8 TABLAS N 6, 7 y
8).
CANALVARIACION DEL IP%
VALORES REPRESENTATIVOSEXPANSIVIDAD
EL NARANJO 12.2324.60% MEDIO - ALTO
ATAQUE QUIMICO DEL SUELO
De acuerdo con los reportes la agresividad de los suelos en los canales
estudiados, se puede que la concentracin mnima no excede las 1000
ppm por lo que el ataque qumico del suelo al concreto no causara daos
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que podran daar o colapsar la estructura de la mezcla del concreto(VER
ITEM 3.7TABLA N 3).
Grado Relativo del ataque delos sulfatos
Porcentaje de Sulfato enlas muestras de suelo
ppm de Sulfato en muestrade agua.
INAPRECIABLE de 0.00 a 0.10 0 a 150
POSITIVO (1) de 0.10 a 0.20 150 a 1,000
CONSIDERABLE (2) de 0.20 a 0.50 1,000 a 2,000
SEVERO (2) mayor de 0.50 mayor de 2,000
CAPACIDAD PORTANTE
Se ha realizado el anlisis de la capacidad portante empleando las formulas del
ING. KARL VON TERZAGHI.
Para la cimentacin de las obras de arte que se efecten en la zonas de del
proyecto, podr optarse por cimentacin superficial, compuesta por zapatas
ya sean aisladas o corridas, a las profundidades y capacidades de carga
admisibles sealados en el ITEM 3.6 Tabla N 2 Capacidad Portante del
presente informe.
PERMEABILIDADLos ensayos de permeabilidad arrojan ndices de E 05 y E 06 lo que
muestra que la zona del subsuelo es de medianamente a altamente
impermeable.
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Estructuras Diversas : 140 Kg/Cm2.
Revestimiento : 175 Kg/Cm2.
Obras de arte : 210 Kg/Cm2
4.2 RECOMENDACIONES
Se recomienda la extraccin de la materia orgnica, races y troncos que
se encuentran en el talud y fondo del canal
Se recomienda que la construccin de los canales deber ser efectuada en
poca de escases de lluvia con el propsito de evitar la saturacin del canal
y evitar que ocurran tales cambios volumtricos y deformen la estructura del
canal.
Se recomienda que bajo el nivel de las estructuras del canal se colocara
una capa de hormign de 10 cm, con la finalidad de contrarrestar los efectosde los cambios volumtricos que se producen en este tipo de arcillas
expansivas.
En cuanto al material a utilizarse para la fabricacin de concreto tanto para
el revestimiento como las obras de arte, sern provenientes de las canteras
Rio Chiniama (Arena y Piedra) y Rio Seco (Arena y Piedra).
El tipo de concreto a utilizarse para el revestimiento del canal y las obras:
De arte sern:
El espesor de la Losa del canal no deber ser inferior a 7.5 cm de espesor.
OBRAS DE ARTE:
Para la cimentacin de las obras de arte que se efecten en la zonas del
proyecto., Podr optarse por cimentacin superficial, compuesta por
zapatas de concreto, a las profundidades y capacidades de carga
admisibles sealados en el Item Anlisis de Capacidad Portante del
presente informe.
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El nivel de sales presentes en el suelo no va a ocasionar alteraciones en
la cimentacin, por lo que se recomienda utilizar un cemento Prtland tipo
MS, lo cual es recomendable para zonas muy hmedas.
Los resultados del presente estudio son vlidos slo para la zona
investigada.
RECOMENDACIONES ADICIONALES
De considerarse canales enterrados estos debern ser colocados sobre una
cama de hormign el cual tendr un espesor de 0.15 mts con la finalidad de
minimizar los riesgo de expansin y contraccin que tiene los suelosencontrados bajo la rasante del canal, sobre el hormign se colocara una
cama de arena de 0.10 mts de espesor.
Sobre la rasante inferior o la tapa del canal se deber colocara una capa de
RC 250 para evitar las filtraciones del agua de lluvia, sobre esto se
asentara una capa de afirmado debidamente compactado el cual tendr un
espesor de 0.20 mts
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4.3 LIMITACIONES.
El presente informe se bas en las condiciones de campo de las
muestras obtenidas a distintas profundidades, mediante la ejecucin
de las exploraciones practicadas en diferentes sitios del rea; podrn
presentarse condiciones del subsuelo no encontradas en la
investigacin, sin embargo, se considera que el alcance de los trabajos
de campo y laboratorio fueron los adecuados para definir las
condiciones del subsuelo en los sitios del proyecto. Si durante la
construccin se encuentran diferencias en las condiciones del subsueloestablecidas como tpicas en este informe, se debern comunicar
oportunamente para realizar los ajustes necesarios a las
conclusiones y recomendaciones.
Los resultados del presente estudio son vlidos slo para la zona
investigada.
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CAPITULO V: BIBLIOGRAFIA
MECANICA DE SUELOS; Autor: Jurez Badillo Rico Rodrguez, TerceraEdicin- Mxico, 1975
REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES E 0.50 - Suelos y
Cimentaciones, Per, 2007
MANUAL DE LABORATORIO DE SUELOS EN INGENIERIA CIVILAutor:
Joseph E. Bowles, Primera Edicin Traducida : Universidad de los Andes
Colombia .
INTRODUCCION A LA MECANICA DE SUELOS Y CIMENTACIONES:Autores: George B. Sowers, George F. Sowers.
MECANICA DE SUELOS: Autores: T. William Lambe, Robert V. Whitman.
INGENIERIA DE CIMENTACIONES: Autor: Manuel Delgado Vargas.
PRINCIPIO DE INGENIERIA DE CIMENTACIONES SEXTA EDICION:
Autor: Braja M. Das.
LA INGENIERIA DE SUELOS EN LAS VIAS TERRESTRES: Autor: Rico del
Castillo.
MECANICA DE SUELOS Y CIMENTACIONES SEXTA EDICION: Autor:
Crespo Villalaz.
MECANICA DE SUELOS EN LA INGENIERIA PRACTICA: Autor: Karl
TherzghiRalph B. Peck.
MECANICA DE SUELOS TOMO II TEORIA Y APLICACIONES DE LA
MECANICA DE SUELOS: Autor: Eulalio Jurez Badillo y Alfonso Rico
Rodrguez.
MECANICA DE SUELOS: Autor: Dr. Jorge Alva H.
MECANICA DEL SUELOCIMIENTOS Y ESTRUCTURAS DE TIERRA:
o Autor: Gregory P. Tschebotarioff.
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ANEXOS
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ANEXO I
PERFILES, ENSAYOS Y CUADROS.
CANAL EL TIGRE PALO BLANCO
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ANEXOS III
PANEL FOTOGRAFICO
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CEN 01 KM 0+000
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CEN 02 KM 0+500
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CEN 04 KM 1+000
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CEN 06 KM 1+880
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CEN 08 KM 2+500
CEN 09 KM 3+000