Informe Puente Eternidad

7/22/2019 Informe Puente Eternidad

1/86

INFORME FINAL

MEJORAMIENTO DE LA AV. LA ETERNIDAD YCONSTRUCCION DEL PUENTE LA ETERNIDAD

ESTUDIO GEOLGICO - GEOTCNICO PARA EL PUENTE LAETERNIDAD Y DISEO DE PAVIMENTO

CHUPACA - JUNN

Solicitado por:SIMA PERU S.A.

Servicios Industriales de la Marina S.A.Av. Contralmirante Mora 110

Callao Per

Telf: (511) 413-1100

Elaborado por:ZER GEOSYSTEM PER S.A.C.Jr. Los Chasquis 2164, Los Olivos

Lima - Per

Telf: (511) 651-1850

Julio, 2012


2/86

ZER Geosystem Per S.A.C. Julio, 2012Mejoramiento de la Av. La Eternidad y Construccin del Puente La Eternidad, Chupaca, JunnEstudio Geolgico - Geotcnico para el Puente La Eternidad y Diseo de PavimentoInforme Final

Jr. Los Chasquis 2164, Los Olivos. Telf. :(511) 651-1850

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIN .................................................................................................... 101.1 Generalidades .................................................................................................... 101.2 Objetivo y Alcances ........................................................................................... 101.3 Ubicacin del rea ............................................................................................ 111.4 Topografa del rea ........................................................................................... 11

2 GEOLOGA, GEOMORFOLOGA Y SISMICIDAD .......................................... 122.1 Marco Geolgico Regional ................................................................................ 122.2 Geomorfologa Regional ................................................................................... 122.3 Litoestratigrfia Regional .................................................................................. 132.4 Aspectos Estructurales ....................................................................................... 162.5 Geologa Histrica ............................................................................................. 172.6 Marco Geolgico Local ..................................................................................... 182.7 Aspectos de Geodinmica Externa .................................................................... 222.8 Sismicidad ......................................................................................................... 22

3 EVALUACIN GEOTCNICA ............................................................................. 253.1 Generalidades .................................................................................................... 253.2 Investigacin geotcnica de campo ................................................................... 253.3 Exploracin Geofsica ....................................................................................... 26

3.3.1 Fundamentos del ensayo de Refraccin Ssmica ....................... 273.3.2 Fundamentos de los Ensayos MASW y MAM .......................... 283.3.3 Equipo e Instrumentos Utilizados .............................................. 283.3.4 Procedimiento de los Trabajos de Campo.................................. 293.3.5 Procesamiento e Interpretacin de la Informacin .................... 30

3.4 Excavacin de Calicatas y Trincheras ............................................................... 383.5 Ensayos de Laboratorio ..................................................................................... 393.6 Perfiles Geotcnicos .......................................................................................... 40


3/86



4 ANLISIS DE LA CIMENTACIN ...................................................................... 424.1 Tipo de Cimentacin ......................................................................................... 424.2 Profundidad de la Cimentacin ......................................................................... 424.3 Clculo de la Capacidad de Carga Admisible superficiales .............................. 434.4 Clculo de Asentamientos ................................................................................. 484.5 Consideraciones Ssmicas .................................................................................. 504.6 Agresin del Suelo al Concreto Armado ........................................................... 51

5 ANLISIS Y DISEO DEL PAVIMENTO .......................................................... 525.1 Trfico ............................................................................................................... 525.2 Capacidad de Soporte del Suelo de Subrasante ................................................. 535.3 Anlisis del Sistema del Transporte .................................................................. 545.4 Demanda Actual (2012) ..................................................................................... 545.5 Proyeccin de la Demanda ................................................................................ 545.6 Mtodo AASHTO 93 ......................................................................................... 555.7 Clculo del Nmero Estructural Total Requerido ............................................ 585.8 Estructura de Pavimento Adoptada ................................................................... 58

6 ESTUDIO DE CANTERAS Y FUENTES DE AGUA .......................................... 606.1 Cantera de Agregados - Romero ....................................................................... 606.2 Cantera de Relleno - Huamancaca Chico .......................................................... 656.3 Cantera de Relleno Huarisca .......................................................................... 686.4 Cantera de Relleno La Antena ........................................................................ 696.5 Cantera de Relleno Ahuac .............................................................................. 716.6 Cantera de Roca Caliza ................................................................................... 736.7 Cantera de Roca Vicso ................................................................................... 756.8 Fuentes de Agua ................................................................................................ 77

7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................... 78


4/86



8 REFERENCIAS ........................................................................................................ 85

LISTA DE TABLAS

Tabla 1 : Relacin y Ubicacin de ensayos geofsicos Refraccin ssmica PuenteLa Eternidad

Tabla 2 : Relacin y Ubicacin de ensayos geofsicos Sondajes MASW Puente LaEternidad

Tabla 3 : Relacin y Ubicacin de ensayos geofsicos Sondajes MASW AvenidaLa Eternidad

Tabla 4 : Relacin y Ubicacin de ensayos geofsicos Sondajes MAM Puente LaEternidad

Tabla 5 : Relacin y Ubicacin de ensayos geofsicos Sondajes MAM Avenida LaEternidad

Tabla 6 : Relacin de Ensayos de Refraccin Ssmica Puente La Eternidad y

Avenida La EternidadTabla 7 : Relacin de Sondajes MASW Puente La Eternidad y Avenida La Eternidad

Tabla 8 : Relacin de Sondajes MAM Puente La Eternidad y Avenida La Eternidad

Tabla 9 : Resumen de resultados de ensayos de Refraccin Ssmica Puente LaEternidad

Tabla 10 : Resumen de los sondajes de velocidades de ondas S Sondajes MASW Puente La Eternidad

Tabla 11 : Resumen de los sondajes de velocidades de ondas S Sondajes MASW Avenida La Eternidad

Tabla 12 : Resumen de los sondajes de velocidades de ondas S Sondajes MAM -Puente La Eternidad

Tabla 13 : Resumen de los sondajes de velocidades de ondas S Sondajes MAM -Avenida La Eternidad


5/86



Tabla 14 : Relacin de calicatas y trincheras Puente La Eternidad

Tabla 15 : Relacin de calicatas, trincheras y densidad de campo Av. La Eternidad

Tabla 16 : Resultados de ensayos estndar de Mecnica de Suelos en el Puente

Tabla 17 : Resultados de ensayos de Compresin Triaxial (UU)

Tabla 18 : Resultados de Ensayos Qumicos

Tabla 19 : Resultados de ensayos estndar de Mecnica de Suelos en la Av. LaEternidad

Tabla 20 : Resultados de ensayos de compactacin en la Av. Eternidad

Tabla 21 : Sistema de Valoracin del Macizo Rocoso

Tabla 22 : Elementos qumicos nocivos para la cimentacin

Tabla 23 : Requisitos para concreto expuesto a soluciones con sulfatos

LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1.0 : Ensayos Geofsicos

ANEXO 1.1 : Registros de Ondas Ssmicas Refraccin Ssmica

ANEXO 1.1.1: Registros de Ondas Ssmicas Refraccin Ssmica Puente LaEternidad

ANEXO 1.1.2 : Dromocrnicas

ANEXO 1.1.3 : Perfiles Topogrficos

ANEXO 1.2 : Registros de Ondas Ssmicas Ensayo MASW

ANEXO 1.2.1 : Registros de Ondas Ssmicas Ensayo MASW Puente La Eternidad

ANEXO 1.2.2 : Curvas de Dispersin MASW

ANEXO 1.2.3 : Modelo Unidimensional de Ondas de Corte MASW

ANEXO 1.3 : Registros de Ondas Ssmicas Ensayo MAM


6/86



ANEXO 1.3.1 : Registros de Ondas Ssmicas Ensayo MAM Puente La Eternidad

ANEXO 1.3.2 : Curvas de Dispersin MAM

ANEXO 1.3.3 : Modelo Unidimensional de Ondas de Corte MAM

ANEXO 2.0 : Registro de Calicatas, trincheras y densidad de campo

ANEXO 3.0 : Ensayos de Laboratorio

ANEXO 4.0 : Anlisis de la cimentacin

ANEXO 5.0 : Diseo de pavimento flexible

ANEXO 6.0 : Panel Fotogrfico

ANEXO 6.1 : Fotografas Geofsica Refraccin Ssmica

ANEXO 6.2 : Fotografas Geofsica Ensayos MASW

ANEXO 6.3 : Fotografas Geofsica Ensayos MAM

ANEXO 6.4 : Fotografas Geotecnia Registro de Calicatas

ANEXO 6.5 : Fotografas Geotecnia Registro de Trincheras

ANEXO 6.6 : Fotografas Geotecnia Registro de Densidades de Campo

ANEXO 7.0 : Canteras

ANEXO 7.1 : Canteras de Agregados

ANEXO 7.1.1 : Cantera de Agregados Romero

ANEXO 7.2 : Canteras de Relleno

ANEXO 7.2.1: Canteras de Relleno Huamancaca Chico

ANEXO 7.2.2 : Canteras de Relleno Huarisca

ANEXO 7.2.3 : Canteras de Relleno La Antena

ANEXO 7.2.4 : Canteras de Relleno Ahuac

ANEXO 7.3 : Canteras de Rocas


7/86



ANEXO 7.3.1 : Canteras de Rocas - Caliza

ANEXO 7.3.2 : Canteras de Rocas Vicso

ANEXO 7.4 : Fuente de Agua

PLANOS PUENTE LA ETERNIDAD (PE)

Plano PE 01: Ubicacin del Proyecto

Plano PE 02: Geolgico Regional Puente La Eternidad

Plano PE 03: Geologa Local y Geodinmica Externa del Puente La Eternidad

Plano PE 04: Ubicacin Exploracin Geotcnica Geofsica del Puente La Eternidad

Plano PE 05: Vista en Planta y perfil Longitudinal Geolgico Local del Puente LaEternidad

Plano PE 06: Vista en Planta y perfil Transversal Geolgico Local del Puente LaEternidad

Plano PE 07: Geomorfologa Local del Puente La Eternidad

Plano PE 08: Vista en Planta y Perfil Longitudinal Inferido del eje del Puente LaEternidad

Plano PE 09: Diagrama de Canteras Puente La Eternidad

PLANOS AVENIDA LA ETERNIDAD (PA)

Plano PA 01 : Geologa Local y Geodinmica Externa Avenida La Eternidad

Plano PA 02: Geomorfologa Local Avenida La Eternidad

Plano PA 03: Ubicacin Exploracin Geotcnica Geofsica Avenida La Eternidad

Plano PA 04: Vista en Planta y perfil Estratigrfico Avenida La Eternidad

Plano PA 05: Seccin Transversal Tpica


8/86



CANTERA DE AGREGADOS (PCA)

Plano PCA 01: Geologa Local de la Cantera de Agregados Romero

Plano PCA 02: Vista en planta Cantera de Agregados Romero

Plano PCA 03: Secciones Transversales Tramo I Cantera de Agregados Romero

Plano PCA 04: Secciones Transversales Tramo II Cantera de Agregados Romero

CANTERA DE RELLENO (PCR)

Plano PCR 01: Geologa Local de la Cantera de Relleno Huamancaca Chico

Plano PCR 02: Vista en planta Cantera de Relleno Huamancaca Chico

Plano PCR 03: Secciones Transversales Tramo I Cantera de Relleno HuamancacaChico

Plano PCR 04: Secciones Transversales Tramo II Cantera de Relleno HuamancacaChico

Plano PCR 05: Geologa Local de la Cantera de Relleno Huarisca

Plano PCR 06: Vista en planta y Secciones Transversales Cantera Huarisca

Plano PCR 07: Geologa Local de la Cantera de Relleno La Antena

Plano PCR 08: Vista en planta y Secciones Transversales Cantera de Relleno LaAntena

Plano PCR 09: Geologa Local de la Cantera de Relleno Ahuac

Plano PCR 10: Vista en planta y Secciones Transversales Cantera de Relleno Ahuac


9/86



CANTERA DE ROCA (PRO)

Plano PRO 01: Geologa Local de la cantera de Roca Caliza

Plano PRO 02: Vista en planta Cantera de Roca Caliza

Plano PRO 03: Vista en planta Secciones Transversales Tramo I Cantera de RocaCaliza

Plano PRO 04: Secciones Transversales Tramo II Cantera de Roca Caliza

Plano PRO 05: Geologa Local de la cantera de Roca Vicso

Plano PRO 06: Vista en planta y Secciones Transversales Cantera de Roca Vicso


10/86


Jr. Los Chasquis 2164, Los Olivos. Telf. : (511) 651-1850

- 10-

1 INTRODUCCIN

1.1 Generalidades

El presente informe preparado por ZER Geosystem Per S.A.C. documenta los resultados yanlisis de la evaluacin geolgica, geotcnica y geofsica de las condiciones del terreno, as

como las recomendaciones para el diseo de la cimentacin del Puente La Eternidad y el

diseo de pavimento flexible que se proyecta construir en el acceso al distrito de Chupaca,

provincia de Chupaca, departamento de Junn el mencionado informe es parte del Proyecto

Mejoramiento de la Av. La Eternidad y Construccin del Puente La Eternidad.

Para estos propsitos, y de acuerdo a las coordinaciones realizadas con el SIMA-PER, se

realizaron exploraciones de campo y gabinete que abarcaron trabajos de exploracingeolgica, geotcnica y geofsica. Sobre la base de esta informacin, este informe documenta

las actividades y los resultados alcanzados en el diseo de las cimentaciones recomendadas

para la estructura que forma parte del proyecto y cuyo contenido se describe a continuacin.

1.2 Objetivo y Alcances

El presente estudio tiene por finalidad determinar la profundidad de cimentacin y la

capacidad de carga admisible de los elementos de cimentacin del Puente La Eternidad,

considerando diferentes dimensiones de cimentacin superficial en la zona del proyecto.

As mismo, otro de los propsitos de este estudio es determinar los parmetros necesarios en

el diseo del pavimento para el tramo final de la Av. La Eternidad.

Finalmente, contempla la identificacin de canteras y la verificacin de la calidad de los

materiales para su empleo en la ejecucin del Puente La Eternidad y la pavimentacin de la

Av. La Eternidad.

Por otro lado, el estudio geolgico tienen como objetivo determinar las caractersticasgeolgicas, tanto regionales como locales del suelo de cimentacin del puente.

Para cumplir con estos objetivos planteados se ha desarrollado el siguiente programa de

trabajo:

Estudio de geologa regional, geologa local y geomorfologa del rea de estudio.


11/86



- 11-

Determinacin de las caractersticas geotcnicas de los materiales que conforman elterreno de cimentacin donde se ubicar el Puente La Eternidad y la calle donde se

proyecta la pavimentacin flexible de la Av. La Eternidad, para lo cual se realizaron

trabajos de exploracin de campo consistentes en excavacin de calicatas, extraccin demuestras de suelo, ensayos geofsicos por los mtodos de refraccin ssmica, medicin de

ondas superficiales en arreglos multicanales (MASW) y en arreglos de microtrepidaciones

(MAM).

Ejecucin de ensayos de laboratorio.

Anlisis de los trabajos de campo y de laboratorio.

Determinacin del perfil estratigrfico inferido.

Anlisis de la cimentacin superficial.

Diseo de Pavimentacin Flexible.

Conclusiones y recomendaciones.

1.3 Ubicacin del rea

El futuro Puente La Eternidad estar ubicado sobre el ro Cunas, en la provincia de Chupaca,Regin Junn. Las coordenadas UTM aproximadas de la zona donde se encuentra localizada

esta estructura son:

8667100 N 470400 E

El rea del proyecto tiene una altitud promedio de 3240 msnm. El Plano PE-01 muestra la

localizacin de la zona de estudio, donde se ubicar el puente, la va pavimentada y las

canteras de relleno (Huamancaca Chico, Huarisca, La Antena, Ahuac), canteras de roca (Roca

Caliza, Roca Vicso) y canteras de agregados (Cantera de Agregados Romero).

1.4 Topografa del rea

La informacin topogrfica fue proporcionada por el solicitante.


12/86



- 12-

2 GEOLOGA, GEOMORFOLOGA Y SISMICIDAD

2.1 Marco Geolgico Regional

El rea de emplazamiento del Puente La Eternidad se encuentra ubicada en la Carta Geolgica

Nacional de Huancayo (25-m). En el rea de Huancayo, sucedieron dos ciclos sedimentarios,

uno del Paleozoico y otro del Mesozoico Cenozoico. En el Cretcico se form la Cordillera

de los Andes, que contina hasta la actualidad. En el Cuaternario de preferencia en la

Depresin Jauja Huancayo, se depositaron gruesas secuencias de materiales inconsolidados

de origen glaciario y aluvial, que constituyen terrazas escalonadas.

El Plano PE 02 muestra la Geologa Regional de la zona en estudio.

2.2 Geomorfologa Regional

El puente se ubica regionalmente en la Cordillera Occidental del sistema montaoso de los

Andes Centrales del Per. Se distinguen diferentes regiones geomorfolgicas alineadas con

direccin NO-SE:

Una meseta occidental que forma parte de las "Altas mesetas centrales del Per Central", y

que se encuentra sobre los 4000 msnm, conformada por un conjunto de colinas de cimas

truncas debido a la erosin. En esta regin se desarroll una morfologa crstica, producidosen rocas calcreas preferentemente del Grupo Pucar.

En el rea de Huancayo, las Altas Mesetas estn atravesadas por ros que forman valles

encaonados.

Durante el Cuaternario esta regin sufri erosin glaciar y fluvial, excavando las rocas ms

blandas y dejando en relieve los afloramientos ms resistentes.

La depresin de Jauja-Huancayo tiene una direccin NO SE con una longitud de 70 km y

un ancho que vara entre 3 y 15 km, sta es una cuenca rellenada de material cuaternario

entre 3100 a 3300 m de altitud. La depresin de Jauja-Huancayo correspondera a un

"sinclinal" de gran radio de curvatura que habra deformado la superficie "Puna". El estudio

de su relleno detrtico revela una historia cuaternaria marcada por una sucesin de cambios

climticos y movimientos tectnicos, los materiales depositados constituyen un sistema de

terrazas escalonadas, que localmente son interrumpidas por conos aluviales de los ros que

drenan en el Mantaro.


13/86



- 13-

Una franja montaosa cuyas cumbres alcanzan altitudes de 5500 m, denominada Cordillera

Oriental. Esta cordillera se conforma de picos alineados NO-SE, donde las altitudes

sobrepasan los 5500 msnm en los macizos de Marairazo y Huaytapallana (observados en el

cuadrngulo de Jauja). Su relieve se debera en gran parte a la tectnica reciente post-puna,como lo demuestra la falla inversa de Pariahuanca.

Los relieves estn bajo la influencia de la actividad glaciar.

Valle del ro Mantaro

El rasgo hidrogrfico mayor y ms importante es el ro Mantaro; existiendo muchas lagunas y

ros que mayormente drenan al ro Mantaro, perteneciendo ste a la cuenca hidrogrfica del

Ocano Atlntico. Este tramo de caractersticas propias de un ro senil, va hasta la localidad

de Chongos Bajo en la Hoja de Huancayo. El perfil longitudinal de este tramo tiene unapendiente de 3.3 m/km. En el Cuadrngulo de Huancayo, se pueden diferenciar dos tramos,

uno que corresponde a la depresin Jauja Huancayo y el segundo aguas arriba de Izcuchaca.

Los tributarios mayores del ro Mantaro en este sector son: el ro Acopalca y Cunas en ambas

mrgenes del ro Mantaro. El ro Cunas (margen derecha), y los ros menores de la margen

izquierda como Huambo, Jarachuanja, Masma, Ro Seco, Achamayo, captan las escorrentas

de la ladera occidental de la depresin Huancayo-Jauja, y slo son importantes en pocas de

lluvia.

2.3 Litoestratigrfia Regional

Grupo Excelsior

Este grupo aflora al Este del cuadrngulo, emplazndose en la Cordillera Oriental. Est

conformado por lutitas, areniscas y rocas metamrficas como pizarras, cuarcitas y esquistos

clorticos y sericticos.

La edad geolgica de este grupo, se le asigna al Devnico inferior, puede tener ms de 1,000

m de espesor.

Grupo Mitu

Este grupo se caracteriza por la coloracin de las rocas de tonos rojo ladrillo a violeta. Est

conformado por rocas de facie continental como areniscas, conglomerados y aglomerados

volcnicos intercalados con conglomerados volcnicos. Lateralmente la litologa vara


14/86



- 14-

referente a los espesores de los componentes detrticos, igual sucede con los niveles

volcnicos que varan de espesor y de ubicacin en diferentes sitios.

Se le atribuye edad del Prmico superior, pudiendo tener espesores de 2,000 m.

Formacin Aramachay

Su contacto con la Formacin Chambar es siempre paralelo, pero marcado por un cambio

litolgico brusco de las calizas de grano fino con chert del tope de esta Formacin a las

areniscas glauconticas de la base de la Formacin Aramachay.

Su grosor es variable, en esta rea la Formacin mide unos 400 m y su parte inferior de 275 m

se compone de lutitas negras calcreas bien laminadas con intercalaciones de chert que no

pasan de 1 cm. Las lutitas estn compuestas de calcita, minerales arcillosos, materia orgnicay escasos granos de cuarzo.

La parte superior es ms resistente, mide 125 m, no contiene carbonatos y consta de estratos

de 10 a 30 cm de grosor.

Se le asigna una edad del Sinemuriano inferior y parte del Sinemuriano superior.

Formacin Condorsinga

Se encuentra en las Altiplanicies y en la Cordillera Oriental, es la nica Formacin del grupo

Pucar que aflora al SO de la lnea del Alto Mantaro.

La Formacin tiene un grosor que vara entre 500 y 1500 m. Consiste de calizas en bancos

regulares de espesor entre 0.2 y 1 m, pudiendo llegar excepcionalmente a 3 m. En su parte

media y superior, tambin hay dolomitas. Las lutitas son escasas, los cherts estn comunes en

la parte inferior, donde pueden formar lechos continuos, o concreciones cuya frecuencia

decrece cuando se sube en la secuencia.

Formacin Chambar

Esta formacin forma la base del grupo Pucar, est compuesto por areniscas

conglomerticas, limolitas, lutitas con intercalaciones de calizas arenosas, encima de estas

rocas, se encuentran concordantemente una secuencia de calizas con chert con buena

presencia de fsiles.

La edad de esta formacin es del Trisico superior, su espesor es variable dependiendo del

lugar donde se encuentre.


15/86



- 15-

Formacin Casapalca (Capas Rojas)

En la parte oriental de la Cordillera Occidental y en la Altiplanicies, molasas rojas

continentales ocupan el centro de la mayor parte de los sinclinales. Se identifican tambin en

unas pocas localidades de la Cordillera Oriental. Son las capas rojas, tambin llamadas

Formacin Casapalca, que tiene un significado esencialmente litolgico, ya que tanto la base

como el tope de la formacin son diacrnicos.

La litologa de la Formacin Casapalca corresponde a una sedimentacin rtmica molsica;

est formada por lutitas, limonitas, areniscas y conglomerados cuyo color rojo se debe a la

presencia de hematinas; pero tambin hay de tonos verdes, morados, rosados y blancos pero

en menor proporcin. Calizas lacustres, yeso y rocas volcnicas pueden intercalarse. En su

parte superior, en las altiplanicies son frecuentes los horizontes tobceos que a veces alcanzan

la zona subandina. El grosor de la Formacin vara mucho debido a su diacronidad y a laerosin que la afect diferentemente segn las reas. Su grosor puede alcanzar 4000 m en la

parte SO de las Altiplanicies, como se ve en el sinclinal de Chulec, unos 35 km al sur de La

Oroya.

Depsitos del Cuaternario

Se localizan preferentemente a lo largo del valle del ro Mantaro, en el Pleistoceno se deposit

areniscas finas, lutitas silcias ambas de face lacustre que conformaran la Formacin Jauja.

Posteriormente se depositaron en el rea de Huancayo, depsitos glaciares y aluviales, que enciertas reas conformaron terrazas.

Terraza 1

Producto de la primera glaciacin, se observa que al SO de la cuenca de Jauja Huancayo,

est compuesta primordialmente por conglomerados en una matriz de arena gruesa, en

algunos lugares contienen intercalaciones de bancos de arena de forma lenticular.

Estas formaciones pueden formar bancos hasta 100 m de grosor.

Terraza 2

Se emplazaron durante la segunda glaciacin, estn constituidos por bancos de

conglomerados sueltos, formados por cantos bien redondeados de hasta 20 cm de dimetro y

de escasos bancos de arena. En algunas quebradas erosionadas en estas terrazas, se puede

apreciar que su espesor pasa los 100 m.


16/86



- 16-

Terraza 3

Asociadas a la tercera glaciacin, donde las terrazas son ms bajas y con varios niveles

escalonados encima del nivel del ro Mantaro. Sus materiales provienen mayormente de

depsitos aluviales anteriores derivados de las terrazas ms antiguas.

Depsitos recientes

Se observan conos de escombros recientes que se reconocen por no estar encostrados, se

encuentran generalmente desprovistos de cubierta vegetal.

Deslizamientos recientes muestran grietas a veces abiertas, mostrando una topografa

superficial catica.

2.4 Aspectos Estructurales

En base a caractersticas estructurales, se pueden diferenciar zonas alargadas de direccin

NO-SE con lmites ms o menos ntidos que coinciden aproximadamente con las zonas

morfolgicas.

Las grandes zonas estructurales diferenciadas son: La Cordillera Occidental, las Altiplanicies

y la Cordillera Oriental. En la zona de inters, abarcan las Altiplanicies y la Cordillera

Oriental.

Altiplanicies

Las Altiplanicies se encuentran al NE de la Cordillera Occidental formando estructuras

elongadas de NO-SE que tambin estn compuestos de sedimentos mesozoicos que se

introducen en las altiplanicies, donde el plegamiento mesozoico es mucho menos intenso. Se

observan domos y cubetas o pliegues abiertos en su parte suroeste y pliegues concntricos que

no guardan armona en su parte nororiental. El lmite comn a estas dos partes es la lnea del

Alto Mantaro, que se desempe como lmite suroccidental de una amplia rea que se pleg a

fines del cretceo, antes que se deformase el resto de la zona altiplnica.

Las grandes depresiones NO-SE de Junn y de Jauja-Huancayo, bordeadas al SO por fallas o

flexuras recientes, y rellenadas por un grueso material plio-cuaternario, constituyen sub-

unidades bien individualizadas dentro de la parte nororiental de la Altiplanicie.


17/86



- 17-

Cordillera Oriental

Esta cordillera forma un mega anticlinorio andino donde el material preandino aflora

extensamente en los anticlinorios de Comas Tambo, y Tarma Huancayo, con los cualesalternan los sinclinorios de Ricrn y de San Ramn. El lmite entre la Cordillera Oriental y las

Altiplanicies es debido a la erosin y no tiene significado en cuanto a intensidad de

plegamiento.

Al contrario, el lmite entre Cordillera Oriental y zona subandina es una zona fallada en la

cual intervienen fallas inversas y fallas de rumbo.

2.5 Geologa Histrica

La evolucin de la geologa histrica de esta regin, en la parte situada en el flanco occidental

de la Cordillera Oriental, est ms ligada a la historia del material Hercnico; por lo tanto, las

formaciones andinas marinas son marginales o de plataforma y las terrestres representan

formaciones de acumulacin de material de demolicin de la Cordillera Andina (Capas Rojas

Andinas).

Sedimentacin: En un primer estado, las cuencas iniciales andinas del Trisico-Lisicoheredaron la configuracin del Rift Valley de la fase distensiva prmica, acompaada de

una importante actividad volcnica submarina. Posteriormente, no existen evidenciasestratigrficas que permitan la reconstruccin histrica de los eventos del Jursico superior al

cretcico medio, quedando establecida una laguna estratigrfica entre las series iniciales

andinas del Trisico-Lisico y la discordancia Oligocena.

Los estados posteriores de sedimentacin son netamente terrgenos y consecuentes de la

demolicin del edificio andino.

Tectnica: Existe la siguiente sucesin de eventos andinos mayores:

- La fase inicial de distensin continental Trisico-Lisico.

- Las tres fases de compresin andina clsticas de las cuales las dos primeras se

manifiestan claramente por la deformacin de la cubierta Trisico-Lisica que sirvi de

referencia. Contrariamente a la tercera fase que no se manifiesta en la regin, dada la ausencia

de la cubierta detrito volcnica terciaria.

Estas dos primeras fases presentan las siguientes caractersticas:


18/86



- 18-

Cerraje asimtrico ocasionado por la formacin de pliegues disarmnicos de direccinN130 y un aparente comienzo de esquistocidad en el basamento Hercnico.

Fallamiento de corrimiento horizontal de rumbo N150E primordialmente dextral, quese produce al nivel del substratum Hercnico, mientras que la cobertura se pliega en

compartimientos.

Consecuentemente, por efecto de la diferencia del estilo tectnico entre la cubierta y elsubstratum, pueden individualizarse dos zonas:

- Al Oeste, una zona de plegamiento simple de la cobertura Trisica-Lisica (zona

intercordillerana).

- Al Este, el dominio de la esquistocidad y de fallas profundas del substratum(Cordillera Oriental).

Tectnica Cuaternaria: Las manifestaciones tardas de la Tectnica Andina en la depresin

Jauja-Huancayo han deformado los terrenos cuaternarios antiguos, de lo cual han resultado

estructuras caracterizadas por pliegues, flexuras, fallas de compresin (sobrecabalgamientos),

lo cual supone una importante accin compresiva.

La ubicacin de la geologa regional se presenta en el Plano PE-02.

2.6 Marco Geolgico Local

Unidades geomorfolgicas locales

Los rasgos geomorfolgicos locales estn subordinados a los valles de los ros Mantaro y

Cunas, que a lo largo de su historia ha acarreado, distribuido y acomodado materiales,

actividad que todava lo realizan. Los Planos PE-03 y PE-07 muestran la Geologa Local,

Geodinmica Externa y la Geomorfologa en la zona de estudio.

Talweg

Esta sub-unidad geomorfolgica se observa en el curso de agua ms profundo del ro Cunas,

est ubicada en el medio del lecho del ro. Normalmente contiene agua todo el ao,

encontrndose materiales inconsolidados de diferente granulometra, predominando los cantos

rodados.


19/86



- 19-

Playas inundables

El valle del ro es amplio, presenta varias playas de preferencia en la margen derecha en

pocas de estiaje. En temporadas de lluvias estas playas son inundables.

Acantilados

En ambas mrgenes del ro, se observan paredes verticales de poca altura, siendo ms notorio

en la margen izquierda que puede tener hasta 10 m de desnivel; en la margen derecha las

paredes son de menor altura no sobrepasando los 2 m. Estas elevaciones son consecuencia de

la accin erosiva del ro, que ha retrabajado los materiales aluviales conformando terrazas. El

estribo izquierdo se ubica ms cerca del acantilado de la terraza aledaa.

Planicies

En este tramo el ro Cunas ha formado un amplio valle, habiendo tenido a lo largo del tiempo

de su evolucin, varios cursos de agua del tipo meandriforme y habiendo acarreado materiales

que ha depositado en todo su valle.

Los materiales depositados a lo largo de su amplio valle, forman extensas planicies, que

conforman terrazas fluviales. En estas planicies se encuentra la ciudad de Huancayo (margen

izquierda), el resto es ocupada en campos de cultivo y poblados. Parte de los accesos del

puente van a ser construidos en esta sub-unidad geomorfolgica.

Cursos de aguas menores

Se observan pequeos riachuelos provenientes de quebradas que drenan en el ro Cunas, de

preferencia en la margen izquierda.

Litologa del rea de fundacin

Depsitos fluviales

Son los materiales ms recientes, acarreados por el ro Cunas, se encuentran preferentemente

en el talweg. Consisten de materiales inconsolidados, conformados por cantos rodados de

tamaos heteromtricos, observados mayormente en la parte superior. Estos cantos rodados

estn acompaados por grava y arena.


20/86



- 20-

Depsito fluvio aluvial

Estn constituidos por materiales fragmentarios de tamaos heteromtricos y de origen

polimcticos. Todos han sido transportados por el ro, que tambin ha recogido materialesaportados por ros y quebradas que desembocan en el ro Cunas. El espesor de estos

materiales en este tramo del ro es grande, no habindose encontrado roca maciza a

profundidad por los diferentes mtodos de exploracin empleados.

Terrazas fluviales

Son de origen fluvial, de edad del Cuaternario, conformada por materiales aluviales y

glaciares que fueron depositados por el ro en diferentes etapas. Las terrazas nos sugieren que

estos terrenos tuvieron levantamientos por tectonismo que dio como resultado que el roretrabaje los depsitos aluviales que el mismo los haba depositado, para recobrar el nivel de

su cauce.

Sobre estas terrazas se ha construido la ciudad de Huancayo, pueblos menores y campos de

cultivo. Tambin se aprovecha sus materiales para ser explotados para obtener materiales de

construccin.

reas con actividad antropogentica

- Terrazas ocupadas por viviendas

Mayormente estn conformadas por la margen izquierda, donde se encuentra la ciudad de

Huancayo. En la margen derecha se han construido poblados menores y en ambas mrgenes

tambin se han construido infraestructuras viales.

- Terrazas ocupadas por cultivos

Preferentemente en las terrazas de la margen derecha, donde se observan campos de cultivo y

usos pecuarios.

- Acumulacin de desmonte

En la margen izquierda del ro aguas abajo, muy cerca del puente, se observan acumulaciones

de desmonte constituido por materiales inertes provenientes de demoliciones, que son trados

por volquetes. No es de cuidado para la estabilidad del puente, pero se debera buscar otro

lugar para su depositacin.


21/86



- 21-

Estratigrafa de la margen derecha

La cimentacin del puente en la margen derecha del ro Cunas, ser sobre materiales

inconsolidados de origen fluvio-aluvial.

Estos materiales han sido acarreados por las aguas del ro Cunas en los ltimos episodios

geolgicos de la regin, pero ms antes se encontrara materiales inconsolidados, acarreados

por los hielos de las glaciaciones que hubo durante el Cuaternario. El ro Cunas retrabaj

estos materiales origen aluvio glacial, produciendo relieves de terrazas, tambin aport

materiales acarreados por el este ro.

De acuerdo a lo observado en campo, ms los datos de las calicatas y el estudio geofsico, se

puede deducir que el suelo de fundacin para la cimentacin del estribo derecho, ser sobre

los siguientes materiales:

- Una cobertura superficial de material suelto de origen fluvio-aluvial, conformado por

cantos redondeados de tamaos heteromtricos, mayormente provenientes de rocas

sedimentarias como calizas y areniscas, observndose tambin cantos rodados de rocas

volcnicas. Estos cantos se encuentran dentro de una matriz areno-limo arcillosa.

- Sigue una secuencia de materiales inconsolidados de origen aluvial, medianamente

compacto, con caractersticas similares al material de cobertura.

- Prosigue un material aluvial muy compacto, que tiene buen espesor (no se lleg a su base).

Aunque no se ha llegado a la base de estos materiales inconsolidados, se puede intuir quedescansan sobre una roca sedimentaria, posiblemente caliza.

- Asimismo en esta margen el material natural fluvio-aluvial, ha sufrido actividad

antropogentica, consistente en excavaciones para el tendido de tuberas para agua,

desage y electricidad. Se observan acumulaciones de material removido a manera de

desmonte por los trabajos mencionados. No se encontr roca in situ.

Estratigrafa de la margen izquierda

Las condiciones estratigrficas de la margen izquierda son similares a los de la margen

derecha, debido a la corta distancia en que se encuentran.

En esta margen, el material fluvio-aluvial superficial ha sufrido remocin antropogentica,

debido a trabajos de cortes y explanaciones con el fin de construir una carretera que va a la

ciudad de Huancayo.

La ubicacin de los perfiles longitudinales y transversales de la geologa local para el

proyecto Puente Eternidad, se presenta en los Planos PE-05 y PE-06.


22/86



- 22-

2.7 Aspectos de Geodinmica Externa

La geodinmica externa est subordinada a la actividad del ro Cunas. En las cercanas donde

se va a construir el puente, no se observan deslizamientos de laderas, ni problemas de huaycos

acarreados por quebradas; tampoco hay cada de rocas.

Erosin de riberas

Donde se va a construir el puente, el ro Cunas presenta un caudal mediano y regular

velocidad del agua. La erosin que causa el ro se aprecia mejor aguas arriba del puente

proyectado en la margen izquierda, ah se observa que la terraza fluvial est siendo erosionada

pero de manera muy acentuada.

Se deben realizar obras de defensa riberea realizando encauzamientos y muros de rocaapropiada.

La geologa local y geodinmica externa para el proyecto Puente Eternidad se presenta en el

Plano PE-03.

Geologa Estructural

La actividad neotectnica de edad Cuaternaria en el rea se manifiesta por ligeros

levantamientos de bloques que han afectado a los depsitos inconsolidados del valle del ro

Mantaro; estos movimientos sugieren la formacin de terrazas escalonadas.

Donde se va a cimentar la estructura del puente, no se apreci fallamientos u otra actividad

tectnica que pueda afectar a la estructura.

2.8 Sismicidad

El Per est comprendido entre una de las regiones de ms alta actividad ssmica que hay en

la Tierra, formando parte del Cinturn Circumpacfico. El marco tectnico regional a mayor

escala est gobernado por la interaccin de las placas de Nazca y Sudamericana. Losprincipales rasgos tectnicos de la regin occidental de Sudamrica, como son la Cordillera

de los Andes y la fosa ocenica Per-Chile, estn relacionados con la alta actividad ssmica y

otros fenmenos telricos de la regin, como una consecuencia de la interaccin de dos placas

convergentes cuya resultante ms notoria precisamente es el proceso orognico

contemporneo constituido por los Andes.


23/86



- 23-

La teora que postula esta relacin es la Tectnica de Placas o Tectnica Global (Isacks et al,

1968). La idea bsica de la teora de la Tectnica de Placas es que la envoltura ms

superficial de la tierra slida, llamada Litsfera (100 km), est dividida en varias placas

rgidas que crecen a lo largo de estrechas cadenas meso-ocenicas casi lineales; dichas placasson transportadas en otra envoltura menos rgida, la Astensfera, y son comprimidas o

destruidas en los lmites compresionales de interaccin, donde la corteza terrestre es

comprimida en cadenas montaosas o donde existen fosas marinas (Berrocal et al, 1975).

El mecanismo bsico que causa el movimiento de las placas no se conoce, pero se afirma que

es debido a corrientes de conveccin o movimientos del manto plstico y caliente de la tierra

y tambin a los efectos gravitacionales y de rotacin de la tierra.

Los lmites o bordes de las placas raramente coinciden con las mrgenes continentales,pudiendo ser de tres tipos:

1) Segn cordilleras axiales, donde las placas divergen una de otra y en donde se genera un

nuevo suelo ocenico.

2) Segn fallas de transformacin a lo largo de las cuales las placas se deslizan una respecto a

la otra.

3) Segn zonas de subduccin, en donde las placas convergen y una de ellas se sumerge bajo el

borde delantero de la suprayacente.

Se ha observado que la mayor parte de la actividad tectnica en el mundo se concentra a lo largo

de los bordes de estas placas. El frotamiento mutuo de estas placas es lo que produce los

terremotos, por lo que la localizacin de stos delimitar los bordes de las mismas.

La margen continental occidental de Sudamrica, donde la Placa Ocenica de Nazca est siendo

subducida por debajo de la Placa Continental Sudamericana, es uno de los mayores bordes de

placa en la tierra.

La Placa Sudamericana crece de la cadena meso-ocenica del Atlntico, avanzando hacia el

noroeste con una velocidad de 2 cm a 3 cm por ao y se encuentra con la Placa de Nazca en su

extremo occidental, constituido por la costa Sudamericana del Pacfico. Por otro lado, la Placa

de Nazca crece de la cadena meso-ocenica del Pacfico Oriental y avanza hacia el Este con una

velocidad de aproximadamente 5 cm a 10 cm por ao, subyaciendo debajo de la Placa

Sudamericana con una velocidad de convergencia de 7 cm a 12 cm por ao (Berrocal et al,

1975).


24/86



- 24-

Como resultado del encuentro de la Placa Sudamericana y la Placa de Nazca y la subduccin de

esta ltima, han sido formadas la Cadena Andina y la Fosa Per-Chile en diferentes etapas

evolutivas. El continuo interaccionar de estas dos placas da origen a la mayor proporcin de

actividad ssmica de la regin occidental de nuestro continente. La Placa Nazca se sumerge pordebajo de la frontera Per-Brasil y noroeste de Argentina, lo cual es confirmado por la

distribucin espacial de los hipocentros, an cuando existe cierta controversia debido a la

ausencia de actividad ssmica entre los 300 km y 500 km de profundidad (Berrocal et al, 1975).

Algunos trabajos de sismotectnica en Sudamrica han sealado ciertas discontinuidades de

carcter regional, que dividen el panorama tectnico de esta regin en varias provincias

tectnicas. Dichas provincias estn separadas por discontinuidades laterales (Berrocal, 1974) o

por "zonas de transicin" sismotectnicas (Deza y Carbonell, 1978), todas ellas normales a la

zona de subduccin o formando un ngulo grande con sta. Estas provincias tectnicas tienen

caractersticas especficas que influyen en la actividad ssmica que ocurre en cada una de ellas.

Dentro del territorio peruano se han establecido diversas zonas, las cuales presentan diferentes

caractersticas de acuerdo a la mayor o menor presencia de los sismos. Segn el Mapa de

Zonificacin Ssmica de la Norma de Diseo Sismorresistente E-030 del Reglamento

Nacional de Construcciones (2006), el rea de estudio se encuentra comprendida en la Zona 2,

correspondindole una sismicidad intermedia.

La aceleracin mxima esperada en la zona de estudio para un periodo de retorno de 475

aos, segn la Norma de Diseo Sismorresistente (E-030) es de 0.3g. Por consiguiente, en elpresente estudio, para utilizar mtodos pseudo-estticos en el anlisis de estabilidad de taludes

del puente, se puede utilizar un valor de coeficiente ssmico = 0.15,equivalente al 50% de

la aceleracin mxima dada por Norma.


25/86



- 25-

3 EVALUACIN GEOTCNICA

3.1 Generalidades

Para el clculo de la capacidad portante del terreno de cimentacin del futuro Puente La

Eternidad y de los parmetros geotcnicos para el diseo de pavimentos de la Av. La

Eternidad, se ha contemplado realizar un programa de exploracin de campo, consistente en

excavaciones de calicatas y extraccin de muestras de suelo para su respectivo anlisis de

laboratorio. Adems se contempl la ejecucin de ensayos geofsicos con el objetivo de

determinar la potencia de los estratos del terreno de cimentacin y sus correspondientes

parmetros dinmicos.

El programa de trabajo de campo y gabinete realizado ha consistido en lo siguiente:

Reconocimiento del terreno.

Recopilacin de la informacin existente.

Ubicacin, ejecucin de calicatas y trincheras

Toma de muestras alteradas e inalteradas de suelos.

Extraccin de muestras de roca.

Ensayos de prospeccin geofsica por los mtodos de refraccin ssmica, MASW y

MAM.

Ensayos estndar y especiales de laboratorio para definir los parmetros de resistencia

de los materiales que conforman el terreno de cimentacin.

Elaboracin del perfil estratigrfico inferido.

Clculo de la capacidad de soporte del terreno de cimentacin.

Diseo de pavimento flexible.

3.2 Investigacin geotcnica de campo

El programa de exploracin de campo se realiz entre los das 01 y 04 de febrero del 2012,

durante los cuales se realiz la exploracin geotcnica y geofsica del rea de estudio.


26/86



- 26-

Puente La Eternidad

La exploracin geotcnica, en la zona donde se proyecta el puente La Eternidad, consisti en

la excavacin de dos calicatas en la margen derecha y dos calicatas en la margen izquierda del

ro Cunas y tres calicatas en el cauce. Adems, se realiz 1 trinchera en la margen derecha y 2

trincheras en la margen izquierda del ro Cunas. Procediendo luego a la extraccin de

muestras de suelo y agua para realizar los respectivos anlisis en el laboratorio y determinar

las propiedades fsicas, mecnicas y qumicas del terreno de fundacin. En el Plano PE-04 se

muestra la exploracin Geotcnica y Geofsica efectuados en la zona del puente.

Avenida La Eternidad

La exploracin geotcnica, en la zona donde se proyecta la pavimentacin, consisti en la

excavacin de 6 calicatas en el lado izquierdo de la va, debido a la presencia de tuberas deagua en el lado derecho de la va. Procediendo luego con la extraccin de muestras de suelo

para realizar los respectivos anlisis en el laboratorio y determinar las propiedades fsicas,

mecnicas y qumicas del terreno donde se proyecta la pavimentacin. En los Planos PA-01,

PA-02 y PA-03, se muestra la vista en planta, la geologa local, geomorfologa y la

exploracin geotcnica y geofsica en la Av. Eternidad.

3.3 Exploracin Geofsica

La exploracin geofsica fue ejecutada con el objeto de determinar la velocidad depropagacin de las ondas P (Vp) y la velocidad de propagacin de las ondas S (Vs) de los

suelos en el rea de estudio, mediante ensayos de refraccin ssmica superficial, con medicin

de ondas P, y ensayos MASW y MAM para la obtencin de perfiles de ondas S, valores que

permitirn determinar los espesores de los estratos del suelo de cimentacin. La informacin

obtenida es de gran utilidad para determinar en forma indirecta las caractersticas

estratigrficas de los suelos que se encuentran a diferentes profundidades.

La exploracin geofsica se realiz en ambas mrgenes del ro Cunas, en la zona donde se

tiene previsto la construccin del futuro puente y a lo largo de la Av. La Eternidad donde seproyecta la pavimentacin.

Puente La Eternidad

En esta zona, las lneas ssmicas fueron ubicadas en las zonas ms accesibles y cercanas al eje

del puente con el propsito de estimar las caractersticas de los materiales que conforman el

suelo de cimentacin de la estructura del puente.


27/86



- 27-

Para estos fines, se realizaron 4 lneas de refraccin ssmica con un metrado total de 288 m; 6

ensayos MASW con un total de 318 m de longitud y 2 ensayos MAM que alcanzaron una

longitud de 150 m.

Avenida La Eternidad

Asimismo, para el estudio de la pavimentacin flexible proyectada en la Av. La Eternidad, se

realizaron lneas ssmicas adicionales, las cuales fueron ubicadas estratgicamente con el

propsito de obtener un perfil estratigrfico a lo largo de la zona de estudio.

Dentro de esta zona se han realizado 2 ensayos MASW con un total de 106 m de longitud y 1

ensayo MAM con una longitud de 70 m.

En las Tablas 1 al 13 se indica la ubicacin y longitud de cada lnea de exploracin geofsicaejecutada. En los Planos PE-04 y PA-03 se muestra la exploracin geotcnica y geofsica.

3.3.1 Fundamentos del ensayo de Refraccin Ssmica

El ensayo de refraccin ssmica es un mtodo de exploracin geofsica que permite

determinar la estratigrafa del subsuelo en forma indirecta, basndose en el cambio de las

propiedades dinmicas de los materiales que lo conforman. Este mtodo consiste en la

medicin de los tiempos de viaje de las ondas de compresin (Ondas P) y algunas veces de las

ondas de corte (Ondas S) generadas por una fuente de energa impulsiva a unos puntos

localizados a distancias predeterminadas a lo largo de un eje sobre la superficie del terreno.

La energa, que se propaga en forma de ondas, es detectada, amplificada y registrada de tal

manera que puede determinarse su tiempo de arribo en cada punto. El tiempo cero o inicio de

la grabacin es generado por un dispositivo de arranque o trigger que activa el sistema de

adquisicin de datos al momento de producirse el impacto o explosin. La diferencia entre el

tiempo de arribo y el tiempo cero permite evaluar el tiempo de propagacin de las ondas

desde la fuente de energa hasta el lugar en que stas son registradas.

Los datos de tiempo y distancia obtenidos para diferentes ubicaciones del punto de aplicacin

de la energa (shot), nos permite determinar las velocidades de propagacin de ondas P a

travs de los diferentes estratos de suelos y rocas cuya estructura, geometra y continuidad son

investigadas.

En este mtodo, la profundidad de investigacin (h) es directamente proporcional a la

longitud de la lnea extendida (L) en el terreno, con una relacin de aproximadamente 1/3 a

1/4. Las ondas grabadas son producto de refracciones de discontinuidades del medio. Una


28/86



- 28-

condicin importante para la aplicacin y validez del mtodo, es que la velocidad de

propagacin de las ondas aumente con la profundidad (V1


29/86



- 29-

a) 12 canales de entrada, cada uno tiene un convertidor A/D individual con resolucin de

24 bits y alta velocidad de muestreo.

b) 13 sensores o gefonos de 4.5 Hz de frecuencia, los cuales permiten registrar las

vibraciones ambientales del terreno producidas por fuentes naturales o artificiales y el

arribo de las ondas P y ondas S generadas por las fuentes de energa.

c) Computadora porttil, Lap Top Pentium IV.

d) Un cable de conectores de gefonos de 180 m.

e) Radios de comunicacin y accesorios varios.

Los registros de las ondas ssmicas obtenidas en cada una de las lneas de exploracin pueden

ser procesados en el campo en forma preliminar y en forma definitiva en el gabinete,utilizando para ello programas de cmputo que permiten obtener las velocidades de

propagacin de las ondas P y de las ondas S, as como el perfil ssmico del terreno.

3.3.4 Procedimiento de los Trabajos de Campo

En los trabajos de campo que se realizan en cada ensayo de refraccin ssmica primeramente

se define el eje de la lnea smica. Luego se procede a instalar los gefonos y los cables de

conexin al equipo de adquisicin de datos. El espaciamiento entre gefonos es definido en

funcin de la profundidad de exploracin requerida y del rea libre disponible en la zona detrabajo. El equipo utilizado cuenta con 12 gefonos con 15 m de espaciamiento mximo entre

ellos, dando una longitud total de 180 m.

En la zona correspondiente al Puente La Eternidad, se realizaron 4 lneas de refraccin

ssmica, con longitudes de 72 m, totalizando una longitud total de 288 m. La fuente de energa

utilizada para generar las ondas ssmicas fue una comba de 25 lbs, la cual, para las longitudes

de lneas utilizadas, permiti obtener registros de ondas con la adecuada nitidez. As mismo,

se ejecutaron 6 lneas de ondas MASW con una separacin de 3 m que alcanzaron una

longitud total de 318 m. Adicionalmente fueron ejecutados 2 sondajes MAM, conespaciamientos entre gefonos de 7 m y 8 m, los cuales alcanzaron 150 m de longitud.

En la zona correspondiente a la Av. La Eternidad, se realizaron 2 sondajes MASW con una

separacin de 3 m que totalizaron una longitud de 106 m. Adicionalmente se ejecut 01

sondaje MAM, con un espaciamiento de gefonos de 7 m y 70 m de longitud.


30/86



- 30-

La ubicacin de las lneas ssmicas ejecutadas se presenta en el Plano PE-04 y PA-03.

Asimismo, en el Anexo 1 se muestra los ensayos ejecutados y en los Anexos 6.1, 6.2 y 6.3 se

presentan los paneles fotogrficos que documentan los diferentes ensayos geofsicos

ejecutados.

3.3.5 Procesamiento e Interpretacin de la Informacin

PUENTE LA ETERNIDAD: ESTRIBO DERECHO

Interpretacin de Resultados - Refraccin Ssmica

Con los registros de las ondas ssmicas obtenidas en cada una de las lneas de exploracin

realizadas, que se presentan en el Anexo 1.1.1, se determinan las curvas tiempo-distancia o

dromocrnicas, como se muestra en el Anexo 1.1.2, las cuales representan las primerasllegadas de las ondas directas o refractadas a cada uno de los gefonos ubicados a distancias

determinadas. Con esta informacin se realiz la interpretacin de los perfiles ssmicos del

rea investigada.

Perfil Ssmico Lnea LS-01

Se encuentra constituido por la lnea ssmica LS-01 de 72 m de longitud. Este perfil ssmico

A-B muestra la presencia de tres estratos, el primero presenta valores de velocidad promedio

de ondas P (Vp) entre 300 m/s y 700 m/s, con un espesor variable de 2.5 m a 2.6 m.Estratigrficamente est conformado por un material fluvio-aluvial suelto a medianamente

compacto.

El segundo estrato presenta valores promedio de velocidad de ondas P (Vp) entre 700 m/s y

1900 m/s, con un espesor variable de 11.9 m a 13.9 m. Estratigrficamente est conformado

por un material aluvial compacto.

El tercer estrato presenta velocidades de propagacin de ondas P (Vp) mayores a 1900 m/s,

que se incrementan con la profundidad. Dichas velocidades corresponderan

estratigrficamente a un material aluvial muy compacto.

El perfil ssmico de esta lnea se presenta en la Lmina L-01 del Anexo 1.1.3.



C-D muestra la presencia de tres estratos, el primero presenta valores de velocidad promedio


31/86



- 31-

de ondas P (Vp) entre 300 m/s y 700 m/s, con un espesor variable de 2.2 m a 3.2 m.

Estratigrficamente est conformado por un material fluvio-aluvial suelto a medianamente

compacto.


1700 m/s, con un espesor variable de 7.7 m a 8.2 m. Estratigrficamente est conformado por

un material aluvial compacto.





Interpretacin de Resultados - Sondajes MASW

Los registros de las ondas ssmicas de los ensayos de ondas MASW se presentan en el Anexo

1.2.1 y las curvas de dispersin cada sondaje se presenta en el Anexo 1.2.2. Esta informacin

se utiliz para la interpretacin de los modelos unidimensionales de velocidades de ondas de

corte que se presenta en el Anexo 1.2.3, y cuya descripcin se presenta a continuacin.

Sondaje MASW-01

Este sondaje se encuentra conformado por una lnea ssmica de 53 m de longitud, con centroen la lnea de refraccin ssmica LS-01. La interpretacin de estos ensayos genera un sondaje

de velocidades de ondas S con resultados confiables hasta una profundidad de 30 m en el

punto central de la lnea, el cual muestra la presencia de tres estratos.

El primer estrato presenta valores de velocidad de propagacin de ondas S (Vs) entre 250 m/s

y 340 m/s, hasta una profundidad de 2.9 m. Estratigrficamente corresponde a un material

fluvio-aluvial suelto a medianamente compacto.

El segundo estrato presenta valores de velocidad de propagacin de ondas S (Vs) variando

entre 410 m/s y 570 m/s, con un espesor de 13.4 m. Estos valores de velocidadcorresponderan a un material aluvial compacto.

El tercer estrato muestra velocidades de propagacin de ondas S (Vs) incrementndose con la

profundidad entre 610 m/s y 675 m/s. Dichas velocidades corresponderan a un material

aluvial muy compacto.

Este sondaje se muestra en la Figura 01 del Anexo 1.2.3.


32/86



- 32-

Sondaje MASW-02

El sondaje MASW-02 se encuentra conformado por una lnea ssmica de 53 m de longitud,

con centro en la lnea de refraccin ssmica LS-02. La interpretacin de estos ensayos genera

un sondaje de velocidades de ondas S con resultados confiables hasta una profundidad de 30

m en el punto central de la lnea, el cual muestra la presencia de tres estratos ssmicos.


y 330 m/s, hasta una profundidad de 2.9 m. Estratigrficamente este estrato corresponde a un

material fluvio-aluvial suelto a medianamente compacto.


entre 385 m/s y 520 m/s, con un espesor de 8.6 m. Estos valores de velocidad corresponderan

a un material aluvial compacto.





Sondaje MASW-03

Este sondaje se encuentra conformado por una lnea ssmica de 53 m de longitud, ubicadacontiguo a la lnea de refraccin ssmica LS-02. La interpretacin de estos ensayos genera un

sondaje de velocidades de ondas S con resultados confiables hasta una profundidad de 30 m

en el punto central de la lnea, el cual muestra la presencia de tres estratos.





entre 425 m/s y 525 m/s, con un espesor de 9.8 m. Estos valores de velocidad corresponderana un material aluvial compacto.


profundidad entre 635 y 745 m/s. Dichas velocidades corresponderan a un material aluvial

muy compacto.

Este sondaje se muestra en la Figura 03 del Anexo 1.2.3


33/86



- 33-

Sondaje MASW-04

Este sondaje se encuentra conformado por una lnea ssmica de 53 m de longitud, ubicada a

una distancia 126.0 m desde el centro del MASW-02 al MASW-04. La interpretacin de estos

ensayos genera un sondaje de velocidades de ondas S con resultados confiables hasta una

profundidad de 30 m en el punto central de la lnea, el cual muestra la presencia de tres

estratos.





entre 390 m/s y 540 m/s, con un espesor de 16.0 m. Estos valores de velocidadcorresponderan a un material aluvial compacto.





Interpretacin de Resultados - Sondajes MAM

Sondaje MAM-01

Este sondaje corresponde al ensayo MAM-01, el cual se encuentra conformado por una lnea

ssmica de 80 m de longitud. La interpretacin de estos ensayos genera un sondaje de

velocidades de ondas S con resultados confiables hasta una profundidad de 50 m en el punto

central de la lnea, el cual muestra la presencia de tres estratos.


y 325 m/s, hasta una profundidad de 3.6 m. Estratigrficamente estara conformado por un


El segundo estrato presenta valores de velocidad de propagacin de ondas S (Vs) entre 415

m/s y 510 m/s, con un espesor de 12.8 m. Estratigrficamente estara conformado por un

material aluvial compacto.


34/86



- 34-

El tercer estrato presenta valores de velocidad de propagacin de ondas S (Vs) variando entre

540 m/s y 800 m/s aumentando con la profundidad. Estos valores de velocidad

corresponderan a un material aluvial compacto a muy compacto.


PUENTE LA ETERNIDAD: ESTRIBO IZQUIERDO

Interpretacin de Resultados - Refraccin Ssmica



E-F muestra la presencia de tres estratos, el primero presenta valores de velocidad promedio

de ondas P (Vp) entre 300 m/s y 900 m/s, con un espesor variable de 2.8 m a 3.9 m.Estratigrficamente est conformado por un material fluvio-aluvial suelto a medianamente

compacto.





que se incrementan con la profundidad. Dichas velocidades corresponderanestratigrficamente a un material aluvial muy compacto.




G-H muestra la presencia de tres estratos, el primero presenta valores de velocidad promedio

de ondas P (Vp) entre 300 m/s y 900 m/s, con un espesor variable de 3.2 m a 3.4 m.

Estratigrficamente est conformado por un material fluvio-aluvial suelto a medianamentecompacto.





35/86



- 35-






Sondaje MASW-07

Este sondaje se encuentra conformado por una lnea ssmica de 53 m de longitud, con centro

en la lnea de refraccin ssmica LS-03. La interpretacin de estos ensayos genera un sondaje

de velocidades de ondas S con resultados confiables hasta una profundidad de 30 m en el

punto central de la lnea, el cual muestra la presencia de tres estratos.El primer estrato presenta valores de velocidad de propagacin de ondas S (Vs) entre 320 m/s






El tercer estrato muestra velocidades de propagacin de ondas S (Vs) incrementndose con laprofundidad entre 570 y 790 m/s. Dichas velocidades corresponderan a un material aluvial

muy compacto.


Sondaje MASW-08


con centro en la lnea de refraccin ssmica LS-04. La interpretacin de estos ensayos genera

un sondaje de velocidades de ondas S con resultados confiables hasta una profundidad de 30m en el punto central de la lnea, el cual muestra la presencia de tres estratos ssmicos. El

primer estrato presenta un valor de velocidad promedio de propagacin de ondas S (Vs) de

330 m/s, hasta una profundidad de 2.5 m. Estratigrficamente este estrato corresponde a un



36/86



- 36-


entre 345 m/s y 465 m/s, con un espesor de 9.60 m. Estos valores de velocidad

corresponderan a un material aluvial compacto.






Sondaje MAM-03

Este sondaje corresponde al sondaje MAM-03, el cual se encuentra conformado por una lneassmica de 70 m de longitud, paralela a la lnea de refraccin LS-03 y complementada con el

Sondaje MASW-07. La interpretacin de estos ensayos genera un sondaje de velocidades de

ondas S con resultados confiables hasta una profundidad de 70 m en el punto central de la

lnea, el cual muestra la presencia de tres estratos.


y 400 m/s, hasta una profundidad de 3.9 m. Estratigrficamente estara conformado por un







corresponderan a un material aluvial muy compacto. Los resultados obtenidos son

concordantes a los de la Lnea LS-03.



37/86



- 37-

AVENIDA LA ETERNIDAD


Sondaje MASW-05


con centro en el sondaje MAM-02. La interpretacin de estos ensayos genera un sondaje de


central de la lnea, el cual muestra la presencia de tres estratos ssmicos. El primer estrato

presenta valores de velocidad de propagacin de ondas S (Vs) entre 305 m/s y 330 m/s, hasta

una profundidad de 5.2 m. Estratigrficamente este estrato corresponde a un material fluvio-

aluvial suelto a medianamente compacto.El segundo estrato presenta valores de velocidad de propagacin de ondas S (Vs) variando







Sondaje MASW-06

Este sondaje se encuentra conformado por una lnea ssmica de 53 m de longitud, ubicada en

el cementerio de la Av. La Eternidad. La interpretacin de estos ensayos genera un sondaje de


central de la lnea, el cual muestra la presencia de tres estratos.


y 365 m/s, hasta una profundidad de 7.4 m. Estratigrficamente corresponde a un materialfluvio-aluvial suelto a medianamente compacto.





38/86



- 38-






Sondaje MAM-02

Este sondaje corresponde al ensayo MAM-02, el cual se encuentra conformado por una lnea

ssmica de 70 m de longitud, con centro en el sondaje MASW-05. La interpretacin de estos

ensayos genera un sondaje de velocidades de ondas S con resultados confiables hasta una

profundidad de 30 m en el punto central de la lnea, el cual muestra la presencia de tresestratos.


y 340 m/s, hasta una profundidad de 4.5 m. Estratigrficamente este estrato estara

conformado por un material aluvial suelto a medianamente compacto.


entre 395 m/s y 560 m/s, hasta una profundidad de 7.6 m. Estos valores de velocidad

corresponderan a un material aluvial compacto.



corresponderan a un material aluvial muy compacto. Los resultados obtenidos son

concordantes a los del sondaje MASW-05.


3.4 Excavacin de Calicatas y Trincheras

El mtodo de exploracin geotcnica mediante calicatas, ha permitido observar la

conformacin de los estratos y obtener muestras de suelos para ser ensayadas en el

laboratorio.

Para determinar el perfil estratigrfico del terreno se recuperaron muestras disturbadas

representativas del subsuelo y adems se realiz su respectiva clasificacin visual de campo

siguiendo la Norma ASTM para la descripcin visual-manual del suelo. As mismo, se


39/86



- 39-

recogieron muestras de roca y material para relleno en las canteras, para realizar ensayos de

propiedades fsicas y mecnicas en el laboratorio.

La ubicacin en planta de las calicatas y trincheras del rea de estudio se indica en los Planos

PE-04 y PA-03. Los registros de calicatas, trincheras y densidad de campo, se presentan en el

Anexo 2.0 y el panel fotogrfico de dichos registros se presenta en los Anexos 6.4, 6.5 y 6.6

respectivamente As mismo, las Tablas 14 y 15 muestran la relacin de las calicatas,

trincheras y densidades de campo ejecutadas.

3.5 Ensayos de Laboratorio

Los ensayos de laboratorio de las muestras de suelos fueron realizados en el Laboratorio

Geotcnico del CISMID de la Facultad de Ingeniera Civil de la Universidad Nacional deIngeniera y en el laboratorio del Ingeniero Martn Rodrguez. Los ensayos estndar fueron

realizados con la finalidad de identificar y clasificar las muestras de suelo siguiendo los

criterios del Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS).

Los ensayos de propiedades fsicas de rocas fueron realizados en el laboratorio de la empresa

Hidroenerga Consultores en Ingeniera E.I.R.L. El diseo de mezcla para el concreto se

realiz en el Laboratorio de Ensayos de Materiales (LEM) de la Facultad de Ingeniera Civil

de la Universidad de Nacional de Ingeniera.

Estos ensayos han permitido obtener los parmetros necesarios para estimar la resistenciacortante del suelo que conformar la cimentacin de los estribos del futuro puente y los

parmetros para el diseo de pavimento flexible. As mismo los anlisis qumicos para las

muestras de suelos, relleno y agua fueron realizados en el Laboratorio de Anlisis Qumico de

la Facultad de Ingeniera Civil.

Los ensayos fueron realizados de acuerdo a las normas de la American Society for Testing

and Material (ASTM) y Normas Tcnicas Peruanas; para mayor detalle se presenta la relacin

siguiente:

11 Anlisis Granulomtricos por Tamizado - ASTM D422 / NTP 339.128

11 Ensayos de Lmite Lquido y Lmite Plstico - ASTM 4318 / NTP 339.129

11 Ensayos de Contenido de Humedad - ASTM D2216 / NTP 339.127

02 Ensayo de Compresin Triaxial UU - ASTM D2850 / NTP 339.164


40/86



- 40-

04 Ensayos Qumicos suelo y agua - NTP 339.088 / NTP 339.071 / NTP 339.074 / NTP

339.076 / NTP 339.073

01 Ensayo de Propiedades Fsicas de la Roca ASTM C-9783, D-2937

01 Ensayo de Carga puntual ASTM D-5731

02 Gravedad especifica relativa de suelos

02 Ensayos de la Relacin de Soporte de California ASTM D1883

En la Tabla 16 se presenta un resumen de los ensayos estndar de Mecnica de Suelos, la

Tabla 17 presenta los resultados de los ensayos de Compresin Triaxial (UU). Finalmente en

la Tabla 18 se presentan los resultados de laboratorio de los ensayos qumicos. Las muestras

no analizadas en el laboratorio fueron clasificadas por apreciacin visual y tcnicas de campo.

Los certificados de laboratorio de los ensayos estndar, especiales y rocas, se presentan en el

Anexo 3.0 par el puente y la Av. La Eternidad y en el Anexo 7.0 para las canteras.

3.6 Perfiles Geotcnicos

En base a la evaluacin geolgica, los registros de calicatas, trincheras, los ensayos de

refraccin ssmica, los ensayos MASW y MAM, y de los resultados de los ensayos de

laboratorio realizados para el presente estudio, se han definido los siguientes perfilesgeotcnicos, correspondientes a las zonas donde se ubicarn los estribos del futuro puente y la

va pavimentada La Eternidad.

Puente Eternidad

Los estribos del futuro puente La Eternid

Informe Puente Eternidad

Documents

Transcript of Informe Puente Eternidad