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ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA DE CIMENTACIONES - TOPOGRAFIA DIGITAL -

LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS – PROYECTOS

JORGE HERNAN OCHOA FERNÁNDEZCONSULTOR DE INGENIERIA

INGENIERO CIVILCIP 42446

Pasaje Senda Dorada 119, Of.201–Pueblo Libre ,Telefax: 461-2337 , Celular: 9881-3223 , e-mail: [email protected]

INDICE

1.0 GENERALIDADES

1.1. ANTECEDENTES

1.2. OBJETIVO DEL ESTUDIO

1.3. UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO

1.4. ACCESO A LA ZONA DE ESTUDIO

1.5. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO

1.6. GEOLOGIA GENERAL

1.7. GEOMORFOLOGIA

1.8. SISMICIDAD

2.0 INVESTIGACIONES DE CAMPO

2.1. TRABAJOS DE CAMPO

2.2. MUESTREO Y REGISTROS DE EXPLORACIÓN

3.0 ENSAYOS DE LABORATORIO4.0 CONFORMACION DEL SUB SUELO5.0 TRABAJOS DE GABINETE6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION7.0 AGRESION DEL SUELO A LA CIMENTACIÓN8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES9.0 ANEXOS

9.1 FIGURAS Y TABLASFIGURA N° 1 MAPA DE ZONIFICACION SISMICA DEL PERU

FIGURA N° 2 MAPA DE DISTRIBUCION DE INTENSIDADES SISMICAS

FIGURA N°3 PARAMETROS DE RESISTENCIA DEC VESIC

9.2 REGISTROS DE EXPLORACION9.3 REGISTROS DE ENSAYOS DE LABORATORIO9.4 FOTOGRAFIAS9.5 PLANOEG-01: PLANO DE UBICACION DE CALICATAS Y REGISTROS ESTRATIGRAFICOS y MAPEO GEOLOGICO

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INFORME TÉCNICO FINAL ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

ELABORACION DEL ANTEPROYECTO DE A M PLIACIÓN Y M E JORAM I ENTO DE LOS SIST E MAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA MACRO

PROYECTO PACHACUTEC DEL DISTRITO DE VENTANILLA

PROCEDIMIENTO ESPECIAL DE SELECCIÓN N° 0000-2008-SEDAPAL

PRESTACIÓN DE SERVICIO DE CONSULTORIA PARA LA ELABORACION DEL PERFIL DEL PROYECTO

1.0 GENERALIDADES

1.1 Antecedentes

Por encargo del Consorcio Macro Proyecto Ingenieros, se realizó el Estudio de

Mecánica de Suelos, para la elaboración del anteproyecto de ampliación y

mejoramiento de los sistemas de agua de potable y alcantarillado para el

Macroproyecto Pachacutec del distrito de Ventanilla.

1.2 Objetivo

El presente trabajo tiene por objetivo realizar la verificación de las condiciones

geológicas y geotécnicas del suelo de fundación, para las estructuras proyectadas que conforman el anteproyecto de ampliación y mejoramiento de los sistemas de

agua de potable y alcantarillado para el Macroproyecto Pachacutec del distrito de

Ventanilla.

Para esta evaluación geotécnica se tomó en cuenta como información

complementaria, el estudio de suelos con fines de cimentación de las estructuras

que formaron parte del proyecto: “Obras Generales y Redes Secundarias de Agua Potable y Alcantarillado para la Ciudad de Pachacutec y Anexos”, elaborado en

el año 2004 por el Consorcio Pro Agua – Pachacutec, en la cual se realizaron 228

calicatas, repartidos de la siguiente forma: 55 calicatas en redes principales de agua

potable, 66 calicatas para colectores e emisores, 36 calicatas para cámaras

reductoras de presión, 34 calicatas para pozos y reservorios, y 37 calicatas para

redes secundarias.

Adicionalmente y en esta etapa de trabajo se realizaron 35 calicatas adicionales a

cielo abierto a fin verificar y complementar el estudio anterior, complementándose

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dichos trabajos, con ensayos de laboratorio, a fin de obtener las principales

características físicas y propiedades índice del suelo, sus propiedades de

agresividad química y realizar las labores de gabinete en base a los cuales se define

los perfiles estratigráficos y las recomendaciones generales para la cimentación de

las estructuras proyectadas.

Para el caso de las obras lineales, estos resultados permitirán definir las actividades

del proceso constructivo dependiendo del tipo de suelo encontrado, (suelo normal,

semirocoso ó rocoso), para estimar los costos unitarios asociados al presupuesto de la

obra en la partida de excavaciones.

Para el caso de las obras no lineales, como reservorios apoyados, cámaras de

bombeo, cámaras de registro de alcantarillado y obras menores se determinaran los

parámetros de resistencia del suelo para el cálculo de la capacidad admisible del

terreno para absorber las diferentes solicitaciones de carga.

1.3 Ubicación de la Zona de Estudio

La Ciudad de Pachacútec y anexos pertenece al Distrito de Ventanilla, se

ubica a una distancia de 39 Km al noreste de la ciudad de Lima. Tiene como

límites por el Norte el Distrito de Santa Rosa, por el este y por el sur con los cerros

del Distrito de Puente Piedra y por el Oeste con el Océano Pacífico. Las variaciones

de nivel van desde los 0 msnm hasta los 375 msnm y geográficamente se

encuentra entre los 77º07`27” de longitud y 11º52`15” de latitud.

El área de influencia del proyecto abarca los sectores siguientes: 282, 283,

284, 285, 286, 287, 288, 289 y 290, denominados así de acuerdo a los criterios de

sectorización de SEDAPAL.

1.4 Acceso al Área de Estudio

Se accede al área de estudio por la panamericana norte o desde la Avenida Elmer

Faucett en el Callao.

1.5 Características del ProyectoEl proyecto contempla la ejecución de obras generales para la instalación de redes de

agua potable y alcantarillado, como son reservorios apoyados, cámaras de rebombeo,

líneas de impulsión, adicción, colectores principales de alcantarillado, cámaras de

registro. redes secundarias de agua y desague, etc.

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1.6 GEOLOGIA DEL AREA EN ESTUDIO

La sucesión de estratos está representada por unidades litológicas que pertenecen al

jurásico y llegan hasta el reciente, pero la más conspicua de todas es la unidad

volcánico Ancón que se ha constatado que puede pertenecer al berriasiano superior,

siendo equivalente lateral de las formaciones Puente Inga y Ventanilla.

La base del volcánico Ancón está formada por una secuencia de brechas

piroclásticas, intercaladas con derrames andesíticos, aglomerados y esporádicas

intercalaciones sedimentarias y la parte superior de derrames andesíticos porfiríticos.

Esta unidad se hace más potente hacia el norte. Los afloramientos al norte de

Ventanilla aumentan progresivamente hasta grandes potencias en las playas de

Santa Rosa y Ancón.

Las rocas más abundantes son las brechas andesíticas piroclásticas, tienen un color

gris verdoso a claro, están formadas por fragmentos de andesitas que llegan hasta

8.00 cm, con una matriz microporfirítica. Tienen plagioclasas y minerales ferro-

magnesianos.

Intemperizan en bloques modulares, dando un suelo gris amarillento que cubren las

lomas onduladas. Se presentan en bancos gruesos donde la estratificación no es

muy visible. La principal característica de estas brechas es que sus partículas están

rellenadas de calcita (CO3Ca) y chert.

Las coladas volcánicas andesíticas son de color gris verdoso y textura porfirítica con

una matriz afanítica. Las plagioclasas y la hornblenda llegan hasta 5 mm, en una

pasta afanítica de ferro-magenesianos y feldespatos que al alterarse dan

coloraciones verdosas.

Estos volcánicos son fáciles de reconocer en el campo por su color y estructura

masiva. Generalmente las rocas se presentan redondeadas y sin estratificación.

Debido a los piroclastos, la forma de lente de este cuerpo y su afloramiento, es muy

probable que los volcánicos de esta formación formen parte de un volcán ya

extinguido cuyo centro ha estado cerca al balneario de Santa Rosa.

Los depósitos cuaternarios en la zona en estudio, están conformados principalmente

por arenas eólicas, de grano fino color gris - crema claro, angulosas, móviles, su

procedencia es el mar cercano. Aparecen tapizando la superficie con profundidad, en

la mayoría de los reservorios es somera, porque predomina el afloramiento rocoso.

Generalmente aparece mezclada con limos arrastrados con el viento, también con

algo de Caolín, que aparece en forma pulverulenta y de un color rosáceo claro, este

caolín tiene por lo general poco transporte.

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1.7 Geomorfología

La geomorfología alcanzada hasta el presente en la región ha sido lograda a través

de eventos tectónicos que han dado como resultado características morfológicas que

se han clasificado en las siguientes unidades: a) Islas, b) Borde Litoral, c) Planicies

Costeras y Conos Deyectivos, d) Lomas y Cerros Testigos, e) Valles y quebradas, f)

Estribaciones de la Cordillera Occidental y finalmente, g) La Zona Andina.

Las unidades geomorfológicas que están relacionadas algo extensamente, con la

zona estudiada son las unidades: b) Borde Litoral y d) Lomas y Cerros Testigos.

Unidad Geomorfológica de Borde LitoralEs el terreno cercano al mar, paralelo a la línea de costa. Está bañado por las olas

marinas. En el presente caso tiene una orientación de N-E a S-E, en forma de una

franja cuya anchura puede llegar a 2.00 Km tierra adentro.

Esta unidad incluye las bahías, ensenadas y puntas. Se han formado playas por

acumulación de arenas a través de corrientes litorales, por ejemplo la playa de

Ventanilla. Desde esta playa la arena ha sido elevada al continente por la acción del

viento formando una unidad continua con la planicie costanera.

Unidad Geomorfológica de Lomas y Cerros TestigosEn esta unidad geomorfológica están consideradas las colinas que bordean las

estribaciones de la Cordillera Occidental las cuales quedan como cerros testigos.

La topografía de las lomas está subordinada a la petrografía de las unidades

geológicas y al manto eólico de arenas que cubre las lomas y colinas cercanas al

mar como es el caso presente de Ventanilla.

Las rocas volcánicas, por ejemplo los piroclásticos como en derrames, los conos son

de pendiente empinadas y a veces de pendientes suaves como es el caso de la zona

estudiada en Ventanilla.

1.8 Sismicidad.

De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según la nueva Norma

Sismo Resistente ( NTE E-030) y del Mapa de Distribución de Máximas Intensidades

Sísmicas observadas en el Perú, presentado por Alva Hurtado (1984), el cual se basó

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

históricos y sismos recientes; se concluye que el área en estudio se encuentra dentro

de la Zona de alta sismicidad (Zona 3), existiendo la posibilidad de que ocurran

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

Modificada. (Ver anexo 10.1 figura N°1 "Zonificación Sísmica del Perú" y Figura N°2

"Mapa de Distribución de Máximas Intensidades Sísmicas").5






De acuerdo con la nueva Norma Técnica NTE E-30 y el predominio del suelo bajo la

cimentación, se recomienda adoptar en los Diseños Sismo-Resistentes para las

obras no lineales como son reservorios, y obras menores, los siguientes parámetros,

según la siguiente;

CUADRO Nº 01

TIPO DE SUELO Z S Tp(S),Arenas 0.4 1.4 0.9

Rocas Volcánicas y Sedimentarias 0.4 1.00 0.40

(Z) Factor de zona

(S) Factor de amplificación del suelo

(Tp) Periodo que define la Plataforma del espectro

2.0 INVESTIGACIONES DE CAMPO

2.1 Trabajos de CampoCon la finalidad confirmar el perfil estratigráfico del área de estudio, se ejecutaron 20

calicatas a cielo abierto, asignándole desde C-1 a C-20, los cuales serán ubicados

convenientemente en todas las zonas que conforman las obras proyectadas.

A continuación se presenta la información recopilada de las calicatas realizadas del

estudio de suelos con fines de cimentación de las estructuras que formaron parte del

proyecto: “Obras Generales y Redes Secundarias de Agua Potable y Alcantarillado

para la Ciudad de Pachacutec y Anexos”, elaborado en el año 2004 por el Consorcio

Pro Agua – Pachacutec, en la cual se realizaron 228 calicatas. Esta información

existente conjuntamente con las calicatas de verificación que se realizaran , se podrá

elaborar un mapeo geológico muy consistente.

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CUADRO Nº2: Calicatas Realizadas por el consorcio PRO-AGUA en el 2,004 Redes de Agua Potable Existente

CalicataNo.

Prof. (m.) Coordenadas Suelo

Este Norte

A-1 3.00 267,282.47 8’689,050.10 TIPO 1 NORMAL

A-2 3.00 273,756.63 8’689,161.29 TIPO 1 NORMAL

A-3 3.00 273,976.18 8’689,434.42 TIPO 1 NORMAL

A-4 3.00 274,616.51 8’688,931.16 TIPO 1 NORMAL

A-5 3.00 273,526.66 8’689,517.80 TIPO 1 NORMAL

A-6 3.00 273,282.36 8’689,264.27 TIPO 1 NORMAL

A-7 3.00 267,530.95 8’688,943.31 TIPO 1 NORMAL

A-8 3.00 267,282.47 8’689,050.10 TIPO 1 NORMAL

A-9 3.00 267,127.69 8’689,304.86 TIPO 1 NORMAL

A-10 3.00 266,998.48 8’689,514.71 TIPO 1 NORMAL

A-11 3.00 266,393.22 8’690,506.83 TIPO 1 NORMAL

A-12 3.00 266,136.11 8’690,644.85 TIPO 1 NORMAL

A-13 3.00 265,874.52 8’690,565.85 TIPO 1 NORMAL

A-14 3.00 265,617.30 8’690,408.45 TIPO 1 NORMAL

A-15 3.00 265,748.49 8’690,736.83 TIPO 1 NORMAL

A-16 3.00 265,464.57 8’690,804.27 TIPO 1 NORMAL

A-17 3.00 265,608.95 8’690,559.53 TIPO 1 NORMAL

A-18 3.00 264,864.77 8’690,949.89 TIPO 1 NORMAL

A-19 3.00 264,576.78 8’691,017.91 TIPO 1 NORMAL

A-20 3.00 264,260.01 8’691,091.91 TIPO 1 NORMAL

A-21 3.00 263,981.38 8’691,155.42 TIPO 1 NORMAL

A-22 3.00 263,680.37 8’691,275.21 TIPO 1 NORMAL

A-23 3.00 264,487.24 8’690,737.08 TIPO 1 NORMAL

A-24 3.00 264,419.79 8’690,449.11 TIPO 1 NORMAL

A-25 3.00 264,985.01 8’691,084.32 TIPO 1 NORMAL

A-26 3.00 265,228.91 8’691,120.88 TIPO 1 NORMAL

A-27 3.00 265,460.59 8’691,104.31 TIPO 1 NORMAL

A-28 3.00 265,687.16 8’691,236.53 TIPO 1 NORMAL

A-29 3.00 265,917.05 8’691,293.29 TIPO 1 NORMAL

A-30 3.00 266,088.74 8’691,254.40 TIPO 1 NORMAL

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CalicataNo.


Este Norte

A-31 3.00 266,197.95 8’691,720.58 TIPO 1 NORMAL

A-32 3.00 266,315.05 8’691,960.81 TIPO 1 NORMAL

A-33 3.00 266,918.97 8’692,445.78 TIPO 1 NORMAL

A-34 1.80 266,595.23 8’692,361.12 TIPO 1 NORMAL

A-35 3.00 266,276.13 8’692,048.25 TIPO 1 NORMAL

A-36 1.60 266,006.93 8’692,049.42 TIPO 1 NORMAL

A-37 3.00 265,770.79 8’691,866.13 TIPO 1 NORMAL

A-38 3.00 265,520.09 8’691,924.91 TIPO 1 NORMAL

A-39 3.00 265,350.70 8’691,976.12 TIPO 1 NORMAL

A-40 3.00 265,104.04 8’691,866.89 TIPO 1 NORMAL

A-41 3.00 267,017.45 8’692,615.69 TIPO 1 NORMAL

A-42 3.00 267,109.56 8’692,974.87 TIPO 1 NORMAL

A-43 3.00 267,399.45 8’693,033.44 TIPO 1 NORMAL

A-44 3.00 267,702.51 8’693,061.43 TIPO 1 NORMAL

A-45 3.00 268,088.45 8’693,095.33 TIPO 1 NORMAL

A-46 3.00 267,891.95 8’690,096.84 TIPO 1 NORMAL

A-47 3.00 267,899.96 8’690,309.24 TIPO 1 NORMAL

A-48 3.00 268,372.43 8’689,913.58 TIPO 1 NORMAL

A-49 3.00 267,777.69 8’689,708.67 TIPO 1 NORMAL

A-50 3.00 266,196.68 8’692,040.53 TIPO 1 NORMAL

A’-50 1.50 266,276.13 8’692,048.25 TIPO 1 NORMAL

A-51 3.00 267,535.41 8’689,322.10 TIPO 1 NORMAL

A-52 3.00 267,241.03 8’689,754.00 TIPO 1 NORMAL

A-53 3.00 266,963.19 8’690,033.78 TIPO 1 NORMAL

A-54 3.00 266,015.44 8’689,434.10 TIPO 1 NORMAL

A-55 3.00 267,760.00 8’689,881.46 TIPO 1 NORMAL

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CUADRO Nº3: Calicatas Realizadas por el consorcio PRO-AGUA en el 2,004 Redes de Desagüe Existente

CalicataNo.


Este Norte

D-1 3.00 267,010.77 8’688,951.81 TIPO 1 NORMAL

D-2 3.00 266,810.16 8’688,766.22 TIPO 1 NORMAL

D-3 3.00 266,651.04 8’688,594.88 TIPO 1 NORMAL

D-4 3.00 266,386.84 8’688,633.24 TIPO 1 NORMAL

D-5 3.00 266,193.33 8’688,849.14 TIPO 1 NORMAL

D-6 3.00 266,229.93 8’689,087.13 TIPO 1 NORMAL

D-7 3.00 266,191.94 8’689,288.94 TIPO 1 NORMAL

D-8 3.00 265,910.31 8’688,926.10 TIPO 1 NORMAL

D-9 3.00 265,794.53 8’688,774.90 TIPO 1 NORMAL

D-10 3.00 265,714.53 8’688,960.01 TIPO 1 NORMAL

D-11 3.00 265,642.11 8’689,260.10 TIPO 1 NORMAL

D-12 3.00 265,457.66 8’689,548.57 TIPO 1 NORMAL

D-13 3.00 265,184.79 8’689,613.38 TIPO 1 NORMAL

D-14 3.00 265,013.82 8’689,859.08 TIPO 1 NORMAL

D-15 3.00 264,865.80 8’689,963.73 TIPO 1 NORMAL

D-16 3.00 264,601.83 8’690,020.02 TIPO 1 NORMAL

D-17 3.00 264,320.50 8’690,112.22 TIPO 1 NORMAL

D-18 3.00 264,087.50 8’690,256.97 TIPO 1 NORMAL

D-19 3.00 263,791.47 8’690,326.97 TIPO 1 NORMAL

D-20 3.00 263,501.86 8’690,401.26 TIPO 1 NORMAL

D-21 3.00 263,378.93 8’690,637.34 TIPO 1 NORMAL

D-22 3.00 263,312.17 8’690,855.21 TIPO 1 NORMAL

D-23 3.00 265,732.96 8’689,650.55 TIPO 1 NORMAL

D-24 3.00 265,763.53 8’689,759.23 TIPO 1 NORMAL

D-25 3.00 266,037.66 8’689,643.49 TIPO 1 NORMAL

D-26 3.00 266,250.16 8’689,720.88 TIPO 1 NORMAL

D-27 3.00 266,413.53 8’689,879.38 TIPO 1 NORMAL

D-28 3.00 266,489.47 8’690,205.72 TIPO 1 NORMAL

D-29 3.00 266,538.28 8’690,259.26 TIPO 1 NORMAL

D-30 3.00 266,708.34 8’690,035.71 TIPO 1 NORMAL

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CalicataNo.


Este Norte

D-31 3.00 266,853.85 8’689,791.82 TIPO 1 NORMAL

D-32 3.00 267,243.23 8’689,624.88 TIPO 1 NORMAL

D-33 3.00 267,476.08 8’689,728.66 TIPO 1 NORMAL

D-34 3.00 266,853.68 8’690,372.52 TIPO 1 NORMAL

D-35 3.00 267,001.51 8’690,569.34 TIPO 1 NORMAL

D-36 3.00 267,041.39 8’690,877.55 TIPO 1 NORMAL

D-37 3.00 265,463.32 8’689,834.45 TIPO 1 NORMAL

D-38 3.00 265,282.75 8’690,044.25 TIPO 1 NORMAL

D-39 3.00 265,136.20 8’690,290.76 TIPO 1 NORMAL

D-40 3.00 265,224.41 8’690,515.93 TIPO 1 NORMAL

D-41 3.00 265,478.01 8’690,670.29 TIPO 1 NORMAL

D-42 3.00 265,643.27 8’690,915.97 TIPO 1 NORMAL

D-43 3.00 265,864.84 8’691,070.39 TIPO 1 NORMAL

D-44 3.00 266,343.53 8’691,080.66 TIPO 1 NORMAL

D-45 3.00 266,588.80 8’691,018.36 TIPO 1 NORMAL

D-46 3.00 264,832.95 8’690,465.29 TIPO 1 NORMAL

D-47 3.10 264,579.91 8’690,527.54 TIPO 1 NORMAL

D-48 3.00 264,303.80 8’690,670.79 TIPO 1 NORMAL

D-49 3.00 264,078.38 8’690,842.05 TIPO 1 NORMAL

D-50 3.00 264,178.00 8’691,015.34 TIPO 1 NORMAL

D-51 3.00 264,427.74 8’691,166.11 TIPO 1 NORMAL

D-52 3.00 264,527.57 8’691,426.53 TIPO 1 NORMAL

D-53 3.00 264,760.97 8’691,449.59 TIPO 1 NORMAL

D-54 3.00 265,051.76 8’691,383.16 TIPO 1 NORMAL

D-55 3.00 265,335.89 8’691,313.99 TIPO 1 NORMAL

D-56 3.00 267,059.54 8’692,089.77 TIPO 1 NORMAL

D-57 3.20 267,041.39 8’692,352.65 TIPO 1 NORMAL

D-58 3.00 267,200.69 8’692,683.80 TIPO 1 NORMAL

D-59 3.00 267,269.52 8’692,891.34 TIPO 1 NORMAL

D-60 3.00 267,624.93 8’692,992.34 TIPO 1 NORMAL

D-61 3.00 267,886.40 8’693,017.27 TIPO 1 NORMAL

D-62 3.00 267,833.64 8’693,418.16 TIPO 1 NORMAL

D-63 2.00 265,511.53 8’688,173.68 TIPO 1 NORMAL

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CalicataNo.


Este Norte

D-64 3.00 265,238.04 8’688,292.17 TIPO 1 NORMAL

D-65 1.80 264,931.97 8’688,362.49 TIPO 1 NORMAL

D-66 4.05 264,704.21 8’688,503.32 TIPO 1 NORMAL

D’-66 1.00 264,704.21 8’688,503.32 TIPO 1 NORMAL

D-67 4.00 264,511.13 8’688,746.12 TIPO 1 NORMAL

D-68 1.20 264,322.95 8’688,969.62 TIPO 1 NORMAL

D-69 1.50 264,090.88 8’688,884.21 TIPO 1 NORMAL

CUADRO Nº4: Calicatas Realizadas por el consorcio PRO-AGUA en el 2,004 Redes Secundarias Existentes:

CalicataNo.

Prof. (m.) Coordenadas

Este Norte

R-1 3.00 264,630.37 8’691,862.22 TIPO 1 NORMAL

R-2 3.00 265,446.01 8’691,683.53 TIPO 1 NORMAL

R-3 3.00 264,590.10 8’691,688.86 TIPO 1 NORMAL

R-4 3.00 265,401.38 8’691,497.41 TIPO 1 NORMAL

R-5 3.00 266,712.62 8’691,184.43 TIPO 1 NORMAL

R-6 3.00 267,101.20 8’691,244.20 TIPO 1 NORMAL

R-7 3.00 266,940.98 8,690,808.40 TIPO 1 NORMAL

R’-7 3.00 264,602.87 8’691,224.23 TIPO 1 NORMAL

R-8 3.00 265,301.10 8’691,021.82 TIPO 1 NORMAL

R-9 3.00 265,983.95 8’690,826.78 TIPO 1 NORMAL

R-10 3.00 263,936.05 8’690,999.09 TIPO 1 NORMAL

R-11 3.00 264,399.58 8’690,899.13 TIPO 1 NORMAL

R-12 3.00 265,212.90 8’690,705.31 TIPO 1 NORMAL

R-13 3.00 263,906.81 8’690,535.65 TIPO 1 NORMAL

R-14 3.00 264,289.07 8’690,437.86 TIPO 1 NORMAL

R-15 3.00 264,875.74 8’690,309.30 TIPO 1 NORMAL

R-16 3.00 265,041.33 8’690,071.33 TIPO 1 NORMAL

R-17 3.00 265,608.95 8’690,559.53 TIPO 1 NORMAL

R-18 3.00 266,244.20 8’690,374.79 TIPO 1 NORMAL

R-19 3.00 266,149.36 8’689,875.86 TIPO 1 NORMAL

11






CalicataNo.


Este Norte

R-20 3.00 265,475.43 8’690,050.46 TIPO 1 NORMAL

R-21 3.00 265,820.50 8’689,130.66 TIPO 1 NORMAL

R-22 3.00 266,632.46 8’688,976.46 TIPO 1 NORMAL

R-22A 3.00 266,425.21 8’689,466.58 TIPO 1 NORMAL

R-23 3.00 266,629.25 8’689,629.70 TIPO 1 NORMAL

R-24 3.20 267,059.33 8’688,632.71 TIPO 1 NORMAL

R-25 3.00 266,851.29 8’690,606.56 TIPO 1 NORMAL

R-26 3.00 267,263.99 8’689,921.36 TIPO 1 NORMAL

R-27 3.00 267,501.63 8’689,528.67 TIPO 1 NORMAL

R-28 3.00 267,316.82 8’690,453.13 TIPO 1 NORMAL

R-29 3.00 267,340.36 8’690,996.36 TIPO 1 NORMAL

R-30 3.00 267,076.96 8’691,584.59 TIPO 1 NORMAL

R-31 3.00 267,064.19 8’691,852.80 TIPO 1 NORMAL

R-32 3.00 267,337.39 8’692,383.50 TIPO 1 NORMAL

R-33 3.00 268,392.81 8’690,206.15 TIPO 1 NORMAL

R-34 3.00 268,801.88 8’690,009.08 TIPO 1 NORMAL

R-35 3.00 267,920.79 8’689,511.77 TIPO 1 NORMAL

CUADRO Nº5: Calicatas Realizadas por el consorcio PRO-AGUA en el 2,004 Redes Reductoras de Presión Existente

Explo.No.

Prof. (m.)Coordenadas

Este Norte Tipo

CRP-1 3.00 267,061.50 8’689,015.54 TIPO 1 NORMAL

CRP-2 3.00 266,847.50 8’688,841.37 TIPO 1 NORMAL

CRP-3 3.00 266,720.25 8’688,606.13 TIPO 1 NORMAL

CRP-4 3.00 266,395.67 8’688,452.17 TIPO 1 NORMAL

CRP-5 3.00 266,728.34 8’689,955.36 TIPO 1 NORMAL

CRP-6 3.00 266,057.72 8’689,636.82 TIPO 1 NORMAL

CRP-7 3.00 266,057.72 8’689,636.82 TIPO 1 NORMAL

CRP-8 3.00 265,720.03 8’ 665,720.03 TIPO 1 NORMAL

CRP-9 3.00 265,152.80 8’690,458.34 TIPO 1 NORMAL

CRP-10 3.00 267,298.95 8’689,662.93 TIPO 1 NORMAL12






Explo.No.

Prof. (m.)Coordenadas

Este Norte Tipo

CRP-11 3.00 266,816.08 8’690,358.12 TIPO 1 NORMAL

CRP-12 3.00 268,018.61 8’690,054.74 TIPO 1 NORMAL

CRP-13 3.00 267,987.86 8’690,187.87 TIPO 1 NORMAL

CRP-14 0.90 267,979.54 8’690,398.78 TIPO 3 ROCOSO

CRP-15 3.00 267,615.79 8,690,534.73 TIPO 1 NORMAL

CRP-16 3.00 267,514.15 8,690,534.20 TIPO 1 NORMAL

CRP-17 3.00 267,402.14 8’690,539.12 TIPO 1 NORMAL

CRP-18 3.00 267,102.04 8’691,152.18 TIPO 1 NORMAL

CRP-19 3.00 267,994.76 8’689,978.70 TIPO 1 NORMAL

CRP-20 3.00 268,376.14 8’690.030.92 TIPO 1 NORMAL

CRP-21 3.00 268,398.46 8’689,798.77 TIPO 1 NORMAL

CRP-22 3.00 268,534.47 8’689,430.15 TIPO 1 NORMAL

CRP-23 3.00 266,965.50 8’692,558.92 TIPO 1 NORMAL

CRP-24 3.00 266,672.06 8’692,138.65 TIPO 1 NORMAL

CRP-25 3.00 266,776.93 8’692,227.70 TIPO 1 NORMAL

CRP-26 3.00 266,286.21 8’691,946.30 TIPO 1 NORMAL

CRP-27 3.00 266,106.76 8’691,347.47 TIPO 1 NORMAL

CRP-28 3.00 266,025.13 8’691,002.46 TIPO 1 NORMAL

CRP-29 3.00 265,981.20 8’691,941.14 TIPO 1 NORMAL

CRP-30 3.00 266,041.14 8’691,841.74 TIPO 1 NORMAL

CRP-31 3.00 265,984.07 8’691,602.38 TIPO 1 NORMAL

CRP-32 3.00 265,052.88 8’691,306.63 TIPO 1 NORMAL

CRP-33 3.00 264,692.23 8’691,235.72 TIPO 1 NORMAL

CRP-34 3.00 264,609.48 8’690,895.20 TIPO 1 NORMAL

CRP-35 3.00 264,444.17 8’690,559.68 TIPO 1 NORMAL

CRP-36 3.00 264,324.34 8’690,320.77 TIPO 1 NORMAL

13






CUADRO Nº5: Calicatas Realizadas por el consorcio PRO-AGUA en el 2,004

Estación de Bombeo de Agua Existente

Explo.No.

Profundidad(m.)

Coordenadas

Este Norte Tipo

E.B. 3.00 263’928.110 8’691,214.96 TIPO 1 NORMAL

CUADRO Nº6: Calicatas Realizadas por el consorcio PRO-AGUA en el 2,004 Estación de Bombeo Para Pozos

Explo.No.

Profundidad

(m.)

Coordenadas

Este Norte Tipo

PZ –8 3.00 274,205.977 8’688,142.838 TIPO 1 NORMAL

PZ –12 3.00 274,332.011 8’689,173.267 TIPO 1 NORMAL

PZ –13 3.00 274,580.737 8’688,885.517 TIPO 1 NORMAL

CUADRO Nº7: Calicatas Realizadas en el 2,008

CalicataNo.


Este Norte Tipo

C-01 2.00 265,256.25 8’689,173.64 TIPO 1 NORMAL

C-02 2.00 266,785.48 8’688,266.60 TIPO III ROCOSO

C.03 2.00 267,402.74 8’688,801.03 TIPO 1 NORMAL

C-04 2.00 268,780.23 8’689,389.41 TIPO 1 NORMAL

C-05 2.00 268,646.30 8’689,692.84 TIPO 1 NORMAL

C-06 2.00 266,507.63 8’690,778.99 TIPO 1 NORMAL

C-07 2.00 266,476.97 8’691,443.15 TIPO 1 NORMAL

C-08 2.00 265,772.67 8’691,611.58 TIPO 1 NORMAL

C-09 2.00 265,015.94 8’691,692.88 TIPO 1 NORMAL

C-10 2.00 264,840.30 8’690,787.74 TIPO 1 NORMAL

C-11 2.00 267,309.42 8’690,253.26 TIPO 1 NORMAL

C-12 2.00 266,331.22 8’689,575.05 TIPO 1 NORMAL14






CalicataNo.


Este Norte Tipo

C-13 2.00 265,523.17 8’691,280.89 TIPO 1 NORMAL

C-14 2.00 264,980.93 8’690,445.98 TIPO 1 NORMAL

C-15 2.00 264,117.59 8’690,712.16 TIPO 1 NORMAL

C-16 2.00 267,335.37 8’690,780.28 TIPO 1 NORMAL

C-17 2.00 268,181.30 8’690,224.71 TIPO 1 NORMAL

C-18 2.00 266,133.32 8690,204.86 TIPO 1 NORMAL

C-19 2.00 268,101.67 8689,868.50 TIPO 1 NORMAL

C-20 2.00 266,661.08 8689,302.04 TIPO 1 NORMAL

C-21 2.00 269,226.19 8690,232.07 TIPO 1 NORMAL

C-22 2.00 269,548.29 8690,033.23 TIPO 1 NORMAL

C-23 2.00 269,853.23 8690,317.02 TIPO 1 NORMAL

C-24 2.00 270,137.73 8690,564.89 TIPO 1 NORMAL

C-25 2.00 270,540.67 8690,264.18 TIPO 1 NORMAL

C-26 2.00 271,109.97 8689,810.77 TIPO 1 NORMAL

C-27 2.00 266,549.75 8692,032.07 TIPO 1 NORMAL

C-28 2.00 265,953.23 8692,017.16 TIPO 1 NORMAL Y ROCOSO


C-30 2.00 265,445.68 8692,149.64 TIPO 1 NORMAL

C-31 2.00 265,099.42 8691,999.67 TIPO 1 NORMAL

C-32 2.00 263,540.65 8691,554.38 ROCOSO


C-34 2.00 267,526.21 8689,847.24 TIPO 1 NORMAL

C-35 2.00 267,405.07 8689,191.88 TIPO 1 NORMAL

2.2 Muestreo y Registros de exploraciónSe realizara una clasificación de campo de forma manual y visual de cada uno de los

estratos registrados en cada calicata, en los que se indican las diferentes

características de los estratos subyacentes, tales como tipo de suelo, espesor del

estrato, color, humedad, compacidad, consistencia etc, tal como se puede observar

en los registros estratigráficos y fotos que se adjuntan en los anexos 9.2 y 9.4

respectivamente.

15






3.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

Se seleccionaran muestras alteradas representativas del suelo que debidamente

identificadas se remitieron al laboratorio para los ensayos correspondientes para la

identificación y clasificación de suelos, cuyos resultados de laboratorio se presenta en

el Anexo 9.3.

Asimismo se realizaron ensayos de análisis químicos para determinar el contenido de

sulfatos y cloruros, en muestras de suelos alterados y representativos. Los reportes

se incluyen también en el Anexo 9.3. y se muestran en el cuadro Nº 8 y 9.

Los ensayos químicos de sales agresivas al concreto se muestran en el cuadro Nº10

y se realizaron en el Laboratorio de Análisis de Agua y Suelo de la Facultad de

Ingeniería Agrícola de la Universidad Agraria La Molina, bajo las normas de la

American Society for Testing and Material (ASTM).

CUADRO Nº8: CANTIDAD DE ENSAYOS DE LABORATORIO

CALICATA MUESTRA PROF. (M)W%

L.L

L.P

I.P

SUCSS.S.T.(ppm) Cloruros

(ppm)Sulfatos

(ppm)

C-1 M-1 0.30-2.00 1 1 1 1 1 - - -

C-3 M-1 0.30-2.00 1 1 1 1 1 - - -

C-4 M-1 0.50-2.00 1 1 1 1 1 - - -

C-7 M-1 0.00 -2.00 - - - - - 1 1 1

C-8 M-1 0.30-2.00 1 1 1 1 1 - - -

C-10 M-1 0.40 -2.00 - - - - - 1 1 1

C-12 M-1 0.20-2.00 1 1 1 1 1 - - -

C-15 M-1 0.20-2.00 1 1 1 1 1 - - -

C-16 M-1 0.30-2.00 1 1 1 1 1 - - -

Donde:

W% : contenido de humedadL.L.% : Limite líquidoL.P. % : Limite plástico

16






CUADRO Nº9: RESULTADOS DE LABORATORIO

CALICATA

MUESTRA

PROF. (M)W% L.

LL.P

I.P SUCS DESCRIPCION

C-1 M-1 0.30-2.00 1.00 NP NPN

PSP-SM ARENA MAL GRADADA

CON LIMOS

C-3 M-1 0.30-2.00 1.00 NP NPN


CON LIMOS

C-4 M-1 0.50-2.00 1.30 NP NPN


CON LIMOS

C-8 M-1 0.30-2.00 5.3 NP NPN


CON LIMOS

C-12 M-1 0.20-2.00 4.1 NP NPN

PSP ARENA MAL GRADADA

C-15 M-1 0.20-2.00 0.60 NP NPN


C-16 M-1 0.30-2.00 1.00 NP NPN


Donde:

W% : contenido de humedadL.L.% : Limite líquidoL.P. % : Limite plásticoI.P. % : Índice plástico

CUADRO Nº10: Resultados de Análisis Químicos.

Calicata Muestra Prof. (m) S.S.T.(ppm)

Cloruros(ppm)

Sulfatos (ppm)

C-7 M-1 0.00-2.00 13,050 1785 3296.64

C-10 M-1 0.40-2.00 4188.00 1024.48 285.12

4.0 CONFORMACION DEL SUBSUELO

En base a los trabajos de campo realizados recientemente y a la información

recopilada de las calicatas realizadas del estudio de suelos con fines de cimentación de las estructuras que formaron parte del proyecto: “Obras Generales y Redes Secundarias de Agua Potable y Alcantarillado para la Ciudad de Pachacutec y Anexos”, elaborado en el año 2004 por el Consorcio Pro Agua – Pachacutec, en la cual se realizaron 228 calicatas, el subsuelo en

todo el área en estudio esta conformado por depósitos eólicos mayormente por arenas 17






de granos finos mal gradadas (SP) ó arenas con limos (SP-SM) de compacidad que

varia de poco suelto a firme en algunos sectores a firme en otro sectores, de color que

beige, poco húmedo, no plástico. No se encontró la presencia de nivel freático en las

calicatas exploradas.

En las partes altas de los cerros circundantes de la zona de estudio aflora un macizo

rocoso conformado por rocas volcánicas andesititas donde se encuentran

emplazados todos los reservorios existentes de concreto armado.

5.0 TRABAJOS DE GABINETE

Con la información existente se ha podido realizar los trabajos de gabinete

necesarios como la elaboración de los perfiles estratigráficos de cada calicata ( ver

Anexo ) y la conformación del planos geotécnico - geologico EG-01, de ubicación de

calicatas y registros estratigráficos, cuyo plano se anexa al final del informe.

6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION

6.1 Tipo y Profundidad de CimentaciónBasado en los trabajos de campo y perfiles estratigráficos y característica de la

estructura a construir, se recomienda cimentar:

ZONA I ( Terreno Normal)

Línea de Agua potable y Alcantarillado:Se recomienda cimentar las tuberías de agua potable y alcantarillado a una

profundidad de cimentación mínima de 1.20m, apoyándose sobre suelos eólicos

conformados por arenas mal gradadas de grano fino ó sobre las arenas limosas de

compacidad poco suelto a firme. Se recomienda usar encofrados para el

entibamiento de las paredes debido a la naturaleza del suelo de tipo deleznable.

ZONA II ( Suelo Rocoso )Donde de ubican parte de las estructuras apoyadas, recomendando cimentar sobre

la roca ignea volcanica a la profundidad de cimentación mínima de: Df= 2.00m, con

respecto a la menor cota natural del terreno.

Para las obras menores, tales como son caseta de válvulas y cerco perimétrico, se

recomienda cimentar sobre la roca ígnea a la profundidad de cimentación mínima de:

Df= 1.20m, con respecto a la cota natural, utilizando una cimentación superficial del

tipo zapata corrida.

18






6.2 Evaluación Geomecánica del Macizo Rocoso

En el sector donde se ubican los reservorios apoyados, se encontró roca ignea

volcanica de tipo andesitico, determinándose la capacidad portante, en función a la

valoración RMR del macizo rocoso por el sistema de Bieniawski.

Introducción Es importante conocer el comportamiento geomecánico de una masa rocosa, el cual

depende de tres aspectos fundamentales e interrelacionados entre sí. El primer

aspecto lo constituye la resistencia de la roca intacta; es decir, el comportamiento de un

espécimen de roca exenta de discontinuidades y fisuras, cuya resistencia responde a

las propiedades coligativas de las moléculas de los minerales que lo conforman, así

como al material cementante que los une, si es el caso.

El segundo aspecto está referido al grado de fracturamiento ó al número y distribución

de discontinuidades que afectan a la masa rocosa. Un macizo rocoso puede abarcar a

una masa sólida, continua, o bien llegar hasta el extremo de tener tantas fisuras que en

conjunto se comportara como si estuviera compuesto de partículas íntimamente

embonadas, sin resistencia alguna en condiciones de no confinamiento. Los planos de

las discontinuidades ofrecerán diferentes grados de resistencia según estén cerradas,

según la rugosidad que tengan, si estando abiertas poseen material de relleno ó no, y

del tipo de material de relleno; así tendrán fisuras cerradas, con propagaciones

irregulares y superficiales muy rugosas ofrecerán significativa mayor resistencia a los

esfuerzos de corte que interesan a la estabilidad interbloques, que si se trataran de

fracturas planas, de superficies listas y rellenas de arcillas sensitivas, por ejemplo.

El tercer aspecto esta referido a esfuerzos activos que actúan en el macizo rocoso. Por

un lado están los esfuerzos tensionales que trasmiten las presiones hidrostática de las

aguas subterráneas en las discontinuidades, y por otro los esfuerzos debido a cargas

litostáticas con las subsecuentes deformaciones y esfuerzos horizontales, y los

procesos de descompresión que pueden darse en las excavaciones y afloramientos.

De las consideraciones anteriores, fácilmente se deduce la imposibilidad de recoger la

totalidad de información necesaria para evaluar el comportamiento del macizo rocoso, y

más aun integrarlos para llegar a una solución única. Sin embargo, las clasificaciones

geomecánicas de macizos rocosos son la alternativa que se nos brinda por ahora, para

simplificar las evaluaciones en el campo de la mecánica de rocas, ante la otra

alternativa; ensayos in - situ a gran escala, de difícil montaje y elevado costo.

19






CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA ,RMR DE MACIZOS ROCOSOS

Sistema RMR de Bieniawski (1989)

Este sistema de clasificación fue desarrollado por el profesor Z.T. Bieniawski, en el Consejo Sudafricano para la Investigación Científica e industrial (CSIR) en 1973 y fue modificado en 1989. Esta clasificación tiene las siguientes ventajas :

a) Proporciona las cualidades del sitio investigado, con un mínimo de parámetros de clasificación.

b) Proporciona información cuantitativa para propósitos de diseño.

c) Es simple y significativa en términos pues esta basada en parámetros medibles que pueden ser determinados rápidamente y a bajo costo.

El sistema RMR, como puede apreciarse en la tabla N° 1, cuenta con cinco parámetros básicos. Cada uno de estos parámetros están subdivididos en rangos de aplicación con sus puntuaciones respectivas.

Resistencia de Roca Intacta

Bieniawski basa sus valuaciones en rangos de Resistencia Compresiva Uniaxial de la roca intacta, o de acuerdo al índice de la Carga Puntual (PLT).

Designación de la Calidad de Roca (RQD)

El RQD, propuesto por DEERE (1967), es de uso frecuente como una medida de la calidad de testigos de perforación, en función del fracturamiento del macizo. El RQD es definido como la relación porcentual de la suma de las longitudes de testigos exentos de fracturas de 10 cm. a mas, respecto a la longitud total perforada.

Cuando no se cuenta con testigos de perforaciones es posible estimar el RQD en un afloramiento rocoso haciendo uso de la siguiente relación propuesta por Barton et. en (1974).

Jv = Nº de discontinuidades / m3 de roca.

Espaciamiento de Discontinuidades

Para esta característica del macizo rocoso, Bieniawski en su clasificación RMR modificada de 1979, considera los rangos recomendados por la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas.

Estado de las Discontinuidades

Para la evaluación de este parámetro, toma en cuenta la separación o abertura de la discontinuidad, extensión, rugosidad y grado de alteración de las paredes, y el tipo de material de relleno.

20






Condiciones de Aguas Subterráneas Toma en consideración la influencia del flujo de agua subterránea en rangos de flujo observado, la relación de la presión del agua en las discontinuidades con el esfuerzo principal mayor, o por alguna observación cualitativa general de las condiciones del agua subterránea. En nuestro caso, para los efectos de valuación de este parámetro se ha considerado que no existe presiones hidrostática.

6.3 Determinación del RMR y parámetros de resistenciaPara la determinación de la valoración del macizo rocoso basado en la clasificación

geomecánica de Bieniawski se utilizó un programa de computo escrito en BASIC, los

valores de los parámetros utilizados se presentan en el Anexo y los resultados de la

evaluación se indican en el cuadro siguiente.

Descripción ParámetrosNombre de la roca Andesita Clasificación genética Roca

VolcanicaValor de RMR básico

64

Valor de RMR ajustado

57

Valor de RMR (seca) 64Resistencia Compresiva (Mpa)

16

Cohesión (kPa) 320Angulo de fricción () 37

El valor de la resistencia compresiva se ha obtenido mediante un procedimiento

practico de campo, cuya referencia practica fue formulada en el libro Geotecnia Para

Ingenieros por Alberto J. Martinez Vargas ( Vol 1, Lima 1990, tabla Nº 2.23 , Pag.210 ).

Capacidad Portante Admisible del Macizo Rocoso

Los parámetros de capacidad portante de la roca se han obtenido considerando el

estado de meteorización de la roca, fracturamiento, diaclasamiento, espesor de juntas,

relleno de juntas, RQD de la roca, resistencia a la compresión uniaxial, peso

volumétrico, etc. Según la clasificación de Biewnaski, la roca tiene un RMR igual a 64,

correspondiéndole una clasificación de roca de clase II (de I a V), que para fines de

cimentación es una roca de buena resistencia.

Por lo tanto la capacidad portante admisible de la roca ígnea intrusiva plutonica para los

cinco reservorios es de : Qadm > 10 kg/cm2.

21






6.4CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL SUELO ARENOSO

Se ha determinado la capacidad portante admisible del terreno en base a las

características del subsuelo y se han propuesto dimensiones recomendables para la

cimentación.

La capacidad de carga se ha determinado en base a la fórmula de Terzaghi y Peck

(1967), con los parámetros de Vesic (1971).

Según Terzaghi y Peck :

qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N + Sq**Df*Nq ..... (1)

qad = qul/F.S.

Donde :

qul : = capacidad última de carga en kg/cm2.

qad : = capacidad portante admisible en kg/cm2.

F.S. : = factor de seguridad = 3

: = peso específico total.

B : = ancho de la zapata o cimiento corrido en mt

Df. : = profundidad de la cimentación.

Nc,N,Nq: = parámetros que son función de

Sc,S,Sq: = factores de forma.

C : = cohesión en (kg/cm2)

Los factores de capacidad de carga se obtendrán a partir de la Figura N° 3.

De una serie de investigaciones y pruebas basados en ensayos de SPT en suelos

granulares se ha obtenido relaciones empíricas entre Dr y Densidad natural para

profundidades menores de 6.00m., los cuales se presentan en el siguiente cuadro:

Cuadro Nº 011Descripción Muy Suelto Suelto Medio Denso Muy Denso

Densidad Relativa Dr 0 -0.15 0.15 – 0.35 0.35 – 0.65 0.65 – 0.85 0.85 – 1.00SPT N70

Fino 0.075-0.425 mmMedio 0.425-2.000 mmGrueso 2.000-4.750 mm

1 - 22 - 3 3 – 6

3 – 64 – 75 – 9

7 - 158 – 2010 – 25

16 – 3021 – 4026 - 45

>40>45

Fino 0.075-0.425 mmMedio 0.425-2.000 mmGrueso 2.000-4.750 mm

26 – 2827 – 2828 – 30

28 – 3030 – 3230 – 34

30 – 3432 – 3633 – 40

33 – 3836 – 4240 – 50

<50

húmedo (gr/cm3) 1.1 – 1.6 1.4 – 1.8 1.7 - 2.0 1.7 – 2.2 20 – 23 (Ref. Manuel Delgado Vargas / Ingeniería de Cimentaciones/ 2da edición 1999)

22






Del Cuadro Nº 11 se observa que para una arena de grano fino, de estado de

compacidad media, el valor del ángulo de fricción Interna () varia de 30° a 34°,

adoptando un valor de = 32° y una Cohesión C = 0.00 kg/cm2 (por ser un suelo

del tipo friccionarte).

Considerando un posible efecto de falla local tenemos := Arctg(2/3*tg(32º))= 22º

Luego trabajaremos :

Cohesión : C = 0.00 kg/cm2Angulo de fricción : = 22º

A) Zapata Corrida:C = 0.00 (kg/cm2)

= 22°

Nc = 16.88 N = 7.13 Nq = 7.82

Sc = 1.0 S = 1.0 Sq = 1.0

FS = 3

Df = 1.50m

B = 0.70 m

.65 gr/cm3

1.64 gr/cm3

De (1) se tiene :

qul = 2.51 kg/cm2

qad = 0.84 kg/cm2

6.5 CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS 6.5.1. Asentamientos InmediatosEl asentamiento inmediato ó instantáneo de la cimentación se calculará en base a la

teoría de la elasticidad (Lambe y Whitman, 1964).

El asentamiento elástico inicial será:

S = qs B(1-u²)If Esdonde:

S = asentamiento inmediato (cm)

qs = esfuerzo neto transmisible (kg/cm2)

B = ancho de cimentación (cm)

23






Es = módulo de Elasticidad (kg/cm2)

u = relación de Poisson

If = factor de influencia que depende de la forma y la rigidez de la cimentación.

Las propiedades elásticas del suelo de cimentación fueron asumidas a partir de tablas

publicadas con valores para el tipo de suelo existente donde irá desplantada la

cimentación.

Para este tipo de suelo de arenas pobremente gradadas donde irá desplantada la

cimentación es conveniente considerar un módulo de elasticidad de E = 3000Tn/m2 y

un coeficiente de Poisson de u = 0.25

Los cálculos de asentamiento se han realizado considerando una cimentación flexible. Se considera además que los esfuerzos transmitidos son iguales a la capacidad admisible de carga.

Luego se tiene:

Se tiene: qs = 0.84 kg/cm2

B = 70 cm

Es = 300.00 kg/cm2

If = 2.54 (flexible)

u = 0.25

Se obtiene:Cimentación flexible : Stotal = 0.43 cm

Por tanto el asentamiento máximo para la cimentación corrida calculada en esta zona

está en el orden de 0.40cm. Entonces no se presentaran problemas por asentamiento.

7.0 AGRESION AL SUELO DE CIMENTACIONEl suelo bajo el cual se cimienta toda estructura tiene un efecto agresivo a la

cimentación. Este efecto está en función de la presencia de elementos químicos que

actúan sobre el concreto y el acero de refuerzo, causándole efectos nocivos y hasta

destructivos sobre las estructuras (sulfatos y cloruros principalmente). Sin embargo, la

acción química del suelo sobre el concreto sólo ocurre a través del agua subterránea

que reacciona con el concreto; de ese modo el deterioro del concreto ocurre bajo el

nivel freático, zona de ascensión capilar ó presencia de agua infiltrado por otra razón

(rotura de tuberías, lluvias extraordinarias, inundaciones, etc.).

Los principales elementos químicos a evaluar son los sulfatos y cloruros por su acción química sobre el concreto y acero del cimiento respectivamente.

24






CUADRO N°12: ELEMENTOS QUIMICOS NOCIVOS PARA LA CIMENTACION

Presencia en el Suelo de : p.p.m Grado de Alteración OBSERVACIONES

* SULFATOS

0 – 1000 Leve 1000 - 2000 Moderado Ocasiona un ataque químico al 2000 - 20,000 Severo concreto de la cimentación >20,000 Muy severo

** CLORUROS > 6,000 PERJUDICIAL Ocasiona problemas de corrosión de armaduras o elementos Metálicos

** SALES SOLUBLES > 15,000 PERJUDICIAL Ocasiona problemas de pérdida de resistencia mecánica por problema de lixiviación

* Comité 318-83 ACI ** Experiencia Existente

De los resultados de los análisis químicos obtenidos a partir de 2muestras

representativas del suelo obtenidas de las calicatas C7 y, C-10 se tiene:

CUADRO Nº13: Resultados de Análisis Químicos.

Calicata Muestra Prof. (m) S.S.T.(ppm)

Cloruros(ppm)

Sulfatos (ppm)

C-7 M-1 0.00-2.00 13,050.00 1785.00 3296.64

C-10 M-1 0.40-2.00 4188.00 1024.48 285.12

Del Cuadro Nº13 ( Resultados de análisis químicos), observamos que la

concentración de sales cloruros, se encuentran por debajo de los valores

permisibles, siendo el valor mas alto de 1785 ppm que corresponde a la calicata C-7,

menor que 6000ppm (valor permisible para cloruros), por lo que no ocasionará un

ataque por corrosión del acero del concreto de la cimentación.

De igual manera observamos concentraciones de sales sulfatos mayores a 2,000.00

ppm. Y que alcanzan un valor puntual de de 3,296.64, ppm, por lo que podría

ocasionar un ataque severo al concreto de la cimentación en este sector.

Por todo lo expuesto se concluye usar el cemento Tipo V de alta resistencia a los

sulfatos, para todas estructuras hidraulicas proyectadas.

25






8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1.- En base a los trabajos de campo realizados mediante 35 pozos de exploración ó

calicatas a cielo abierto y a la información recopilada de las calicatas realizadas del estudio de suelos con fines de cimentación de las estructuras que formaron parte del proyecto: “Obras Generales y Redes Secundarias de Agua Potable y Alcantarillado para la Ciudad de Pachacutec y Anexos”, elaborado en el año 2004 por el Consorcio Pro Agua – Pachacutec, en la cual se realizaron 228 calicatas, el subsuelo en todo el área en estudio esta conformado por depósitos

eólicos mayormente por arenas de granos finos mal gradadas (SP) ó arenas con limos

(SP-SM) de compacidad que varia de poco suelto a firme en algunos sectores a firme

en otro sectores, de color que beige, poco húmedo, no plástico. No se encontró la

presencia de nivel freático en las calicatas exploradas.

En las partes altas de los cerros circundantes de la zona de estudio aflora un macizo

rocoso conformado por rocas volcánicas andesititas.

2.- De acuerdo al tipo de suelo encontrado conformado por suelos granulares de

arenas de granos finos ó arenas limosas de estado de compacidad poco suelto a

firme, se recomienda usar encofrados para la protección de las paredes durante los

trabajos de excavación de zanjas para instalación de tuberías y construcción de

buzones, desde el nivel de la superficie.

3. – Casi el 95 % del área en estudio esta constituido por suelos finos clasificados

como Suelo normal Tipo I y el 5% como suelo rocoso o suelo Tipo II

4.- En el plano EG-01 se presenta la ubicación de calicatas y los registros

estratigráficos de todas las calicatas. También se presenta un mapeo geológico de

toda el área en estudio indicando los diferentes tipos de suelos encontrados desde el

punto de costos durante la etapa de excavación de zanjas.

5.- Por todo lo expuesto se concluye usar el cemento Tipo V de alta resistencia a los

sulfatos para la preparación del concreto, para todas estructuras hidráulicas

proyectadas, como son reservorios, buzones, tuberías, etc., así mismo el empleo de

un aditivo hidrófugo, tipo EUCO DM de Sika o similar para impedir la corrosión del

acero de refuerzo y pinturas impermeabilizantes en las tuberías y otros elementos

metálicos.

26






En el sector donde se va a utilizar tuberías principales de hierro dúctil, se recomienda

el empleo de mangas de polietileno.

6.- Se recomienda que la plataforma de la cimentación de los reservorios proyectados

se ubique totalmente sobre la roca volcánica.

7.- Previo a los trabajos de cimentación de las estructuras proyectadas sobre el

material de arenas, esto incluye para reservorios proyectados, buzones, etc, se

recomienda realizar un mejoramiento del suelo existente por debajo del nivel de

cimentación especificado, que consiste en reemplazar en un espesor de 50cm por un

material de tipo afirmado y compactarlo en capas al 98% de la máxima densidad

seca del proctor modificado.

8.- Para el relleno de las zanjas, luego de colocado las tuberías se podrá emplear el

mismo material de la zona descartando los rellenos superficiales, debidamente

compactado por capas al 95% de la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado.

9.- A continuación se presenta el cuadro resumen de capacidad portante de las estructuras proyectadas:

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Cuadro Resumen Capacidad Portante De Estructuras Proyectadas

TIPO DE ESTRUCTURA CALICATA NIVEL

FREATICO DESCRIPCION TIPO DE SUELO

CLASIFSUCS

TIPOCIMENTACION

PROF.CIMT.

(m)

CAPAC.PORTANTE

Qad(kg/cm2)

TIPO CEMENTO RECOMENC.

RAP – 01, RAP-02, RAP-07

C-34, C-35, C-31

- ARENA DE GRANOS FINOS DE COMPACIDAD FIRME

TIPO I NORMAL SP

PLATEA CIRCULAR DE CONCRETO

ARMADO 2.00 0.84

TIPOV

ENCOFRADO PAREDES Y/O ENTIBADO

OBRAS MENORES

RAP-01

CIMIENTO CORRIDO ARMADO Y ZAPATAS

CONECATADAS1.50 0.80

ENCOFRADO PAREDES Y/O ENTIBADO

RAP-03, RAP-04, RAP-09,

RAP-05, RAP-06

C-33, C-32, C28,

C-27

-ROCA VOLCANICA ANDESITICA

TIPOII ROCOSO ROCA

PLATEA CIRCULAR DE CONCRETO

ARMADO2.00 10.00 TIPOV

ENCOFRADO PAREDES Y/O

ENTIBADO HASTA 2M

TUBERIAS DE AGUA Y

DESAGUE, BUZONES

- - ARENA DE GRANOS FINOS DE COMPACIDAD FIRME

TIPO I NORMAL SP

CIMIENTO CORRIDO ARMADO Y ZAPATAS

CONECATADAS

1.20 MINIMO

0.80 TIPOVENCOFRADO PAREDES Y/O

ENTIBADO HASTA 2M

Lima, 24 de Febrero del 2009

1






9.0 ANEXOS

1






9.1 FIGURAS

2






9.2 REGISTROS DE EXPLORACION

3






9.3 REGISTROS DE ENSAYO DE L ABORATORIO

1






2






9.4 FOTOGRAFIAS

3






9.5 PLANO

-

4






5

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