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ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELÍ AREQUIPA INFORME FINAL ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y GEOTECNIA 3 2 1 Segunda Edición YSE EPE SME 0 Primera Edición YSE EPE SME Rev Fecha Descripción Elaborado Revisado Aprobado Entidad: Contratista: Fecha Código Diseño Código Obra Formato Agosto2016 109MDGENVARMS001_1 A4

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ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL 

SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELÍ ‐AREQUIPA 

INFORME FINAL 

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y GEOTECNIA 

 

         

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2           

1    Segunda Edición  YSE  EPE  SME 

0    Primera Edición  YSE  EPE  SME 

Rev  Fecha  Descripción  Elaborado  Revisado  Aprobado     

Entidad:  Contratista: 

 

  

Fecha  Código Diseño Código Obra  Formato

Agosto‐2016  109‐MD‐GEN‐VAR‐MS‐001_1    A4  

ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO - AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELI - AREQUIPA

 

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CONTENIDO 

1.  GENERALIDADES ......................................................................................................................... 4 

1.1  Introducción .............................................................................................................................. 4 

1.2  Objetivo ..................................................................................................................................... 4 

1.3  Metodología .............................................................................................................................. 4 

1.4  Ubicación del Área de Estudio .................................................................................................. 5 

2.  EXPLORACIONES DE CAMPO ....................................................................................................... 5 

2.1  Excavación de calicatas ............................................................................................................. 5 

2.2  Ensayos de Densidad de Campo................................................................................................ 7 

2.3  Estaciones Geomecánicas (EG) ................................................................................................. 7 

3.  ENSAYOS DE LABORATORIO ........................................................................................................ 8 

3.1  Ensayos Estándar ....................................................................................................................... 8 

3.2  Corte Directo ............................................................................................................................. 9 

3.3  Ensayo de Carga Puntual ......................................................................................................... 10 

3.4  Propiedades Físicas de las Rocas ............................................................................................. 11 

3.5  Ensayos Químicos .................................................................................................................... 12 

4.  EVALUACIÓN DE RIESGO GEOLÓGICO ........................................................................................ 15 

5.  ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN ....................................................................................................... 24 

5.1  Profundidad de Cimentación .................................................................................................. 24 

5.2  Determinación de Parámetros Geotécnicos ........................................................................... 26 

5.3  Capacidad admisible en Suelo ................................................................................................. 28 

5.3.1  Capacidad Admisible por Resistencia ............................................................................ 28 5.3.2  Capacidad Admisible por Asentamiento ....................................................................... 34 

5.4  Capacidad admisible del macizo rocoso .................................................................................. 39 

5.4.1  Propiedades del Macizo Rocoso .................................................................................... 40 5.4.2  Módulo de deformación de la masa Rocosa ................................................................. 42 5.4.3  Parámetros de Resistencia Cortante del Macizo Rocoso .............................................. 42 5.4.4  Capacidad Admisible en Macizos Rocosos .................................................................... 43 

6.  ESTABILIDAD DE TALUDES ......................................................................................................... 44 

6.1  Metodología de Análisis .......................................................................................................... 44 

6.2  Condiciones Analizadas ........................................................................................................... 45 

6.3  Sismo de Diseño ...................................................................................................................... 46 

6.4  Propiedad de los Materiales ................................................................................................... 46 

6.5  Resultados Obtenidos ............................................................................................................. 47 

7.  CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................................................... 48 

ANEXOS  ANEXO A: Registro de Campo ANEXO B: Ensayos de Laboratorio ANEXO C: Capacidad Admisible ANEXO D: Estabilidad de Taludes 

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ANEXO E: Panel Fotográfico ANEXO F: Planos  

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POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELI - AREQUIPA

 

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ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y GEOTECNIA 

  

1. GENERALIDADES 

 

1.1 Introducción 

 El presente informe es el resultado del estudio mecánica de suelos con fines de cimentación para la elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico Ampliación, Mejoramiento Renovación y Mejoramiento de Sistema de Agua Potable y Alcantarillado en la Localidad de Caraveli‐Arequipa. 

Para tal fin se ha realizado un programa de  investigaciones geotécnicas que consiste en revisión de  la  información,  inspección técnica, ensayos de campo, ensayos de  laboratorio, obtención del perfil estratigráfico y análisis de cimentación del área de interés. 

 

El  presente  informe  de  campo  documenta  un  resumen  de  las  investigaciones  geotécnicas ejecutadas para el presente estudio. 

   

1.2 Objetivo 

 

El objetivo del presente  estudio es  el de  conocer  las propiedades  físico mecánicas del  terreno sobre el  cual  se proyecta  cimentar  las  siguientes estructuras:  la  captación de agua,  la  línea de conducción, cámaras rompe presión, reservorios de agua y redes de agua y alcantarillado en zona urbana,  y  así  identificar  el  tipo  de  suelo  y  sus  características  de  resistencia  y  deformación mediante la realización de ensayos in situ y de laboratorio. 

Los  resultados  de  este  estudio  será  la  base  para  definir  el  tipo  y  las  características  de  la cimentación del Proyecto. 

 

1.3 Metodología 

 Con la finalidad de cumplir con el programa de trabajo, se realizaron las siguientes actividades:  - Revisión de la Información existente. 

- Inspección y evaluación visual del área de estudio. 

- Exploración de Campo.  

- Ensayos de Laboratorio en ejecución 

- Análisis de estabilidad de taludes en ejecución 

- Análisis de Cimentación en ejecución 

- Conclusiones y Recomendaciones. 

  

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1.4 Ubicación del Área de Estudio 

 La  zona del proyecto se encuentra ubicada en distrito de Caravelí,   provincia de Caravelí, en  la 

región de Arequipa. El área de estudio inicia con la zona de  Captación de Agua (chicote) y finaliza 

con  la PTAR  (planta de  tratamiento) proyectada, atravesando el pueblo de Caravelí debido a  la 

existencia de alcantarillado y la línea de conducción tiene una longitud aproximada de 5.5 km. 

 

2. EXPLORACIONES DE CAMPO 

Para el presente estudio se ejecutaron los siguientes ensayos de campo: treinta y cinco (35) excavaciones a 

cielo  abierto  (calicatas)  con  obtención  de muestras,  seis  (06)  ensayos  de  densidad  in‐situ    y  nueve  (9) 

estaciones geomecánicas, todos los ensayos de campo fueron distribuidos convenientemente en la zona de 

estudio.   

Los trabajos de campo se realizaron del día 22 al 27 de Abril, previa visita de campo realizada un 

día antes. 

Las  investigaciones geotécnicas se presentan en el plano 109‐PL‐SAP‐LCO‐MS‐001 y 109‐PL‐SAP‐

LCO‐MS‐002. 

2.1 Excavación de calicatas 

Con  el  objeto  de  identificar  los  diferentes  estratos  de  suelo  y  su  composición  mediante  la obtención  de muestras  alteradas  e  inalteradas  de  su  interior,  se  ejecutaron  excavaciones  con equipo manual  y mecánico  a  cielo  abierto  (calicatas),  alcanzando  una  profundidad máxima  de 2.50 m., a cada calicata se le denominó C‐10, C‐11, C‐12, C‐14 al C‐46. 

En cada una de las calicatas se realizó el registro de la excavación de acuerdo a la norma ASTM D‐

2488,  describiendo  el  perfil  estratigráfico  y  el  tipo  de  material  encontrado,  la  descripción 

comprende:  la  clasificación  técnica,  forma del material granular;  color; porcentaje estimado de 

boloneria  y  presencia  de  material  orgánico;  contenido  de  humedad;  índice  de 

plasticidad/compresibilidad.  

 A continuación en el Cuadro 2.1.1 se presenta un resumen de las calicatas.  

 

Cuadro Nº 2.1.1 

Resumen de calicatas 

Calicata Coordenadas  Nº de 

Profundidad alcanzada 

Nivel freático 

Este          Norte  muestra  (m)  (m) 

C‐10  674916  8258590  M‐1  1.3  N.A 

C‐11  674752  8258470  M‐1  1.0  N.A 

C‐12  674620  8258289  M‐1  1.3  N.A 

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Calicata Coordenadas  Nº de 

Profundidad alcanzada 

Nivel freático 

Este          Norte  muestra  (m)  (m) 

C‐14  674037  8257600  M‐1  1.7  N.A 

C‐15  674147  8257225  M‐1  0.80  0.30 

C‐16  674487  8256637  M‐1  1.5  N.A 

C‐17  674409  8256661  M‐1  1.3  N.A 

C‐18  674477  8256592  M‐1  1.5  N.A 

C‐19  674331  8256655  M‐1  1.4  N.A 

C‐20  674458  8256305  M‐1  1.5  N.A 

C‐22  675142  8255764  M‐1  1.5  N.A 

C‐23  676717  8254989  M‐1  1.5  N.A 

C‐24  676536  8254997  M‐1  1.5  N.A 

C‐25  676428  8255160  M‐1  1.5  N.A 

C‐26  676352  8255290  M‐1  1.8  N.A 

C‐27  676243  8255473  M‐1  1.8  N.A 

C‐28  676031  8255405  M‐1  2.5  N.A 

C‐29  675885  8255426  M‐1  1.8  N.A 

C‐30  675654  8255499  M‐1  2.0  N.A 

C‐31  675422  8255464  M‐1  1.8  N.A 

C‐32  675263  8255376  M‐1  1.5  N.A 

C‐33  675086  8255333  M‐1  1.5  N.A 

C‐34  675154  8255194  M‐1  1.6  N.A 

C‐35  674907  8255050  M‐1  1.5  N.A 

C‐36  674917  8255643  M‐1  1.8  N.A 

C‐37  674872  8255726  M‐1  1.6  N.A 

C‐38  674753  8255872  M‐1  1.5  N.A 

C‐39  674612  8255849  M‐1  1.9  N.A 

C‐40  674504  8255844  M‐1  1.5  N.A 

C‐41  674437  8256045  M‐1  1.6  N.A 

C‐42  674431  8256135  M‐1  1.5  N.A 

C‐43  674451  8256378  M‐1  1.6  N.A 

C‐44  674498  8256451  M‐1  1.8  N.A 

C‐45  674558  8256554  M‐1  1.5  N.A 

C‐46  674582  8256619  M‐1  1.4  N.A 

 

Los registros de los ensayo se muestran en el anexo A. 

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2.2 Ensayos de Densidad de Campo  

Para determinar la densidad de terreno de fundación se ha ejecutado ensayos de densidad por el método del balón cuyos resultados se presentan en el siguiente cuadro.  

Calicata  Ensayo  Profundidad(m)  Densidad 

Humeda(gr/cm³) 

C‐18  D‐1  0.80‐1.00  1.75 

C‐19  D‐2  0.80‐1.00  1.62 

C‐23  D‐3  1,30‐1.50  1.71 

C‐27  D‐4  1,50‐1.70  1.71 

C‐29  D‐5 1,50‐1.80 1.62 

C‐39  D‐6 1.60‐1.80 1.71 

 

Los registros de campo se encuentran en el anexo A 

2.3 Estaciones Geomecánicas (EG) 

Para evaluar  la calidad del macizo rocoso en  la  línea de conducción se han ejecutado nueve  (9) 

estaciones geomecánicas denominadas EG‐1 a EG‐4; EG‐6 al EG‐9 y EG‐13.  

Cuadro Nº 2.3.1 

Resumen de valores RMR 

DPL 

Coordenadas UTM DATUM WGS‐84 ZONA 

18L  RMR  UBICACIÓN 

Este  Norte   

EG‐1  674846  8260900  43  Captación existente 

EG‐2  674987  8260806  37  Línea de conducción 

EG‐3  675084  8260728  41  Línea de conducción 

EG‐4  675211  8261805  49  CRP‐03 

EG‐6  675311  8259600  56  CRP‐04 

EG‐7  675271  8259230  59  Línea de conducción 

EG‐8  675204  8259243  57  CRP‐05 

EG‐9  675146  8258745  64  Línea de conducción 

EG‐13  674361  8258160  50  CRP‐06 

 

Los reportes de la valoración geomecánica del macizo rocoso se encuentran en el Anexo A. 

 

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3. ENSAYOS DE LABORATORIO 

Los ensayos de  laboratorio comprenden  los ensayos de carga puntual, ensayos de propiedades físicas de las rocas. Los ensayos se realizaran en el Laboratorio Geotécnico de Geocontrol Ingenieros.  

3.1 Ensayos Estándar 

Se tomaron un total de 35 muestras alteradas e inalteradas de las excavaciones para la ejecución de  los  ensayos  de  laboratorio  correspondientes,  para  lo  cual  cada  muestra  fue  identificada convenientemente y embalada en bolsas de polietileno que fueron remitidas al laboratorio. 

 Con  las  muestras  alteradas  obtenidas  de  las  excavaciones  (calicatas),  se  realizaron  ensayos 

estándar  de  clasificación  de  suelos  y  de  propiedades  físicas  consistentes  en:  análisis granulométrico por tamizado y contenido de humedad.  Los  ensayos  se  ejecutaron  siguiendo  las  normas  de  la  American  Society  For  Testing  and Materials (ASTM). Las normas para estos ensayos son las siguientes: - Análisis granulométrico por tamizado  ASTM D‐422 

- Contenido de humedad  ASTM D‐2216 

- Limites de Atterberg  ASTM D‐4318 

- Clasificación SUCS  ASTM D‐2487 

 

Cuadro Nº 3.1.1 Ensayo Estandar 

Sondaje/calicata 

Muestra Prof. 

(m) 

Granulometría (%)  Límites (%) C. H. 

(%) 

Clasificación 

SUCS Grava  Arena  Finos  L.L.  L.P.  IP 

C‐10  M‐1  0.80‐1.30  44.7  45.6  9.7  ‐  NP  ‐  1.6  SW‐SM 

C‐11  M‐1  0.50‐1.00  48.9  48.2  2.9  ‐  NP  ‐  1.83  GP 

C‐12  M‐1  0.70‐1.30  56.5  37.3  6.2  ‐  NP  ‐  0.85  GP‐GM 

C‐14  M‐1  1.20‐1.70  57.7  42.1  0.2  ‐  NP  ‐  0.51  GP 

C‐15  M‐1  0.00‐0.80  62.5  36.3  1.3  ‐  NP  ‐  4.27  GP 

C‐16  M‐1  0.50‐1.50  31.1  61.7  7.2  ‐  NP  NP  3.55  SP‐SM 

C‐17  M‐1  0.80‐1.30  46.8  43.2  10  ‐  NP  ‐  0.29  GW‐GM 

C‐18  M‐1  0.80‐1.50  40.8  45.1  14.1  ‐  NP  ‐  1.1  SM 

C‐19  M‐1  0.60‐1.40  61.9  27.6  10.5  ‐  NP  ‐  0.37  GW‐GM 

C‐20  M‐1  0.80‐1.50  39.1  51.7  9.2  ‐  NP  ‐  2.7  SP‐SM 

C‐22  M‐1  0.80‐1.50  0.3  21.1  78.6  26  19  7  15.3  CL 

C‐23  M‐1  0.80‐1.50  62.7  37.1  0.2  ‐  NP  ‐  0.2  GP 

C‐24  M‐1  1.00‐1.50  0.0  25.4  74.6  28  21  7  7.4  CL‐ML 

C‐25  M‐1  0.80‐1.50  64.8  20.1  15.1  ‐  NP  ‐  1.4  GM 

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Sondaje/calicata 

Muestra Prof. 

(m) 

Granulometría (%)  Límites (%) C. H. 

(%) 

Clasificación 

SUCS Grava  Arena  Finos  L.L.  L.P.  IP 

C‐26  M‐1  1.20‐1.80  33.1  48.4  18.4  ‐  NP  ‐  0.96  SM 

C‐27  M‐1  0.00‐0.80  52.3  45.4  2.3  ‐  NP  ‐  1.89  GP 

C‐28  M‐1  1.00‐2.50  0.0  22.4  77.6  23  19  4  1.1  CL‐ML 

C‐29  M‐1  1.20‐1.80  0  20.6  79.4  31  25  6  9.86  ML 

C‐30  M‐1  1.60‐2.00  48.8  46.0  5.2  ‐  NP  ‐  2.11  GP‐GM 

C‐31  M‐1  1.00‐1.80  50.4  27.1  22.5  ‐  NP  ‐  2.11  GM 

C‐32  M‐1  0.80‐1.50  54.5  29.8  15.7  ‐  NP  ‐  3.31  GM 

C‐33  M‐1  1.00‐1.50  55.3  40.4  4.3  ‐  NP  ‐  0.42  GW 

C‐34  M‐1  0.90‐1.60  32.7  19.9  47.4  24  19  5  5.99  GC‐GM 

C‐35  M‐1  0.90‐1.50  55.9  37.8  6.2  ‐  NP  ‐  1.6  GP‐GM 

C‐36  M‐1  0.90‐1.80  59.4  29.5  11.1  ‐  NP  ‐  2.59  GW‐GM 

C‐37  M‐1  1.00‐1.60  63.3  25.7  11.0  ‐  NP  ‐  2.38  GW‐GM 

C‐38  M‐1  0.80‐1.50  68.2  18.5  13.2  ‐  NP  ‐  1.62  GM 

C‐39  M‐1  1.00‐1.90  54.1  40.8  5.1  ‐  NP  ‐  1.13  GP‐GM 

C‐40  M‐1  0.80‐1.50  55.3  34.6  10.1  ‐  NP  ‐  1.90  GW‐GM 

C‐41  M‐1  0.80‐1.60  49.9  38  12.2  ‐  NP  ‐  0.81  GM 

C‐42  M‐1  0.80‐1.50  48.6  29.6  21.9  25  NP  NP  2.47  GM 

C‐43  M‐1  0.90‐1.60  17.6  56.5  25.9  ‐  NP  ‐  18.2  SM 

C‐44  M‐1  1.20‐1.80  54.5  42.2  3.3  ‐  NP  ‐  0.48  GP 

C‐45  M‐1  1.00‐1.50  0.0  20.7  79.3  33  NP  NP  1.66  ML 

C‐46  M‐1  1.00‐1.50  62.9  34.4  2.7  ‐  NP  ‐  0.89  GP 

Los certificados de los ensayos de laboratorio se presentan en el anexo B. 

3.2 Corte Directo 

 El ensayo de corte directo, se realizó siguiendo la Norma NTP 339.171/ASTM D3080, las muestras inalteradas  fueron remoldeadas en base a  los ensayos peso volumétrico cuyas muestras  fueron obtenidas de las exploraciones de campo (calicatas), con el propósito de conocer los parámetros 

de resistencia (C y ), del terreno de fundación de las estructuras proyectadas.    

El procedimiento del ensayo de Corte Directo, es el siguiente, la muestra se coloca en una caja de corte dividida en dos, primero se aplica una fuerza normal a la muestra, luego se aplica una fuerza de corte a la mitad superior de la caja para generar la falla en la muestra.   En  el  siguiente  cuadro  se  presenta  un  resumen  de  los  siete  (07)  ensayos  de  corte  directo realizados.    

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  10    

 

 Cuadro Nº 3.2.1 

Resumen de Ensayo Corte Directo 

CALICATA PROFUNDIDAD 

ZONA  CLASIFICACIÓN SUCS  C (Kg/cm2)  Φ(º) 

C‐14  1.20‐1.70  ZONA 6  GP  0  37.69 

C‐15  0.00‐0.80  ZONA 6  GP  0  36.97 

C‐16  0.50‐1.50  ZONA 7  SP‐SM  0  33.25 

C‐17  0.80‐1.30  ZONA 7  GW‐GM  0  36.18 

C‐18  0.80‐1.50  RESERVORIO 03  SM  0  33.61 

C‐19  0.60‐1.40  RESERVORIO 04  GW‐GM  0  35.24 

C‐23  0.80‐1.50  PTAR GP 0  37.84

c: cohesión  φ: ángulo de fricción Los certificados de los ensayos de laboratorio se presentan en el anexo B. 

3.3 Ensayo de Carga Puntual 

 Se tomaron un total de 2 muestras alteradas e inalteradas de los macizos rocosos para la 

ejecución de los ensayos de laboratorio correspondientes, para lo cual cada muestra fue 

identificada convenientemente y embalada en bolsas de polietileno que fueron remitidas al 

laboratorio. 

Los ensayos se ejecutaron siguiendo las normas de la American Society For Testing and Materials 

(ASTM). La norma para estos ensayos es la siguiente: 

- Carga Puntual en Roca          ASTM D5731 

  

Cuadro Nº 3.3.1. Resumen de Ensayo de Carga puntual 

 

Estación Geomecánica 

Muestra 

Indice de Caraga 

Puntal(Ix) (MPa) 

Resistencia a la Compresión(σc) 

(MPa) Clasificación 

EG‐1  M‐1  1.50  34.5  R3: Roca media 

EG‐2  M‐1  2.12  48.7  R3: Roca media 

EG‐3  M‐1  2.26  51.7  R4: Roca dura 

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  11    

 

EG‐4  M‐1  2.20  50.1  R4: Roca dura 

EG‐6  M‐1  7.93  182 R5: Roca muy 

dura 

EG‐7  M‐1  6.92  157.9 R5: Roca muy 

dura 

EG‐8  M‐1  6.71  152.7 R5: Roca muy 

dura 

EG‐9  M‐1  6.07  138.5 R5: Roca muy 

dura 

EG‐13  M‐1  7.29  166.7 R5: Roca muy 

dura 

 Los certificados de los ensayos de laboratorio se ubican en el Anexo B. 

 

3.4 Propiedades Físicas de las Rocas 

Se  tomaron  un  total  de  24 muestras  alteradas  e  inalteradas  de  los macizos  rocosos  para  la ejecución  de  los  ensayos  de  laboratorio  correspondientes,  para  lo  cual  cada  muestra  fue identificada  convenientemente  y  embalada  en  bolsas  de  polietileno  que  fueron  remitidas  al laboratorio.  Los ensayos se ejecutaron siguiendo las normas de la American Society For Testing and Materials (ASTM). La norma para estos ensayos es la siguiente: ‐  Gravedad específica, Absorción y Porosidad    ASTM D6473‐10 ‐  Densidad real y aparente         UNE‐EN 1936:2007   

Cuadro Nº 3.4.1 Ensayo Propiedades Físicas  

Sondaje  Muestra Gravedad Específica 

Absorción (%)  Porosidad (%) Densidad de 

la Roca (KN/m3) 

EG‐1  M‐1  1.82  7.10  6.62  17.7 

EG‐2  M‐1  1.81  11.18  10.04  17.4 

EG‐3  M‐1  1.89  5.52  5.23  18.4 

EG‐4  M‐1  2.06  6.52  6.11  20.0 

EG‐6  M‐1  2.29  1.14  1.13  22.2 

EG‐7  M‐1  2.27  1.19  1.18  22.0 

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Sondaje  Muestra Gravedad Específica 

Absorción (%)  Porosidad (%) Densidad de 

la Roca (KN/m3) 

EG‐8  M‐1  2.20  1.75  1.72  21.4 

EG‐9  M‐1  2.37  1.38  1.36  23.0 

EG‐13  M‐1  2.29  1.40  1.38  22.3 

Los certificados de los ensayos de laboratorio se ubican en el Anexo B. 

3.5 Ensayos Químicos 

Con el objeto de estimar el grado de agresividad del suelo se han ejecutado ensayos químicos de suelo, donde se han determinado el pH, sales solubles totales, cloruros y sulfatos contenidos en las muestras de suelo.

Dichos ensayos han sido ejecutados bajo los alcances de las siguientes normas. 

Sales Solubles Totales: Determinación de Sales Solubles en  suelos y agua  subterránea  ‐ NTP339.152 – 2002 

Cloruro  Soluble:  Determinación  de  cloruros  solubles  en  suelos  y  agua  subterránea  ‐ NTP339.177 ‐ 2002 

Sulfato  Soluble:  Determinación  de  sulfatos  solubles  en  suelos  y  agua  subterránea  ‐ NTP339.178 ‐ 2002  

pH: Método Potenciométrico  A continuación se presenta un resumen de los resultados obtenidos:  

Cuadro Nº 3.5.1 Resultados de los Ensayos Químicos 

Calicata / Muestra Ubicación 

pH  SST        (ppm)Cloruros 

(ppm) 

Sulfátos 

 (ppm) 

C-10 0.80- 1.30 8.14 852.00 94.51 157.26

C-12 0.70- 1.30 6.84 846.00 90.40 111.42

C-14 1.20- 1.70 8.20 1809.00 180.81 332.93

C-17 0.80- 1.30 8.18 11400.00 1232.77 2616.16

C-18 0.80- 1.50 8.23 11850.00 616.38 3533.71

C-19 0.60- 1.40 8.61 1413.00 106.84 199.74

C-20 0.80- 1.50 8.65 2205.00 369.83 528.57

C-22 0.80- 1.50 8.22 669.00 49.31 216.23

C-23 0.80- 1.50 7.94 438.90 67.80 84.61

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  13    

 

Calicata / Muestra Ubicación 

pH  SST        (ppm)Cloruros 

(ppm) 

Sulfátos 

 (ppm) 

C-27 0.00- 0.80 8.25 624.00 26.71 209.20

C-28 1.00- 2.50 7.81 2622.00 246.55 915.27

C-32 0.80- 1.50 7.99 9660.00 575.29 2946.62

C-34 0.90- 1.60 8.13 963.00 123.28 194.59

C-38 0.80- 1.50 8.12 11340.00 369.83 3424.73

C-40 0.80- 1.50 8.11 3576.00 842.39 502.78

C-43 0.90- 1.60 7.94 11430.00 1314.95 2637.25

C-44 1.20- 1.80 8.10 5967.00 678.02 448.88

EG-1 Superficial 8.44 255.60 30.82 21.33

EG-3 Superficial 8.86 1365.00 123.28 227.87

EG-4 Superficial 8.83 2364.00 308.19 474.66

EG-6 Superficial 7.73 711.00 184.92 56.20

EG-7 Superficial 1.79 1545.00 90.40 225.17

EG-8 Superficial 11.03 4125.00 616.38 997.30

EG-13 Superficial 10.90 7020.00 1849.15 933.40 Ds/m= Decisiemens/metro SST= Sales Solubles Totales ppm = Partes por millón 

En el anexo B se presentan los certificados de los ensayos de laboratorio. 

 

En base a  los  resultados de  los análisis químicos en muestras de suelo, al cuadro siguiente que 

presenta los límites permisibles recomendados por el Comité ACI 318‐2008, y valores recopilados 

de la literatura existente sobre las cantidades en partes por millón (p.p.m.) de sulfatos, cloruros y 

sales  solubles  totales,  así  como  el  grado  de  alteración  y  las  observaciones  del  ataque  a  las 

armaduras y al concreto, se da las recomendaciones necesarias para la protección ante el ataque 

químico. 

 

 

 

 

 

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  14    

 

Cuadro N° 3.5.2  Elementos nocivos para la cimentación 

COMPARATIVO DE SULFATOS Y SU GRADO DE AGRESIVIDAD AL CONCRETO SEGÚN LAS SIGUIENTES NORMAS: (Valores expresados en partes por millón)

Grado de

Ataque

Comité 318-83 ACI BRS DIGEST (Segunda Serie) 90

Americana Inglesa

Sulfatos en el Suelo

Sulfatos en el agua

Tipo de cemento

recomend. (*)

Rel. a/c máxima

recomend. (**)

Sulfatos en el Suelo

Sulfatos en el agua

Tipo de cemento

recomend (*)

Rel. a/c máxima recomed

(**)

Cont. mínimo

de cemento

(***)

Leve 0 - 1000 0 - 150 I - < 2 400 < 360 I 0,55 280

Moderado

1000-2000

150-1500 II 0,50 2400-6000

360 - 1 440

II 0,50 330

Severo 2000-20000

1500-10000

V 0,45 6000-24000

1 440 - 6000

V 0,45 330

Muy Severo

> 20 000 > 10 000 V+

Puzolana 0,45 > 24 000 > 6 000

V + Revestimi

ento protector

0,45 370

* Tipo de cemento recomendado * Tipo de cemento recomendado

** Relación agua - cemento recomendada en el diseño del concreto.

** Relación agua-cemento recomendada en el diseño del concreto.

*** Contenido mínimo de cemento en kg/m2, que debe usarse en el concreto.

Cuadro N° 3.5.3  Limites Permisibles 

Presencia en el Suelo de:

p.p.m. Grado de Alteración Consecuencia

*Sulfatos

0 – 150 150 – 1 500

1 500 - 10 000 > 10 000

Leve Moderado

Severo Muy Severo

Ocasiona un ataque químico al concreto de la cimentación.

**Cloruros > 6 000 Perjudicial Ocasiona problemas de corrosión de armaduras o elementos metálicos.

**Sales Soluble Totales

> 15 000 Perjudicial Ocasiona problemas en la resistencia del

suelo por procesos de lixiviación.

* Comité ACI 318-2008 ** Experiencia existente

 

En el entorno de  las calicatas C‐17 y C‐18 que corresponde a la derivación a R4(0+00 al 0+145) y 

R3(0+00 al 0+224) respectivamente, los niveles de sulfatos están elevados por lo cual se espera un 

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  15    

 

ataque  severo de  los materiales de  construcción, donde  se  recomienda el empleo de  cemento 

tipo V.  

En el resto del trazo de la línea de conducción los niveles de agresividad química son leves por lo 

cual se recomienda el empleo de cemento tipo I. 

 

En  el  entorno  de  las  calicatas  C‐28,  que  corresponde  al  emisor  de  D=300 mm  los  niveles  de 

sulfatos están elevados por lo cual se espera un ataque severo de los materiales de construcción, 

donde se recomienda el empleo de cemento tipo V. 

 

En el entorno de  las  calicatas C‐32, C‐38  y C‐43   que  corresponde    a  los  colectores  Jose Balta 

D=250 mm, y colectores secundarios D=200 mm, los niveles de sulfatos están elevados por lo cual 

se espera un ataque severo de los materiales de construcción, donde se recomienda el empleo de 

cemento tipo V. 

El contenido de cloruros está por debajo de los límites perjudiciales, por lo que se descarta daños 

a la armadura de refuerzo. 

Así mismo los niveles de sales solubles totales están por debajo de los límites perjudiciales por lo 

cual se descarta problemas de perdida de resistencia del suelo por lixiviación. 

 

4. EVALUACIÓN DE RIESGO GEOLÓGICO 

 

Teniendo como base la evaluación visual de campo mediante las calicatas y los resultados de los ensayos de laboratorio, se realizó una evaluación de riesgo geológico del terreno.   En el trazo de la línea de conducción y las estructuras proyectadas se han identificado una serie de  fenómenos  geodinámicos  como  deslizamientos  de masas  de  suelos,  erosión  en  sectores puntuales y caídas de rocas  que imponen un riesgo a la estabilidad de las obras proyectadas.  Se han identificados 7 zonas a lo largo de la línea de conducción.  ZONA 1: 

 Los  datos  para  elaborar  la  zonificación  1  del  terreno  se  ha  obtenido  de  las  estaciones geomecánicas EG‐1, EG‐2, EG‐3 y EG‐4,  ubicada desde las progresivas 0+000 – 0+400 (Km).  Conformado por depósitos  coluviales de  afloramientos  rocosos,  y macizos  rocosos  altamente intemperizados; encontrándose una quebrada estacional que puede ser activada.   

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  16    

 

 Foto Nº1: Progresiva 0+000 a 0+400, se sitúan las EG‐1 al EG‐4 (Z‐1) donde se puede notar zonas de 

deslizamiento de masas de suelos y de quebradas estacionales que pueden activarse y generar problemas de erosión y huaycos. 

 

 Foto Nº2: Zona 1 (Z‐1) ‐ Progresiva 0+000 a 0+400, donde predomina los afloramientos rocosos y se han 

ejecutado las estaciones geomecánicas EG‐1 al EG‐4. 

    

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 ZONA 2: 

 Los datos para elaborar  la zonificación 2 del terreno se ha obtenido de  la calicata C‐5, ubicada desde  las progresivas 0+400 – 0+950 (Km).   Está conformado por una capa superior de relleno de material de cultivo (suelo de cobertura), con un espesor promedio de 0,30 m, compuesto por limo arcilloso, plasticidad baja,  ligeramente denso,  seco, beige, bajo  la  cual  subyace un  suelo homogéneo,  compuesto  por  una  limo  arcilloso  (ML),su  espesor  varia  de  0,30  a  0,80  m, plasticidad  baja,  denso,  seco,  beige.  Presencia  de  bloques.  Con  Gravas  subredondeadas  de tamaño máximo de 2". Hasta la profundidad investigada no se halló presencia de nivel freático.  

 

 Foto Nº 3: Vista panorámica de la zona Z‐2 comprendido entre las progresiva 0+400 a 0+950, se ha 

ejecutado la calicata C‐5 y corresponde a zona de cultivo. 

 ZONA 3: 

 Los  datos  para  elaborar  la  zonificación  3  del  terreno  se  ha  obtenido  de  las  estaciones geomecánicas EG‐6, EG‐7, EG‐8 y EG‐9, ubicada desde las progresivas 0+950 – 2+550 (Km).  Conformado por macizos rocosos intemperizados y afloramientos rocosos en el último tramo de la zonificación; encontrándose riesgos de caídas de rocas.   

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 Foto Nº 4: Vista panorámica del trazo de la tubería de conducción que discurre adyacente a la vía al pie de la ladera donde existe un riesgo menor de deslizamiento de masas de suelo y roca que debe ser evaluado. 

  

 Foto Nº 5: Vista del talud superior del trazo la línea de conducción donde se puede notar riesgo de caída 

de rocas. 

 

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  19    

 

 Foto Nº6: El trazo de la tubería de conducción en la zona Z‐3, progresiva 0+950 a 2+550, donde se nota 

afloramiento de roca (EG‐6 al EG‐9).    

ZONA 4:  

Los datos para elaborar la zonificación 4 del terreno se ha obtenido de la calicata C‐10, C‐11 y C‐12, ubicada desde las progresivas 2+550 – 3+350 (Km).  Está conformado por una capa superior de  relleno de material de  cultivo  (suelo de  cobertura),  con un  espesor promedio de  0,50 m, compuesto Grava arenosa, plasticidad nula, suelto a medianamente denso, semi seco, marón, estructura homogénea, bajo la cual subyace un suelo heterogéneo, compuesto por arena gruesa con grava (SP), arena bien gradada con  limo (SW‐SM), y grava pobremente gradada con  limo y arena  (GP‐GM)  su espesor varia de 0,50 a 1,20 m, plasticidad nula,    ligeramente denso,  semi seco, marrón. Presencia de bloques. Hasta  la profundidad  investigada no se halló presencia de nivel freático.  Se encontró presencia de una quebrada activa (progresiva 3+000 aproximadamente).  

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  20    

 

 Foto Nº7: el trazo de la tubería de conducción atraviesa adyacente al cause de una quebrada donde existe 

el riesgo de erosión y huaycos 

 Foto Nº8: en el tramo Km.  2+550 a km.  3+350 el trazo de la línea de conducción atraviesa zonas de 

cultivo 

ZONA 5:  

Los  datos  para  elaborar  la  zonificación  5  del  terreno  se  ha  obtenido  de  las  estaciones geomecánicas  EG‐13,  ubicada  desde  las  progresivas  3+350  –  4+050  (Km).  Conformado  por afloramiento rocoso y macizos rocosos intemperizados y altamente intemperizados en el último tramo de la zonificación; encontrándose riesgos de caídas de rocas. 

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   Foto Nº9: Zona 5 (Z‐5), progresiva 3+350 a 4+050, el trazo atraviesa sectores con afloramientos de roca. 

 ZONA 6: 

 Los datos para elaborar  la zonificación 6 del terreno se ha obtenido de  la calicata C‐14 y C‐15, ubicada desde las progresivas 4+050 – 4+600 (Km).  Está conformado por una capa superior de relleno  de  material  de  cultivo  (suelo  de  cobertura),  con  un  espesor  promedio  de  0,50  m, compuesto  arena mal  gradada,  plasticidad  nula,  suelta,  seca,  beige,  bajo  la  cual  subyace  un suelo homogéneo, compuesto por grava pobremente gradada con arena (GP), su espesor varia de 0,50 a 1,50 m, plasticidad baja, suelta, ligeramente húmeda, gris. Son depósitos aluviales. Se encuentra una quebrada atravesando la zona.  ZONA 7: 

 Los datos para elaborar la zonificación 7 del terreno se ha obtenido de la calicata C‐16, C‐17, C‐18 y C‐19 ubicada desde  las progresivas 4+600 – 5+274  (Km).   Está conformado por una capa superior  grava  limosa  (GM)  y  arena  limosa  (SM)  con  un  espesor  promedio  de  0,50 m,  de plasticidad  nula,  medianamente  denso,  seca,  marrón,  bajo  la  cual  subyace  un  suelo heterogéneo,  compuesto por grava  limosa  (GM), arena  limosa  (SM) y  limo  con grava y arena (ML), su espesor varia de 0,50 a 1,40 m, plasticidad baja, denso, seca, marrón. Depósito coluvial.  

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 Foto Nº10: Zona 6 progresiva 4+050 a 4+600, el trazo atraviesa el cauce de una quebrada con  poco riesgo de socavación, sin embargo en los accesos se aprecian taludes con materiales sueltos con riesgo de deslizamiento. 

  

 

 Foto Nº11: Progresiva 4+600 a 5+274, se aprecian que riesgo de deslizamiento en taludes adyacentes. 

  

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Cuadro Nº 4.1 

Evaluación Geotécnica del Trazo de la Tubería de Conducción 

 

ZONA PROGRESIVA 

(Km) SONDAJE  DESCRIPCIÓN  OBSERVACIONES 

Z‐1 Captación, Línea de Conducción y 

CRP‐3 

0+000 – 0+400  EG‐1 al EG‐3 Afloramiento 

rocoso, depósito coluvial. 

Ladera de cerro y quebrada seca. 

Z‐ 2 Línea de 

conducción 0+400 – 0+950  CA‐5  Material aluvial 

Zona con cobertura de suelos limo arcillosos que cubren a suelo aluviales y coluviales 

Z‐3 Línea de 

conducción  CRP‐4, CRP‐5 

 

0+950 – 2+550  EG‐6 al EG‐9  Macizo rocoso 

Macizo rocoso fracturado con 

ligera cobertura de material coluvial 

Z‐4 Línea de 

conducción 2+550 – 3+350  C‐10 al C‐12 

Zona de terrenos de cultivos 

Quebrada activa(3+000), Material  coluvio aluvial, bloques  de roca  en  matriz limo,  arcilla  y arena 

Z‐5  3+350 – 4+050  EG‐13  Macizo rocoso Macizo altamente intemperizado (3+600 – 4+000) 

Z‐6  4+050 ‐ 4+600  C‐14 , C‐15  Material aluvial Río Caravelí (C‐15) Gravas arenosas 

Z‐7  4+600 – 5+274  C‐16 al C‐19  Depósito coluvial Limo con grava y 

arena 

Derivación a R‐4  0+00‐0+145  CA‐17 y CA‐19  Material residual Bloques de roca en matriz grava bien gradada con limo 

Derivación a R‐3  0+00 a 0+224  CA‐16 y CA‐18  Material residual Bloques de roca en 

matriz arena limosa 

Troncal Estratégica R‐3 CV‐01, CRP‐01 

‐  CA‐20 y CA‐22  Material residual 

Bloques de roca en matriz Arena mal gradada con limo y arcilla arenosa 

Troncal Estratégica R‐4 

‐  CA‐21  Material residual Bloques de roca en matriz Arena mal 

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CV‐02 y CRP‐02  gradada con limo

PTAR Caraveli  ‐  C‐23  Material aluvial Grava en matriz 

arena (GP) 

Emisor D=300 mm 

0+00 al 1+600  C‐24 al C‐30  Material aluvial Grama en matriz limo y arcilla con cobertura de limo 

Colector José Balta D=250 mm  

0+00 al 1+560  C‐31 al C‐37  Material aluvial Grava en matriz limo y arcilla 

Colector secundario D=200 mm 

H=1.5 

‐  C‐38 al C‐41  Material aluvial Grava en matriz limo y arcilla (ML, 

GM, GP) 

Colector secundario D=200 mm 

H=2.0 

‐  C‐42 al C‐45  Material aluvial Grava en matriz limo y arcilla(GM, 

SM, GP, ML) 

Colector secundario D=200 mm 

H=2.5 

‐  C‐46  Material aluvial Grava en matriz limo y arcilla(GP) 

  

El perfil estratigráfico del trazo de la línea de conducción se presenta en los planos 109‐PL‐SAP‐

LCO‐MS‐003 y 109‐PL‐SAP‐LCO‐MS‐004. 

5. ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN  

A continuación se presenta el análisis de cimentación, desarrollado sobre la base de los resultados de  la  descripción  de  la  evaluación  de  riesgo  geológico,  los  ensayos  in  situ  y  resultados  de  los ensayos de laboratorio.  Este análisis consiste en determinar la capacidad admisible tomando en cuenta las características geotécnicas del terreno de fundación. Para ello se ha zonificado el área de estudio en 07 zonas y sobre 3 estructuras.  

5.1 Profundidad de Cimentación 

 Tomando  en  cuenta  las  características  del  terreno  en  los  puntos  investigados,  estimando  las dimensiones  de  las  estructuras  proyectadas,  se  recomienda  considerar  las  siguientes profundidades mínimas de cimentación:  

En  la  Zona  1(km.  0+00  al  Km.  0+400)  de  la  Línea  de  conducción  donde  el  terreno  de 

fundación es predominantemente macizo  rocos  fracturado(EG‐4) y   en algunos sectores 

material  coluvial,  comprende  también  a  la  estructura  de  captación  (Chicote),  línea  de 

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conducción   y cámara rompe presión   (CRP‐03), se recomienda una profundidad mínima 

de cimentación (Dfmín) = 1,0 m con respecto al nivel de la superficie actual. 

 Zona  2  Línea  de  conducción  (C‐5):  Cimentación  superficial,  se  recomienda  una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,50 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Zona 3 Línea de conducción  (EG‐6) CRP‐04: Cimentación  superficial,  se  recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,0 m con respecto al nivel de  la superficie actual.  Zona 3 Línea de conducción  (EG‐8) CRP‐05: Cimentación  superficial,  se  recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,0 m con respecto al nivel de  la superficie actual. 

 Zona 4 Línea de conducción (C‐10/C‐11/C‐12): Cimentación superficial, se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,50 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Zona  5  Línea  de  conducción  (EG‐13):  Cimentación  superficial,  se  recomienda  una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,0 m con respecto al nivel de  la superficie actual.  Zona  6  Línea  de  conducción  (C‐14/C‐15):  Cimentación  superficial,  se  recomienda  una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,50 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Zona  7  Línea  de  conducción  (C‐16/C‐17):  Cimentación  superficial,  se  recomienda  una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,50 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Derivación a R‐3 (CA‐16 y CA‐18): Cimentación superficial, se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,50 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Derivación a R‐4 (CA‐17 y CA‐19): Cimentación superficial, se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,50 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Troncal  Estratégica  R‐3  CV‐01,  CRP‐01  (CA‐20  y  CA‐22):  Cimentación  superficial,  se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,50 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Troncal  Estratégica  R‐4  CV‐02,  CRP‐02  (CA‐21):  Cimentación  superficial,  se  recomienda una  profundidad mínima  de  cimentación  (Dfmín)  =  1,50 m  con  respecto  al  nivel  de  la superficie actual.  Emisor D=300 mm (C‐24 al C‐30) Cimentación superficial, se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 2.0 m con respecto al nivel de la superficie actual. 

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 Colector José Balta D=250 mm (C‐31 al C‐37) Cimentación superficial, se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 2.0 m con respecto al nivel de  la superficie actual.  Colector  secundario  D=200  mm  H=1.5  (C‐38  al  C‐41):  Cimentación  superficial,  se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1.5 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Colector  secundario  D=200  mm  H=2.0  (C‐42  al  C‐45):  Cimentación  superficial,  se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 2.0 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Colector secundario D=200 mm H=2.5 (C‐46): Cimentación superficial, se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 2.0 m con respecto al nivel de  la superficie actual.  Estructura  Captación  (EG‐1):  Cimentación  superficial,  se  recomienda  una  profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,0 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Estructura Reservorio 03 (C‐18): Cimentación superficial, se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,50 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Estructura Reservorio 04 (C‐19): Cimentación superficial, se recomienda una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,50 m con respecto al nivel de la superficie actual.  Estructura  Planta  de  Tratamiento  (C‐23):  Cimentación  superficial,  se  recomienda  una profundidad mínima de cimentación (Dfmín) = 1,50 m con respecto al nivel de la superficie actual. 

 

5.2 Determinación de Parámetros Geotécnicos 

 Para  la Zona 1 Línea de conducción (EG‐4) CRP‐03, el suelo natural está conformado por macizo rocoso; la Zona 2 Línea de conducción (C‐5),  está conformada limo arcilloso (ML); la Zona 3 Línea de conducción (EG‐6/ EG‐8) CRP‐04 y CRP‐05,  está conformada por macizo rocoso; Zona 4 Línea de conducción  (C‐10/C‐11/C‐12), está conformada Arena mal gradada con  limo y grava (SP‐SM); Zona 5 Línea de conducción (EG‐13) CRP‐06, está conformada por macizo rocoso; la Zona 6 Línea de conducción (C‐14/C‐15), está conformada Grava mal gradada con arena (GP);  la Zona 7 Línea de conducción (C‐16/C‐17), está conformada por arena limosa con grava (SM).  Para la Zona Derivación a R‐3 (CA‐16 y CA‐18), conformada arena limosa con grava (SM); la Zona Derivación a R‐4 (CA‐17 y CA‐19),  está conformada grava bien gradada con limo y arena(GW‐GM); la  Zona  Troncal  Estratégica  R‐3  CV‐01,  CRP‐01  (CA‐20  y  CA‐22),    está  conformada  por  Arena arcillosa  (SC); Zona Troncal Estratégica R‐4 CV‐02, CRP‐02  (CA‐21), está  conformada Arena mal gradada con  limo y grava  (SP‐SM); Zona Emisor D=300 mm  (C‐24 al C‐30), está conformada por Arena mal gradada con limo y grava(SP‐SM); la Zona Colector José Balta D=250 mm (C‐31 al C‐37), 

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está  conformada Grava bien gradada  con  limo y arena  (GW‐GM);    la Zona Colector  secundario D=200 mm H=1.5  (C‐38 al C‐41), está conformada por grava mal gradada con  limo y arena  (GP‐GM);  la Zona Colector  secundario D=200 mm H=2.0  (C‐42  al C‐45), está  conformada por grava limosa  con arena  (GM);  la Zona Colector  secundario D=200 mm H=2.5  (C‐46), está  conformada por grava pobremente gradada con arena (GP). 

 La  Estructura  Captación  (EG‐1),  está  conformada  por  afloramiento  rocoso;  la  Estructura Reservorio 03 (C‐18), está conformada por Arena limosa con grava (SM); la Estructura Reservorio 04 (C‐19), está conformado por Grava bien gradada con Limo y arena (GW‐GM); Estructura Planta de Tratamiento (C‐23), está conformada por Grava mal gradada con arena (GP). 

 

La estimación de los parámetros geotécnicos, como el ángulos de fricción () y la cohesión (C) del suelo,  han  sido  efectuados  a  partir  de  los  resultados  de  los  ensayos  de  laboratorio  de  corte directo y de una estimación del tipo de suelo en el que requiere cimentar. 

 

En el siguiente cuadro se presenta un  resumen de  los parámetros de resistencia y deformación considerados para los cálculos de la capacidad admisible del terreno.  

Cuadro Nº 5.21 Resumen de los parámetros geotécnicos para el proyecto 

 

Zona  Progresivas (Km) Profundidad 

(m) 

 (g/cm3) 

Cohesión 

(kg/cm²) 

 (º) 

Es

(Kg/cm2

µ 

Zona 2 Línea de conducción y 

CRP‐3(C‐5) 0+400 – 0+950  1,50  1,80  0.30  21  120  0,3 

Zona 4 Línea de conducción 

(C‐10/C‐11/C‐12) 2+550 – 3+350  1.50  1,80  0.1  32  300  0,3 

Zona 6 Línea de conducción 

(C‐14/C‐15) 4+050 ‐ 4+600  1.50  1,90  ‐  35  300  0,3 

Zona 7 Línea de conducción 

(C‐16/C‐17) 4+600 – 5+274  1.50  1,90  ‐  33.3  200  0,3 

Derivación a R‐3 (CA‐16 y CA‐18) 

0+00 a 0+145  1.50  1.8  ‐  33.6  120  0.3 

Derivación a R‐4 (CA‐17 y CA‐19) 

0+00‐0+224  1.50  1.9  ‐  35  400  0.3 

Troncal Estratégica R‐3 CV‐01, CRP‐01 (CA‐20 y CA‐22) 

‐  1.50  1.9  0.1  30  200  0.3 

Troncal Estratégica R‐4 CV‐02 y CRP‐02 (CA‐21) 

‐  1.50  1.9  0.1  30  200  0.3 

PTAR Caraveli (C‐23)  ‐  1.50  1.9  0  35  400  0.3 

Emisor D=300 mm (C‐24 al C‐30) 

‐  2.00  1.9  0  35  300  0.3 

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 El  valor  del  módulo  de  elasticidad  (�)  y  el  módulo  de  Poisson  (�)  han  sido  obtenidos  de estimaciones, en base a experiencias similares. 

 

Se realizará los cálculos de la capacidad admisible del terreno para una cimentación superficial.  

 

5.3 Capacidad admisible en Suelo 

 La  capacidad  admisible  en  suelo,  primero  se  calcula  por  resistencia  y  luego  se  verifica  por asentamiento.  

5.3.1 Capacidad Admisible por Resistencia 

 Para determinar la capacidad admisible por resistencia se ha usado el método de Terzagui y Peck con los parámetros de Vesic, cuya ecuación se muestra a continuación:  

qfqyccu NDSNBSNCSq 2

1  ;  q

q

Fadu

s

 

                     Donde: qu     =  capacidad última de carga qad    =  capacidad admisible de carga FS    =  factor de seguridad = 3 

    =  peso unitario del suelo  B     =    Ancho de la cimentación, Df    =  profundidad de cimentación  

Nc, N, Nq    =  parámetros de capacidad portante en función de  Sc, S, Sq   =  factores de forma (Vesic, 1979), 

 

L

BS 4,01 ;    

L

B

N

NS

c

qc 1      

LB

tgS q 1 ; 

Colector José Balta D=250 mm 

 (C‐31 al C‐37) 

‐  2.00  1.9  0  35  300  0.3 

Colector secundario D=200 mm H=1.5 

(C‐38 al C‐41) 

‐  1.50  1.9  0  35  300  0.3 

Colector secundario D=200 mm H=2.0  

(C‐42 al C‐45) 

‐  2.00  1.9  0  35  300  0.3 

Colector secundario D=200 mm H=2.5 (C‐46) 

‐  2.50  1.9  0  35  300  0.3 

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  En la Zona 2  Línea de conducción (C‐5),  está conformada limo arcilloso (ML), se ha considerado una  cimentación  superficial mediante  cimentación  corrida  (BxL)  de  0.50x10 m  y  1.0x  10 m;  y zapata cuadrada de ancho (B) variable de 1,0 m y 2,0 m. 

 

Cuadro Nº 3.5.1.1 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona 2 Línea de conducción (C‐5)   

ZONA Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

ZONA 2 

(0+400 – 0+950 Km) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  0.3  21  3.2  1.1 

1.5  1,0 x 10,0  0.3  21  3.3  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  0.3  21  4.2  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  0.3  21  4.3  1.4 

 En la Zona 4 Línea de conducción (C‐10/C‐11/C‐12), se ha considerado una cimentación superficial mediante  cimentación  corrida  (BxL) de  0.50x10 m  y  1.0x10m;  y  zapata  cuadrada de  ancho  (B) variable de 1.0 y 2.0 m. 

Cuadro Nº 5.3.1.2 Capacidad admisible por resistencia ‐  Zona 4 Línea de conducción (C‐10/C‐11/C‐12) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona 4 (2+550 – 3+350 Km) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  0.1  32  3.8  1.3 

1.5  1,0 x 10,0  0.1  32  4.1  1.4 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  0.1  32  5.2  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  0.1  32  5.6  1.9 

  

En  la  Zona  6  Línea  de  conducción  (C‐14/C‐15),  se  ha  considerado  una  cimentación  superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho  (B) variable de 1,0 m y 2,0 m. 

Cuadro Nº 5.3.1.3 Capacidad admisible por resistencia ‐  Zona 6 Línea de conducción (C‐14/C‐15) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona 6 

(4+050 ‐ 4+600 Km) 

Cimentación Corrida 

 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  35  3.5  1.2 

1.5  1.0 x 10.0  ‐  35  4.0  1.3 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0   ‐  35  5.0  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  5.5  1.8 

 

ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO - AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA

POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELI - AREQUIPA

 

  30    

 

 En  la  Zona  7  Línea  de  conducción  (C‐16/C‐17),  se  ha  considerado  una  cimentación  superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho  (B) variable de 1.0 m y 2,0m.  

Cuadro Nº 5.3.1.4 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona 7 Línea de conducción (C‐16/C‐17) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona 7 

(4+600 – 5+274 Km) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  33.3  3.0  1.0 

1.5  1.0 x 10.0  ‐  33.3  3.4  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  33.3  4.2  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  33.3  4.6  1.5 

 

En  la  Zona  Derivación  a  R‐3  (CA‐16  y  CA‐18),  se  ha  considerado  una  cimentación  superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho  (B) variable de 1.0 m y 2,0m. 

Cuadro Nº 5.3.1.5 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona Derivación a R‐3 (CA‐16 y CA‐18) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Derivación a R‐3 (CA‐16 y CA‐18) 

(0+000‐0+145) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  33.6  3.0  1.0 

1.5  1.0 x 10.0  ‐  33.6  3.3  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  33.6  4.1  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  33.6  4.5  1.5 

 En  la  Zona  Derivación  a  R‐4  (CA‐17  y  CA‐19),  se  ha  considerado  una  cimentación  superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho  (B) variable de 1.0 m y 2,0m. 

Cuadro Nº 5.3.1.6 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona Derivación a R‐4 (CA‐17 y CA‐19) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Derivación a R‐4 (CA‐17 y CA‐19) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  35  3.5  1.2 

1.5  1.0 x 10.0  ‐  35  4.0  1.3 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  35  5.0  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  5.5  1.8 

 

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POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELI - AREQUIPA

 

  31    

 

En  la  Zona  Troncal  Estratégica  R‐3  CV‐01,  CRP‐01  (CA‐20  y  CA‐22),  se  ha  considerado  una cimentación superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho (B) variable de 1.0 m y 2,0m.  

Cuadro Nº 5.3.1.7 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona Troncal Estratégica R‐3 

CV‐01, CRP‐01 (CA‐20 y CA‐22) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Troncal Estratégica R‐3 CV‐01, CRP‐01 (CA‐20 y CA‐22) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  0.1  30  3.4  1.1 

1.5  1.0 x 10.0  0.1  30  3.7  1.2 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  0.1  30  4.6  1.5 

1.5  2.0 x 2.0  0.1  30  4.9  1.6 

 En  la Zona Troncal Estratégica R‐4 CV‐02 y CRP‐02  (CA‐21),  se ha considerado una cimentación superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho (B) variable de 1.0 m y 2,0m. 

Cuadro Nº 5.3.1.8 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona Troncal Estratégica R‐4 CV‐02 y CRP‐02 (CA‐21) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Troncal Estratégica R‐4 CV‐02 y CRP‐02 (CA‐21) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  33.3  3.0  1.0 

1.5  1.0 x 10.0  ‐  33.3  3.4  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  33.3  4.2  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  33.3  4.6  1.5 

  En  la  Zona  Emisor  D=300 mm  (C‐24  al  C‐30),  se  ha  considerado  una  cimentación  superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho  (B) variable de 1.0 m y 2,0m.  

Cuadro Nº 5.3.1.9 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona Emisor D=300 mm (C‐24 al C‐30) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Emisor D=300 mm (C‐24 al C‐

30) 

Cimentación corrida 

2.0  0,5 x 10,0  ‐  35  4.6  1.5 

2.0  1.0 x 10.0  ‐  35  5.1  1.7 

Zapata Cuadrada 

2.0  1.0 x 1.0  ‐  35  6.5  2.2 

2.0  2.0 x 2.0  ‐  35  7.0  2.3 

 

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  32    

 

En  la  Zona  Colector  José  Balta D=250 mm  (C‐31  al  C‐37),  se  ha  considerado  una  cimentación superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho (B) variable de 1.0 m y 2,0m.  

Cuadro Nº 5.3.1.10 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona Colector José Balta D=250 mm (C‐31 al C‐37) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Colector José Balta D=250 mm (C‐31 al C‐

37) 

Cimentación corrida 

2.0  0,5 x 10,0  ‐  35  4.6  1.5 

2.0  1.0 x 10.0  ‐  35  5.1  1.7 

Zapata Cuadrada 

2.0  1.0 x 1.0  ‐  35  6.5  2.2 

2.0  2.0 x 2.0  ‐  35  7.0  2.3 

  En  la  Zona  Colector  secundario  D=200  mm  H=1.5  (C‐38  al  C‐41),  se  ha  considerado  una cimentación superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho (B) variable de 1.0 m y 2,0m.  

Cuadro Nº 5.3.1.11 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona Colector secundario D=200 mm H=1.5 (C‐38 al C‐41) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Colector secundario D=200 mm H=1.5 (C‐38 al C‐41) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  35  3.5  1.2 

1.5  1.0 x 10.0  ‐  35  4.0  1.3 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  35  5.0  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  5.5  1.8 

 En  la  Zona  Colector  secundario  D=200  mm  H=2.0  (C‐42  al  C‐45),  se  ha  considerado  una cimentación superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho (B) variable de 1.0 m y 2,0m.  

Cuadro Nº 5.3.1.12 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona Colector secundario D=200 mm H=2.0 (C‐42 al C‐45), 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Colector secundario D=200 mm H=2.0 (C‐42 al C‐45), 

Cimentación corrida 

2.0  0,5 x 10,0  ‐  35  4.6  1.5 

2.0  1.0 x 10.0  ‐  35  5.1  1.7 

Zapata Cuadrada 

2.0  1.0 x 1.0  ‐  35  6.5  2.2 

2.0  2.0 x 2.0  ‐  35  7.0  2.3 

 

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  33    

 

En  la  Zona  Colector  secundario  D=200 mm  H=2.5  (C‐46),  se  ha  considerado  una  cimentación superficial mediante cimentación corrida  (BxL) de 0.50x10 m y 1.0x 10 m; y zapata cuadrada de ancho (B) variable de 1.0 m y 2,0m.  

Cuadro Nº 5.3.1.13 Capacidad admisible por resistencia ‐ Zona Colector secundario D=200 mm H=2.5 (C‐46) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Colector secundario D=200 mm H=2.5 (C‐

46), 

Cimentación corrida 

2.5  0,5 x 10,0  ‐  35  5.6  1.9 

2.5  1.0 x 10.0  ‐  35  6.1  2.0 

Zapata Cuadrada 

2.5  1.0 x 1.0  ‐  35  7.9  2.6 

2.5  2.0 x 2.0  ‐  35  8.5  2.8 

 

En  la Estructura Reservorio 03  (C‐18),  se ha  considerado una  cimentación  superficial mediante Platea (BxB) de 6.0x6.0 m y 8.0x 8.0 m; y zapata cuadrada de ancho (B) variable de 1.0 m y 2,0m.   

Cuadro Nº 35.3.1.14 Capacidad admisible por resistencia ‐ Estructura Reservorio 03 (C‐18) 

ZONA Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona 7  

Platea 1.0  6,0 x 6,0  ‐  23.9  4.4  1.5 

1.0  8.0 x 8.0  ‐  23.9  5.1  1.7 

Zapata Cuadrada 

1.0  1.0 x 1.0  ‐  23.9  3.7  1.2 

1.0  2.0 x 2.0  ‐  23.9  4.0  1.3 

 

En  la Estructura Reservorio 04  (C‐19),  se ha  considerado una  cimentación  superficial mediante Platea (BxB) de 6.0x6.0 m y 8.0x 6.0 m; y zapata cuadrada de ancho (B) variable de 1.0m y 2,0m.  

Cuadro Nº 5.3.1.15 Capacidad admisible por resistencia ‐ Estructura Reservorio 04 (C‐19) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona 7  

Platea  1.0  6.0 x 10,0  ‐  25  6.1  2.0 

1.0  8.0 x 8.0  ‐  25  7.1  2.4 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  25  5.0  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  25  5.5  1.8 

 

 

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  34    

 

En  la  Estructura  Planta  de  Tratamiento  (C‐23),  se  ha  considerado  una  cimentación  superficial mediante Platea (BxB) de 6.0x6.0 m y 8.0x 6.0 m; y zapata cuadrada de ancho (B) variable de 1m y 2,0m. 

 Cuadro Nº 5.3.1.16 

Capacidad admisible por resistencia ‐ Estructura Planta de Tratamiento (C‐23) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

qu      (Kg/cm2) 

q adm     (Kg/cm2) 

SISTEMA DE REDES DE 

ALCARILLADO 

Platea 1.0  6.0 x 10,0  ‐  35  6.1  2.0 

1.0  8.0 x 8.0  ‐  35  7.1  2.4 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  35  6.5  2.2 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  7.0  2.3 

 

En  el  Anexo  C  “Capacidad  Admisible”  se muestra  el  cálculo  de  la  capacidad  admisible  por resistencia. 

 

5.3.2 Capacidad Admisible por Asentamiento 

 Se ha adoptado  el   criterio  de   limitar el asentamiento de  la cimentación a 2,5 cm (cimiento corrido y zapata) y 5.1 cm (platea), por el tipo de cimentación. Lambe (1994) pág. 216.  Para el cálculo del asentamiento se ha considerado las siguientes relaciones: 

                       IfE

uBqS

s

adi

)1( 2                                 

BzB

L

If  

  Donde :  

Si  : Asentamiento inmediato producido, en cm 

: Coeficiente de Poisson  

If  : Factor de forma (cm/m) Es  : Módulo de elasticidad (t/m2) qad (2)    : Capacidad admisible por asentamiento (t/m2) B  : Ancho de la cimentación L  : Longitud de la cimentación Bz  : Parámetro en función de las dimensiones de la cimentación 

      Df  : Profundidad de cimentación   

     

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POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELI - AREQUIPA

 

  35    

 

Cuadro Nº 5.3.2.1 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona 2 Línea de Conducción (C‐5) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2)) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

ZONA 2 

(0+400 – 0+950 Km) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  0.3  21  120  0.3  1.1 

1.5  1,0 x 10,0  0.3  21  120  0.3  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  0.3  21  120  0.3  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  0.3  21  120  0.3  1.4 

 Cuadro Nº 5.3.2.2 

Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona 4 Línea de Conducción (C‐10/C‐11/C‐12) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2)) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona 4 (2+550 – 3+350 Km) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  0.1  32  300  0.3  1.3 

1.5  1,0 x 10,0  0.1  32  300  0.3  1.4 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  0.1  32  300  0.3  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  0.1  32  300  0.3  1.9 

 Cuadro Nº 5.3.2.3 

Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona 6 Línea de Conducción (C‐14/C‐15) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona 6 

(4+050 ‐ 4+600 Km) 

Cimentación Corrida 

 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  35  300  0.3  1.2 

1.5  1.0 x 10.0  ‐  35  300  0.3  1.3 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0   ‐  35  300  0.3  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  300  0.3  1.8 

 

Cuadro Nº 5.3.2.4 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona 7 Línea de Conducción (C‐16/C‐17) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona 7 

(4+600 – 5+274 Km) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  33.3  200  0.3  1.0 

1.5  1,0 x 10,0  ‐  33.3  200  0.3  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  33.3  200  0.3  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  33.3  200  0.3  1.5 

 

  

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  36    

 

 Cuadro Nº 5.3.2.5 

Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona Derivación a R‐3 (CA‐16 y CA‐18) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Derivación a R‐3 (CA‐16 y CA‐

18) (0+000‐0+145) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  33.6  120  0.3  1.0 

1.5  1,0 x 10,0  ‐  33.6  120  0.3  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  33.6  120  0.3  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  33.6  120  0.3  1.5 

 

Cuadro Nº 5.3.2.6 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona Derivación a R‐4 (CA‐17 y CA‐19 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona Derivación a R‐4 (CA‐17 y CA‐

19) (0+000‐0+224) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  35  400  0.3  1.2 

1.5  1,0 x 10,0  ‐  35  400  0.3  1.3 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  35  400  0.3  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  400  0.3  1.8 

 

Cuadro Nº 5.3.2.7 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona Troncal Estratégica R‐3 

CV‐01, CRP‐01 (CA‐20 y CA‐22) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona Troncal 

Estratégica R‐3 

CV‐01, CRP‐01 (CA‐20 y CA‐22) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  0.1  30  200  0.3  1.1 

1.5  1,0 x 10,0  0.1  30  200  0.3  1.2 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  0.1  30  200  0.3  1.5 

1.5  2.0 x 2.0  0.1  30  200  0.3  1.6 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELI - AREQUIPA

 

  37    

 

 

Cuadro Nº 5.3.2.8 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona Troncal Estratégica R‐4 CV‐02 y CRP‐02 (CA‐21) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Troncal Estratégica R‐4 CV‐02 y CRP‐02 (CA‐21) 

 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  33.3  200  0.3  1.0 

1.5  1,0 x 10,0  ‐  33.3  200  0.3  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  33.3  200  0.3  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  33.3  200  0.3  1.5 

 

Cuadro Nº 5.3.2.9 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona Emisor D=300 mm (C‐24 al C‐30) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Emisor D=300 mm (C‐24 al C‐30) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  35  300  0.3  1.5 

1.5  1,0 x 10,0  ‐  35  300  0.3  1.7 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  35  300  0.3  2.2 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  300  0.3  2.3 

 

Cuadro Nº 5.3.2.10 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona Colector José Balta D=250 mm (C‐31 al C‐37) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Colector José Balta D=250 

mm (C‐31 al C‐37) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  35  300  0.3  1.5 

1.5  1,0 x 10,0  ‐  35  300  0.3  1.7 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  35  300  0.3  2.2 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  300  0.3  2.3 

 

Cuadro Nº 5.3.2.11 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona Colector secundario D=200 mm H=1.5 (C‐38 al C‐41) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Colector secundario D=200 mm H=1.5 (C‐38 al C‐41) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  35  300  0.3  1.2 

1.5  1,0 x 10,0  ‐  35  300  0.3  1.3 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  35  300  0.3  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  300  0.3  1.8 

 

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  38    

 

Cuadro Nº 5.3.2.12 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona Colector secundario D=200 mm H=2.0 (C‐42 al C‐45) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Colector secundario D=200 mm H=2.0 (C‐42 al C‐45) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  35  300  0.3  1.5 

1.5  1,0 x 10,0  ‐  35  300  0.3  1.7 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  35  300  0.3  2.2 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  300  0.3  2.3 

 

Cuadro Nº 5.3.2.13 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Zona Colector secundario D=200 mm H=2.5 (C‐46) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Colector secundario D=200 mm H=2.5 (C‐

46) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  ‐  35  300  0.3  1.9 

1.5  1,0 x 10,0  ‐  35  300  0.3  2.0 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  35  300  0.3  2.6 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  300  0.3  2.8 

 

 Cuadro Nº 5.3.2.14 

Capacidad admisible por asentamiento – Estructura Reservorio 03 (C‐18) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión (kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona 7  

Platea 1.5  6.0 x 6,0  ‐  23.9  120  0.3  1.2 

1.5  8.0 x 8.0  ‐  23.9  120  0.3  0.9 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  23.9  120  0.3  1.2 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  23.9  120  0.3  1.3 

 

Cuadro Nº 5.3.2.15 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Estructura Reservorio 04 (C‐19) 

Zona  

Tipo Df (m)  BxL (m) 

Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

Zona 7  

Platea  1.0  6.0 x 6,0  ‐  25  400  0.3  2.0 

1.0  8.0 x 8.0  ‐  25  400  0.3  2.4 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  25  400  0.3  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  25  400  0.3  1.8 

 

 

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  39    

 

Cuadro Nº 5.3.2.16 Capacidad admisible por asentamiento ‐ Estructura Planta de Tratamiento (C‐23) 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) Cohesión(kg/cm²) 

  (°) 

Es 

(Kg/cm2) µ 

q adm     (Kg/cm2) 

SISTEMA DE REDES DE 

ALCANTARILLADO 

Platea 1.0  6.0 x 6,0  ‐  35  400  0.3  2.0 

1.0  8.0 x 8.0  ‐  35  400  0.3  2.4 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  ‐  35  400  0.3  2.2 

1.5  2.0 x 2.0  ‐  35  400  0.3  2.3 

 

En el Anexo C se presenta la hoja de cálculo de la capacidad admisible por asentamiento.  

5.4 Capacidad admisible del macizo rocoso 

 

En el siguiente cuadro se presenta un resumen de los valores de densidad de la roca intacta que han sido determinados en el  laboratorio. Así mismo se presentan valores de densidad asumidos de la literatura existente.   

Cuadro N° 5.4.1 Valores de la Densidad  

EstaciónDensidad(KN/m3) 

ZONA 1(EG‐4) CRP‐03  20.0 

ZONA 3(EG‐6) CPR‐04  22.2 

ZONA 3(EG‐8) CPR‐05  21.4 

ZONA 5 (EG‐13) CRP‐06  22.3 

CAPTACIÓN (EG‐1)  17.7 

 La evaluación geomecánica de las rocas y la resistencia a la compresión simple se ha determinado del ensayo de carga puntual realizado en las muestras obtenidas.   

Cuadro N° 5.4.2 Resistencia a la compresión 

Estación  Resistencia a la Compresión Simple c (Mpa) 

ZONA 1(EG‐4) CRP‐03  50.1

ZONA 3(EG‐6) CPR‐04  182

ZONA 3(EG‐8) CPR‐05  152.7

ZONA 5 (EG‐13) CRP‐06  166.7

CAPTACIÓN (EG‐1)  34.5

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  40    

 

El ángulo de fricción interna de la roca intacta y el módulo de elasticidad se asumió de los valores propuestos  por  Hoek  y  Brown  (1981),  con  el  valor  asumido  para  la  fricción  se  determina  la cohesión de la roca intacta usando la relación propuesta por Mohr‐Coulomb.  

cos.2

sen1cC  

El siguiente cuadro resume los valores determinados:  

Cuadro N° 5.4.3 Propiedades de la Roca Intacta 

Zona Angulo de 

fricción () 

Módulo de 

Elasticidad (Mpa) 

Cohesión 

(c) Mpa 

ZONA 1(EG‐4) CRP‐03  60  15030  7 

ZONA 3(EG‐6) CPR‐04  60  54600  26 

ZONA 3(EG‐8) CPR‐05  60  45810  22 

ZONA 5 (EG‐13) CRP‐06  60  50010  24 

CAPTACIÓN (EG‐1)  60  10350  5 

 

5.4.1 Propiedades del Macizo Rocoso 

 Existen  métodos  y  ensayos  aproximados  para  determinar  la  resistencia  al  corte  de  macizos rocosos sin necesidad de efectuar ensayos de corte en la muestra a gran escala, entre los ensayos se tiene los siguientes métodos: 

Clasificación Geomecánica de Bieniawski (1979) 

Sistema Q de Barton (1974) 

Criterio Empírico de Hoek y Brown  

5.4.1.1 Clasificación Geomecánica de Bieniawski (1979) 

 

El  sistema de  valoración del macizo  rocoso, RMR  (Rock Mass Rating),  también  conocido  como 

Clasificación  Geomecánica,  fue  desarrollado  por  el  profesor  Z.T.  Bieniawski  y  considera  cinco parámetros básicos. 

Resistencia de la Roca Intacta 

Designación de la Calidad de la Roca (RQD) 

Espaciamiento de Discontinuidades 

Estado de las Discontinuidades 

Condiciones de Agua Subterránea  

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  41    

 

Para la evaluación se determinó los siguientes valores de RMR:  

Cuadro N°5.4.1.1.1 Valoración del RMR 

Estación  Valoración (RMR) 

Básico  Ajustado 

ZONA 1(EG‐4) CRP‐03  56  49 

ZONA 3(EG‐6) CPR‐04  63  56 

ZONA 3(EG‐8) CPR‐05  64  57 

ZONA 5 (EG‐13) CRP‐06  57  50 

CAPTACIÓN (EG‐1)  50  43 

 

5.4.1.2. Sistem Q de Barton (1974) 

 Para  relacionar  el  valor  RMR  con  el  Indice  “Q”  de  Barton  utilizaremos  la  relación  empírica planteada por Bieniawski(ver Anexo A).  

5.4.1.3 Criterio Empírico de Hoeck y Brown 

 El  criterio  original  de Hoek  y  Brown  fue  desarrollado  en  1980  el mismo  que  está  orientado  a explicar el comportamiento previo a la rotura de todo tipo de rocas(ver Anexo 3). Este  criterio  es  totalmente  empírico,  pero  se  basa  en  la  amplia  experiencia  de  los  autores  en numerosos proyectos.  Este criterio fue modificado en 1988 y 1992; en su revisión más moderna, 

responde a la expresión:  

                                                

a

cc sm

331 .  

Donde: 

c  =  Resistencia a la compresión simple. 

m  =  Parámetro relacionado con la naturaleza friccionante del terreno. 

s, a  =  Constantes que dependen de la naturaleza del terreno. 

 

Los  parámetros  m,  s  y  a  del  macizo  rocoso  han  sido  determinados  mediante  las  siguientes 

expresiones:  

ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO - AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA

POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELI - AREQUIPA

 

  42    

 

   

200GSI

0,65a

es

emim

6

100RMR

14100RMR

 

 Donde: mi   =   Es un parámetro dependiente de la litología de la roca. Este valor lo tomamos de los valores propuestos por Hoek et. al 1998. GSI     =  Valor sustituido del RMR (Hoek et. al 1998). 

RMR   =   Indice de Bieniawski correspondiente al macizo rocoso. 

5.4.2 Módulo de deformación de la masa Rocosa 

 

Bieniawski  (1978)  Serafín  &  Pereira  (1983)  desarrollaron  una  ecuación  semi‐empírica  que relaciona el módulo de deformación de  la masa rocosa con la calidad de  la roca; dicha ecuación, 

según el rango de RMR, es:  

Para RMR>50    Em = 2*RMR – 100 (Bieniawski) Para RMR<50    Em = 10(RMR –10)(40) 

 

Más recientemente, Hoek (1995) ha propuesto afectar  la expresión de Serafín y Pereira por una constante que está en función de la resistencia a la compresión simple.  En este proyecto se utilizó esta ecuación para estimar las propiedades de deformación de la masa rocosa. 

Existe otra aproximación planteada por Kulhawy y Goodman (1980) que relaciona el valor de Em directamente con el de la roca intacta a través del número de fracturas existentes. 

 

5.4.3 Parámetros de Resistencia Cortante del Macizo Rocoso 

 Los parámetros de resistencia cortante han sido determinados en  función de  la valoración RMR 

planteada por Bieniawski(ver Anexo A).  

Cuadro N° 5.4.3.1 Propiedades del macizo rocoso 

Tipo de Roca Angulo de fricción  

() 

Cohesión 

(c) Mpa 

ZONA 1(EG‐4) CRP‐03  33  280 

ZONA 3(EG‐6) CPR‐04  36.5  315 

ZONA 3(EG‐8) CPR‐05  37  320 

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  43    

 

Tipo de Roca Angulo de fricción  

() 

Cohesión 

(c) Mpa 

ZONA 5 (EG‐13) CRP‐06  33.5  285 

CAPTACIÓN (EG‐1)  30  250 

 

5.4.4 Capacidad Admisible en Macizos Rocosos 

 

Para determinar la capacidad admisible del macizo rocoso se ha tomado en cuenta los parámetros de la roca intacta y del macizo rocoso descrito en el acápite anterior; con estos valores y usando 

las siguientes metodologías estimamos el valor de la capacidad de soporte del macizo rocoso.  

Criterio de Hoek (1995) 

 Para determinar la resistencia a la compresión utiliza la siguiente relación:  

ccs S  

Donde: 

cs  =  Resistencia a la compresión del macizo rocoso 

S  =  Constante que depende la naturaleza de la roca 

c  =  Resistencia a la compresión simple de la roca intacta 

Criterio de AASHTO (1996) 

 

Calcula la capacidad admisible de la roca en función de la resistencia a la compresión simple de la 

roca intacta.  De  todas  estas  consideraciones  se  ha  asumido  un  valor  de  la  capacidad  admisible  del macizo 

rocoso  para  el  área  de  estudio.  El  siguiente  cuadro  resume  los  valores  de  capacidad  de  carga última: 

 Cuadro N°5.4.4.1 

Capacidad de carga última de la roca 

Ubicación  Progresiva (Km)  Df(m) Q(admisible)

(Kg/cm2) 

Adherencia 

(Kg/cm2) 

ZONA 1(EG‐4) CRP‐03  0+000‐0+400  1.00  23.1  16.7 

ZONA 3(EG‐6) CPR‐04  0+950 – 2+550  1.00  23.1  60.7 

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Ubicación  Progresiva (Km)  Df(m) Q(admisible)

(Kg/cm2) 

Adherencia 

(Kg/cm2) 

ZONA 3(EG‐8) CPR‐05  0+950 – 2+550  1.00  23.1  50.9 

ZONA 5 (EG‐13) CRP‐06  3+350 – 4+050  1.00  23.1  55.6 

CAPTACIÓN (EG‐1)  0+000  1.00  15.1  11.5 

 

Donde: 

Em   = Módulo de deformación del macizo rocoso 

m,s,a  = Parámetros  Hoek & Brown 

Cm  = Cohesión del macizo rocoso 

m  = Angulo de fricción del macizo rocoso 

qad  = Capacidad admisible del suelo de cimentación 

  = Adherencia de la roca con el concreto. 

En  Anexo  C  se  presentan  los  resultados  del  análisis  de  capacidad  de  carga  última  del macizo rocoso. 

6. ESTABILIDAD DE TALUDES 

 

Los análisis de estabilidad de taludes han sido efectuados como parte del diseño de la Línea de Conducción y  la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales. Se presenta a continuación una  descripción  de  las  consideraciones  del  diseño  geotécnico  tomadas  en  cuenta  para  la ejecución de los análisis de estabilidad.  

6.1 Metodología de Análisis 

 

Para  el  análisis de  estabilidad de  taludes  en  general,  se utilizó  el programa de  cómputo  SLIDE (Rocscience,  2003),  versión  5.  Este  es  un  programa  de  análisis  de  estabilidad  de  taludes completamente  integrado, que permite desarrollar  la geometría del  talud  interactivamente y  la definición de los tipos y propiedades de los materiales de manera muy amigable con el usuario. 

 El análisis para calcular el factor de seguridad se lleva a cabo de manera bidimensional usando el concepto de  equilibrio  límite,  aproximando  el problema  a un  estado de deformación plana.  El programa  tiene  la  opción  de  utilizar  diferentes métodos  de  análisis  de  estabilidad  de manera simultánea; sin embargo, para el presente análisis se ha utilizado el Método de Bishop modificado empleando dovelas para el cálculo de superficies de falla. 

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La  superficie de  falla  crítica es definida  como  aquella que proporciona  el menor  factor de seguridad, y  fue encontrada en  forma  interactiva modificando  las condiciones de búsqueda de la misma evaluándose solo superficies de falla circulares.  Como hipótesis del análisis se considera que las propiedades de los materiales que conforman las  diferentes  estructuras  analizadas,  son  homogéneas  e  isotrópicas  y  que  el  colapso  se produciría como resultado de fallas simultáneas a  lo  largo de  la superficie de deslizamiento. Cada material tiene sus propiedades y características físicas y mecánicas. Para el análisis pseudo‐estático se considera que la masa involucrada en la falla está sometida a una aceleración horizontal igual a un coeficiente sísmico multiplicado por la aceleración de la gravedad, de modo de tomar en cuenta el efecto de las fuerzas inerciales producidas por el terremoto de diseño. De acuerdo a lo referido en el estudio de peligro sísmico, el coeficiente sísmico horizontal utilizado es de 0.15.  Los criterios de diseño establecidos para el presente análisis fueron los siguientes:  

Mínimo factor de seguridad estático a largo plazo igual a 1.4; y  

Mínimo factor de seguridad pseudo‐estático a largo plazo y para taludes permanentes igual 

a 1.0; ó  

Desplazamientos inducidos por sismo que no comprometan la seguridad del apilamiento ó 

la integridad del sistema de revestimiento. 

 Se debe  indicar que un  factor de seguridad pseudo‐estático mayor que 1.0 no significa que el apilamiento de desmonte no se moverá durante un terremoto. Lo que probablemente ocurrirá es  que  los  desplazamientos  serán  mínimos  y  no  se  producirán  daños  permanentes  en  la estructura, asociados al terremoto de diseño. 

 

6.2 Condiciones Analizadas 

Se ha tomado en cuenta las siguientes condiciones para el análisis:  

El análisis ha considerado la condición más crítica representada por las secciones de mayor 

altura y de mayor pendiente en su base. En el anexo G se presentan  la planta y secciones 

analizadas. 

El análisis de estabilidad ha considerado  la existencia de  superficies de  falla  tipo  circular 

para  evaluar  la  estabilidad  a  través  de  los  taludes  naturales,  los  taludes  de  corte  y  los 

taludes de rellenos; 

El análisis se han ejecutado un análisis   estático y pseudo para  la condición a    largo plazo 

del  terreno  en  la  rivera del  rio donde  se proyectara  las  estructuras del  terminal, dichos 

cálculos  han  sido  modelados  considerando  parámetros  drenados  de  los  materiales 

asumidos de los resultados de la investigación geotécnica. 

Se han verificado la estabilidad de los taludes de corte de la plataforma de la via y de la zona de edificación. 

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6.3 Sismo de Diseño 

 

El coeficiente sísmico de diseño se ha  tomado del estudio de peligro sísmico elaborado para el presente  proyecto.  En  dicho  estudio  presentan  resultados  de  un  análisis  determinístico  y probailisitico de los cuales se ha tomado el mayor.   Los resultados de la evaluación del peligro sísmico probabilístico para el OBE (Sismo Base

de Operación) indican que para un 10% de probabilidad de excedencia en un período de exposición de 50 años (período de retorno de 475 años), el valor de la aceleración máxima en el terreno (PGA) de la zona en estudio en roca (Tipo B) es de 0.37g y (Tipo D) es de 0.60 g.

Los resultados de la evaluación del peligro sísmico probabilístico para el MCE (Sismo

Máximo Considerado), según el IBC 2009, indican que para un 2% de probabilidad de excedencia en un período de exposición de 50 años (período de retorno de 2475 años), el valor de la aceleración máxima en el terreno (PGA) de la zona de estudio en roca (Tipo B) es de 0.59g y en suelo firme (Tipo D) es de 0.93 g.

Para los cálculos de estabilidad de taludes se ha tomado un coeficiente sísmico de 0.19g.

 

6.4 Propiedad de los Materiales 

 

Para la ejecución de los análisis de estabilidad, las propiedades de resistencia cortante de los materiales ensayados han sido reducidas a partir de los resultados de ensayos corte directo y SUCS.   

CUADRO 6.4.1: RESUMEN DE PARÁMETROS DE RESISTENCIA DE MATERIALES 

 

MATERIAL �total 

(kN/m3) 

COHESIÓN (kPa) 

ÁNGULO DE FRICCIÓN (grados) 

CAPTACIÓN (EG‐1)  17.7  Roca  ‐ 

ZONA 2 LÍNEA DE CONDUCCIÓN Y CRP‐3(C‐5) 

16.0  0.10  21 

ZONA 4 LÍNEA DE CONDUCCIÓN (C‐10/C‐11/C‐12) 

17.7  0.10  32 

RESERVORIO 03 (C‐18)  17.5  ‐  33.6 

RESERVORIO 04 (C‐19)  17.7  0  35.2 

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6.5 Resultados Obtenidos 

En el Anexo D de este Informe se presenta las salidas del programa SLIDE, las cuales ilustran los análisis  de  estabilidad  realizados,  para  las  secciones  considerado más  crítico.  Dichas  salidas contienen  información de  la sección transversal, propiedades de  los materiales, nivel freático y ubicación de la superficie de falla crítica con el menor factor de seguridad.  

 En  el  cuadro  6.4.2  se  presenta  un  resumen  de  los  resultados  obtenidos  de  los  análisis  de estabilidad realizados. En esta tabla se presentan los resultados para los casos estático y pseudo‐estático, según correspondan; y para el análisis con superficies de falla circular. 

 Como se puede observar de los resultados obtenidos en las secciones analizadas, los factores de seguridad son mayores que  los mínimos recomendados en  los criterios de diseño asumidos en este  estudio,  tanto  para  la  condición  estática  como  pseudo‐estática  y  para  el  tipo  de  falla analizada (circular).  La zona de captación y Zona 2 el material del terreno es macizo rocoso fracturado donde se ha verificado  la  estabilidad  global  considerando  el  modelo  geomecanico  de  Hoek    Brown obteniéndose  factores  de  seguridad muy  por  encima  de  la  unidad.  Sin  embargo  también  se descarto  mecanismo  de  falla  tipo  planar,  por  cuña  y  volteo,  se  recomienda  trabajos  de desquinche.    

Cuadro 6.4.2: Resultados de los Análisis de Estabilidad  

ÁREA SECCIÓN ANALIZADA CASO

FACTOR DE SEGURIDAD

ESTÁTICO PSEUDO-ESTÁTICO

K=0.19

Captación Transversal al eje Falla circular 10.80 6.30

Reservorio 3 Transversal al eje Falla circular 1.80 1.22

Reservorio 4 Transversal al eje Falla circular 4.50 2.05

Zona 2 Transversal al eje Falla circular 11.45 4.84

Zona 4 Transversal al eje Falla circular 3.89 2.26

 

Los reportes  de los cálculos de estabilidad de taludes se presentan en el Anexo D. 

 

 

 

 

 

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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES  

Sobre  la  base  de  los  resultados  de  las  investigaciones  geotécnicas  se  emiten  las  siguientes conclusiones:  

Las  investigaciones  geotécnicas  han  consistido  en  ejecutar  35  calicatas,  06  ensayos  de 

densidad de campo y 09 estaciones geomecánicas. 

 

En  la evaluación geomecanica en  los  sectores donde aflora el macizo  rocoso  se  tiene  los 

siguientes valores de RMR.  

DPL  RMR  UBICACIÓN 

 

EG‐1  43  Captación existente 

EG‐2  37  Línea de conducción 

EG‐3  41  Línea de conducción 

EG‐4  49  CRP‐03 

EG‐6  56  CRP‐04 

EG‐7  59  Línea de conducción 

EG‐8  57  CRP‐05 

EG‐9  64  Línea de conducción 

EG‐13  50  CRP‐06 

 

 

En  la evaluación geotécnica se ha podido  identificar algunos sectores donde existen riesgo 

geodinámicas  como  deslizamientos,  caída  de  roca,  erosión,  socavación  y  huaycos  que 

imponen  riesgos  no  significativos  al  trazo  de  la  línea  de  conducción  y  estructuras 

proyectadas. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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En  la evaluación geotécnica de campo se ha  realizado  la siguiente zonificación geotécnica 

del trazo de la línea de conducción: 

 

ZONA PROGRESIVA 

(Km) SONDAJE  DESCRIPCIÓN  OBSERVACIONES 

TIPO DE TERRENO 

Z‐1 Captación, Línea de 

Conducción y CRP‐3 

0+000 – 0+400  EG‐1 al EG‐3 

Afloramiento rocoso, depósito coluvial. 

Ladera de cerro y quebrada seca. 

Rocoso 

Z‐ 2 Línea de 

conducción 0+400 – 0+950  CA‐5  Material aluvial 

Zona con cobertura de suelos limo arcillosos que cubren a suelo aluviales y coluviales 

Normal 

Z‐3 Línea de 

conducción  CRP‐4, CRP‐5 

 

0+950 – 2+550  EG‐6 al EG‐9  Macizo rocoso 

Macizo rocoso fracturado con ligera cobertura de material coluvial 

Rocoso 

Z‐4 Línea de 

conducción 2+550 – 3+350  C‐10 al C‐12 

Zona de terrenos de cultivos 

Quebrada activa(3+000), Material  coluvio aluvial,  bloques de  roca en matriz limo,  arcilla  y arena 

Normal

Z‐5  3+350 – 4+050  EG‐13  Macizo rocoso Macizo altamente intemperizado (3+600 – 4+000) 

Rocoso 

Z‐6  4+050 ‐ 4+600  C‐14 , C‐15  Material aluvial Río Caravelí (C‐15) Gravas arenosas 

Semirocoso 

Z‐7  4+600 – 5+274  C‐16 al C‐19 Depósito coluvial 

Limo con grava y arena 

Normal 

Derivación a R‐4 

0+00‐0+145  CA‐17 y CA‐19 Material residual 

Bloques de roca en matriz grava bien gradada con 

limo 

Normal 

Derivación a R‐3 

0+00 a 0+224  CA‐16 y CA‐18 Material residual 

Bloques de roca en matriz arena 

limosa 

Normal

Troncal Estratégica R‐3 CV‐01, CRP‐01 

‐  CA‐20 y CA‐22 Material residual 

Bloques de roca en matriz Arena mal gradada con 

Normal

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ZONA PROGRESIVA 

(Km) SONDAJE  DESCRIPCIÓN  OBSERVACIONES 

TIPO DE TERRENO 

limo y arcilla arenosa 

Troncal Estratégica R‐4 CV‐02 y CRP‐

02 

‐  CA‐21 Material residual 

Bloques de roca en matriz Arena mal gradada con 

limo 

Normal

PTAR Caraveli  ‐  C‐23  Material aluvial Grava en matriz 

arena (GP) Normal 

Emisor D=300 mm 

0+00 al 1+600  C‐24 al C‐30  Material aluvial Grama en matriz limo y arcilla con cobertura de limo 

Normal 

Colector José Balta D=250 

mm  0+00 al 1+560  C‐31 al C‐37  Material aluvial 

Grava en matriz limo y arcilla 

Normal 

Colector secundario D=200 mm 

H=1.5 

‐  C‐38 al C‐41  Material aluvial Grava en matriz limo y arcilla (ML, 

GM, GP) 

Normal 

Colector secundario D=200 mm 

H=2.0 

‐  C‐42 al C‐45  Material aluvial Grava en matriz limo y arcilla(GM, 

SM, GP, ML) 

Normal 

Colector secundario D=200 mm 

H=2.5 

‐  C‐46  Material aluvial Grava en matriz limo y arcilla(GP) 

Normal 

 

Los valores de capacidad admisible del terreno en  los sectores donde predomina suelo se 

muestran en el siguiente cuadro, donde se han consignado valores como cimientos corridos 

cercos  y  la  tubería  de  conducción  y  zapatas  aisladas  para  el  caso  de  apoyos  y  otras 

estructuras: 

 

Zona Tipo 

Df (m)  BxL (m) q adm     

(Kg/cm2) 

ZONA 2 (0+400 – 0+950 Km) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.1 

1.5  1,0 x 10,0  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  1.4 

Zona 4 (2+550 – 3+350 Km) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.3 

1.5  1,0 x 10,0  1.4 

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Zona Tipo

Df (m)  BxL (m) q adm     

(Kg/cm2) 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  1.9 

Zona 6 (4+050 ‐ 4+600 Km) 

Cimentación Corrida 

 

1.5  0,5 x 10,0  1.2 

1.5  1.0 x 10.0  1.3 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0   1.7 

1.5  2.0 x 2.0  1.8 

Zona 7 (4+600 – 5+274 Km) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.0 

1.5  1,0 x 10,0  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  1.5 

Derivación a R‐3 (CA‐16 y CA‐18) (0+000‐0+145) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.0 

1.5  1,0 x 10,0  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  1.5 

Zona Derivación a R‐4 (CA‐17 y CA‐19) (0+000‐

0+224) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.2 

1.5  1,0 x 10,0  1.3 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  1.8 

Zona Troncal Estratégica R‐3 

CV‐01, CRP‐01 (CA‐20 y CA‐22) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.1 

1.5  1,0 x 10,0  1.2 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  1.5 

1.5  2.0 x 2.0  1.6 

Troncal Estratégica R‐4 CV‐02 y CRP‐02 

(CA‐21)  

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.0 

1.5  1,0 x 10,0  1.1 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  1.4 

1.5  2.0 x 2.0  1.5 

Emisor D=300 mm (C‐24 al C‐

30) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.5 

1.5  1,0 x 10,0  1.7 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  2.2 

1.5  2.0 x 2.0  2.3 

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Zona Tipo

Df (m)  BxL (m) q adm     

(Kg/cm2) 

Colector José Balta D=250 mm (C‐31 al C‐

37) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.5 

1.5  1,0 x 10,0  1.7 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  2.2 

1.5  2.0 x 2.0  2.3 

Colector secundario D=200 mm H=1.5 (C‐

38 al C‐41) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.2 

1.5  1,0 x 10,0  1.3 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  1.8 

Colector secundario D=200 mm H=2.0 (C‐

42 al C‐45) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.5 

1.5  1,0 x 10,0  1.7 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  2.2 

1.5  2.0 x 2.0  2.3 

Colector secundario D=200 mm H=2.5 (C‐

46) 

Cimentación corrida 

1.5  0,5 x 10,0  1.9 

1.5  1,0 x 10,0  2.0 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  2.6 

1.5  2.0 x 2.0  2.8 

Zona 7  

Platea 1.5  6.0 x 6,0  1.2 

1.5  8.0 x 8.0  0.9 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  1.2 

1.5  2.0 x 2.0  1.3 

Zona 7  

Platea  1.0  6.0 x 6,0  2.0 

1.0  8.0 x 8.0  2.4 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  1.7 

1.5  2.0 x 2.0  1.8 

SISTEMA DE REDES DE ALCANTARILLADO 

Platea 1.0  6.0 x 6,0  2.0 

1.0  8.0 x 8.0  2.4 

Zapata Cuadrada 

1.5  1.0 x 1.0  2.2 

1.5  2.0 x 2.0  2.3 

  

ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO - AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA

POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELI - AREQUIPA

 

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El macizo  rocoso  en  el  trazo  de  la  línea  de  conducción  tiene  los  siguientes  valores  de 

capacidad admisible y la adherencia. 

 

Ubicación  Progresiva (Km)  Df(m) Q(admisible)

(Kg/cm2) 

Adherencia 

(Kg/cm2) 

ZONA 1(EG‐4) CRP‐03  0+000‐0+400  1.00  23.1  16.7 

ZONA 3(EG‐6) CPR‐04  0+950 – 2+550  1.00  23.1  60.7 

ZONA 3(EG‐8) CPR‐05  0+950 – 2+550  1.00  23.1  50.9 

ZONA 5 (EG‐13) CRP‐06  3+350 – 4+050  1.00  23.1  55.6 

CAPTACIÓN (EG‐1)  0+000  1.00  15.1  11.5 

 

 De  los  cálculos  de  estabilidad  de  taludes  se  concluye  en  las  secciones  analizadas,  los 

factores  de  seguridad  son mayores  que  los mínimos  recomendados  en  los  criterios  de 

diseño asumidos en este estudio, tanto para  la condición estática como pseudo‐estática y 

para el tipo de falla analizada (reservorio 3, reservorio 4 y zona 4). 

 

La  zona de  captación  y  Zona  2(km.  400  al  Km.  0+950)  el material del  terreno  es macizo 

rocoso  fracturado,  donde  se  ha  verificado  la  estabilidad  global  considerando  el modelo 

geomecanico de Hoek   Brown obteniéndose  factores de  seguridad muy por encima de  la 

unidad.  También  se  descartó  mecanismos  de  falla  tipo  planar,  por  cuña  y  volteo,  se 

recomienda trabajos de desquinche.  

 

De los resultados de los ensayos químicos se concluye lo siguiente: 

 En  el  entorno de  las  calicatas C‐17  y C‐18 que  corresponde  a  la derivación  a R4(0+00  al 

0+145) y R3(0+00 al 0+224) respectivamente,  los niveles de sulfatos están elevados por  lo 

cual se espera un ataque severo de los materiales de construcción, donde se recomienda el 

empleo de cemento  tipo V. En el  resto del  trazo de  la  línea de  conducción  los niveles de 

agresividad química son leves por lo cual se recomienda el empleo de cemento tipo I. 

En trazo del emisor D=300 mm los niveles de sulfatos están elevados por  lo cual se espera 

un ataque  severo de  los materiales de  construcción, donde  se  recomienda el empleo de 

cemento tipo V. 

En el entorno a las calicatas C‐32, C‐38 y C‐43  que corresponde  a los colectores Jose Balta 

D=250 mm, y colectores secundarios D=200 mm, los niveles de sulfatos están elevados por 

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lo cual se espera un ataque severo de los materiales de construcción, donde se recomienda 

el empleo de cemento tipo V. 

En general el contenido de cloruros está por debajo de los  límites perjudiciales, por  lo que 

se descarta daños a la armadura de refuerzo. 

Así mismo los niveles de sales solubles totales están por debajo de los límites perjudiciales 

por lo cual se descarta problemas de perdida de resistencia del suelo por lixiviación. 

Los resultados de este estudio se aplican exclusivamente al área investigada. 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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REFERENCIAS  

- Alva Hurtado J. (1992), “Mecánica de Suelos Aplicada a Cimentaciones”, Capítulo de Estudiantes 

ACI‐UNI, Lima. 

- Lambe T.W. y Whitman R.V. (1969), “Soil Mechanics”, John Wiley, New York. 

- Terzaghi K. y Peck R.B. (1967), “Soil Mechanics in Engineering Practice”, John Wiley, New York. 

- Vesic  A.  (1973),  “Análisis  de  la  Capacidad  de  Carga  de  Cimentaciones  Superficiales”,  JSMFED, 

ASCE, Vol. 99. 

- Reglamento Nacional  de  Construcciones  (1997)”,  “Norma  Técnica  de  Edificaciones  E‐30‐Diseño 

Sismorresistente”, Lima ‐ Perú. 

- Reglamento Nacional de Cimentaciones (1997), “Norma E‐050 de Suelos y Cimentaciones”, Lima‐ 

Perú.