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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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28
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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29
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
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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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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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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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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:
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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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45
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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46
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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47
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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48
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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49
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
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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.