SIL Informe Estudio Geotécnico con fines de Cimentación - Puente Silaco Rev D

Estudio Geotcnico con Fines de Cimentacin

Puente Silaco

Preparado para: Empresa Servicios Industriales de la Marina S.A

Preparado por: COINGEC S.A.C. Cal. Hiplito Unanue 206, Las Leyendas San Miguel, Lima 27, Per 51-1-451 1392 Proyecto N: CO.13.06.01 D

Revisin D

Febrero 2014

Estudio Geotcnico con Fines de Cimentacin Pgina i Empresa Servicios Industriales de la Marina S.A - Puente Silaco Proyecto N: CO.13.06.01 D Revisin D Febrero 2014

CONTENIDO RESUMEN EJECUTIVO ........................................................................................................ 101.0 INTRODUCCIN ........................................................................................................... 12

1.1 Generalidades ...................................................................................................................... 121.2 Objetivo ................................................................................................................................ 121.3 Alcances del proyecto .......................................................................................................... 12

2.0 INFORMACIN DEL SITIO ........................................................................................... 132.1 Marco Geolgico Regional ................................................................................................... 132.2 Geomorfologa ...................................................................................................................... 13

2.2.1 Grupo Mitu (Ps-m). .................................................................................................. 132.2.2 Formacin Chambar (Tr-ch). ................................................................................. 132.2.3 Formacin Aramachay (Ji-a). .................................................................................. 132.2.4 Formacin Condorsinga (Ji-c) ................................................................................. 132.2.5 Grupo Goyllarisquizga (Ki-g). .................................................................................. 132.2.6 Formacin Casapalca (KP-ca) ................................................................................ 142.2.7 Rocas intrusivas. ..................................................................................................... 14

2.3 Geologa Local ..................................................................................................................... 142.3.1 Roca de Basamento ................................................................................................ 142.3.2 Formacin Carhuaz ................................................................................................. 142.3.3 Geologa Estructural ................................................................................................ 152.3.4 Geodinmica Externa .............................................................................................. 16

2.3.4.1 Erosin de Riberas ................................................................................ 162.3.4.2 Erosin por Escorrenta ......................................................................... 16

2.4 Sismicidad del rea de Estudio ............................................................................................ 162.4.1 Aceleracin de Diseo ............................................................................................. 16

3.0 INVESTIGACIONES GEOTCNICAS .......................................................................... 183.1 Generalidades ...................................................................................................................... 183.2 Calicatas ............................................................................................................................... 183.3 Perforaciones ....................................................................................................................... 18

3.3.1 Sistema de Perforacin ........................................................................................... 193.3.2 Trabajos de Campo ................................................................................................. 193.3.3 Caracterizacin Geotcnica de Basamento Rocoso ............................................... 20

3.4 Ensayos de Laboratorio ....................................................................................................... 223.4.1 Propiedades ndice de Mecnica de Suelos ........................................................... 223.4.2 Ensayos Qumicos ................................................................................................... 233.4.3 Ensayos de Propiedades Fsicas para Agregado de Concreto .............................. 23

3.5 Ensayos Geofsicos .............................................................................................................. 243.5.1 Perfiles Ssmicos Obtenidos .................................................................................... 253.5.2 Ensayos de Ondas Superficiales............................................................................. 273.5.3 Sondajes de Ondas Superficiales ........................................................................... 27

4.0 CARACTERIZACIN GEOTCNICA DE LA CIMENTACIN ..................................... 294.1 Unidades Geotcnicas ......................................................................................................... 29

4.1.1 Depsito Fluvial (Unidad Geotcnica I) ................................................................... 294.1.2 Depsito Aluvial (Unidad Geotcnica II) .................................................................. 294.1.3 Basamento Rocoso (Unidad Geotcnica III) ........................................................... 30

4.1.3.1 Caracterizacin del Basamento Rocoso ............................................... 304.2 Nivel de Agua ....................................................................................................................... 314.3 Nivel de Cimentacin ........................................................................................................... 31

5.0 ANLISIS GEOTCNICO ............................................................................................. 325.1 Definicin de Parmetros de Resistencia Cortante ............................................................. 325.2 Capacidad de Carga Admisible ............................................................................................ 32

5.2.1 Capacidad de Carga Admisible en Roca ................................................................ 325.3 Anlisis de Asentamientos ................................................................................................... 33

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5.4 Clculo de Capacidad de Carga y Asentamientos ............................................................... 345.5 Condiciones de Excentricidad de la Carga .......................................................................... 355.6 Capacidad de Carga con Sismo ........................................................................................... 365.7 Asentamientos Recomendables ........................................................................................... 365.8 Coeficiente de Balasto Vertical ............................................................................................ 365.9 Agresin Qumica del Suelo al Concreto ............................................................................. 375.10Parmetros de Diseo Ssmico ............................................................................................ 385.11Estudio de Canteras ............................................................................................................. 38

5.11.1 Contenido de Sustancias Perjudiciales ................................................................... 385.11.2 Abrasin L.A. ........................................................................................................... 395.11.3 Granulometra .......................................................................................................... 39

6.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 407.0 REFERENCIAS ............................................................................................................. 41 Tablas

Tabla 2.1 Familias de Diaclasamiento del Macizo .................................................................. 15Tabla 2.2 Coordenadas de Ubicacin ...................................................................................... 17Tabla 2.3 Aceleraciones mximas Esperadas (Fraccin de g) .............................................. 17Tabla 2.4 Aceleraciones Mximas Esperadas (cm/s) ............................................................. 17Tabla 3.1 Resumen de Calicatas............................................................................................... 18Tabla 3.2 Resumen de Perforaciones ...................................................................................... 20Tabla 3.3 Clases de Macizo Rocoso a partir de las Valoraciones Totales ........................... 21Tabla 3.4 Valores de RMR Total en las Perforaciones ........................................................... 22Tabla 3.5 Resumen de Propiedades ndice - Calicatas .......................................................... 23Tabla 3.6 Resumen de Ensayos Qumicos .............................................................................. 23Tabla 3.7 Resumen de Ensayo de Laboratorio - Agregado para Concreto ......................... 24Tabla 3.8 Resumen de Ensayos Granulometra ...................................................................... 24Tabla 3.9 Resumen Ensayo Abracin Maquina de los Angeles ............................................ 24Tabla 3.10 Resumen de Ensayos de Refraccin Ssmica ........................................................ 24Tabla 3.11 Ensayos de Ondas Superficiales ............................................................................. 25Tabla 3.12 Resumen de Sondajes de Velocidades de Ondas S MASW/MAM ..................... 28Tabla 4.1 Caracterizacin Geomecnica ................................................................................. 31Tabla 5.1 Parmetros de Resistencia Cortante y de Deformacin Elstica del Macizo Rocoso 32Tabla 5.2 Factores de Forma ..................................................................................................... 33Tabla 5.3 Capacidad de Carga y Asentamiento Estribos Puente ....................................... 35Tabla 5.4 Distorsin Angular - Norma Tcnica E.050 ............................................................. 36Tabla 5.5 Elementos Qumicos Dainos a la Cimentacin .................................................... 38Tabla 5.6 Contenido de Sustancias Perjudiciales .................................................................. 39Tabla 5.7 Gradacin de Agregado Grueso .............................................................................. 39

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Anexos

Anexo A Registro de CampoAnexo B Ensayos de LaboratorioAnexo C Anlisis GeotcnicoAnexo D Registro FotogrficoAnexo E Planos

Planos

101 LAMINA DE TTULOS

102 PLANO DE INVESTIGACIN GEOTCNICAS

103 SECCIONES GEOLGICAS-GEOTCNICAS

104 PLANO DE CANTERAS

Estudio Geotcnico con Fines de Cimentacin Pgina 10 Empresa Servicios Industriales de la Marina S.A - Puente Silaco Proyecto N: CO.13.06.01 D Revisin D Febrero 2014

RESUMEN EJECUTIVO De acuerdo al convenio especfico de Cooperacin Interinstitucional entre el Gobierno Regional de Cajamarca y la Empresa Servicios Industriales de la Marina S.A. (en adelante SIMA) contrat los servicios de Coingec S.A.C. (en adelante Coingec) para realizar el estudio geotcnico con fines de cimentacin en el rea donde se ha proyectado construir el puente Silaco. El proyecto se encuentra ubicado en el distrito de La Ramada-Chimban, provincia de Cutervo-Chota, departamento de Cajamarca, aproximadamente a una altura entre 800 y 820 msnm.

El propsito del estudio es proporcionar informacin tcnica necesaria, para definir los niveles de cimentacin para los estribos del puente.

El rea de estudio presenta una topografa de pendiente mediana a fuertes, con una geomorfologa cause de rio, las unidades geomorfolgicas presentes valles trasversales, fondo de valles y pie demonte aluvio torrencial con pendiente suaves.

La evaluacin geotcnica consisti en la ejecucin de calicatas, supervisin de perforaciones, mapeo geolgico-geotcnico, ensayos geofsicos y toma de muestras, las que fueron enviadas a Lima para realizar los ensayos de laboratorio correspondientes.

En la zona de estudio se han identificado tres (03) unidades geolgicas-geolgicas (Depsitos Aluvial, depsito fluvial y Afloramientos Rocosos). Las caractersticas fsicas y propiedades de resistencia de los suelos, fueron evaluadas a partir de las investigaciones geotcnicas de campo, correlaciones y ensayos de laboratorio; que se llevaron a cabo como parte del desarrollo del estudio.

De la evaluacin geotcnica, se ha definido que la profundidad de cimentacin competente se encuentra entre los 6 a 7 m de profundidad considerado a partir del nivel de terreno natural, cuyas caractersticas del suelo son de origen fluvio-aluvial con presencia de material con boloneria de tamao mximo 80 y basamento rocoso.

Se recomienda el retiro de todo el material suelto hasta llegar a los niveles competentes indicados en este informe.

El nivel de cimentacin se ubica a una profundidad de 7,0 m y 9,0 m por debajo de la superficie del terreno, en los estribos derecho e izquierdo respectivamente, constituida por material fluvio aluvial, conformado por bolonerias de gran tamao con matriz de grava pobremente gradada con arena, muy densa;

Para el estribo izquierdo se ha considerado un mejoramiento del nivel de cimentacin, para lo cual se ha proyectado una falsa zapata de 1,5 m, la cual distribuir la carga a la profundidad de 7,5m, los clculos de capacidad portante fueron hechos al nivel de desplante de 6,0 m.

Se ha registrado roca a profundidades del orden de 10,6 y 13,5 m por debajo de la superficie del terreno, en los estribos derecho e izquierdo respectivamente, sobre la cual se ha


registrado material de origen coluvio-aluviual y fluvio-aluvial

La capacidad portante del suelo de cimentacin para zapatas rectangulares de los estribos de ancho 4,0 a 6,0 m y 11,0 de lado, con un nivel de cimentacin de 5,0 m a 6,0 m para el estribo derecho e izquierdo, es no menor de 6,91 y 4,39 kg/cm2 respectivamente.

.

Para el clculo de los asentamientos se ha asumido un rango de cargas de servicio entre 200 kPa a 800 kPa, que de acuerdo a los clculos realizados, los asentamiento estn entre de 0,592 cm a 2,940 cm respectivamente


1.0 INTRODUCCIN

1.1 Generalidades Por encargo de la Empresa Servicios Industriales de la Marina S.A. (referida de aqu en adelante como SIMA), Consultores en Ingeniera Geotcnica, Estructuras y Construccin. (referida de aqu en adelante como Coingec) desarroll el estudio geotcnico con fines de cimentacin del puente Silaco.

1.2 Objetivo El objetivo del presente estudio fue realizar el estudio geolgico-geotcnico con fines de cimentacin de los estribos del puente Silaco, considerando la revisin de la informacin existente y las investigaciones ejecutadas mediante calicatas, ensayos geofsicos y ensayos de laboratorio.

Coingec ha completado el informe de la estructura antes indicada, el cual se presenta en los siguientes documentos del proyecto:

x Informe de geotcnico; x Planos geotcnico y perfil estratigrfico, en Revisin A;

1.3 Alcances del proyecto El estudio contempla los siguientes alcances:

x Revisin de la informacin existente proporcionada por CPMSA. x Ejecucin de una visita de campo para evaluar las caractersticas geotcnicas del rea

de las instalaciones del estudio.

x Investigaciones geotcnicas. x Definir el nivel de cimentacin de los estribos. x Anlisis de capacidad portante x Elaboracin del informe geotcnico con fines de cimentacin.


2.0 INFORMACIN DEL SITIO

2.1 Marco Geolgico Regional El rea est constituida por la facie sedimentaria de la Cuenca Occidental Peruana con unidades rocosas cuyas edades van desde el Prmico hasta el Cretceo, en forma muy localizada se hallan las rocas intrusivas en forma de rocas plutnicas e hipabisales.

2.2 Geomorfologa Las unidades estratigrficas y rocas intrusivas, estn cubiertas por depsitos cuaternarios de diferente naturaleza, origen y composicin.

A continuacin se describen las caractersticas generales de las unidades litolgicas.

2.2.1 Grupo Mitu (Ps-m). Esta unidad est constituida por areniscas con conglomerados polimcticos, en estratos con espesores medios a gruesos, con estratificacin cruzada a sesgada, con niveles de arenisca fina y conglomerados, generalmente de color rojo ladrillo a prpura, que se halla discordantemente debajo de las calizas del Grupo Pucar. Pertenece al Prmico.

2.2.2 Formacin Chambar (Tr-ch). Estas rocas forma parte del Grupo Pucar que constituye la estructura principal de la cuenca alta del ro Huallaga; est constituida por calizas masivas, de grano fino, de color gris algo azulino en estado inalterado y color gris marrn en estado intemperizado, esta unidad contiene chert de formas irregulares, en algunos sitios son bituminosos, eventualmente se observan calizas dolomticas con margas y lutitas; el contacto con las rocas del Grupo Mitu es discordante.

2.2.3 Formacin Aramachay (Ji-a). Esta unidad est constituida por calizas con estructura tubular y con variable porcentaje de fsiles, con niveles de margas, de color gris oscuro; se caracteriza por ser bituminoso, poco resistente a la erosin; en algunos sitios se halla comprimida y en estratos con buzamientos sub-verticales; se caracterizan por ser muy susceptible a la erosin. Pertenecen al Jursico inferior

2.2.4 Formacin Condorsinga (Ji-c) Las rocas de esta unidad estn constituidas por calizas grises que afloran en capas delgadas, bien estratificadas y ligeramente masivas, en algunos sectores esta unidad contiene horizontes de calizas dolomticas, tiene una coloracin de gris a gris marrn claro y hacia el tope grada a margas gris blanquecinas, ocasionalmente contiene ndulos de chert y estratificacin sesgada; en la margen izquierda del valle aflora en forma paralela a la Formacin Aramachay y al Grupo Goyllarisquizga. Se form en el Jursico inferior.

2.2.5 Grupo Goyllarisquizga (Ki-g). Esta unidad aflora en forma de una franja paralela a las unidades anteriormente descritas, y en forma ms continua cerca de la divisoria de aguas de la cuenca alta, est conformada


por areniscas con algunos horizontes de conglomerados, en estratos delgados. Esta unidad tiene estratificacin cruzada, con una coloracin rojiza a gris rojiza, en muestra presenta granulometra media a gruesa, con formas angulosas a sub redondeadas, en el rea contiene como matriz o cementante limolitas y arcillitas. Se form en el Cretceo inferior.

2.2.6 Formacin Casapalca (KP-ca) Est constituida por las capas rojas, consistentes en areniscas con conglomerados, de colores rojizos, con niveles de caliza gris blanquecinas; en el rea aflora predominantemente en el sector norte de la provincia, donde forma un anticlinal. Se form en el Cretceo superior.

2.2.7 Rocas intrusivas.

En la zona alta de la Cordillera Oriental y en el rea de reconocimiento afloran rocas intrusivas menores de caractersticas hipabisales relacionadas a yacimientos hidrotermales que se distribuyen irregularmente en el rea, como rocas dioritas, , en estos lugares su composicin vara a monzogranitos, dioritas y dioritas, la ocurrencia de estas rocas estn relacionadas con la presencia de la fallas regionales, Estas mismas rocas en forma de un gran dique-sill que se proyecta en forma algo paralela a las formaciones sedimentarias.

2.3 Geologa Local La presente evaluacin plantea el reconocimiento de las principales formaciones rocosas del rea, de sus caractersticas fsicas y estructurales, de sus potencialidades de uso, y de sus implicancias con respecto a las obras a desarrollar durante la construccin e instalacin de las estructuras del Puente Carrozable Silaco, As como de sus caractersticas geotcnicas.

2.3.1 Roca de Basamento Se describe como el conjunto de materiales consolidados, provenientes de la solidificacin del magma, consolidaciones y diagnesis de los materiales producto de la erosin de las rocas preexistentes y recristalizacin de las rocas pre-existentes (Diccionario Geolgico, J. Dvila, 2006). En el entorno de la Zona de Construccin del Puente Carrozable Silaco se han definido el tipo de rocas de basamento, las mismas que estn diferenciadas por su comportamiento fsico-mecnico.

2.3.2 Formacin Carhuaz Conforma el basamento rocoso, cuya litologa lo componen secuencias de areniscas cuarciticas de grano medio a fino de color beige blanquecino intercaladas con limonitas de textura afanitica. La unidad presenta en superficie una tpica ptina de color amarillo-claro, debido a la disolucin de xidos, los afloramientos se encuentra muy diaclasado y con algunos sistemas de fracturamiento marcado producto de los procesos tectnicos.

Sus afloramientos se encuentran conformando parte un anticlinal de oerientacion NE-SO. Superficialmente presenta una topografa irregular con pendientes entre 35 a 50. En el rea de estudio el estribo derecho atraviesa estas secuencias, en donde forma parte de la margen derecha del ro Silaco. La orientacin de la estratificacin tiene una orientacin N47 y Bz. 88SW. Se ha mapeado pequeas fallas locales con Rb. N 111 y Bz. 32NE, con


alteracin feldesptica de color pardo claro, que favorece a la infiltracin de aguas metericas, provocando alteracin de la misma, en la parte inferior, prximo al rio.

Las familias principales de discontinuidades presentes en el basamento rocoso tienen orientacin irregular: NW y EN en la parte alta y NE y EO en la parte baja. La resistencia de la roca intacta vara entre 50 y 60 MPa. El espaciamiento, S es irregular, en la parte alta vara entre 0.20 y 1 m. y en la parte baja entre 0.10 y 0.50 m. La persistencia de las discontinuidades vara entre 1 y 10 m. en la parte media a baja y 1 a 3 m. en la parte alta.

Las orientaciones de diaclasas y fracturas indican un proceso de fracturamiento irregular, que pueden resultar en cadas y desprendimientos de bloques en cuas de diferente geometra, especialmente en la parte media a alta de la ladera.

En la zona de emplazamiento del estribo derecho, Los valores de RQD en afloramientos son predominantemente medios (45-60%), formando bloques mediamos de roca intemperizada (IIIII) y de calidad Media (RMR: 44) las superficies de las discontinuidades son principalmente planas con pequeo porcentaje de irregulares.

2.3.3 Geologa Estructural Los principales rasgos estructurales presentes en el rea de estudio corresponden a sistemas de fallas de rumbos predominantes. De acuerdo al anlisis de diaclasas y fracturas con el Estereograma, el basamento rocoso de cuarcitas blanquecinas presenta tres familias de diaclasas dominantes, cuya interseccin de las orientaciones principales (NO-SE, NE-SO, S-N), forman bloques tabulares grandes a medianos en cuas, cuya dinmica se ver disminuido por la colocacin de dowels dispuestos perpendicularmente a la pendiente del talud.

Las siguientes medidas conforman al diaclasamiento del macizo rocoso que conforma el basamento rocoso, sobre el que cimentara las subestructuras de cimentacin del puente, para su posterior anlisis estereogrfico.

Tabla 2.1 Familias de Diaclasamiento del Macizo Punto Direccin Buzamiento Abertura Longitud Detalles

J1 N 44 54NO 10 mm 7.00 m Diaclasa

J2 N 2 72E 15 mm 3.50 m Diaclasa

J3 N 42 68 NO 18 mm 5.50 m Diaclasa

J4 N 135 72 SO 25 mm 3.20 m Diaclasa


J6 N 30 80 NO 28 mm > 10 m Diaclasa

J7 N 96 5 N 13 mm 2.50 m Diaclasa

J8 N 263 82 N 16 mm 3.50 m Diaclasa



2.3.4 Geodinmica Externa En el reconocimiento de campo se ha registrado en algunos sectores evidencias de procesos de geodinmica externa como; erosin de riveras, crcavas y en menor grado cadas de rocas, estos procesos se describen a continuacin:

2.3.4.1 Erosin de Riberas El sector expuesto se extiende a ambos flancos del ro Silaco, donde los depsitos cuaternarios superficiales, poco consolidados, estn expuestos a la erosin fluvial, en periodos de grandes avenidas.

De acuerdo a las imgenes satelitales y topografa de la zona, el cauce del ro Silaco es de carcter juvenil, erosivo, con numerosos brazos fluviales abandonados, y una marcada erosin del cauce, en el sector de inters tiene su recorrido de este a oeste. En una eventual crecida del caudal puede erosionar su cauce con el consiguiente peligro para las instalaciones ubicadas en su entorno.

Para minimizar sus efectos se debe considerar el diseo de defensas ribereas de mayor envergadura y duracin, de acuerdo a las consideraciones que se desprendan del estudio hidrolgico respectivo.

2.3.4.2 Erosin por Escorrenta Proceso que ha sido registrado en zonas de taludes y banquetas de los Depsitos existentes, donde hay poca presencia de cobertura vegetal.

La mitigacin de estos procesos se efecta en general mediante revegetacin y control del drenaje superficial por canales de coronacin.

2.4 Sismicidad del rea de Estudio Dentro del territorio peruano la sismicidad es producto principalmente de la subduccin de la Placa de Nazca debajo de la Placa Continental a lo largo de la costa peruana, con un ndice de convergencia de aproximadamente 10 cm por ao.

Los principales rasgos tectnicos producto de la subduccin son: la fosa marina, la cordillera andina, los sistemas de fallas continentales, la cadena volcnica en la regin Sur y la dorsal de Nazca.

2.4.1 Aceleracin de Diseo Se ha determinado el peligro ssmico en distintos lugares del rea en estudio utilizando metodologa e informacin pertinente disponibles en la literatura. Se ha utilizado el programa de cmputo RISK desarrollado por McGuire (1976), con datos de la ley de atenuacin de aceleraciones de Casaverde y Vargas (1980) para los sismos de subduccin y de McGuire (1974) para los sismos continentales. Se ha utilizado las fuentes sismognicas y parmetros de recurrencia determinados por Castillo (1993). Se emplearon las siguientes coordenadas geogrficas para la carretera en estudio.


Tabla 2.2 Coordenadas de Ubicacin

Lugar Coordenadas

Oeste Sur Puente Silaco -783039.81 -561436.17

En las siguientes tablas se resume los valores obtenidos:

Tabla 2.3 Aceleraciones mximas Esperadas (Fraccin de g)

Lugar Periodos de Retorno

30 50 100 200 400 500 1000

Puente Silaco 0,117 0,137 0,171 0,212 0,262 0,277 0,329

Tabla 2.4 Aceleraciones Mximas Esperadas (cm/s)

Lugar Periodos de Retorno

30 50 100 200 400 500 1000 Puente Silaco 114,85 134,79 167,49 208,13 256,77 271,47 322,73

La seleccin del movimiento ssmico de diseo depende del tipo de obra. Para la construccin de un puente se considera perodos de retorno de 500 aos para el sismo de diseo, que corresponde a estructuras con una vida til de 100 aos y un nivel de excedencia del valor propuesto del 10%. Lo anterior significa que en las localidades en estudio las aceleraciones mximas del sismo de diseo variarn de 0,30 a 0,28 g.

Es usual considerar una aceleracin efectiva vez del instrumental pico, con un valor del 25 al 30% ms baja. Por lo tanto, las aceleraciones efectivas variarn de 0,14 a 0,15 g. El coeficiente ssmico para el diseo estar expresado en trminos del perodo de la estructura y del perodo predominante del suelo.

La respuesta estructural de las obras de ingeniera derivada por mtodos espectrales deber considerar, a partir de los valores de aceleracin propuestos, la amplificacin estructural y las reducciones por ductilidad, amortiguamiento y los coeficientes de seguridad de diseo. Los valores de aceleracin de diseo corresponden a suelo firme y no reflejan la amplificacin local del suelo, en caso de existir.

En caso de utilizar en el diseo de los muros y taludes el mtodo pseudo-esttico, se recomienda un valor de 0,15.


3.0 INVESTIGACIONES GEOTCNICAS

3.1 Generalidades Para la ejecucin del presente estudio, Coingec hizo uso de sus especialistas afincados en el proyecto debido a otros trabajos que se vienen realizando en otras zonas del proyecto minero. Se realiz un programa de investigacin geotcnica de campo que consisti en la ejecucin de calicatas, supervisin de perforaciones y ensayos geofsicos.

3.2 Calicatas En los das 06 y 07 de Junio del 2013 se desarroll el programa de investigaciones de campo, en la cual Coingec realiz un total de 04 calicatas convenientemente ubicadas y distribuidas dentro de las reas de estudio, con la finalidad de determinar y evaluar las condiciones geotcnicas de la cimentacin y de los materiales que conforman los Depsitos de Desmonte. Coingec supervis la ejecucin de cada calicata y en cada una de ellas se realiz una descripcin detallada de los tipos de suelos encontrados de acuerdo a la norma ASTM D-2488. Posteriormente se tomaron muestras disturbadas representativas las cuales fueron identificadas y almacenadas en bolsas de plstico con la finalidad de no alterar su estado natural.

Las calicatas se efectuaron de manera manual, proporcionada por CMPSA. La Tabla 4.1 presenta un resumen detallado de las calicatas ejecutadas en este estudio, en el cual se observa que la profundidad mxima alcanzada entre todas las calicatas fue de 3,8 m. En cada calicata se realiz un perfil estratigrfico y muestreo de los diferentes tipos de materiales existentes.

Tabla 3.1 Resumen de Calicatas

rea Calicata Coordenada UTM Suelo

Orgnico (m)

Df (m)

Nivel Agua (m)

Nivel Roca (m)

Prof. Total (m) Este Norte

Estribos

CA-SI13-01 773 647 9 309 014 0,30 ND 3,0 NR 3,8 CA-SI13-02 773 724 9 309 004 No encontrado 3,0 2,0 NR 3,0 CA-SI13-03 773 675 9 309 014 No encontrado - - NR 1,0 CA-SI13-04 773 724 9 309 004 No encontrado - - NR 1,0

Abreviaturas: Df: Nivel de fundacin propuesta NE: No encontrado ND: No determinado

Adicionalmente se obtuvieron fotografas de cada calicata. En el Anexo A se presenta los registros de las calicatas realizadas. En el Anexo D se presenta un registro fotogrfico de las investigaciones de campo realizadas. En el anexo E se presenta el plano 102 de investigaciones geotcnicas, en la cual se muestran la ubicacin de las calicatas ejecutadas en el estudio.

3.3 Perforaciones Las perforaciones geotcnicas se realizarn en las estructuras principales que contempla el estudio: los estribos del puente, se realizarn un total de 02 perforaciones con una profundidad de 30 m alcanzando un total de 60 m lineales. Los trabajos duraron


aproximadamente 20 das en esta actividad. Las consideraciones para la ejecucin de las perforaciones son las siguientes:

x Para la perforacin se utilizo el sistema wire line con dimetro de perforacin HQ3 o NQ3 y triple tubo, con la finalidad de obtener testigos de buena calidad.

x Los trabajos de perforaciones fueron supervisados en 01 turnos por da de 12 horas y fueron dirigidos por un ingeniero geotcnico o gelogo con experiencia en este tipo de trabajos, quien estuvo en contacto en todo momento con el ingeniero supervisor encargado de los trabajos ya sea en campo o en la oficina de Lima.

x En las perforaciones se realizaron el logueo geolgico-geotcnico. En la plataforma de perforacin. Se registrar lo siguiente:

o La perforacin en suelo incluyeron la descripcin geotcnica de los materiales encontrados, tales como: color, clasificacin de campo, contenido de humedad consistencia o compacidad, contenido de gravas, etc.

o La perforacin en roca incluyeron la descripcin de los parmetros geomecnicos, tales como: recuperacin del testigo, RQD, frecuencia de fracturas, grado de fracturamiento, dureza ISRM, grado de alteracin y condicin de discontinuidades. El registro de estos parmetros permitir una determinacin directa del RMR y posteriormente los parmetros geomecnicos del macizo rocoso.

3.3.1 Sistema de Perforacin Las perforaciones preferentemente se realizarn por el mtodo de diamantina rotativa sistema wire line, con tubera de perforacin HQ3 (triple tubo) y revestimiento HW. Asimismo, broca tipo descarga frontal, especial para la perforacin diamantina rotativa tanto en suelo como en roca con fluidos que permite una mejor recuperacin de los testigos diamantinos. Los testigos sern colocados en sus respectivas cajas debidamente identificadas corrida por corrida.

El equipo de perforacin deber ser capaz de perforar segn las siguientes caractersticas:

x Mtodo de perforacin diamantina sistema "wire line", con tubera de perforacin HQ3 (triple tubo) y revestimiento HW.

x Broca tipo "serrucho" para perforacin en seco en suelos cohesivos ya que este tipo de broca permite la extraccin de muestras representativas de la estratigrafa.

x Para suelos gravosos, morrnicos, bloques, bolonera o basamento rocoso se usar una broca tipo descarga frontal que permite una mejor recuperacin de los testigos diamantinos.

x Adicionalmente el equipo de perforacin deber contar con los siguientes accesorios: 3.3.2 Trabajos de Campo El programa de investigacin de campo a travs de perforaciones diamantinas se desarroll entre los meses de julio y agosto, SIMA contrat los servicios de la empresa de perforaciones Achirana Ingenieros S.A.C., quien ejecut un total de 02 sondajes ubicados en los estribos del puente. Todos ellos se ejecutaron convenientemente ubicados y distribuidos dentro del rea de inters, con la finalidad de evaluar las condiciones geotcnicas de la cimentacin en profundidad.

En cada una de las perforaciones Coingce llev a cabo una detallada descripcin de los


tipos de suelos y roca encontrados. Asimismo, se realiz un registro geomecnico del basamento rocoso a fin de determinar la calidad y resistencia del macizo rocoso subyacente. En el Anexo A se presentan los registros de las perforaciones ejecutadas. En el Anexo E se presentan los Planos Geotcnicos 100-02 al 100-03, en el cual se ilustran la ubicacin de los puntos de perforacin llevadas a cabo en este estudio. La Tabla 3.2 muestra un resumen de las caractersticas de los sondeos realizados.

Tabla 3.2 Resumen de Perforaciones

rea Perforacin Coordenada UTM (m) Nivel

Fretico (m)

Suelo Orgnico

(m) Nivel de Roca (m)

Prof. Total (m)Norte Este

Estribo Izquierdo SIL-01 9 309 021 773 675 3,0 NE 13,6 30,0

Estribo Derecho SIL-02 9 309 003 773 722 3,0 NE 10,6 30,0 Abreviaturas: Prof.: Profundidad NE: No encontrado

A continuacin se presenta la descripcin de cada una de las perforaciones ejecutadas por Vector en el rea de inters.

SIL-01: La perforacin se ubica en la zona donde se emplazara el estribo izquierdo, presenta 13,6 m de suelo coluvial-alivial, conformado por secuencia de estratos de arena limosa y arena pobremente gradada con limo y arena, no plstico, suelta a medianamente denso. Desde los 13,6 m hasta 40,25 m se encuentra roca tipo arenisca cuarzosa, segn la evaluacin geomecnica con RMR de calidad regular, con paquetes a los 13,6 y a los 27 valores del orden de 35, clasificado como roca de calidad mala.

SIL-02: La perforacin se ubica en el estribo derecho, presenta 10,6 m de depsitos fluvio-aluvial, conformada superficialmente por arena pobremente gradada con grava hasta los 1,3 m, seguidamente se registro grava pobremente gradada con arena, no plstico, medianamente densa a muy denso a profundidad. Desde los 10,6 hasta 30,0 m se encuentra roca tipo arenisca cuarzosa, segn la evaluacin geomecnica el RMR se encuentra entre 40 y 58, clasificado como roca de calidad mala a regular.

3.3.3 Caracterizacin Geotcnica de Basamento Rocoso A partir de los registros geotcnicos de las perforaciones diamantinas realizadas en los estribos, y de los ensayos de laboratorio de Mecnica de Rocas, se ha realizado la caracterizacin del macizo rocoso de la cimentacin siguiendo el Sistema de Clasificacin Geomecnica (RMR).

Con el objetivo de determinar la calidad del macizo rocoso de la cimentacin en las diferentes zonas proyectadas se realiz un registro geotcnico de los testigos de roca obtenidos de las perforaciones diamantinas. Para la elaboracin de este registro se siguieron las recomendaciones del ISRM (International Society of Rock Mechanics) para obtener las propiedades relevantes tales como el valor del RQD, la resistencia de la roca intacta, el grado de meteorizacin, el grado de fracturamiento, y la condicin de las


discontinuidades. Los registros geomecnicos se presentan en el Anexo A.3.

Los parmetros anteriores fueron utilizados para determinar la valoracin del macizo rocoso segn el sistema RMR (Rock Mass Rating) desarrollado por Bieniawski (1989). Este sistema de clasificacin considera 5 parmetros relacionados con la condicin de la roca intacta y la calidad del macizo rocoso, asignando una valoracin o puntaje a cada uno de dichos parmetros. Estos puntajes son sumados para obtener una valoracin de la calidad del macizo rocoso (RMR bsico). Los parmetros utilizados son:

x Resistencia de la roca intacta, obtenida a partir del ndice de resistencia a la carga puntual o de la resistencia a la compresin uniaxial;

x Calidad del testigo de perforacin, RQD; x Espaciamiento de las discontinuidades; x Condicin de las discontinuidades (persistencia, abertura, rugosidad, relleno y

meteorizacin); y

x Condicin del agua subterrnea. Finalmente, se utiliza un sexto parmetro que indica la influencia de la orientacin de las discontinuidades en el macizo rocoso para ajustar la valoracin del RMR bsico. Este parmetro es un nmero negativo que refleja en qu medida el rumbo y buzamiento de la familia de discontinuidades ms crtica, presente en el macizo rocoso, resulta favorable o desfavorable para la aplicacin considerada, tales como tneles, taludes o cimentaciones. El macizo rocoso servir de cimentacin para las diferentes instalaciones del proyecto Ta Mara, y se ha estimado de manera conservadora un factor de ajuste de -7, el cual indica una condicin desfavorable debido a los buzamientos subverticales detectados en los sistemas de fracturamiento y fallamiento existente.

El valor ajustado del RMR es utilizado finalmente para describir la calidad del macizo rocoso en 5 clases, las cuales se describen a continuacin:

Tabla 3.3 Clases de Macizo Rocoso a partir de las Valoraciones Totales

VALORACIN RMR CLASE DESCRIPCIN

81-100 I Roca Muy Buena

61-80 II Roca Buena

41-60 III Roca Regular

21-40 IV Roca Mala


de longitud. La condicin de las discontinuidades se ha estimado en forma global, considerando bsicamente la rugosidad en las paredes de las fracturas, su grado de meteorizacin o alteracin y la abertura de las discontinuidades. La resistencia de la roca ha sido estimada durante el registro geotcnico mediante apreciacin con el martillo de gelogo; sin embargo, los ensayos de resistencia a la carga puntual reportados en el Anexo B de ensayos de laboratorio han servido para calibrar los valores reportados. Finalmente, para el parmetro correspondiente a la condicin del agua subterrnea se ha asumido que el macizo rocoso se encuentra en una condicin hmeda.

La Tabla 3.4 resume los valores promedio del RMR total, es decir ajustado en funcin de la influencia de la orientacin de las discontinuidades, para cada una de las perforaciones realizadas en la zona de estudio del Proyecto rea Seca. En general se puede apreciar que la calidad del macizo rocoso en el rea del proyecto se clasifica como roca de calidad mala con intercalaciones de roca muy mala (dureza menor que 2), de acuerdo con el valor RMR total.

Tabla 3.4 Valores de RMR Total en las Perforaciones

REA PERFORACIN RMR TOTAL PROMEDIO ESTRATO

(m) DESCRIPCIN

Pila de Lixiviacin

SIL-01

45 13,60 16,30 Roca regular


40 26,20 30,00 Roca mala

SIL-02 51 10,60 18,10 Roca regular


3.4 Ensayos de Laboratorio Durante el desarrollo de la exploracin geotcnica de campo se obtuvieron muestras representativas de las calicatas realizadas en la zona de inters. En estos materiales se llevaron a cabo ensayos geotcnicos para determinar los parmetros y caracterizar el suelo de cimentacin y las canteras. Los ensayos de caracterizacin fsica, qumica y mecnica fueron realizados en el laboratorio geotcnico de Coingec.

Los ensayos de laboratorio fueron llevados a cabo siguiendo los procedimientos recomendados segn las versiones actualizadas de los mtodos de ensayo de la Sociedad Norteamericana de Ensayos y Materiales (ASTM). El detalle de los ensayos de laboratorio se presenta en el Anexo A.3.

3.4.1 Propiedades ndice de Mecnica de Suelos En las muestras obtenidas en la exploracin de campo, se llev a cabo ensayos estndar de laboratorio con fines de identificacin y clasificacin segn el sistema unificado de clasificacin de suelos SUCS. Las propiedades ndices de los suelos ensayados se resumen en las Tabla 3.5 en trminos de granulometra, lmite de plasticidad y contenido de humedad.


Las normas correspondientes que rigen estos ensayos para clasificar muestras de suelo son:

x Anlisis granulomtrico por tamizado, NTP 339.128 / ASTM D-422. x Lmite lquido y lmite plstico, NTP 339.129 / ASTM D-4318. x Contenido de humedad, NTP 339.127 / ASTM D-2216.

Tabla 3.5 Resumen de Propiedades ndice - Calicatas

Calicata Muestra Prof. (m) Clasif. SUCS

Granulometra LL (%)

IP (%)

C.H. (%) Grava

(%) Arena

(%) Finos (%)

CA-SI13-01 M-1 3,0 3,80 SP 24,9 37,8 37,3 - - 7 CA-SI13-02 M-1 3,0 3,50 GM 42,6 32,7 24,6 - -19 4,46 CA-SI13-04 M-1 GW 63,3 34,3 2,4 - - 0,32

3.4.2 Ensayos Qumicos Se efectuaron ensayos qumicos a las muestras de la Cantera Bocamina y en los materiales de cimentacin de la planta concentradora, con la finalidad de identificar el potencial de agresividad del suelo que puede ocasionar a las estructuras en contacto. Los ensayos fueron ejecutados segn los procedimientos indicados en las normas ASTM, AASHTO y BS. Los ensayos realizados en el presente proyecto fueron los siguientes:

x Contenido de Sales Solubles, NTP 339.152 / BS 1377. x Contenido de Sulfatos Solubles, NTP 339.178 / AASHTO T290. x Contenido de Cloruros Solubles, AASHTO T291 / NTP 339.177.

Un resumen de los resultados de estos ensayos se presenta en la Tabla 3.6 en la cual se incluye los ensayos qumicos realizados por Vector.

Tabla 3.6 Resumen de Ensayos Qumicos

Calicata Prof. (m) SST (ppm) Sulfatos

(ppm) Cloruros(mg/Kg)

CA-SI13-02 3,0 - 3,80 1021,00 442,36 79,47

CA-SI13-04 - 270,20 92,70 27,38

Abreviaturas: PPM: Partes por milln

3.4.3 Ensayos de Propiedades Fsicas para Agregado de Concreto Para determinar las propiedades de materiales de prstamo para agregado de concreto se realizaron ensayos en laboratorio con las muestras extradas de las calicatas. Los ensayos necesarios para determinar la calidad del material de concreto siguieron los procedimientos de la normas que se indica en la Tabla 3.7 y los resultados se presentan en las Tablas 3.8 y 3.9.


Cabe indicar que solo se ha evaluado las canteras que presentan condiciones para cubrir el requerimiento de material de concreto y material para concreto asfltico.

Tabla 3.7 Resumen de Ensayo de Laboratorio - Agregado para Concreto

Ensayos Norma ASTM Granulometra de finos y gruesos C 136

Impurezas orgnicas en agregado fino C 40

Abrasin en mquina Los ngeles (mayor tamao) C 535

Tabla 3.8 Resumen de Ensayos Granulometra

Cantera Prof. (m) Gravas (%) Arena

(%) Finos

(%)

Rio Silaco (Chancado) Superficial 63,7 34,0 2,3

Zona Proxima (Chancado) - 97,8 2,1 0,1

Tabla 3.9 Resumen Ensayo Abracin Maquina de los Angeles

Cantera Prof. (m) Gradacin Revoluciones Desgaste (%)

Rio Silaco (Chancado) Superficial A 500 14,4

Zona Proxima (Chancado) - A 500 20,7

3.5 Ensayos Geofsicos El presente captulo presenta los resultados de las mediciones e interpretaciones de los ensayos geofsicos, efectuadas, en la zona de estudio.

Los objetivos principales del ensayo geofsicos son los siguientes:

x Determinacin de los perfiles estratigrficos del suelo en funcin a sus caractersticas dinmicas, con profundidades de investigacin variable;

x Determinacin de las caractersticas dinmicas de los estratos en funcin a las velocidades compresionales de las ondas P;

x Determinacin de los parmetros de deformacin dinmica de los suelos; y x Este ensayo se encuentra normalizada por NTP 339.157 en la Gua para el Uso del

Mtodo de Refraccin Ssmica en la Investigacin del sub suelo.

Tabla 3.10 Resumen de Ensayos de Refraccin Ssmica

Ubicacin Lnea Longitud Coordenadas

Este Norte


Estribo Izquierdo

LS-01 75 775 409 9 308 502 775 432 9 308 532

LS-02 75 775 412 9 308 559 775 427 9 308 516

Estribo Derecho

LS-03 75 775 455 9 308 503 775 488 9 308 532

LS-04 75 775 461 9 308 543 775 474 9 308 500

Tabla 3.11 Ensayos de Ondas Superficiales

Zona Sondaje Comentarios

Zona de estudio

MASW 01 y 02 Ubicado en el alineamiento de la lnea LS-01 y LS-02

MASW 03 y 04 Ubicado en el alineamiento de la lnea LS-03 y LS-04

3.5.1 Perfiles Ssmicos Obtenidos Los datos para la evaluacin de los perfiles ssmicos, consisten en grficas de lneas de la superficie basndose en la topografa superficial. Para cada una de las lneas ssmicas fueron establecidos perfiles ssmicos con valores de velocidad de propagacin de ondas longitudinales (ondas P), basndose en las dromocrnicas calculadas de los tiempos de llegada de las ondas.

Con esta informacin se realiz la interpretacin de los perfiles ssmicos en la zona de estudio, que se describen a continuacin:

Perfil Ssmico Lneas Ls-01

Este perfil est conformado por las lneas ssmicas LS-01 de 75 m de longitud ubicado en el estribo izquierdo de forma transversal al eje. Aqu se muestra la presencia de tres estratos, el primer estrato presenta valores de velocidad de ondas P (Vp) promedio 300 m/s, con un espesor variable de hasta 4,5 m. Estratigrficamente est definido por depsitos fluviales, conformado por arenas con grava, sueltas, hmedas con presencia de bolonera.

El segundo estrato presenta velocidades de propagacin de ondas P (Vp) entre 600 m/s y 1200 m/s, con un espesor variable de 1,0 m a 2,0 m a 7 m de profundidad. El registro Estratigrfico indica que el estrato est conformado por depsitos fluviales conformados por gravas y bolonerias de compacidad densa.

El tercer estrato a profundidades mayores a 12 m, presenta velocidades de propagacin de ondas P (Vp) con promedio de 1900 m/s, incrementndose con la profundidad. Dichas velocidades correspondera a basamento rocoso de calidad entre mala a regular. El perfil ssmico de esta lnea se presenta en el Anexo B.1 de investigaciones de campo.



Este perfil est conformado por las lneas ssmicas LS-02de 75 m de longitud ubicado en el estribo izquierdo, de forma longitudinal al aje. Aqu se muestra la presencia de tres estratos, el primer estrato presenta valores de velocidad de ondas P (Vp) promedio 380 m/s, con un espesor variable de hasta 5,0 m. Estratigrficamente est definido por depsitos fluivailes, conformado por arenas con grava, sueltas, hmedas con presencia de bolonera.

El segundo estrato presenta velocidades de propagacin de ondas P (Vp) entre 550 m/s y 1000 m/s, con un espesor variable de 4,0 m a 7,0 m de profundidad. El registro Estratigrfico indica que el estrato est conformado por depsitos fluviales conformados por gravas y bolonerias de compacidad densa.

El tercer estrato a profundidades mayores a 12 m, se presenta velocidades de propagacin de ondas P (Vp) con promedio de 1800 m/s, incrementndose con la profundidad. Dichas velocidades correspondera de calidad entre mala a regular. El perfil ssmico de esta lnea se presenta en el Anexo B.1 de investigaciones de campo.


Este perfil est conformado por las lneas ssmicas LS-03 de 75 m de longitud ubicado en el estribo derecho transversal al eje. Aqu se muestra la presencia de tres estratos, el primer estrato presenta valores de velocidad de ondas P (Vp) promedio de 380 m/s, con un espesor variable de 3,0 m a 4,5 m. Estratigrficamente est conformado por una mezcla de material suelto de origen fluvio-aluvial con bolonerias sueltas.

El segundo estrato presenta velocidades de propagacin de ondas P (Vp) entre 660 m/s y 900 m/s, con un espesor variable de 2,0 m a 5,0 m. El registro Estratigrfico indica que el estrato est conformado por depsitos de origen fluvial, conformado por bloques y bolonerias muy densos.

El tercer estrato a profundidades mayores a 10,0 m, presenta velocidades de propagacin de ondas P (Vp) mayores que 1200 m/s, incrementndose con la profundidad. Dichas velocidades corresponderan a roca de calidad entre mala a regular. El perfil ssmico de esta lnea se presenta en el Anexo B.1 de investigaciones de campo.


Este perfil est conformado por las lneas ssmicas LS-03 de 75 m de longitud ubicado en el estribo derecho a lo largo del eje. Aqu se muestra la presencia de tres estratos, el primer estrato presenta valores de velocidad de ondas P (Vp) promedio de 490 m/s, con un espesor variable de 3,0 m a ,0 m. Estratigrficamente est conformado por una mezcla de material suelto de origen fluvial, conformado por bloques y bolonera de tamao mximo de 40.

El segundo estrato presenta velocidades de propagacin de ondas P (Vp) entre 650 m/s y 1050 m/s, con un espesor variable de 3,0 m a 6,0 m. El registro Estratigrfico indica que el estrato est conformado bloques muy densos a densos.


El tercer estrato a profundidades mayores a 10 m, presenta velocidades de propagacin de ondas P (Vp) mayores que 1250 m/s, incrementndose con la profundidad. Dichas velocidades corresponderan a roca de calidad entre mala a regular. El perfil ssmico de esta lnea se presenta en el Anexo A.1 de investigaciones de campo.

3.5.2 Ensayos de Ondas Superficiales El ensayo MASW o Anlisis de Ondas Superficiales en Arreglo Multicanal es un mtodo de exploracin geofsica que permite determinar la estratigrafa del subsuelo bajo un punto en forma indirecta, basndose en el cambio de las propiedades dinmicas de los materiales que la conforman. Este mtodo consiste en la interpretacin de las ondas superficiales (Ondas Rayleigh) de un registro en arreglo multicanal, generadas por una fuente de energa impulsiva, en puntos localizados a distancias predeterminadas a lo largo de un eje sobre la superficie del terreno, obtenindose el perfil de velocidades de ondas de corte (Vs) para el punto central de dicha lnea.

El ensayo MAM o Anlisis de Microtrepidaciones en Arreglo Multicanal, consiste en monitorear vibraciones ambientales en arreglos predeterminados y mediante el anlisis de dispersin de stas determinar el perfil de velocidades de ondas S. La combinacin de los mtodos MASW y MAM, permiten obtener perfiles de ondas S hasta profundidades promedio de 20 a 30 m.

En ambos mtodos, la interpretacin de los registros consiste en obtener de ellos una curva de dispersin (velocidad de fase de las ondas superficiales versus frecuencia), filtrndose solamente las ondas superficiales, ya que la velocidad de fase se aproxima en un 90 a 95% al valor de Vs, y luego, mediante un clculo inverso iterativo (mtodo de inversin) se obtiene el perfil Vs desde la curva de dispersin calculada para cada punto de estudio.

Esta tcnica viene siendo usada en investigaciones geotcnicas para cimentaciones de puentes, presas de tierra y presas; habindose obtenido buenas correlaciones entre los perfiles estratigrficos de suelo en casos donde perforaciones y ensayos de penetracin estndar SPT han sido ejecutados. Por tanto, esta tcnica es una alternativa confiable y econmica para estudiar los parmetros dinmicos de los suelos de cimentacin.

3.5.3 Sondajes de Ondas Superficiales Como se describi en la Tabla 3.12, todos los ensayos de ondas superficiales se ubicaron a lo largo del alineamiento de las lneas de refraccin ssmica con fines de comprobacin de los resultados y definicin del espesor de los estratos ssmicos a mayor profundidad que los ofrecidos por el ensayo de refraccin ssmica con la fuente de energa usada.

Los registros obtenidos en campo se utilizaron para determinar las curvas de dispersin combinadas de los ensayos MASW y MAM, las que se muestran en el Anexo A.3.

La siguiente tabla resume los perfiles unidimensionales hallados mediante la combinacin de los resultados de los ensayos MASW y MAM, los que se pueden ver grficamente en el Anexo A.3.

Los ensayos de ondas superficiales permitieron estudiar las velocidades de ondas S en el


rango de profundidades de 20 a 35 m., dependiendo de la calidad de la seal y la presencia de ruido ambiental.

Tabla 3.12 Resumen de Sondajes de Velocidades de Ondas S MASW/MAM

ZONA ENSAYO ESTRATO SSMICO VS

(M/S) PROFUNDIDAD

(M) DESCRIPCIN

Pue

nte

Est

ribo

Izqu

ierd

o

MASW 01

1 300 - 400 0,0 4,0 Depsito fluvial medianamente suelta a densa

2 450 700 4,0 12 Depsito fluvial muy densa

3 700 900 12 30 Roca fracturada

MASW 02


2 400 750 4,0 18 Depsito fluvial muy densa a roca de calidad mala

3 750 1040 18 30 Roca de calidad mala a regular

Pue

nte

Est

ribo

Der

echo

MASW 03

1 270 - 420 0,0 7,0 Depsito fluvial medianamente suelta a medianamente densa

2 420 850 7,0 18 Depsito fluvial muy densa a roca de calidad mala


MASW 04


2 450 700 7,0 12 Depsito fluvial muy densa



4.0 CARACTERIZACIN GEOTCNICA DE LA CIMENTACIN Las investigaciones geotcnicas planteadas en campo sirvieron para identificar y definir el tipo de material predominante de cimentacin a registrarse, de forma que permita zonificar, en Unidades Geotcnicas definidas por materiales de similares caractersticas fsicas y mecnicas.

A continuacin se hace referencia de lo concerniente a los resultados obtenidos en las investigaciones geotcnicas de campo.

4.1 Unidades Geotcnicas Durante las investigaciones geotcnicas se ha registrado tres unidades geotcnicas predominante en el rea estudio, correspondiendo a: Depsitos fluviales (Unidad Geotcnica I), Depsitos aluviales (Unidad Geotcnica II) y Basamento Rocoso (Unidad Geotcnica III).

4.1.1 Depsito Fluvial (Unidad Geotcnica I) Conformado por estratos conformado por materiales transportados y depositados en espesores variables en el lecho del rio Silaco. Se consideran como depsitos fluviales a los materiales que los encontramos dentro, cerca y bordeando los cauces del ro y quebradas presentes, constituyendo adems las terrazas que se han formado durante su desarrollo geolgico reciente 15% -.

Estn compuestos mayormente por cantos rodados hasta 25 y ms, gravas, arenas gruesas y finas, gradando desde planares a casi esfricos; en los planares, as como en los semiangulosos se encuentran erosionados sus bordes. Estas geoformas de los cantos nos indican la distancia y origen de los materiales que fueron erosionados y transportados por este ro que cruzan la zona de estudio, encontrndose en sus lechos cantos de rocas volcnicas traquticas y andesticas, calcreos, margosos, granticos, diorticos, cuarzosos, lutticos, asi como cantos indiferenciados.

En la zona en estudio, se encuentran como parte basal depsitos constituidos por mezclas de materiales fluviales, con depsitos aluviales, constituyendo secuencias estratigrficas complejas: pero tambin es muy comn encontrar secuencias interdigitadas de stos depsitos con materiales gravo-areno-limosos y secuencias gruesas consistentes de arena limosas de hasta 3 a 4 metros de potencia, con caractersticas geotcnicas muy complejas

Estos depsitos dada sus caractersticas gruesas son adecuados para propsitos de cimentacin, sin embargo es necesario considerar la eliminacin del material de cobertura, as como, parte del material muy suelto y poco competente.

4.1.2 Depsito Aluvial (Unidad Geotcnica II) Constituidos por depsitos de materiales granulares como cantos, gravas, arenas y limos en su mayor proporcin, con intercalaciones estratigrficas de arenas, limos y arcillas 10%. Es comn encontrar intercalaciones de materiales gruesos con paquetes de arcillas limosas o limos arcillosos, de diferentes coloraciones debido a la contaminacin de sustancias minerales disueltas por los flujos intermitentes de las lneas de flujo hidrogeolgicas, as como por la lixiviacin de las infiltraciones del ciclo hidrolgico.


Estos depsitos bordean a los cerros aledaos, especialmente los encontramos como una zona en el lado NE y SW de la zona de estudio. Estos materiales constituyen buenos materiales de cimentacin, como se muestran en la zona NE de nuestra rea de estudios, la cual se ubica en el margen izquierdo del ro sobre la cual se ha construido una base para un Huaro el cual permite cruzar de un extremo a otro. Normalmente se encuentran superponindose a los depsitos fluviales y se extienden arealmente hacia las estribaciones de los cerros aledaos.

Estos depsitos dada sus caractersticas gruesas son adecuados para propsitos de cimentacin cuando se tenga material grueso, sin embargo es necesario considerar la eliminacin del material de cobertura, as como, parte del material muy suelto y poco competente.

4.1.3 Basamento Rocoso (Unidad Geotcnica III) A partir de los registros geotcnicos de las estaciones geomecnicas en la proximidad de los estribos, se ha efectuado la caracterizacin del macizo rocoso de la cimentacin, siguiendo el sistema de clasificacin geomecnica (RMR).

Para el macizo rocoso de areniscas cuarciticas que aflora en la margen derecha del ro Silaco de color superficial beige blanquecino claro

4.1.3.1 Caracterizacin del Basamento Rocoso El Sistema de Valoracin del Macizo Rocoso RMR, ms conocido como Clasificacin de Bieniawski RMR, fue desarrollado por Bieniawski durante 1972 y 1973, modificado aos ms tarde considerando casos histricos disponibles, conforme a los estndares y procedimientos internacionales.

Los siguientes parmetros son usados para clasificar un macizo rocoso utilizando el Sistema RMR:

x Resistencia a la compresin uniaxial de la roca x ndice de la Calidad de la Roca (RQD) x Espaciado entre discontinuidades. x Condiciones de las discontinuidades x Condiciones de Infiltraciones de agua x Orientaciones de las discontinuidades con respecto a la excavacin.

El procedimiento para la obtencin del ndice RMR se basa generalmente en valorar los 5 primeros parmetros del macizo rocoso, luego obtener una puntuacin, y acto seguido efectuar una correccin por orientacin de discontinuidades. Con esto se obtiene un valor numrico que vara de 0 a 100. El macizo rocoso puede ser clasificado en 5 clases (I V)

Evaluado a travs de los resultados de en la margen derecha, corresponde principalmente a un macizo de calidad Media, corresponden a la Clase III. Los resultados se muestran en los cuadros siguientes.


Tabla 4.1 Caracterizacin Geomecnica

Familia de Juntas

Parmetro

J1 (166/58)

Valor Puntaje

Resistencia a la Compresin Simple 45 4

RQD (%) 75.40 17

Espaciamiento entre Diaclasas (m) 0.05 - 0.20 8

Longitud de Diaclasas (m) 1 - 3 4

Abertura de Diaclasas (mm) 1 5 1

Rugosidad de las Juntas Rugosa 5

Tipo y Espesor de relleno en Juntas (mm) Ninguno 6

Meteorizacin de las Paredes de las Juntas Ligero 5

Agua en las Juntas Seco 15

RMR Primario 65

Correccin por orientacin de las Juntas Media 7 Valoracin RMR 58

Calidad y clase de Macizo Media, Clase III

Cohesin (Kp/cm2) 200 a 300

Friccin (Grados) 25 a 35

La Tabla 4.1 resume los valores promedio del RMR total, es decir ajustado en funcin de la influencia de la orientacin de las discontinuidades. En general, se puede observar que la calidad del macizo rocoso en el rea de la planta concentradora e instalaciones relacionadas se clasifica como roca de calidad regular, de acuerdo con el valor RMR total.

4.2 Nivel de Agua

En las calicatas realizadas en el rea de estudio, se ha encontraron niveles freticos hasta el nivel registrado entre 2 a 3 m, sin embargo los anlisis de capacidad portante se considera la condicin mas critica o falla local.

4.3 Nivel de Cimentacin Durante la investigacin geotcnica se determinaron los niveles de desplante de la cimentacin de la estructura, siendo el criterio de inspeccin de estos niveles principalmente en encontrar un basamento rgido no cedente que permita soportar las solicitaciones de carga y evite los asentamientos diferenciales pronunciados, asegurndose que los depsitos subyacentes a este nivel sean de las mismas caractersticas en profundidad hasta el encuentro de un material ms denso.

El nivel de cimentacin correspondiente al estribo derecho proyectado estar a 7 m en bolonera muy densa y a 9 m en material fluvial grueso muy denso, de acuerdo a los registros de perforacin y ensayos de refraccin ssmica.


Para el estribo izquierdo se ha considerado un mejoramiento del nivel de cimentacin, para lo cual se ha proyectado una falsa zapata de 1,5 m, la cual distribuir la carga a la profundidad de 7,5m, los clculos de capacidad portante fueron hechos al nivel de desplante de 6,0 m.

5.0 ANLISIS GEOTCNICO En este captulo se presenta la descripcin general de los materiales sobre los cuales se proyecta cimentar las estructuras del puente, los criterios para determinar los parmetros de resistencia y parmetros de diseo ssmico; asimismo, los clculos de capacidad de carga, asentamientos elsticos por efecto de las cargas de servicio y estabilidad de taludes.

5.1 Definicin de Parmetros de Resistencia Cortante Para la caracterizacin de los material es de cimentacin se hizo ensayos de refraccin ssmica, ensayos de laboratorio para la caracterizacin fsica y se adoptaron los criterios de Leps (1970). Permitiendo definir los parmetros de resistencia y parmetros elasticos, en funcin al grado de compacidad, las caractersticas granulomtricas, velocidad de ondas P y los niveles de esfuerzo.

En la Tabla 5.1 se presentan los parmetros de resistencia cortante y parmetros de deformacin elstica, los cuales son recomendados por Coingec para los respectivos anlisis de capacidad portante y anlisis asentamiento.

Tabla 5.1 Parmetros de Resistencia Cortante y de Deformacin Elstica del Macizo Rocoso

Area Material (kN/m3) I()

c (kPa)

E (MPa)

Modulo de Poison ()

Estribos Puente

Deposito fluvial 21 36 0 80 0,30

Basamento rocoso 22 35 200 350 0,24

5.2 Capacidad de Carga Admisible

5.2.1 Capacidad de Carga Admisible en Roca Se realizaron los clculos de capacidad admisible de carga en roca utilizando la ecuacin general, en el caso de los cimientos apoyados en roca se uso la expresin de capacidad de carga de Buisman-Terzaghi (1943):

Siendo la capacidad admisible de carga FSqq ultadm , donde:

FS : Factor de Seguridad igual a 3,0

Nc, Nq, N : Factores de capacidad de carga

qfccult NDCNcCNB5.0q JJ JJ


)1N(N2Nc II2

q NN I )1N(N2N 2 IIJ )2/45(tanN 2 I I Cc, C : Factores de forma (ver Tabla 4.6)

B : Ancho de la cimentacin (m)

Df : Profundidad de cimentacin (m)

J : Peso unitario de la roca (kN/m3) c : Cohesin (kPa)

Tabla 5.2 Factores de Forma

Forma del Cimiento Cc C

Circular 1,2 0,70

Cuadrada 1,25 0,85

Rectangular (L/B)

L/B = 2 1,12 0,90

L/B = 5 1,05 0,95

L/B = 10 1,00 1,00

Abreviaturas: L.: Largo de la cimentacin B: Ancho de la cimentacin

5.3 Anlisis de Asentamientos El asentamiento total, St, generado en las cimentaciones tipo losa y zapata, fue estimado considerando el suelo o macizo rocoso elstico e isotrpico.

IsE

)1(BqS2

tQ'

Donde:

q : Carga aplicada sobre la cimentacin B : Ancho de la cimentacin

Q : Relacin de Poisson Is : Factor de influencia

E : Modulo de Young


En los anlisis de cimentaciones se distinguen dos tipos de asentamientos: los totales y los diferenciales, de los cuales son los asentamientos diferenciales los que podran comprometer la seguridad de la estructura si sobrepasan el valor de 1 pulgada (25 mm), que es el asentamiento mximo tolerable para estructuras de esta naturaleza.

El clculo de asentamientos generados por la cimentacin sobre material de espesor infinito debido a la presin equivalente a las capacidades de carga admisibles de las instalaciones estudiadas se presenta en el Anexo A.5.

5.4 Clculo de Capacidad de Carga y Asentamientos El clculo de capacidad de carga fue realizado para los estribos, asimismo, se realiz su respectiva evaluacin de asentamiento.

En este caso se ha realizado el anlisis de asentamiento para un suelo sobre basamento rocoso. Cabe recalcar que los clculos realizados corresponden a asentamientos instantneos, ya que debido a la naturaleza de los suelos o roca de cimentacin que se presentan en este proyecto no se presentarn asentamientos a largo plazo (asentamiento por consolidacin), que son tpicos de suelos arcillosos saturados.

Es importante mencionar que los valores reportados de la capacidad admisible de carga (Qadm) que se presentan en la Tabla 5.3, corresponden al clculo por resistencia y al valor mximo de la presin de contacto de la cimentacin al suelo para no exceder el asentamiento permisible de la estructura.

En el Anexo A.5 se presentan las salidas de los clculos detallados de capacidad de carga y asentamientos. Se presenta a continuacin una descripcin de los resultados obtenidos.

Los anlisis de capacidad de carga se realizaron considerando un nivel de cimentacin a 6 m de profundidad, en el mencionado nivel se ha identificado boloneras muy densa o basamento rocoso de calidad muy mala, con un coeficiente de Poisson de 0,28, un ngulo de friccin de 36, una cohesin nula con un mdulo de elasticidad E= 120 MPa. En la Tabla 5.3 se presenta un resumen de los resultados de los clculos efectuados por el criterio de resistencia y asentamientos, asimismo para este caso recomienda los valores calculados por el criterio de asentamientos.


Tabla 5.3 Capacidad de Carga y Asentamiento Estribos Puente

INSTALACIN TIPO DE CIMENTACIN Ancho "B" (m)

Largo "L" (m)

Nivel de Cimentacin "Df"

qultm (kg/cm2)

Vasent (Kpa)

Asent. (cm)

Estribo Derecho Rectangular 4,0 11,0 5,0 6,91

200 0,592 400 1,183 600 1,775 800 2,367

Estribo Derecho Rectangular 6,0 11,0 5,0 8,52

200 0,661 400 1,322 600 1,983 800 2,644

Estribo Izquierdo Rectangular 4,0 11,0 6,0 4,39

200 0,569 400 1,138 600 1,707 800 2,275

Estribo Izquierdo Rectangular 6,0 11,0 6,0 5,04

200 0,735 400 1,470 600 2,205 800 2,940

qult : Capacidad de carga admisible

Vasent: Carga de servicioAsent.: Asentamiento

5.5 Condiciones de Excentricidad de la Carga Para cimentaciones con carga excntrica, la carga mxima soportada por la cimentacin puede ser evaluada usando Meyerhof (1953):

,

Donde Pa es la carga admisible; qa es capacidad de carga admisible, B y L son las dimensiones de la cimentacin, Rex y Rey son los factores de reduccin por excentricidad definidos por:

,

Los valores ex y ey corresponden a las excentricidades en cada eje de la cimentacin, y son obtenidos dividiendo el total de la carga vertical (P) entre el momento actuante de la fundacin (M). Para evitar esfuerzos en tensin en la interfase cimentacin/suelo, los valores de las excentricidades deben ser menores a 1/6 de la dimensin analizada por su correspondiente eje.

Por otro lado, cuando se presenta excentricidad de la carga se produce una distribucin no uniforme de los esfuerzos transmitidos en la cimentacin. Este problema de esfuerzos no

eyexaa RRBLqP )(

Be

R xex 21 Be

R yey 21


uniformes, se resuelve de una manera prctica calculando la capacidad de carga para una condicin de esfuerzos uniformes (sin excentricidad), con la condicin de que el valor de capacidad de carga calculado sea mayor que el mximo esfuerzo transmitido por la estructura.

5.6 Capacidad de Carga con Sismo De acuerdo a la evaluacin realizada de la capacidad de carga de las diferentes instalaciones del proyecto considerando efecto ssmico, y utilizando los procedimientos recomendados por Braja M. Das, Richards et al. (1999) y Awad Ali Al-Karmi (1993), se concluye que la capacidad de carga admisible esttica en cada caso deber ser incrementada en 30% para considerar el efecto de cargas de corta duracin, tales como un movimiento ssmico.

Lo anterior se debe a que los suelos granulares prcticamente no experimentan cambios en sus propiedades de resistencia cortante debido a las relativas altas frecuencias del movimiento ssmico, por lo tanto, tampoco es de esperar cambios en la capacidad de carga ltima del suelo. Por lo tanto, debido a la naturaleza transitoria del sismo, es comn utilizar un factor de seguridad menor para el clculo de la capacidad admisible

5.7 Asentamientos Recomendables De acuerdo a las caractersticas de las estructuras podemos recomendar que el asentamiento diferencial permisible deba ser controlado por el criterio de la distorsin angular.

Se presenta en la siguiente tabla los valores de distorsin angular permisibles segn la Norma Peruana E.050 de Suelos y Cimentaciones.

Tabla 5.4 Distorsin Angular - Norma Tcnica E.050

D GL Descripcin 1/150 Lmite en el que se debe esperar dao estructural en edificios convencionales.

1/250 Lmite en que la prdida de verticalidad de edificios altos y rgidos puede ser visible.

1/300 Lmite en que se debe esperar dificultades con puentes gras.

1/300 Lmite en que se debe esperar las primeras grietas en paredes.

1/500 Lmite seguro para edificios en los que no se permiten grietas.

1/500 Lmite para cimentaciones rgidas circulares o para anillos de cimentacin de estructuras rgidas, altas y esbeltas.

1/650 Lmite para edificios rgidos de concreto cimentados sobre un solado con espesor aproximado de 1,20 m.

1/750 Lmite donde se esperan dificultades en maquinaria sensible a asentamientos.

5.8 Coeficiente de Balasto Vertical El coeficiente de balasto vertical para suelos granulares se obtiene de la siguiente


expresin:

URU

IBI

200,7K v (t/m3)

Coeficiente de balasto vertical para rellenos compactos:

URU

IBI

200,10K v (t/m3),

Donde:

L/B5.015.1I

RU , UI de grafico adjunto (Figura 5.1)

Figura 5.1 Constantes de Balasto para apoyo en Suelo Granular Compacto

El lado menor, B, y el lado mayor, L, de la fundacin se expresan en (m). Para evaluar el coeficiente de balasto al giro multiplicar por 2,0 la constante de balasto vertical, kv.

Para el clculo del coeficiente de balasto vertical en condiciones ssmicas, algunos autores recomiendan multiplicar por un factor de 3 al coeficiente de balasto vertical esttico, para el caso de suelos y roca.

5.9 Agresin Qumica del Suelo al Concreto De acuerdo a los resultados de los ensayos qumicos se puede concluir que las muestras provenientes del suelo de cimentacin y de canteras, presentan un contenido de cloruros, sulfatos y sales solubles por debajo del lmite sin generar dao a las estructuras, por lo que se podr utilizar cemento convencional (del tipo Portland I) para la construccin de los elementos de concreto.

En la Tabla 5.5 se muestra los lmites recomendados por el comit 318 - 83 ACI para los elementos nocivos que pueden ocasionar un dao ligero, moderado, severo y muy severo a las estructuras de cimentacin.


Tabla 5.5 Elementos Qumicos Dainos a la Cimentacin Elemento Presente

en el Suelo ppm Grado de Ataque Observacin

*Sulfatos

0 -1 000 1 000 - 2 000 2 000 - 20 000

> 20 000

Leve Moderado

Severo Muy Severo

Ocasiona un ataque qumico al concreto de la cimentacin

*Cloruros > 6 000 Perjudicial Ocasiona problemas de corrosin

de armaduras o elementos metlicos

*Sales Solubles Totales > 15 000 Perjudicial

Ocasiona problemas de prdida de resistencia mecnica por

problema de lixiviacin

Abreviaturas: *: Comit 318 - 83 ACI ppm: Partes Por Milln

5.10 Parmetros de Diseo Ssmico Para los parmetros de diseo ssmico se han utilizado los criterios recomendados por el Reglamento Nacional de Construcciones del Per (RNE-NTE.30).

Por otro lado, de acuerdo al Mapa de Zonificacin Ssmica del RNC, el rea en estudio se encuentra dentro de la Zona 3 de alta sismicidad, correspondindole un Factor de Zona de 0,4. De acuerdo a esta misma norma el perfil de suelo corresponde al tipo S2, con un periodo predominante de 0,6 s y un factor de suelo de 1,2.

De acuerdo a la clasificacin IBC se clasifica como suelo tipo C, con velocidades de onda de 500 a 600 m/s, categorizado como suelo muy denso a roca blanda.

5.11 Estudio de Canteras Con el objeto de determinar las caractersticas fsicas, propiedades de resistencia y compresibilidad de los materiales procedentes de canteras, se realizaron ensayos de suelos y agregados en muestras disturbadas obtenidas de las calicatas. Estas muestras deben adecuarse a las especificaciones tcnicas para ser utilizadas en la construccin de las diversas instalaciones que forman parte del proyecto.

Seguidamente se establecen los requerimientos de material de prstamo de acuerdo a las solicitudes del proyecto.

5.11.1 Contenido de Sustancias Perjudiciales En la Tabla 5.6 se sealan los lmites de aceptacin.


Tabla 5.6 Contenido de Sustancias Perjudiciales

Caractersticas Masa Total de la Muestra

Terrones de Arcilla y partculas deleznables 0,25% mx.

Material que pasa el Tamiz de 75 um (N 200) 0,5 % mx.

Contenido de sulfatos, expresados como in SO4 0,06% mx.

Contenido de Cloruros, expresado como in Cl 0,10% mx.

De acuerdo a esta tabla el material de la cantera Zona Prxima no tendra problemas por los finos, la canteras Silaco necesita ser lavado a tamizado para limpiar los finos.

5.11.2 Abrasin L.A. El desgaste del agregado grueso en la mquina de Los ngeles, no podr ser mayor de cuarenta por ciento (40%).

De los resultados mostrados en la Tabla 3.6 las canteras Zona Proxima y Silaco poseen desgaste menores a 40%, por lo que se considera optima para fines de uso como agregado para concreto.

5.11.3 Granulometra La gradacin del agregado grueso deber satisfacer una de las siguientes franjas, segn se especifique en los documentos del proyecto o apruebe el supervisor con base en el tamao mximo de agregado a usar, de acuerdo a la estructura de que se trate, la separacin del refuerzo y la clase de concreto especificado.

La curva granulomtrica obtenida al mezclar los agregados grueso y fino en el diseo y construccin del concreto, deber ser continua y asemejarse a las tericas. En la Tabla 4.23 se presenta las gradaciones para el agregado grueso.

Tabla 5.7 Gradacin de Agregado Grueso

Malla % que pasa

AG-1 AG-2 AG-3 AG-4 AG-5 AG-6 AG-7 63 mm (2.5) - - - - 100 - 100

50 mm (2) - - - 100 95-100 100 95-100

37.5 mm (11/2) - - 100 95-100 - 90-100 35-70

25.0 mm (1) - 100 95-100 - 35-70 20-55 0-15

19.0 mm (3/4) 100 95-100 - 35-70 - 0-15 -

12.5 mm (1/2) 95-100 - 25-60 - 10-30 - 0-5

9.5 mm (3/8) 40-70 20-55 - 10-30 - 0-5 -

4.75 mm (N 4) 0-15 0-10 0-10 0-5 0-5 - -

2.36 mm (N 8) 0-5 0-5 0-5 - - -


El proceso de chancado del material de la cantera Silaco y Zona Prxima deben tener en cuenta los husos del cuadro anterior para los fines requeridos.

6.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Las siguientes conclusiones pueden desprenderse del estudio realizado:

x En el rea de cimentacin de la estructura, se ha reconocido tres unidad geotcnica conformada por depsitos fluviales, aluviales y afloraciones rocosas, constituidas por gravas pobremente gradadas, arenas limosas y areniscas cuarciticas respectivamente;

x Las propiedades fsicas y mecnicas de los materiales fueron caracterizadas debidamente a partir de la investigacin geotcnica de campo. En la Tabla 5.1 se presenta un resumen de los parmetros de resistencia cortante para los anlisis geotcnicos.

x Los parmetros geotcnicos utilizados en el modelo geotcnico implementado ha sido determinado en base a los ensayos de laboratorio revisin de instigaciones ejecutadas en estructuras aledaas prximas a la zona de estudio;

x El nivel de cimentacin se ubica a una profundidad de 7,0 m a 9,0 m por debajo de la superficie del terreno, en los estribos derecho e izquierdo respectivamente, constituida por material fluvio aluvial, conformado por bolonerias de gran tamao con matriz de grava pobremente gradada con arena, muy densa;

x Para el estribo izquierdo se ha considerado un mejoramiento del nivel de cimentacin, para lo cual se ha proyectado una falsa zapata de 1,5 m, la cual distribuir la carga a la profundidad de 7,5m, los clculos de capacidad portante fueron hechos al nivel de desplante de 6,0 m.

x Se ha registrado roca a profundidades del orden de 10,6 y 13,5 m por debajo de la superficie del terreno, en los estribos derecho e izquierdo respectivamente, sobre la cual se ha registrado material de origen coluvio-aluviual y fluvio-aluvial

x La capacidad portante del suelo de cimentacin para zapatas rectangulares de los estribos de ancho 4,0 a 6,0 m y 11,0 de lado, con un nivel de cimentacin de 5,0 m a 6,0 m para el estribo derecho e izquierdo, es no menor de 6,91 y 4,39 kg/cm2 respectivamente.

x Para el clculo de los asentamientos se ha asumido un rango de cargas de servicio entre 200 kPa a 800 kPa, que de acuerdo a los clculos realizados los asentamiento estn entre de 0,592 cm a 2,940 cm respectivamente.


7.0 REFERENCIAS

Knight Pisold (2009), Informe de Diseo de Plataforma de Lixiviacin en Pilas San Pedro Sur y Estructuras Asociadas.

J. Bray y T. Travasarou (2009), Pseudostatic Coefficient for Use in Simplified Seismic Slope Stability Evaluation.

J. Bray y T. Travasarou (2007), Simplified Seismic Slope Displacement Procedures.

J. Chvez, Z. Aguilar, J. Alva, F. Lzares, Spectral Acceleration Attenuation Relationship for Peru Subduction Earthquake

E. Deza (2004), Estudio de Sismicidad y Riesgo Ssmico para el Proyecto Minero CPMSA.

G. Atkinson y D. Boore (2003), Empirical Ground-Motion Relations for Subduction-Zone Earthquakes and their Application to Cascadia and Other Regions.

Slide. (2003). 2D Limit Equilibrium Slope Stability for Soil and Rock Slopes. Users Guide. Rocsience.

US Army Corps of Engineers (2003). Slope Stability. Engineering Manual, EM 1110-2-1902.

Youngs et. Al. (1997), Strong Ground Motion Attenuation Relationships for Subduction Zone Earthquakes.

M. Hynes-Griffin y A.G. Franklin (1984), Rationalizing the seismic Coefficient Method.

F. Makdisi y H.B. Seed (1977), A Simplified Procedure for Estimating Earthquake-Induced Deformations in Dams and Embankments.

N. M. Newmark (1965), Effects of Earthquakes on Dams and Embankments.

Anexo A Registro de Campo

Ubicacin :

Fecha de inicio : 14/07/2013Fecha de trmino : 17/07/2013 Pgina 1 de 1Tipo de perforacin : Diamantina Sistema de coordenadas :Equipo de perforacin : LY - 38 Norte :Dimensin : HQ Este :Azimut/Buzamiento : 0 / 90 Elevacin (m.s.n.m.) :

Nivel fretico (m) :Prof. perforacin (m) :

Disturbada

En bloque

0

S/M

Depsito fluvio-aluvial.Arena limosa, plasticidad nula a baja, suelta a medianamente densa, ligeramente hmeda, color beige oscuro, estructura homognea, grava subredondeada de TM = 2".Grava = 10.0 %. Arena = 60.0 %. Finos = 30.0 %.

SP-SM S/M

Depsito fluvio-aluvial.Arena mal gradada con limo, plasticidad nula, suelta, hmeda, color marrn oscuro, estructura homognea, grava subredondeada de TM = 2".Grava = 5.0 %. Arena = 80.0 %. Finos = 15.0 %.

4

1

2

3

SM

Comentarios

Nuevo estribo izquierdo Puente Silaco SONDAJE SIL - S01

WGS849,309,021.0773,675.0810.03.030.0

Pro

fund

idad

(m)

SU

CS

Gr

fico

Condicin de la muestra

Mue

stra

Cd

igo

mue

stra

Descripcin

Proyecto Puente Silaco

Gobierno Regional de Cajamarca SIMA Chimbote

S/M

Tramo con presencia de roca tipo caliza, grano fino, roca dura (R = 4.0), ligeramente meteorizada, ocasionalmente fracturada, hmeda, color gris claro.

Arena mal gradada con grava, plasticidad nula, suelta, hmeda, color gris oscuro, estructura homognea, grava subredondeada a redondeada con bolonera de TM = 5" en 50.0 % del volumen total.Grava = 30.0 %. Arena = 65.0 %. Finos = 5.0 %.

SM S/M

Depsito fluvio-aluvial.Arena limosa, plasticidad nula, suelta, hmeda, color pardo marrn oscuro, estructura homognea, grava subredondeada a redondeada de TM = 3".Grava = 15.0 %. Arena = 70.0 %. Finos = 15.0 %.

10

11

12

13

14

15

5

6

7

8

9

SM S/MDepsito fluvio-aluvial.Arena limosa con grava, plasticidad nula, suelta a medianamente densa,

hmeda, color gris oscuro, estructura homognea, grava subredondeada a redondeada de TM = 3".Grava = 30.0 %. Arena = 40.0 %. Finos = 30.0 %.

Contina la perforacin en roca.

SP

SISTEMA DE COORDENADAS (UTM) ORIENTACIN DEL COLLAR DATOS DEL SONDAJE

CLIENTE: Go

SIL Informe Estudio Geotécnico con fines de Cimentación - Puente Silaco Rev D

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