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INDICE GENERAL

1.0 GENERALIDADES 1.1.

ANTECEDENTES

1.2.

OBJETIVO DEL ESTUDIO

1.3.

UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO

1.4.

ACCESO A LA ZONA DE ESTUDIO

1.5.

CARACTERISTICAS DEL PROYECTO

1.6.

GEOLOGIA GENERAL

1.7.

GEOMORFOLOGIA

1.8.

SISMICIDAD

2.0 INVESTIGACIONES DE CAMPO 2.1.

TRABAJOS DE CAMPO

2.2.

ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR (SPT)

2.3.

MUESTREO Y REGISTROS DE EXPLORACIÓN

3.0 ENSAYOS DE LABORATORIO 4.0 CONFORMACION DEL SUB SUELO 5.0 TRABAJOS DE GABINETE 6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION 7.0 AGRESION DEL SUELO A LA CIMENTACIÓN 8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 9.0

ANEXOS 9.1 FIGURAS Y TABLAS FIGURA N° 1

MAPA DE ZONIFICACION SISMICA DEL PERU

FIGURA N° 2

MAPA DE DISTRIBUCION DE INTENSIDADES SISMICAS

FIGURA N°3

PARAMETROS DE RESISTENCIA DEC VESIC

9.2 REGISTROS DE EXPLORACION 9.3 REGISTROS DE ENSAYOS DE LABORATORIO 9.4 FOTOGRAFIAS 9.5 PLANO EG-01: PLANO DE UBICACION DE CALICATAS Y REGISTROS ESTRATIGRAFICOS y MAPEO GEOLOGICO

INFORME TÉCNICO FINAL ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS 1

ELABORACION DEL ANTEPROYECTO DE A MPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO PARA MACRO PROYECTO PACHACUTEC DEL DISTRITO DE VENTANILLA PROCEDIMIENTO ESPECIAL DE SELECCIÓN N° 0000-2008-SEDAPAL

PRESTACIÓN DE SERVICIO DE CONSULTORIA PARA LA ELABORACION DEL PERFIL DEL PROYECTO 1.0

GENERALIDADES

1.1 Antecedentes Por encargo del Consorcio Macro Proyecto Ingenieros, se realizó el Estudio de Mecánica de Suelos, para la elaboración del anteproyecto de ampliación y mejoramiento de los sistemas de agua de potable y alcantarillado para el Macroproyecto Pachacutec del distrito de Ventanilla. 1.2 Objetivo El presente trabajo tiene por objetivo realizar la verificación de las condiciones geológicas y geotécnicas del suelo de fundación, para las estructuras proyectadas que conforman el anteproyecto de ampliación y mejoramiento de los sistemas de agua de potable y alcantarillado para el Macroproyecto Pachacutec del distrito de Ventanilla. Para

esta

evaluación

geotécnica

se

tomó

en

cuenta

como

información

complementaria, el estudio de suelos con fines de cimentación de las estructuras que formaron parte del proyecto: “Obras Generales y Redes Secundarias de Agua Potable y Alcantarillado para la Ciudad de Pachacutec y Anexos”, elaborado en el año 2004 por el Consorcio Pro Agua – Pachacutec, en la cual se realizaron 228 calicatas, repartidos de la siguiente forma: 55 calicatas en redes principales de agua potable, 66 calicatas para colectores e emisores, 36 calicatas para cámaras reductoras de presión, 34 calicatas para pozos y reservorios, y 37 calicatas para redes secundarias. Adicionalmente y en esta etapa de trabajo se realizaron 76 calicatas adicionales a cielo abierto a fin verificar y complementar el estudio anterior y 2 Ensayos de Penetración Estándar (SPT), complementándose dichos trabajos, con ensayos de laboratorio,

a fin de obtener las principales características físicas y propiedades

índice del suelo, sus propiedades de agresividad química y realizar las labores de gabinete en base a los cuales se define los perfiles estratigráficos y las recomendaciones generales para la cimentación de las estructuras proyectadas. Para el caso de las obras lineales, estos resultados permitirán definir las actividades del proceso constructivo dependiendo del tipo de suelo encontrado, (suelo normal, 2

semirocoso ó rocoso), para estimar los costos unitarios asociados al presupuesto de la obra en la partida de excavaciones. Para el caso de las obras no lineales, como reservorios apoyados, cámaras de bombeo, cámaras de registro de alcantarillado y obras menores se determinaran los parámetros de resistencia del suelo para el cálculo de la capacidad admisible del terreno para absorber las diferentes solicitaciones de carga. 1.3 Ubicación de la Zona de Estudio La Ciudad de Pachacútec y anexos pertenece al Distrito de Ventanilla, se ubica a una distancia de 39 Km al noreste de la ciudad de Lima. Tiene como límites por el Norte el Distrito de Santa Rosa, por el este y por el sur con los cerros del Distrito de Puente Piedra y por el Oeste con el Océano Pacífico. Las variaciones de nivel van desde los 0 msnm hasta los 375 msnm y geográficamente se encuentra entre los 77º07`27” de longitud y 11º52`15” de latitud. El área de influencia del proyecto abarca los sectores siguientes: 282, 283, 284, 285, 286, 287, 288, 289 y 290, denominados así de acuerdo a los criterios de sectorización de SEDAPAL. 1.4 Acceso al Área de Estudio Se accede al área de estudio por la panamericana norte o desde la Avenida Elmer Faucett en el Callao. 1.5 Características del Proyecto El proyecto contempla la ejecución de obras generales para la instalación de redes de agua potable y alcantarillado, como son reservorios apoyados, cámaras de rebombeo, líneas de impulsión, adicción, colectores principales de alcantarillado, cámaras de registro, redes secundarias de agua y desague, etc.

1.6 GEOLOGIA DEL AREA EN ESTUDIO La sucesión de estratos está representada por unidades litológicas que pertenecen al jurásico y llegan hasta el reciente, pero la más conspicua de todas es la unidad volcánico Ancón que se ha constatado que puede pertenecer al berriasiano superior, siendo equivalente lateral de las formaciones Puente Inga y Ventanilla. La base del volcánico Ancón está formada por una secuencia de brechas piroclásticas, intercaladas con derrames andesíticos, aglomerados y esporádicas intercalaciones sedimentarias y la parte superior de derrames andesíticos porfiríticos. Esta unidad se hace más potente hacia el norte. Los afloramientos al norte de 3

Ventanilla aumentan progresivamente hasta grandes potencias en las playas de Santa Rosa y Ancón. Las rocas más abundantes son las brechas andesíticas piroclásticas, tienen un color gris verdoso a claro, están formadas por fragmentos de andesitas que llegan hasta 8.00 cm, con una matriz microporfirítica. Tienen plagioclasas y minerales ferromagnesianos. Intemperizan en bloques modulares, dando un suelo gris amarillento que cubren las lomas onduladas. Se presentan en bancos gruesos donde la estratificación no es muy visible. La principal característica de estas brechas es que sus partículas están rellenadas de calcita (CO3Ca) y chert. Las coladas volcánicas andesíticas son de color gris verdoso y textura porfirítica con una matriz afanítica. Las plagioclasas y la hornblenda llegan hasta 5 mm, en una pasta afanítica de ferro-magenesianos y feldespatos que al alterarse dan coloraciones verdosas. Estos volcánicos son fáciles de reconocer en el campo por su color y estructura masiva. Generalmente las rocas se presentan redondeadas y sin estratificación. Debido a los piroclastos, la forma de lente de este cuerpo y su afloramiento, es muy probable que los volcánicos de esta formación formen parte de un volcán ya extinguido cuyo centro ha estado cerca al balneario de Santa Rosa. Los depósitos cuaternarios en la zona en estudio, están conformados principalmente por arenas eólicas, de grano fino color gris - crema claro, angulosas, móviles, su procedencia es el mar cercano. Aparecen tapizando la superficie con profundidad, en la mayoría de los reservorios es somera, porque predomina el afloramiento rocoso. Generalmente aparece mezclada con limos arrastrados con el viento, también con algo de Caolín, que aparece en forma pulverulenta y de un color rosáceo claro, este caolín tiene por lo general poco transporte.

1.7 Geomorfología La geomorfología alcanzada hasta el presente en la región ha sido lograda a través de eventos tectónicos que han dado como resultado características morfológicas que se han clasificado en las siguientes unidades: a) Islas, b) Borde Litoral, c) Planicies Costeras y Conos Deyectivos, d) Lomas y Cerros Testigos, e) Valles y quebradas, f) Estribaciones de la Cordillera Occidental y finalmente, g) La Zona Andina. Las unidades geomorfológicas que están relacionadas algo extensamente, con la zona estudiada son las unidades: b) Borde Litoral y d) Lomas y Cerros Testigos. Unidad Geomorfológica de Borde Litoral Es el terreno cercano al mar, paralelo a la línea de costa. Está bañado por las olas marinas. En el presente caso tiene una orientación de N-E a S-E, en forma de una franja cuya anchura puede llegar a 2.00 Km tierra adentro. 4

Esta unidad incluye las bahías, ensenadas y puntas. Se han formado playas por acumulación de arenas a través de corrientes litorales, por ejemplo la playa de Ventanilla. Desde esta playa la arena ha sido elevada al continente por la acción del viento formando una unidad continua con la planicie costanera. Unidad Geomorfológica de Lomas y Cerros Testigos En esta unidad geomorfológica están consideradas las colinas que bordean las estribaciones de la Cordillera Occidental las cuales quedan como cerros testigos. La topografía de las lomas está subordinada a la petrografía de las unidades geológicas y al manto eólico de arenas que cubre las lomas y colinas cercanas al mar como es el caso presente de Ventanilla. Las rocas volcánicas, por ejemplo los piroclásticos como en derrames, los conos son de pendiente empinadas y a veces de pendientes suaves como es el caso de la zona estudiada en Ventanilla. 1.8 Sismicidad. De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según la nueva Norma Sismo Resistente ( NTE E-030) y del Mapa de Distribución de Máximas Intensidades Sísmicas observadas en el Perú, presentado por Alva Hurtado (1984), el cual se basó en isosistas de sismos peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos históricos y sismos recientes; se concluye que el área en estudio se encuentra dentro de la Zona de alta sismicidad (Zona 3), existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de intensidades tan considerables como VIII y IX en la escala Mercalli Modificada. (Ver anexo 10.1 figura N°1 "Zonificación Sísmica del Perú" y Figura N°2 "Mapa de Distribución de Máximas Intensidades Sísmicas"). De acuerdo con la nueva Norma Técnica NTE E-30 y el predominio del suelo bajo la cimentación, se recomienda adoptar en los Diseños Sismo-Resistentes para las obras no lineales como son reservorios, y obras menores, los siguientes parámetros, según la siguiente; CUADRO Nº 01

TIPO DE SUELO ,Arenas Rocas Volcánicas y Sedimentarias

Z 0.4

S 1.4

Tp(S) 0.9

0.4

1.00

0.40

(Z) Factor de zona (S) Factor de amplificación del suelo (Tp) Periodo que define la Plataforma del espectro

5

2.0

INVESTIGACIONES DE CAMPO

2.1 Trabajos de Campo Con la finalidad confirmar el perfil estratigráfico del área de estudio, se ejecutaron 20 calicatas a cielo abierto, asignándole desde C-1 a C-20, los cuales serán ubicados convenientemente en todas las zonas que conforman las obras proyectadas. A continuación se presenta la información recopilada de las calicatas realizadas del estudio de suelos con fines de cimentación de las estructuras que formaron parte del proyecto: “Obras Generales y Redes Secundarias de Agua Potable y Alcantarillado para la Ciudad de Pachacutec y Anexos”, elaborado en el año 2004 por el Consorcio Pro Agua – Pachacutec, en la cual se realizaron 228 calicatas. Esta información existente conjuntamente con las calicatas de verificación que se realizaran, se podrá elaborar un mapeo geológico muy consistente.

CUADRO Nº2: Calicatas Realizadas por el consorcio PRO-AGUA en el 2,004 Redes de Agua Potable Existente Calicata No. A-1 A-2 A-3 A-4 A-5 A-6 A-7 A-8 A-9 A-10 A-11 A-12 A-13 A-14 A-15 A-16 A-17 A-18

Prof. (m.) 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

Coordenadas Este 267,282.47 273,756.63 273,976.18 274,616.51 273,526.66 273,282.36 267,530.95 267,282.47 267,127.69 266,998.48 266,393.22 266,136.11 265,874.52 265,617.30 265,748.49 265,464.57 265,608.95 264,864.77

Norte 8’689,050.10 8’689,161.29 8’689,434.42 8’688,931.16 8’689,517.80 8’689,264.27 8’688,943.31 8’689,050.10 8’689,304.86 8’689,514.71 8’690,506.83 8’690,644.85 8’690,565.85 8’690,408.45 8’690,736.83 8’690,804.27 8’690,559.53 8’690,949.89

Suelo TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL 6

Calicata

Prof. (m.)

No. A-19 A-20 A-21 A-22 A-23 A-24 A-25 A-26 A-27 A-28 A-29 A-30 A-31 A-32 A-33 A-34 A-35 A-36 A-37 A-38 A-39 A-40 A-41 A-42 A-43 A-44 A-45 A-46 A-47 A-48 A-49 A-50 A’-50 A-51 A-52 A-53 A-54 A-55

3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 1.80 3.00 1.60 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 1.50 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

Coordenadas Este Norte 264,576.78 8’691,017.91 264,260.01 8’691,091.91 263,981.38 8’691,155.42 263,680.37 8’691,275.21 264,487.24 8’690,737.08 264,419.79 8’690,449.11 264,985.01 8’691,084.32 265,228.91 8’691,120.88 265,460.59 8’691,104.31 265,687.16 8’691,236.53 265,917.05 8’691,293.29 266,088.74 8’691,254.40 266,197.95 8’691,720.58 266,315.05 8’691,960.81 266,918.97 8’692,445.78 266,595.23 8’692,361.12 266,276.13 8’692,048.25 266,006.93 8’692,049.42 265,770.79 8’691,866.13 265,520.09 8’691,924.91 265,350.70 8’691,976.12 265,104.04 8’691,866.89 267,017.45 8’692,615.69 267,109.56 8’692,974.87 267,399.45 8’693,033.44 267,702.51 8’693,061.43 268,088.45 8’693,095.33 267,891.95 8’690,096.84 267,899.96 8’690,309.24 268,372.43 8’689,913.58 267,777.69 8’689,708.67 266,196.68 8’692,040.53 266,276.13 8’692,048.25 267,535.41 8’689,322.10 267,241.03 8’689,754.00 266,963.19 8’690,033.78 266,015.44 8’689,434.10 267,760.00 8’689,881.46

Suelo TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL

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

7

Calicata No. D-1 D-2 D-3 D-4 D-5 D-6 D-7 D-8 D-9 D-10 D-11 D-12 D-13 D-14 D-15 D-16 D-17 D-18 D-19 D-20 D-21 D-22 D-23 D-24 D-25 D-26 D-27 D-28 D-29 D-30 D-31 D-32 D-33 D-34 D-35 D-36 D-37 D-38 D-39 D-40 D-41 D-42 D-43 D-44 D-45 D-46 D-47 D-48 D-49 D-50 D-51 D-52 D-53 D-54 D-55

Prof. (m.) 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.10 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

Coordenadas Este 267,010.77 266,810.16 266,651.04 266,386.84 266,193.33 266,229.93 266,191.94 265,910.31 265,794.53 265,714.53 265,642.11 265,457.66 265,184.79 265,013.82 264,865.80 264,601.83 264,320.50 264,087.50 263,791.47 263,501.86 263,378.93 263,312.17 265,732.96 265,763.53 266,037.66 266,250.16 266,413.53 266,489.47 266,538.28 266,708.34 266,853.85 267,243.23 267,476.08 266,853.68 267,001.51 267,041.39 265,463.32 265,282.75 265,136.20 265,224.41 265,478.01 265,643.27 265,864.84 266,343.53 266,588.80 264,832.95 264,579.91 264,303.80 264,078.38 264,178.00 264,427.74 264,527.57 264,760.97 265,051.76 265,335.89

Norte 8’688,951.81 8’688,766.22 8’688,594.88 8’688,633.24 8’688,849.14 8’689,087.13 8’689,288.94 8’688,926.10 8’688,774.90 8’688,960.01 8’689,260.10 8’689,548.57 8’689,613.38 8’689,859.08 8’689,963.73 8’690,020.02 8’690,112.22 8’690,256.97 8’690,326.97 8’690,401.26 8’690,637.34 8’690,855.21 8’689,650.55 8’689,759.23 8’689,643.49 8’689,720.88 8’689,879.38 8’690,205.72 8’690,259.26 8’690,035.71 8’689,791.82 8’689,624.88 8’689,728.66 8’690,372.52 8’690,569.34 8’690,877.55 8’689,834.45 8’690,044.25 8’690,290.76 8’690,515.93 8’690,670.29 8’690,915.97 8’691,070.39 8’691,080.66 8’691,018.36 8’690,465.29 8’690,527.54 8’690,670.79 8’690,842.05 8’691,015.34 8’691,166.11 8’691,426.53 8’691,449.59 8’691,383.16 8’691,313.99

Suelo TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL 8

Calicata

Prof. (m.)

No. D-56 D-57 D-58 D-59 D-60 D-61 D-62 D-63 D-64 D-65 D-66 D’-66 D-67 D-68 D-69

3.00 3.20 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.00 3.00 1.80 4.05 1.00 4.00 1.20 1.50

Coordenadas Este Norte 267,059.54 8’692,089.77 267,041.39 8’692,352.65 267,200.69 8’692,683.80 267,269.52 8’692,891.34 267,624.93 8’692,992.34 267,886.40 8’693,017.27 267,833.64 8’693,418.16 265,511.53 8’688,173.68 265,238.04 8’688,292.17 264,931.97 8’688,362.49 264,704.21 8’688,503.32 264,704.21 8’688,503.32 264,511.13 8’688,746.12 264,322.95 8’688,969.62 264,090.88 8’688,884.21

Suelo TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL

CUADRO Nº4: Calicatas Realizadas por el consorcio PRO-AGUA en el 2,004 Redes Secundarias Existentes: Calicata No. R-1 R-2 R-3 R-4 R-5 R-6 R-7 R’-7 R-8 R-9 R-10 R-11 R-12 R-13 R-14 R-15 R-16 R-17 R-18 R-19 R-20 R-21 R-22 R-22A R-23 R-24 R-25 R-26 R-27 R-28 R-29

Prof. (m.) 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.20 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

Coordenadas Este 264,630.37 265,446.01 264,590.10 265,401.38 266,712.62 267,101.20 266,940.98 264,602.87 265,301.10 265,983.95 263,936.05 264,399.58 265,212.90 263,906.81 264,289.07 264,875.74 265,041.33 265,608.95 266,244.20 266,149.36 265,475.43 265,820.50 266,632.46 266,425.21 266,629.25 267,059.33 266,851.29 267,263.99 267,501.63 267,316.82 267,340.36

Norte 8’691,862.22 8’691,683.53 8’691,688.86 8’691,497.41 8’691,184.43 8’691,244.20 8,690,808.40 8’691,224.23 8’691,021.82 8’690,826.78 8’690,999.09 8’690,899.13 8’690,705.31 8’690,535.65 8’690,437.86 8’690,309.30 8’690,071.33 8’690,559.53 8’690,374.79 8’689,875.86 8’690,050.46 8’689,130.66 8’688,976.46 8’689,466.58 8’689,629.70 8’688,632.71 8’690,606.56 8’689,921.36 8’689,528.67 8’690,453.13 8’690,996.36

TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL 9

Calicata

Prof. (m.)

No. R-30 R-31 R-32 R-33 R-34 R-35

3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

Coordenadas Este Norte 267,076.96 8’691,584.59 267,064.19 8’691,852.80 267,337.39 8’692,383.50 268,392.81 8’690,206.15 268,801.88 8’690,009.08 267,920.79 8’689,511.77

TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL

CUADRO Nº5: Calicatas Realizadas por el consorcio PRO-AGUA en el 2,004 Explo. No. CRP-1 CRP-2 CRP-3 CRP-4 CRP-5 CRP-6 CRP-7 CRP-8 CRP-9 CRP-10 CRP-11 CRP-12 CRP-13 CRP-14 CRP-15 CRP-16 CRP-17 CRP-18 CRP-19 CRP-20 CRP-21 CRP-22 CRP-23 CRP-24 CRP-25 CRP-26 CRP-27 CRP-28 CRP-29 CRP-30 CRP-31 CRP-32 CRP-33 CRP-34 CRP-35 CRP-36

Prof. (m.) 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 0.90 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

Redes Reductoras de Presión Existente Coordenadas Este 267,061.50 266,847.50 266,720.25 266,395.67 266,728.34 266,057.72 266,057.72 265,720.03 265,152.80 267,298.95 266,816.08 268,018.61 267,987.86 267,979.54 267,615.79 267,514.15 267,402.14 267,102.04 267,994.76 268,376.14 268,398.46 268,534.47 266,965.50 266,672.06 266,776.93 266,286.21 266,106.76 266,025.13 265,981.20 266,041.14 265,984.07 265,052.88 264,692.23 264,609.48 264,444.17 264,324.34

Norte 8’689,015.54 8’688,841.37 8’688,606.13 8’688,452.17 8’689,955.36 8’689,636.82 8’689,636.82 8’ 665,720.03 8’690,458.34 8’689,662.93 8’690,358.12 8’690,054.74 8’690,187.87 8’690,398.78 8,690,534.73 8,690,534.20 8’690,539.12 8’691,152.18 8’689,978.70 8’690.030.92 8’689,798.77 8’689,430.15 8’692,558.92 8’692,138.65 8’692,227.70 8’691,946.30 8’691,347.47 8’691,002.46 8’691,941.14 8’691,841.74 8’691,602.38 8’691,306.63 8’691,235.72 8’690,895.20 8’690,559.68 8’690,320.77

Tipo TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 3 ROCOSO TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL

10

CUADRO Nº5: Calicatas Realizadas por el consorcio PRO-AGUA en el 2,004 Estación de Bombeo de Agua Existente Explo.

Profundidad

No. E.B.

(m.) 3.00

Coordenadas Este 263’928.110

Norte 8’691,214.96

Tipo TIPO 1 NORMAL

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

Profundid

No.

ad

PZ –8 PZ –12 PZ –13

(m.) 3.00 3.00 3.00

Coordenadas Este

Norte

274,205.977 274,332.011 274,580.737

8’688,142.838 8’689,173.267 8’688,885.517

Tipo TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL

CUADRO Nº7: Calicatas Realizadas en el 2,008 Calicata No. C-01 C-02 C.03 C-04 C-05 C-06 C-07 C-08 C-09 C-10 C-11 C-12 C-13 C-14 C-15 C-16 C-17 C-18 C-19

Prof. (m.) 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00

Coordenadas Este 265,256.25 266,785.48 267,402.74 268,780.23 268,646.30 266,507.63 266,476.97 265,772.67 265,015.94 264,840.30 267,309.42 266,331.22 265,523.17 264,980.93 264,117.59 267,335.37 268,181.30 266,133.32 268,101.67

Norte 8’689,173.64 8’688,266.60 8’688,801.03 8’689,389.41 8’689,692.84 8’690,778.99 8’691,443.15 8’691,611.58 8’691,692.88 8’690,787.74 8’690,253.26 8’689,575.05 8’691,280.89 8’690,445.98 8’690,712.16 8’690,780.28 8’690,224.71 8690,204.86 8689,868.50

Tipo TIPO 1 NORMAL TIPO III ROCOSO TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL 11

Calicata

Prof. (m.)

No. C-20 C-21 C-22 C-23 C-24 C-25 C-26 C-27 C-28

2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00

Coordenadas Este Norte 266,661.08 8689,302.04 269,226.19 8690,232.07 269,548.29 8690,033.23 269,853.23 8690,317.02 270,137.73 8690,564.89 270,540.67 8690,264.18 271,109.97 8689,810.77 266,549.75 8692,032.07

2.00

265,953.23

8692,017.16

2.00

265,672.84

8691,846.17

C-30 C-31 C-32 C-33

2.00 2.00 2.00

265,445.68 265,099.42 263,540.65

8692,149.64 8691,999.67 8691,554.38

2.00

267,922.85

8689,998.60

C-34 C-35 C-36 C-37 C-38 C-39 C-40 C-41 C-42 C-43 C-44 C-45 C-46

2.00 2.00 0.80 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 1.00 2.00 2.00 2.00

267,526.21 267,405.07 263,208.77 263,563.22 263,957.99 264,422.34 264,683.77 267,226.25 267,562.40 267,740.10 268,929.66 268,678.94 268,390.64

8689,847.24 8689,191.88 8690,362.35 8691,308.44 8691,237.34 8691,491.61 8692,093.46 8691,812.37 8691,064.14 8690,702.68 8690,478.86 8690,101.47 8689,474.23

C-47 C-48 C-49 C-50

2.00 2.00 2.00

267,854.51 265,068.41 265,840.00

8689,139.92 8689,370.99 8688,380.00

1.00

264,420.37

8688,319.83

2.20

265,039.23

8688,371.41

2.20

265,513.92

8688,189.94

C-53 C-54 C-55

0.70 2.00

266,453.22 264,774.67

8687549.94 8689,319.36

1.00

264,977.00

8688,636.00

C-56 C-57 C-58 C-59 C-60 C-61 C-62 C-63 C-64 C-65 C-66

2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00

265,474.00 265,524.00 265,582.00 269,490.99 269,810.81 271,634.43 272,021.80 272,411.65 272,802.00 273,167.73 273,558.09

8688,576.00 8688,424.00 8688,496.00 8691,197.42 8690,943.20 8689,482.83 8689,166.67 8688,853.59 8688,541.14 8688,247.98 8687,935.53

C-29

C-51 C-52

Tipo TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL Y ROCOSO TIPO 1 NORMAL Y ROCOSO TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL ROCOSO TIPO 1 NORMAL Y ROCOSO TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL ROCOSO TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL ROCOSO TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMALSATURADO TIPO 1 NORMALSATURADO TIPO 1 NORMALSATURADO ROCOSO TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMALSATURADO TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL 12

C-67 C-68 C-69 C-70 C-71

2.00 2.00 2.00 2.00 2.50

273,947.33 274,446.65 274,946.39 275,446.36 267,238.18

8687,621.70 8687,595.55 8687,611.42 8687,616.57 8692,807.12

TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL TIPO 1 NORMAL

2.2 Ensayo de Penetración Estándar (SPT) El Ensayo de Penetración Estándar es el método de ensayo in-situ ampliamente usado para determinar las condiciones de compresibilidad y resistencia de los suelos. Este ensayo permite medir la resistencia a la penetración de un muestreador y al mismo tiempo permite obtener muestras para ser ensayadas en el laboratorio. El procedimiento del Ensayo de Penetración Estándar (SPT) esta indicado en la norma ASTM D-1586. Este ensayo consiste en hincar sobre el suelo un muestreador de caña partida cuya parte inferior esta unida a un anillo cortante o zapata y la parte superior a una válvula y pieza de conexión a la línea de perforación. El muestreador tiene un diámetro externo de 51 mm y un diámetro interno de 35 mm. Para el hincado se utiliza un martillo de 63.50 Kg. de peso que se deja caer libremente desde una altura de 76 cm. La longitud de hincado es de 450 mm en tres intervalos de 150 mm y se descarta el primer tramo por encontrarse en material disturbado. Para el presente estudio se han ejecutado 2 sondajes SPT denominados SPT-01 y SPT-02), que fueron ubicadas en puntos importantes para la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Proyectadas. Se alcanzo con dicho ensayo hasta una profundidad de exploración de 6.45m encontrándose material de arena de grano fino, poco húmedo, de compacidad media. No se encontró la presencia de nivel freático hasta dicha profundidad de exploración. A continuación se presenta un cuadro resumen de la ubicación y profundidades alcanzadas con estos ensayos: CUADRO Nº8: Relación de los Ensayos de Penetración Estándar SPT

PROF. (m)

UBICACIÓN

NOTA

SPT-1

0.00– 4.20

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Proyectada

SPT-2

0.00 -6.45

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Proyectada

Se alcanzo el rechazo a 4.20m de profundidad, debido a la presencia de material heterogéneo conformado por gravas y arenas. Se llego a una profundidad de 6.45m, encontrándose material de arena de grano fino.

CUADRO Nº9 Compacidad Relativa de la Arena. Numero de Golpes del SPT

Compacidad Relativa

0-4 5 -10 11 – 20 21 - 30 31 – 50 MAS DE 50

Muy Suelta Suelta Firme Muy Firme Densa Muy Densa 13

2.3 Muestreo y Registros de exploración Se realizara una clasificación de campo de forma manual y visual de cada uno de los estratos registrados en cada calicata, en los que se indican las diferentes características de los estratos subyacentes, tales como tipo de suelo, espesor del estrato, color, humedad, compacidad, consistencia etc, tal como se puede observar en los registros estratigráficos y fotos que se adjuntan en los anexos 9.2 y 9.4 respectivamente. 3.0 ENSAYOS DE LABORATORIO Se seleccionaran muestras alteradas representativas del suelo que debidamente identificadas se remitieron al laboratorio para los ensayos correspondientes para la identificación y clasificación de suelos, cuyos resultados de laboratorio se presenta en el Anexo 9.3. Asimismo se realizaron ensayos de análisis químicos para determinar el contenido de sulfatos y cloruros, en muestras de suelos alterados y representativos. Los reportes se incluyen también en el Anexo 9.3. y se muestran en el cuadro Nº 8 y 9. Los ensayos químicos de sales agresivas al concreto se muestran en el cuadro Nº10 y se realizaron en el Laboratorio de Análisis de Agua y Suelo de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad Agraria La Molina, bajo las normas de la American Society for Testing and Material (ASTM). CUADRO Nº10: CANTIDAD DE ENSAYOS DE LABORATORIO W

L.

L.

I.

SUCS

S.S.T. (ppm)

%

L

P

P

Cloruros (ppm)

Sulfatos (ppm)

0.30-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

M-1

0.30-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-4

M-1

0.50-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-7

M-1

0.00 -2.00

-

-

-

-

-

1

1

1

C-8

M-1

0.30-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-10

M-1

0.40 -2.00

-

-

-

-

-

1

1

1

C-12

M-1

0.20-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-15

M-1

0.20-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-16

M-1

0.30-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-36

M-2

0.30-0.80

-

-

-

-

-

1

1

1

C-38

M-2

0.40-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-40

M-1

0.00-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-41

M-1

0.50-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-45

M-2

0.20-2.00

-

-

-

-

-

1

1

1

C-47

M-2

0.40-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-48

M-2

0.30-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

CALICATA

MUESTRA

PROF. (M)

C-1

M-1

C-3

14

C-59

M-2

0.30-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

C-61

M-2

0.90-1.40

1

1

1

1

1

-

-

-

C-69

M-2

0.30-2.00

-

-

-

-

-

1

1

1

C-71

M-1

0.90-2.00

1

1

1

1

1

-

-

-

Donde: W% : contenido de humedad L.L. % : Limite líquido L.P. % : Limite plástico CUADRO Nº11: RESULTADOS DE LABORATORIO CALICATA

MUESTR A

PROF. (M)

W%

L.

L.

L

P

C-1

M-1

0.30-2.00

1.00

NP

NP

C-3

M-1

0.30-2.00

1.00

NP

NP

C-4

M-1

0.50-2.00

1.30

NP

NP

C-8

M-1

0.30-2.00

5.3

NP

NP

C-12

M-1

0.20-2.00

4.1

NP

NP

C-15

M-1

0.20-2.00

0.60

NP

NP

C-16

M-1

0.30-2.00

1.00

NP

NP

C-38

M-2

0.40-2.00

0.9

NP

NP

C-40

M-1

0.00-2.00

1.8

19

NP

C-41

M-1

0.50-2.00

2.6

NP

NP

C-47

M-2

0.40-2.00

3.5

NP

NP

C-48

M-2

0.30-2.00

4.2

22

NP

C-59

M-2

0.30-2.00

2.8

19

NP

C-61

M-2

0.90-1.40

15.6

28

15

C-71

M-1

0.90-2.00

21.9

38

21

I.P N P N P N P N P N P N P N P N P N P N P N P N P N P 13 17

SUCS

SP-SM SP-SM SP-SM SP-SM

DESCRIPCION ARENA MAL GRADADA CON LIMOS ARENA MAL GRADADA CON LIMOS ARENA MAL GRADADA CON LIMOS ARENA MAL GRADADA CON LIMOS

SP

ARENA MAL GRADADA

SP

ARENA MAL GRADADA

SP

ARENA MAL GRADADA

SP

ARENA MAL GRADADA

SM

ARENA LIMOSA

SP-SM SP-SM

ARENA MAL GRADADA CON LIMOS ARENA MAL GRADADA CON LIMOS

SM

ARENA LIMOSA

SM

ARENA LIMOSA

SC CL

ARENA ARCILLOSA ARCILLA DELGADA CON ARENA

Donde: W% L.L.% L.P. % I.P. %

: contenido de humedad : Limite líquido : Limite plástico : Índice plástico 15

CUADRO Nº12 RESULTADOS DE LABORATORIO SONDAJE

PROFUNDIDAD (m)

Registros de Golpes

1.00 - 1.15

6

1.15 – 1.30

7

1.30 - 1.45

8

2.00 - 2.15

8

2.15 – 2.30

11

2.30 – 2.45

13

3.00 – 3.15

11

3.-15 – 3.30

16

3.30 – 3.45

23

4.00 – 4.15

15

4.20

40

1.00 - 1.15

7

1.15 – 1.30

12

1.30 - 1.45

14

2.00 - 2.15

7

2.15 – 2.30

12

2.30 – 2.45

14

3.00 – 3.15

12

3.15 – 3.30

16

3.30 – 3.45

20

4.00 – 4.15

7

4.15 – 4.30

7

4.30 – 4.45

7

5.00 – 5.15

9

5.15 – 5.30

7

5.30 – 5.45

9

6.00 – 6.15

12

6.15 – 6.30

17

6.30 – 6.45

21

SPT – 1

SPT - 2

N spt Golpes/30cm

15

24

39

40

26

26

36

14

16

38

CUADRO Nº13: Resultados de Análisis Químicos. Calicata

Muestra

Prof. (m)

C-7 C-10 C-36 C-45 C-69

M-1 M-1 M-2 M-2 M-2

0.00-2.00 0.40-2.00 0.30-0.80 0.20-2.00 0.30-2.00

S.S.T. (ppm) 13,050.00 4,188.00 34,110.00 6,873.00 1,056.00

Cloruros (ppm) 1,785.00 1,024.48 10,563.00 1,887.90 79.10

Sulfatos (ppm) 3296.64 285.12 782.58 230.86 200.21

4.0 CONFORMACION DEL SUBSUELO En base a los trabajos de campo realizados recientemente y a la información recopilada de las calicatas realizadas del estudio de suelos con fines de cimentación de las estructuras que formaron parte del proyecto: “Obras Generales y Redes Secundarias de Agua Potable y Alcantarillado para la 16

Ciudad de Pachacutec y Anexos”, elaborado en el año 2004 por el Consorcio Pro Agua – Pachacutec, en la cual se realizaron 228 calicatas, el subsuelo en todo el área en estudio esta conformado por depósitos eólicos mayormente por arenas de granos finos mal gradadas (SP) ó arenas con limos (SP-SM) de compacidad que varia de poco suelto a firme en algunos sectores a firme en otro sectores, y en menor cantidad por arenas limosas (SM), arena arcillosa (SC) y arcilla delgada con arena (CL.), de color que beige, poco húmedo, no plástico. Se encontró la presencia de nivel freático en 3 de las 76 calicatas exploradas. Solo se encontró nivel freático en el sector de las calicatas C-50, C-51, C-52 y C-55 desde la profundidad de 0.65m hasta 2.00m. En las partes altas de los cerros circundantes de la zona de estudio aflora un macizo rocoso conformado por rocas volcánicas andesititas donde se encuentran emplazados todos los reservorios existentes de concreto armado.

5.0 TRABAJOS DE GABINETE Con la información existente se ha podido realizar los trabajos de gabinete necesarios como la elaboración de los perfiles estratigráficos de cada calicata (ver Anexo) y la conformación del planos geotécnico - geológico EG-01, de ubicación de calicatas y registros estratigráficos, cuyo plano se anexa al final del informe.

6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION 6.1 Tipo y Profundidad de Cimentación Basado en los trabajos de campo y perfiles estratigráficos y característica de la estructura a construir, se recomienda cimentar:

ZONA I (Terreno Normal) Línea de Agua potable y Alcantarillado: Se recomienda cimentar las tuberías de agua potable y alcantarillado a una profundidad de cimentación mínima de 1.20m, apoyándose sobre suelos eólicos conformados por arenas mal gradadas de grano fino ó sobre las arenas limosas de compacidad poco suelto a firme.

Se recomienda usar encofrados para el

entibamiento de las paredes debido a la naturaleza del suelo de tipo deleznable. ZONA II (Suelo Rocoso) Reservorio Proyectado RAP y Colector de Descarga: Para el caso de la ubicación de reservorios y colectores de descarga, se recomienda cimentar sobre la roca ígnea volcánica, a la profundidad de cimentación mínima de: Df= 0.50m, con respecto a la menor cota natural del terreno. Para las obras menores, tales como son caseta de válvulas y cerco perimétrico, se recomienda cimentar sobre la roca ígnea a la profundidad de cimentación mínima de: 17

Df= 1.20m, con respecto a la cota natural, utilizando una cimentación superficial del tipo zapata corrida. Línea de Agua Potable: Se recomienda cimentar las tuberías de agua potable y rebose a una profundidad de cimentación mínima de 0.80m apoyándose sobre el macizo rocoso de roca ígnea intrusiva, denominada granodiorita.

6.2

Evaluación Geomecánica del Macizo Rocoso

En el sector donde se ubican los reservorios apoyados, se encontró roca ignea volcánica de tipo andesitico, determinándose la capacidad portante, en función a la valoración RMR del macizo rocoso por el sistema de Bieniawski. Introducción Es importante conocer el comportamiento geomecánico de una masa rocosa, el cual depende de tres aspectos fundamentales e interrelacionados entre sí. El primer aspecto lo constituye la resistencia de la roca intacta; es decir, el comportamiento de un espécimen de roca exenta de discontinuidades y fisuras, cuya resistencia responde a las propiedades coligativas de las moléculas de los minerales que lo conforman, así como al material cementante que los une, si es el caso. El segundo aspecto está referido al grado de fracturamiento ó al número y distribución de discontinuidades que afectan a la masa rocosa. Un macizo rocoso puede abarcar a una masa sólida, continua, o bien llegar hasta el extremo de tener tantas fisuras que en conjunto se comportara como si estuviera compuesto de partículas íntimamente embonadas, sin resistencia alguna en condiciones de no confinamiento. Los planos de las discontinuidades ofrecerán diferentes grados de resistencia según estén cerradas, según la rugosidad que tengan, si estando abiertas poseen material de relleno ó no, y del tipo de material de relleno; así tendrán fisuras cerradas, con propagaciones irregulares y superficiales muy rugosas ofrecerán significativa mayor resistencia a los esfuerzos de corte que interesan a la estabilidad interbloques, que si se trataran de fracturas planas, de superficies listas y rellenas de arcillas sensitivas, por ejemplo. El tercer aspecto esta referido a esfuerzos activos que actúan en el macizo rocoso. Por un lado están los esfuerzos tensionales que trasmiten las presiones hidrostáticas de las aguas subterráneas en las discontinuidades, y por otro los esfuerzos debido a cargas litostáticas con las subsecuentes deformaciones y esfuerzos horizontales, y los procesos de descompresión que pueden darse en las excavaciones y afloramientos. De las consideraciones anteriores, fácilmente se deduce la imposibilidad de recoger la totalidad de información necesaria para evaluar el comportamiento del macizo rocoso, y más aun integrarlos para llegar a una solución única. Sin embargo, las clasificaciones geomecánicas de macizos rocosos son la alternativa que se nos brinda por ahora, para simplificar las evaluaciones en el campo de la mecánica de rocas, ante la otra 18

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

CLASIFICACIÓN GEOMECÁNICA ,RMR DE MACIZOS ROCOSOS Sistema RMR de Bieniawski (1989)

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

Proporciona las cualidades del sitio investigado, con un mínimo de parámetros clasificación. Proporciona información cuantitativa para propósitos de diseño.

c) Es simple y significativa en términos pues esta basada en parámetros medibles que pueden ser determinados rápidamente y a bajo costo. El sistema RMR, como puede apreciarse en la tabla N° 1, cuenta con cinco parámetros básicos. Cada uno de estos parámetros está subdividido en rangos de aplicación con sus puntuaciones respectivas. Resistencia de Roca Intacta Bieniawski basa sus valuaciones en rangos de Resistencia Compresiva Uniaxial de la roca intacta, o de acuerdo al índice de la Carga Puntual (PLT). Designación de la Calidad de Roca (RQD) El RQD, propuesto por DEERE (1967), es de uso frecuente como una medida de la calidad de testigos de perforación, en función del fracturamiento del macizo. El RQD es definido como la relación porcentual de la suma de las longitudes de testigos exentos de fracturas de 10 cm. a mas, respecto a la longitud total perforada. RQD 

Longitud de Testigos  10 cm Longitud Total Perforada

Cuando no se cuenta con testigos de perforaciones es posible estimar el RQD en un afloramiento rocoso haciendo uso de la siguiente relación propuesta por Barton et. en (1974). RQD  115  3.3 Jv

Jv = Nº de discontinuidades / m3 de roca.

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

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

Condiciones de Aguas Subterráneas Toma en consideración la influencia del flujo de agua subterránea en rangos de flujo 19

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

6.3 Determinación del RMR y parámetros de resistencia Para la determinación de la valoración del macizo rocoso basado en la clasificación geomecánica de Bieniawski se utilizó un programa de cómputo escrito en BASIC, los valores de los parámetros utilizados se presentan en el Anexo y los resultados de la evaluación se indican en el cuadro siguiente. Descripción

Nombre de la roca Clasificación genética

Valor de RMR básico Valor de RMR ajustado Valor de RMR (seca) Resistencia Compresiva (Mpa) Cohesión (kPa) Angulo de fricción ()

Parámetros Andesita Roca Volcanica 64 57 64 16 320 37

El valor de la resistencia compresiva se ha obtenido mediante un procedimiento práctico de campo, cuya referencia práctica fue formulada en el libro Geotecnia Para Ingenieros por Alberto J. Martinez Vargas (Vol. 1, Lima 1990, tabla Nº 2.23, Pág.210). Capacidad Portante Admisible del Macizo Rocoso

Los parámetros de capacidad portante de la roca se han obtenido considerando el estado de meteorización de la roca, fracturamiento, diaclasamiento, espesor de juntas, relleno de juntas, RQD de la roca, resistencia a la compresión uniaxial, peso volumétrico, etc. Según la clasificación de Biewnaski, la roca tiene un RMR igual a 64, correspondiéndole una clasificación de roca de clase II (de I a V), que para fines de cimentación es una roca de buena resistencia. Por lo tanto la capacidad portante admisible de la roca ígnea intrusiva plutonica para los cinco reservorios es de: Qadm > 10 kg/cm2. 6.4CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL SUELO ARENOSO Se ha determinado la capacidad portante admisible del terreno en base a las características del subsuelo y se han propuesto dimensiones recomendables para la cimentación. La capacidad de carga se ha determinado en base a la fórmula de Terzaghi y Peck (1967), con los parámetros de Vesic (1971). Según Terzaghi y Peck:

qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N + Sq**Df*Nq ..... (1) qad = qul/F.S. 20

Donde: qul

:

= capacidad última de carga en kg/cm2.

qad :

= capacidad portante admisible en kg/cm2.

F.S. :

= factor de seguridad = 3



:

= peso específico total.

B

:

= ancho de la zapata o cimiento corrido en mt

Df.

:

= profundidad de la cimentación.

Nc,N,Nq: = parámetros que son función de  Sc,S,Sq: = factores de forma. C:

= cohesión en (kg/cm2)

Los factores de capacidad de carga se obtendrán a partir de la Figura N° 3. De una serie de investigaciones y pruebas basadas en ensayos de SPT en suelos granulares se ha obtenido relaciones empíricas entre Dr y Densidad natural para profundidades menores de 6.00m., los cuales se presentan en el siguiente cuadro: Cuadro Nº:14 Descripción Muy Suelto Suelto Medio Denso Densidad Relativa Dr 0 -0.15 0.15 – 0.35 0.35 – 0.65 0.65 – 0.85 SPT N70 Fino 0.075-0.425 mm 1-2 3–6 7 - 15 16 – 30 Medio 0.425-2.000 mm 2 -3 4–7 8 – 20 21 – 40 Grueso 2.000-4.750 mm 3–6 5–9 10 – 25 26 - 45  26 – 28 28 – 30 30 – 34 33 – 38 Fino 0.075-0.425 mm 27 – 28 30 – 32 32 – 36 36 – 42 Medio 0.425-2.000 mm 28 – 30 30 – 34 33 – 40 40 – 50 Grueso 2.000-4.750 mm 3 1.1 – 1.6 1.4 – 1.8 1.7 2.0 1.7 – 2.2 húmedo (gr/cm ) (Ref. Manuel Delgado Vargas / Ingeniería de Cimentaciones/ 2da edición 1999)

Muy Denso 0.85 – 1.00 >40 >45 20,000

Grado de Alteración Leve Moderado Severo Muy severo

** CLORUROS

> 6,000

PERJUDICIAL

** SALES SOLUBLES

> 15,000

PERJUDICIAL

OBSERVACIONES Ocasiona un ataque químico al concreto de la cimentación Ocasiona problemas de corrosión de armaduras o elementos Metálicos Ocasiona problemas de pérdida de resistencia mecánica por problema de lixiviación

* Comité 318-83 ACI ** Experiencia Existente

De los resultados de los análisis químicos obtenidos a partir de 2muestras representativas del suelo obtenidas de las calicatas C7 y, C-10 se tiene: CUADRO Nº13: Resultados de Análisis Químicos Calicata

Muestra

Prof. (m)

C-7 C-10 C-36 C-45

M-1 M-1 M-2 M-2

0.00-2.00 0.40-2.00 0.30-0.80 0.20-2.00

S.S.T. (ppm) 13,050.00 4188.00 34,110.00 6,873.00

Cloruros (ppm) 1785.00 1024.48 10,563.00 1,887.90

Sulfatos (ppm) 3296.64 285.12 782.58 230.86 23

C-69

M-2

0.30-2.00

1,056.00

79.10

200.21

Del Cuadro Nº13 (Resultados de análisis químicos), observamos que la concentración de sales cloruros, se encuentran por encima de los valores permisibles, siendo el valor mas alto el de 10,563.00 ppm que corresponde a la calicata C-36, mayor que 6000ppm (valor permisible para cloruros), por lo que ocasionará un ataque por corrosión del acero del concreto de la cimentación. De igual manera observamos concentraciones de sales sulfatos mayores a 2,000.00 ppm. Y que alcanzan un valor puntual de de 3,296.64, ppm, por lo que podría ocasionar un ataque severo al concreto de la cimentación en este sector. Por todo lo expuesto se concluye usar el cemento Tipo V de alta resistencia a los sulfatos, para todas estructuras hidraulicas proyectadas.

8.0

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1.- En base a los trabajos de campo realizados recientemente y a la información recopilada de las calicatas realizadas del estudio de suelos con fines de cimentación de las estructuras que formaron parte del proyecto: “Obras Generales y Redes Secundarias de Agua Potable y Alcantarillado para la Ciudad de Pachacutec y Anexos”, elaborado en el año 2004 por el Consorcio Pro Agua – Pachacutec, en la cual se realizaron 228 calicatas, el subsuelo en todo el área en estudio esta conformado por depósitos eólicos mayormente por arenas de granos finos mal gradadas (SP) ó arenas con limos (SP-SM) de compacidad que varia de poco suelto a firme en algunos sectores a firme en otro sectores, y en menor cantidad por arenas limosas (SM), arena arcillosa (SC) y arcilla delgada con arena (CL.), de color que beige, poco húmedo, no plástico. Se encontró la presencia de nivel freático en 4 de las 76 calicatas exploradas. Solo se encontró nivel freático en el sector de las calicatas C-50, C-51, C-52 y C-55 desde la profundidad de 0.65m hasta 2.00m. En las partes altas de los cerros circundantes de la zona de estudio aflora un macizo rocoso conformado por rocas volcánicas andesititas. 2.- De acuerdo al tipo de suelo encontrado conformado por suelos granulares de arenas de granos finos ó arenas limosas de estado de compacidad poco suelto a firme, se recomienda usar encofrados para la protección de las paredes durante los trabajos de excavación de zanjas para instalación de tuberías y construcción de buzones, desde el nivel de la superficie. 3. – Casi el 95 % del área en estudio esta constituido por suelos finos clasificados como Suelo normal Tipo I y el 5% como suelo rocoso o suelo Tipo II 24

4.- En el plano EG-01 se presenta la ubicación de calicatas y los registros estratigráficos de todas las calicatas. También se presenta un mapeo geológico de toda el área en estudio indicando los diferentes tipos de suelos encontrados desde el punto de costos durante la etapa de excavación de zanjas. 5.- Por todo lo expuesto se concluye usar el cemento Tipo V de alta resistencia a los sulfatos para la preparación del concreto, para todas estructuras hidráulicas proyectadas, como son reservorios, buzones, tuberías, etc., así mismo el empleo de un aditivo hidrófugo, tipo EUCO DM de Sika o similar para impedir la corrosión del acero de refuerzo y pinturas impermeabilizantes en las tuberías y otros elementos metálicos. En el sector donde se va a utilizar tuberías principales de hierro dúctil, se recomienda el empleo de mangas de polietileno. 6.- De los resultados del ensayo de SPT, obtenemos que a una profundidad de 1.00 a 2.00m la compacidad del suelo es firme, de 2.00 a 3.00m la compacidad del suelo es muy firme, de 3.00 a 4.00m la compacidad del suelo es densa. 7.- Previo a los trabajos de cimentación de las estructuras proyectadas sobre el material de arenas,

esto incluye para reservorios proyectados, buzones, etc, se

recomienda realizar un mejoramiento del suelo existente por debajo del nivel de cimentación especificado, que consiste en reemplazar en un espesor de 50cm por un material de tipo afirmado y compactarlo en capas al 98% de la máxima densidad seca del proctor modificado, a si mismo se recomienda compactar el terreno natural por debajo del suelo mejorado en un espesor de 30cm y compactarlo al 95% del Procter modificado de la máxima densidad seca. 8.- En el Sector donde se encontró nivel freático correspondiente a las calicatas C-50, C-51, C-52 y C-55, se recomienda usar equipo de bomba para deprimir la napa freática, durante los trabajos de cimentación, buzones, etc. 9.- Para el relleno de las zanjas, luego de colocado las tuberías se podrá emplear el mismo material de la zona descartando los rellenos superficiales, debidamente compactado por capas al 95% de la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado. 10.- A continuación se presenta el cuadro resumen de capacidad portante de las estructuras proyectadas:

25

Cuadro Resumen Capacidad Portante De Estructuras Proyectadas TIPO DE ESTRUCTURA RAP – 01, RAP02, RAP-03, RAP-05, RAP06,RAP-07, RAP-08

CALICATA

C-27, C-28, C-31, C-33, C-34, C-35, C-38 (CP-01)

NIVEL FREATICO

-

DESCRIPCION

ARENA DE GRANOS FINOS DE COMPACIDAD FIRME

TIPO DE SUELO

TIPO I NORMAL

CLASIF SUCS

SP

CP-01

RAP-04, RAP-07 TUBERIAS DE AGUA Y DESAGUE, BUZONES

C43, C-32

-

CDP-01, CDP02, CDP-03, CDP-04, CDP05

C-53, C-71, C-54, C-55

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (PTAR)

C-49, C-56, C-57, C-58, SPT-1,SPT-2

-

-

ROCA VOLCANICA ANDESITICA

ARENA DE GRANOS FINOS DE COMPACIDAD FIRME

TIPOII ROCOSO

TIPO I NORMAL

TIPO CIMENTACION

PROF. CIMT. (m)

PLATEA CIRCULAR DE CONCRETO ARMADO

2.00

CIMIENTO CORRIDO ARMADO Y ZAPATAS CONECATADAS

1.50

ROCA

PLATEA CIRCULAR DE CONCRETO ARMADO

SP

CIMIENTO CORRIDO ARMADO Y ZAPATAS CONECATADAS

-

ARENA DE GRANOS FINOS DE COMPACIDAD FIRME

TIPO I NORMAL

SP

CIMIENTO CORRIDO ARMADO Y ZAPATAS CONECATADAS

-

ARENA DE GRANOS FINOS DE COMPACIDAD FIRME

TIPO I NORMAL

SP

CIMIENTO CORRIDO ARMADO Y ZAPATAS CONECATADAS

CAPAC. PORTANTE Qad (kg/cm2)

TIPO CEMENTO

RECOMENC. ENCOFRADO PAREDES Y/O ENTIBADO

0.84 TIPOV

0.50

1.20 MINIMO

2.00 MINIMO

4.00

ENCOFRADO PAREDES Y/O ENTIBADO

0.80 TIPOV

ENCOFRADO PAREDES Y/O ENTIBADO HASTA 2M

TIPOV

ENCOFRADO PAREDES Y/O ENTIBADO HASTA 2M

0.84

TIPOV

ENCOFRADO PAREDES Y/O ENTIBADO HASTA 2M

0.84

TIPOV

ENCOFRADO PAREDES Y/O ENTIBADO

10.00

0.80

Nota: se recomienda realizar un mejoramiento del suelo existente por debajo del nivel de cimentación especificado, que consiste en reemplazar en un espesor de 50cm por un material de tipo afirmado y compactarlo en capas al 98% de la máxima densidad seca del proctor modificado, a si mismo se recomienda compactar el terreno natural por debajo del suelo mejorado en un espesor de 30cm y compactarlo al 95% del Procter modificado de la máxima densidad seca. Se recomienda usar equipo de bombeo para poder deprimir la napa freática, correspondiente al sector de las calicatas C-50, C-51, C-52 y C-55.

Lima, 19 de Febrero del 2010

1

9.0 ANEXOS

1

9.1 FIGURAS

2

9.2 REGISTROS DE EXPLORACION

3

9.3 REGISTROS DE ENSAYO DE LABORATORIO

1

9.4 FOTOGRAFIAS

2

9.5 PLANO

3