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ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE PERFIL TECNICO DEL PROYECTO:

“INSTALACIÓN DEL VASO DE REPRESAMIENTO OCCORO Y SISTEMA DE RIEGO EN LAS COMUNIDADES DE ANTALLACCTA, SANTA ROSA, VISTA ALEGRE Y PARAS, DISTRITO DE PARAS, PROVINCIA DE CANGALLO-AYACUCHO”

SOLICITA: MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE CANGALLO LUGAR

:

OCCORO

DISTRITO

:

PARAS

PROVINCIA

:

CANGALLO

DEPARTAMENTO

:

AYACUCHO

AYACUCHO, MARZO DEL 2015

“Estudio de Mecánica de Suelos a Nivel de Perfil Técnico Instalación del Vaso de Represamiento Occoro y Sistema de Riego en las comunidades de Antallaccta, Santa Rosa, Vista Alegre y Paras, Distrito de Paras, Provincia de Cangallo Ayacucho“

CONTENIDO 1.

GENERALIDADES 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Objetivo del Estudio Normatividad Ubicación y descripción del área de estudio Acceso al área de estudio Condición Climática y altitud de la zona

2.

GEOLOGIA Y SISMICIDAD 2.1 Geodinámica 2.2 Geología 2.3 Sismicidad

3.

INVESTIGACION DE CAMPO

4.

ENSAYOS DE LABORATORIO

5.

PERFIL ESTATIGRAFICO

6.

ANALISIS DE CIMENTACIÓN 6.1 6.2

Profundidad de la Cimentación Tipo de Cimentación

7. 8.

CONCLUSIONES RECOMENDACIONES

9.

ANEXOS -PLANO UBICACIÓN DE CALICATAS -ENSAYOS DE LABORATORIO MECANICA DE SUELOS -ENSAYOS DE LABORATORIO MECANICA DE ROCAS -DISEÑO DE MEZCLA (f´c=175 Kg/cm2

CONVAL SAC.

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1.

GENERALIDADES 1.1

Objetivo del Estudio El estudio de Mecánica de Suelos tiene como fines el análisis mecánico

de la estructura del subsuelo que es compuesto de una descripción estratigráfica, condiciones de drenaje y consideraciones técnicas para la proyección de un canal trapezoidal de concreto. El presente e st u d io se rá empleado como parte complementaria del Estudio de Pre Inversión a nivel de Perfil Técnico para la localidad de Occoro, Provincia de CangalloAyacucho.

1.2

Normatividad Los estudios de Mecánica de Suelos, presentan una base teórica y

experimental considerada en la inmensa bibliografía extranjera, en nuestro país la normativa que reglamenta aspectos de los Estudios de Mecánica de Suelos (EMS) es la Norma E-050 y Reglamento Nacional de Construcciones. Así mismo, los ensayos experimentales de laboratorio están sustentados por la Norma Técnica Peruana (NTP), normas de ensayos del Ministerio de Transportes (MTC) y Normas ASTM. 1.3

Ubicación y descripción del área de estudio

El área de estudio, se encuentra ubicado en la localidad del centro Poblado del Distrito de Paras, ubicado la zona perimétrica de la Provincia de Cangallo, Departamento de Ayacucho. El área p re se n t a una topograf ía con pendientes mínimas de 6% en la cual no presenta áreas construidas. 1.4

Acceso al área de estudio

El área de estudio es accesible por la vía principal desde la ciudad de Huamanga hacia la zona Este en la localidad de Niñobamba y luego hasta la zona de estudio, el cual comprende un tramo de 16 Km de Proyecto

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Desde la plaza Sucre de Ayacucho con un tiempo de 2:30 horas.

1.5

Condición Climática y altitud de la zona

La zona de estudio presenta un clima de Sierra con climas marcados como clima helado en los meses de mayo a agosto y clima templado todo el año, la altitud de la zona de estudio se encuentra entre los 4550 msnm.

2.

GEOLOGIA Y SISMICIDAD 2.1 La

Geodinámica geología

Regional

presenta

al

macizo

de

la

formación

Cangallo

compuesto con derrames de roca volcánica y rocas intemperizadas como areniscas y Pizarras. La geología Local, presenta materiales depo sita rio s como coluviales, basaltos, pizarras alteradas y tobas meteorizadas, los cuales forman los estratos de naturaleza discontinua. La geodinámica externa, no presenta cambios relevantes en su relieve, la formación geológica del lugar no presenta afloramientos rocosos, deslizamientos o hundimientos importantes cercanos en la zona de estudio. La geodinámica interna, no presenta eventos sísmicos importantes localizados cerca de la zona de estudio, salvo los sismos que han sido localizados años pasados.

2.2

Geología

El área donde se emplaza la quebrada Occoro están conformadas por una secuencia de lutitas pizarrosas de color gris oscuras a negras, que se hayan bastante fracturadas y alteradas mostrando óxidos de limonita debido a la alteración del fierro que contiene las pizarras.

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Las pizarras tienen un rumbo de N30°W y un buzamiento de 40°NE y los paquetes de Pizarras alcanzan más de 20 m e intercalando por estratos delgados de areniscas. El relieve muestra un relieve poco abrupto y ha sido modelado por la erosión glaciar y la fluvioglaciar y como consecuencia de ello se puede ver la presencia de morrenas y la presencia de lagunas escalonadas como son la quebrada de occoro, los cuales a su vez se hallan sobre los sedimentos de arenas, gravas, limos y arcillas descompuestas. 2.3

Sismicidad

La zona de estudio no presenta evento sísmico importante salvo los movimientos de temblores en relación a los eventos mencionados anteriormente, así como los registrados el pasado 15 de agosto del 2007 y según el Reglamento Nacional de Estructuras Norma 030-Diseño Sismorresistente la zona de estudio está considerado en la Microzonificación Sísmica en la Zona 2 y factor de zona Z=0.30 g , con un periodo fundamental de Vibración Tp = 0.6 s ,factor de amplificación del suelo S=1.2 ,considerando un tipo de suelo S2 (Suelos intermedios).

3.

INVESTIGACION DE CAMPO Para la investigación de la Longitud total del Canal Trapezoidal proyectado, se ha subdivido en 02 tramos de estudio, en los cuales se han realizado exploraciones a cielo abierto (Calicatas) cada 500m aproximadamente hasta una profundidad de 1.50 m, empleando herramientas manuales. Las muestras obtenidas de cada calicata fueron extraídas de forma alterada debido a su compacidad. El muestreo y la información de campo fueron realizados por la empresa contratante del presente estudio. Se realiza el muestreo en cada exploración y se levanta un perfil estratigráfico por cada calicata. En la zona de occoro, se han realizado 04 calicatas en el tramo I del canal trapezoidal se realizaron 21 y 26 calicatas en el tramo II del canal trapezoidal .Así mismo se extraen muestras de material enrocado de la zona.

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CUADRO Nº1: Longitud de los Tramos de Estudio

Longitud Total

Tramos de Análisis Rio occoro

TRAMO I 16 Km de Canal Trapezoidal de Concreto TRAMO II

Exploraciones

Descripción

C-01, C-02, C-03, C-04

Margen Derecho del Rio Occoro

C-1, C-2, C-3. C-4, C-5, C-6, C-7, C-8, C-9, C-10, C-11, C-12,C-13, C-14, C-15, C-16, C-17, C-18, C-19,C-20,C-21 C-1, C-2, C-3. C-4, C-5, C-6, C-7, C-8, C-9, C-10, C-11, C-12,C-13, C-14, C-15, C-16, C-17, C-18, C-19,C-20, C-21, C-18, C-19,C-20, C-21, C-22, C-23, C-24, C-25

Margen izquierdo del Rio Occoro

Margen Derecho del Rio Occoro

CUADRO Nº2: Relación de Exploraciones y Profundidad de Análisis

IDENTIFICACION

PRESA OCCORO

CONVAL SAC.

EXPLORACION /CALICATAS

PRESA OCCORO

SIMBOLOGIA

PROFUNDIDAD (m)

C-01

1.50

C-02

1.60

UBICACIÓN DE ANALISIS

E 536319.70;N 8510508.02;Z 3345.00 E 536356.19;N 8510493.88;Z 3341.00

C-03

1.50

E 536427.84;N 8510461.05;Z 3344.00

C-04

150

E 536479.92;N 8510435.50;Z 3352.00

NIVEL FREATICO /AFLORA MINETO DE ROCAS

N,P,/ N.P.

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IDENTIFICACION

EXPLORACION /CALICATAS

TRAMO I

10 Km de Canal Trapezoidal de Concreto

CONVAL SAC.

UBICACIÓN DE ANALISIS

SIMBOLOGIA

PROFUNDIDAD (m)

C-1

1.50

0+500.00

C-2

1.20

1+000.00

C-3

1.30

1+500.00

C-4

1.40

2+000.00

C-5

1.50

2+500.00

C-6

1.50

3+000.00

C-7

1.30

3+500.00

C-8

1.30

4+000.00

C-9

1.40

4+500.00

C-10

1.40

5+000.00

C-11

1.40

5+500.00

C-12

1.50

6+000.00

C-13

1.40

6+500.00

C-14

1.40

7+000.00

C-15

1.50

7+500.00

C-16

1.30

8+000.00

C-17

1.30

8+500.00

C-18

1.30

9+000.00

C-19

1.20

9+500.00

C-20

1.20

10+000.00

C-21

1.20

10+500.00

NIVEL FREATICO /AFLORAMINETO DE ROCAS

N,P,/ N.P.

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IDENTIFICACION

13 Km de Canal Trapezoidal de Concreto

CONVAL SAC.

EXPLORACION /CALICATAS

TRAMO II

UBICACIÓN DE ANALISIS 0+500.00

SIMBOLOGIA

PROFUNDIDAD (m)

C-1

1.20

C-2

1.30

1+000.00

C-3

1.40

1+500.00

C-4

1.50

2+000.00

C-5

1.50

2+500.00

C-6

1.30

3+000.00

C-7

1.30

3+500.00

C-8

1.40

4+000.00

C-9

1.40

4+500.00

C-10

1.40

5+000.00

C-11

1.50

5+500.00

C-12

1.40

6+000.00

C-13

1.40

6+500.00

C-14

1.50

7+000.00

C-15

1.30

7+500.00

C-16

1.30

8+000.00

C-17

1.30

8+500.00

C-18

1.20

9+000.00

C-19

1.30

9+500.00

C-20

1.30

10+000.00

C-21

1.50

10+500.00

C-22

1.30

11+000.00

C-23

1.50

11+500.00

C-24

1.30

12+000.00

C-25

1.30

12+500.00

NIVEL FREATICO /AFLORAMINETO DE ROCAS

N,P,/ N.P.

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N.P. = No presenta algún indicio de origen. N.P. = No presenta indicio de origen.

4.

ENSAYOS DE LABORATORIO Fueron realizados ensayos de laboratorio estándar y especial con el fin de representar las condiciones de campo, así mismo de obtener características físico mecánicas para la clasificación del tipo de Suelo y parámetros de resistencia para la fundación del canal trapezoidal. CUADRO Nº3: Relación de Ensayos de Laboratorio por cada Exploración

IDENTIFIC ACION

DATOS DE CAMPO Muestreo por Tramos

PRESA OCCORO

PRESA OCCORO C-01, C-02, C-03, C04

TRAMO I C-1, C-2, C-3. C-4, CCANAL 5, C-6, C-7, C-8, CTRAPEZOID 9, C-10, C-11, C-12, AL DE C-13, C-14, C-15, CCONCRETO 16, C-17, C-18, C-19, 10 KM C-20, C-21 TRAMO II C-1, C-2, C-3. C-4, CANAL TRAPEZOID C-5, C-6, C-7, C-8, AL DE C-9, C-10, C-11, CCONCRETO 12,C-13, C-14, C-15, 13 KM C-16, C-17, C-18, C19,C-20, C-21, C-18, C-19,C-20, C-21, C22, C-23, C-24, C-25

CONVAL SAC.

ENSAYOS DE LABORATORIO Prof. de Contenido Granulometría Limite Limite Extracció de por Tamizado Liquido Plástico n Humeda (%) (%) Promedio d (%) (m)

1.30

Clasificación SUCS, AASTHO































1.40

1.30

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5.

PERFIL ESTRATIGRAFICO Es

la

encontrados

representación en

de

los

tipos

de

Suelos

las exploraciones los cuales describen la

característica de cada estrato de Roca alterada (color, consistencia, condición). Son construidos de manera vertical y descendente desde el nivel del terreno, el mismo que es formado por la información del muestreo.

6.

ANALISIS DE CIMENTACIÓN 6.1

Profundidad de la Cimentación La

carga

de

la

estructura

proyectada

para

un

canal

trapezoidal de concreto ejerce una influencia mayor en los estratos superiores de la fundación disminuyendo

con

la

profundidad

debido al confinamiento del material de fundación, a su vez los taludes del material propio soportaran el empuje lateral Causado por la carga hidráulica del agua a tirante lleno; por lo que una altura de cimentación Df=1.50 m mínima será considerada.

6.2 Tipo de Cimentación El tipo de estructura proyectada, es un canal trapezoidal de concreto, apoyado sobre los taludes de terreno propio compactado, con aletas de anclaje hacia cada lado. El tirante crítico deberá ser proyectado con una máxima y la pendiente la mínima necesaria.

7.

Conclusiones

 El presente estudio ha considerado la Norma E-050 y Reglamento Nacional de Construcciones, según los aspectos de la cantidad de Pozos de Exploración de acuerdo al área de estudio, ensayos de campo o laboratorio, criterio del especialista y otros aspectos. CONVAL SAC.

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 La geología local de la localidad de Occoro de la Provincia de Cangallo, presenta afloramientos de Lutitas y material aluvial compuesto de limos y arcillas, estos materiales presentan una formación de edad cuaternaria.

La

geología de la longitud total del tramo I y I I d e l canal Trapezoidal, presenta materiales cuaternarios de formación aluvial, entre limos y arcillas plásticas.  Según el análisis de Sismicidad, el suelo del Proyecto Centro de Discapacitados, está considerado como un Suelo Intermedio, según el Reglamento Nacional de Estructuras Norma 030-Diseño Sismorresistente propone la zona de estudio en la Microzonificación Sísmica en la Zona 2 y factor de zona Z=0.30 g. Así mismo la condición sísmica del lugar no ha tenido eventos sísmicos importantes en los últimos 10 años, lo que conlleva

a mantener la geodinámica del lugar sin

alteración.  En el tramo total de la zona de estudio no se ha encontrado fallas geológicas, afloramientos rocosos y tampoco filtraciones, a nivel horizontal de superficie.  Existe la presencia de material de Relleno, que está formado por suelo alterado por la variación climática del lugar y raíces, plantas y vejetales, los cuales alcanzan en promedio un espesor de 0.30 m.  En las exploraciones en el rio Occoro los suelos encontrados presentan tipos limo-gravosos con matriz limosa con porcentajes de gravas menores a 20%.  En el tramo de presa Occoro, predomina materiales gravo – limosos con plasticidad media a alta

I.P.>20%,

en

el

TRAMO

I,

predomina

los

materiales arenas y limos plásticos, en el TRAMO II, predomina materiales gravo –areno limosos con plasticidad media a alta I.P.>25%.  El análisis de cimentación propuesto para estas condiciones fue emplear una sección de canal trapezoidal con aletas de confinamiento a cada lado.  Con respecto a los trabajos de excavación de las obras; se concluye que no existirá inconvenientes por parte de la topografía, al tratarse con pendientes hasta 5%, salvo en algunas zonas de cambio de pendiente donde se necesitará un relleno compactado con material de préstamo seleccionado

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8.

Recomendaciones

 Se recomienda niveles de corte de material propio en promedio hasta 1.40 m de profundidad, según la sección Trapezoidal del canal.  En caso de encontrarse materiales de menor compacidad en la base de la cimentación se debe realizar un tratamiento a la cimentación mediante las tareas de compactación con una base compactada de 0.20 m. El material para la Base Compactada deberá ser de afirmado con I.P.