AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA
CONTENIDO
1.1.-Antecedentes es 1.2.-Objetivo 1.3.-Ubicacióndelárea de estudio 1.4.-Condiciones climáticasdelárea icasdelárea deestudio 1.5.-Fases dedesarrollodelestudio
PROYECTO:
DISTRITO CABANACONDE, PROVINCIA CAYLLOMA, REGION
GEOLOGIA, GEOTECNIA Y ESTUDIO DE CANTERAS CON FINES DE CIMENTACION
NV Buillding Company S.A.C.
Ubicación: LUG AR
:
LA G U N A M U C U R C A
DIST RI TO
:
CAB AN A CO NDE
PRO VINC I A
:
CAYL LO M A
D EP EP AR AR T AM E NT O :
A RE RE Q UI P A
CAPITULO III:INVESTIGACIONES I:INVESTIGACIONES EFECTUADAS 3.1.-Investigacionesde onesde campo 3.2.-Ensayosde laboratorio io
Asimismo, se ha efectuado la evaluación de canteras de agregados, con la finalidad de recomendar aquellas parasu explotación y el usode sus materiales enla construcción ón del as obras contempladas en el Proyecto Cabanaconde,Región Arequipa.
4.1.-Descripcióndelperfilestratigráficodelsuelode cimentación 4.1.1.-Suelo de cimentación ón en eleje dePresa 4.1.2.-Clasificaciónde losmaterialesdeexcavación 4.2.-Análisisdela cimentación 4.2.1.-Cálculodela capacidaddecargaadmisiblepor fallaal corte 4.2.2.-Cálculodelasentamiento 4.3.-Impermeabilidadde laCimentacion 4.4.-EstabilidaddeTaludes 4.5.-Parámetrosde diseñosismoresistente 4.6.-Tipocimentaciónrecomendada
El presente Estudio de Suelo conFines de Cimentaciónesta enconcordancia con la Norma Técnica E-050 deSuelosy Cimentacione o nes delReglamento Nacionalde o nalde Construccionesy las normasASTM. 1.3.-UBICACIÓN DELAREA DEESTUDIO Elámbito de estudioinvolucralacuencadel RíoHuambo, queen laparteAltaadquiere elnombre de Río Pahuanay abarcalos distritos de CabanacondeyH uambo,de la provinciade Caylloma, deldepartamentode Arequipa.Las obrasprincipales delproyecto están ubicadas enuna zona próxima alcentropobladodeHuambo.
ANEXOS
Elárea deestudio quecomprendeel emplazamientopropuestopara elAprovechamientoHídrico de la LagunaMucurca,se encuentra ubicadaen las alturas delcauce delRio Pahuana; enel distrito deCabanaconde,dela provinciadeCayllomadeldepartamentodeArequipa.
ANEXON°01: RESULTADOSDELAS INVESTIGACIONES O NESDE CAMPO
La ámbito t o del proyec o yecto se encuentra ra geométricas: Altitud C oo rd en ad aN or te ( UT M )
FEBRERO, 2010
-
P ex cav ad as en en e l ár ea de de pr pr oye cta da pa para la la es est aci ón de de B om beo y enla zona seleccionada paralas Canteras e ras, sehan realizado losensayosde campoquea continuación se detallan:
E NS AY O FI SI CO P AR A AG AG RE GA GA DO S -
-Descripción delperfilestratigráfico delos suelos segúnN orma ASTM D 2487: Destinadoaconocerlas características sticas delsuelode cimentaciónhasta unaprofundidad iguala la excavadaen base apropiedades físicasy que serefieren básicamenteal color, consistencia,formade partículas,tamañomáximo depiedras,coberturageneral,etc.. Complementariamentea estetrabajo,se haefectuadouna auscultaciónen campo delestado de compacidaddel suelo decimentaciónen ónen su estadonatural, descripcióndela clasificacióndelos materialesde excavación, identificación de la estabilidad de las excavaciones efectuadas y análisisdel usodel materialnatural comomaterial de rellenode las excavacionesefectuadas. relevantespara espara su utilización comomaterialdeconstruccióndela Presa. -
e xca vadas s egún N orma ASTM D 420 :
excavadasse ha efectuadola toma demuestrasde los estratosque conforman elsuelo decimentaciónacorde alasrecomendaciones dela Norma E.050.Para todoslos casos, se ha extraído muestrasalteradasdel tipoMab (Muestrasalteradasenbloques) einalteradasdel tipoMib (Muestrasinalteradasen bloques), port ratarse de un materialcohesivo (limo, arena limosayarcilla). -
:
Losensayosde perme profunda,han sido realizadosenla parte Norte de la Lagunaenestudio, utilizando un tuboPVC de obtenidos están expresadosen cm/s ypermiten determinarlas condicionesde i mpermeabilidad delterrenosobre elcualse hande almacenarlas aguas de la Lagunahastaunaprofundidadmáximade2.00 m.
Lí mit el elíquido y ílmite pl plástico C al si if cac ói n uni if cad ad ade su elo s Ensayo de Corte Directo
-
Descripción visual manual Contenido de humedad Análisisgranulométricopor icopor tamizado Lí mite líquido y límite pl plástico C al si if cac ói n uni if cada de su el os P e so E s pe c fí i co y A b s or cói n d e a g er g ad os Peso Unitari o de agregados
ASTM D 43 4318 A ST MD 24 24 87 ASTM D 3080
aproximadamente en las siguientes e s coorden d enadas
:De 4,200.00m.s.n.m.a 4,400.00m.s.n.m. 2 51 2, 00 .0 0 2 61 5, 00 .0 0 m. m.
El climadel área de estudioes frígidoy secopropiode la RegiónPuna, dondela precipitación promedioanualauna altitud de4,300.00m.s.n.m.es de 700 mm.. La emperatur et mperaturaen aen elmes de Noviembrepresenta un valorde 7.2°C yen elmes deJulio de6.00 °Cy sutemperaturamáximaabsoluta es de 8.5°Cy la mínima de1.5 °C. 1.5.-FASESDE DESARROLLODEL ESTUDIO Elpresenteestudio ha sido desarrolladoentres grandesfases: a).-FaseI- Fasede Investigaci i gacionesde o nesde Campo: Sonaquellostrabajosque sedesarrollanenel áreadeemplazamientode la Laguna Mucurcay cay en las Canteras seleccionadas referidaaaspectos geológicos ygeotécnicos. El trabajode fundamental importancia en las investigaciones de campo del estudio,es la determinacióndel Perfilestratigráfico del suelode cimentación hastauna profundidadde interés según el análisisque se desarrolle; el cualpuede ser dentifica i do razonablemente mediante la e x ca va ci ó n , l a ut i il za c ói n de t aj o s n a tu r al e s o a r ti f ci i al es . P a ra e l c a s o de l a
CAPITULO II: GEOLOGIA
N OR MA U SA DA ASTM D 2488 ASTM D 2216 ASTM D422 ASTM D 43 4318 A ST MD 24 24 87 A S TM C 1- 2 7, A S T M C -1 2 8 ASTM CC -29
Elárea estudiadaquecorresponde alcuadrángulode Huambo,se encuentraalN ortedela ciudad deArequipa,entre la depresión preandianay la proximidaddela divisoria continental.
c).-Fase III- Fase de Trabajos de Gabinete: Sonaquellostrabajos quetomando como información basela recopilada enlas fases decampoy laboratorio,permiten determinarm ediante la utilizaciónde ónde losMétodos comunesde la Geotecnia valores y cualidades de diseño requeridosen d osen el proyectoy construcción de las obras a s de cimentación parala la EstaciondebombeoProyectada,tales como:
En el sector agreste,situada alNN E del cuadrángulode orccopampa, se encuentran an aparatos volcánicos delgrupo en proceso de destrucción. El conjuntoconforma altas cumbres,cuyas formasoriginales fueronmodificadas por glaciares que descendieron de las cumbreen forma radial
LosEnsayosfísicos parasuelosy materialesde canteras sehan efectuado en elLaboratoriode MecánicadeSuelosde
[email protected].
-
Ubicacióndel áreadel Proyecto(Fuente: CartaNacional Hoja32-r y 32-s; IGN)
1.4.-CONDICIONES CLIMATICASDEL AREADE ESTUDIO
GEOLOGIA DE LA ZONA 2.1.1.-Geomorfología
Geomorfologiacamentese ese encuentra enlaZona deV olcanesdelBarroso.A fines delOligocenoo principios del Mioceno ocurrióunasegundaetapa de plegamiento, conocidaregionalmentecomo emersióngeneral,ocurriendounintenso volcanismoque dio origen a la FormaciónOrcopampa equivalente al Grupo Tacaza, asociadaa cuerpos p os Hipabizalesportadoresde solucionesmineralizantes.Laactividadmagmaticacontinuohasta fines del proceso denudatorio,en el que se de laFormación Milloprincipalmenteen la depresiónpre andina. Luego,se iniciael bruscolevantamiento delos Andescon un fallamiento en Bloque, originandoseuna nuevaetapa de volcanismo durante el pliocenoquediolugar ala FormaciónSenccayduranteel Plio-pleistocenoalGrupo Barroso
-
FIGURANº 01
1.2.-OBJETIVO
La ubicacióndel área delProyecto,de acuerdoa la información cartográficaa escala 1:100,000 delIGN correspondienteala Hoja32r (Huambo);es unazonade LomasyAltas Cumbres
evaluaciónde canteraslaprofundidaddeinvestigacióncorrespondea aquellaquepermitaestimar lapotenciadelmaterialaprovechable.
:De818,700.00m.a821,100.00m.
El presente informetiene como objetivoefectuarel Estudiode Mecánicade SuelosconFines de Cimentación delas principales estructurasdel Proyecto AprovechamientoHídrico dela Laguna Mucurca,Distrito Cabanaconde, en sus dos alternativas (Estructuras de captación, túnel de trasvase, estación de bombeo, etc.). La finalidad principal es determinarlas características geotécnicas delsuelodentro dela profundidadactivay apartirde ellas,obtenerla profundidadde cimentacióny lascondicionesportantesdelsub-suelo sobreel cualsefundaránlas estructurasde concreto.
CAPITULO IV:GEOTECNIADEL AREA DEEMPLAZAMIENTO
Realizadopor:
Coordena d enada Este(UTM)
EláreadelProyectotomadade laCartaNacionalIGN o nalIGN a escala1:100,000(Hojas32-ry32-s)se presenta enla FIGURANº 01.
Elestudio desuelose realizópormediodetrabajosde o sde campo atravésdepozoso calicatas(a cieloAbierto),ensayos estándar yespecialescorrespondientesa estenivelde estudio(Perfil),afin de obtener lasprincipalescaracterísticasfísicasy mecánicasdel suelo, asícomo suspropiedades de resistenciay deformación, yen base alos cuales es sedefine los perfilesestratigráficos,tipo y profundidadde cimentación,capacidadportante admisible, asentamientoy lasrecomendaciones generalespara lacimentacióndelas estructuras.
CAPITULO II: GEOLOGIA 2.1.-Geolog - GeologíaDe LaZona 2.1.1.-Geomorfología 2.1.2.-GeologíaRegional 2.1.3.-Estratigrafía 2.1.4.-GeologíaLocal 2.1.5.-GeodinámicaExterna 2.1.6.-EstabilidaddeTaludes 2.1.7.-Sismicidad 2.1.8.-ApreciaciónGeológica
INFORME TECNICO
CAPITULO I : GENERALIDADES
1.1.-INTRODUCCION Elinforme esel resultado delas investigacionesGeológicasy Geotécnicas realizadas enelárea de lalaguna Mucurca, con fines deaprovechamiento hídricopara usoagrícola. En elcual se plantean2 alternativas: - AlternativaNº 1. Consideraelaprovechamiento,mediante túnelde trasvase de2,200.00m de longitud. - Alternativa i va Nº 2. Considera el aprovechamiento,mediante un sistema e ma de bombeo, complementadoconun adoconun Tuneldetrasvasede 1.800.00m de longitud.
CAPITULO I:GENERALIDADES
Capacidaddecargaadmisiblepor fallaal corteparacargavertical Capacidaddecargaadmisibleporfalla alasentamientoydeterminacióndelasentamiento para carga vertical Capacidadportante Parámetrosde diseñosismoresistente Clasificación dematerialesde excavación Estabilidaddeltaludnaturaly decorte Estabilidaddelasexcavaciones Usodel materialprocedentede excavaciones Tipode cimentaciónrecomendada
FIGURANº02 : Geología anivelregional deláreade estudio (Fuente CartaGeológica Hoja32-r, INGEMMET)
2.1.3.-Estratigrafía
2.1.2.- GeologíaRegional Se hautilizado laCarta Geológica deINGEMMET,donde la Laguna Mucurca,se encuentra en el cuadrángulo geológico 32-r Huamboaescala 1:100,000,las unidades geológicas que afloranson elGrupoAlpabamba yFormaciónOrccopampa,comose muestra enlaFiguraNº 02.
Laguna. Mucurca
En la zonadeubicaciónde la lagunaMucurca,predominansuperficiesonduladaslabradassobre rocas sedimentarias. i as. A continuación, se hace una breve descripció p ción de las unidades litoestratigráficas,empleando igráficas,empleando para ello la información regionalelaborada por INGEMMET Instituto Geológico Minero y Metalúrgico, complementada ada con las verificaciones de campo realizadaspor elConsultor,duranteel mesdeEnero del2010: UNIDAD LITOESTRATIGRAFICA
SIM BOLOGIA
D ep os ti os G a l ci ar es
Q p- g
D ep os ti os A lu vi al es
Q p- al
Grupo Andahua
Qr-a
DESCRI PCION Depositosde esta naturaleza enenmayorextensionenel sectornororientaldelcuadrangulode Orccopampa. Acumulacionesde estanaturaleza, enenmayorocurrencia alo largo deloscursosfluvialesque surcanenlaregion, tambien se encuentran a manerade cobertura en lassuperficiesde las lomadas
b).-Fase II- Fase de Ensayos de Laboratorio: orio:
Unidadvolcanica de reciente formacion, que sepresentade maneradeestratoscapas yconosvolcanicos. Afloramiento que ene amplia propagacionenel cuadrangulo
Sonaquellostrabajos que se desarrollanenun laboratorio de Mecánica de Suelosy quetienen como objetivoprincipal determinar las propiedades físicasy geomecánicas de los suelos de cimentaciónparala estacióndeBombeoproyectada. En esta fasesedesarrollan losEnsayos deLaboratoriode Suelospara las muestrasalteradas rasalteradas e
Grupo Yucra
Js ki-y u
F o rm ac i on O r cc o pa m pa
T m -o r
excavadas.LosEnsayosde Laboratorioutilizadossonlos quesepresentana continuación:
de Huambo,principalmente a lolargodel cañondel ríocolca, igualmente laLagunaMucurca,launidad se propaga a traves delValle de Ayo. La unidadse componedevariosniveles tobáceosybrechas volcanicasmoradasyverdes, asociadosconsedimentos lacustres. Tiene granpropagaciondentrodelarea estudiada, se presenta
ENS AYO FI FISIC OP OPARA SU SUELOS -
Descripción visual manual - Contenido de humedad ricoportamizado - Análisisgranulométricoportamizado
F or ma ci on A rc ur qu n i a
NORM AU AUS AD A
K i- ar
enelangulosureste del cuadrangulode Huambo yse distribuye a lolargode unafranjaNO-SEasociadaa la formacionMurco quela Infrayaceconcordantemente.
AS TM D 2488 AS TM D 2216 ASTM D422
2.1.4.-GEOLOGIA LOCAL Eltipo desueloqueconformael ámbito delproyecto,están cubiertaspor depósitos glaciares, suelos coluvialescomoarenaslimosas,areniscas y limolitas,es unazona de volcanes delBarroso De acuerdoa la visitarealiz t arealizaen el mesde Enerodel 2010,se observo que en lapartesurla LagunaMucurcahaycanalesde filtración, yaque enla parte bajase observanojosde agua,por loque parala siguienteetapaserecomienda un estudiomás omás detallado. 2.1.5.-GEODINAMICA EXTERNA En la zonadonde se planteanlas estructuras as del aprovechamientohídrico (AlternativaNº 1y alternativaNº 2),no se hanobservado procesosgeodinámicas de Inestabilidad de Talud, como; deslizamientos,derrumbes,caídadebloques, flujos,etc. La actividadgeodinámicaexternasobre elemplazamientode las estructuras as planteadas en el proyectoseencuentrarelacionadabásicamentea lapresenciade materialesaluviales 2.1.6.-ESTABILIDAD DE TALUDES La estabilidaddelosflancosdel abilidaddelosflancosdel vasoengenerales aceptable;el conformadopor rocasvolcánicas sedimentarias,los taludesque predominan alcanzan valoresinferioresa 40º;si bien enalgunos casos enla margen izquierdadel embalse (Partecentral)se presentan taludes superiores a 50º; estosno presentan evidenciasde desprendimientosrecientesdegran magnitud.
Area de Estudio
Considerando que los períodos lluviososocurridos en la zona, parecen no haberafectado la estabilidad de lasvertientes, sepuede considerarque laestabilidadde losflancos, encaso de implementarse se elproyecto,es aceptable,solamentese prevén pequeñosm ovimientos del manto detrítico,que enel presentecasonoalcanzarángrandespotencias.
2.1.7.-SISMICIDAD Desdeel puntode vista sísmico,el territorio Peruano,perteneceal CírculoCircumpacífico,que comprende las zonas de mayor activida v idad sísmicaen el mundo y porlo tanto se encuentra sometidoconfrecuenciaamovimientostelúricos.Pero,dentrodel territorionacional,existenvarias zonasque se diferencianpor su mayorómenor frecuenciade estosmovimientos. Acordeal Mapade zonificación sísmicadelPerú yal Mapa de máximas intensidadessísmicasde Perúpresentados enl a FIGURA Nº 03 y F I GU R A N º 0 4, 4, respectivamente sedesprendeque el áreaen estudioseencuentraen laZona III correspondienteauna zona desismicidadAltay con probabilidad deocurrencia desismos enla Escalade Mercallimodificadade VIIa VIIIgrados de intensidad.Asimismo en la FIGURA Nº 05 se presentaelMapa deisoaceleracionesdelterritorio peruanopara un Periodode Retorno de475 años,en donde seobtiene para elárea deestudio unaaceleraciónhorizontalmáximade 0.36g.
LEYENDA
F I GU R A N º 0 3 : Mapade zonificaci i cación sísmica del territorio i o peruano (según NomaE030: Diseño sismorresistente del ReglamentoNacional de EdificacionesdelPerú)
X
VI
IX
V IV
VIII VII
XI
VALOR EXTREMO DE CARACTERLOCAL
FIGURANº04: Mapa demáximas intensidades sísmicasdelterritorio peruano(según Dr. Jorge AlvaHurtado et al, 1993)
FIGURA Nº 05: Mapade distribución deisoaceleraciones sísmicas del Perú(Sismo conperiodode retorno de 475 años y 10%deprobabilidad deocurrencia durante50años-Fuente: CISMID ,Año 1993)
2.1.8.8 .- APRECIACIONGEOL A CIONGEOLOGICA a).-Lasproximidades delalagunaMurcucaestá conformadopormaterialmorrénico,que consiste mayormentede clastos redondeados ysub redondeados,de naturaleza variada,englobados en matrizpredominatemente areno-limosa.
d).- Se ealizoel er alizoel ensayode Lefranc(Ensayo de permeabilidad) en la parteNorte de laLaguna M uc ur ca , d e2 .34 E- 04 ( Po Po br em en et P er me ab el ,) d e la la c ua l po po de mo s concluirquem ediantela compactacióndel material(Arcilla de bajaplasticidadencontradaen la calicataC-03)en laparteNorte segarantizaelalmacenamientode lasaguasde laLaguna
c).-Vaso:El área delembalse,involucraráa las siguientes unidades litoestratigráficas:Depósitos Glaciares(Matrizpredominantearenalimosa).
Zona del embalse de la l ag ag un a Mucurca donde se observa claramente l a p re se nc ai de m o r e na s ( M at r i z areno-limosas, a rc il l as d e b aj a plasticidad) que se observa claramente en la calicata03
3.1.-INVESTIGACIONES DE CAMPO Las investigacionesde campo que se describenen este Capítuloson aquellas as destinadas al análisisgeotécnico de las estructuras as Mucurca,Distritode Cabanaconde, Región ó n Arequipa. Las investigaci g acione o nes destinadas a la evaluaciónde Canterade Agregadosse trataránexclusivamenteen el CapituloV, delpresente Informe.
b).-Los afloramientos rocososse muestran en el flanco Izquierdoafectadospor sistemas de diaclasas.
Flanco Izquierdo de la Laguna Mucurca; dondese aprecialos derrames volcánicos en posición subvertical. El colchónhorizontal es parte del cuerpo dela Laguna que esta conformadopor una arcilla inorgánica de bajaplasticidad.
d).-Toma demuestrasde lacalicata02 en la cualse pretende construir la casetadebombeo,la alturaquesealcanzoenla presentecalicat i cata esde 2.00m.,yaquea esaalturase a se encontróel estratorocoso
CAPITULO III: INVESTIGACIONES EFECTUADAS
C al ci at a 0 2, zona en la cual se p re et nd e construir la estación de B om be o, c on una profundidad de 2.00 m. Enla cual seencontró material grava limo-arcillosa
Lostrabajosde campohan sidorealizad z ados porel Consultor en elmes de Enero 2010y han consistidobásicamenteen: Ensayo de Permeabilidad de cargavariable, cerca alacalicataC-03
a) .- Ev Evaluación geológicaubicadaenla zonadela Calicata02.
de la es estación de Bombeo,
b) -. E xc xc av aci ón d e un un a . x 1 . 00 m . p or 3 .0 m . d e pr of un di da d mí mí ni ma e n e l áreade laLaguna Mucurca,tomandoencuenta laprimera alternativa,la cualpretende proyectar un túnelde trasvasepara el AprovechamientoHídricode las aguasdela LagunaMucurca.
I n ci i o d e c o tre d e material parapoder proyectartúnel para el aprovechamiento Hídricode las aguas de al L ag un a Mucurca para la segundaalternativa, la cual se encontró una Arci lla inorgánica de baja plasticidad (CL) hasta un profundidadde 3.00 m.
Calicata01,enla cual seencontró un ma et r ai l areno-limoso hast a una profundidad de 2.00m.
c).permitanlaejecucióndeensayosde laboratorioy recopilaciónde información,destinadaa obtener laspropiedadesfísico-mecánicasyquímicasde lossuelos. Para cadauna de las se h an to ma do muestrasde suelos con lafinalidad de identificar atravésde Ensayosde L ab or at or oi s us principalespropiedades físicas, mecánicas y químicas. Enla fotose a pr ec ia l a t om a d e m u es t ra s en un a excavadaenel áreade embalse dela Laguna Mucurca
Paracada una de los puntos deinvestigaci g ación se ha efectuado la descripción del perfíl íl estratigráficoyla áficoyla toma de muestras de los estratosque conforman elsuelo.
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