Estudio de Canteras Lambayeque

ESTUDIO DE CANTERAS Y BOTADEROS 1. ASPECTOS GENERALES La elección de las canteras y botadero requeridos para nuestro proyecto han sido elegidos por ser las únicas que demuestren que la calidad y cantidad de material existente son adecuadas y suficientes para la construcción vial y que cumplan las Especificaciones Técnicas Generales para la Construcción de Carreteras (EG-2013). Tomamos datos de trabajos hechos en campo orientados a explorar el subsuelo, mediante ejecución de calicatas en el área de estudio de las canteras con el fin de determinar las características físicas y mecánicas de los suelos obtenidos del muestreo, las que servirán de base para determinar las características y uso de cada tipo de cantera.

2. METODOLOGIA DEL ESTUDIO DE CANTERAS 2.1. TRABAJO DE CAMPO El estudio de canteras comprende la ubicación, investigación y comprobación física, mecánica y química de los materiales agregados inertes para las capas de relleno, sub-base, base granular, carpeta asfáltica de mezcla en caliente y Concreto Hidráulico.

Las canteras mencionadas son las únicas que cumplen las especificaciones y además son las únicas en la zona para proveer por años.

CUADRO 01: RELACION DE CANTERAS

CANTERA

CANTERA LA PLUMA CANTERA TRES TOMAS

CANTERA LA VIÑA

ACCESO

Si

ESTADO DEL ACCESO

Regular

LADO

Izquierdo

POSIBLES USOS

PROPIETARIOS

Carpeta Asfáltica

Gobierno Regional de Lambayeque

Si

Regular

Izquierdo

Base, Sub Base Granular Granular y Piedra para Concreto,

Si

Regular

Izquierdo

Agregado Fino (arena) para Relleno

Asociación de trabajadores Sector 04 De Mayo

2.2. ENSAYO DE LABORATORIO LABORATORIO DE CANTERAS Estos trabajos permiten evaluar las propiedades de los suelos mediante ensayos físicos, químicos y mecánicos de las muestras provenientes de las exploraciones hechas. Estos ensayos son de acuerdo a las recomendaciones de la American Society of Testing and Materials (ASTM) y por el Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras del MTC (EM – 2000) y son:

Ensayos estándares •

Análisis granulométrico por tamizado

MTC E 204

•

Limite Plástico

MTC E 111

•

Porcentaje de finos que pasa el tamiz 200

MTC E 202

•

Clasificación SUCS

•

Clasificación AASHTO

Ensayos Especiales •

Ensayo Ensayo De California Bearning Ratio

MTC E 132

•

Proctor Modificado

MTC E 215

•

Resistencia De Abrasión

MTC E 207

•

Equivalente De Arena

MTC E 114

•

Contenido De Materia Orgánica

MTC E 203

•

Ensayo De Durabilidad

MTC E 209

•

Peso Volumétrico-Agregado Grueso Y Fino

MTC E 203

•

Humedad Natural

ASTM 566

•

Partículas Chatas Y Alargadas

ASTM D 4791

•

Partículas Con Una Y Dos Caras De Fractura

MTC E 210

•

Peso Específico Y Absorción De Agregados

MTC E 206

•

Determinación De Terrones De

•

arcilla y partículas friables

MTC E 212

Ensayo De Adherencia

MTC E 519

Especificaciones Técnicas Generales para la Construcción de Carreteras (EG2000) 

Requerimiento de Agregado Grueso. •

Partículas con una cara Fracturada

•

Partículas con dos caras de Fractura

•

Abrasión Los Ángeles.

•

Partículas Chatas y Alargadas

2.2. ENSAYO DE LABORATORIO LABORATORIO DE CANTERAS Estos trabajos permiten evaluar las propiedades de los suelos mediante ensayos físicos, químicos y mecánicos de las muestras provenientes de las exploraciones hechas. Estos ensayos son de acuerdo a las recomendaciones de la American Society of Testing and Materials (ASTM) y por el Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras del MTC (EM – 2000) y son:

Ensayos estándares •

Análisis granulométrico por tamizado

MTC E 204

•

Limite Plástico

MTC E 111

•

Porcentaje de finos que pasa el tamiz 200

MTC E 202

•

Clasificación SUCS

•


Ensayos Especiales •

Ensayo Ensayo De California Bearning Ratio

MTC E 132

•

Proctor Modificado

MTC E 215

•

Resistencia De Abrasión

MTC E 207

•

Equivalente De Arena

MTC E 114

•

Contenido De Materia Orgánica

MTC E 203

•

Ensayo De Durabilidad

MTC E 209

•

Peso Volumétrico-Agregado Grueso Y Fino

MTC E 203

•

Humedad Natural

ASTM 566

•

Partículas Chatas Y Alargadas

ASTM D 4791

•

Partículas Con Una Y Dos Caras De Fractura

MTC E 210

•

Peso Específico Y Absorción De Agregados

MTC E 206

•

Determinación De Terrones De

•

arcilla y partículas friables

MTC E 212


MTC E 519

Especificaciones Técnicas Generales para la Construcción de Carreteras (EG2000) 

Requerimiento de Agregado Grueso. •


•

Partículas con dos caras de Fractura

•

Abrasión Los Ángeles.

•

Partículas Chatas y Alargadas



•

Sales Solubles Totales

•

Perdida con Sulfato y Sodio.

•

Perdida con Sulfato y Magnesio.

Requerimiento de agregado Fino •

Índice Plástico

•

Equivalente de Arena

•


•

Índice de Durabilidad

El material de Base granular deberá cumplir además con las siguientes características físico-mecánicas y químicas que a continuación se indican: Valor Relativo de Soporte Tráfico Ligero y Medio C.B.R. (1) Tráfico Pesado

Mín. 80% 100%

(1) referido al 100% de la Máxima Densidad Seca y una penetración de carga de 0.1” (2.5mm).

TABLA Nº 01 REQUERIMIENTOS REQUERIMIENTOS AGREGADO GRUESO G RUESO ENSAYO

NORMA ASTM


MTC E 210

D 5821

80 % mín.

MTC E 210

D 5821

40% mín.

MTC E 207

C 131

Partículas con dos caras

NORMA AASHTO

REQUERIMIENTOS

NORMA MTC

< 3000 M.S.N.M.

Fracturadas Abrasión los Ángeles Partículas chatas y Alargadas Sales Solubles Totales MTC E 219 Pérdida con sulfato de Sodio Pérdida con sulfato de Magnesio

T 96

40% máx.

D 4791

15% máx.

D 1888

0.5% máx.

MTC E 209

C – 88

T 104

MTC E 209

C – 88

T 104

TABLA Nº 02 REQUERIMIENTOS AGREGADO FINO ENSAYO

NORMA

REQUERIMIENTOS <3000 m.s.n.m.

Índice Plástico Equivalente de Arena

MTC E 111

4 % máx.

MTC E 114

35 % mín.


MTC E 219

0.55% Max.

*Estos requerimientos deben considerarse dentro de las especificaciones Técnicas del estudio.

2.3. ANALISIS DE LAS CANTERAS 2.3.1. CANTERA LA PLUMA 

UBICACIÓN Se encuentra ubicada a 63.53 Km al inicio de la obra, con el siguiente recorrido

parcial: Longitud inicio y final de Obra

5.56 km

Longitud Inicio de Obra – Ciudad de Ferreñafe

40.77 km

Longitud Ciudad de Ferreñafe – Ciudad de Pítipo

7.5 km

Longitud Ciudad de Pítipo – Área de explotación

22.26 km

Longitud Área de explotación – Cantera

1.0 km

Longitud Total:



71.53 km

ACCESIBILIDAD

Desde el inicio de Obra a la ciudad de Ferreñafe son 40.77 Km, al Distrito de Pitípo 7.5 Km y a la Cantera La Pluma 22.26 Km. todo ello en un vía asfaltada; de La Pluma a la zona de explotación 1 Km. de vía afirmada en regular estado.

LA INFORMACIÓN DE LA CANTERA LA ENCONTRAMOS EN LA FUENTE DE INFORMACIÓN OBTENIDA POR EL GOBIERNO REGIONAL (ANEXO) 2.3.2. CANTERA TRES TOMAS 

UBICACIÓN

Se ubica a 55.77 Km del inicio de la obra, en el Distrito de Manuel Mesones Muro (caseta de Control de Canal Taymi), Provincia de Ferreñafe.



ACCESIBILIDAD:

Desde el inicio de Obra a la ciudad de Ferreñafe son 40.77 Km, al Canal Taymi (Distrito de Mesones Muro) 9 Km todo ello en un vía asfaltada; del Canal Taymi a la Cantera Tres Tomas 6 Km. y de 8 Km hasta la zona de explotación en una vía en regular estado.

2.3.3. CANTERA LA VIÑA 

UBICACIÓN

Se ubica en la Zona denominada La Viña, se encuentra ubicado en el caserío La Viña, distrito de Jayanca a 41.88 Km del inicio de la obra. 

ACCESIBILIDAD:

Desde el inicio de Obra al Distrito de Jayanca son 35.88 Km, de Jayanca al Caserío la Viña son 6 Km de trocha carrozable en regular estado de conservación; del Caserío la Viña hasta la zona de explotación son 3 Km en regular estado. LA INFORMACIÓN DE LA CANTERA LA ENCONTRAMOS EN LA FUENTE DE INFORMACIÓN OBTENIDA POR EL GOBIERNO REGIONAL (ANEXO)

2.4. ESTUDIO DE FUENTES DE AGUA Para la elaboración del estudio Mejoramiento de la Carretera Morrope - La Colorada se tomaría como fuente de recursos hídricos:



El canal de riego “ Rio La Leche” que se encuentra a 6.26 Km del inicio de la Via.

Los Datos obtenidos de los ensayos de laboratorio de “Análisis Químico del Agua” a la fuente de abastecimiento se encuentran en el ANEXO.

3. ESTUDIO DE BOTADERO Se ha tomado el “Botadero” que fue localizado por nuestra fuente de estudio para

CANTERAS Y BOTADERO. Podemos ver su información en el ANEXO.

1. ASPECTOS GENERALES Los trabajos de mecánica de suelos realizados en canteras se han desarrollado con la finalidad de investigar las características del suelo que permitan establecer que canteras serán utilizadas en las distintas capas estructurales del pavimento (Relleno, Sub Base Granular, Base Granular y Capa de Rodadura Asfáltica), áreas de préstamo de material para conformar los rellenos, así como agregados pétreos para la elaboración de concretos hidráulicos. Para lo cual se seleccionará únicamente aquellas que demuestren que la calidad y cantidad de material existente son adecuadas y suficientes para la construcción vial y que cumplan las Especificaciones Técnicas Generales para la Construcción de Carreteras (EG-2013).

Los trabajos de campo se han orientado a explorar el sub suelo, mediante la ejecución de calicatas en el área en estudio de las canteras. Se tomaron muestras disturbadas de cada una de las exploraciones ejecutadas, las mismas que han sido remitida s al laboratorio especializado.

Los trabajos en el laboratorio se han orientando a determinar las características físicas y mecánicas de los suelos obtenidos del muestreo, las que servirán de base para determinar las características y uso de cada tipo de cantera.

2. METODOLOGIA DEL ESTUDIO DE CANTERAS 2.4. TRABAJO DE CAMPO El estudio de canteras comprende la ubicación, investigación y comprobación física, mecánica y química de los materiales agregados inertes para las capas de relleno, sub-base, base granular, carpeta asfáltica de mezcla en caliente y Concreto Hidráulico. Se seleccionara únicamente aquellas canteras que demuestren que la calidad y cantidad del material existente son adecuadas y suficientes para la construcción total de la vía. Adicionalmente se verificará que la explotación de las canteras seleccionadas cumpla con las exigencias de la conservación ambiental. Una vez ubicados los depósitos, se procedió a su investigación geotécnica mediante la excavación de calicatas a la profundidad mínima igual a la profundidad máxima de explotación, para determinar las características del material y su potencia. Además el área de estudio es zona urbana, descartando de esa manera la colocación de plantas en la zona. Las canteras mencionadas son las únicas que cumplen las especificaciones y además son las únicas en la zona para proveer por años.

CUADRO 01: RELACION DE CANTERAS

CANTERA

CANTERA LA PLUMA

ACCESO

Si

ESTADO DEL ACCESO

Regular

LADO

Izquierdo

POSIBLES USOS

PROPIETARIOS

Carpeta Asfáltica

Gobierno Regional de Lambayeque

CANTERA TRES TOMAS

Si

Regular

Izquierdo

Base, Sub Base Granular y Piedra para Concreto,

CANTERA LA VIÑA

Si

Regular

Izquierdo

Agregado Fino (arena) para Relleno

Asociación de trabajadores Sector 04 De Mayo

2.5. ENSAYO DE LABORATORIO DE CANTERAS Los trabajos de laboratorio permitirán evaluar las propiedades de los suelos mediante ensayos físicos, mecánicos y químicos. Las muestras disturbadas de suelo, provenientes de cada una de las exploraciones, serán sometidas a ensayos de acuerdo a las recomendaciones de la American Society of Testing and Materials (ASTM).

Los Ensayos de Laboratorio para determinar las características físicas, químicas y mecánicas de los materiales de cantera; se efectuarán de acuerdo al Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras del MTC (EM – 2000) y son:

Ensayos estándares • • • • •

Análisis granulométrico por tamizado Limite Plástico Porcentaje de finos que pasa el tamiz 200 Clasificación SUCS

MTC E 204 MTC E 111 MTC E 202


Ensayos Especiales • • • • • • • • • • • •

•

Ensayo De California Bearning Ratio Proctor Modificado Resistencia De Abrasión Equivalente De Arena Contenido De Materia Orgánica Ensayo De Durabilidad

MTC E 132 MTC E 215 MTC E 207 MTC E 114 MTC E 203 MTC E 209

Peso Volumétrico-Agregado Grueso Y Fino Humedad Natural Partículas Chatas Y Alargadas Partículas Con Una Y Dos Caras De Fractura

MTC E 203 ASTM 566 ASTM D 4791 MTC E 210

Peso Específico Y Absorción De Agregados Determinación De Terrones De arcilla y partículas friables

MTC E 206


MTC E 519

MTC E 212

Especificaciones Técnicas Generales para la Construcción de Carreteras (EG-2000) 

Requerimiento de Agregado Grueso. • • • • • • •



Partículas con una cara Fracturada Partículas con dos caras de Fractura Abrasión Los Ángeles. Partículas Chatas y Alargadas Sales Solubles Totales Perdida con Sulfato y Sodio. Perdida con Sulfato y Magnesio.

Requerimiento de Agregado Fino. • • • •

Índice Plástico Equivalente de Arena Sales Solubles Totales Índice de Durabilidad

El material de Base granular deberá cumplir además con las siguientes características físico-mecánicas y químicas que a continuación se indican: Valor Relativo de Soporte Tráfico Ligero y Medio C.B.R. (1) Tráfico Pesado

Mín. 80% 100%

(2) referido al 100% de la Máxima Densidad Seca y una penetración de carga de 0.1” (2.5mm). 

Tal como se indico en el estudio de Tráfico el presente proyecto es para un

tráfico pesado (EAL – 10años = 6.28 E+05) y su CBR mínimo debe ser 100%. - Para prevenir segregaciones y garantizar los niveles de compactación y resistencia exigidos por la presente especificación, el material que produzca el contratista deberá dar lugar a una curva granulométrica uniforme, sensiblemente paralela a los límites de la franja a utilizar, sin saltos bruscos de la parte superior de un tamiz a la interior de un tamiz adyacente o viceversa.

Agregado Grueso Se denominará así a los materiales retenidos en la malla Nº 4, los que consistirán de partículas pétreas durables y trituradas capaces de soportar los efectos de manipuleo, extendido y compactado sin producción de finos contaminante. TABLA Nº 01 REQUERIMIENTOS AGREGADO GRUESO ENSAYO

NORMA ASTM


MTC E 210

D 5821

80 % mín.

MTC E 210

D 5821

40% mín.

MTC E 207

C 131

Partículas con dos caras

NORMA AASHTO

REQUERIMIENTOS

NORMA MTC

< 3000 M.S.N.M.

Fracturadas Abrasión los Ángeles Partículas chatas y Alargadas Sales Solubles Totales MTC E 219 Pérdida con sulfato de Sodio Pérdida con sulfato de Magnesio

T 96

40% máx.

D 4791

15% máx.

D 1888

0.5% máx.

MTC E 209

C – 88

T 104

MTC E 209

C – 88

T 104

Agregado Fino Se denominará así a los materiales pasantes la malla Nº 4, que podrán provenir de fuentes naturales o de procesos de trituración o combinación de ambos. TABLA Nº 02 REQUERIMIENTOS AGREGADO FINO ENSAYO

NORMA

REQUERIMIENTOS <3000 m.s.n.m.

Índice Plástico Equivalente de Arena

MTC E 111

4 % máx.

MTC E 114

35 % mín.


MTC E 219

0.55% Max.

*Estos requerimientos deben considerarse dentro de las especificaciones Técnicas del estudio.

2.6. ANALISIS DE LAS CANTERAS 2.6.1. CANTERA LA PLUMA 

UBICACIÓN Se encuentra ubicada a 63.53 Km al inicio de la obra, con el siguiente recorrido parcial: Longitud inicio y final de Obra

15.26 km

Longitud Inicio de Obra – Ciudad de Ferreñafe

32.72 km

Longitud Ciudad de Ferreñafe – Ciudad de Pítipo

7.5 km

Longitud Ciudad de Pítipo – Área de explotación

22.26 km

Longitud Área de explotación – Cantera

1.0 km

Longitud Total:

63.53 km

ACCESIBILIDAD Desde el inicio de Obra a la ciudad de Ferreñafe son 32.72 Km, al Distrito de Pitípo 7.5 Km y a la Cantera La Pluma 22.26 Km. todo ello en un vía asfaltada; de La Pluma a la zona de explotación 1 Km. de vía afirmada en regular estado.



PROPIETARIO Gobierno Regional de Lambayeque



POTENCIA Por ser una planta de propiedad privada no se tiene acceso a esta información



RENDIMIENTO Por ser una planta de propiedad privada no se tiene acceso a esta información



USO: Carpeta Asfáltica



EVALUACION: Dicha cantera está ligada a la historia de las obras de pavimentación en las ciudades de Chiclayo, Pimentel, Reque y Lambayeque por ser la única en el Departamento; además, que cumple las exigencias técnicas del Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras del MTC (EM-2000). La cantera La Pluma es una entidad privada, perteneciente al Gobierno Regional de Lambayeque; por la cual no se tiene acceso a realizar los ensayos de laboratorio directamente ni al ingreso libre a dicha cantera.

Cabe resaltar que solo se realizan los Ensayos de la Mezcla Asfáltica en el momento de la Venta de esta, para que el comprador realice el control de Calidad de la Mezcla Asfáltica. 

PROCESAMIENTO: La carpeta Asfáltica se comprara directamente en la Planta.

2.6.2. CANTERA TRES TOMAS 

UBICACION Se ubica a 55.77 Km del inicio de la obra, en el Distrito de Manuel Mesones Muro (caseta de Control de Canal Taymi), Provincia de Ferreñafe.



ACCESIBILIDAD: Desde el inicio de Obra a la ciudad de Ferreñafe son 32.77 Km, al Canal Taymi (Distrito de Mesones Muro) 9 Km todo ello en un vía asfaltada; del Canal Taymi a la Cantera Tres Tomas 6 Km. y de 8 Km hasta la zona de explotación en una vía en regular estado.



PROPIETARIOS Los propietarios son la Asociación de Trabajadores del Sector 4 de Mayo.



USO Base, Sub Base Granular, Agregado Grueso para Concreto.



EVALUACION Dicha cantera está ligada a la historia de las obras de pavimentación en las ciudades de Chiclayo, Pimentel, Reque y Lambayeque por ser la única que cumple las exigencias técnicas del Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras del MTC (EM-2000). Los suelos generalmente de esta cantera están identificados en el sistema AASHTO como A – 1- a (0). Gravas limosas, mezclas de grava, arena y Limo, con arcilla de baja plasticidad de color beige claro, con forma de piedra angular y semi-angular. Para dar inicio al estudio de las prospecciones de la cantera se efectuó el levantamiento topográfico de las canteras, para determinar sus características y ser evaluarla.

CUADRO DE COORDENADAS UTM AREA DE TRES TOMAS



VERTICE

ESTE

NORTE

P1

646143.92

9269923.6

P2

646247.4

9269934.3

P3

646207.4

9269689.8

P4

646110.7

9269698.1

AREA TOTAL

2.34 Ha

PERIMETRO

676.6 m

UBICACIÓN DE LAS CALICATAS Se efectuó el reconocimiento de la Cantera “Tres Tomas” ubicada en el distrito de Mesones Muro, con una distancia aproximada al Inicio de Obra de 55.77 Km. Con el fin de determinar los estratos a explotar se ha realizado como mínimo 03 prospecciones por cada área igual a 01 hectárea.

Del área total del levantamiento topográfico que resulto igual a 2.34 hectáreas se tiene un total de 03 calicatas a realizar.

Donde el estudio de esta cantera se ha efectuado con apertura de (03) calicatas a cielo abierto hasta la profundidad de 3.00 mt, las cuales se han evaluado las características físicas de los agregados para la utilización en el pavimento COORDENADAS GPS CALICATA

MUESTRA

PROFUNDIDAD (M)

ESTE

NORTE

646169.68

9269904.31

C-1

M-1

3.00

646209.45

9269833.85

C-2

M-1

3.00

646205.98

9269762.52

C-3

M-1

3.00

RESULTADOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO Se detalla por calicata realizada el resultado de los ensayos de laboratorio estándar y especial, además se visualiza el tipo y características predominantes del material de la cantera Tres Tomas en el registro de perforaciones (ANEXO 01) El número de ensayos realizados es de: •

Ensayo estándar de laboratorio se ha realizado 01 juego por cada prospección de la Cantera Tres Tomas.

•

Ensayos de laboratorio especiales se han realizado a 03 juegos por la cantera Tres Tomas, siendo las calicatas las siguientes: C-01, C-02, C-03,

R E S U M E N

MATERIAL

S

A

Y

CI C

A

FECHA

L N E N

LIMITE DE CONSISTENCIA .

CLASIFICACION R S E U M

ORIGEN

11/03/2014

1

C-01

0.00M-1 3.00

Plata forma

11/03/2014

2

C-02

0.00M-1 3.00

Plata forma

11/03/2014

3

C-03

0.00M-1 3.00

Plata forma

USO DESTINO

T A

PASANTE MALLA N° 40

% PASANDO LOS TAMICES T

PROF °

E N S A Y O S

GRANULOMETRIA

A

O

D E

N . M U H

1 1/2"

2"

Estudio

0

0

100 92.19 83.26 72.52 65.42 55.88 46.08 36.71 23.36 10.73 23 .2 19.72 3.48

A-1-a

GWGM

1.43

86.40

86.40

Estudio

0

0

100 92.72 80.86 72.74 65.6

A-1-a

GWGM

1.02

86.80

86.80

Estudio

0

0

100 91.75 84.35

A-1-a

GWGM

2.16

87.90

87.90

3/4"

73.4

1/2"

3/8"

N° 10

N° 40

N° 200

C.B.R SUB BASE 100%

2 3" 1/2"

1"

N° 04

C.B.R BASE 100%

L.L

L.P

I.P

59.3 48.52 38.28 24.09 12.94 23.96 20.06 3.91

62.13 54.63 44.46 32.79 18.74

9.81

22.49 20.39

2.1

AASHTO SUCS

%

Calicata 01- Coordenadas GPS E-646169.68, N-9269904.31 -

Entre los niveles de 0.00 – 0.15 m de profundidad, se encontró arena Fina,

-

Limosa. Entre los niveles de 0.15 – 3.00 m de profundidad, se encontró gravas limosas, mezclas de grava, arena y limo de consistencia dura. SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de suelos) como un suelo GW-GM. Con

-

una humedad natural de 1.43%. Identificado en el sistema AASHTO, como A – 1 - a- (0).

-

-

Su C.B.R. para la base y sub base es 86.4% al 100%, de su Máxima densidad. El peso especifico de la piedra es de 2.65 y arena de 2.61; presentando una absorción de 1.27 para Piedra y 1.16 respectivamente. El peso volumétrico del agregado fino suelto es de 1448 kg/cm2 y compactado es de 1689 kg/cm2. El peso volumétrico del agregado grueso suelto es de 1584 y compactado es de 1755 kg/cm2. El contenido de materia orgánica que presentan es de 0.46


Entre los niveles de 0.00 – 0.15 m de profundidad, se encontró arena Fina,

-

Limosa. Entre los niveles de 0.15 – 3.00 m de profundidad, se encontró gravas limosas, mezclas de grava, arena y limo de consistencia dura. SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de suelos) como un suelo GW-GM. Con

-

una humedad natural de 1.43%. Identificado en el sistema AASHTO, como A – 1 - a- (0).

-

-

Su C.B.R. para la base y sub base es 86.4% al 100%, de su Máxima densidad. El peso especifico de la piedra es de 2.65 y arena de 2.61; presentando una absorción de 1.27 para Piedra y 1.16 respectivamente. El peso volumétrico del agregado fino suelto es de 1448 kg/cm2 y compactado

-

es de 1689 kg/cm2. El peso volumétrico del agregado grueso suelto es de 1584 y compactado es de 1755 kg/cm2.

-

El contenido de materia orgánica que presentan es de 0.46


Entre los niveles de 0.00 – 0.30 m de profundidad, se encontró arena fina limosa. Entre los niveles de 0.30 – 3.00 m de profundidad, se encontró gravas limosas, mezclas de grava, arena y limo, de consistencia dura. SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de suelos) como un suelo GW-GM. Con una humedad natural de 1.02%. Identificado en el sistema AASHTO, como A – 1 - a- (0). Su C.B.R. promedio para base y sub base es de 86.8 % al 100%, de su Máxima densidad. El peso especifico de la piedra es de 2.65 y arena de 2.60; presentando una absorción de 1.26 y 1.18 respectivamente. El peso volumétrico del agregado fino suelto es de 1439 kg/cm2 y compactado es de 1683 kg/cm2. El peso volumétrico del agregado grueso es de 1517 y compactado es de 1776 kg/cm2. Materia Orgánica que presentan es de 0.30.


Entre los niveles de 0.00 – 0.20 m de profundidad, se encontró arena fina limosa.

-

Entre los niveles de 0.20 – 3.00 m de profundidad, se encontró gravas limosas, mezclas de grava, arena y limo, de consistencia dura. SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de suelos) como un suelo GW-GM. Con una humedad natural de 2.16%.

-

Identificado en el sistema AASHTO, como A – 1 - a- (0). Su C.B.R. promedio de la base y sub base es de 87.9% al 100%, de su Máxima densidad. El peso especifico de la piedra es de 2.66 y arena de 2.63; presentando una absorción de 1.26 y 1.16 respectivamente. El peso volumétrico del agregado fino suelto es de 1475 kg/cm2 y compactado

-

es de 1646 kg/cm2. El peso volumétrico del agregado grueso suelto es de 1552 y compactado es de 1755 kg/cm2.

-

Contenido de materia orgánica que presentan es de 0.23.

El resumen de todos los Ensayos de Laboratorio realizados por la empresa “A & C EXPLORACION GEOTECNIA Y MECANICA DE SUELOS S.R. Ltda.” A la Cantera “Tres

Tomas” se muestran en el Anexo 02. 

DESCRIPCIÓN DE LA CANTERA “TRES TOMAS” De los estudios realizados se describe a la cantera tres tomas con las siguientes características: Suelos identificados en el sistema AASHTO, como A - 1- a (0), gravas limosas, mezcla de gravas, arena y limo de baja plasticidad. Uso :

Base, Sub Base, y Piedra para Concreto

Ubicación Potencia Útil Rendimiento para Base

: : :

Tres Tomas AREA “23,461.00 m 2”.

Rendimiento para Relleno Rendimiento Para Concreto Granulometría Acceso

: : : :

100 % 46 % Uniforme Tiene

Clasificación SUCS

:

GW – GM

164,467.62 m3 81.1 %

Límite Líquido Límite Plástico Índice Plástico Máxima Densidad Humedad Optima C.B.R. para Base y sub Base Abrasión 

: : : : : : :

23.22 20.06 3.16 2.21 gr/cm3 7.72% 87.03% 19.12%

CALCULO DE LA POTENCIA Y RENDIMIENTO: Para los efectos de explotación de la cantera el perfil presenta una capa que fluctúan entre 0.20 - 0.30 m que deberá ser eliminada por ser suelos compuestos de arenas finas limosas, con presencia de materia orgánica. DATOS DE EXPLORACION DE CANTERAS NOMBRE DE LA CANTERA:

TRES TOMAS

CALCULO DE NUMEROS DE CALICATAS A EFECTUAR POR " Ha"

Area de Cantera por Ha

2.34

Número de Calicatas Ejecutadas DATOS

Profundidad Aprovechable Aproximada

3

Top Soil (Suelos Superficial a eliminarse)

6.7%

Over en la Cantera (Materia Mayor 3" despues de Desbroce) Esponjamiento

15% 3%

CALCULO DE POTENCIA Y RENDIMIENTO PARA BASE POTENCIA BRUTA DEL BANCO (VOLUMEN TOTAL)

Desbroce

6.7%

202,720.00 13,582.24

POTENCIA NETA EN BANCO P. BRUTA - DESBROCE

189,137.76

POTENCIA APROVECHABLE DE CANTERA PARA BASE (POT. NETA - OVER)

164,467.62

RENDIMIENTO DE LA CANTERA PARA BASE Y SUB BASE

81.1%

CALCULO DE POTENCIA DE PIEDRA PARA CONCRETO POTENCIA BRUTA DEL BANCO (VOLUMEN TOTAL)

Over (Porcentaje de la Malla 3 y 3/4")

46%

202,720.00 93,251.20

POTENCIA NETA EN BANCO P. BRUTA

93,251.20

POTENCIA APROVECHABLE DE PIEDRA PARA CONCRETO

93,251.20

RENDIMIENTO DE PIEDRA PARA CONCRETO

PROCESAMIENTO

46.0%

Para poder realizar el aprovechamiento de material, se debe eliminar en promedio 0.23 m de material de desbroce, realizando para ello la limpieza del terreno. La extracción y explotación se realizará con cargador frontal, tractor y volquetes. La explotación se efectuará mediante la utilización de zarandas, para obtener la granulometría deseada. El material encontrado en la cantera Tres Tomas alcanza un valor promedio de C.B.R máximo de 87.9, dicho valor cumple las exigencias para el método del diseño de Pavimento para sub base y base. No se recomienda otro tipo de tratamiento (lavado, venteo, mezclas, etc.) para el agregado, porque este no lo requiere según los resultados de los ensayos de laboratorio. Además se informa que durante años esta cantera provee a empresas que explotan en conformidad, debido a que el proceso de explotación directa es muy complicado demandando mucho tiempo, por tal motivo se obtiene de una forma directa el material. A pesar de que el materia de base y sub base se compran en la cantera, se ha realizado el cálculo del Rendimiento, a fin de garantizar la cantidad de material que se necesitará para el proyecto, el cual arroja un valor mayor al que se requiere para la obra.

2.6.3. CANTERA “LA VIÑA” 

UBICACIÓN Se ubica en la Zona denominada La Viña, se encuentra ubicado en el caserío La Viña, distrito de Jayanca a 34.41 Km del inicio de la obra.



ACCESIBILIDAD: Desde el inicio de Obra al Distrito de Jayanca son 25.412 Km, de Jayanca al Caserío la Viña son 6 Km de trocha carrozable en regular estado de conservación; del Caserío la Viña hasta la zona de explotación son 3 Km en regular estado.





USO Arena fina para Relleno EVALUACION Dicha cantera está ligada a las obras de trochas y carreteras de los Ciudades de Lambayeque, Chiclayo, además de los distritos aledaños a estas como son Mochumi, Morrope, Tucume, Illimo, Jayanca la cual cumple con el Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras del MTC (EM-2000). Para dar inicio al estudio de las prospecciones de la cantera se efectuó el levantamiento topográfico de la cantera, para determinar sus características y poder evaluarla.



UBICACIÓN DE LAS CALICATAS Se efectuó el reconocimiento de la Cantera “La Viña”” ubicada en el distrito de Jayanca,

con una distancia aproximada al inicio de la obra de 34.41 Km. Con el fin de determinar los estratos a explotar se ha realizado como mínimo 03 prospecciones por cada área igual a 01 hectárea.

Del área total del levantamiento topográfico que resulto igual a 1.03 hectáreas se tiene un total de 03 calicatas a realizar.

Donde el estudio de esta cantera se ha efectuado con apertura de (03) calicatas a cielo abierto hasta la profundidad de 2.50 mt, las cuales se ha evaluado las características físicas de los agregados para la utilización en el pavimento. CUADRO 02 COORDENADAS GPS

RELACION DE EXCAVACIONES CALICATA

MUESTRA



PROFUNDIDAD (M)

ESTE

NORTE

640021

9296910

C-01

M-1

2.50

640000

9296916

C-02

M-1

2.50

639984

9296901

C-03

M-1

2.50

RESULTADOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO Se detalla por calicata realizada el resultado de los ensayos de laboratorio estándar y especial, además se visualiza el tipo y características predominantes del material de la cantera en el registro de perforaciones. El número de ensayos realizados es de: • Ensayo estándar de laboratorio se ha realizado 01 juego por cada prospección de la Cantera La Viña. •

Ensayos de laboratorio especiales se han realizado a 03 juegos por la cantera La Viña, siendo las calicatas las siguientes: C-01, C-02, C-03.

R E S U M E N

D E

MATERIAL ICL S C

A ° E

CLASIFICACION R T

PROF

A N

LIMITE DE CONSISTENCIA

GRANULOMETRIA

A

Y

O

FECHA

E N S A Y O S

E U

N

PASANTE MALLA N° 40

% PASANDO LOS TAMICES S M

ORIGEN

USO DESTINO 3"

11/03/2014

1

C-01

0.00-2.50

M-1

11/03/2014

2

C-02

0.00-2.50

M-1

11/03/2014

3

C-03

0.00-2.50

M-1

Plata forma Plata forma Plata forma

Estudio

Estudio

0

Estudio

0

2 1/2"

2"

1 1/2"

1"

3/4"

1/2"

3/8"

N° 04 N° 10 N° 40

N° 200

L.L

L.P

I.P

AASHTO

-

100

91.43 79.25 69.46 63.25 57.14 52.09 43.04 37.05 25.39 17.83

28.29 21.52 6.77

A-2-4

GM-GC

------

------

100

90.63 76.35

29.12 22.02

A-2-4

GM-GC

------

------

A-1-b

GM-GC ------

------

68.1

60.16 55.53 51.59 44.21 38.15 24.33

18.8

7.1

95.06 85.32 74.74 66.25 61.19 56.16 53.17 46.16 38.44 25.36 18.64 28.46 22.05 6.41

Entre los niveles de 0.00 – 0.20 m de profundidad, se encontró arena no plástica. SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de suelos) como un suelo GM - GC. Contenido de Humedad es de 8.45%. Resistencia a la Abrasión es 23%.

Calicata 02- Coordenadas GPS E-640000, N-9296916 -

Entre los niveles de 0.00 – 0.25 m de profundidad, se encontró arena no plástica. SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de suelos) como un suelo GM - GC. Contenido de Humedad es de 9.34%. Resistencia a la Abrasión es 21.9%.


C.B.R SUB BASE 100%

SUCS


C.B.R BASE 100%



Entre los niveles de 0.00 – 0.20 m de profundidad, se encontró arena no plástica. SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de suelos) como un suelo GM - GC. Contenido de Humedad es de 8.45%. Resistencia a la Abrasión es 23%.



Calicata 03- Coordenadas GPS E-655290.08, N-9258042.78

-

Entre los niveles de 0.00 – 0.20 m de profundidad, se encontró arena no plástica. SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de suelos) como un suelo GM - GC. Contenido de Humedad es de 8.57%.

-

Resistencia a la Abrasión es 23.2%.

-

El resumen de todos los Ensayos de Laboratorio realizados por la empresa “A & C EXPLORACION GEOTECNIA Y MECANICA DE SUELOS S.R. Ltda.” A la Cantera “La Vi ña”

se muestran en los Anexos. 

DESCRIPCIÓN DE LA CANTERA “LA VIÑA” De los estudios realizados se describe a la cantera La Viña con las siguientes características: Arenas mal gradadas con pocos o nadas de Finos. Uso : Arena Fina para relleno controlado Ubicación : La Viña Acceso Clasificación SUCS

: :

Tiene GM - GC



CALCULO DE LA POTENCIA Y RENDIMIENTO Para los efectos de explotación de la cantera el perfil presenta una capa que fluctúan de 0.10 m que deberá ser eliminada por ser suelos compuestos de arenas finas limosas, con presencia de materia orgánica.

DATOS DE EXPLORACION DE CANTERAS NOMBRE DE LA CANTERA:

LA VIÑA

CALCULO DE NUMEROS DE CALICATAS A EFECTUAR POR "Ha" Area de Cantera por Ha

1.98

Número de Calicatas Ejecutadas

2.50

DATOS Profundidad Aprovechable Aproximada

2.5

Top Soil (Suelos Superficial a eliminarse)

4.0%

Over en la Cantera (Materia Mayor 3" despues de Desbroce)

0%

Esponjamiento

0%

CALCULO DE POTENCIA Y RENDIMIENTO POTENCIA BRUTA DEL BANCO Desbroce

40,727.50 6.7%

POTENCIA NETA EN BANCO P. BRUTA - DESBROCE Over

0%

POTENCIA NETA EN BANCO P. BRUTA - DESBROCE

1,629.10 39,098.40 0.00 39,098.40

POTENCIA APROVECHABLE DE CANTERA

39,098.40

POTENCIA DESECHABLE DE CANTERA

1,629.10

RENDIMIENTO DE LA CANTERA POTENCIA APROVECHABLE

96.0% 39,098.40



PROCESAMIENTO Para poder realizar el aprovechamiento de material, se debe realizar una limpieza del terreno de 0.10 cm. La extracción y explotación se realizará con cargador frontal, tractor y volquetes. Además se informa que durante años esta cantera proveé a empresas que explotan en conformidad, debido a que el proceso de explotación directa es muy complicado demandando mucho tiempo, por tal motivo se obtiene de una forma directa el material. El material de Agregados para concreto se comprara en cantera.

2.7. ESTUDIO DE FUENTES DE AGUA Para la elaboración del estudio Mejoramiento de la Carretera Departamental LA-105-Tramo Puente Positos (Túcume) - Mórrope se ha realizado las coordinaciones respectivas con las Juntas de Usuario de Mórrope y Túcume la cual autorizara el uso adecuado del recurso hídrico para la ejecución de dicha obra. Las fuentes de abastecimiento de agua serán: 

El canal de riego “Rio Chancay” que se encuentra a 9.59 Km del inicio de la Via.

Se realizó ensayo de laboratorio de “Análisis Químico del Agua” , a la fuente de abastecimiento

donde se ha obtenido los siguientes resultados: 1ro. Fuente de abastecimiento: El canal Chancay Muestra: ENSAYOS

AGUA DE LA ALCANTARILLA DEL KM 7 + 058 P.P.M. NORMA N.T.P.

TOLERANCIA

Cloruros expresados como ion Cl

462

339.076

1000 Max.

Sulfatos expresados como ion SO4

623

339.074

1000 Max.

Alcalinidad Total

387

339.088

1000 Max.


285

339.152

1500 Máx.

Ph

7.3

339.073

5.5 a 8

Residuos Sólidos en Suspensión

412

339.071

5000 Máx.

Materia Orgánica expresado en Oxígeno

0.13

339.072

3.0 Máx.

Según el cuadro de Elementos Químicos Nocivos para la Cimentación se concluyó que dichos resultados no son mayores a lo establecido por la norma N.T.P concluyendo que el agua está en condiciones óptimas para darle el uso adecuado, cumpliendo de esa manera sus propias funciones. ELEMENTOS QUIMICOS NOCIVOS PARA LA CIMENTACION

PRESENCIA DE SUELOS

P.P.M

0 - 1000

GRADO DE ALTERACION

Leve

1000 - 2000

Moderado

2000 20,000

Severo

>20,000

Muy severo

* SULFATOS

OBSERVACIONES

Ocasiona un ataque químico al Concreto de la Cimentación

Ocasiona problemas de corrosión ** CLORUROS

> 6000

PERJUDICIAL

de armaduras o elementos metálicos Ocasiona problemas de pérdida de

** SALES SOLUBLES > 15000 TOTALES

PERJUDICIAL

resistencia mecánica por problema de lixiviación

* Comité 318-08 ACI ** Experiencia Existente

3. ESTUDIO DE BOTADERO Se ha realizado el estudio de la zona para ubicar el “Botadero” encontrado a una distancia de 13.00 km del área de estudio.

CROQUIS DEL RECORRIDO AL “BOTADERO”

Se ha realizado el levantamiento topográfico del lugar adecuado que funcionara como “Botadero”:

CUADRO DE COORDENADAS UTM AREA DE BOTADERO VERTICE

ESTE

NORTE

A

597426

9285737

B

598218

9285108

C

596838

9283908

D

596287

9284213

AREA TOTAL

150.33 HA

PERIMETRO

5,372 m

De los Metrados realizados se ha encontrado un volumen de eliminación de material igual a 29,323.46 m3 . El área comprendida en el “Botadero” es de 1,503.286 m2 a una altura de 1.0 m, comprende un volumen de 1,503.286 m3, teniendo: Volumen disponible “Botadero”

1´503,286 m3

Volumen de material a Eliminar Volumen libre

29,323.46 m3 1´473,963 m3

3. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 







El objetivo principal del presente informe, es estudiar las características en cuanto se refiere a calidad de los materiales a disponer para los diferentes usos, con la finalidad de mejorar la vía, adecuándolo al cumplimiento de las Normas establecidas por el MTC,- MANUAL PARA EL DISEÑO DE CAMINOS PAVIMENTADOS. 262-2007MTC/02 Los suelos que conforman el terreno natural se encuentran identificados en el sistema AASHTO como A-3 (0); A2-4 (0); A-2-6(0); A-4 (7); A-4 (6); A-4 (5), arenas mal gradadas con poco fino; arenas limosas, gravas arcillosas, limos arcillosos. Las canteras a utilizarse para el requerimiento necesario del proyecto son: Para la capa de Base, sub base y piedra para concreto, se recomienda utilizar los materiales de la cantera “Tres Tomas”, ubicado en la carretera Chiclayo – Ferreñafe – Mesones Muro a una distancia de la obra de 55.77 Km. La mezcla asfáltica en caliente será la proveniente de la única planta de asfalto en aliente existente en la región, que está ubicada en la cantera la PLUMA ubicado en la carretera Chiclayo-Ferreñafe-Pitipo, cuyas características de calidad no son materia del presente informe. En atención que dicha planta única en la región es propiedad del Gobierno Regional Lambayeque a la cual se le debe solicitar sus ensayos de calidad pertinente.











El material de la Cantera La Pluma da lugar a una curva granulométrica uniforme para prevenir segregaciones y garantizar los niveles de compactación y resistencia exigidos por la presente especificación, sin saltos bruscos de la parte superior de un tamiz a la interior de un tamiz adyacente o viceversa. El tipo de planta de Asfalto recomendada es el tipo Estacionaria, siendo este tipo de planta recomendada para el chancado de Piedra para Base y Concreto Portland de la cantera Tres Tomas. La fuente de agua será utilizada del canal La Leche a 6.26 Km, respectivamente del tramo de la vía de diseño. Los Ensayos Químicos realizados con las muestras de agua, demuestran que las Fuentes de Agua satisfacen los requerimientos de las Especificaciones Técnicas para el concreto. De los ensayos de laboratorio realizados a las calicatas se obtuvo limite líquido igual a 23.22, limite plástico igual a 20.06, índice plástico igual a 3.16, Humedad Natural igual a 1.54%, CBR al 87.03% para Base y para Sub Base y Abrasión igual a 19.12%; concluyendo que el

Estudio de Canteras Lambayeque

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