ESTUDIO TOPOGRFICO - PUENTE MALCOMAYO.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

MEMORIA DESCRIPTIVA

ÍNDICE

I.

ASPECTOS GENERALES Nombre del proyecto Ubicación

II.

ANTECEDENTES Antecedentes Aspectos generales a.- Clima b.- Ecología c.- Temperatura d.- Precipitación e.- Migración f.- Vivienda g.- Salud

III.

OBJETIVOS

IV.

BENEFICIARIOS

V.

VÍAS DE ACCESO

VI.

JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

VII.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

VIII. COSTO

1


I.

ASPECTOS GENERALES

Nombre del proyecto “Puente Malcomayo “

l.2

II.

Ubicación Departamento

: Puno

Provincia

: Puno

Distrito

: Pichacani

Localidad

: Cutimbo

ANTECEDENTES Y ASPECTOS GENERALES

Antecedentes Teniendo conocimiento que la escuela profesional de ing. Civil los estudiantes del curso de “Puentes y obras de arte” con fines de estudio, el presente grupo, presentan el

proyecto de Construcción del Puente Malcomayo, en razón que los pobladores de las comunidades como beneficiarios directos e indirectos tienen la preocupación permanente por la necesidad de construir un puente, debido a que el tránsito de vehículos en la temporada de lluvias se interrumpe por la crecida del río Malcomayo, la construcción del puente es muy necesario no solamente para el cruce de vehículos también de los peatones y animales.

Aspectos generales a.-

Clima Lo que respecta a clima este es predominantemente frígido todo el año, siendo los meses críticos de mayo a julio donde se presentan heladas que determinan un clima extremadamente frígido. 2


I.

ASPECTOS GENERALES

Nombre del proyecto “Puente Malcomayo “

l.2

II.

Ubicación Departamento

: Puno

Provincia

: Puno

Distrito

: Pichacani

Localidad

: Cutimbo

ANTECEDENTES Y ASPECTOS GENERALES

Antecedentes Teniendo conocimiento que la escuela profesional de ing. Civil los estudiantes del curso de “Puentes y obras de arte” con fines de estudio, el presente grupo, presentan el

proyecto de Construcción del Puente Malcomayo, en razón que los pobladores de las comunidades como beneficiarios directos e indirectos tienen la preocupación permanente por la necesidad de construir un puente, debido a que el tránsito de vehículos en la temporada de lluvias se interrumpe por la crecida del río Malcomayo, la construcción del puente es muy necesario no solamente para el cruce de vehículos también de los peatones y animales.

Aspectos generales a.-

Clima Lo que respecta a clima este es predominantemente frígido todo el año, siendo los meses críticos de mayo a julio donde se presentan heladas que determinan un clima extremadamente frígido. 2


b.-

Ecología La

zona

del

proyecto

corresponde a una ecología donde se

ha

desarrollado la asociación vegetal propias de la zona alta, que para el caso del proyecto la formación está integrado en su mayor parte de grandes pampas y bofedales cubiertas de pastos naturales especiales para pa ra camélidos sud-americanos. Topográficamente

la casi

totalidad del

área está

constituida por planicies extensas de pendientes suaves conformadas por

depósitos lacustre y rellenos fluviales jóvenes de naturaleza y de

espesor variado. También la zona tiene pendientes más elevadas las cuales conforman quebradas y cerros que contrastan

con la topografía

general de las pampas altiplánicas. c.-

Temperatura En la zona del proyecto las temperaturas varían entre los 05°C y 15°C en los meses de diciembre a marzo y 00°C y 10°C durante los meses de mayo y agosto, lo que da un promedio de 08°C ANUAL.

d.-

Precipitación El régimen anual de lluvias en el sector del proyecto sigue el

padrón anual

de variación que corresponde a su latitud geográfica tropical, también se puede apreciar apr eciar que q ue las lluvias son so n abundantes durante la estación de verano, ver ano, escaso durante el otoño e invierno y de media intensidad en primavera. e.-

Migración El flujo migratorio de la localidad de Cutimbo, es alta con mayor frecuencia en la población de varones. La causa fundamental de las migraciones es la búsqueda de fuente de trabajos y se realiza principalmente hacia las ciudades de Puno y Moquegua.

3


f.-

Vivienda Las viviendas de la zona, son precarias, no cuentan con los servicios básicos y son constituidos con materiales de la zona. Se distribuyen generalmente en dos habitaciones, una como dormitorio, una de uso múltiple y como cocina. Las viviendas son de un 90% adobe, 10% de ladrillo, usándose paja como material para techo (3%), calamina galvanizada 87%.

h.-

Salud Actualmente cuentan con los servicios de un Centro de salud en el distrito de Pichacani, cuando el problema es de gravedad se trasladan a la ciudad de Puno, generalmente ellos mismos efectúan las curaciones leves o pasajeras utilizando la medicina natural. Las principales enfermedades que afrontan son: parasitarias, estomacales, bronquiales y los niños las diarreas.

III.

OBJETIVOS El objetivo principal del presente trabajo - proyecto de construcción de puente Malcomayo es dotar de una infraestructura vial para las localidades y/o comunidades alejadas. Integrar a las localidades, comunidades campesinas, caseríos y anexos de estas zonas, además de proporcionarles la vía necesaria con la infraestructura del puente, que reúna todas las condiciones de transitabilidad en las mejores condiciones de seguridad para el cruce peatonal y fundamentalmente en la temporada de lluvias. La construcción del puente se propone con la finalidad de ofrecer el tránsito vehicular, peatonal de los habitantes de las parcialidades, comunidades y anexos, con el resto de la red vial, la misma que contribuirá al flujo comercial, de pasajeros, carga y producción de la zona durante todo el año, donde se 4


realizarán todas sus transacciones e intercambio comercial y abastecimiento de los productos de primera necesidad. Generación de empleo rural temporal productivo, mejorando las condiciones socio-económicas de los beneficiarios del proyecto.

IV.

BENEFICIARIOS La población beneficiaria del proyecto son los habitantes del ámbito rural y urbano de la zona, así como los senovientes de la zona que directamente componen el valor agregado departamental, los beneficios esperados del proyecto en su fase de ejecución generará fuente de empleo temporal, posteriormente incrementará el flujo de transporte de carga, pasajeros así como el intercambio de transacciones de productos agropecuarios y comercio entre localidades vecinas y otros, permitiendo el transporte de pasajeros y animales de uno a otro lado en épocas de precipitaciones pluviales. Como efecto externo se obtendrá mejorar y desarrollar la infraestructura vial existente y coadyuvará al mejoramiento de las condiciones de vida de la población de la zona.

V.

VÍAS DE ACCESO

La ruta más adecuada para acceder a la zona de proyecto desde la ciudad de Puno es la siguiente:

Tramo Puno

Dist. Km. –

Puente 15

Tiempo Hras.

Tipo de vía

0.50

Asfaltado

Malcomayo

5


VI.

JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO El 76% de la población del departamento de Puno vive en medio rural, su actividad económica se trasluce en la explotación de la tierra bajo sistemas tradicionales, manejando los escasos recursos de agua y suelo sin utilizar las tecnologías contemporáneas en la producción agrícola y pecuaria.

El puente tendrá doble función, dar comunicación y acceso entre las comunidades y centros poblados beneficiarios con el distrito y provincia a la que pertenecen, es decir, tendrá las funciones de pase peatonal y en las mejores condiciones de seguridad. Ampliará y mejorará la red vial, contribuyendo de esta forma a un mejor desarrollo pecuario y comercial. Toda vez que el río Malcomayo sobre el cual se construirá el puente incrementa su caudal en los meses de lluvia en 250% a 400% lo que es un peligro latente para los pobladores que necesariamente tienen que cruzar el río para poder abastecerse de víveres y servicios así como realizar sus operaciones comerciales. Propulsará el desarrollo de las comunidades y anexos, además el puente incidirá en la disminución de los riesgos a que están expuestos los comuneros de ambas márgenes en épocas de precipitaciones pluviales y avenidas, quedando incomunicados y privados de realizar sus actividades cotidianas.

VII.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Corresponde a la descripción de las estructuras y los criterios del diseño del puente denominado “Puente Malcomayo” que se construirá sobre el río del

mismo nombre, que se ubica en el distrito de Pichacani de la provincia de Puno, la misma que se detalla en la forma siguiente: 6


Los cálculos estructurales y diseños de los elementos del puente que permiten definir los planos y especificaciones técnicas del proyecto, están en concordancia de las normas y consideraciones vigentes en los reglamentos que han servido de pauta para su concepción, siendo estas: Manual de diseño de Puentes, Reglamento ASSHTO – 77, ACI – 318 – 83, especificaciones A.S.T.M. y Reglamento Nacional de Construcciones. Las cargas que corresponden a viento, fuerza centrífuga, hielo, deshielo se han tomado en cuenta por ser significativas y de existir en la zona.

A. Concepción estructural:

El puente que se presenta es de concreto armado de una longitud de 60.00 m., de dos tramos con dos pilares en el medio lo que se determinó teniendo en consideración la topografía del lugar de emplazamiento, observación hidrológica de las huellas dejadas de aguas máximas, aguas mínimas, datos geológicos y geotécnicos de los diferentes proyectos ejecutados en la zona. El puente ha sido proyectado como una estructura aporticada continua del tipo puente viga de concreto armado con losa de rodadura también de concreto armado. Todo el conjunto estructural del puente conforma la superficie de rodadura de una sola vía, cuyo diseño proporciona la resistencia y la rigidez necesaria para soportar las cargas de diseño del puente dentro de los rangos apropiados de seguridad y economía. Todo el conjunto de la superestructura estará apoyada sobre dos estribos de concreto ciclópeo en ambas márgenes, estas a su vez se sustentarán en el suelo de fundación. (Se adjunta a la presente los Estudios de la Ingeniería Básica).

7


B. Descripción de la superestructura:

La superestructura está compuesta de dos vigas principales peraltadas separadas entre ellas por una longitud de 1.90 m entre ejes unidos monolíticamente a una losa de rodadura superior de 0.20m de espesor.

La losa de rodadura del puente tiene un ancho total de 3.60m, que vienen a ser el ancho de vía. Lateralmente se adosará en forma monolítica dos aceras de 0.75m de ancho, que se rematarán con barandas de tubería de fierro galvanizado de 3” de diámetro.

Las vigas principales de 0.70m de ancho por 1.50m de peralte se encuentran arriostrados transversalmente mediante cinco vigas diafragma de 0.40m de ancho por 0.80m de peralte por medio de un vaciado monolítico de todo el conjunto estructural (vigas principales, diafragma, losa de rodadura y veredas)

C. Descripción de la subestructura

La subestructura está constituida por dos estribos de concreto ciclópeo con elementos de coronación de concreto armado (parapetos) que recibe la reacción de un tramo del puente y soporta a su vez el empuje de los rellenos que se apoyan sobre el suelo de fundación de naturaleza aluvial. Los estribos cumplen las funciones:



Conseguir una superficie de apoyo al nivel que se proyecta ejecutar la obra.

8




Contener el relleno de tierra de manera que el derrame de ellas no destruya el terraplén de acceso, para lo cual se colocan las alas laterales inclinadas hacia atrás, que también cumple la función de encausar de mejor manera las aguas del río.



Obtener un apoyo que permanezca a una cota fija transmitiendo al terreno presiones susceptibles de ser soportadas por este.

D. Cargas de diseño

El Puente Malcomayo ha sido diseñado para soportar las cargas muertas del peso propio de la estructura y las sobrecargas principales que a continuación se detallan:

NATURALEZA

CARGA

Vehículo

H20 – S16

Impacto en vigas Princ.

< 30% (H20 S16)

Tránsito en aceras

500 kg/cm2

Fuerza de frenado

5% (H20 S16)

Las cargas muertas y sobrecarga de diseño han sido consideradas en cada elemento, cuyo método de diseño se ha optado por la de resistencia última del ACI. Por ser el método más conveniente y económico en el uso racional de los materiales.

9


E. Normas y reglamentos

El dimensionamiento y comportamiento de cargas y diseño de las estructuras del puente se emplearon las especificaciones Standard para puentes, carreteras de la AASHTO (The American Asociation of highway and transportation Officials).

VIII. COSTO

El proyecto de obra está en función a los metrados y análisis de costos unitarios. Para este último se ha tenido en cuenta los rendimientos promedios de la zona, así como el costo de los materiales, herramientas y equipo que está referido a pie de obra, es decir, teniendo en consideración gastos de almacenamiento, manipuleo y otros, los cuales serán adquiridos en la ciudad más próxima a la zona del proyecto (Puno).

10


ESTUDIO TOPOGRAFICO

CONSIDERACIONES GENERALES DEL TRAZO: 11


La localización de una ruta entre dos puntos, uno inicial y otro terminal, establecidos

como condición previa, implica encontrar una franja de terreno cuyas

características topográficas y factibilidad de uso, permita asentar en ella un puente de condiciones operativas previamente determinadas. El procedimiento de localización empieza tradicionalmente, con la determinación de un trazado tentativo mediante la señalización de una línea o eje a través del territorio, siguiendo en lo posible la ruta más directa entre los extremos fijados para el puente, con la condición de ir salvando los accidentes naturales o instalaciones que revistan un carácter relativamente intangible por su importancia en los puntos de inflexión de la poligonal que se va formando, se señaliza el trazado con algún elemento, tal como una bandera que permite identificar el recorrido seguido. Para estos casos se traza

en el terreno una "línea de gradiente". Se trata de un

alineamiento de dirección variable, que tiene la particularidad de ascender o descender el terreno, con una pendiente constante para el tramo, elegida o calculada previamente en razón a dos parámetros principales: la altura por salvar y la pendiente máxima promedio. La pendiente seleccionada deberá estar en algunos puntos por debajo de esa pendiente máxima, como criterio previsor dado que hay que asegurar que en el trazo definitivo se requiere no sobrepasar las pendientes máximas permitidas. La materialización de este trazado tentativo o preliminar, tradicionalmente se hace con la ayuda de un eclímetro. Este es un instrumento manual que permite señalar la horizontalidad mediante un nivel y la pendiente deseada mediante un visor graduado respecto a la horizontal. De esta manera el operador señala a quien porta la mira, su ubicación en el terreno en una poligonal que asciende o desciende con la pendiente establecida. En cada punto se estaca el terreno para no perder la referencia y se mide la distancia entre estacas y con una brújula el azimut de cada alineamiento. Este procedimiento es similar tanto para el trazado de la línea de banderas, como de la línea de gradiente. En la actualidad, además del método tradicional, para la localización de una ruta, se 12


emplean la fotografía aérea, imágenes satelitales de alta resolución y la modelación digital del terreno, así como los modelos de elevaciones.

TOPOGRAFÍA Y TRAZADO: El plano topográfico es la representación gráfica del terreno, de sus accidentes, sistema hidrográfico, y de las instalaciones y edificaciones existentes, puestas por el hombre. El elevamiento topográfico muestra las distancias horizontales y las diferentes cotas o elevaciones de los elementos representados en el plano mediante curvas de nivel, a escalas convenientes para la interpretación del plano por

el Ingeniero y

para la adecuada representación del puente y de las diversas estructuras que lo componen. En los reconocimientos es recomendado usar de preferencia planos a escala en el rango entre 1:2000 y 1:10000 con curvas de nivel, a intervalos de altura de 5 m. En terrenos muy empinados no es posible el dibujo de curvas a este intervalo y será necesario elegir un intervalo mayor, en que la distancia horizontal en el dibujo, entre dos curvas de nivel sea mayor a 1 m. En utilizar planos

en

planta

los

diseños

definitivos

se

recomienda

horizontales normalmente en el rango de 1:500 y

1:1000 para áreas urbanas; y de 1:1000 y 1:2000 para áreas rurales; y curvas a nivel a intervalos de 0.5 m. a 1.0 m. de altura en áreas rurales y a intervalos de 0.5 m. en áreas urbanas. Los planos topográficos para proyectos definitivos deben estar referidos a los controles terrestres de la cartografía oficial, tanto en ubicación geográfica como en elevación, para lo cual deberá señalarse en el plano el hito Datum o BM, Los Puntos de Control Geodésico (PCG) tomado como referencia. El trazado deberá ser referido a las coordenadas señaladas en el plano, mostrando en las tangentes, el azimut geográfico y las coordenadas Absolutas de PIs, PCs y PTs, etc El levantamiento topográfico puede hacerse usualmente en dos formas alternativas. La más común resulta ser el levantamiento ejecutado en una estrecha franja del territorio, a

13


lo largo de la localización proyectada para el puente y su derecho de vía. La alternativa es hacer levantamientos topográficos sobre un área más amplia que permitirá el estudio en gabinete de variantes en el trazo para optimizar el diseño y minimizar los costos.

EL TRAZO DIRECTO: Definida la ruta y fijado el punto de partida y los puntos obligados de paso, que definen tramos de la ruta, se ejecuta un estacado preliminar señalando la ruta y se calcula el nivel del terreno en cada estaca. Mediante el seccionamiento transversal del terreno, en cada estaca, midiendo longitudes con cinta métrica o cadena y elevaciones con el eclímetro, el nivel o el teodolito, se realiza el levantamiento topográfico de la sección transversal que deberá cubrir un área suficientemente amplia para diseñar el puente y sus diversas estructuras

para

acondicionar el derecho de vía. Los datos de cada sección transversal deberán ser suficientes para permitir la representación de las curvas de nivel en la franja que ocupara el puente. En la actualidad el levantamiento de la sección transversal también se realiza con la Estación Total. En los tramos en que la pendiente es condicionante principal, se necesita fijar una pendiente en el trazo que garantice llegar al próximo punto obligado de paso. La llamada línea de gradiente que corresponde a ese trazo. Para este efecto se fija la pendiente promedio requerida para la distancia entre puntos de paso y se utiliza cuando menos un eclímetro para señalizar los puntos, con banderas. Conocida la ruta preliminar en el terreno, la brigada de trazo, fija el eje, mediante tangentes y un estacado y calcula y traza las curvas entre tangentes. En cada estaca se levanta la sección transversal en un ancho que depende de la naturaleza del proyecto y del terreno. En el gabinete se reconstruye la planta de la franja del camino, el perfil longitudinal del eje y las secciones transversales. El topógrafo debe levantar adicionalmente la referencia de toda edificación, instalación, 14


propiedad, caminos de acceso y accidente natural o artificial, ubicado en la franja levantada, que se juzgue será necesario tomar en cuenta para el diseño del proyecto; o ampliará el área de levantamiento si el Ingeniero lo juzga necesario. Deberá incluirse también el levantamiento detallado de todos los cursos de agua transversales al camino sean estos permanentes estaciónales y eventuales. El estacado seguido a lo largo del eje, corresponde así normalmente a la poligonal del levantamiento y salvo eventuales correcciones como consecuencia de posibles cambios, el trazado materializado (estacado) corresponde también al replanteo del proyecto. Se fijan entonces en el terreno las referencias topográficas permanentes que permitirán replantear el alineamiento del eje del puente y el estacado del proyecto en los casos en que el estacado desaparezca por cualquier causa; estas referencias o monumentos se construyen en lugares estables no sujetos a cambios.

EL TRAZADO INDIRECTO: En nuestro medio se ha denominado "trazado indirecto" al procedimiento de realizar levantamientos topográficos precisos, en una franja amplia del terreno; y el trazo del eje se realiza en el gabinete sobre los planos de topografía, ó los modelos digitales producto del levantamiento.

Definida la ruta y sus puntos obligados de paso, se hacen levantamientos topográficos de precisión en una franja del camino, que cubra las mejores posibilidades de colocar el trazo y analizar sus variantes. La Georeferenciación de los puntos de control están basadas de acuerdo a los parámetros de Geodesia, apoyados a los puntos de IGN que están ubicados en lugares estratégicos de los Distritos, en sistemas de coordenadas UTM WG84 u otras sistemas a lo que va trabajar. Todos estos casos, se puede automatizar la medición, los registros, la elaboración de planos y el computo del movimiento de tierras; mediante la organización de bases 15


de datos y la digitalización de los planos del diseño. El proyecto se realiza en el gabinete, pudiéndose estudiar con facilidad las alternativas de trazo y variantes. El replanteo del trazo y su monumentación puede realizarse en cualquier oportunidad posterior, e incluso solo al iniciarse las obras, para lo cual, durante la etapa del levantamiento topográfico, se monumenta convenientemente las referencias terrestres.

SISTEMA DE UNIDADES: En todos los trabajos Topográficos se aplicará el sistema métrico decimal. Las medidas angulares se expresarán en grados, minutos y segundos sexagesimales. Las medidas de longitud se expresarán en kilómetros (km); metros (m); centímetros (cm) ó milímetros (mm), según corresponda. Las unidades de Temperatura en grados centígrados (C°), como también las presiones atmosféricas en sus unidades respectivas de trabajo, datos indispensables usados para la correcta configuración de los Estaciones totales.

SISTEMAS DE REFERENCIA: El sistema de referencia será único para cada proyecto, y todos los trabajos topográficos necesarios para ese proyecto estarán referidos a ese sistema. El sistema de referencia será plano, triortogonal, dos de sus ejes representan un plano horizontal (un eje en la dirección NOR – ESTE (según la cuadricula UTM de IGN para el sitio del levantamiento) sobre el cual se proyectan ortogonalmente todos los detalles del terreno, ya sea naturales o artificiales, y el tercer eje corresponde a elevación , cuya representación del terreno se hará tanto por curvas de nivel, como por perfiles y secciones transversales. Por lo tanto, el sistema de coordenadas del levantamiento no es el U.T.M., sino un sistema de coordenadas planas (Topográficas), en vértices de coordenadas U.T.M., lo que permitirá efectuar la transformación para una adecuada georeferenciación. Las cotas o elevaciones se referirán al nivel medio del mar.

16


El método utilizado para orientar el sistema de referencia y para ligarlo al sistema UTM de IGN se describirán en la memoria descriptiva. Para efectos de la Georeferenciación debe tenerse en cuenta que el Perú está ubicado en las zonas 17, 18, 19 y en las Bandas M, L, K según la designación UTM. El elipsoide utilizado es el World Geodetic System 1984 (WGS-84) el cual es prácticamente idéntico al sistema geodésico de 1980 (GRS80), y que es definido por los siguientes parámetros:

Velocidad angular de la tierra w Constante gravitacional terrestre GM Coeficiente armónico zonal de 2º grado de

7 292 115 x 10-11 rad/seg 3 986 005 x 108 m3/seg2

geopotencial

Para enlazarse a la Red Geodésica Horizontal del IGN bastará enlazare a una estación si la estación del IGN es de al Orden B ó superior y a dos estaciones en el caso que las estaciones del IGN pertenezcan Orden C. Para el enlace vertical a la Red Vertical del IGN se requiere enlazarse a dos estaciones del IGN como mínimo

TOLERANCIAS EN LA UBICACIÓN DE PUNTOS: La tolerancia para errores relativos o posiciónales se presentan en el Cuadro Nº 01

CUADRO Nº 01 TOLERANCIAS PARA TRABAJOS DE LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS, REPLANTEOS Y ESTACADO

TOLERACIAS FASE DE TRABAJO

DISTANCI A ENTRE

HORIZONT VERTIC

HITOS 17


Georeferenciación

1:100 000

e = 5 k1/2

10 km

Puntos de Control (Polígonos o triángulos) 1:10 000 Puntos del eje, (PC), (PT), puntos 1:5 000 en curva y referencias Otros puntos del eje

e = 12 0.5 km ± 10 mm.

± 50 mm.

± 10 mm.

-.-.-

y ± 50 mm.

± 20 mm.

-.-

estructuras menores Muros de contención

± 20 mm.

± 10 mm.

-.-

Límites para roce y limpieza.

± 500 mm

--

-.-

Estacas de subrasante

± 50 mm.

±10 mm.

-.-

Estacas de rasante

± 50 mm.

± 10 mm.

-.-

Estacas de Talud

± 50 mm.

± 100 mm. -.-

Alcantarillas,

cunetas

*e = error relativo en milímetros K = Distancia en kilómetro

TRABAJOS TOPOGRÁFICOS: Los trabajos de Topografía y Georeferenciación comprenden los siguientes aspectos:

(a)

Georeferenciación:

La georeferenciación se hará estableciendo puntos de control geográfico mediante coordenadas UTM ubicados a lo largo del puente. Los puntos seleccionados estarán en lugares cercanos y accesibles que no sean afectados por las obras o por el tráfico vehicular y peatonal. Los puntos serán monumentados en concreto con una vara de acero en su parte superior en el que se definirá el punto por la intersección de dos líneas. Estos puntos servirán de base para todo el trabajo topográfico y a ellos estarán referidos los 18


puntos de control y los del replanteo del puente.

(b)

Puntos de Control:

Los puntos de control horizontal y vertical que puedan ser afectados por las obras deben ser reubicados en áreas en que no sean disturbadas por las operaciones constructivas. Se deberán establecer las coordenadas y elevaciones para los puntos reubicados antes que los puntos iníciales sean disturbados.

(c)

Sección Transversal:

Las secciones transversales del terreno natural deberán ser referidas al eje de la carretera. El espaciamiento entre secciones no deberá ser mayor de 20 m. En caso de quiebres en la topografía se tomarán secciones adicionales en los puntos de quiebre. Se tomarán puntos de la sección transversal con la suficiente extensión para que puedan detallarse los taludes de corte y relleno hasta los límites que se requieran. Las secciones además deben extenderse lo suficiente para Evidenciar la presencia de edificaciones, cultivos, línea férrea, canales, etc.

Estacas de Talud y Referencias. Se deberán establecer estacas de talud de corte y relleno en los bordes de cada sección transversal. Las estacas de talud establecen en el campo el punto de intersección de los taludes de la sección transversal del diseño de la carretera con la traza del terreno natural. Las estacas de talud deben ser ubicadas fuera de los límites de la limpieza del terreno y en dichas estacas se inscribirán las referencias de cada punto e información del talud a construir conjuntamente con los datos de medición. (e) Límites de Limpieza y Roce Los límites para los trabajos de limpieza y roce deben ser establecidos en ambos lados de la línea del eje en cada sección del puente, durante el replanteo previo a la construcción del mismo.

(d)

Restablecimiento de la línea del eje:

Para la construcción del puente la línea del eje será restablecida a partir de los puntos de 19


control. El estacado debe ser restablecido cuantas veces sea necesario para la ejecución de cada etapa de la obra, para lo cual se deben resguardar los puntos de referencia.

(e)

Canteras:

Se debe establecer los trabajos topográficos esenciales

referenciados en coordenadas

UTM de las canteras de préstamo. Se debe colocar una línea de base referenciada, límites de la cantera y los límites de limpieza. También se deberán efectuar secciones transversales de toda el área de la cantera referida a la línea de base.

Estas secciones

deberán ser tomadas antes del inicio de la limpieza y explotación y después de concluida la obra y cuando hayan sido cumplidas las disposiciones de conservación del medio ambiente sobre el tratamiento de canteras.

(f)

Monumentación:

Todos los hitos y monumentación permanente que se coloquen durante la ejecución de la obra deberán ser materia de levantamiento topográfico y referenciación.

(g)

Levantamientos misceláneos:

Se deberán efectuar levantamientos, estacado y obtención de datos esenciales para el replanteo, ubicación, control y medición de los siguientes elementos: 

Zonas de depósitos de desperdicios.



Vías que se aproximan al puente.

Y cualquier elemento que esté relacionado a la construcción y funcionamiento del puente.

(h)

Trabajos topográficos intermedios

20


Todos los trabajos de replanteo, reposición de puntos de control y estacas referenciadas, registro de datos y cálculos necesarios que se ejecuten durante el paso de una fase a otra

de los trabajos constructivos deben ser ejecutados en forma constante que

permitan la ejecución de las obras, la medición y verificación de cantidades de obra, en cualquier momento.

SISTEMA DE INFORMACION: CARACTERISTICAS GENERALES: La conferencia llevada a cabo por la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica de Bélgica en 1951, recomendó el uso de la proyección Universal Transversal Mercator (UTM) para el levantamiento de mapas y cartas y determinación de coordenadas geodésicas. Para esta proyección, el globo ha sido dividido en 60 husos de 6°, cada uno de los cuales tiene un meridiano central que recibe el nombre de Meridiano 0 u origen o Eje del huso; de este modo, la amplitud de cada uso es de 3° al oeste y 3° al este del meridiano central respectivo. Las cartas construidas en la proyección UTM, además de utilizar las coordenadas geográficas propias de toda proyección, emplean un sistema de coordenadas planas expresadas en kilómetros. Las coordenadas planas están conformadas por un reticulado sobrepuesto a las coordenadas geográficas, el cual se coincidente con el Ecuador y el meridiano central del respectivo huso. Las coordenadas planas están determinadas por el Ecuador y el meridiano central del huso a los cuales se les asigna respectivamente los valores de 10.000 Km. (10.000.000m) y 500 Km. (500.000m) La coordenada norte u "ordenada" al tener su origen en el Ecuador tendrá su km 0 a 10.000 Km. al sur de esta línea. Este valor es igual para todo el hemisferio sur, cualquiera sea el huso que se utilice; para el hemisferio norte se le asigna al Ecuador el valor 0, de tal 21


modo que la coordenada plana aumentará su kilometraje siempre hacia el norte y hasta los 10.000 Km. En las cartas topográficas chilenas, esta coordenada está indicada como "Origen de las coordenadas (N) = 10.000 Km. al sur del Ecuador". La coordenada en dirección este o "absisa" tiene su origen en el meridiano central del huso y su Km. 0 se encontrará a 500 Km. al oeste de aquel, el valor de la coordenada aumentará siempre hacia el este. Las coordenadas planas se leen siempre como un sistema cartesiano con ubicación en su cuadrante positivo. En las cartas topográficas del país la coordenada este está indicada como "Origen de las abscisas (E) meridiano x = 500 Km"

METODOS E INFORMACIÓN CARTOGRAFICA Y GEODESICA USADA: PARA EL ALINEMIENTO HORIZONTAL: Se determinaron las coordenadas UTM

del alineamiento horizontal o mediante la

información fotográfica, cartográfica e imágenes satelitales; ya existente de la zona, utilizándose los siguientes materiales:

Cartas Nacionales

Hoja

:

29 – u ( Nuñoa)

PARA EL ALINEMIENTO VERTICAL: Se obtuvo la cota de inicio mediante un GPS, cota referencial para dicho proyecto puente Malcomayo.

DISEÑO GEOMETRICO. El diseño geométrico es la parte más importante en la proyección de un puente, cuya configuración geométrica del conjunto tridimensional que supone, se establece en base a 22


los condicionantes o factores existentes, a fin de satisfacer al máximo los objetivos fundamentales de todo proyecto vial, es decir: Funcionalidad , seguridad, comodidad, integración en su entorno, armonía, economía y elasticidad , que en suma ofrezcan al usuario un servicio fácil y agradable. La funcionalidad, viene determinada por el tipo de vía a proyectar y sus características, así como por el volumen y propiedades del tránsito, permitiendo una óptima movilidad por el territorio a los usuarios y mercancías a través de una suficiente velocidad de operación del conjunto de circulación economía y elasticidad. La integración en su entorno procura minimizar los impactos ambientales, teniendo en cuenta el uso y valores de los suelos afectados, siendo básica la mayor adaptación física posible a la topografía existente. La economía o el menor costo posible, tanto de la ejecución de la obra, como del mantenimiento y la explotación futura de la misma, alcanzando siempre una solución de compromiso con el resto de objetivos y criterios. La elasticidad, suficiente de la solución definitiva para prever posibles ampliaciones en el futuro.

ASPECTOS GENERALES. ALINEAMIENTO HORIZONTAL. DESCRIPCIÓN DEL TRAZO. El estudio de Topografía para el acceso forma parte del Expediente Técnico, y ha sido elaborado en base a los términos de Referencia del MTC y de las Normas Técnicas de uso para este tipo de trabajos, correspondiendo a una precisión de tercer orden y teniéndose en cuenta las restricciones naturales del terreno. El trazo del estudio correspondiente al Proyecto, se ha efectuado teniendo en cuenta que el puente debe permitir el tráfico vehicular sin problemas de interrupción tanto en la estación seca como especialmente en la estación de lluvias.

23


En el trazo del eje, en la nivelación, en las secciones transversales y en los levantamientos topográficos, canteras, etc., se ha empleado los siguiente equipos y materiales: 

GPS Navegadores Garmin



Una estación total SOKIA.



Dos prismas reflectoras.



Dos jalones



Un nivel de Ingeniería.



Una cinta métricas 50 metros.



Cemento, yeso, clavos, pintura, etc.



Libretas de campo y otros.

De acuerdo con los Términos de Referencia Generales, el trazo del eje del puente se ha efectuado siguiendo, en lo posible, el alineamiento de la vía existente. El levantamiento topográfico, donde se construirá el puente, se realizó 200 m. aguas arriba y 200 m aproximado aguas abajo en una franja promedio de 100 m. de ancho.

PERFIL LONGITUDINAL. DESCRIPCIÓN DEL ALINEMIENTO VERTICAL. Como se dijo anteriormente el puente en estudios se desarrolla en un terreno plano a ondulado, no excediéndose de los límites permitidos pues la topografía es irregular. Los equipos y materiales usados para el levantamiento del perfil longitudinal son los siguientes. 

Un nivel topográfico automáticos.



Dos miras topográficas



Una cinta métrica de 10 metros. 24


En la nivelación del perfil longitudinal, se recolectaron todos sus datos correspondientes es decir se obtuvieron las alturas de las estacas tanto enteras como fraccionarias marcadas por el alineamiento, todas referidas al nivel del mar, mediante el uso de la nivelación geométrica, que implica: Jalar desde un punto conocido (PCG con cotas Absolutas) a los BM, su altura también conocida a una altura común (Altura de instrumento) del cual al obtener el desnivel, con dicha altura de instrumento se determinara la altura del punto solicitado. Se ha colocado un BM principal al inicio de nuestra carretera proyectada, ubicado al margen derecho a la altura de la progresiva 0+000 m. Las alturas obtenidas de todas y cada una de las estacas han sido trasladadas al Perfil longitudinal del Terreno, donde se ha proyectado la rasante del tramo y se ha obtenido las cotas de la rasante, y estas a su vez han sido trasladadas nuestras a las secciones transversales por defecto.

SECCIONES TRANSVERSALES. DESCRIPCIÓN DE LA SECCION TRANSVERSAL. Se ha obtenido las secciones transversales de todas las estacas enteras y fraccionarias del trazo mediante el uso del eclímetro y cinta métrica, hasta una distancia de 20 m a cada lado del eje.

TALUDES. Los taludes para las secciones en corte varían de acuerdo a la estabilidad de los terrenos en que están practicados; la altura admisibles del talud y su inclinación se determinaron, por medio de ensayos, cálculos u tomando en cuenta la experiencia del comportamiento de los taludes de corte ejecutados en rocas o suelos de naturaleza y características Geotécnicas similares que se mantienen estables ante condiciones ambientales semejantes.

25


CUADRO Nº 02 TALUDES V : H CLASES DE TERENO Roca Fija Roca Suelta Suelos Gravosos Suelos Arcillosos o limo Suelos arenosos Roca Fija

H < 5.00 10 : 1 6:1- 4:1 3:1- 1:1 1:1 1:2 10 : 1

5 < H > 10 10 : 1 4 : 1 - 2 :1 1:1 (*) (*) 10 : 1

H > 10 8:1 2:1 (*) (*) (*) 8:1

PROCESAMIENTO DE DATOS, DIBUJO E IMPRESIÓN DE PLANOS: Una vez recolectado los datos de campo se procede a su cálculo en gabinete mediante software especializado en la materia, para así lograr un mejor acabado en el producto final, que son los planos tanto de planta como perfil:

EQUIPOS: 

Computadoras entre Pentium, Core I7.



Ploter EPSON , Impresora kyocera fs-1120D

SOFTWARE UTILIZADOS: 

Autocad civil 3D (Software especializado en diseño de carreteras).



MS OFFICE.

PLANOS: Los planos básicos de diseño del proyecto son de diseño en planta - diseño en elevación del perfil longitudinal y plano de secciones transversales. El plano en planta contiene la topografía del terreno donde se ubica el proyecto, 26


mostrando todos los elementos existentes, las curva de nivel y cotas de elevación posibles incluyendo las referencias de instalaciones existentes. El plano de perfil longitudinal cuenta con los datos de la cota terreno, cota rasante, altura corte o altura de relleno y pendiente. Los planos de secciones transversales indica la cota de la rasante, la cota del terreno, área de corte, área de relleno, área de enrocado.

27


ESTUDIOS HIDROLOGICOS E HIDRUALICOS

28


CONSTRUCCION DE PUENTE MALCOMAYO EN EL DISTRITO DE LARAQUERI - PUNO

ESTUDIO GEOLÓGICO Y GEOTÉCNICO

UBICACIÓN DEPARTAMENTO

:

PUNO

PROVINCIA

:

PUNO

DISTRITO

:

LARAQUERI

SECTOR

:

Km. 16.00

MALCOMAYO

29


2014

CONTENIDO 1.

Introducción

2.

Objetivos

3.

Metodología de Estudio

4.

Ubicación

5.

Contexto Geológico Regional

6.

Contexto Tectónico - estructural

7.

Aspectos Geodinámicas

8.

Riesgo Sísmico

9.

Geotecnia del Proyecto

10.

Conclusiones y Recomendaciones

30


1. INTRODUCCIÓN La evaluación corresponde a la investigación del sub suelo del terreno destinado para el proyecto creación del puente MALCOMAYO distrito de Laraqueri, Provincia de Puno, Región Puno. Mediante los resultados de los ensayos de laboratorio, se obtiene el perfil estratigráfico de las calicatas exploradas, así como sus parámetros de resistencia y deformación, proporcionando la capacidad de soporte de suelos, así como las conclusiones y recomendaciones necesarias. Las condiciones climáticas en el ámbito geográfico que abarca el presente proyecto correspondiente al tipo semi-seco y frio en su generalidad. Durante el año las estaciones climáticas son prácticamente dos: Una húmeda caracterizado por precipitaciones pluviales (noviembre a marzo) época apropiada y recomendable para la construcción de estructuras de concreto y la otra época seca caracterizada por la ausencia de lluvias y baja de temperatura nocturna. La precipitación pluvial media varía entre 4.50mm en junio y 150.00mm en enero, con precipitaciones máximas en 24 horas. De acuerdo a los datos del SENAMHI, y de los hidro-meteorológicos de la PELT-PERU, un máximo de COTA 3920.00 m.s.n.m.

2. OBJETIVOS El objetivo fundamental es los aspectos geológicos para facilitar la obtención de los parámetros geotécnicos ya así poder realizar el diseño y la construcción del nuevo puente en forma adecuada. Los objetivos específicos son: 

Identificar los aspectos geomorfológicos, locales y regionales de los alrededores del Puente Malcomayo, para observar la variación de la superficie terrestre a través del tiempo.

31


Determinar las unidades litoestratigraficas del entorno del puente a construirse y



conocer sus características de las rocas de los materiales sueltos y poder determinar sus propiedades geomecánicas. Determinar las propiedades geomecánicas del suelo, capacidad portante,



asentamientos y otros, mediante calicatas y perforaciones y ensayos de materiales para hallar fundamentalmente, la capacidad de carga admisible y el analisis de asentamiento. Identificar los procesos geodinámicas que ocurren en el área del puente materia del



presente estudio para diseñar y construir las obras de mitigación.

3. METODOLOGIA DE ESTUDIO

3.1 FASE DE GABINETE Consiste en la recopilación, selección y evaluación de los trabajos anteriores disponibles. >

Carta Topográfica 29-u del Instituto Geográfico Nacional (IGN)

>

Carta Geológica de los Cuadrángulos de Calca Hoja 29-u del Instituto Minero y Metalúrgico (INGEMMET)

>

Informe privado de Geotecnia Ingenieros

Evaluar y analizar la data obtenida en la FASE DE CAMPO:. En esta etapa se revisa y se elabora los planos geológicos, en base a los planos topográficos levantados. Analizar los resultados de los ensayos de laboratorio de los materiales extraídos en la exploración geotécnica como son calicatas, trincheras, y perforaciones. Elaboración de los planos regionales locales y perfiles. Elaboración del Informe Borrador Final. Elaboración de los planos temáticos locales y detalles. Elaboración del Informe Final.

32


3.2 FASE DE CAMPO Reconocimiento de los lugares alternativos para la ubicación del futuro puente y determinar los aspectos: Geomorfológicos, litoestratigráficos y geodinámicas, para el estudio, diseño y construcción del puente proyectado. Recomendar los lugares donde se realizarán las investigaciones geotécnicas como son: trincheras, calicatas y perforaciones.

4. UBICACION ESTE =

ESTRIBO

390585.373

IZQUIERDO: NORTE = 8233518.86

COTA = 3915.191 m.s.n.m. ESTE =

ESTRIBO DERECHO:

390591.106

NORTE = 8233498.74 COTA = 3915.205 m.s.n.m.

4.1. ASPECTOS GEOGRÁFICOS.

Precipitaciones

33


En cuanto a las precipitaciones pluviales, éstas se presentan por lo general en forma de lluvias, nevadas y granizadas; están precedidas o acompañadas, por intensos fenómenos eléctricos (relámpagos) y mucho ruido; estos fenómenos por lo general no duran mucho y ocurren en los meses de Diciembre a Abril (régimen típicamente tropical) y tiene sus orígenes en las capas nubosas formadas principalmente en las partes más altas. Las lluvias por lo general son estacionales, concentrándose la mayor precipitación en los meses de Enero a Marzo y parcialmente en el mes de Diciembre; mientras que se tiene un periodo seco comprendido entre Abril y Diciembre. También se puede deducir el régimen irregular con que fluctúan los volúmenes de los recursos hídricos que se van a reflejar en la variación de descargas y caudal de los ríos, lagunas y aguas subterráneas.

Humedad Relativa La humedad también está ligada al factor altitudinal; pues como se sabe alcanza sus valores máximos en las cotas bajas y conforme se asciende disminuye alcanzando valores mínimos. Durante el año es posible diferenciar dos temporadas: una húmeda, correspondiente a los meses de Enero a Marzo (verano) con 90-85 % HR y otra seca correspondiente a los meses de Abril a Diciembre (otoño, invierno y primavera) con 75-35% HR.

Temperatura La temperatura del área de estudio está dada generalmente por la variación de altitud en proporción inversa, a mayor altitud menor será la temperatura. Considerando el factor de altitud tenemos los siguientes promedios de temperaturas: para los 3,900 a 4,500 msnm, es de 4 oC; mientras que sobre los 4,500 es de 0o C.

Vegetación La flora en el área es bastante pobre, limitándose generalmente a pastos de tamaño medio que tapizan las zonas mayormente suaves. El ichu (estipa ichu) representa la principal 34


especie conformante de estos pastos. De otro lado, de manera muy reducida se encuentran también algunas zonas boscosas conformadas por un arbusto conocido con el nombre de Queñoa (Polylepsis sp.), llamada también chire, Choare, yaro o chalza. este arbusto se desarrolla únicamente en altitudes menores de 4,300 m, aproximadamente.

5. CONTEXTO GEOLOGICO REGIONAL

Marco Geológico Regional En el área adyacente al distrito de Laraqueri se distingue una gran secuencia de afloramientos de rocas sedimentarias a partir del Mesozoico – Cenozoico, hasta el reciente presenta diferentes geoformas, con aspectos fisiográficos variantes a consecuencia de las deformaciones producidas en el cuadrángulo de PUNO. Toda esta zona se encuentra en la planicie llanura. Los sedimentos cuaternarios comprenden depósitos pleistocenicos que se encuentran en la parte baja de MALCOMAYO y están representados por depósitos aluviales, fluvio – aluviales y fluvio – aluvionales.

La región muestra una columna estratigráfica con unidades cuyas edades se registran desde el Mesozoico inferior (pre – Devónico > 362 ma) hasta el cuaternario resiente, por consiguiente la historia geológica es bastante compleja y refleja la evolución del territorio a lo largo del ciclo orogénico: Paleozoico, ciclo orogénico andino, orogenia peruana, orogenia incaica, y orogenia quechua. Definiendo un marco estructural superpuesto y bastante complejo, aunque hasta cierto punto, obliterado por los rasgos tectónicos más recientes relacionados con la orogenia andina.

En el mesozoico en el sur del Perú las rocas son desconocidas y en consecuencia los sedimentos jurásicos y cretácicos se hallan discordantes sobre los estratos paleozoicos, en tiempos del jurásico temprano al cretácico temprano una cuenca fue rellenada con 35


sedimentos terrígenos los que en la base del área son volcánicos intercalados con lavas y piro clastos. La cuenca fue probablemente limitada hacia el este por un rasgo positivo en las vecindades del lago Titicaca. Existen dos trabajos principales que establecen el marco estratigráfico para los sedimentos jurásico-cretácico en el sur del Perú.

La sucesión estratigráfica en las partes centrales y este proporciona una revisión y una correlación de las secuencias del área del proyecto y regiones adyacentes del sur del Peru. El presente proporciona una nueva lito estratigrafía regional, una síntesis crono estratigráfica, y además evidencias del marco paleo tectónico.

Así en una reseña del mapeo a escala regional, se encontró que es mucho mas practico dividir la mayoría de las rocas cenozoicas dentro de los grupos formales, los cuales en grandes áreas no son subdivididos Los tamaños de los granos gruesos de los sedimentos aluviales preservados como terrazas en algunos de los valles principales, sugieren que estos fueron depositados por derretimiento de agua acompañado al retroceso glaciar, pero como no han sido bien diferenciados, en los mapas geológicos han sido relevados como aluviales.

Se tiene una secuencia accesible donde muestra una secuencia cíclica de areniscas arcosicas, limo litas y fangolitaslas.

Capas de limonita verdosa contienen una flora

pobremente preservada con fragmentos de plantas. La parte basal de la secuencias de grano grueso con areniscas arcosicas sorteadas. Estas areniscas gradualmente dan paso a una secuencia cíclica de areniscas arcosicas, limo litas y fango litas. Las areniscas tienen estratificación cruzada y en la base son erosivas en la unidad fango lítica subyacente, estando presentes clastos desagarrados.

La formación aflora en un trecho al salir del distrito de Laraqueri donde el afloramiento esta repetido varias veces debido a falla miento inverso de alto Angulo. La información está 36


dividida en tres unidades litológicas principales; conglomerados con estratificación de canal que generalmente yace en la parte media de la secuencia, areniscas cuarzosas con estratificación cruzada, y areniscas lajosas con estratificación de canal con conjuntos de menos de 2 mts. De espesor. Las caspas de conglomerado contienen clastos bien redondeados de cuarcita blanca, gris y marrón, casi siempre bien sorteadas y varían de blanquecino a marrón rojizo y rosado dependiendo, de la cantidad de óxido de fierro intersticial, las rocas más ferruginosas son usualmente las de grano más fino.

El cuarzo secundario como cemento tiene un efecto sobre las características debido a intemperismo: capas bien cementadas, usualmente en la parte basal de la secuencia, tiene un afloramiento peñascoso, mientras que las capas menos cementadas tienen una textura sacaroidea y se desgastan más fácilmente. Regionalmente y sobre toda la base, es un contacto tectónico por lo que las relaciones estratigráficas no son bien conocidas, la formación parece descansar concordantemente sobre una secuencia delgada de transición sobre la Formación Arenisca Angostura. La mayoría de los afloramientos son grandes capas aloctonas sobrecorridas en kippe,en términos generales, la formación consiste de una matriz fango lítica roja isótropa alrededor de bloques y escamas de caliza fallados y plegados, complejamente, calizas relativamente resientes con orientación irregular de tono pálido rodeados por fango litas de tono, oscuro.

6. CONTEXTO TECTONICO - ESTRUCTURAL

Contexto Tectónico Regional El evento tardiherciniano replegó sedimentos coaxialmente en la cordillera oriental, en el área estudiada hay relativamente menos compresión y levantamiento, lo cual está representado por una suave discordancia angular entre los grupos Copacabana y Mitú del permiano inferior y las lavas del Grupo Iscay del permiano superior. 37


En el ciclo Orogénico andino la mayoría de estructuras en el área del proyecto son el resultado de la deformación ocurrida durante uno o más pulsaciones de ciclo andino. En términos regionales se observa que los ejes de pliegues y fallas ocurren generalmente en fajas lineales, las cuales se encuentran cerca a trazas de fracturas mayores. Durante las fases extensionales estas fracturas permitieron el desarrollo de grabens y durante la compresión, los techos entre las fracturas actuaron en algunos casos con cierto grado de independencia, las estructuras dominantes siguen el rumbo andino (NO - SE).

Estratigrafía local.La formación Ananea (SD-a) Las cuarcitas del ordoviciano superior(formación Sandia) están recubiertas por una potente serie de lutitas llamadas “ formación Ananea” que en la cordillera oriental

incluye depósitos siluriano probablemente devoniano. Esta formación es una gruesa secuencia de lutitas negras y marrones como en la zona de estudio, afectadas por una esquistosidad de flujo, con una estratificación fina o no visible a simple vista. la base de la formación ananea parece haber sido laminada por un accidente inverso que hace cabalgar al Ordoviciano sobre el Siluro-Devoniano, el espesor total de la formación ananea, aunque difícil de estimar en razón de la intensa tectónica que la afecta, la presencia del siluriano en esta formación ha sido conformada por el descubrimiento de fósiles.

Grupo Ambo (Ci-a)

Este nombre fue aplicado originalmente para agrupar una secuencia de capas continentales de edad Misisipiana, consistiendo esencialmente en areniscas cuarciticas 38


con intercalaciones de lutitas negras. Se hallan presentes, niveles de conglomerados delgados y unidades con estratificación cruzada, habiéndose encontrado plantas fósiles. La parte superior del grupo está caracterizada por tobas. El contacto subyacente con el Grupo Cabanillas es una discordancia angular, se tiene una arenisca cuarcífera gruesa, que descansa con discordancia angular sobre lutitas asignadas, el contacto contacto es erosivo, hay canales, de erosión hasta de 0.5 m de ancho, cortan a las lutitas subyacentes, localmente las areniscas son guijarrosas. Las unidades carbonosas superiores a la secuencia, contienen clastos desgarrados limo lítico. El contacto superior con las capas rojas continentales del Grupo Mitú supra yacente es una discordancia paralela.

Grupo Mitú (Ps-mi)

El grupo Mitú fue originalmente aplicado para una secuencia de capas rojas permianas, una fase volcánica fue reconocida y designada con el nombre de volcánicos, aplicaron el nombre de Grupo Mitú en forma genérica para definir la sucesión de capas rojas permianas y los volcánicos supra yacentes como c omo un u n solo grupo. Sin embargo durante el mapeo se hizo evidente que la sucesión de capas rojas y la pila volcánica que le sobre yace forman secuencias litológicas no unificables muy distintivas y para poder diferenciarlas en el mapa se decidió reagrupar la sucesión.

Formacion calizas Ayabacas (ks-Ay)

El termino fue introducido para una secuencia de calizas y capas rojas. Regionalmente y sobre toda la base, es un contacto tectónico por lo que las relaciones estratigráficas no

39


son bien conocidas, la formación parece descansar concordantemente sobre una secuencia delgada de transición sobre la Formacion Arenisca Angostura. La mayoría de los afloramientos son grandes capas aloctonas sobrecorridas en kippe,en términos generales, la formación consiste de una matriz fangolitica roja isótropa alrededor de bloques y escamas de caliza fallados y plegados, complejamente, calizas relativamente resientes con orientación irregular de tono pálido rodeados por fango litas de tono, oscuro.

Depósitos resientes:

Los depósitos de acarreo: Morrenas glaciales pleistocenicas compuestas de till sin estratificación son comunes en áreas con altitudes aproximada de 4500 m.s.n.m. y en valles glaciares que parecen haberse extendido en algunos lugares, las morrenas laterales se distribuyen ampliamente ampliamente en áreas de tierras firmes donde forman crestas rectas o arqueadas, hasta de varios kilómetros de largo medidos en los lados de valles glaciares profundizados e interfluvios, encontrándose encontrándos e a través de toda la cordillera. Morrenas sub-glaciales extensas son menos comunes pero se han formado localmente donde el valle glaciar principal alcanza un terreno comparativamente plano y abierto. Se caracteriza por presentar un terreno de superficie elevada, con hoyas glaciales dispersas y un patrón de drenaje confuso.

Los depósitos aluviales atreves del área mapeada en el valle, son depresiones o llanuras, se observan depósitos aluviales, presentándose esparcidas sobre el altiplano cerrando al lago Titicaca. Comprenden arcillas y limos, arenas y gravas no consolidadas depositadas por la corriente de los ríos, flujos de agua y corrientes laminares todas ellas incluyen sedimentos fluviales y coluviales, Las llanuras aluviales del altiplano consisten predominantemente de arenas bien clasificadas derivadas en parte de los

40


retrabajamientos de depósitos lacustrinos antiguos. En las áreas de tierra alta muchos de estos materiales aluviales han sido derivados del retrabajamiento de detritos glaciares de morrena y de fluvioglaciares de bloques de grava inconsolidados y de gravas de canto que han rellenado muchos de los valles.

7. ASPECTOS GEODINAMICOS

ASPECTOS DE GEODINAMICA EXTERNA. Los fenómenos de Geodinámica externa observados en la zona estudiada son desplazamientos temporales de materiales clásticos inconsolidados

ASPECTOS DE GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Y SISMICIDAD. De nuestras observaciones de campo y antecedentes sísmicos de la zona, en la ubicación del puente proyectado y áreas próximas (accesos), pues el conocimiento probabilístico de que se produzca sismos y que repercutan en el área de estudio es de mucha importancia, la que permita realizar un mejor diseño estructural.

La sismicidad regional esta dada por la máxima sismicidad con que se espera que una determinada zona sea sacudido dentro de un cierto periodo de tiempo, basándose en los movimientos ocurridos en el pasado, por lo tanto la mejor manera de establecer parámetros que permitan un cálculo probabilístico, es tener en consideración todo la historia sísmica instrumental y sismo tectónica, por lo que se sabe los sismos en la zona son de origen geotectónico, donde la dorsal al Nazca tiene una influencia decisiva en la constitución tectónica de la parte occidental. Ejemplo el último terremoto ocurrido el 23 de junio del 2001 el que meció casi todo el sur del Perú.

41


La manera de considerar este efecto para fines de diseño de las estructuras a preservar de los efectos sísmicos, es por medio del Factor de vibración de Suelo (Ts), el cual permite introducir de manera global en los espectros de diseño de aceleración, los efectos más nocivos de las vibraciones en suelos menos firmes. Las normas establecen la siguiente clasificación de suelos; donde: Ts es el período predominante de vibración del perfil del suelo: Clasificación

Tipo de Suelo de Cimentación

Periodo (seg.)

Suelo Tipo I

Roca, grava arenosa, densa.

Ts = 0.4

A la vez en este concepto alude a todos aquellos fenómenos de transformación física y química que operan ininterrumpidamente en la parte superior o externa de la corteza terrestre modificando su morfología y estructura por lo que el paisaje observado no tiene un carácter estable e ininmutable.

Los procesos de Geodinámica Externa que eventualmente pueden incidir en algún aspecto sobre el proyecto son: Los Flujos Hídricos, la reptación de laderas (creep); el desprendimiento de Taludes y el Impacto erosivo del Río Lizana sobre su ribera izquierda.

En los alrededores, hacia el sector NW con respecto al área del proyecto, se observan evidencias de procesos de solifluxión antiguos, relacionados con flujos hídricos generados a partir de acumulaciones morrénicas sobresaturadas por aguas de los deshielos post glaciación Pleistocénica, en la actualidad no consideramos probable la reiteración de tales fenómenos.

Geodinámica Interna 42


Este concepto está referido a los procesos endógenos de dinámica cortical originados en los niveles estructurales internos de la tierra y que no dependen de la interacción de los fenómenos atmosféricos; tales procesos, en la zona del proyecto se restringen a los de naturaleza tectónica y consisten básicamente de eventuales movimientos relacionados con la reactivación de estructuras pre-existentes y manifestaciones sísmicas de origen profundo.

Reactivación de la Dinámica Estructural La región donde se localiza el proyecto constituye un núcleo cordillerano que exhibe una fuerte evidencia de un gran e intenso pasado tectónico y aunque la estadística sismológica(14) que guarda correlación con la actividad tectónica, no muestra concentración de focos sísmicos en el área del proyecto, la presencia de una cubeta tectónica, con evidencias de actividad neotectónica genéticamente condicionada por un fallamiento tensional el que a su vez es una consecuencia de los periodos de relajación estructural (propios de las fases tectónicas distensivas posteriores a las fases compresionales), nos sugieren que existe una significativa probabilidad de reactivación estructural en la zona.

La circunstancia descrita en el párrafo anterior constituye una eventualidad extrema que como tal, en ese caso obligaría a variar el trazo de la carretera en el tramo afectado.

Sísmos Conceptualmente sabemos que los sismos constituyen la expresión de la ruptura cortical de masas pétreas sometidas a enormes esfuerzos de deformación, durante estos procesos se acumulan grandes cantidades de energía la cual, superado el punto crítico del límite de deformación plástica, es liberada en forma de ondas elásticas cuyo paso a través de la superficie genera las vibraciones que dan lugar al fenómeno conocido como sismo.

43


El origen de los colosales esfuerzos involucrados en la génesis de este fenómeno, es explicado a través de la teoría de la tectónica de placas, la cual asume la corteza superior del planeta dividida en megabloques interactuando dinámicamente a lo largo de sus bordes de contacto, básicamente mediante procesos de colisión y fricción que tienden a deformar, fallar y desplazar a lo largo de las superficies de ruptura los bloques comprometidos.

De las varias maneras en que dos bloques tectónicos pueden interactuar, el mecanismo de la subducción por el cual el bloque más denso se subducta debajo del de menor densidad es el que produce los sismos de mayor magnitud y este es precisamente el modelo del proceso tectónico que opera en el territorio peruano y que lo convierte en una región altamente sísmica.

Una vez generado un foco sísmico, las ondas consecuentes se desplazan por toda la tierra y en todas direcciones hasta alcanzar el suelo localizado debajo de las estructuras, al pasar por los cuales, sufren una amplificación que depende del tipo de suelo y que tienen el efecto de generar fuerzas inerciales de una magnitud tal que si cualquier estructura no es capaz de transmitirlas, sufrirá daños o el colapso total.

El territorio nacional se emplaza en una de las regiones de mayor índice de actividad sísmica del planeta y particularmente la región del proyecto se ubica marginalmente al norte de la deflexión de Arica, lo que implica en términos de riesgo sísmico, que las intensidades y la frecuencia tienden a disminuir proporcionalmente al alejamiento con respecto a la frontera Perú - Bolivia, sin embargo, en esta área, las fuentes sismogénicas observadas corresponden a eventos sísmicos superficiales e intermedios; los sismos superficiales son de naturaleza continental, muy destructivos, con hipocentros emplazados entre 0-70 Km de profundidad y se asocian con un proceso de reajuste tectónico del macizo andino; los sismos de foco intermedio tienen hipocentros ubicados entre los 71 y 300 Km

44


de profundidad y corresponden a fuentes de subducción distribuidas por debajo del plano de Benioff.

8. RIESGO SISMICO Antecedentes Sismológicos de la Región Según los registros del Instituto Geofísico del Perú(17) la región del proyecto registra desde el año de 1746 a la fecha, 202 sismos de magnitud ≥ 3,5 mb (escala de Richter), con una

magnitud máxima histórica de 6,0 mb (escala de Richter);(18) una magnitud media de 4,28 mb (escala de Ritcher) y una moda de 3,6 mb (escala de Richter), cuyos focos o hipocentros se localizan en niveles corticales superiores(19) a intermedios (entre 0 - 70 Km y 71 - 300 Km de profundidad respectivamenete).

De la observación de dicha figura concluimos que la región está sometida a una significativa actividad sísmica (observación coherente con los fenómenos neotectónicos ya mencionados), aunque de intensidades moderadas.

Parámetros Para la Aplicación de la Norma E-0.30 Sobre Diseño Sismo Resistente En este acápite consignamos los parámetros mínimos que proporcionan los elementos fundamentales para un eventual cálculo y diseño sismo resistente orientado a minimizar el riesgo de daño material y a asegurar la continuidad operativa luego de un sismo, de cualquier supraestructura que se proyecte.

El marco conceptual básico que direcciona nuestro trabajo se refiere a la NTE-E0.30 del Reglamento Nacional de Construcción del Perú, por tanto, el contenido de este capítulo se orienta a proporcionar los parámetros necesarios para el cálculo de la fuerza total debida a un sismo, que eventualmente actúe sobre una estructura cualquiera que se diseñe como 45


parte del proyecto, en este sentido, se buscará definir el factor de aceleración máxima de terreno (Z) que se relaciona con la ubicación geográfica y el factor S que involucra en el cálculo el efecto de amplificación del suelo.

Parámetros Geotécnicos 

Perfil Tipo Desde la perspectiva de la respuesta sísmica, el sustrato y los suelos observados a lo largo del trazo de la carretera, se corresponden con perfiles tipo I, II y III, respectivamente, los cuales presentan las características perfiladas en el cuadro N° 4.

Litología

Características

Espesor

Perf il Tipo

Depósitos

Acumulaciones

Criogénic

morrénicas de arcilla

os

- glaciar (Till), gravas y capas > 12 m

Aluviales

arenas

-

estratificadas

Aluvional

lenticulares de arena,

es

con

III

y

y grava y arcilla muy

Lagunares plástica. Terrazas

Material inconsolidado

Morrénica

constituido por gravas,

s

- Tll, limo y arena con >9m

Coluvios y estratificación Escombrer incipiente

y

II

sin

46


as de Pié estratificar, con lentes de Monte

de grava y fragmentos rocosos > 3¨; Bloques Rodados.

Sedimento Areniscas Arcósicas y s

Grawacas,

Molásicos

litológicamente rígi-das

con

pero

estratifica

cizalladas por lo que > 60 m bajo deter-minadas

ción

I

intensamente

Definida y condiciones su comFuerte

portamiento

Cizallamie geomecánico nto

puede

aproximarse al de un suelo.



Periodo de Vibración Tp y Factor de Amplificación de Suelo (S) Referimos el parámetro a la tabla adjunta:

Perfil

Características

Tp(seg) S

Tipo I

Roca

Cizallada

0.4

1.0

Suelo Intermedio entre la 0.6

1.2

–

Craquelada

II

rigidez

rocosa

y

los

suelos flexibles.

47


III

Suelos

Flexibles 0.9

1.4

estructuralmente confinados



Coeficiente de Respuesta Sísmica Elástica (Csn) Está referido a la ampliación de la respuesta estructural respecto a la aceleración del suelo, para el “n-ésimo modo de vibración y lo definimos

según la expresión:

Csn = 1.2 (ZS/Tp2/3) De donde:

Perfil Tipo Z

Tp(seg)

S

Csn

S1

0.32

0.4

1.0

0.71

S2

0.32

0.6

1.2

0.65

S3

0.32

0.9

1.4

0.58

9. GEOTECNIA DEL PROYECTO

9.1 OBJETIVOS DEL ESTUDIO GEOTÉNICO

48


Determinar el comportamiento físico-mecánico del subsuelo en que serán proyectados los estribos pilares del futuro puente, para que complementados con las características geológicas del área, definir las condiciones de fundación de sus apoyos, de este modo otorgarle las garantías de su estabilidad y seguridad cuando pase a prestar servicios.

Determinar las características Fisiográficas y/o Geomorfológicas de la zona en la ubicación del futuro puente, así como sus accesos.

Determinar las condiciones de Geodinámica Externa, definiendo las ocurrencias de huaycos, derrumbes, erosión de riberas, socavación, inundaciones, etc., las cuales podrían afectar a la nueva estructura o sus accesos.

Establecer la ubicación, volumen, características, usos, de los materiales de construcción (canteras) existentes en la zona.

El Estudio de Mecánica de Suelos desarrollado para las cimentaciones del Puente que se construirá en el distrito de Laraqueri, tiene por objeto investigar las condiciones de soportabilidad de los suelos que constituyen las columnas edafológicas en ambos márgenes del río; y con mayor precisión, en la dirección del eje del puente en proyecto. En la zona de estudio se distinguen en un 100% material de suelo natural aluvial del lugar representado por sedimentos Fluvio - aluvial, constituidos de canto rodados, limos de color pardo y gravas; todo esto corresponde al terreno de fundación, en la base material sedimentaria de origen aluvial superficialmente. Se tomaron muestras de los diferentes estratos, con muestreo directo de las calicatas tomando muestras alternadas para los correspondientes ensayos de laboratorio del material suelto.

49


En el siguiente cuadro se describe el número de calicatas exploradas así como la profundidad explorada y el número de muestras extraídas.

Nro

de

Calicatas Profundidad (m) muestras alteradas C-01-E2 C-02-E2

Estrato 0.50m Estrato 3.00m Estrato 0.40m Estrato 3.00m

Densidad natural (método molde)

01

01

01

01

Los ensayos de laboratorios básicos y especiales fueron realizados en el laboratorio de Mecánica de Suelos y Materiales, bajo las normas de la American Society for Testing and Materials (A.ST.M.) para cada caso como:

-

Ensayo de Análisis Granulométrico por lavado ASTM D-422

-

Límite líquido y Límite plástico ASTM D-4318

-

Contenido de Humedad ASTM D-2216

-

Densidad de campo

-

Capacidad portante

Análisis Granulométrico por tamizado (ASTM D-421) La granulometría es la distribución de las partículas de un suelo de acuerdo a su tamaño, que se determina mediante el tamizado o paso del suelo por mallas de distinto diámetro hasta el tamiz Nº 200 (de diámetro 0.074 milímetros), considerándose el material que pasa dicha malla en forma global. Para conocer su distribución granulométrica por debajo de ese tamiz se hace el ensayo de sedimentación. El análisis granulométrico deriva en una curva

50


granulométrica, donde se plotea el diámetro de tamiz versus porcentaje acumulado que pasa o que retiene el mismo, de acuerdo al uso que se quiera dar al agregado.

Limite Liquido (ASTM D-423) y Limite Plástico (ASTM D-424) Se conoce como plasticidad de un suelo a la capacidad de este de ser moldeable. Esta depende de la cantidad de arcilla que contiene el material que pasa la malla N° 200, porque es este material el que actúa como ligante.

Un material, de acuerdo al contenido de humedad que tenga, pasa por tres estados definidos: líquidos, plásticos y secos. Cuando el agregado tiene determinado contenido de humedad en la cual se encuentra húmedo de modo que no puede ser moldeable, se dice que está en estado semilíquido. Conforme se le va quitando agua, llega un momento en el que el suelo, sin dejar de estar húmedo, comienza adquirir una consistencia que permite moldearlo o hacerlo trabajable, entonces se dice que está en estado plástico. Al seguir quitando agua, llega un momento en el que el material pierde su trabajabilidad y se cuartea al tratar de moldearlo, entonces se dice que está en estado semi seco. El contenido de humedad en el cual el agregado pasa del estado semilíquido al plástico es el Limite Liquido plástico al semi seco es el Limite Plástico (ASTM D-424).

Contenido de Humedad Natural (ASTM D-2216) El contenido de humedad de una muestra indica la cantidad de agua que esta contiene, expresándola como un porcentaje del peso de agua entre el peso del material seco. En cierto modo este valor es relativo, porque depende de las condiciones atmosféricas que pueden ser variables. Entonces lo conveniente es realizar este ensayo y trabajar casi inmediatamente con este resultado, para evitar distorsiones al momento de los cálculos.

51


Tipología de Suelos Los procesos de intemperismo que alteran y disgregan la roca para finalmente convertirla en el agregado clástico residual que identificamos como suelo consisten de una acción combinada de fenómenos de disgregación mecánica y química, con amplio predominio, en el área del proyecto, de los primeros; estas condiciones de meteorización dan lugar a distintos tipos de suelos dependiendo del ambiente geomorfológico en el que evolucionan y del tipo e intensidad de la interacción de los agentes vinculados a los distintos eventos geodinámicos que inducen al transporte de dicho material, tal es así que desde la perspectiva edafológica podemos discriminar los siguientes tipos de suelos:



Arcillas, Gravas Arcillosas, Arenas y Gravas Limosas: Se relacionan genéticamente con depósitos lagunares y con colmatación de pequeñas intracuencas bajo condiciones sedimentarias de baja energía; constituyen depósitos inconsolidados con distintos grados de estratificación y presentan lentes de arenas y gravas. Dentro del contexto de la clasificación SUCS, el material observado se corresponde con los códigos: CH, GC, GW, SW, SM y GM .



Gravas, Gravas Arenosas, Arena, Arena y Gravas Limo - Arcillosas: Incluyen fragmentos de roca > 3¨ de diámetro y tienen un origen criogénico relacionado con los procesos glaciares y post glaciares, post pleistocénicos, consisten de acumulaciones morrénicas subyacentes a los depósitos fluviales, Este material encuadra dentro del esquema de clasificación SUCS concordando con los códigos: GW, GP, GM, SW, SM y SC .



Gravas, Gravas Areno - Arcillosas: Incluyen frecuentemente fragmentos de roca > 3¨ de diámetro y grandes bloques rodados y transportados; estos depósitos consisten de material morrénico retrabajado por la acción combinada de procesos 52


glaciares y fluviales; genéticamente se relacionan con los eventos fini-glaciares y post glaciares, post pleistocénicos; se les observa entremezclados con gravas gruesas y fragmentos de roca que constituyen depósitos de escombrera a manera de acumulaciones de pié de talud.



Arcillas, Gravas y Gravas Limo - Arcillosas: Este material tiene un origen coluvio – aluvional y consiste de un agregado de arcillas, gravas <1¨ de diámetro con diverso grado de contenido limosos; aflora puntualmente en conos de deslizamiento donde contiene bloques rodados y en terrazas (origen

predominantemente coluvial). Según la clasificación SUCS este material puede ser referenciado con los códigos: CL, GM y GC.

Filtraciones de Agua A lo largo del tramo de carretera que constituye el objeto del proyecto se observan algunas filtraciones de agua cuyas características permiten discriminarlas en dos tipos:

Drenaje de Acuíferos Confinados en Estratos Permeables:- Constituyen surgencias de agua muy puntuales donde se observan pequeños caudales fluyendo desde estructuras tipo falla, las cuales intersectan capas permeables de areniscas gruesas que confinan uno o más acuíferos, tales afloramientos se localizan en las partes altas con respecto a la superficie de rodadura de la carretera y presentan un buen drenaje natural, por lo que no constituyen problema alguno.

Filtraciones por Intersección de la Napa Freática con la Superficie:- Este tipo de surgencias se observan en las áreas de topografía deprimida y de poca pendiente, por lo que constituyen terrenos mal drenados donde el nivel de la napa freática se eleva hasta intersectar con la topografía superficial originando bofedales en un terreno permanentemente sobresaturado; constituyen un problema para la estabilidad de la 53


superficie de rodadura ya que convergen dos circunstancias nocivas: la sobresaturación de poros y un suelo cohesivo.

Los parámetros requeridos para investigar el comportamiento geomecánico del suelo nos los reporta el laboratorio de geomecánica a partir de una muestra tomada mediante trinchera a lo largo del talud (muestra M 520-1) y se refieren a las propiedades intrínsicas fundamentales del suelo: la densidad del material, su cohesión y su respectivo ángulo de fricción interna.

9.2 ASPECTOS CRÍTICOS OBSERVADOS

Problemas de Tipo Hidrológico En la zona del proyecto se refieren básicamente a las áreas anegadas las cuales condicionan una sobresaturación del terreno, con incrementos y disminuciones volumétricas estacionales tanto por oscilaciones cuantitativas de los volúmenes de agua no drenados como por las oscilaciones volumétricas del agua intersticial contenida en los poros del suelo al sufrir distinto grado de congelación durante las estaciones alternas de helada y deshielo.

Los efectos que podemos esperar como consecuencia de la sobresaturación del suelo son la pérdida de estabilidad y asentamientos diferenciales del terraplén que soportará la superficie de rodadura debido a distintos grados de consolidación y a una variación negativa de la capacidad de carga del suelo sobresaturado que lo soporta.

Problemas de Tipo Lito - Estructural

54


Están relacionados con el tipo de roca y con el comportamiento estructural de la misma; en el que aflora una secuencia molásica muy fracturada según un patrón determinado por planos de cizalla semi-ortogonales, lo cual determina para la roca un valor de RQD inferior a 10%. El impacto sobre el proyecto se traduce en desprendimientos de fragmentos rocosos menores del talud.

Otro problema que eventualmente puede presentarse y que lo podemos enmarcar dentro de esta categoría, son las ocurrencias lenticulares de gravas gruesas y fragmentos de roca que se observan entre los estratos de material inconsolidado, que suelen carecer de material fino cementante y por consiguiente tienden a desprenderse a priori, generando cavidades y desestabilizando el talud en su conjunto.

Problemas de Tipo Geotécnico Nos remiten a eventuales inconvenientes relacionados con la estabilidad de taludes, con la reptación de laderas, con los acuíferos, y con el material de eventuales canteras.

El problema de la estabilidad de taludes compromete las acumulaciones de material morrénico y de escombreras localizadas entre las progresivas 0+200 y 0+410 y está condicionado por la anisotropía del suelo, por la probabilidad de sobrecarga gravitacional por saturación de poros, por el sentido del buzamiento de los estratos a favor de la pendiente, por los fenómenos de sismicidad y por el accionar antropogénico a través de los cortes proyectados en el trazo de la carretera.

El fenómeno conocido como reptación de laderas (Creep) que se ha observado en el proyecto, constituye un hecho puntual referido a la progresiva 0+250 y no presenta

55


problemas en lo inmediato ni en perspectiva, dado que el volumen de material comprometido es de menor cuantía y el fenómeno es de lenta progresión.

Los inconvenientes asociados a la presencia de acuíferos no evidentes y que eventualmente puedan drenar sus aguas por sobrecarga o cualquier otro factor a través del talud, constituyen un riesgo menor pero potencialmente posible dado que hemos observado que algunos de los niveles estratigráficos superiores, debido a la intercalación de capas rocosas relativamente permeables con horizontes relativamente impermeables, albergan acuíferos cuyas líneas de flujo tienden a la quebrada Lizana, según un comportamiento hidrogeológico natural.

Por otra parte, la explotación de las áreas determinadas como canteras de agregados, deberán considerar en el diseño final del pit, los ángulos críticos del talud a fin de evitar colapsos posteriores, la disposición del buzamiento de los estratos y la ocurrencia de lentes de material de características granulométricas distintas que aumentan el nivel de anisotropía del material y el grado de inestabilidad del talud.

Medidas Correctivas A efectos de eliminar o en caso contrario minimizar el impacto de los eventuales inconvenientes con los que se pueda enfrentar el proyecto, a continuación se sugieren algunas medidas correctivas:



En las áreas anegadas localizadas a lo largo de las progresivas 0+300 y 0+320, optimizar el drenaje natural y crear nuevas condiciones de drenaje artificial a través de zanjas aledañas a la carretera y que sigan la pendiente natural del terreno y evitar que el terraplén de la carretera genere un efecto embalse interrumpiendo el flujo hídrico natural en el subsuelo lo que contribuiría a 56


elevar el nivel freático a nivel del relleno del terraplén constituido por un material más friccionante y por ende más proclive a desarrollar un efecto de tubidización con el consiguiente arrastre de partículas y erosión interna indeseada.



En el tramo aludido en el punto anterior, elevar el nivel de la razante con el propósito de minimizar la humectación por causas higrométricas y ampliar la base del terraplén a efectos de disminuir la consolidación subsecuente y distribuir mejor las sobrecargas.



El fenómeno Creep puede ser controlado manteniendo la vegetación natural de pasto de puna (ichu).



Eventuales surgencias de agua relacionadas a acuíferos ocultos consideramos que pueden ser adecuadamente drenadas a través de las zanjas de drenaje propuestas y de las cunetas aledañas a la superficie de rodadura.



Finalmente, los taludes del pit final de las canteras deberán mantener la relación: 3:1 o por debajo de este parámetro.

Trabajos de gabinete. Con los resultados obtenidos en campo como en laboratorio se confeccionó el perfil estratigráfico de los suelos conformantes (ver el anexo), y luego se procedió a la ejecución de diversos cálculos para la obtención de parámetros, con la cuantificación de la interrelación suelo-estructura, en el nivel de cimentación, y finalmente, culminó con la redacción del presente informe.

57


Los resultados de los ensayos de Límites de Atterberg y los Análisis Granulométricos, son valores

que se utilizaron para Identificar y Clasificar las muestras, de acuerdo al

Sistema Unificado de Clasificación o SUCS y el método AASHTO. Sobre la base de la clasificación, se han diseñado 1os Perfiles Estratigráficos que se adjuntan al presente Estudio.

En los mencionados perfiles, se describen

los diferentes tipos de suelos y rocas

encontrados en los pozos de exploración, en cada margen en la dirección del eje del puente.

Normatividad. Se debe señalar que el presente Estudio, está ceñido a la Norma Técnica NTE E-50 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Construcciones; que incluyen las normas de la ASTM (American Society for Testing Materials) y la AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials).

Aspectos geotécnicos para la ubicación del Puente. Durante la primera visita de reconocimiento general de campo, en la zona de interés, se efectuó la evaluación de diferentes alternativas de ubicación del nuevo puente, tanto aguas arriba como abajo, y luego de las comparaciones técnico-económicas se consideró como la más conveniente la ubicación que se vienen describiendo.

10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En la presente evaluación del Proyecto de Construcción del Puente carrozable Malcomayo de la provincia de Puno, Distrito de Laraqueri, Región Puno.

58


-

Se ha visto que el suelo de fundación se realiza con el objetivo de investigar las propiedades geotécnicas del suelo, como la distribución granulométrica, plasticidad, la compresibilidad y la resistencia de soporte de suelos para dicho proyecto.

-

En su generalidad se tiene en resumen (Anexos) los resultados obtenidos de las diferentes pruebas realizadas del estudio de laboratorio de suelos.

-

El muestreo se realizó en dos calicatas, de profundidades de 3.00 metros.

-

Los ensayos básicos en el Laboratorio de Mecánica de suelos y materiales, se basan en las normas ASTM.

-

Capacidad Portante elegida para los diseños de Cimentación en Estribos y Pilares de 1.45 kg/cm2 a una profundidad de 3.00 metros. Estimándose un ángulo de fricción interna de 25º, con una densidad natural de 2106 kg/m3.

-

Se ha estimado, una socavación de 2.00 metros.

59


60

ESTUDIO TOPOGRFICO - PUENTE MALCOMAYO.docx

Recommend Documents