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    25-Oct-2015

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ESTUDIO DE SUELO - SISTEMA DE AGUA POTABLE

ESTUDIO DE SUELO - SISTEMA DE AGUA POTABLE1.0 GEOLOGIA

2.1 Geomorfologa

La zona en estudio esta ubicada en las faldas del cerro Cruz Blanca, se aprecia dos sectores definidos: Una de ellas es la parte inferior que constituye zonas de pendientes suaves correspondientes a las menores cotas, despus aparece las faldas del mencionado cerro, con pendientes medias a fuertes. El promontorio de Cruz Blanca posee poca altura con una cota mxima de 4454.681 m.s.n.m. La zona en estudio pertenece a la Superficie Puna.2.2 Estratigrafa

El rea de estudio se encuentra sobre dos formaciones caractersticas:

2.2.1 Volcnico Rumillana Nm-rEl aglomerado Rumillana se ubica en la mitad oriental del cuello volcnico del yacimiento de Cerro de Pasco, es de color gris oscuro, constituido por fragmentos angulosos y subangulosos de caliza, filita y chert en 90% y roca gnea porfirtica fuertemente alterada en 10%. La abundancia relativa de los tipos de clstos vara de lugar y matriz generalmente contiene material volcnico inconsolidado incluyendo cristales de biotita y plagioclasa cementados por calcita. Localmente se presenta finamente estratificado con algunos canales de estratificacin cruzada, en algunas veces masivo.

2.2.2 Roca Intrusiva Nm-an-da (Andesita, Dacita) CERRO DE PASCO

Intrusitos de composicin andestico-dactica variando a monzonita cuarcfera intruye a los aglomerados Rumillana, ubicado en Paragsha, lado Oeste del tajo de Cerro de Pasco, estn cortados por diques de cuarzo monzonita que atraviesa la parte central del cuello volcnico, en la ltima etapa de pulsacin estuvo acompaado de una actividad de alteracin hidrotermal.

En la zona de Paragsha (Oeste del tajo de Cerro de Pasco), observndose bajo el microscopio una textura porfirtica, fenos y megacristales de plagioclasa, biotita y cuarzo en una matriz microgranular feldesptica.

ESQUEMA GEOLOGICO

3.0 INVESTIGACIONES GEOTECNICAS

3.1 Exploraciones de Campo

El programa de exploraciones de campo representa excavacin de calicatas, descripcin del perfil estratigrfico y la extraccin de muestras representativas.

3.2 Exploraciones de Campo

3.2.1 Excavacin a Cielo Abierto Se realiz 37 excavaciones a cielo abierto denominadas Calicatas, la profundidad fue variable de tal forma de representar la variabilidad de los materiales existentes, en muchos caos se encontr roca aflorando a pocos centmetros, nivel de aguas freticas, etc.CALICATAROCANIVEL FREATICO

NProf(m)COTAProf(m)Prof(m)

C-11.504382.528 m.s.n.m-1.50

C-22.504388.474 m.s.n.m-2.50

C-31.504390.890 m.s.n.m--

C-41.204370.374 m.s.n.m1.20-

C-51.504364.735 m.s.n.m--

C-61.504347.137 m.s.n.m--

C-71.504368.999 m.s.n.m--

C-81.504358.188 m.s.n.m--

C-91.204367.937 m.s.n.m1.20-

C-101.504354.858 m.s.n.m--

C-111.304345.128 m.s.n.m1.30-

C-120.604335.052 m.s.n.m0.60-

C-131.504329.708 m.s.n.m1.50-

C-141.604324.138 m.s.n.m--

C-151.204320.730 m.s.n.m1.20-

C-160.304333.617 m.s.n.m0.30-

C-171.504342.224 m.s.n.m--

C-181.504320.994 m.s.n.m-1.50

C-190.604341.374 m.s.n.m0.60-

C-201.204318.233 m.s.n.m1.20-

C-210.304312.135 m.s.n.m0.30-

C-222.504338.644 m.s.n.m--

C-231.204338.220 m.s.n.m1.20-

C-241.504319.149 m.s.n.m--

C-250.604313.830 m.s.n.m0.60-

C-261.204309.836 m.s.n.m-1.20

C-271.304332.072 m.s.n.m1.30-

C-281.304328.386 m.s.n.m1.30-

C-291.204370.829 m.s.n.m1.20-

C-301.204347.960 m.s.n.m1.20-

C-310.604309.321 m.s.n.m0.60-

C-321.104305.288 m.s.n.m1.10-

C-331.104305.033 m.s.n.m1.10-

C-340.904343.058 m.s.n.m0.90-

C-351.004349.037 m.s.n.m1.00-

C-361.804342.650 m.s.n.m1.80-

C-371.804450.948 m.s.n.m1.80-

Exploracin y toma de densidad natural en la zona de estudio.

3.2.2 Registro Estratigrfico y Extraccin de Muestras Culminada la excavacin de las calicatas, se procede a la descripcin detallada de estos, por su color, forma y porcentaje presente de gravas, boleos y bloques, cantidad de finos, plasticidad, compresibilidad, entre sus principales caractersticas y la posterior extraccin de las muestras representativas por estratos caractersticos, muestras de rocas, etc.

3.3 Ensayos de Laboratorio

Los ensayos de laboratorio efectuados para la caracterizacin de los materiales que atraviesa la va se realizar en base a la Norma de la American Society for Testing and Materials (ASTM).

Contenido de Humedad Natural ASTM D-2216Es la determinacin de la cantidad de agua presente en la muestra, comparada con respecto a su peso seco, nos sirve para obtener una idea general del momento en el cual se realizaron las exploraciones geotcnicas, debido al efecto importante que tiene este contenido de agua en la influencia de la resistencia mecnica.

Anlisis Granulomtrico por Tamizado ASTM D-422Consiste en determinar el tamao promedio de los granos que conforman la masa de suelo, en el laboratorio se realiza este ensayos con el material desde 0.0745mm (N200) hasta de 3. Limites de Consistencia (Lmite Lquido ASTM D-4318, Lmite Plstico ASTM D-4319).

Consiste en determinar el contenido de agua en la muestra que son los lmites entre los estados lquido-plstico y plstico-no plstico. El ensayo de realiza con el material menor a la malla N40. Compresin Simple de Roca (Para las estructuras hidrulicas)

Proporciona la resistencia a la compresin de testigos no confinados, necesarias para la clasificacin geomecnica y estimar parmetros de resistencia en roca.

Contenido de Sulfatos, Cloruros, Sales Solubles. BS 1377.

Determina la agresividad del suelo de fundacin. Clasificacin de Suelos ASTM D-2487

Las muestras extradas se clasificaron mediante el mtodo de la AASHTO y SUCS

A partir de los ensayos realizados se obtiene que en el rea de estudio hay un 30.77% de grava presente, 45.77 de arena y 23.76 de material fino (limo-arcilloso).

4.0 GEOTECNIA DE LAS REDES DE AGUA Y DESAGUE4.1 Perfil estratigrfico

Durante las exploraciones realizadas se encontr roca intrusiva aflorando a poca profundidad, tambin se observo la presencia de nivel fretico. Las coberturas de materiales sueltos excavados se clasifican como arena arcillosa y gravas arcillosas, tambin se encuentra lentes de arena media.

Con la distribucin en planta del Plano MS-01, 02 (INVESTIGACIONES GEOTECNICAS), se infiere los perfiles estratigrficos en la zona de estudio. A su vez con esta informacin se distribuye los porcentajes de los materiales a excavar, considerando la profundidad a la cual se desplanta los buzones (Obras de Alcantarillado) y de 1.0m en promedio para las redes de agua, debido a que durante los movimientos de tierra realizados se encontrara la roca de la zona.

A continuacin se muestra la sectorizacin de los porcentajes de materiales por calles, correspondiente a las abras a realizar:

NDESCRIPCIONEN REDES DE ALCANTARILLADOEN REDES DE AGUA

MATERIAL SUELTO(%)ROCA FIJA(%)BAJO AGUA EN MATERIAL SUELTO (%)MATERIAL SUELTO(%)ROCA FIJA(%)BAJO AGUA EN MATERIAL SUELTO (%)

1CALLE RICA CERREA7327-8614-

2CALLE MACCHU PICCHU1981-2377-

3AV. EL MINERO I4951-6634-

4AV. EL MINERO II6535-7129-

5JR. DOLORES ARENAS5941-7030-

6PASAJE PIURA6931-7921-

7CALLE HUANCAYO7921-7921-

8JR. BALTAZAR CARRION6436-8020-

9CALLE HUANCAYO I5743-1000-

10CALLE TARMA2872-3367-

11PASAJE OLAYA56441059415

12JR. TAHUANTINSUYO4159-4456-

13CALLE MACCHU PICCHU I4654-4654-

14JR. SACSAYHUAMAN7723-7723-

15JR. SACSAYHUAMAN I6535-6535-

16JR. ALFONSO UGARTE II1000-1000-

17JR. HIPOLITO UNANUE8119-8218-

18CALLE RICARDO PALMA964-982-

19PJ. JUAN VELASCO ALVARADO8416-8515-

20JR. BALTAZAR CARRION II964-1000-

21JR. BALTAZAR CARRION III973-919-

22PSJE. HUANCAYO I1000-1000-

23PSJE. MICAELA BASTIDAS1000-1000-

24PSJE. HUANCAYO8515-8515-

25PSJE. MICAELA BASTIDAS II7525-7525-

27JR. ALFONSO UGARTE III7327-8218-

28JR. ALFONSO UGARTE IV5842-6733-

30PSJE. LA LIBERTAD8416-8911-

31PSJE. HUANCAYO III991-1000-

32PSJE. HUANCAYO IV8416-8317-

33PSJE. CAJAMARCA8317-8713-

34PSJE. HUANCAYO V8317-8317-

35PSJE. TAHUANTISUYO I6139-6733-

36JR. 07 ENSAYOS8317-8317-

37AV. LOS ANGELES861459195

38AV. MINERO III811950841625

39CALLE 17228-7822-

40CALLE 24456-4852-

41CALLE 32575-3367-

42CALLE 48119-928-

43CALLE 55050-7426-

44CALLE 64060-6238-

45CALLE 75842-6733-

46CALLE 8928-1000-

47CALLE 91000-1000-

48CALLE 10991-1000-

49CALLE 118416-8713-

50CALLE 124951-5941-

51CALLE 131000-1000-

52CALLE 142377-2575-

53CALLE 157822583175

54CALLE 28 DE JULIO4258-5644-

55CALLE CHAUPIHUARANGA97310100010

56CALLE CHAUPIHUARANGA I1000-1000-

57CALLE CHAUPIHUARANGA II973-1000-

58CALLE CIRO ALEGRIA7624-955-

59CALLE HUANCAYO III955-1000-

60CALLE PARAGGSHA7624581195

61CALLE SAN ANTONIO8119-919-

62CALLE TUNGSTENO982-1000-

63CALLE VICTOR AREAS3070-4159-

64CALLE VISTA ALEGRA955-1000-

65JR. 4 DE AGOSTO7129-8317-

66JR. ALFONSO UGARTE3268-4258-

67JR. BALTAZAR CARRION I8515-928-

68JR. GAMANIEL BLANCO946510005

69JR. HIPOLITO UNANUE I1000-1000-

70JR. LAS ESMERALDAS6535-6733-

71JR. LOS INVASORES1000-1000-

72JR. SAN MARTIN4357-4951-

73JR. VISTA ALEGRE I964-1000-

74PSJE. 7 DE ENERO4456-5545-

75PSJE. HUANCAYO II8812-928-

76PSJE. HUANCAYO VI8812-928-

77PSJE. OLAYA I4654-5050-

5.0 FUNDACION DE LAS ESTRUCTURAS HIDRULICAS

Conforme a la Norma E.050.97 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Construcciones.

5.1 Perfil estratigrfico

Los materiales caractersticos de la zona de emplazamiento del estudio lo conforman rocas intrusivas con coberturas de materiales sueltos de espesor variable.

Reservorio Apoyado R1 y R2:El perfil estratigrfico lo conforman una capa de material de suelto de 1.20m 1.50 de espesor, clasificada como arena arcillosa-limosa, y gravas arcillosas (con % de finos alrededor 19-29%, plstica) de compacidad media a compacta. Despus infrayace una roca intrusiva, clasificada segn Bieniawski (RMR) como Regular.

5.2 Reservorio Apoyado R1 y R25.2.1 Nivel de DesplanteReservorio Apoyado N1 (V=300m3): 4375.65 m.s.n.m

Reservorio Apoyado N2 (V=100m3): 4411.65 m.s.n.m

.

5.2.2 Capacidad de CargaEmpleando las ecuaciones de Buisman-Terzaghi (1943), expresiones de la capacidad de soporte valida para cimentaciones continas con relaciones de ancho/longitud de 10, de donde obtenemos:q adm=100 t/m2 Considerando a la masa rocosa como un macizo, no posee diaclasamiento favorable a deslizamientos.5.2.3 Anlisis de AsentamientosReferencia: US Army Corps of Engineers, ENGINEERING AND DESIGN, Rock Foundations

a = Mxima Deformacin

q=Esfuerzo uniformemente distribuido

(10 t/m2)B=Ancho de la cimentacin

(2.0 m)

(=Coeficiente de Poisson

(0.20)

Ed=Modulo de elasticidad de la roca de fundacin

Ed=563214 t/m2Reemplazando en las expresiones anteriores obtenemos:a =0.12cm El cual es menor a la permisible (=L/500, (=1.2 cm

6.0 CANTERAS Y FUENTES DE AGUA

6.1 Canteras

La demanda de materiales para la construccin del Mejoramiento y Ampliacin del Sistema de Agua y Alcantarillado ser cubierta por la cantera Sacrafamilia.

Caractersticas:

Ubicacin: Localidad de Sacrafamilia a 20km de la zona en estudio.

De origen fluvio-glacial, constituyen depsitos de materiales granulares de gravas redondeadas a subredondeadas, arenas gruesas a medias.

De clasificacin SUCS GP, con gravas de Tmx= 2

Potencia estimada mayor a 25000m3 Usos: Concreto armado, arena para cama de apoyo, Base granular.

Rendimiento: 95%

Extraccin: Cargador frontal, zarandeo.

6.2 Fuentes de AguaLa fuente de agua para la zona de estudio lo constituyen los puntos de agua potable del AA.HH. Mariategui.ENSAYO EJECUTADOFUENTE

Cloruros como In Cl (ppm)5.32

Sulfatos como In S04- (ppm)4.80

Sales Solubles Totales S.S.T. (ppm)229.4

PH7.75

Los valores encontrados se encuentran dentro de los rangos permisibles, por lo tanto ser conveniente utilizar Cemento Prtland Tipo I.

6.3 Diseo de Mezclas

En funcin a los requerimientos en las estructuras de alcantarillado y agua potable se proponen diseos de mezclas las cuales sern compatibilizadas con las condiciones de campo durante la etapa de construccin.

Dosificacin por cada metro cbico de concreto:

DESCRIPCION100 kg/cm2140 kg/cm2175 kg/cm2210 kg/cm2

Cemento (bolsa)5.306.507.308.70

Agua (litros)170.94184.41183.58183.74

Hormign (m3)1.181.141.121.09

EMBED AutoCAD.Drawing.16

CAPITULO: ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

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