Estudio de Geologia y Geotecnia

 

REPÚBLICA DEL PERÚ MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA – INAHUAYA – PROVINCIA DE UCAYALI - LORETO Pte. Cachiyacu y Loboico

INFORME TÉCNICO N°01: INFORME FINAL ESTUDIOS BÁSICOS: ESTUDIO DE GEOLOGÍA Y GEOTÉCNIA EN LOS PUENTES LOBOICO Y CACHIYACU UBICADAS EN LAS PROGRESIVAS 9+880 Y 3+740 RESPECTIVAME RESPECTIVAMENTE NTE PRESENTADO POR:

CONSORCIO PAMPA HERMOSA

REVISIÓN Elaborado por:

Revisado por:

Aprobado por:

Completar

Completar

Completar  

Responsable

Coordinador

Entidad

 

Contenido

1. ESTUDIO DE GEOLOGÍA.........................................................................................5 1.1. INTR INTRODU ODUCCIÓN CCIÓN.......... .................... ..................... ..................... .................... .................... ............................................. ................................... 5 1.2. GENERALIDADES..............................................................................................6 1.3. UBICACIÓN, EXTENSIÓN Y ACCESIBILIDAD DE LA ZONA............................7 1.3.1. UBICACIÓN..................................................................................................7 1.3.2. ACCESIBILIDAD...........................................................................................8 1.4. SINTESIS DE LOS TRABAJOS REALIZADOS...................................................8 1.5. RELIEVE, CONDICIONES CLIMATICAS E HIDROGRAFÍA...............................9 1.5.1. RELIEVE.......................................................................................................9 1.5.2. CONDICIONES CLIMATICAS....................................................................10 1.6. OBJETIVO.........................................................................................................11 1.6.1. OBJETIVO GENERAL................................................................................11 1.6.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................11 1.7. METODOLOGÍA DEL ESTUDIO.......................................................................12 1.7.1. GABINETE..................................................................................................12 1.7.2. LABORES DE CAMPO...............................................................................12 1.8. GEOMORFOLOGÍA..........................................................................................13 1.8.1. UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS...........................................................16 1.9. GEOLOGÍA REGIONAL....................................................................................17 1.9.1. DEPÓSITOS CUATERNARIOS..................................................................17 1.9.2. DEPÓSITOS ALUVIALES...........................................................................17 1.10. ESTRATIGRAFÍA............................................................................................17 1.11. TECTÓNICA....................................................................................................18 1.11.1. UNIDADES MORFOESTRUCTURALES..................................................19 1.11.2. SISMICIDAD.............................................................................................21 2. GEOTECNIA............................................................................................................24 2.1. INTR INTRODU ODUCCIÓN CCIÓN.......... .................... ..................... ..................... .................... .................... ........................................... ................................. 24 2.2. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.....................................................................24 2.3. OBJE OBJETIVOS TIVOS......... .................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ......................................... ...............................24 24 2.3.1. OBJETIVO GENERAL................................................................................24 2.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................25 2.4. NORMATIVIDAD...............................................................................................25 2.5. INVESTIGACIONES DE CAMPO......................................................................25

 

2.5.1. UBICACIÓN Y NÚMERO MINIMO DE PUNTOS DE EXPLORACIÓN.......25 2.5.2. PROFUNDIDAD DE EXPLORACIÓN.........................................................27 2.5.3. PROCEDIMIENTO......................................................................................31 2.6. ENSAYOS DE LABORATORIO........................................................................33 2.7. PERFIL ESTRATIGRÁFICO..............................................................................34 2.8. ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN..........................................................................35 2.8.1. PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN..........................................................35 2.8.2. TIPO DE CIMENTACIÓN............................................................................36 2.8.3. CÁLCULO Y ANÁLISIS DE CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA...........37 2.9. ESTABILIDAD DE TALUDES CON PLAXIS 3D................................................41 2.9.1. ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUD EN EL PUENTE LOBOICO.......41 3. CONCLUSIÓN.........................................................................................................43

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

1. ESTUDIO DE GEOLOGÍA 1.1. INTRODUCCIÓN En este este ca capí pítu tulo lo se de desc scri ribi birá rán n la lass cond condic icio ione nes, s, cara caract cter erís ístitica cass geol geológ ógic icas as,, geomorfológicas, propiedades físicas y mecánicas de los suelos y rocas dentro del área estudio de los puentes Loboico y Cachiyacu. En tal sentido, se describen los niveles de sensibilidad de estas unidades, parámetros que deben ser considerados durante la ejecución de los puentes. La evolución geológica en las áreas estudiadas va desde el Cenozoico hasta los depósito dep ósitoss Cua Cuaterna ternarios rios actu actuales ales.. Ell Ello o se basa en la evol evolució ución n pale paleogeo ogeografí grafía, a, la secuencia sedimentaria y la evolución tectónica que ha ido delineando los relieves del área en estudio. Las unidades litoestratigráficas del puente Cachiyacu de mayor cobertura son las ro roca cass sedi sedime ment ntar aria iass entr entre e la seri serie e Pl Plio ioce cena na y Pl Plei eist stoc ocen ena; a; y las las un unid idad ades es litoestratigráficas del puente Loboico de mayor cobertura son los sedimentos en la serie Holoceno; ambas pertenecientes al Grupo Formación Pampa Hermosa. La litoestratigráfia del puente Cachiyacu se encuentra divida en dos miembros. El miembro superior está constituido por limos, arcillas de alta plasticidad y contenido de materia orgánica, de colores entre el gris y marrón claro, apoyada sobre un estrato delgado de arena gruesa gravosa, de color gris claro a blanquecinas cuarzosas, perfil anguloso, y constituidos de fragmentos de cuarcita blanca. El miembro inferior esta constituido por rocas sedimentarias del tipo brecha y arenisca también conocido como abanico aluvial, son de colores variables, su textura es rugosa, está constituido de partículas minerales minerales como calcita, dolomita, cuarzo, y feldespato, unidas por partículas finas como limos y arcillas. La litoestratigráfia del puente Loboico esta constituida por limos, arcillas y arenas finas, de color marrón amarillento, sin presencia de materia orgánica, con una potencia que se puede considerar como infinita desde el punto de vista geotécnico. La fo form rmac ació ión n de la lilito toes estr trat atig igrá ráfifia a de lo loss puen puente tess Ca Cach chiy iyac acu u y Lobo Loboic ico o está están n relacionados entre sí. La formación del miembro inferior del área de estudio en el puente Cachiyacu empezó hace aproximadamente unos 5 millones de años, entre la época del Plioceno Inferior y Mioceno Superior, al mezclarse los minerales de calcita, cuarzo y dolomita, provenientes del intemperismo de rocas ígneas, con materiales finos provenientes de la erosión; estos al estar sujetos a grandes presiones debido a los depósitos de materiales sobre ellos, que constantemente crecían, compactaron la mezcla formando rocas sedimentarias del tipo brecha y arenisca. La formación del miembro superior en el puente Cachiyacu empezó aproximadamente hace 500 mil de años en la época del Holoceno, esto fue el resultado del transporte y sedimentación de materiales finos de los ríos Cachiyacu y Ucayali. En el caso del puente Loboico su formación fue antes que la del puente Cachiyacu, aproximadamente hace 1 millón de años, por el transporte y sedimentación del rio Loboico y el rio Ucayali.

pág. 5

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

El otro segmento lo compone la gran planicie de inundaci inundación ón (Llanura Amazónica), muy dinámica, con intenso proceso erosivo y gran acumulación de sedimentos. En este ambiente, la estabilidad es moderada y los procesos de denudación y sedimentación han originado un modelado bajo y ondulado, donde la erosión actúa intensamente a través del aporte de gran cantidad de sólidos hacia la cuenca baja. De acuerdo con es esta tass ca cara ract cter erís ístitica cass y la conf config igur urac ació ión n de dell pa pais isaj aje e actu actual al,, se indi indica ca qu que e morfológicamente el área de estudio es de mediana a baja estabilidad. Los procesos geodinámicos se circunscriben en dos categorías principales: Uno de origen hídrico (inundaciones, socavamientos, erosión de riberas y derrumbes locales), do domi mina nado do po porr el cu curs rso o de lo loss ríos ríos y su suss trib tribut utar ario ios; s; y, otro otro de orig origen en hídr hídric icoogravitacional gravitacion al (procesos gravitacionales de mayor rango), que caracterizan las cimas de colinas favorecidas favorecidas por el clima y la topografía. En la act actua ualilidad dad,, el áre área a de est estudi udio o se encue encuentr ntra a prá prácti cticam camen ente te en con condic dicion iones es naturales estables, estando cubierta en su totalidad por vegetación, salvo en sectores alrededor a donde se encuentran los centros poblados. Las Terrazas Altas y medias co const nstitu ituyen yen sue suelos los de mej mejor or cal calid idad ad pa para ra uso agr agríco ícola la y el emp emplaz lazami amient ento o de infraestructura de sus comunidades y caseríos. En el contexto regional del área investigada se emplaza entre dos grandes unidades morfoestructurales, como son la Cordillera de los Andes (Cordillera Subandina) y el Escudo Guayano - Brasileño, las cuales controlan el equilibrio de la cuenca y se asocian a otra estructura menor que tiene influencia directa sobre la cuenca como es el Arco de Iquitos. Geográficamente se encuentra en el sector nororiental del territorio peruano y noroccidental del departamento de Loreto, dentro de la provincia de Ucayali. El comportamiento estructural, litoestratigráfico y el equilibrio ecológico se encuentra influenciado por las dos grandes unidades morfoestructurales arriba mencionados. Esta Est a Cu Cuenc enca a po posee see car caract acterí erísti sticas cas muy esp especi eciale ales, s, porqu porque e de acu acuerd erdo o con los los trabajos de campo que se ha realizado nos muestra una cuenca emergente por  encima de los niveles el área de influencia de la zona Central del departamento de Loreto.

1.2. GENERALIDADES El estudio Geológico y Geotécnico comprende el estudio de los diferentes aspectos geomorfológicos, geológicos, estructurales, geodinámicos y el comportamiento físico mecá me cáni nico co de lo loss di dife fere rent ntes es tipo tiposs de su suel elos os o roca rocass que que se encu encuen entr tran an en la cimen cimentac tació ión n de un pue puente nte,, fac factor tores es muy impor importan tantes tes que det determ ermin inan an el tipo tipo de voladura, excavación y/o relleno de los diferentes diseños ingenieriles de las obras de arte. En el presente capítulo nos ocuparemos del estudio del suelo desde su formación, analizando la naturaleza y origen de los continentes, las capas de suelo y minerales, los fenómenos volcánicos, volcánicos, etc. Que nos permitirán entender la forma de la superficie a partir del estudio geológico de la corteza; por último el relieve actual se distingue por  su gran dinamicidad e irregulari irregularidad dad caracterizado por la glaciació glaciación n del Pleistocen Pleistoceno, o, por 

pág. 6

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

la cobertura volcánica del Cuaternario Reciente y por la deposición de materiales in consolidados Coluvio -Aluviales en el fondo del valles, quebradas y planicies. Los trabajos geológicos tienen como finalidad determinar las condiciones geológicas, geotécnicas y geodinámicos de las zonas del emplazamiento de las diferentes obras viales e hidráulicas a proyectarse de manera que ayude a logro de mejores diseños y procesos constructivos de las mismas; empezando con el reconocimiento, extracción de datos in situ, muestreo para su procesamiento de datos e interpretación. El Mejoramiento de la trocha carrozable Pampa Hermosa – Inahuaya - Provincia de Ucayali, forma parte de la carretera Pampa Hermosa - Inahuaya, se podría considerar  el principal acceso hacia estos sectores, lo que determinaría de gran importancia de su transitabilidad. La operatividad presenta dificultades como por el hecho de estar aislada de la ciudad de Contamana por la presencia del rio Ucayali que las separa totalmente, durante los periodos húmedos tales como los periodos de lluvias el caudal del rio aumenta y disminuye en época de verano. El presente informe se ha realizado en época de verano, en los meses comprendidos entre septiembre y agosto del 2018. Se deberá tener en cuenta estos aspectos para determinar los niveles de máximas crecientes del rio Ucayali, en la etapa de la construcción.

1.3. UBICACIÓN, EXTENSIÓN Y ACCESIBILIDAD DE LA ZONA 1.3.1. UBICACIÓN El área en estudio se ubica al N.O de la ciudad de Contamana; limita con los distritos de Alfredo Vargas Guerra, Contamana y Pampa Hermosa. Por el Norte limita con el distrito de Alfredo Vargas Guerra se dirige en dirección Noreste por la divisoria de aguas de la quebrada Cachiyacu, quebrada Jatuncaño y el río Sarayaquillo. Por el Este limita también con el distrito de Alfredo Vargas Guerra, el límite se inicia en un punto en el álveo del río Ucayali, continúa en dirección Sur por el thalweg del río Ucayali hasta un punto en su álveo, prosigue en dirección Sureste por la divisoria de aguas de las quebradas Yunchin, Shanaya y Huaya. Por el Sureste y sur limita con los distritos de Contamana y Pampa Hermosa, continúa en dirección Suroeste en línea recta, prosigue en dirección Sur en línea recta hasta interceptar el río Ucayali en un punto en su álveo, se dirige en dirección Noreste por el thalweg de este río hasta un punto en su álveo (desembocad (desembocadura ura del río Cushabatay Cushabatay), ), el límite se dirige en dirección Suroeste por el thalweg del río Cushabatay hasta un punto en su álveo. Por el Oeste lilimit mita a con el distri distrito to de Pam Pampa pa He Hermo rmosa, sa, con contin tinúa úa en direc direcció ción n No Noroe roeste ste por la divisoria de aguas de la quebrada Cachiyacu y la quebrada Soroche. La zona de estudios está ubicada entre las coordenadas UTM siguientes: Tabla N°1: Ubicación de los Puentes Puente Inicio Fin Norte Este Cachiyacu 3+740 3+780 9211971 468358

pág. 7

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

Loboico

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

9+870

9+890

9206881

465646

Ubicaci Ubic ación ón,, ext exten ensió sión n y acc accesi esibil bilid idad ad de la tro trocha cha car carroz rozabl able e Pa Pampa mpa He Hermo rmosa sa – Inahuaya - Provincia de Ucayali.

Figura N° 1: Mapa de la Provincia de Ucayali 

1.3.2. ACCESIBILIDAD La red vial enlaza esta zona que se ve truncada por el rio Ucayali, siendo la única vía de acceso por rio, a través de algún tipo de embarcación fluvial, de tan solo 300 metros aproximadamente de ancho de rio, luego ya en tierra firme se inicia el Km 0+000 (Inahuaya) de la carretera en mención. Ya en el kilómetro 0+000 (cero) localidad de Inahuaya, se inicia una gran cantidad de parceleros que se siguen encontrando establecidos en el trazo de la vía del tramo Inahuaya - Pampa Hermosa hasta el km 14+468. Tabla N°2 Desde Inahuaya Inahuaya

Hasta Distancia (km) Puente 3.74 Loboico Puente 9.87 Cachiyacu

Medio de Tipo Transporte Víade Tiempo (min) Mototaxi, Furgoneta, Terrestre 11 Motocicleta Mototaxi, Furgoneta, Terrestre 30 Motocicleta

1.4. SINTESIS DE LOS TRABAJOS REALIZADOS Los trabajos realizados durante la investigación se pueden resumir de la siguiente manera: Recopilación y análisis de la información existente, incluyendo estudios anteriores, carta geológica nacional 1:100 000, información de satélite, estudios especiales, etc.

pág. 8

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Reconocimiento del sector (Pampa Hermosa – Inahuaya), Km: 0+000 al Km: 14+468 (Kilometraje en longitud) incluyendo la evaluación de los principales aspectos de las condiciones geológicas y geotécnicas de los puentes Cachiyacu y Loboico. Mapeo geológico - estructural del sector basado en información del satélite, carta geológica nacional 1:100 000, resultados de reconocimiento ingeniero - geológico y a las observaciones directas de campo. Se hi hizo zo exc excava avació ción n de cal calica icatas tas pa para ra ext extrac racció ción n de mue muestr stras as par para a ensay ensayos os en laboratorios de suelos, estos son: laboratorios Excavación de calicatas: 



Puente Cachiyacu: Se realizó cuatro calicatas de reconocimiento. Puente Loboico: Se realizó una calicata de reconocimiento.

Nota: Las calicatas de reconocimiento sirven para realizar observaciones directas del  suelo y/o roca, de esa manera poder estimar el grupo, formación, miembro y capa de la estratigrafía geológica local para cada área en estudio.

1.5. RELIEVE, CONDICIONES CLIMATICAS E HIDROGRAFÍA 1.5.1. RELIEVE El cauce de los puentes Cachiyacu y Loboico se sitúan sobre altitudes de 128 y 140 msnm respectivamen respectivamente. te. El cauce de la quebrada bajo el puente Cachiyacu tiene un drenaje del tipo recto dentro del área en estudio (320 m aguas arriba y 160 m aguas abajo), con un relieve del tipo I (orografía plana); en la margen izquierda de la quebtada existen terrazas cuaternarias del tipo medio y alto; en la margen derecha de la quebrada existe solo llanura aluvial. El cauce de la quebrada bajo el puente Loboico tiene un drenaje del tipo recto dentro del área en estudio (150 m aguas arriba y 150 m aguas abajo), con un relieve del tipo III (orografía accidentada); tanto en la margen izquierda como derecha de la quebrada existe llanura aluvial.

Figura N° 2: Relieve

pág. 9

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

1.5.2. CONDICIONES CLIMATICAS Las zonas en estudio presentan un clima muy lluvioso, con precipitación abundante du duran rante te tod todas as las est estaci acione ones, s, cál cálid ido, o, co con n hum humeda edad d rel relati ativa va cal califi ificad cada a com como o muy húmeda. La precipitación promedio máxima anual de la zona de estudio es 2730 mm para la zona de la estación de Contamana y 2461 mm para la estación de la zona de Pampa Hermosa – Inahuaya, calificándola como abundante. La temperatura media anual máxima es de 35 Cº (85ºF) y la media anual mínima de 23° C (73.400ºF).

Pte. Cachiyacu y Loboico

Figura N° 3: Isoyetas del departamento de Loreto

Figura N° 4: Estación meteorológica Contamana

pág. 10

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

1.6. OBJETIVO 1.6.1. OBJETIVO GENERAL El estu estudi dio o Ge Geol ológ ógic ico o - Ge Geot otéc écni nico co tien tiene e como como obje objetitivo vo prin princi cipa pall real realiz izar ar la caracterización, evaluación, análisis e interpretación de los muestreos, así como el estudio descriptivo de acontecimientos geológicos; ambos elementos de juicio han de utilizarse cualitativamente cualitativamente para proyectar y construir obras viales. Identific Iden tificar ar secto sectores res de cara caracterís cterística ticass desfa desfavora vorables bles para empl emplazar azar los puen puentes, tes, riesgos previsibles en caso de que el puente no pueda evitarlos.  Apreciaciones prelimina  Apreciaciones preliminares res sobre la calidad del terreno natural en cuanto a su capacidad de soporte. Estimación de los taludes de corte de terraplén según el tipo de suelo.  Apreciación de los posibles problemas relativos a la fundación de puentes y obras de  Apreciación arte mayores. Determinación de las características geotécnicas del área de estudio y resumen de la información de los estudios de suelo a nivel de campo y laboratorio. Programación y localización aproximada de las prospecciones por ejecutar en etapa del siguiente estudio. Establecer las características geológicas, tanto local como general de las diferentes formaciones geológicas que se encuentran identificando tanto su distribución como sus característica característicass geotécnica geotécnicass correspond correspondientes. ientes. 1.6.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 













Determinar la geología y morfología de los suelos existentes. Determinar Determinarr y demarcar contactos en los cambios de litológic Determina litológicos os a escala local sobre el área comprendida y evaluar las condiciones de los taludes. Establ Est ablece ecerr y de dema marca rcarr los eve evento ntoss geo geodi dinám námico icoss a lo largo largo del del tra tramo mo para para confeccio confe ccionar nar plan planes es deelcont continge ingencia ncia desti destinado nadoss a miti mitigar gar ines inestabi tabilida lidades des que pudieran ocurrir durante proceso constructivo. Determinar las características Físico-Mecánicas de los materiales a lo largo del tramo, por medio de muestreos en pozos de exploración. Determinar los rumbos y buzamiento de las fallas - fracturas; en estratos de formaciones rocosas que pudiera existir en la zona, así como los plegamientos existentes con la finalidad de apreciar la influencia de la geología estructural en la construcción de obras viales. Determinar el grado de fracturamiento de los macizos rocosos como factores que originen inestabilidad Determin Dete rminar ar los facto factores res y caus causas as que origina originan n un fenó fenómeno meno de ines inestabi tabilida lidad. d. (antrópicas, (antrópica s, hídricas)

pág. 11

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

1.7. METODOLOGÍA DEL ESTUDIO La me meto todo dolo logí gía a pa para ra la id iden entitififica caci ción ón de las las unid unidad ades es lilito toes estr trat atig igrá ráfifica cass fue fue reinterpretar los trabajos realizados y correlacionarlos con los estudios geológicos del área. Otro análisis complementario para definir las unidades es utilizar los criterios de interpre inte rpretació tación n de imág imágenes enes de satél satélite, ite, asoc asocian iando do textu textura, ra, dren drenaje, aje, estru estructur ctura a de primer y segundo orden, y tonalidad tonalidades es de grises, combinando las diferentes bandas de las imágenes de satélite. Otro medio de referencia para una mejor elaboración del estud es tudio io fue fueron ron la lass fue fuente ntess bi bibli bliogr ográfi áficas cas exi existe stente ntes, s, las las cua cuales les pro propo porci rcion onaro aron n información valiosa, las mismas que se detallan en el Anexo de Bibliografía. La información cartográfica de base fueron las Cartas Geológicas de: Contamana, río Ucayali, Inahuaya, río Cushabatay e Pampa Hermosa, para este presente estudio. El estudio se realizó en dos etapas: 1.7.1. GABINETE Los trabajos realizados durante la investigación se pueden resumir de la siguiente manera: Recopilación y análisis información existente, incluyendo estudios anteriores, geológica geológi ca nacional 1:100de000, información de satélite, estudios especiales, etc. carta Durante esta primera etapa se realizó la búsqueda de planos o cartas nacionales a escala 1:100,000; 1:25,000, 1:10,000 etc., para poder ubicar el área de estudio y resaltar en el plano el área específica necesaria en el cual ha de plasmarse todos los dato datoss ob obte teni nido doss en camp campo, o, as asíí como como se ha reco recopi pila lado do y sele selecc ccio iona nado do los los antecedentes anteceden tes bibliográficos existentes de la zona de estudio. 1.7.2. LABORES DE CAMPO Recon Re conoci ocimie miento nto de lo loss puent puentes es Ca Cachi chiyac yacu u y Loboi Loboico, co, Km: 3+7 3+740 40 y Km Km:: 9+8 9+870 70 respec res pectiv tivame amente nte,, in inclu cluyen yendo do la eva evalu luaci ación ón de los los pri princi ncipa pales les asp aspect ectos os de las las co condi ndicio ciones nes geo geoló lógic gicas as y geo geotéc técnic nicas as don donde de se con constr strui uirá rá los los puent puentes es que se encuentran en estudio. Comprende las salidas al campo con el fin de registrar en los planos los sucesos y/o detalles geológicos ocurridos en la zona de estudio como: 







En el Aspecto Geomorfológ Geomorfológico ico la descripción de las superficie como la erosión más antigua y otros rasgos modificados etc. El mapeo Geológico reconociendo la naturaleza y distribución de los principales sistemas, series o formaciones de rocas. En el mapeo Estructural realizando el reconocimiento y estudio de las diversas estructuras y problemas estructurales que estén relaciona relacionado do con las rocas. El mapeo Geodinámica, determinando los fenómenos de inestabilidad ocurrida y por ocurrir de acuerdo a las características de forma y factores determinantes para su ocurrencia.

pág. 12

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com 

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Toma de muestras in-situ de los estratos que se encuentran por debajo de la cimentación de los puentes.

1.8. GEOMORFOLOGÍA Según su geomorfología el área de estudio de los puentes Cachiyacu y Loboico están ubicados sobre lomas y colinas disectadas en roca, sobre una llanura aluvial en el que sobresalen estas lomadas; estas lomas, colinas y llanura se encuentran sobre roca se sedi dime ment ntar aria ia de la ép époc oca a de dell Mi Mioc ocen eno. o. So Sobr bre e esta esta roca roca se pued pueden en enco encont ntra rar  r  sedimentos de naturaleza fina, del tipo arenas limosas, limos arenosos, limos, limos arcillosos, arcilloso s, arcillas limosas y arcillas puras.

Pte. Cachiyacu Pte. Loboico

Figura N° 6: Geomorfología puente Loboico

Color

Código RCLD RC LD-rs -rs ComCo m-a a ComCo m-rr B-a Ma

Figura N° 5: Geomorfología puente Cachiyacu

Tabla N°3: LEYENDA Descripción Co Colilina na y lo lomad mada a dis disect ectad ada a en ro roca ca se sedim diment entari aria. a. Co Comp mple lejo jo de or orililla lare ress m meá eánd ndri rico coss a ant ntig iguo uo.. Co Comp mple lejo jo de or orililla lare ress me meán ándr dric icos os reci recien ente te.. Barra de arena en cauce de río. Meandro abandonado.

No se observó afloramiento rocoso en el área de estudio de puente Loboico y tampoco se observó ningún tipo de agregado grueso; sin embargo, en el puente Cachiyacu se observó afloramiento afloramiento de rocas sedimentarias del tipo arenisca y brechas con un grado de mete meteor oriz izac ació ión n de dell ni nive vell II (l (lig iger eram amen ente te me mete teor oriz izad ado) o);; tamb tambié ién n se obse observ rvó ó fr frag agme ment ntos os su suel elto toss de ro roca ca se sedi dime ment ntar aria ia,, de text textur ura a rugo rugosa sa,, de comp compos osic ició ión n mineraló mine ralógica gica sili silicosa cosa,, de perfi perfiles les angu angulare lares, s, y clas clasific ificació ación n petro petrográfi gráfica ca del grup grupo o arenisca.

pág. 13

   

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Los espesores de los sedimentos en el puente Cachiyacu son variables; en la margen Figura N° 7: Afloramiento de arenisca en la margen izquierda de la quebrada laizquierda potencia del sedimento sobre la roca es cero y en la de la quebrada Cachiyacu margen derecha la potencia esta entre 1.60 m a 2.00 m. En el puente Loboico el espesor de la llanura aluvial o sedimento es infinito (es infinito cuando la potencia es más de 200 m, desde el punto de vista geotécnico) y se puede considerar uniforme a lo largo del eje del puente.

Pte. Cachiyacu

Pte. Loboico

Figura N° 8: Geología 100 000 años en el puente Cachiyacu

Figura N° 9: Geología 100 000 años en el puente Loboico

Tabla N°4: Litoestratigráfia de la Provincia de Ucayali Era Sistema Serie Unidad Estratigráfica Depósitos aluviales Cuate atern rna ari rio o Hol olo ocen ceno Depósitos fluviales Cenozoico Plioceno Formación Ipururo Neógeno Mioceno Formación Ucayali

Símbolo Qh-al Qh-fl N-i NQ-u

La geomorfología del área de estudio en el puente Cachiyacu se originó inicialmente como producto de una dinámica fluvial al transportar y sedimentar materiales finos provenientes de la quebrada Cachiyacu y el rio Ucayali, este último producto de las inundaciones, creando la llanura aluvial que se observa a todo lo largo y ancho de la margen derecha de la quebrada Cachiyacu; este proceso dinámico tomo cerca de 2 millones de años en evolucionar empezando en la época del Plioceno Superior. El pr proc oces eso o de desa desarr rrol ollo lo de la lass lo loma mass y co colilina nass fue fue el resu resultltad ado o de mo movi vimi mien ento toss tectónicos que actuaron sobre la cuenca de depósitos de sedimentos sumada a la acció ac ción n de los pro proces ceso o de ero erosió sión n físic física a com como o el vie viento nto,, lllluvi uvia, a, tem tempe perat ratura ura,, y la gravedad. Otra Otr a asp aspec ecto to sob sobre re la ge geomo omorfo rfolo logía gía del del pue puente nte Ca Cachi chiya yacu cu es la exi existe stenci ncia a de terrazas,fluvial colinaen colinas s ylalomas en derecha la margen la quebrada y soloalaque presencia de llanura margen deizquierda la misma;deesto es así debido la llanura

pág. 14

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

fluvial donde se encuentra el puente Cachiyacu esta sobre una topográfica en forma cóncava constituido por rocas sedimentarias como arenisca que se formó en la época del Plioceno Inferior hace unos 6 millones de años; actualmente los depósitos de sedimentos se encuentran dentro de esta superficie rocosa y eso explica la razón por  la que se puede observar afloramiento de rocas sedimentarias en la margen izquierda de la quebrada Cachiyacu. Se puede predecir que en el futuro geológico la llanura aluvi al uvial al sep sepult ultara ara es esta ta sup superf erfici icie e roc rocosa osa obs observ ervánd ándose ose sol solame amente nte depós depósito itoss de sedimentos. EVOLUCIÓN GEOMORFOLÓGICA DEL PUENTE CACHIYACU 1

2

3

4

5

Por otra lado, la geomorfología del área de estudio del puente Lobico, al igual que el puente Cachiyacu, se originó por la dinámica fluvial del rio Ucayali por medio de las inundac inu ndacion iones es al tran transport sportar ar y sedi sediment mentar ar mate material riales es fino finoss crea creando ndo el depo deposito sito de sedimentos, llamado llanura aluvial, sobre las rocas sedimentaciones en la época del Pleistoceno.

pág. 15

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Figura N° 10: Depósitos cuaternarios en la quebrada del  Puente Loboico

Se puede resumir que debido a los cambios climáticos del cuaternario, con periodos lluviososs y secos ocasionaron periodo lluvioso periodoss modificaciones significativas en el relieve de la  Amazonia,, desarroll  Amazonia desarrollándose ándose colinas redondead redondeadas as y la formación de extensas terrazas aluviales. 1.8.1. UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS  

Llanura aluvial

El área de estudio de los puentes Cachiyacu y Loboico se emplaza en la llanura  Amazónica,, Ucayali, Cushabata  Amazónica Cushabatayy y Cushabatay Muerto; zona morfoestructura morfoestructurall de primer orden ubicado en el extremo oriental del Perú, que comprende el 59% de la extensión total del territorio del país. Corresponde a una planicie cubierta de vegetación tropical, que en la zona de estudio desarrolla altitudes de 80 a 200 m.s.n.m., con una continuidad que se interrumpe solo en la desembocadura del rio amazonas, en el océano atlántico. El terri territorio torio es suav suavemen emente te ond ondulad ulado, o, pres presentan entando do supe superfic rficies ies plan plantas, tas, zona zonass de colinas bajas altas, asociadas con depresiones y terrazas aluviales mayormente del cuaternario. En el área de estudio la llanura de los puente Cachiyacu y Loboico esta drenada por  las quebradas Cachiyacu y Loboico respectivamente.

Pte. Cachiyacu

Figura N° 11: Llanura aluvial en estudio

 

Llanura de Inundación

Se pr pres esen enta ta en el pu puen ente te Ca Cach chiy iyac acu u y son son área áreass de topo topogr graf afía ía casi casi plan plana, a, regul reg ularm arment ente e in inun undad dada, a, con pen pendi dient entes es sua suaves ves del ord orden en del 2% conti continua nua a las las llanuras no inundables y donde los ríos han depositado sedimento de aluvión recientes y se encuentran conformado estratos no consolida consolidados dos que indican épocas de crecidas y estiajes en el área. Estas variaciones drásticas de la dinámica fluvial han originado en el área de influencia, sistemas de barras longitudinales y transversales y ambientes pantanosos.

pág. 16

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

 

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Terrazas

Se denomina así a las geoformas originadas por la sedimentación y erosión de sistemas fluviales, que se emplazan sobre la llanura de inundación actual no se presentan como restos de antiguos lechos fluviales, caracterizados por presentar una superficie planta bordeada por taludes de pendiente fuerte, distribuyéndose en ambos márgenes de los ríos. En la margen izquierda de la quebrada del puente Cachiyacu existen terrazas altas formados por sedimentos cuaternarios.

1.9. GEOLOGÍA REGIONAL

1.9.1. DEPÓSITOS CUATERNARIOS Son depósitos detríticos de origen fluvial, acumulados entre fines del Pleistoceno y co comi mien enzo zoss de dell Ho Holo loce ceno no,, qu que e se ha hallllan an cons constititu tuid idos os pred predom omin inan ante teme ment nte e por  por  mater ma terial iales es fin finos os como como are arenas nas,, lilimos mos y ar arcil cillas las,, los que pre presen sentan tan una una incip incipien iente te consolidación. Los depósitos se caracterizan por su topografía llana, con pendientes de 2 a 4%, aunque en algunos sectores se presentan ligeras ondulacion ondulaciones es como resultado de una moderada actividad erosiva pasada. Se puede observar depósitos cuaternarios en los puentes Cachiyacu y Loboico. Pte. Cachiyacu Pte. Loboico Cuaternario Neógeno Cuaternario Neógeno

Figura N° 13: Geología Regional puente

Figura N° 12: Geología Regional puente Loboico

1.9.2. DEPÓSITOS ALUVIALES Son aquellos que se localizan a lo largo de los ríos principales, están sometidos a continuos procesos de erosión y deposición, según la dinámica hidrológica de los ríos. En la geología se conoce tres tipos de depósitos aluviales los cuales son: depósitos aluviales pleistocénicos, depósitos aluviales holocénicos, depósitos fluviales. En el ca caso so de lo loss pu puent entes es en est estud udio, io, Ca Cachi chiyac yacu u y Lob Loboi oico, co, amb ambas as se sit sitúan úan sobre depósitos holocénicos tal como se puede observar en las figuras N°7 y N°8.

1.10. ESTRATIGRAFÍA La provincia de Ucayali presenta predominantemente rocas clásticas, representadas por las lutitas esmectitas calcicas, limolitas y arenas canalizadas y algunos niveles de lignitos de la formación encontrando en el tramo de la Trocha Carrozable Pampa Hermosa Inahuaya, con un color amarillento y blanquillas típico y abundantes fósiles; el ambiente de sedimentación fue una pequeña quebrada, confinado en los kilómetros 3+200 3+20 0 y 4+46 4+460. 0. Se dist distingu inguen en sedi sediment mentos os aren arenosos osos cana canaliza lizados dos alte alternan rnando do con

pág. 17

 

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

niveles arci niveles arcillo llosos sos más caol caolinit initicos icos con colo colores res vari variados ados biot bioturba urbados dos con vari variadas adas icnofacies:: el ambiente deposici icnofacies deposicional onal probablemente fue fluvial-estuari fluvial-estuarino. no. Los depósitos recientes están representados por sedimentos clásticos inconsolidados distinguiéndose arenas arcillas, gravas. En esta sección se presenta una descripción de la columna cronoestratigráfica del área en general, la cual se halla integrada exclusivamente por rocas sedimentarias de origen continental, cuyas edades van del Terciario superior al Cuaternario reciente.  Algunos hiatos estratigráficos (etapas de no-deposi no-deposición) ción) representad representados os por  discordancias erosiónales, se presentan entre estas formaciones. Se estima, que el espesor de la columna sedimentaria sobrepasa los 2,000 metros.

Figura N° 14: Estratigrafía referencial del puente Cachiyacu Cachiy acu

Tabla N°5: Columna Estratigráfica Era Cenozoico

Periodo Cuaternario Neógeno

Época

Formación

Holoceno Pleistoceno Plioceno

Sedimentación Sedimentación Diagénesis

Litología

Millones de años 0.5 2.0 6.0

LEYENDA Depósitos aluviales  Arenisca y lutitas lutitas rojizas Relleno

1.11. TECTÓNICA La configuración actual del área de influencia directa es el resultado de los diferentes eventos tectónicos polifásicos, que se han producido desde el neoproterozoico hasta co comie mienzo nzoss del Cu Cuate aterna rnario rio.. Est Estas as est estruc ructur turas as han sid sido o las las res respo ponsa nsabl bles es de la

pág. 18

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

conf config igur urac ació ión n ac actu tual al de la mo morf rfol olog ogía ía,, pu pues es,, fuer fueron on los los qu que e cont contro rola laro ron n la se sedim diment entaci ación ón y la def defor ormac mació ión n de la lass sec secue uenci ncias as sed sedime imenta ntaria riass me mesoz sozoi oicas cas-cenozoicas, pues a través de ellas se han moldeado buscando siempre un equilibrio tectónico y ecológico dentro de la llanura que corresponde a la Cuenca Amazónica.

1.11.1. UNIDADES MORFOESTRUCTURALES Los diferentes y prolongados periodos de la orogénesis hercinica, así como la más recien rec iente te oro oroge genia nia and andin ina, a, ha han n sid sido o los res respo ponsa nsabl bles es par para a que la reg regió ión n Loret Loreto o (A (Amaz mazón ónica ica)) des desarr arroll olle e una con config figura uració ción n estru estructu ctural ral en Lotes Lotes,, for forman mando do var varias ias subcuencas, subcuenca s, las cuales han sido rellenados con sedimentos sedimentos,, que están datadas desde el Mesozoico hasta el Cenozoico; mientras que en el Cuaternario, la cobertura vegetal hizo su aparición. Mediante el análisis de las imágenes de satélite, se ha determinado el comportamien comportamiento to principal de la red de drenaje, que nos da una idea de cómo ha influenciado los eventos ya mencionados. a) Alt Alto o de Iqu Iquito itoss o A Arco rco de IIqui quitos tos Esta unidad morfoestructural se constituye en una estructura relevante, debido a su importancia, por ejercer una especie de control en todo el sistema que conforma la cuenca. Asimismo esta estructura geológica adquiere una importancia de primer orden porque controla el equilibrio ecológico de los diferentes ecosistemas que existe en el área. Se encuentra limitada por la cuenca del Pastaza-Marañón al oeste y por la de depre presió sión n del Pu Putum tumay ayo o al No Nores reste. te. Est Este e ras rasgo go est estruc ructur tural, al, est está á basad basado o en un levantamiento del basamento cristalino y constituye una de las prolongaciones del ex extr trem emo o suro surocc ccid iden enta tall de dell Es Escu cudo do de Gu Guay ayan ana. a. Es Esta ta estr estruc uctu tura ra se susc suscitita a probablemente, a comienzos del periodo precretáceo y su receso se manifestó a fines del cretáceo. Este efecto ha sido corroborado por los geólogos en la cuenca del Past Pa staz aza, a, de debi bido do,, qu que e en es esta ta ár área ea la lass secu secuen enci cias as cre cretáce táceas as se acuñ acuñan an,, adelgazándose.  Al parecer esta estructura fue una de las condicio condicionantes nantes de la sedimentaci sedimentación ón en la cuenca debido al control que esta tuvo, debido al continuo levantamiento a la que estuvo sometido durante varias etapas. Su posición en la cuenca remarca que se encuentra cerca del borde. En el área de influencia directa, su presencia abarca casi en su totalidad y su dirección predominante es de NO-SE.

pág. 19

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Figura N° 15: Ubicación del Arco de Iquitos

b) De Depr presi esión ón de Uc Ucam amara ara Esta unidad morfoestructural no cruza los límites de la cuenca, se constituye en una estructura de influencia directa debido a su cercanía y a los sistemas de fallamientos en Lo Lote tess en qu que e está está co cons nstititu tuid ido o el su subs bstr trat atum um am amaz azón ónic ico, o, los los cual cuales es está están n estrechamente ligados y siempre que ocurre una reactivación tectónica de cualquiera de estas, se manifestara en un acomodo del substrato buscando un equilibrio, y formando form ando nuevos ecosiste ecosistemas, mas, quizás dife diferent rentes es a los que ahor ahora a pres presenta. enta. Esta unidad presenta rasgos morfológicos de una inmensa llanura meándrica, intersectada por los ríos Marañón, Ucayali, Huallaga, Pastaza y Tigre. Se encuentra localizada siguiendo el curso del río Ucayali, hasta introducirse en el río Amazonas, teniendo como límite la desembocadura del río Tahuayo. Esta estructura se caracteriza, por ser  un gran centro de recepción, donde confluyen varios ríos, que en una determinada época inundaron la región, formando un gran complejo de lagunas y pantanos. Bajo estass fluct esta fluctuaci uaciones ones tectó tectónica nicass tamb también ién se forma formaron ron los pal paleoca eocauces uces,, que fuero fueron n cursos de agua abandonados de los ríos Huallaga y Ucayali, los cuales llegaron a conformar un sistema ambiental sedimentario, cuya depositación se manifiesta en los afloramientos tipos depósitos de canal. Esta depresión, parece haberse formado por sistemas de fallas regionales normales e inversas, que se originaron desde el Plioceno y se prolongó hasta el Pleistoceno. c) Ras Rasgos gos Est Estruc ructur turale aless Men Menore oress La cobertura vegetal y el suave relieve que caracteriza a la Llanura Amazónica es una limitante para obtener información acerca de la relación que existe entre los tipos de aflora afloramie miento ntoss y sus ocu ocurre rrenci ncias as est estruc ructur tural ales. es. Sin em embar bargo, go, el análi análisis sis de las imágenes ha permitido definir e inferir lineamientos y fallas de tipo regional.

Pte. Cachiyacu y Loboico

pág. 20

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

d) Si Sist stem emaa de F Fal alla lass Dentro del área de estudio de los puentes Cachiyacu y Loboico no se encontraron estructuras geológicas locales como falles, lineamientos y sobreescurrimientos. Las estructuras geológicas geológicas mas cercas al área en estudio es una falla inversa ubicaba a 22 kilómetros en dirección Este de los puentes , esta falla tiene un rumbo N10°W; la siguiente estructura geológica mas cerca al área en estudio es una falla normal ubicada a 8.5 kilómetros en dirección noroeste de los puentes, esta falla tiene un rumbo N35°W.  

Pte. Cachiyacu y Loboico

Figura N° 17: Estructuras geológicas

1.11.2. SISMICIDAD El territorio peruano se ubica en una de las zonas de más alta actividad sísmica y tectónica del planeta, encontrándose el área de influencia directa en la zona 2 del Mapa de Intensidades Sísmicas elaborado por el Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI), que toma como base la Escala Modificada de Mercalli. La alta sismicidad del territorio peruano se explica como resultado de la subducció subducción n de bajo ángulo de la Placa de Nazca por debajo de la Placa Sudamericana, en el segmento litoral comprendido entre los paralelos 2º y 15º de latitud Sur. La enorme fricción originada por el roce de las dos placas genera una constante acumulación de energía que al liberarse produce sismos cuyos focos se van haciendo más profundos a medida que se alejan del litoral.

pág. 21

   

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

En el territorio amazónico, donde se emplaza el estudio de los puentes, se producen FiguraaN° 18: Subducción de la placa Nazca sismos cuyos focos están profundidades que normalmente no sobrepasan los 100 km. Esta región es desde el punto de vista sísmico la de menor activa de la cuenca del antepaís. Pte. Cachiyacu y Loboico

Figura N° 19: Hipocentros en la sección transversal de Perú entre los años 1962-1998 

Se considera la sismicidad producida por reactivación de algunas fallas regionales, entre las que sobresalen las fallas inversas y de cabalgamiento de la faja subandina, y la sismicidad ligada al vulcanismo moderno que se produce en el territorio ecuatoriano. Lo Loss Cu Cuad adro ross 6 y 7 pr pres esen enta tan n un una a re rela laci ción ón de los los mo movi vimi mien ento toss sísm sísmic icos os má máss importantes que han afectado el AID del proyecto durante dos periodos: 1946 – 1972 y 1990 – 1995. Tabla N°6: Sismos ocurridos en la región durante el periodo 1946 - 1972 Profundida Latitud Sur Longitud Oeste Magnitud Fecha d (Grados) (Grados) (km) (mb)

pág. 22

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

10/11/1946 13/04/1963 03/11/1963 02/11/1964 09/02/1967 19/06/1968 20/06/1968 20/03/1972

8º24’0” 6º12’0” 3º30’0” 4º06’0” 2º54’0” 5º30’0” 5º30’0” 6º42’0”

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

77º48’0” 76º30’0” 77º48’0” 77º41’24” 74º54’0” 77º12’0” 77º18’0” 76º42’0”

15 125 18 91 58 20 33 38

6.5 7.0 6.7 6.0 6.3 6.1 5.8 6.1

Tabla N°7: Sismos ocurridos en la región durante el periodo 1990 - 1995 Latitud Sur Longitud Oeste Profundidad Magnitud Fecha (Grados) (Grados) (km) (mb) 30/05/1990 6°0'36” 77°13'12" 24 6.1 04/04/1991 6°1'48" 77°8'24" 20 6.0 05/04/1991 5°58'48" 77°5'24" 19 6.5 13/07/1992 3°54'36" 76°36'0" 96 6.1 20/01/1994 6°0'0" 77°3'0" 123 5.8 02/05/1995 3°47'24" 76°55'12" 97 6.5 03/10/1995 03/10/1995

2°46'12" 2°48'36"

77°52'48" 77°58'48"

24 17

6.5 6.0

Según el mapa de Zonificación Sísmica del Perú (Fuente: Reglamento Nacional de Edificaciones – 2016 – Ministerio de Vivienda), el área de estudio de ubica en la zona 2, que es considerada de baja sismicidad.

Pte. Cachiyacu y Loboico

pág. 23

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

2. GEOTECNIA 2.1. INTRODUCCIÓN El Gobierno Regional de Loreto por medio de la Gerencia Sub Regional de Ucayali Contamana,, ha proyectado la revisión de los puentes Cachiyacu y Loboico como parte Contamana de la lass obr obras as de art arte e del pro proyec yecto to “Me “Mejo joram ramie iento nto de Tro Trocha cha Ca Carro rrozab zable le Pa Pampa mpa Hermosa Inahuaya - Provincia de Ucayali”, localizado entre las cuencas del rio Ucayali y el Cushabatay. Por este motivo ha contratado nuestros servicios para efectuar un estudio Geotécnico que defina las características del subsuelo y las recomendaciones de cimentación e Interacción Suelo - Estructura. Este informe presenta un resumen y la evaluación de los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, análisis de ingeniería, capacidad admisible y las recomendaciones de cimentación para el proyecto.

2.2. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO El pr proye oyecto cto con consis siste te en la eva evalua luació ción n geoté geotécni cnica, ca, hidrá hidrául ulica ica y est estruc ructur tural al de los puentes Cachiyacu y Loboico como parte de las obras de arte del Expediente Técnico “Mejo “M ejoram ramie iento nto de la Tro Trocha cha Ca Carro rroza zable ble Pam Pampa pa He Hermo rmosa sa Ina Inahua huaya ya - Pro Provin vincia cia Ucaya Uc ayali” li”.. El es estud tudio io con consis siste te en la con constr strucc ucció ión n de dos puent puentes es denom denomina inado doss Cachiyacu y Loboico ubicados en las progresivas 3+740 y 9+870 respectivamente. El expediente técnico plantea, para el puente Cachiyacu, una superestructura del tipo modular de configuración Acrow; con una subestructura conformada por estribos de concreto armado del tipo voladizo, incluidos dos aleros para la protección hidráulica, y una cimentación superficial.de Enconcreto el caso armado del puente el expediente técnico plantea una superestructura y unaLoboico, subestructura conformada por  estribos iguales a las del puente Cachiyacu pero con la diferencia en que este incluirá dos contrafuertes por cada estribo.

2.3. OBJETIVOS 2.3.1. OBJETIVO GENERAL El presente informe técnico tiene por objeto realizar un estudio de mecánica de suelos con fines de cimentación de acuerdo al Manual de Puentes 2016 y al reglamento nacional de edificaciones de Suelos y Cimentaciones E.050, para la ejecución de los puen puente tess Ca Cach chiy iyac acu u y Lo Lobo boic ico o como como ob obra rass de arte arte de dell Ex Expe pedi dien ente te Té Técn cnic ico o “Mejoramiento de la Trocha Carrozable Pampa Hermosa Inahuaya – Provincia de Ucayali”, el mismo que se ha efectuado por medio de trabajos de exploración de campo con 2 calicatas y ensayos de laboratorio, que son necesarios para definir el

pág. 24

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

perfil estratigráfico del área en estudio y extraer muestras alteradas e inalteradas para realizar ensayos estándar y especiales de laboratorio, así como sus propiedades de esfuerzo y deformación proporcionándose las condiciones mínimas de cimentación, indi in dicán cándo dose se tip tipo o y pro profun fundid didad ad de los cim cimie iento ntos, s, cap capaci acida dad d porta portante nte admis admisib ible le,, magnitud de asentamiento. Estos resultados son válidos solamente para esta área de estudio y para este tipo de obra indicados en el presente informe. 2.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS El estudio en cada puente, Cachiyacu y Loboico, considera exploraciones de campo y ensayos de laboratorio, cuya cantidad será determinada en base a la envergadura del proyec pro yecto to,, en tér términ minos os de su lo longi ngitud tud y la lass con condic dicion iones es del del sue suelo lo que que per permit mitan an de deter termin minar ar los par paráme ámetro tross geo geotéc técni nicos cos.. Los Los est estud udios ios com compr prend enden en la zona zona de ubicación del puente, estribos, pilares y accesos. Los estudios geotécnicos comprenden de: 











Ensayos de campo en suelos/roca suelos/rocas. s. Ensayos de laboratorio en muestras de suelo y rocas extraídas de la zona. Descr De scripc ipción ión de la lass co condi ndicio ciones nes de dell sue suelo lo,, est estrat ratigr igrafí afía a e ide identi ntific ficaci ación ón de los los estratos de suelo o base rocosa. Defini Defi nici ción ón de tipo tiposs y pr prof ofun undi dida dade dess de ci cime ment ntac ació ión n adec adecua uada da,, así así como como parámetros geotécnicos preliminares para diseño del puente. Realización de sondajes (perforaciones) o excavación de verificación. Presen Pre sentac tació ión n de los res result ultado adoss y re recom comen endac dacion iones es sob sobre re esp espec ecifi ificac cacion iones es constructivas y obras de protección.

2.4. NORMATIVIDAD Los estudios están en concordancia con el Manual de Puentes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (Artículo 1.3 - Estudios Geológicos y Geotécnicos) y el reglamento Nacional de Edificaciones (E.050 - Suelos y Cimentaciones).

2.5. INVESTIGACIONES DE CAMPO 2.5.1. UBICACIÓN Y NÚMERO MINIMO DE PUNTOS DE EXPLORACIÓN Para obtener la información necesaria para el diseño y construcción de la cimentación superficial de los puentes Cachiyacu y Loboico se realizó un sondaje de exploración por cada puente (tabla 10.4.2-1 AASHTO), su ubicación será en el centro de gravedad de su cimentación tal como se observa en la figura N°19 y N°20.

Pto. De exploración

Figura N° 20: Ubicación de punto de exploración en el puente Cachiyacu

pág. 25

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Pto. De exploración

Figura N° 21: Ubicación de punto de exploración en el puente Loboico

Figura N° 22: Excavación de calicata en el puente Cachiyacu

Figura N° 23: Excavación de calicata en el puente Loboico

pág. 26

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

2.5.2. PROFUNDIDAD DE EXPLORACIÓN La profun profundid didad ad de exp explo lorac ración ión debe debe ser ser lo suf sufici icien entem temen ente te gra grande nde com como o para para atravesar totalmente suelos no adecuados para cimentación, por ejemplo, turba, limo orgán org ánico ico,, o sue suelos los bla blando ndoss de gra grano no fino, fino, y enc encon ontra trarr ma mater terial ial com compet petent ente e con capacidad capacida d de soporte suficiente, como suelo cohesivo duro o rígido, suelo no cohesivo denso o el basamento rocoso (tabla 10.4.2-1 AASHTO). Para determinar la profundidad de exploración en los estribos del puente el incremento de esfuerzos debido a la carga estimada en la zapata debe ser menor al diez por  ciento del esfuerzo de sobrecarga efectivo (tabla 10.4.2-1 AASHTO). a) Profu Profundidad ndidad de ex exploració ploración n en el p puente uente Cachiya Cachiyacu cu Pa Para ra po pode derr sede dete term rmin inar ar ella in incr crem emen ento todeenla zapata el esfu esfuer erzo zo me medi dian ante te sogeometría luci ción ón de Boussinesq transformó geometría (figura N°24) porlaunasolu equivalente de forma rectangular (figura N°23).

=

Figura N° 25: Geometría original de la cimentación del puente Cachiyacu

Figura N° 24: Geometría transformada de la cimentación del   puente Cachiyacu

Calculo del coeficiente de variación del incremento en esfuerzo Iz según la solución de Boussinesq. COEFICIENTE DE VARIACIÓN Iz (1 metro) Supe rficie Ancho (m ) La rgo (m ) Prof. (m) CG-B-A-D 3.50 8.60 1.00

2

CG-B-C-F

2

5.60

8.60

1.00

Ca ntida d

S i gno 1

m' 3. 50

n' 8.60

Iz 0.248

P arcia l 0.495

1

5. 60

8.60

0.249 Tota l

0.499 0.994

Metrado de carga para el estribo: Descripción Zapata rec tangular Zapata de aleros

Ca ntida d Ancho La rgo Alto und m m m 1 7.60 9.10 1. 20 2 1. 20

re a m2 43.64

Volume n P e so e spe cífico P e so m3 ton/m 3 ton 82.99 2.40 199.pág. 18 104.74 2.40 251.37

27

 Aleros P ant alla

2 1

7.60

7.07

28.67 53.73

2.40 2.40

68.81 128.96

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Calculo del esfuerzo de sobrecarga: CARGA GA TOTAL EN SERVICIO CAR De scripción Va lor Carga permanente 37570 Carga de s obrec arga vehíc ular 86580 Carga de estribo 1258840 Ca rga Tota l 1382990

Unida d kg kg kg kg

 Área total de de cimentación Carga total Esfue rz o ne to

m2 kg kg/cm2

156.45 156.45 1382990 0.88

Resumen del incremento de esfuerzo con respecto a la profundidad, utilizando la solución de Boussinesq.

Figura N° 26: Variación del esfuerzo efectivo en la cimentación del puente Cachiyacu

pág. 28

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

El esfu esfuer erzo zo a un una a pr prof ofun undi dida dad d de 26 m corr corres espo pond nde e al 10% 10% del del esfu esfuer erzo zo de so sobre brecar carga ga efe efecti ctivo vo cum cumpl plie iendo ndo con lo re reque querid rido o en la tab tabla la 10. 10.4.2 4.2-1 -1 AAS AASHTO HTO.. Entonces, la profundidad de exploración para cada estribo seria de 26 metros; sin embargo, como se pudo observar en el Capítulo de Geología el estrato de depósitos cuaternarios tiene una potencia entre 1.60 a 2.0 m, medidos desde el N.F, y luego continua un estrato de rocas sedimentarias de potencia infinita lo que significa que los módulos de elasticidad de ambos estratos es totalmente diferente y la variación de esfuerzo por la teoría elástica de Boussinesq se ve distorsionada, es así que la profundidad profundi dad de exploración se limitaría a 3 metros. b) Profu Profundidad ndidad de ex exploració ploración n de dell pu puente ente Loboi Loboico co Para po Para pode derr de dete term rmin inar ar el in incr crem emen ento to en el esfu esfuer erzo zo me medi dian ante te la solu soluci ción ón de Boussinesq se transformó la geometría de la zapata (figura N°27) por una geometría equivalente de forma rectangular (figura N°26).

=

Figura N° 28: Geometría original de la cimentación del puente Cachiyacu

Figura N° 27: Geometría transformada de la cimentación del puente Loboico

Calculo del coeficiente de variación del incremento en esfuerzo Iz según la solución de Boussinesq. COEFICIENTE DE VARIACIÓN Iz (1 metro) Supe rficie CG-B-C-K CG-F-H-L CG-F-G-K CG-B-A-J CG-F-D-I CG-F-E-J

Ancho (m ) 4.83 2.70 2.70 0.83 2.70 0.83

La rgo (m ) 7.15 5.90 4.83 7.15 6.00 2.70

Prof. (m) 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

Ca ntida d 2 2 2 2 2 2

S i gno 1 1 -1 1 1 -1

m' 4. 83 2. 70 2. 70 0. 83 2. 70 0. 83

n' 7.15 5.90 4.83 7.15 6.00 2.70

Iz 0.249 0.245 0.245 0.188 0.245 0.187 Tota l

P arcia l 0.498 0.490 -0. 490 0.377 0.490 -0. 374 0.991

Metrado de carga para el estribo: Ca ntida d Descripción Zapata rec tangular Zapata de aleros Contrafuertes  Aleros Pantalla Relleno

und 1 2 2 2 1 1

Ancho m 5. 40

La rgo m 11. 90

Al to m 0. 70 0. 70

re a m2

0. 60

25. 15 45. 90

5. 40

11. 32

Vol ume n m3 44. 98 35. 21 55. 08 37.25 61. 13 532.44

Pe so e spe cífico ton/m3 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 1.90

Pe so ton 107.96 84.50 132.19 89.40 146.pág. 71 1011.64

29

Tota l

1572. 40

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Calculo del esfuerzo de sobrecarga: CARGA TOTAL EN SERVICIO De scripción V a l or Carga permanente 31630 Carga de s obrec arga peatonal 2160 Carga de s obrec arga vehícular 41740 Carga de es tribo 1572000 Ca rga Tota l 1647530

Unida d kg kg kg kg kg

 Área total de de cimentación Carga total Esfue rz o ne to

m2 kg kg/cm2

114.56 114.56 1647530 1.44

Resumen del incremento de esfuerzo con respecto a la profundidad, utilizando la solución de Boussinesq.

Figura N° 29: Variación del esfuerzo efectivo en la cimentación del puente Loboico

pág. 30

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

El esfuerzo a una profundidad de 23 m corresponde al 9% del esfuerzo de sobrecarga cumpliendo con lo requerido en la tabla 10.4.2-1 AASHTO. Entonces, la profundidad de exploración para cada estribo debería ser de 23 metros; sin embargo, como se pudo observar en el Capitulo de Geología la potencia del deposito cuaternario es infinita y uniforme, conformada por arcillas, limos y arenas finas, donde esfuerzo que se va a transferir es pequeño lo que correspondería a realizar una profundidad de exploración de 4 metros para poder representar los parámetros geotécnicos como similares a lo largo de los 23 metros de profundidad de influencia directa por la sobrecarga efectiva. 2.5.3. PROCEDIMIENTO Con el fin de identificar y determinar las características geotécnicas de los suelos correspondientes correspon dientes a las cimentaciones de los puentes en estudio, Cachiyacu y Loboico, se realizaron investigaciones de campo, plasmadas en el siguiente plan de trabajo. El trabajo de campo se organizo de tal manera de cubrir las dos áreas de estudio. Por  ello se estableció dos brigadas de trabajo, la primera comenzó en el puente Cachiyacu y luego en el puente Loboico. El trabajo de campo consistió en la excavación de una calicata en cada puente, ubicadas a 3 metros aguas arriba del estribo en el caso del puente Cachiyacu, y a 4 metros aguas arriba del estribo en el caso del puente Loboico. La excavación de la calicata del puente Cachiyacu se procedió en dos etapas, la primera consistió en excavar una calicata de 2.0x3.0 m con una excavadora hasta la profundidad del nivel freático, unos 2 metros desde el nivel del terreno, y la segunda etap etapa a co cons nsis istitió ó en in intro trodu duci cirr un mu mues estr trea eado dorr de pare pared d delg delgad ada a si sigu guie iend ndo o los los procedimientos del MTC E 120; el uso de este muestreador fue necesario para poder  obtener muestras inalteradas del subsuelo. Calicata Cachiyacu 18S E:468377.698 N:9211980.832 Z:138.500

Figura N° 31: Ubicación de calicata en el puente Cachiyacu

Figura N° 30: Excavación de calicata en el puente Cachiyacu

pág. 31

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Figura N° 33: Colocación de muestreador de pared  Fig Figura ura N° 32: Int Introd roducci ucción ón del mue muestr stread eador or de delgada en la calicata del puente Cachiyacu  pared delgada a fuerza constante en la calicata calic ata del   puente Cachiyacu

La excavación de la calicata del puente Loboico se procedió mediante la excavación de una sección de 2.0x2.0 m hasta alcanzar la profundidad de 4 metros, donde no se encontró nivel freático ni rastros de saturación capilar lo que indicaría que no existe nivel freático hasta la profundidad donde le bulbo de presiones es el 10% de la sobrecarga efectiva (23 metros de profundidad). Calicata Loboico 18S E:465658.192 N:9206866.415 Z:154.415

Figura N° 34: Excavación de calicata en el puente Loboico

Paralelamente a la excavación de las calicatas se realizó la identificación visual del suelo en el campo, el levantamiento de la estratigrafía, se registraban los cambios de consistencia, y se obtenían las muestras de suelo de acuerdo con los procedimientos del MTC E 104. Los procedimientos de extracción de muestras y cantidad de material de las calicatas se realizaron siguiendo las recomendaciones del MTC E 104 para poder realizar los ensayos de laboratorio.

Figura N° 35: Perfilado y parafinado de muestra inalterada del   puente Loboico

Figura N° 36: Extracción de muestra inalterada del puente Loboico

pág. 32

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Es muy importante, dejar en claro que las labores de geotecnia se realizaron en época de vaciante e inicio primario de creciente de los ríos Ucayali y Cushabatay. Este factor  tiene mucha influencia en el factor del nivel freático, facilita la identificación de las canteras, permite hasta cierto punto las labores de campo, topografía, geotecnia, hidrología y demás especialidades y permite apreciar las condiciones geotécnicas de los suelos en el grado de saturación de esta época de vaciante.

2.6. ENSAYOS DE LABORATORIO Se programaron y ejecutaron ensayos para la obtención de la granulometría y los límites de consistencia (Atterberg) de las muestras de suelo con la ffinalida inalidad d de realizar  la clasificación de los mismos en la zona de estudio según AASHTO. Se tomaron muestras alteradas o disturbadas de cada estrato atravesado encontrado en las calicatas y prospecciones de sondeo, realizándose ensayos estándar con fines de identificación y clasificación. clasificación. Se anotó en las libretas, todos los espesores de los distintos estratos atravesados, identificando y describiendo el suelo en base a una inspección visual y examen de tacto; así como la obtención de las respectivas muestras de suelos para laboratorio.  Asimismo, se determinaro determinaron n los diferentes perfiles estratigráficos hasta la profundid profundidad ad investigada investigad a para determinar las características del suelo. Tabla N°9: Profundidad de Muestras N° de Profundidad Sondaje Muestras (m) C-1 01 3.00 C-2 01 3.00 Tabla N°10: Clasificación de las Muestras Ensayos Estándar

Sondaj e

Muestra

Prof. (m)

SUCS

LL (%)

IP (%)

W (%)

C- 1 C- 2

M-1 M-2

3.00 3.00

SP-GP SM

N.P 21.38%

N.P N.P

17.71 6.92%

Ensayos Estándar   Sulfatos Cloruros ppm ppm

Cuadro de Clasificaciones: Calicata N°1 Profundidad ((m m): 3.00 % Retenido N°4 0.71%

Calicata N°2 Profundidad ((m m): 3.00 % Retenido N°4 1.00%

% Pasa N°200 L.L I.P SUCS  AASTHO

% Pasa N°200 L.L I.P SUCS  AASTHO

9.68% - -- -SP-GP A-1-b

34.59% 21.38% --SM A-2-4

pág. 33

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

Sondaje C-1 C-2

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Tabla N°11: Ubicación de Calicatas Profundidad Ubicación (m) Tres metros aguas arriba del estribo de la margen 3.00 derecha del puente Cachiyacu. Cuatro metros aguas arriba del estribo de la margen 3.00 izquierda del puente Loboibo.

2.7. PERFIL ESTRATIGRÁFICO En base a los trabajos de campo y ensayos realizados de laboratorio se deduce la siguiente conformación: a) Ca Cali lica cata ta N° N°11 En el sector de la calicata C-1, de 0.00 a 1.50 m, se observar un material arcilloso y lilimos moso o de col color or ma marró rrón, n, con contam tamina inado do con res restos tos veg vegeta etales les (ra (raíce íces, s, palos palos,, etc etc), ), saturado por capilaridad, y encontrándose no compacto. Entre 1.50 a 3.10 m se observa arena gruesa, de color gris claro, de perfil angular, conformado en casi su totalidad de minerales como el cuarzo blanco, dolomitas y calcitas; se encuentra saturado y el material es suelto a falta de finos. Desde los 3.10 m en adelante se observa roca sedimentaria del tipo arenisca gris y brecha. Se encontró el nivel freático a 1.60 m de profundidad. Tabla N°12: Perfil Estratigráfico de la Calicata N°1 Litología Descripción Cota Observaciones Turba PT: Color negro y marrón

0.00-1.50 m

 Arena gravosa gravosa mal gradada SP-GP: Color gris claro

1.50-3.10 m

Roca sedimentaria (arenisca) Ni: Color gris oscuro

3.10 m en adelante

Empieza el N.F en 1.50 m

pág. 34

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

b) Ca Cali lica cata ta N° N°22 En el sector de la calicata C-2, de 0.00 a 3.00 m, se observa un material arcilloso y limoso con presencia de arena fina, se color marrón claro, parcialmente saturado, se encuentra compacto y sin presencia de nivel freático. de laCCalicata N°2 Litología Tabla N°13: DPerfil escriEstratigráfico pción ota Observaciones

 Arenas arcillosas arcillosas SC: Color marrón claro

0.00-3.00 m

2.8. ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN 2.8.1. PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN En el caso del puente Cachiyacu el fondo de la cimentación deberá estar por debajo de la profundidad de socavación máxima calculada, estimado en por lo menos 1.00m (40.0 in). Si la cimentación se apoya en roca buena, resistente a la socavación, se diseñará y construirá manteniendo la integridad de la roca (Articulo 1.2.4 - Manual de Puentes 2016). Según el informe de Hidráulica del puente Cachiyacu la máxima socavacion general se encuentra en la cota 128.40 m, de esta manera el nivel de fondo cimentación debe ser como mínimo 127.40 m para cumplir los requerimientos del Manual de Puentes 2016. Rasante: 135.85 m

Nivel de Socavación: 128.40 m

pág. 35

   

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS Figura N° 37: Nivel de socavación del  Hec-Ras en el puente Cachiyacu

El nivel fondo de la cimentación del puente Loboico deberá estar por debajo de la profundidad de socavación máxima calculada, estimado en por lo menos 1.00m (40.0 in). Si la cimentación se apoya en roca buena, resistente a la socavación, se diseñará y construirá manteniendo la integridad de la roca (Articulo 1.2.4 - Manual de Puentes 2016). Según el informe de Hidráulica del puente Loboico la máxima Socavacion ge gene nera rall se en encu cuen entr tra a en la co cota ta 13 137. 7.20 20 m, de esta esta ma mane nera ra el nive nivell de fond fondo o cimentación debe ser como mínimo 136.20 m para cumplir los requerimientos del Manual de Puentes 2016. Rasante: 146.25 m

Nivel de Socavación: Socavación: 137.20 m

Figura N° 38: Nivel de Socavacion del  Hec-Ras en el puente Loboico

2.8.2. TIPO DE CIMENTACIÓN Dada la naturaleza de material rocosa donde se apoyará la cimentación del puente Cachiyacu y la naturaleza de materiales arena arcilloso del terreno de fundación para la cimentación del puente Loboico, se recomienda una cimentación superficial para ambos puentes.

pág. 36

   

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

2.8.3. CÁLCULO Y ANÁLISIS DE CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA El calculo de la capacidad admisible de carga del terreno se basa en los parámetros de resistencia del subsuelo. La capacidad de carga se ha determinado en base a la teoría de Meyerhof (1963) con los factores de Beer y Hansen (1970). a) Cap Capacid acidad ad adm admisib isible le en el p puen uente te Cac Cachiya hiyacu cu La ecuación de capacidad ultima de carga es de la siguiente manera (Meyerhof, 1963): ' 

qu =C  . Nc . Fcs. Fcd .Fci .Fci + q.Nq.Fqs.Fqd.Fqi + 0.5 .γ . B. Ny . Fys. Fyd .Fyi .Fyi

Donde: Sondeo: Cohes ión (c ):  Ángulo de fricción fricción (Ø): Peso unitario del s uelo (γ): Tens ión efectiva (q):

Calicat a N°1 16.67 29.51 18.25 86.30

KN/m2 ° KN/m3 KN/m2

La tensión efectiva se determinó del metrado de cargas en servicio del estribo del puente Cachiyacu como se muestra a continuación: Descripción Zapata rec tangular Zapata de aleros  Aleros P ant alla Relleno

Ca ntida d Ancho La rgo Alto und m m m 1 7.60 9.10 1. 20 2 1. 20 2 1 7.60 1 7. 60

Áre a m2 43.64 7.07 42.28

V ol um e n m3 82.99 104.74 28.67 53.73 321.33

P e so e spe cífico ton/m 3 2.40 2.40 2.40 2.40 1.90 Tota l

P e so ton 199.18 251.37 68.81 128.96 610.52 1258.84

Calculo del esfuerzo de sobrecarga: CARGA GA TOTAL EN SERVICI SERVICIO O CAR De scripción Va lor Carga permanente 37570 Carga de s obrec arga vehíc ular 86580

Unida d kg kg

Carga de estribo Ca rga Tota l

1258840 1382990

kg kg

 Área total de de cimentación Carga total Esfue rz o ne to

156.45 156.45 1382990 0.88

m2 kg kg/cm2

pág. 37

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Los factores de forma, factores de profundidad, y factores de inclinación según las ecuaciones de Beer y Hansen (1970): Pr Pro ofundidad de ci cime men ntaci tació ón (Df):  Ancho de cimentación (B): (B): Factor de seguridad (FS): Nc: Nq: Ny: Fc s : Fc d: Fc i: Fqs: Fqd: Fqi:   Fys:   Fyd: Fy i:

9.60 .60 9.10 3.00 29.00 17.41 20.84 1.32 1.25 1.00 1.30 1.24 1.00

m m

0.79 1.00

1.00

Luego, considerando la teoría de Meyerhot (1963), la presión admisible por corte se puede calcular según su ecuación: qu =16.67 x 29 x 1.32 x 1.25 x 1 + 86.3 x 17.41 x 1.3 x 1.24 x 1 + 0.5 x 18.25 x 9.1 x 20.84 x 0.79 x 1 x 1 qu

=

4586.76

  KN  m

qadm

=

1528.92

2

 KN    kg   ≈ 15.50   2 2 m cm

b) Cap Capacid acidad ad adm admisib isible le en el pu puent entee Lobo Loboico ico La ecuación de capacidad ultima de carga es de la siguiente manera (Meyerhof, 1963): ' 

qu =C  . Nc . Fcs. Fcd .Fci .Fci + q.Nq.Fqs.Fqd.Fqi + 0.5 .γ . B. Ny . Fys. Fyd .Fyi .Fyi

Donde: Sondeo: Cohes ión (c ):  Ángulo de de fricc fricción ión (Ø): (Ø): Pe Peso so unita tarrio de del su suelo (γ) γ):: Tens ión efectiva (q):

Calicata N°2 20.60 KN/ m2 26.93 ° 17.66 .66 KN/m KN/m3 3 141.21 KN/ m2

pág. 38

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

La tensión efectiva se determinó del metrado de cargas en servicio del estribo del puente Loboico como se muestra a continuación: Descripción Zapata rectangular Zapata de aleros Cont rafuertes  Aleros Pant alla Relleno

Ca ntida d Ancho La rgo Alto und m m m 1 5.40 11.90 0.70 2 0.70 2 0.60 2 1 5.40 1

re a m2 25.15 45.90 11.32

V ol um e n m3 44.98 35.21 55.08 37.25 61.13 532.44

Pe so e spe cí fico ton/m3 2.40 2.40 2.40 2.40 2.40 1.90 Tota l

Pe so ton 107.96 84. 50 132.19 89.40 146.71 1011.64 1572.40

Calculo del esfuerzo de sobrecarga : CAR CARGA GA TOTAL EN SERVICIO De scripción Va lor Carga permanente 31630 Carga de s obrec arga peatonal 2160 Carga de s obrec arga vehícular 41740 Carga de es tribo 1572000 Ca rga Tota l 1647530

Unida d kg kg kg kg kg

 Área total de cimentación cimentación Carga total Esfue rz o ne to

m2 kg kg/cm2

114.56 114.56 1647530 1.44

Los factores de forma, factores de profundidad, y factores de inclinación según las ecuaciones de Beer y Hansen (1970): Pr Pro ofundid ida ad de cime cimentaci tació ón (Df):  Ancho de cimentación (B): (B): Fac tor de s eguridad (FS): Nc : Nq: Ny : Fc s : Fc d: Fc i: Fqs : Fqd: Fqi:   Fys:   Fyd: Fy i:

13.50 .50 10.05 3.00 23.82 13.10 14.33 1.51 1.31 1.00 1.47 1.28 1.00

m m

0.63 1.00

1.00

pág. 39

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

Luego, considerando la teoría de Meyerhot (1963), la presión admisible por corte se puede calcular según su ecuación: qu =20.6 x 23.82 x 1.51 x 1.31 x 1 + 141.21 x 13.1 x 1.47 x 1.28 + 0.5 x 17.66 x 10.05 x 14.33 x 0.63 qu =5252.47

 KN  m

2

  ≈ 17.85   kg2   qadm =1750.82  KN  2 cm m

Se observar que es un valor alto, no corresponde a la real capacidad, entonces se analiza para el estado más desfavorables que es cuando el suelo está totalmente saturado adoptando conservadoramente un ángulo de fricción interna igual a cero, correspondiendo al estado de falla de la cimentación al caso no consolidado no drenado en el cual Ø = 0°. Los nuevos factores de forma, factores de profundid profundidad, ad, y factores de inclinación según las ecuaciones de Beer y Hansen (1970) para el ángulo Ø = 0° son: Pr Pro ofundid ida ad de cime cimentaci tació ón (Df): 13.50 .50  Ancho de cimentación (B): (B): 10.05 Fac tor de s eguridad (FS): Nc : Nq: Ny : Fc s : Fc d: Fc i: Fqs : Fqd: Fqi: Fy s : Fy d:

3.00 5.14 1.00 0.00 1.18 1.37 1.00 1.00 1.00 1.00 0.63 1.00

Fy i:

1.00

m m

Luego, considerando la teoría de Meyerhot (1963), la presión admisible por corte se puede calcular según su ecuación: qu =20.6 x 5.14 x 1.18 x 1.37 x 1 + 141.21 x 1 x 1 x 1+ 0.5 x 17.66 x 10.05 x 0 x 0.63 x 1 x 1 qu =312.38

 KN  m

qadm =104.13

2

 KN    kg   ≈ 1.06 2 2 m cm

pág. 40

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

2.9. ESTABILIDAD DE TALUDES CON PLAXIS 3D El objetivo de este capítulo es determinar el ángulo de inclinación de corte para las excav ex cavaci acione oness de lo loss est estrib ribos os en lo loss pu puent entes es en estud estudio, io, Loboi Loboico co y Ca Cachi chiyac yacu, u, asegurando el equilibrio entre la masa de suelo y la resistencia del suelo al corte a lo largo de la superficie de ruptura. El análisis de estabilidad se realizará mediante la teoría “superficie circular de falla cilíndrica” para suelos arcillosos homogéneos en condiciones sin drenaje, propuesto por Bishop (1955) en su tesis llamada “The Use of the Slip Circle in the Stability  Analysis of Slopes". Slopes". El análisis se realizará en el siguiente escenario para cada uno de los puentes: 





No se tendrá en cuenta la fuerza sísmica. No se añadirá sobrecargas de ningún tipo. La excavación se realiza en época de nivel mínimo de agua en las quebradas.

2.9.1. ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUD EN EL PUENTE LOBOICO El análisis se realizo con ayuda del software Plaxis utilizando como método de cálculo la teoría de Bishop optimizada. Los datos de la geometría se tomaron de la topografía del puente Loboico. a) GEOMETRIA Se presenta la sección de la geometría de la excavación en el estribo de la margen derecha del puente Loboico.

Estribo del puente Loboico

13.55m

1.37 1

18.90m

Figura N° 39: Sección de excavación del estribo del puente Loboico.

pág. 41

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

b) Par Parámet ámetros ros geo geotécn técnicos icos ing ingresa resados dos al Plax Plaxis is Los parámetros de resistencia y pesos unitarios ingresados al modelo fueron los mimos obtenidos de los ensayos de laboratorio realizados a las muestras de suelos extraídas de la calicata C-2.

Figura N° 40: Datos geotécnicos ingresados al  Plaxis para el puente Loboico.

c) Result Resultados ados de dell análi análisis sis con el mét método odo de Bishop optimizado optimizado Los resultados obtenidos para la pendiente propuesta (1:1.37) son estables ante las fuerzas en servicio.

Estribo del puente Loboico

Círculo de punta

Figura N° 41: Resultado del análisis de estabilidad por el método de Bishop.

pág. 42

 

CONSORCIO PAMPA HERMOSA Psj Psje. e. Barranco Barranco N°162 - Tingo M María aría Email: gyms gyms ac@hot [email protected] mail.com

INFORME MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROZABLE PAMPA HERMOSA - INAHUAYA - PROVINCIA DE ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y UCAYALI UCAYA LI - LORETO GEOTÉCNICOS

3. CONCLUSIÓN 









El tipo de suelo según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), qu que e se ob obtu tuvo vo de dell an anál ális isis is de su suel elos os de la cali calica cata ta en el puen puente te Lobo Loboic ico, o, corresponde al tipo SM (arena limosa). El tipo de roca que se encuentra en el puente Cachiyacu a 3.00 m del nivel mínimo de agua es del tipo sedimentaria, específicamente arenisca y lutitas. La capacidad admisible en condición saturada que se obtuvo según los parámetros de resistencia al corte del análisis de suelo en la calicata del puente Loboico Loboico,, es de 1.06 kg/cm2. La capacidad admisible que se obtuvo según los parámetros de resistencia al corte del análisis de suelo en la calicata del puente Cachiyacu, es de 15.50 kg/cm2. La pendiente necesaria en las excavaciones de los estribos para los puentes Loboico y Cachiyacu es de 1:1.50 (V:H); siempre que se respeten las condiciones descritas en el capitulo 2.9.

pág. 43