Estudio de Suelos Pocollay

 

PROYECTO: “MEJORAMIENTO, AMPLIACION E INSTALACION DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA ASOC. DE VIV. MANCO CAPAC, SANTA RITA, AV. PRODUCTORES, CALLE N 03, CALLE CHARANGO, PROL. AV. 28 DE AGOSTO, CALLE RAMOS Y CAPANIQUE Y LA CALLE 01(06), AV. LUIS BANCHERO ROSSI, CALLE COLOMBIA, AV. INDUSTRIAL TRAMO CAHUIDE HASTA LA AV. JORGE BAS, DISTRITO DE POCOLLAY - TACNA – TACNA” – CODIGO SNIP 273330

 

ESTUDIO DE SUELOS

SOLICITANTE: V&V CONTRATISTAS GENERALES S.R.L.

JULIO DEL 2014

V&V Contratistas Generales S.R.L. Agrupamiento Rosa Rosa Ara II Etapa B-13, Telefono 052 428511 - Distrito Departamento de Tacna

 

PROYECTO: “MEJORAMIENTO, AMPLIACION E INSTALACION DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA ASOC. DE VIV. MANCO CAPAC, SANTA RITA, AV. PRODUCTORES, CALLE N 03, CALLE CHARANGO, PROL. AV. 28 DE AGOSTO, CALLE RAMOS Y CAPANIQUE Y LA CALLE 01(06), AV. LUIS BANCHERO ROSSI, CALLE COLOMBIA, AV. INDUSTRIAL TRAMO CAHUIDE HASTA LA AV. JORGE BAS, DISTRITO DE POCOLLAY - TACNA – TACNA” – CODIGO SNIP 273330

 

ESTUDIOS DE MECANICA DE SUELOS 1.0 GENERA GENERALID LIDADE ADES S 1 .1 1 .2 1. 1.33 1 .4 1. 1.55 2. 2.00

Objetivo del Estudio. Normatividad. Ubic Ubicac ació ión n y Desc Descri ripc pció ión n del del Área Área en Es Estu tudi dio. o. Acceso al Área de Estudio. Cond Condic ició ión n Cli Climá máti ticca y Al Alti titu tud d de de llaa Zon Zona. a.

GEOL GEOLOG OGIA IA Y SI SISM SMIC ICID IDAD AD DEL DEL ARE AREA A EN EN ES ESTU TUDI DIO. O. 2.1 Geodin Geodinámi ámica. ca. 2.2 Sis Sismic micida idad. d.

3 .0

INVESTIGACION DE CAMPO.

4 .0

CIMENTACIONES DE LAS ESTRUCTURAS A TOMAR EN CUENTA PARA CÁLCULO DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA.

5 .0

ENSAYOS DE LABOTORIO.

6 .0

PERFILES ESTAGRAFICOS.

7 .0

ANALISIS DE LA CIMENTACION. 7 .1 7 .2 7. 7.33 7 .4

8. 8.00

Profundidad de de la la cciimentación. Tipo de Cimentación. Cálc Cálcul uloo y An Anál ális isis is de la capa capaci cida dad d adm admis isib ible le de carg carga. a. Calculo de Asentamiento.

AGR AGRESI ESION AL SUE SUELO DE CIME CIMENT NTA ACION CION.. 9.0 CONCLUSIO CONCLUSIONES NES Y RECOMEND RECOMENDACION ACIONES. ES.

ESTUDIOS DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION.

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1.0 GENERA GENERALID LIDADE ADES S 1 .1

Objetivo del Estudio.

El presente estudio tiene por objeto la realizac realización ión del Estudi Estudio o de Mecánica de Suelo Sueloss con fines de clasificación de suelos y cimentación de la del tanque elevado, que se ubica en la asociación de vivienda Manco Capac del distrito de Pocollay de la ciudad de Tacna, de proyecto denominado  " MEJORAMIENTO, AMPLIACIÓN E INSTALACIÓN DE LOS SISTEMAS DE AGUA

 POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA ASOC. DE VIV. MANCO CAPAC, SANTA RITA, AV.  PRODUCTORES, CALLE 03, CALLE CHARANGO, PROLONG. AV. 2288 DE AGOSTO, CALLE RAMOS Y  CA CAPA PANI NIQUE QUE Y LA CA CALL LLE E 01 (0 (06) 6),, AV. AV. LU LUIS IS BANC BANCHE HERO RO ROSS ROSSI, I, CALL CALLE E CO COLO LOMB MBIA IA,, AV. AV.  INDUSTRIAL TRAMO CAHUIDE HASTA LA AV. JORGE BASADRE, DISTRITO DE POCOLLAY  -TACNA"; Se ha efectuado dicho estudio como parte de la elaboración del Expediente Técnico. Se efectuado efectuado una visita ocu ocular lar para Con la inspecc inspección ión del terreno y las condic condiciones iones de la redes existentes, existentes, como las ubicacion ubicaciones es de las calicatas, calicatas, luego se realizan realizan los sondeos sondeos mediante mediante calicatas a cielo abierto, tomándose las muestras para luego ser ensayados en laboratorio. Luego de efectuar los ensayos, con los resultados se realizan los cálculos de la capacidad admisible y los asentamientos a ocurrir, del tanque elevado que se ha proyectado. De la misma manera se realizan los análisis y recomendaciones para las cimentaciones de las obras complementarias.

1 .2

Normatividad.

El estudi estudio o se rea realiz lizaa de acuer acuerdo do a las Norma Normass E-050 E-050 de Suelos Suelos y Ciment Cimentaci acione oness del Reglamento Regla mento Naciona Nacionall de Edific Edificacion aciones, es, que es de aplic aplicación ación obligatoria obligatoria para edificaciones edificaciones educativas del ámbito nacional. Los ensayos se realizan de acuerdo a los procedimientos del ASTM y la clasificación de los suelos se realiza en el Sistema Unificado de Suelos; mientras que los cálculos de asentamientos y capacidad portante se basan en las teorías clásicas de mecánica de suelos. E-0.30 : Diseño Sismoresistente. E-0.50 : Suelos y Cimentaciones.

1. 1.33

Ubic Ubicac ació ión n y Desc Descri ripc pció ión n del del Área Área en Es Estu tudi dio. o. El

Tacna coordenadas de Latitud Longitud

proyecto se ubica en el Departame Depa rtamento, nto, Provincia Provincia de Distrito de Pocollay, con geográficas de 18º00’21.26” Sur y 70º14’14.21” de Oeste.

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El distrito de Pocollay tiene una topografía plana con con una pendiente de 3 a 4 % de Este a Oeste.

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1 .4

Acceso al Área de Estudio. Para acceder al proyecto o al área en estudio, desde la Plaza de Armas como punto de referencia refe rencia se toma la Aveni Avenida da Bolognesi hasta el cruc crucee con la avenida avenida Basadre Forero, se toma la avenida Celestino Vargas. Se va por vía terrestre con los siguientes kilometrajes y tiempos.





Como Alternativa N° 1 se toma como partida la Plaza Armas de Tacna, luego la Avenida Bolognesi con avenida Basadre Basadre Forero, se toma la avenida Celestino Varga Vargas, s, y se llega a la  plaza principal del distrtito, la vía es asfaltada y señalizada de 6 km aproximadamente, con  buses y autos, en 20 minutos. Como Alternativa N° 2 se toma como de partida, el Ovalo Cuzco, luego se toma la avenida Co Coll llpa pa y se lleg llegaa a la plaz plazaa prin princi cipa pal, l, la ví víaa es as asfa falt ltad adaa y seña señali liza zada da de 4 km aproximadamente, con buses y autos, en 25 minutos.

Plaza de Pocollay

ALTERNATIVA N° 1

Plaza de Armas

ALTERNATIVA N° 2

 Figura Nº 02. Se Muestra las alternativas de accesos

1. 1.55

Cond Condic ició ión n Cli limá máti ticca y Meto Metorrol olog ogia ia..

El Distrito, por su ubicación geográfica dentro de la zona climática subtropical desértico o árido  presenta características propias de un clima templado cálido; donde las temperaturas oscilan regula reg ularme rmente nte entre entre el día y la noc noche; he; las lluvia lluviass son ins insign ignific ificant antes es e irregul irregulare aress en años años normales con precipitaciones inferiores inferiores a los 150 mm; existe alta nubosidad; y se perciben dos estaciones bien contrastantes: el verano (Diciembre – Marzo) y el invierno (Julio – Septiembre), mientras que el otoño y la primavera son estaciones intermedias. La causa de la falta de lluvias se debe a que los vientos alisios húmedos, al pasar sobre las aguas frías de la Corriente Peruana, se enfrían y producen un colchón colchón de neblinas hasta los 800 a 1 000 m.s.n.m. con temperaturas bajas de cerca de 13 °C. Encima de dicho colchón la temperatura aumenta de 13 a 24 °C, y el aire cálido absorbe la humedad, impidiendo la formación de nubes de lluvia. Estas se encuentran

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cubiertas mayormente por vegetación herbácea. El distrito de Tacna por su ubicación geográfica, se caracteriza por un clima templado, bueno para convalecencia de enfermedades bronquiales y de disentería.

PRECIPITACION.   Las estaciones pluviométricas, se encuentran a lo largo subcuencas de Tacna, próximas a la zona. La zona pluvial de la cuenca corresponde a la vertiente occidental, esta es la zona menos lluviosa de la zona, comprendida entre el litoral (planicie costera) y la Cordillera El Barroso, con altitudes 5 700 m.s.n.m., en la que el valor de precipitación varía desde escasos milímetros hasta 300 mm concentrados en la mayoría de los casos, en los meses de diciembre a marzo. El sector sector seco o cue cuenca nca seca, seca, ent entre re el nivel del mar y los 3,900 m.s.n.m. m.s.n.m.,, sin escorren escorrentía tía superficial y aporte nulo a los ríos. Es conveniente hacer notar que la faja más próxima al litoral marino está influenciada, por una alta condensación de las neblinas invernales provenientes del Pacífico.

2. 2.00

GEOL GEOLOG OGIA IA Y SI SISM SMIC ICID IDAD AD DEL DEL ARE AREA A EN EN ES ESTU TUDI DIO. O. 2. 2.11 Geod Geodin inám ámic ica. a. El Valle de Tacna se encuentra ubicado en una fosa tectónica conformada por depósitos sedimentari sedime ntarios os correspondi correspondiente entess funda fundamenta mentalmente lmente a segme segmentos ntos fluvioaluvi fluvioaluvionale onaless y derrames derrames volcánicos con abundante presencia de partículas de mica y limo en la zona inferior casi llana y en la zona superior al nivel de la asociaciones de vivienda, encontramos partículas de arena con limo sedimentado algunas veces y suspendido en otros, con presencia de partículas micáceas negras plásticas teniendo como base a los depósitos continentales de la formación Moquegua que consiste de arenas tufaceas, areniscas conglomerados y lutitas superficialmente encontramos la formación Huaylillas, ampliamente distribuido en el área de estudio, formación conformada de tobas tob as de color color rosa rosado do salmón salmón con var variac iacion iones es de tex textur tura. a. Las for formac macion iones es rec recien ientes tes del cuaternario, ultimo de la columna estratigráfica, consiste de conglomerados volcánicos, material aluvial con arenas no consolidadas. Presenta las siguientes formaciones:

2. 2.1. 1.11

Fo Form rmac ació ión n Moq Moque uegu guaa ssupe uperi rior or (T Mo_s Mo_s). ).

La mayor parte de los afloramientos afloramientos están cub cubiertos iertos por depósi depósitos tos cuat cuaternari ernarios os recientes de ladera y solo se les puede apreciar en los cortes de carretera de los Cerros: Arunta e Intiorko (Salida de Tacna y carretera a Tarata) de la Ciudad de Tacna. De esta manera, se hace difícil determinar su extensión en Tacna y alrededores. En el corte de la carretera del Cerro Arunta que sale del Cuartel Tarapacá al este de la ciudad ciudad los aflor aflorami amient entos os com compre prende nden n una secue secuenci nciaa domina dominada da por un medio deposicional fluvial efímero. No obstante esta secuencia presenta una variante en su tope, top e, la sedime sedimenta ntació ción n se tor torna na más gruesa gruesa,, presen presentan tando do ras rasgos gos lit litoló ológic gicos os de un ambiente deposicional fluvial más marcado. Los estratos de esta formación tienen una inclinación de 4 grados al Oeste. La secuencia fluvial efímera está formada por capas de arena limosa gris clara y microconglomerados de hasta 1 m. de espesor. Presentan estratificación planaparalela e interc intercala alacio ciones nes ce centi ntimét métric ricas as de arc arcill illas as mar marron rones es que en alguno algunoss horizo horizonte ntess se  presentan como grietas de desecación. En esta secuencia se pudo notar la presencia de gran contenido de sales y sulfatos como parte de la matriz y en forma de cristales en fracturas y oquedades, formando superficies muy duras en los afloramientos. El tope de esta secuencia corresponde a una sedimentación más fluvial de depósitos residuales de canal. Los conglomerados en los canales están formados por guijarros

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subredondeados de rocas ígneas y volcánicas con relleno arenoso que en conjunto dan una coloración gris oscura, los cuales gradan hacia el tope a arenas tufáceas gruesas y microconglomerados de tonalidad rojiza. Este sistema de canales presenta coloraciones rojizas en conjunto, lo que sugiere que estuvo dominado por un intenso período de exposición aérea de los depósitos, causando su oxidación.

2. 2.1. 1.22

Fo Form rmac ació ión n Huayl Huaylil illa lass (T_H (T_Hy) y)..

Se encuentra cubierta por una capa delgada de suelos eólico y residual. La mayor  exposición del afloramiento de esta formación se halla ubicados en los cortes de las carret carretera erass del Cerro Arunta Arunta,, Cer Cerro ro Intior Intiorko ko y cer cerros ros ubicad ubicados os al Nor-Oe Nor-Oeste ste de la irrigación Alto Magollo. Igualmente se la puede apreciar en la cascada de la Quebrada Caramolle, ubicada en la parte alta del distrito Ciudad Nueva. Esta formación se encuentra suprayaciendo a la Formación Moquegua Superior en discordancia paralela, y consiste básicamente de rocas volcánicas que corresponden a depósitos piroclásticos con cierta diferencia en su color y textura. En el corte de la carretera que sale del Cuartel Tarapacá se ha podido notar tres miembros en esta formación, los cuales se describen de la base hacia el tope: 1. Ignimbritas Ignimbritas fria friables bles de colo colorr crema que varí varían an entre 3 y 15 m. de espesor; espesor; contienen abundante pómez y líticos en la base, los cuales gradan a una toba con mayor  conten con tenido ido de mat matriz riz de cen ceniza iza color color rosa rosada da salmón salmón.. Este paquete paquete presen presenta ta una intercalación de una secuencia fluvial de unos 2 m. aproximadamente. 2. Ignimbrita violácea muy compacta de aspecto macizo de 12 a23 m. de espesor, conformada principalmente por pómez, cuarzo, vidrio y biotitas. 3. Ignimbrita blanca de grano fino con cristales de cuarzo de 2 a6 m. de potencia. En la cascada de la Quebrada Caramolle se puede apreciar claramente solo los dos  primeros miembros. Se puede notar que el miembro inferior presenta tonalidades  blancas que gradan a rosado salmón s almón y se presentan en estado friable; estas ignimbritas  presentan una capa de areniscas tufáceas de 30 cm. color marrón oscuro. Así mismo, se aprecia en el tope la ignimbrita violácea muy resistente a la erosión. Aparentemente el te terc rcer er mi miem embr bro, o, conf confor orma mado do por por la ig igni nimb mbri rita ta bl blan anca ca de gran grano o fi fino no,, ha si sido do completamente erosionado en este lugar.

2 .1 .3

DEPÓSITOS CU C UATERNARIOS

2.1.3. 2.1 .3.11 Unidad Unidad conglo conglomer merádi ádica ca (Q Uc). Esta uni Esta unidad dad se enc encuen uentra tra sup supray rayaci aciend endo o a la Formac Formación ión Huayli Huaylilla llas, s, a manera man era de una terraza terraza col colgad gadaa antigu antigua, a, y se le puede puede dis distin tingui guirr por su tonalidad gris oscura que cubre parcialmente los cerros de la ciudad de Tacna. Tiene un espesor aproximado de 30 m. Se puede notar que de la base al tope existe una disminución disminución del tamaño de grano en general, general, comenza comenzando ndo con conglomerados y areniscas de grano grueso y fino. En el corte de la carretera que conduce al Monumento de los Héroes Caídoss en el Alto de la Alianza Caído Alianza,, se puede notar notar que esta unidad está definida claramente por tres secuencias: La primera corresponde a secuencias de canales efímeros formada por  depósitos residuales de conglomerados que gradan hacia arenas gruesas. El conjunto presenta una secuencia gris clara y tiene un espesor de 4 m. A continuación una segunda secuencia de 12 m. aproximadamente, formada por 

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are arenas nas grues gruesas as de col color or gri griss oscu oscuro, ro, co con n inte interca rcalac lacion iones es de capas capas de cong conglo lome mera rado doss de hast hastaa 20 cm. cm. La te terc rcer eraa secu secuen enci ciaa ti tien enee 10 m. aproximadamente y corresponde a un evento de actividad volcánica formada  por intercalaciones de 50 cm. de arenas tufáceas de tonalidades verdes con ignimbritas cremas de Lapilli.

2. 2.1. 1.3. 3.22

Depó Depóssitos itos de ceniz enizaas vol volccánic ánicas as (Q ce) e).. Al Nor-Este de la ciudad de Tacna se encuentran grandes depósitos de cenizas volcánicas que ocupan los distritos de Pocollay y Calana. Al parecer  estos depósitos conformaban una sola capa que rellenaba el Valle de Tacna antigu antiguame amente nte,, la cua cuall fué ero erosio sionad nadaa parcia parcialme lmente nte por el Río Caplin Caplina, a, quedando en la actualidad lomas con formas de grandes lenguas a lo largo del valle. Tienen una tonalidad rosada y contienen abundante pómez y fragmentos angulosos de rocas volcánicas andesíticas.

2. 2.1. 1.3. 3.33

Depó Depóssitos itos antr antrop opog ogééni niccos (Q an an). ). Dentro de este tipo de depósitos están incluidos aquellos generados por el hombre y están formados por desmonte (Q an_d) y basurales (Q an_b). Se encuentran repartidos mayormente en el Cono Norte, Cono Sur y el distrito de Pocollay, así como a lo largo de la Quebrada del Diablo. Los Los depó depósi sito toss de de desm smon onte te está están n re repr pres esen enta tado doss por por es esco comb mbro ross de viviendas, y canteras abandonadas de ignimbritas de la Formación Huaylillas, mientras que en los depósitos de basura se consideran además los antiguos  botaderos municipales. Los depósitos de desmo desmonte nte se presentan presentan mayorment mayormentee con geometrías geometrías linguiformes que en algunos casos están rellenando antiguos cauces, como sucede en el Cono Norte. Sus dimensiones varían de 20 a100 m. de ancho por  300 hasta 1000 m. de extensión.

En la Fig. 4 se puede apreciar la Geomorfología de la Región de Tacna. En tanto que en la Fig.5 se puede básicamente la descripción geomorfológica de la zona en estudio.

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Fig4: Geomorfología de la Región Tacna

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Fig 5: Geomorfología de la Zona de

Estudio

2. 2.22 Sism Sismic icid idad ad.. Dentro del contexto de la tecnología de placas como los fenómenos sísmicos son en su gran mayoría resultados de interacción entre bordes de grandes placas litosfericas que convergen  junto a los márgenes continentales activos y que tienen un efecto directo en el área especificada. En la zona astral del Perú se ubica una zona de fuerte actividad sísmica debido principalmente al fenómeno fenóm eno de subducción subducción de la placa de nazc nazcaa debajo de la placa sudameric sudamericana, ana, ocasionando ocasionando fuertes sismos localizados. Tal es el sismo ocurrido el 23 de Junio del 2001 que podría denominarse terremoto de los  pobres pues afecto severamente o hizo colapsar miles de viviendas de adobe en la región alto andina en concordancia concordancia con lo estimado por el ESR-1992-95 de Arequipa, Moquegua, Tacna , el S-W de Ayacucho y las construidas construidas en los valles húmedos de la costa como por ejemplo en la  parte baja del valle de tambo, y en la irrigación la Yarada así mismo en la parte norte de la ciudad de Tacna. Relación de sismos ocurridos:   

 

Sismo del 22 de Ene Sismo Enero ro de 1582 con intensi intensidad dades es de XMM EN Socaba Socabaya ya y IX en Arequipa. Sismo del 19 de Febrero de 1699 en el área del volcán Huaynaputina intensidad XI MM. Sismo del 24 de Noviembre de 1604 con intensidad de VII en Arequipa, Arica, Tacna y Moquegua.

Sismo del 18 de Setiembre de 1863 con intensidad de VII en Tacna. Sismo del 13 de Agosto de 161868 con intensidad de XI en la cadena, X en Arica y IX en Arequipa, Tacna y Moquegua. V&V Contratistas Generales S.R.L. Agrupamiento Rosa Rosa Ara II Etapa B-13, Telefono 052 428511 - Distrito Departamento de Tacna

 

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           

Sismo del 9 de Mayo de 1877 con intensidad de VII en Arica, Mollendo e Ilo. Sismo del 4 de Mayo del 1906 con intensidad de VII en Tacna y VI en Arica. Sismo del 16 de Junio de 1908 con intensidad de VII en Tacna y Arica. Sismo del 4 de Diciembre de 1934 con intensidad de VI en Tacna y Arica. Sismo del 11 de Mayo de 1948 con intensidad VI de Arequipa y Tacna. Sismo del 3 de Octubre de 1951 con intensidad VII en Tacna. Sismo del 15 de Enero de 1958 con intensidad de VII en Arequipa Sismo del 8 de Agosto de 1987 con intensidad de VI en Tacna Tacna y VII en Arica. Sismo del 23 de Junio del 2001 con intensida intensidad d VI en Tacna, VII en Moquegua, VI en Arequipa. Sismo del 13 de Julio del 2005 con intensidad IV en Tacna. Sismo del 17 de Octubre del 2005 con intensidad IV en Tacna. Sismo del 20 de Noviembre del 2006 con intensidad V en Tacna, Ilo y Arequipa.



Los parámetros geotécnicos de ciudad de Tacna, que se requieren para el diseño sismo resist resistent ente, e, consist consisten en en los datos datos ref referi eridos dos a los suelos suelos y las rocas. rocas. Fundam Fundament entalm alment entee se consolidan en el mapa de zonificación sísmica nacional contenida en el RNE Norma E-030, que facilita el mapa de la Figura Nº 02.

 Figura Nº 6. Zonificación  sísmica del Perú (Reglamento  Nacional de Edificaciones)

La zona zona de estu estudi dio o está está ubicada en lo que se denomina la Zona 3, que abarca el distrito de Tacna, es un área de de depo posic sició ión n en form formaa plan plano, o, con una pendiente de 2.00 % de  promedio (inclinación), la superficie en estudio esta conformada por dos estratos, en la capa superior de arena limosa SM y en la capa inferior de grava GP-GW. El distrito de Tacna, se encuentra ubicada en en la Provincia de Tacna se encuentra dentro de la zona sísmica 3, con un Factor de Zona de 0.40.  No es necesario realizar estudios de microzonificación sísmica en el lugar del proyecto, por  cuanto éste no corresponde a una reconstrucción post sismo, tal como lo sugiere la Norma E-030.

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Donde: - Factor de zona (Zona 3) - Factor de suelo.- (S2 Suelo intermedio) : S - Período que define la Plataforma del espectro :Tp Zona

3

Factor de Zona

0.4

Perfil de Suelo

Tipo S2

Parámetro del Suelo (Tabla Nº2)

Tp (S) 0.60 S=1.2

Mapa de Zonificación sísmica (tabla Nª 1) Suelo Intermedio Periodo predominante Factor de Aplicación del Suelo

Por lo expuesto y de acuerdo al Reglame Reglamento nto Nacio Nacional nal de Edificaciones, Edificaciones, los diseños diseños estructurales deberán ser a sísmicos.

3 .0

INVESTIGACION DE CAMPO. Todos los trabajos de campo fueron realizados, por personal Técnico a cargo del Especialista y el Técnic Téc nico o de labora laborator torio io de mec mecáni ánica ca de sue suelos, los, de la Univer Universida sidad d Pri Privad vadaa de Tac Tacna, na, se  programaron dé tal manera que toda el área área e investigación fuera cubierta. Así, se excavaron Trece (12) Calicatas a cielo abierto, la cual se profundizo hasta un máximo de 2.50 m. Estos sondajes se ubicaron de tal forma que permitan establecer una información estratigráfica adecuada para adoptar los criterios de tipo de suelos para la red de agua y alcantarillado de igual maneraa para la cimen maner cimentació tación n de la estruc estructura tura del tanque elev elevado, ado, consi consideran derando do un perfi perfill en diagonal que cubra la mayor parte del área estudiada. Se tomaron muestras disturbadas disturbadas a lo largo de las excavacio excavaciones, nes, en cant cantidad idad suficiente suficiente para su análisis. Previamente se identificaron los suelos, mediante procedimientos manuales de campo, tales como la dilatancia (reacción de agitamiento), la resistencia en estado seco (característica de rompimiento). También se extrajeron muestras representativas para los ensayos especiales para los ensayos Químicos de Laboratorios. Las característica característicass físic físicas as y mecánicas mecánicas del materia materiall extraído extraído se pueden pueden ver en los registros correspondientes de los perfiles estratigráficos.  No se encontró presencia de la Napa Freática. Freática.

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PROYECTO: “MEJORAMIENTO, AMPLIACION E INSTALACION DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA ASOC. DE VIV. MANCO CAPAC, SANTA RITA, AV. PRODUCTORES, CALLE N 03, CALLE CHARANGO, PROL. AV. 28 DE AGOSTO, CALLE RAMOS Y CAPANIQUE Y LA CALLE 01(06), AV. LUIS BANCHERO ROSSI, CALLE COLOMBIA, AV. INDUSTRIAL TRAMO CAHUIDE HASTA LA AV. JORGE BAS, DISTRITO DE POCOLLAY - TACNA – TACNA” – CODIGO SNIP 273330

 

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C-8 C-11 C-6

C-12

C-7

C-3 C-9

C-13

C-10

C-5 C-4

C-2

 Fotografía aérea – ubicación de Calicatas.

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Ubicación de Calicatas

Items

De scripcion - Ubica ción

Calicata

1

Asociacion de Vivienda Santa Rita

2

Asociacion de Vivienda Manco Capac

C-2

C-3

3

Polong. 28 de Agosto

C-4

4

Polong. Capanique

C-5

5

Av. Industrial - Distrito de Pocollay

C-6

6

Av. Canada - Distrito de Pocollay

C-7

7

Calle Banchero Rossi - Distrito de Pocollay

C-8

8

Av. Productores - Distrito de Pocollay

C-9

9

Villa Las Flores - Distrito de Pocollay

C-10

10

Av. Productores - Distrito de Pocollay

C-11

11

Av. Productores - Distrito de Pocollay

C-12

12

Asociacion de Vivienda Manco Capac

C-13

4.0 CIMENTACIONES DE LAS ESTRU ESTRUCTURAS CTURAS A TOMAR EN CUENTA PARA PARA CÁLCULO DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE ADMISIBLE DE CARGA. Se tomara las cimentaciones existente el tanque elevado, que está ubicado en la Asociación de Vivienda Manco Capac, Calicata C-3 y C-13.

 Asoc. Viv. Las Colinas

 Asoc. CamalViv. Manco Municipal Capac C -C 3 1 3 V&V Contratistas Generales S.R.L. Agrupamiento Rosa Ara II Etapa B-13, Telefono 052 428511 - Distrito Departamento de Tacna

 

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EPS Tacna

 Fotografía aérea – ubicación de Calicatas C-3.

ENSAYOS DE LABOTORIO. Con las muestras de suelo extraído de las calicatas ejecutadas, se realizaron ensayos estándar de clasificación de suelos SUCS siguiendo los procedimientos indicados en las normas ASTM y las normas técnicas técnicas peruanas correspondientes. Así mismo, se realizaron realizaron análisis químico de muestras de suelo. . Análisis Granulométrico Norma ASTM D 422 . Clasificación de Suelos Norma ASTM D 2487 . Ensayos de Limites de Consistencia Norma ASTM D 4318 . Ensayo de Densidad de Campo . Ensayo de Sales solubles

ANALISIS GRANULOMETRICO.

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Se obtuvo Muestras del terreno en estudio, realizado el análisis granulométrico granulométrico de la muestra en el Laboratorio segú según n la norma ASTM D-422 obteniéndose:

CALICATAS 02 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50 m. de profundid profundidad, ad, consistente en Gravas mal gradad gradadas as con aarena rena y poco finos No plásticos suelo compactos, de clasificación SUCS GP , (es suelo de lecho de rio, existe particas de canto rodado entre 4” a 8”).

CALICATAS 03 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50 m. de profundid profundidad, ad, consistente en Gravas mal gradad gradadas as con aarena rena y poco finos No plásticos suelo compactos, de clasificación SUCS GW , (es suelo de lecho de rio, existe particas de canto rodado entre 4” a 8”).

CALICATAS 04 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50 m. de profundidad, profundidad, consistente en Arenas Limosas con finos No Plásticos en estado medio den denso, so, color marrón (tierra de chacra) de Clasificación SUCS  SM .

CALICATAS 05 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 1.50 m. de profundidad, profundidad, consistente en Arenas Limosas con finos No Plásticos en estado medio den denso, so, color marrón (tierra de chacra) de Clasificación SUCS  SM . Estrato Nº 02 Comprendido desde 1.50 a 2.50 semi compactos, de clasificación SUCS GW .

m. de profundidad, profundidad, consistente en Gravas mal graduadas con arena y poco poco finos No p plásticos lásticos

CALICATAS 06 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50

m. de profundidad, profundidad, consistente en Gravas mal graduadas con arena y poco poco finos No p plásticos lásticos

semi compactos, de clasificación SUCS GW .

CALICATAS 07 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50 m. de profundidad, profundidad, consistente en Arenas Limosas con finos No Plásticos en estado medio den denso, so, color marrón de Clasificación SUCS  SM .

CALICATAS 08

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Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50 m. de profundidad, profundidad, consistente en Arenas Limosas con finos No Plásticos en estado medio den denso, so, color marrón (Ceniza volcánica) de Clasificación SUCS  SM .

CALICATAS 09 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50 m. de profundidad, profundidad, consistente en Arenas Limosas con finos No Plásticos en estado medio den denso, so, color marrón (Ceniza volcánica) con capas capas compactas las que se denominan capas de caliche, caliche, se encuentra de Clasificación SUCS  SP .

CALICATAS 10 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50 m. de profundidad, profundidad, consistente en Arenas Limosas con finos No Plásticos en estado medio den denso, so, color marrón (tierra de chacra) de Clasificación SUCS  SM .

CALICATAS 11 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50 m. de profundidad, profundidad, consistente en Arenas Limosas con finos No Plásticos en estado medio den denso, so, color marrón (Ceniza volcánica) con capas capas compactas las que se denominan capas de caliche, caliche, se encuentra de Clasificación SUCS  SP .

CALICATAS 12 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50 m. de profundidad, profundidad, consistente en Arenas Limosas con finos No Plásticos en estado medio den denso, so, color marrón (Ceniza volcánica) con capas capas compactas las que se denominan capas de caliche, caliche, se encuentra de Clasificación SUCS  SP .

CALICATAS 13 Estrato Nº 01 Comprendido desde 0.00 a 2.50 m. de profundid profundidad, ad, consistente en Gravas mal gradad gradadas as con aarena rena y poco finos No plásticos suelo compactos, de clasificación SUCS GW , (es suelo de lecho de rio, existe particas de canto rodado entre 4” a 8”).

LIMITES DE CONSISTENCIA De igual forma forma fueron calculadas calculadas para la calicata ejecutada, ejecutada, los límites de Consistencia Consistencia,, encontrándose een n todos los casos que se trata d dee materiales No Plásticos, por ser granulares.

DENSIDAD IN SITU Fueron Fuero n realizado realizadoss los ensayos de densidad In-Situ In-Situ,, compactación conforme se profundiza la excavación.

obteniéndo obteniéndose se que el material se encue encuentra ntra mediana medianamente mente - compa compacto, cto, encontrándos encontrándosee mayor grado de

CALICATA 02 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1.960 gr/cc.

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CALICATA 03 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1,938 gr/cc. CALICATA 04 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1.730 gr/cc. CALICATA 05 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1,958 gr/cc. CALICATA 06 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1,960 gr/cc. CALICATA 07 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1.517 gr/cc. CALICATA 08 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1,460 gr/cc. CALICATA 09 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1,430 gr/cc. CALICATA 10 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1,513 gr/cc. CALICATA 11 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1,440 gr/cc. CALICATA 12 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1.380 gr/cc. CALICATA 13 : Estrato Nº 01 Densidad Seca In Situ 1,927 gr/cc.

HUMEDAD NATURAL Se realizó los ensayos de humedad natural, natural, los mismos que presentan valores bajos debido a que es una zona de estudio. CALICATA 02 : Estrato Nº Humedad Natural = 3.02 % CALICATA 03 : Estrato Nº Humedad Natural = 1.99 % CALICATA 04 : Estrato Nº Humedad Natural = 2.19 % CALICATA 05 : Estrato Nº

01 01 01 01

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Humedad Natural = 2.75 % CALICATA 06 : Estrato Nº Humedad Natural = 2.92 % CALICATA 07 : Estrato Nº Humedad Natural = 2.61 % CALICATA 08 : Estrato Nº Humedad Natural = 2.25 % CALICATA 09 : Estrato Nº Humedad Natural = 2.42 % CALICATA 10 : Estrato Nº Humedad Natural = 3.13 % CALICATA 11 : Estrato Nº Humedad Natural = 2.11 % CALICATA 12 : Estrato Nº Humedad Natural = 2.25 % CALICATA 13 : Estrato Nº Humedad Natural = 1.99 %

5. 5.00

01 01 01 01 01 01 01 01

PERF ERFIL ILE ES EST STA AGRA GRAFIC FICOS OS.. PERFIL ESTRATIGRAFICO DEL SUELO. Con los resultados resultados de los ensayos de ca campo mpo y laboratorio laboratorio se ha determinado determinado el perfil perfil estratigráfico del Subsuelo d del el área en eestudio. studio. El cual se deta detalla lla en los cuadro de perfil (ver cuadros).

CLASIFICACION DE SUELOS. Con los resultados de los ensayos de granulometría y Limites de consistencia consistencia de ha determinado la clasificación de suelos el mismo que es de 2 tipos, siendo para todos los casos según la clasificación SUCS. Grava mal y bien graduada con arena y poco fino No plásticos (GP-GW) y arena Limosa mezcla con arena limo y  baja plasticidad (SM –SP).

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 Estrato típico de Arena Limosa (SW-SP).

 Estrato típico de Grav

(GW-GP).

De acuerdo a los perfiles estratigráficos de la calicata C-3 y C-13, que está ubicado en la asociación de vivienda Manco Capac, donde se ubicaran el tanque elevado, tiene un solo estratos, grava (GP-GW), por lo se recomienda realizar la cimentación superficial a 2.60 mts, del terreno natural, debido a que se encuentra compacto el suelo, el cual garantiza garantiza la cimentación.

6. 6.00

AN ANAL ALIS ISIS IS DE LA CI CIME MENT NTAC ACIO ION. N. De acuerdo a las características del subsuelo descrito anteriormente, anteriormente, se recomienda cimentar sobre el estrado de suelo firme (GP ò GW) a una profundidad mínima de 2.60 m. ( DF = 2 2.60 .60 m.) medido con respe respecto cto al nivel del terreno terreno natural actual, por medio de zapatas cone conectadas ctadas con cimientos co corridos. rridos. Para la aplicación de la capacidad portante, se aplica la teoría de Terzaghi para el caso de zapatas aisladas ( cuadradas ). Se ha calculado la capacidad portante de la Calicatas C-3 y C-13, habiéndose el valor más bajo que es de la Calicata C-3 Ver formato de capacidad portante En donde :

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Qult. Qult. = Ca Capa paci cida dadd ült ültima ima de Ca Carg rgaa Qadm = Capacidad de Carga Admisible      

 FS = Factor de Seguridad  Yd = Peso específico ó Densidad Natural seca (Kg/m3) B = Ancho de la Cimentación DF = Profundidad de la Cimentación  Nc, Nqs, Ny = Factores de Capacidad de carga

CALICATA Nº 03

Qadm = 2.00 Kg/cm2

(DF = 2.50 M.)

CALCULO DE ASENTAMIENTOS El cálculo se hace en base a los parámetros elásticos de los suelos como: El módulo de elasticidad, son asentamientos a corto plazo, que ocurren dentro del proceso constructivo, su magnitud es muy pequeña, además requiere de otro parámetro como la relación de Poisson. Los asentamientos que se presentarán en los suelos granulares son mínimos (para una Df= 2.50 m), tal como se indica en el cuadro de resumen adjuntado, vemos que varía desde 0.125 – 0.451 cms, debemos de indicar que los asentamientos se encuentran por debajo estipuladas en normas peruanas (E-0.50)

s i=

 Δq 2 ∗ B ( 1− u )∗ I   E

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 Δq =

Qtn  Am2

 Donde: Q = Peso que soportar soportaráá la edificación (tn)  B = Menor dimensión de la zapata (m)  E = Módulo elástico del suelo (tn/m2) u = Coeficiente de Poisson  I = Factor de influencia que depende de la forma de la cimentación y del punto de aplicación de la carga o el punto donde se requiere determinar la aplicación de la carga.

FACTOR DE SEGURIDAD El factor de Seguridad contra falla por Capacidad de Carga debe ser del orden de 3, por lo que la Presión Admisible en el suelo q como 1/3 de la Presión máxima neta, con el objetivo de:

 puede por lo tanto tomarse

adm



Prevenir las variaciones naturales de la resistencia resistencia al corte del suelo.



Prevenir contra la probable disminución local en la Capacidad de carga del suelo durante el proceso constructivo.



Prevenir asentamientos perjudiciales de la cimentación.



Por las incertidumbres implicadas en los métodos o fórmulas para la determinación de la carga última de Falla.



Tener en cuenta las variaciones en la Capacidad de apoyo con los cambios en las dimensiones de la cimentación, de acuerdo con las cargas a transmitir.

NIVEL FREÁTICO El Nivel Freático no fue alcanzado, hasta la profundidad estudiada mediante la calicata ejecutada. Con ello podemos garantizar que el suelo no, podrá sufrir el  problema de asentamiento con la saturación saturación o el problema de Licuación de suelos ante la presenc presencia ia de un eventual sismo.

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PROFUNDIDAD DE CIMENTACION Y TIPO DE CIMENTACION La profundidad de cimentación depende de varios parámetros. En primer lugar depende la calidad del terreno de fundación, que debe garantizar la mayor  resistencia. En segundo lugar está en función de las dimensiones de la cimentación misma, que en sí permitirán un valor de los esfuerzos transmitidos.

Profundidad de la Cimentación. Basado en los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles y registros estratigráficos, el estructuralista tomara la capacidad portante adecuada para la construcción del tanque elevado DF=2.60m.

Tipo de Cimentación. Dada la naturaleza del terreno a cimentar y las magnitudes posibles de las cargas transmitidas, se recomienda utilizar una cimentación superficial, tal como cimentación corrida, y/o zapatas individuales, etc.

7. 7.00

AGRE AGRESI SION ON AL SUE SUELO LO D DE E CI CIME MENT NTAC ACIO ION. N. AGRESION DE SUELO AL CONCRETO La agresión que ocasiona el suelo a la cimentación de la estructura, está en función de la presencia de elementos químicos (sulfato y clorur cloruros os principalmente) que actúen sobre el concreto y el acero de refuerzo, causándole efectos nocivos y hasta destructivos, embarga la acción química del suelo sobre el concreto solo ocurre a travé travéss del agua subterrá subterránea nea que reacc reacciona iona con el concreto de este modo el deterioro deterioro del concr concreto eto ocurre bajo el nivel freático zona de asce ascensión nsión capila capilarr o  presencia de agua filtrada por otra razón ( rotura de tuberías tuberías lluvias extraordinarias inundaciones, inundaciones, etc) los Principales elementos químicos a evaluar evaluar son los sulfatos y cloruros por su acción química sobre sobre el conc concreto reto y acero del cimiento y las sales solubles solubles totale totaless por su acción mecán mecánica ica sobre el cimiento al ocasion ocasionar  ar  asentamientos bruscos por lixiviación lixiviación (lavado de sales en contacto con el agua). En el suelo existente existente y según los re reportes portes de laboratorio encontramos que el el suelo presenta mediana cantidad de sales totales, por lo tanto se puede determin determinar  ar  que habrá probl problemas emas de pérdi pérdida da de resistencia resistencia mecá mecánica nica por problemas problemas de lavado lavado de sales (lixiv (lixiviació iación). n). Debido a que este valo valorr incluye ta también mbién la concentración de cloruros y sulfatos, se puede concluir que a la profanidad de cimentación recomendada se tiene una concentración de cloruros y sulfatos de moderada concentración concentración que ocasiona efectos perju perjudícales dícales a los elementos elementos de la cimentación. De los resultados de los análisis químicos obtenidos a partir de las muestras obtenidas de las calicatas C-3, para efectos de este informe se ha seleccionado las muestras representativas de cada calicata.

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

 

Una concentración de Cloruros promedio, de 3820 p.p.m., indica que en presencia de agua, va a ocasionar problemas de corrección a la armadura y elementos metálicos. Una concentración de Sulfatos promedio, de 3050 p.p.m., indica que va casionara un ataque químico al concreto de la cimentación. La presencia de Sales Solubles Totales es de 7580 p.p.m., y se encuentra por encima de 1500 p.m. Lo que indica que ocasionará problemas de  pérdida despreciable de resistencia mecánica por problemas de lixiviación (lavado de sales). Se concluye que el estrato de suelo que forma parte del contorno donde irá plantada la cimentación contiene concentraciones de Sales Solubles Totales, Sulfatos y Cloruros, y que podrán atacar el concreto y la armadura.

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ELEMENTO QUIMICO

PARAMETROS

RESULTADOS DE ENSAYOS

GRADO DE AGRESIVIDAD

SULFATOS

0 – 1,000.0 ppm

3050 ppm

Perjudicial

CLORUROS

0 – 1,000.0 ppm

3820 pp ppm

Perjudicial

SALES SOLUBLES TOTALES

0 – 1,500.0 ppm

7580 ppm

Perjudicial

8.0 CONCLUSIO CONCLUSIONES NES Y RECOM RECOMENDA ENDACIONE CIONES. S. En base a los resultados de las exploraciones realizadas, ensayos de resistencia en laboratorio y análisis complementarios se puede mencionar lo siguiente: 

Los suelos del área en estudio están constituidas por materiales consistentes predominantemente de suelos Areno Limosos (SW) y de grava mal y bien graduados con poco finos No plásticos (GP-GW).

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 Los suelos encontrados encontrados de las calic calicatas atas C-2 y C-3, la lass que pertenecen a las asociaciones asociaciones de vivienda Manco Capac y Santa Rita, se encuentran en un estado compacto, conformados por suelos gravo arenosos y con presencia de boconerías boconerías de canto rodado de lecho de rio.

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Los suelos de las Calicatas C-9, C-11 y C-12, que se encuentran en la Avenida Productores (asoc. Viv. Vilauta), que un suelo Arena limosa (SW), es un suelo compacto por capas, por la presencia de caliches, por lo que se sugiere usar equipo – maquinaria, como compresoras para la excavación de zanjas.

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Las cargas aplicadas para definir el dimensionamiento de la cimentación se realiza con cargas sin amplificar, puesto que la capacidad de carga admisible se ha determinado un factor de seguridad de 3.

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Los parámetros de suelos para análisis sismo resistentes se recomienda considerar un factor S=1.2 y un Tp=0.60s

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Se recomienda cimentar la estructura principal a una profundidad mínima de 2.50 m en suelos gravo arenosos y las estructuras secundarias de menor importancia a una profundidad mínima de 1.00 m. Dependiendo esto de los niveles proyectados y cargas a transmitirse, Siendo el Ing. Proyectista en estructuras quien define el tipo de cimentación.

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La capacidad de carga admisible para el tipo y profundidad de cimentación recomendada después de realizar los ensayos de campo y laboratorio, obteniéndose los  parámetros geotécnicos del suelo y utilizando utilizando la teoría de Terzaghí fue de:  

C – 3 = 2.00 Kg/cm2. (DF = 2.50 m) C –13 = 2.47 K Kg/cm g/cm2. (DF = 2.50 m)

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PROYECTO: “MEJORAMIENTO, AMPLIACION E INSTALACION DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA ASOC. DE VIV. MA NCO CAPAC, CAP AC, SANTA RITA, AV. PRODUCTORES, CALLE N 03, CALLE CHARANGO, PROL. AV. 28 DE AGOSTO, CALLE RAMOS Y CAPANIQUE Y LA CALLE 01(06), AV. LUIS BANCHERO ROSSI, CALLE COLOMBIA, AV. INDUSTRIAL TR  AMO CAHUIDE CAHUIDE HASTA LA AV. JORGE BAS, DISTRITO DE POCOLLAY - TACNA –  TACNA” – CODIGO SNIP 273330

 

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El estudio de sales de la calicata C – 3 nos demuestra que se producirá un ataque al acero y al concreto por lo que se recomienda utilizar CEMENTO tipo V en la cimentación del Tanque elevado , y cemento tipo I  para  para estructuras superficiales.

ANEXO I. REGISTRO DE PERFILES ESTRATIGRAFICOS DE LAS CALICATAS

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