ESTUDIO GEOLOGICO Y GEOTECNICO.docx

ESTUDIO DE GEOLOGIA Y GEOTECNIA

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE CARGA Y PASA JEROS MEDIANTE LA CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE CARROZA BL E Y ACCESOS EN EL SECTOR BAL CON DE JUDAS DEL VALL E FORTALEZA - PARAMONGA  – BARRANCA  – LIMA

1. NOMBRE DEL PROYECTO “MEJORAMIENTO

DEL

SERVICIO

DE

CARGA

Y

PASAJEROS

MEDIANTE

LA

CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE CARROZABLE Y ACCESOS EN EL SECTOR BALCON DE JUDAS DEL VALLE FORTALEZA - PARAMONGA - BARRANCA - LIMA”

2. UBICACIÓN Y ACCESO El área de estudio se encuentra ubicada en el departamento de Lima, en la Provincia de Barranca, en el Distrito de Paramonga. Desde e l punto de vista geográfico se ubica en la parte baja del Río Fortaleza por lo que sus características fiscas presentan una configuración amplia, conformado por terrazas inundables y no inundables, áreas planas en ambas márgenes del rio y cauce o lecho accidentado por donde discurren las aguas del Río Fortaleza, ubicándose en la cuadricula 18L con coordenadas:

NORTE (Y)

ESTE (X)

8831974

0197725

El acceso por Vía terrestre, se realiza a través de la Antigua Panamericana Norte (PE 1N) pasando el Km 209, hasta el cruce con la Carretera Huaraz (PE 16) para luego tomar la ruta y continuar hasta llegar al Km 13 donde encontraremos con el Centro Poblado de Tunan, que es un Anexo del Distrito de Paramonga, y continuando a la altura del Km 14 tomaremos un desvió por el margen izquierdo antes de llegar a una curva, en donde inicia el Área de Estudio.

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 1

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

ORIGEN

DISTANCIA

TIPO DE

TIEMPO DE

(km)

SUPERFICIE

VIAJE (Min)

DESTINO

Huacho

Barranca

49.8

ASFALTADO

46

Barranca

Tunan

25.4

ASFALTADO

22

Tunan

Balcón de Judas

1

ASFALTADO

5

TOTALES EN DIST.

76.2

TOTAL DE VIAJE

””

73

3. ANTECEDENTES La construcción del puente carrozable y accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza en el distrito de Paramonga, provincia de Barranca, Región Lima, surge ante la necesidad de mejorar las condiciones de vida de sus pobladores, mejorando el transporte de sus productos fruto de cultivo elaborado en estas tierras, además de reducir la tasa de mortandad, que proviene de la ausencia de un puente en esta zona. El ámbito del proyecto está ubicado en un piso actitudinal que brinda condiciones favorables para una diversificación e intensificación del uso de suelos con un cédula de cultivo acorde al piso ecológico, sin modificar significativamente los cultivos practicados en la zona.

4. OBJETIVO El objetivo del presente, es elaborar el Estudio Geológico y Geotécnico, de la zona de del proyecto la construcción del puente carrozable y accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza en el distrito de Paramonga, con fines de sustentar el marco geológico  – geotécnico y las medidas de prevención inmediatas y a mediano plazo ante posibles riesgos.

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 2

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

5. GEOLOGIA Y GEOTECNIA 

GEOLOGIA

El área en estudio está constituida por rocas SEDIMENTARIAS, ígneas y metamórficas, cuyas edades oscilan entre el jurásico superior y el cuaternario reciente. Las rocas más antiguas afloran irregularmente en la parte baja de las estribaciones occidentales del macizo cordillerano. Los depósitos más recientes ocurren en el sector de la denominada faja costera e en las quebradas secas que descienden de las estribaciones occidentales de la cordillera andina. 

GEOTECNIA

Estudios realizados por el ICIA en 1978, indican lo siguiente: Peso específico del agua:

1.0 tn/m3

Peso específico de la roca:

2.6 tn/m3

Peso específico de guijarros y arenas: Capacidad portante del lecho del rio:

2.3 tn/m3 1.2 tn/m3

El valle de fortaleza constituye un área agrícola desarrollada con más de mil seiscientos treinta y ocho hectáreas bajo riego permanente. Los terrenos agrícolas cultivados han sido acondicionados progresivamente para propósitos de riego, habiendo sufrido transformaciones y mejores con el fin de mantener producciones favorables.

5.1 ESTUDIOS ANTERIORES Para el presente estudio se ha tenido en cuenta: - Información proporcionada de INGEMMET, la Carta Geológica Nacional  –  Geología del Cuadrángulo de Barranca - hoja 22 - h. (Ver imagen N°02) y mapa geológico del cuadrángulo de barranca (Ver imagen N°03).

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 3

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

IMAGEN N°01 – LEYENDA DE MAPA GEOLOGICO.

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 4

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

ZONA DEL PROYECTO

IMAGEN N°02 – INDICE DE CARTAS GEOLOGICAS. Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 5

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

IMAGEN N°03 – MAPA GEOLOGICO DEL CUADRANCULO DE BARRANCA. Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 6

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

5.2 GEOMORFOLOGIA LOCAL La zona se encuentra ubicada en la Unidad Geomorfológica denominada como Valle, el fondo de los valles son generalmente estrecho, con secciones en "U" típicas del modelo glacial. La morfología actual presenta: a) La pendiente típica del río Fortaleza, característico de un valle joven, conformado por el cauce actual con gradiente promedio de 5 ‰ a 1% y fragmentos de terrazas aluviales, donde el valle es fluvial. Aledaños a estos sectores se encuentran terrenos de cultivo. b) Formas antrópicas, habiendo estructuras como canales.

5.3 LITO ESTRATIGRAFIA El Área está dividida en cuatro zonas estratigráficas que corren en fajas paralelas a la costa, estando ligadas a zonas estructurales que han controlado la historia estratigráfica.

IMAGEN N°04 – ZONAS ESTRATIGRAFICAS.

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 7

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

Graf ic o N° 1 Col um na L ito es trat ig ráfic a

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 8

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

Regionalmente se han identificado dos unidades geológicas: a) Roca intrusiva Según la geología regional, la roca basamento en la zona de estudio es de origen ígneo intrusivo, correspondiendo al Batolito de la Costa, constituida por roca de tipo tonalita a granodiorita, de color gris, textura granular gruesa, compuesta por feldespato, plagioclasa, cuarzo y pocos máficos, pobremente formados, con un grado de fractura intenso; son datadas como del Cretáceo Superior. b) Depósitos aluviales Corresponde a los depósitos inconsolidados ubicados en el cauce del Río Fortaleza. Están constituidos por material de origen fluvio aluvial, aluvial antiguo y aluvio coluvial, además por los depósitos producto de la meteorización de la roca basamento, la acción de la gravedad, etc. que también se encuentran depositados en ciertos sectores de las laderas de los cerros. En la zona del proyecto según los estudios se halla según su columna estratigráfica un tipo de suelo de la era del cenozoico del sistema cuaternario reciente.

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 9

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

5.4 REGISTRO DE EXCAVACIONES Se muestra las pruebas del estudio de suelo con fines de cimentación.

CALICATA N°01

IMAGEN N°05 – CALITA N°01.

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 10

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

REGISTRO DE EXCAVACIONES SOLICITANTE PROYECTO UBICACIÓN FECHA

: : : :

SEHACE GROUP S.A.C. ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION LOCALIDAD DE TUNAN DISTRITO PARAMONGA PROVINCIA BARRANCA 10 DE SETIEMBRE DEL 2014

CALICATA Prof(m). Nivel Freático    d   a    d    i    d   )   n   m   u   (    f   o   r    P

  n    ó    i   o   c   p   a    i   v    T   a   c   x    E

  a   r    t   s   e   u    M

  a    í   g   o    l   o    b   m    i    S

C- 1 lado derecho 3.00 mts 0.0 - 0.5 mts.

Descripción

  n    ó    i   c   S   a   C   c    i    f    i    U   s   S   a    l    C

Material gravoso arenoso con particulas de canto rodado de tamaño hasta de 10" se encontro un solo es trato con un nivel freatico a los 50 cm de profundidad ,no presenta plasticidad por carecer de finos , tiene una densidad sem icompacta

GW

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

  o    t   r   e    i    b   1   a    o   M    l   e    i   c   a

2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 2.80 2.90 3.00

REGISTRO DE EXCAVACION CALICATA N°01 Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 11

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

CALICATA N°02

REGISTRO DE EXCAVACIONES SOLICITANTE PROYECTO UBICACIÓN FECHA

: : : :

SEHACE GROUP S.A.C. ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION LOCALIDAD DE TUNAN DISTRITO PARAMONGA PROVINCIA BARRANCA 10 DE SETIEMBRE DEL 2014

CALICATA Prof(m). Nivel Freático    d   a    d    i    d   )   n   m   u   (    f   o   r    P

  n    ó    i   o   c   p   a    i   v    T   a   c   x    E

  a   r    t   s   e   u    M

  a    í   g   o    l   o    b   m    i    S

0.00 0.10

- 2 lado izquierdo 3.00 mts 0.0 - 0.2 mts.

Descripción

  n    ó    i   c   S   a   C   c    i    f    i    U   s   S   a    l    C

Material arenoso gravoso mal gradado sin plasticidad con una densidad s uelta ,arena limpia sin finos

SP

Material gravoso arenoso con particulas de canto rodado de tamaño hasta de 15" se encontro un nivel freatico a los 20 cm de profundidad ,no presenta plas ticidad por carecer de finos , tiene una densidad s emicompacta

GW

0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

  o    t   r   e    i    b   a     o   1    l   e   M    i   c   a

2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 2.80 2.90 3.00

REGISTRO DE EXCAVACION CALICATA N°02 Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 12

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

IMAGEN N°06 – CALITA N°02.

5.5 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL No se observan características definidas sobre aspectos tectónicos y según la Geología Regional las fallas geológicas regionales están fuera de la zona de estudio.

5.6 EFECTOS DE SISMO El territorio peruano pertenece al Círculo del pacífico que comprende las zonas de mayor actividad sísmica en el mundo y por lo tanto se encuentra sometido con frecuencia a movimientos telúricos. Dentro del territorio nacional existen varias zonas que se diferencian por su mayor o menor frecuencia de estos movimientos, así tenemos, que la norma peruana sismo resistente, del Reglamento Nacional de Edificaciones, divide al país en tres zonas:



Zona 1.-  La sismicidad es baja y comprende parte de los departamentos de Loreto, Ucayali y Madre de Dios.



Zona 2.- La sismicidad es media y comprende parte de los departamentos de la selva en un 70% y los departamentos de Amazonas, San Martín, Huánuco, Pasco, Junín,

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 13

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

parte de Huancavelica y Ayacucho, Apurímac, Cusco y Puno, donde los sismos no son percibidos por las personas en la mayoría de las veces. 

Zona 3.-  Es la de más alta sismicidad y comprende toda la costa peruana, desde Tumbes hasta Tacna, incluyendo los departamentos de Cajamarca y parte de Huancavelica y parte de Ayacucho.

El área de estudio se ubica en la Zona 3, de alta sismicidad.

MAPA SÍSMICO DEL PERU

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 14

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

Para esto se tendrá en cuenta la norma e-030. Fuerza cortante en la base La fuerza cortante en la base de la estructura, correspondiente a la direccion considerada, se determinara por la siguiente expresion: 

 



Debiendo considerarse para c/r el siguiente valor mínimo  

 

Para más detalle ver la norma. 6.

ESTUDIO DE CANTERAS El presente estudio consiste en determinar las principales zonas que posean las características físicas de los materiales existentes en las áreas destinadas como canteras, en función a su cercanía a la obra y su acceso en cantidad y en c alidad. Los planos correspondientes muestran la ubicación de la cantera para los agregados que s e van a utilizar en la obra. Esta cantera es:

6.1-

Cantera Huaricanga Cantera ubicada en el Km. 21.5, de la carretera Pativilca  – Huaraz, margen Derecha, cerca del anexo Huaricanga. Esta cantera está en explotación, tanto así que se está utilizando dichos agregados solamente para las obras que se realizan en la zona, como en Huaricanga, Naranjal, La Hoya y Montegrande. La cantera Huaricanga tiene un potencial de 25,400.0 m3.el materia a extraer de dicha zona es el afirmado y arena gruesa.

6.2-

Cantera de Paramonga – Rio Seco.

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 15

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

Colindante con la Panamericana Norte (progresiva km 222+500). Esta cantera esta en explotación, tanto así que se está utilizando dichos agregados en las diferentes obras que actualmente se vienen ejecutando en la Provincia de Barranca y obras de revestimiento de canales ejecutados como Núcleos Ejecutores en el valle de Fortaleza. La cantera Paramonga  – Rio Seco, tiene un potencial aproximada de 24,400 m3 para la piedra zarandeada que reemplazará a la piedra chancada; para la arena gruesa con un potencial de 10,000.0 m3 y para hormigón 9,000.00 m3. Para su explotación se utilizará volquetes, así como para la extracción y acumulación con su respectiva selección de sólo 1⁄2” a 3⁄4”.

Para las pruebas de laboratorio se sacaron muestras de la cantera Paramonga  – Rio Seco, tanto de agregado grueso, afirmado y finos y así determinar el diseño de mezcla y determinar las proporciones que se han de utilizar en el concreto f’c=175 kg/cm2 ,para los diferentes trabajos

como mandan las Especificaciones Técnicas.

Con la finalidad de ubicar fuentes de materiales adecuados para su empleo en la construcción del puente carrozable en valle Fortaleza, se ha efectuado el estudio de canteras en la zona del proyecto. Las canteras han sido ubicadas con el criterio de que tengan un fácil acceso, mínimas distancias de transporte, fácil explotación. Los materiales necesarios para las obras constan principalmente de agregados para concreto hidráulico, agregado para capas granulares del pavimento de caminos de servicio y rellenos, así como material rocoso para las obras de enrocado, en consecuencia la elección de canteras se efectuaron dentro de este contexto.

ENSAYO NORMA

ENSAYO

NORMA

Análisis granulométrico

 ASTM D-422

Límites de consistencia

 ASTM D-1843

Clasificación SUCS

 ASTM D-2487

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 16

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima Peso específico

 ASTM D-854

Durabilidad (sulfato de magnesio)

 ASTM C- 88

Abrasión

 ASTM C- 131

Equivalente de arena

 ASTM D-2419

CBR

 ASTM D-1883

””

DESCRIPCION DE CANTERAS Cantera del Rio Pativilca

Km. 21.5, de la carretera Pativilca  – Ubicación

Huaraz, margen Derecha, cerca del anexo Huaricanga.

Potencia Uso

50,000 m3 y 100,000 m3.  Agregados para concreto hidráulico, piedra y arena fina

Rendimiento

Piedra 45% y arena 30%

Explotación

Tractor, cargador frontal, zaranda.

Cantera de Rio Seco - De Paramonga

Ubicado en el Km 222.5 de la Panamericana norte. Esta cantera esta en explotación, tanto así que se está utilizando dichos agregados en las diferentes obras que actualmente se vienen ejecutando en la Provincia de Barranca como obras de revestimiento de canales ejecutados. La cantera Paramonga  –  Rio Seco, tiene un potencial aproximada de 24,400 m3 para la piedra zarandeada que reemplazara a la piedra zarandeada valga la redundancia; para la arena gruesa con un

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 17

“Mejoramiento del Servicio de Carga y Pasajeros mediante la Construcción del Puente Carrozable y

Accesos en el Sector Balcón de Judas del Valle Fortaleza - Paramonga - Barranca - Lima

””

potencial de 10,000.0 m3 y para hormigón 9,000.00 m3. Para su explotación se utilizará volquetes, así como para la extracción y acumulación con su respectiva selección de sólo 1⁄2” a 3⁄4”.

Para las pruebas de laboratorio se obtuvieron muestras de la cantera Paramonga  – Rio Seco, tanto de agregado grueso, y arena y así determinar el diseño de mezcla y determinar las proporciones que s e han de utilizar en el concreto previsto para los diferentes trabajos indicados en los planos del Proyecto. 7.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

El área de estudio se encuentra ubicada en el departamento de Lima, en la Provincia de Barranca, en el Distrito de Paramonga.



Los depósitos cuaternarios se encuentran acumulados en los conos eyectivos de las quebradas, depresiones naturales de ladera, lechos de los ríos y cubriendo en parte a los afloramientos rocosos con una cobertura delgada flujos hídricos, gravedad o constituidos por suelos residuales, dichos materiales se encuentran conformados por depósitos del tipo aluviales, residuales, fluviales.



Se recomienda realizar las obras de ingeniería en los sectores críticos durante los meses de estiaje (mayo-diciembre) para evitar la sinergia de las obras con el medio y evitar accidentes y/o inconvenientes en la ejecución de construcción del puente carrozable.



Se recomienda realizar las obras de cimentación siguiendo los parámetros recomendados, de no encontrarse en el nivel de cimentación suelos con las características recomendadas, realizar el tratamiento adecuado para llegar a las características requeridas.



Se tomaron muestras en campo de suelos las que fueron analizadas en laboratorios, estos resultados sirvieron para obtener los resultados de los cálculos de estabilidad de taludes, capacidad portante, etc.

Ing. Vladimir Leo Arce Recuay

Página 18