EMS HUAXTLA PREL. (2) (1)

7/21/2019 EMS HUAXTLA PREL. (2) (1)

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LABORATORIO CONSTRUCCIÓN SUPERVISIÓN TERRACERÍAS

GEOTECNIA Y PAVIMENTOS.Calle del Bosque No. 6105, Col. Patrimonio.

C.P. 72450 Puebla, Pue.

SO

SOCIO ACTIVO: 256

TELEFONO 01-2222-710046/CELS. 2221107577-2225053375.MAILS: [email protected] / [email protected]

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H. AYTO. MPIO. DE PUEBLANo. REGISTRO: LC-102/13

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS PARA EL ANÁLISIS YDISEÑO DE LA CIMENTACIÓN DE UNA CASA DE SALUD QUE SECONSTRUIRÁ EN LA COMUNIDAD DE “HUAXTLA”,

PERTENECIENTE AL MUNICIPIO DE TLATLAUQUITEPEC, EN ELESTADO DE PUEBLA.

Elaborado para:

H. AYUNTAMIENTO DE TLATLAUQUITEPEC, PUE.

JULIO DE 2014






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C O N T E N I D O

1.- INTRODUCCIÓN

2.- DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Y DEL SITIO

3.- ESTUDIOS REALIZADOS

4.- DESCRIPCIÓN ESTRATIGRÁFICA Y PROPIEDADES ÍNDICE

5.- CLASIFICACIÓN DEL TIPO DE TERRENO Y COEFICIENTE SÍSMICO.

6.- ANÁLISIS Y DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN

7- PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

8.-CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

REFERENCIAS

ANEXO 1 RELACIÓN DE FIGURAS

ANEXO 2 REPORTES DE LABORATORIO

ANEXO 3 REPORTE FOTOGRÁFICO






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1.- INTRODUCCIÓN.

El H. AYUNTAMIENTO DEL MUNICIPIO DE TLATLAUQUITEPEC, PUE.,encomendó a LABYCTA, S.A. de C.V., el Estudio de Mecánica de Suelos para el Análisisy Diseño de la cimentación de una Casa de Salud que se construirá en la comunidad de“Huaxtla”, perteneciente al municipio de Tlatlauquitepec, en el Estado de Puebla, ver figura No. 1 de Anexos.

El presente informe comprende la realización de un sondeo del tipo pozo a cielo abierto,con la finalidad de recuperar tanto muestras inalteradas como alteradas y reconocer el perfil

estratigráfico que conforma el suelo del sitio, además de conocer las propiedades físicas ymecánicas de cada uno de los estratos localizados, esto para definir el tipo de cimentaciónmás recomendable para la estructura del proyecto.

2.- DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Y DEL SITIO.

El presente proyecto integra la construcción de una Casa de Salud “Tipo”, la cual beneficiará a los habitantes de la comunidad de Huaxtla y comunidades cercanas, evitandoasí, traslados a la cabecera municipal para atender problemas de salud menores.

El área de proyecto se encuentra en un sitio con topografía irregular, en una zona delomerío, acusando un desnivel aproximado de 3.00m en relación con el nivel actual delcamino de acceso. No presenta algún tipo de vegetación en especial, ya que anteriormentefue utilizado como potrero. Cuenta una superficie aproximada de 250m2.

A dicho predio se tiene acceso por el camino que comunica a las comunidades de Huaxtla yTochimpa.

MEDIO FISICO

LocalizaciónEste municipio se localiza en la parte noreste del Estado de Puebla, sus coordenadas son:los paralelos 19º 36' 24" y 20º 03' 18" de latitud norte y los meridianos 97º 14' 42" y 97º 28'06" de longitud occidental.






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Colindancias- Al Norte: Con Cuetzálan del Progreso- Al Este: Con Chignautla, Atempan y Yaonáhuac- Al Sur: Con Cuyoaco- Al Oeste: Con Zautla, Zaragoza y Zacapoaxtla

ExtensiónTiene una superficie de 246.22 kilómetros cuadrados que lo ubica en el lugar número 40con respecto a los demás municipios del Estado.

OrografíaEn el municipio confluyen tres regiones morfológicas: el extremo noreste se ubica en la porción sur oriental del declive del Golfo; la parte central de la sierra norte y el decliveaustral de la sierra de puebla.

La Sierra Norte o Sierra de Puebla está formada por sierras más o menos individuales, paralelas, comprimidas las unas contra las otras, formando pequeñas intermontañas queaparecen frecuentemente escalonadas hacia la costa; el declive del Golfo es septentrional dela Sierra Norte hacia la llanura costera del Golfo de México y se caracteriza por suschimeneas volcánicas y lomas aisladas; el declive austral de la Sierra Norte es en descenso

hacia los llanos de San Juan.

Los picos más importantes de esta sierra son: Las Animas, El Cabezón, Acamalotla,Coatetzin, Punta la Bandera, la Cumbre del Mirador y el cerro Tepequez. Destacantambién, los cerros: Hueytepec y el Jilotépetl. De la sierra hacia el norte, el relievedesciende, aunque presenta algunos cerros aislados como el campanario.

El relieve del municipio es accidentado como característica topográfica principal, presentaun suave y después pronunciado, irregular y larguísimo declive de más de 25 kilómetros delargo que se inicia al sur en la zona montañosa de los oyameles, presenta una altitud de más

de 3000 metros sobre el nivel del mar, y culmina en la rivera del río Apulco, a menos de800 metros.

HidrografíaEl municipio presenta gran cantidad de ríos que se originan al sur, lo recorren de sur anorte, se van concentrando y desembocan finalmente en el Apulco, que es una caudalosa






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corriente que tiene un largo recorrido por la sierra norte, donde es represado formando la presa hidroeléctrica de la Soledad (presa de Mazatepec), al cambiar de dirección hacia elnorte, sirve de límite con Ayotoxco. Asimismo, cuenta con algunos arroyos quedesembocan en el Apulco, destacan el Chalchihuapan, Coxolesco, Mina de Guadalupe,Xocololoyaco y Agua Santa. Un buen número de manantiales y un complejo sistema deacueductos van de Zaragoza a Tlatlauquitepec, de Gómez Poniente a Tzinacatepec, deTepeteno a Yaonáhuac, de la presa a Mazatepec.

Los ríos que se originan en la parte sur del municipio, lo recorren de sur a norte hasta toparcon la sierra que se levanta en la parte central entre san Agustín Chagchaltzin y el Progreso;

se desvían hacia el oriente y se concentran en el Xucayucan, ya fuera del municipio, los ríosque forman el Xucayucan son: el Atemeza, Xochihuatzaloyan, Atemochicha, Jardín,Acongo, Balastrera, Tochimpa, Ajocotzingo, Comalco y Santiago.

ClimaPor su Localización y Extensión, presenta una gran variedad de climas, que señala latransición entre los climas templados de la sierra norte y los cálidos del declive del golfo.

Se identifican los siguientes climas:Semifrío subhúmedo con lluvias en verano, se localiza en las áreas montañosas del sureste.Templado subhúmedo con lluvias en verano, ocupa una franja al sur.Templado húmedo con abundantes lluvias en verano en un área de la parte central.Templado húmedo con lluvias todo el año, en una amplia franja de la parte central.

GeologíaGeológicamente el sitio se localiza dentro de la provincia Fisiográfica del “Eje

Neovolcánico”, ver Fig. No. 2, la zona está constituida por formaciones de suelos y rocasde origen ígneo extrusivo, (igeb), de grano fino, color café claro, según la carta geológicaregional E14B43, editada por el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática(INEGI).

Atendiendo a su sismicidad, esta zona se ubica en la zona B de la regionalización Sísmicade la República Mexicana, ver Fig. No. 3, segunda en orden de actividad creciente de lascuatro en que se divide el país, conforme al Manual de Obras Civiles de la ComisiónFederal de Electricidad (Diseño por Sismo, 1993).






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3.- ESTUDIOS REALIZADOS.

Los trabajos de exploración y muestreo se llevaron a cabo mediante un pozo a cielo abierto(PCA-1), excavado a 1.70 m de profundidad, el cual se ubicó estratégicamente en el área enestudio, ver figura No. 4 anexa.

Del pozo se obtuvieron muestras de tipo alterado e inalterado, las cuales se transportaron allaboratorio central para realizarles los siguientes ensayes:

- Contenido natural de agua

- Clasificación de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)- Límites de plasticidad- Composición granulométrica- Compresión triaxial (UU)

4.- DESCRIPCIÓN ESTRATIGRÁFICA Y PROPIEDADES ÍNDICE.

De acuerdo con los resultados obtenidos de la exploración de campo e inspección visual del

sitio y de las muestras obtenidas, se describe la siguiente estratigrafía:

SONDEO PCA-1Primera Unidad.- Como primera unidad se localizó una capa de material vegetal. Estacapa cuenta con 0.20m de espesor promedio.

Segunda Unidad.- Se encontró un estrato de Limos Inorgánicos (ML) de bajaplasticidad, color café y mediana consistencia, estrato que va de 0.20m a 1.70m de profundidad.

Hasta la profundidad máxima de exploración no se tiene evidencia del nivel de aguasfreáticas (NAF).

La estratigrafía descrita se ilustra en la Fig. No. 5, del anexo de figuras.






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5.- CLASIFICACIÓN DEL TIPO DE TERRENO Y COEFICIENTE SÍSMICO.

Para fines de diseño sísmico, la República Mexicana se considera dividida en cuatroszonas, según se indica en el ANEXO I figura No. 3; la zona A es la de menor intensidadsísmica, la zona B es la de baja a mediana intensidad, la zona C es de mediana a altaintensidad, mientras que la de mayor intensidad sísmica es la zona D.

Para el Municipio de Tlatlauquitepec, se tomó como referencia el Reglamento deConstrucciones vigente para el Municipio de Puebla, del que se hacen las siguientes

consideraciones.

Atendiendo a la respuesta del sitio ante excitación sísmica se adopta una clasificación delterreno de cimentación según su estratigrafía, que es función del periodo dominante devibración y la velocidad efectiva de propagación de ondas de cortante en el sitio. Así, paraclasificar un terreno se procederá como sigue:

TIPO I ----TERRENO FIRME: Depósitos de suelo o roca muy compacto o duro conTs<0.4 seg y Bs>350 m/seg o en su defecto Ns>40 para suelos granulares o Ss>10 t/m2

para suelos cohesivos.

TIPO II ----TERRENO INTERMEDIO: Formación de suelos con Ts<0.4 seg y Bs<=350m/seg o bien con 0.4<=Ts<=1.0 seg y Bs>=150 m/seg en su defecto 15<= Ns =<40 parasuelos granulares o 2.5<= Ss <= 10 t/m2 para suelos cohesivos.

TIPO III ----TERRENO BLANDO: Formación de suelo con Ts> 1.0 seg o bien con0.4<=Ts<=1.0 seg. y Bs < 150 m/seg o en su defecto Ns < 15 para suelos granulares oSs<2.5 t/m2 para suelos cohesivos

El terreno se clasifica como tipo II y tomando en cuenta la Regionalización Geosísmica dela República Mexicana (Ref 4), el municipio de Tlatlauquitepec pertenece a la zona B y serecomienda un coeficiente sísmico de 0.32.






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6.-ANÁLISIS Y DISEÑO GEOTÉCNICO DE LA CIMENTACIÓN

Capacidad de Carga y Análisis de Asentamientos

Capacidad de CargaTomando en cuenta las características de la roca, los resultados de pruebas de compresiónaxial y el tipo de cimentación, la capacidad de carga admisible se calcula mediante lasiguiente expresión:

f c

a D FS CN q .

Donde:

F S factor de seguridad estático, 3.

qa capacidad de carga admisible, t/m2

C cohesión del suelo, 4.5 t/m2

Nc factor de capacidad de carga, 6.2 adimensional

γ Peso volumétrico, 1.3 t/m3

D f profundidad de desplante, 0.80 m

Sustituyendo los valores correspondientes para la profundidad propuesta de 0.80 m yaceptando un factor de seguridad de 3, la capacidad de carga admisible es de 10.3 t/m2 encondiciones estáticas y 11.9 t/m2 en condiciones dinámicas.

El dimensionamiento de la cimentación se realizará involucrando las descargas y lacapacidad de carga admisible, en ningún caso la presión de contacto deberá rebasar lacapacidad de carga admisible.






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Análisis de asentamientosAl transmitir el peso de la estructura al terreno de sustentación, se producirán en lasuperficie asentamientos inmediatos de tipo elásticos, cuyo valor se calculó utilizando laexpresión definida para una placa rígida apoyada en un medio elástico semi-infinito:

E

Bqo)1( 2

Donde:

qo Presión de contacto aplicada al suelo de cimentación, 1.0 kg/cm²

B Ancho de la cimentación, 100 cm.

Relación de Poisson, 0.3

E Módulo de rigidez del suelo de cimentación, 95 kg/cm²

Factor de forma, 0.82

Los asentamientos inmediatos, generados por la compresión del suelo considerandouna carga uniformemente distribuida de 10.3 t/m2, un ancho unitario de 1.0 m.,resultan del orden de 2.3 cm, los cuales se presentarán durante la etapa deconstrucción de la estructura.

Análisis de la cimentaciónRespecto al contenido del informe, la información proporcionada, y con las condicionesactuales del predio, se concluye que la cimentación de los elementos estructurales puede

resolverse recurriendo a zapatas corridas de concreto reforzado o mampostería de piedra braza, desplantadas a 0.80 m de profundidad, sobre el estrato clasificado como limosinorgánicos de color café, considerando el nivel actual de terreno.






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7- PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

De acuerdo con las características del subsuelo antes descritas y tomando en cuenta las peculiaridades de la estructura, se describe y analiza a continuación la opción decimentación que se ha considerado más adecuada para el caso que nos ocupa.

Realizar el despalme de la capa vegetal existente de 0.20 m aproximadamente y retirardicho material fuera del lugar de obra.

Realizada la nivelación del terreno se procederá a realizar las excavaciones de las cepas de

0.80 m, las cuales además deberán presentar un sobre-ancho de 0.20 m por lado de zapata proyectado y debiendo realizar con pico y pala los últimos 0.10 m de la excavación, esto para no rebasar la profundidad de desplante y así evitar rellenos aislados.

Ya sobre la superficie, se procederá a colocar una plantilla de concreto pobre en el fondo delas cepas con un f’c = 100 kg/cm2 con un espesor mínimo de 0.05 m, con la finalidad deuniformizar a la superficie que recibirá la cimentación.

El material producto de excavación podrá emplearse en los aproches y relleno de

cimentación siempre y cuando sea estabilizado con 2% de cal, con el fin de mejorar suscaracterísticas mecánicas.

8.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Los trabajos de exploración del suelo consistieron en un sondeo, el cual fue de tipo pozo acielo abierto a una profundidad de 1.70 m. A partir de los trabajos de campo y los ensayesde laboratorio, se determinó que el sitio de estudio, está constituido superficialmente poruna capa vegetal, seguida por estratos de Limos Inorgánicos.

De acuerdo con todo lo expuesto, con la información proporcionada y con las condicionesactuales del predio, se concluye que la cimentación de los elementos estructurales puederesolverse mediante el tipo de contacto directo, es decir, recurriendo a zapatas decimentación corridas de mampostería con piedra braza y/o concreto hidráulico.






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El nivel de desplante se define en el inciso 6 y se deberá considerar las capacidades decarga admisibles que ahí mismo se consignan, esta profundidad de desplante quedarásujeta a un aumento, según sea necesario para garantizar la seguridad contra elcortante basal que obra en la base de la cimentación ante un evento sísmico.

Ante cargas excéntricas, deberán revisarse que todos los esfuerzos en el contacto con elterreno, no excedan la capacidad de carga recomendada.

Ya en la ejecución de la obra, se tendrá una adecuada supervisión geotécnica y se verificaráque los suelos sean representativos a los determinados en los sondeos, en caso contrario,

particularmente si son de menor calidad, deberán revisarse las presentes recomendaciones previa consulta con nuestra firma.






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REFERENCIAS

1. INEGI, 1987, "Síntesis Geográfica, Nomenclátor y Anexo Cartográfico del Estadode Puebla", Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática.

2. Romo M P y Ovando E, 1995, "Zonificación Geosísmica en México y suAplicación al Cálculo de Espectros de Diseño", Instituto de Ingeniería, UNAM.

3. Holguín E, et al, 1992, "Diseño Geotécnico de Cimentaciones", Ediciones TGCGeotécnia.

4. Departamento del Distrito Federal, 1987, "Normas Técnicas Complementarias paraDiseño y construcción de Cimentaciones", Gaceta Oficial del DDF, Quinta época No 40.

5.

Juárez Badillo, Rico Rodríguez, 1994, "Mecánica de Suelos", Volumen 1, EditorialLimusa, México






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ANEXO 1

RELACIÓN DE FIGURAS






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FIG. 1.- UBICACIÓN GEOGRAFICA DEL MUNICIPIO DE TLATLAUQUITEPEC, ENEL ESTADO DE PUEBLA.






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FIG. No. 2.- GEOLOGIA REGIONAL DEL ESTADO DE PUEBLA.






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D C

B A

A

DC

C

B

-118.00 -114.00 -110.00 -106.00 -102.00 -98.00 -94.00 -90.00 -86.00

FIG. No. 3.- REGIONALIZACIÓN SÍSMICA DE LA REPUBLICA MEXICANA.






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FIG. No. 4.- UBICACIÓN DEL SONDEO REALIZADO EN EL SITIO.

PCA-1






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FIG. 5.- ESTRATIGRAFÍA LOCALIZADA EN EL SITIO DE ESTUDIO.

CAPA VEGETAL

1.70 M

0.20m

PCA-1

LIMOS

INORGÁNICOS1.50m






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ANEXO 2

REPORTES DE LABORATORIO






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SOLICITANTE: H. AYUNTAMIENTO DE TLATLAUQUITEPEC, PUEBLA.

OBRA: CONSTRUCCIÓN DE CASA DE SALUD EN LA COMUNIDAD DE HUAXTLA.

TIPO DE MATERIAL: LIMOS INORGÁNICOS (COLOR CAFÉ ).

LOCALIZACION: PCA-1, (1.70 M)

Descripción Esfuerzo de Esfuerzo Ángulo de Cohesiónde la prueba confinamiento cortante fricción aparente

c tmáx ap c

kg/cm 2 kg/cm 2 grados kg/cm 2

uu-0.25 0.250 0.730uu-0.50 0.500 0.843 18 0.45uu-0.75 0.750 0.965

OBSERVACIONES: PESO VOLUMÉTRICO = 1.31 T/M3

Supervisor de Laboratorio

H. AYUNTAMIENTO DE TLATLAUQUITEPEC LABYCTA S.A. DE C.V.

LABORATORIO CONSTRUCCIÓN SUPERVISIÓN TERRACERIAS GEOTECNIA Y PAVIMENTOS

CALLE DEL BOSQUE No 6105, COL. PATRIMONIO. CP 72450.

Tels.(01 222)271-00-46 Cel. 2221107577

RESISTENCIA A COMPRESIÓN TRIAXIAL (UU)

Coordinación de Obra

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 1 2 3 4 5 6

E s f u e r z o

c o r t a n t e ,

( k g / c m 2 )

Esfuerzo normal , (kg/cm2)

UU-0.25

UU-0.50

UU-0.75






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INFORME ANÁLISIS DE MATERIAL PARA TERRACERIASOLICITANTE: H. AYUNTAMIENTO DE TLATLAUQUITEPEC. DÍA MES AÑO

OBRA: CONSTRUCCION DE CASA DE SALUD EN LA COMUNIDAD

DE HUAXTLA.

CONTRATISTA: N/P FOLIO No. 251 MTRA: 1

LOCALIZACION: PCA-1, PROFUNDIDAD DE 0.20 A 1.70 MTS.

% QUENo. mm PASA

2 1/2" 63.50 COMPOSICIÓN GRANULOMÉTRICA

2" 50.08 100 0.074 0.15 0.25 0.42 0.84 2.0 4.75 9.51 19.0 25.4 38.1 50.8

1 1/2" 38.10 % 90

1" 25.40 Q 80

3/4" 19.05 U 70

1/2" 12.70 E 60

3/8" 9.52 50

1/4" 6.30 P 40

NO. 4 4.76 100 A 30

NO. 10 2.00 99 S 20

NO. 20 0.84 95 A 10

NO. 40 0.42 82 0

NO. 60 0.25 78 200 100 60 40 20 10 4 3/8" 3/4" 1" 1 1/2" 2"

NO. 100 0.15 77 Nominaciòn de Mallas

NO. 200 0.074 74

SUCS (MH ) LIMO INORGANICO, COLOR CAFÉ CLARO. ESPECIFICACIÓN SCT

LIMITE LIQUIDO : 88.36 % L.L. 50%, MÁX.

LIMITE PLÁSTICO: 41.16 %

ÍNDICE PLÁSTICO: 47.20CONTRACCIÓN LINEAL : 17.50 % EXPANSIÓN: 3.58 % EXP, 5%, MÁX.

METODO: PORTER MODIFICADA VARIANTE 2 P. VOLUMÉTRICO PESO VOLUMÉTRICO

COMPACTACIÓN 100% 95% 90% EN EL LUGAR

PESO VOL. KG/M3 916

HUMEDAD % 72.4

V.R.S. 4.81

OBSERVACIONES:

SUPERVISIÓN DE LABORATORIO

LABYCTA, S.A. DE C.V.

516

LABORATORIO CONSTRUCCIÓN SUPERVISIÓN TERRACERIAS GEOTECNIA Y PAVIMENTOS

CALLE DEL BOSQUE No 6105, COL. PATRIMONIO. CP 72450 .

Tels.(01 222)271-00-46 Cel. 2221107577

e-mail: [email protected]

14 JULIO 2014

BANCO PROCEDENTE: DEL LUGAR.

EMPLEO: DESPLANTE DE CIMENTACION.

MALLAS

CLASIFICACIÓN:

SECO SUELTO Kg/m3

COORDINACIÓN DE OBRA

H. AYUNTAMIENTO DE TLATLAUQUITEPEC.






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ANEXO 3

REPORTE FOTOGRÁFICO






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EXCAVACIÓN DEL PCA-1.

UBICACIÓN DEL PCA-1 EN EL SITIO DE PROYECTO.






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l b t @ di t


ESTRATIGRAFÍA LOCALIZADA EN EL PCA-1.

MUESTRA INALTERADA OBTENIDA DEL PCA-1.

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