Estudio Geologico y Geotecnico Proyecto Mejoramiento Canal de Regadio Huacariz

7/22/2019 Estudio Geologico y Geotecnico Proyecto Mejoramiento Canal de Regadio Huacariz

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MUNICIPALIDAD PROVINCIAL MEJORAMIENTO CANAL DE RIEGO HUACARIZ, PROVINCIADE CAJAMARCA DE CAJAMARCACAJAMARCA

CAPITULO II: ESTUDIOS BASICOS 1

ESTUDIO GEOLOGICO Y GEOTECNICO PROYECTO MEJORAMIENTO CANAL DE

REGADIO HUACARIZ

1.1 GENERALIDADES

El comit de regantes del canal de regado Huacariz, confrontan problemas de abastecimiento de

agua para cubrir la demanda de sus tierras bajo riego.

En este contexto, para dar solucin al problema, se ha contemplado llevar a cabo los estudios de

mejoramiento del canal.

El presente informe corresponde al Estudio Geolgico de Superficie desarrollado en el mbito del

eje del canal, conforme a los lineamientos de los Trminos de Referencia, de la Propuesta

Tcnica-

1.2 ANTECEDENTES DE ESTUDIOS ANTERIORES

No se han encontrado documentos que revelen evidencia de estudios especficos del rea del eje.

Al respecto slo existen documentos de alcance regional, que por su importancia, precisin y valoractualizado han constituido de alguna manera informacin de apoyo para el desarrollo de las

actividades de campo y gabinete; stos corresponden a los siguientes:

-Boletn N 31 Geologa de los Cuadrngulos Cajamarca, San Marcos; editado por INGEMMET en

1980 y comprende memoria y planos escala 1:100,000.

-Planos de Catastro Rural del Ministerio de Agricultura a escala 1:25,000, Hojas 15 g IV NO y

15 g IV NE, ejecutadas en 1973.

-Una imagen satelital del rea de estudio, identificada como Image c 2006 Digital Globe.

La informacin bsica regional indicada, se la considera suficiente, por cuanto se trata de

documentos oficiales.1.3 ALCANCE Y OBJETIVOS DEL ESTUDIO

El Estudio Geolgico de Superficie ha sido llevado a cabo conforme a los alcances tcnicos de un

Estudio Preliminar, sin embargo en la prospeccin de campo se han efectuado actividades de

mayor alcance que el contractual como son los mapeos geolgicos expeditivos a escala 1:5,000.

Especficamente, las labores desarrolladas corresponden a las siguientes:

-Valoracin de los procesos geomorfolgicos.

-Identificacin del comportamiento de las formaciones geolgicas en cuanto a su grado de

fragilidad ante los agentes meteorizantes.

-Evaluacin del comportamiento geodinmico del rea de estudio en relacin a factores

favorables condicionantes y del entorno, relacionado con procesos de remocin en masa y

fenmenos morfodinmicos.

1.4 METODOLOGA EMPLEADA

El estudio geolgico preliminar ha sido desarrollado de la manera siguiente:


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-Etapa de Gabinete I

En esta primera accin se recopil informacin de naturaleza topogrfica, geolgica e imagen

satelital. Luego se procedi a procesar y evaluar la informacin ms adecuada a los propsitos del

estudio geolgico.

-Etapa de campo

La etapa de campo se inici con un reconocimiento del rea de ubicacin del eje del canal.

Luego se procedi con el mapeo geolgico teniendo como marco referencial las bondades y

limitaciones geolgico-geotcnicas, as como los parmetros incidentes en la seguridad fsica y

funcionabilidad de la futura obra hidrulica.

Etapa de Gabinete II

En esta etapa se efectu el procesamiento, evaluacin e interpretacin de la informacin de

campo, a fin de consolidarla en una memoria y planos del estudio en referencia.

2.0 ASPECTOS DE GEOLOGIA REGIONAL

2.1 GEOMORFOLOGAGrafico N01

GEOMORFOLOGIA DE LA ZONA DEL PROYECTO

Fuente : CIGA-PUCP

2.1.1 Unidades Geomorfolgicos Regionales

Al respecto, las geoformas ms resaltantes as como los procesos geomorfolgicos que

caracterizan al relieve regional relacionado con el rea del proyecto, se indican a continuacin:

Valles.-

Los orgenes de los valles existentes, se relacionan con fenmenos tectnicos, por cuanto estas

unidades geomorfolgicas denotan cierto grado de equilibrio de sus perfiles longitudinales debido a

que sus geoformas estn vinculadas a factores estructurales tales como fallas longitudinales,

grabens y/o plegamientos paralelos. En general los valles que se presentan en la regin son


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jvenes y tienen regmenes hidrolgicos del tipo torrentes, por cuanto son frecuentes sus

erosiones de fondo como de sus flancos.

2.1.2 Unidades Geomorfologicas Locales:

Grafico N02GEOLOGIA DE LA ZONA DEL PROYECTO

Las geoformas de las Unidades geomorfolgicas locales se relacionan en general, con procesos

geodinmicos tipo remocin en masa y a fenmenos morfodinmicos. La unidad encontrada ms

importante es:

a) Terrazas Aluviales y Fluviales.-

Estas unidades se localizan en las mrgenes de los cauces de ros y quebradas del sistema

hidrolgico de la regin. Las terrazas aluviales son ms antiguas y se localizan al pie de los flancos

de los cauces y sus componentes mayormente corresponden al Pleistocnico.

Las Terrazas Fluviales son geoformas recientes y estn relacionadas mayormente con

colmataciones propias de las escorrentas fluviales. En general estas unidades geomorfolgicos

tipo terrazas son pequeas y poco frecuentes en los tramos de transito de las cuencas; las que

EJE DEL CANAL


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aumentan en nmero y dimensiones en los lugares de entrega a otros cauces y/o desembocaduras

de los ros.

2.2 LITO ESTRATIGRAFIA REGIONAL

En la cuenca de recepcin y en el eje del canal se encuentran formaciones geolgicas

pertenecientes al Cretceo, Terciario y Cuaternario. La descripcin de cada formacin en orden

cronolgico, es decir de las antiguas a las ms recientes, es la siguiente:

De acuerdo a la carta geolgica de San Marcos, desde el punto de vista estructural, se ha

diferenciado las zonas de inters siguientes:

2.2.1 Depsitos Cuaternarios Inconsolidados (Qr)

Son suelos con granulometra y litologia heterognea, cuyos orgenes se relacionan con eventos

glaciaricos, lacustrinos, escorrentas, precipitaciones, entre otros.

Depsitos Aluviales (Qr al)

Se distribuyen al pie de laderas y/o constituyendo terrazas aluviales antiguas que limitan a los

cauces de ros. Son igualmente heterogneos en cuanto granulometra y litologa, pudindosedetectar suelos de gravas arenosas con cantos y bloques rocosos como sedimentos areno

arcillosos con limos.

Depsitos fluviales (Qr fl)

Sus orgenes se relacionan con los materiales de transporte y colmatacin de las escorrentas,

precisamente son propios de los cauces fluviales, constituyendo terrazas incipientes. Son suelos

con elementos sub redondeados a redondeados de gravas, arenas y escasos finos con bloques y

cantos.

3.1 ESTUDIO DE MECNICA DE SUELOS.

3.2 GENERALIDADES.El estudio del presente acpite es importante ya que da a conocer las propiedades fsicas y

mecnicas y la calidad del material que est conformando el terreno de fundacin sobre el cual se

construir las diferentes estructuras, tales como la bocatoma, el canal, etc. Estos estudios nos

permitirn asegurar una capacidad adecuada de carga sin deformaciones deseables una vez

construidas la estructura y la construccin de obras complementarias sin que se produzca fallas en

la misma y puedan prestar servicio en ptimas condiciones. Para dar comienzo a estos trabajos se

ha construido una secuencia de acuerdo a las normas y recomendaciones sugeridas por

diferentes autores, procedindose para este efecto primeramente la ubicacin de las diferentes

estructuras; para luego observar la naturaleza y estimar las condiciones del suelo seguidamente se

procedi a la ubicacin de calicatas y exploracin de las mismas.


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3.2.1 PROSPECCIONES EXCAVACIONES DE LOS POZOS DE ESTUDIO.

a. LOCALIZACIN DE LOS POZOS DE ESTUDIO.

Se distribuy de la siguiente manera:

1 calicata Muro.

7 pozos Canal de Conduccin.

b. EXTRACCIN DE MUESTRAS.

Es una de las operaciones ms importantes, que para su obtencin, no solo se requiere tener

conocimiento de suelos, sino experiencia en este tipo de trabajos, mas que todo para identificar los

materiales insitu. La muestra que se obtenga tiene que ser una muestra representativa, es decir

ser una fiel representacin del material existente en el sitio puesto que si se tiene descuido en este

aspecto por ms mejores anlisis y ensayos de laboratorio realizados nos dar una informacin

confusa o perjudicial, para nuestros clculos. El mtodo para la explotacin empleado para la

obtencin de muestras fue el denominado pozo de exploracin a cielo abierto, el que nos permite irobservando las variaciones del material y establecer de mejor manera los espesores de los

diferentes estratos y profundidades de la napa fretica que por si existiese.

Otra de las que nos ofrece este mtodo de exploracin es que nos permite visualizar la similitud

estratigrfica existente entre una y otra calicata.

La excavacin de estos pozos han sido ejecutados con pico y pala a cielo abierto con un dimetro

de 1.20 mts. , aproximadamente y una profundidad de 1.50 mts. en el muro y 0.60 m en el eje del

canal, por debajo del nivel natural del terreno, tomndose muestra alteradas del estrato ms

representativo y si el caso era necesario de todos los estratos.

De cada pozo se obtuvo una cantidad de 30 Kg. de material para su respectivo anlisis que nospermite hacer estudio de clasificacin.

Lo importante es que la investigacin del subsuelo permita elaborar los perfiles necesarios para la

correcta interpretacin de las condiciones existentes en el terreno de fundacin sobre el cual se

construir la estructura.

Para determinar el nmero de sombra de sondeos en cualquier tipo de obras de estructura

lineales, lo ms conveniente es efectuar una zonificacin geomorfolgica en la etapa previa de

reconocimiento.

c. MUESTRA REPRESENTATIVA.

Es la muestra que logra conservar la integridad y proporcin de sus componentes slidos varios.

Es decir no ha perdido agua, ni partculas slidos y permite su clasificacin e identificacin

correctas.

d. MUESTRA INALTERADA.

Es una muestra que cumple no solamente con los requisitos de una muestra representativa, sino

que adems mantiene intacta, se forma, estructura original y sus caractersticas fsicas (peso


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volumtrico, humedad, color, estructura, etc.). Una muestra inalterable perfecta exacta no existe,

debemos conformarnos, con una muestra lo menos posible alterada.

3.2.2 ENSAYOS DE LABORATORIO Y CLASIFICACIN.

Se realizan los siguientes:

a. Contenido de humedad ASTM D 2216

b. Lmite lquido ASTM D -423

c. Anlisis granulometrico ASTM D -424

d. Peso especfico de los slidos ASTM D 854-58

3.2.3 ENSAYOS DE CAMPO.

Se realizan los siguientes ensayos:

a. Densidad Maxima ASTM D2049-69

a. Densidad Minima ASTM D2049-69

a. Densidad de Suelo In-Situo ASTM D1556 64

3.3 ANLISIS DE CAPACIDAD DE CARGA

Para determinar la capacidad de carga del terreno en las diferentes estructuras del proyecto se

utiliz los estudios de Terzaghi sobre este tema.

La teora de Terzaghi es uno de los primeros esfuerzos por adaptar a la Mecnica de Suelos los

resultados de la Mecnica del Medio Continuo. la teora cubre el caso ms general de suelos con

colisin y friccin y su impacto en la Mecnica de Suelos ha sido de tal trascendencia que an hoy

, es posiblemente la teora ms usada para el clculo de capacidad de carga en los proyectos

prcticos , especialmente en el caso de cimientos poco profundos.

La ecuacin final determinar la carga ltima puede soportar un suelo es:

Donde Qc es la presin mxima que puede darse al cimiento por unidad de longitud sin provocar

su falla o sea representa la capacidad de carga ltima del cimiento es decir la capacidad de ngulo

de friccin interna del suelo. Se denomina " factores de capacidad de carga " y son debidos a la

cohesin, a la sobrecarga y al peso del suelo, respectivamente.

Los factores de capacidad de carga se hallan en el grfico desarrollado por Terzaghi.

En la ecuacin anterior c es la cohesin del suelo y el peso especfico del mismo. la capacidad de

carga que estamos mencionando corresponde, a valores a la falla, es decir, a valores tales que

s estos esfuerzos se comunicaran al material, este quedar en estado de falta incipiente. Valga

decir que estos valores no son los que en la prctica se asigna a las cimentaciones reales. Es por

esta razn que nace el concepto de capacidad admisible o de trabajo, que es con la que se

Q c = c Nc + y Di N q + 0.5 y BN r


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diseara una cimentacin. La capacidad de carga admisible ser siempre menor que la de la falla

y deber estar suficientemente lejos de esta como para dar los mrgenes de seguridad

necesarios para cubrir todas las incertidumbres referente a las propiedades de los suelos, a la

magnitud y desviaciones de la construccin.

La capacidad de carga admisible est dada por:

Q adm = q c / F s

El valor de Fs es el factor de seguridad, este valor puede variar segn la importancia de la obra y

el orden de las incertidumbres que se manejen. Por experiencias es recomendable usar un Fs.

Es el proyecto utilizaremos un Fs igual a 4 , esto debido a que las propiedades mecnicas de los

suelos fueron determinados por mtodos indirectos que dar resultados tosco , pero que dan una

idea de cmo se puede comportar el material a un cierto nivel de esfuerzos.

Como resumen:

qc Q adm

Bocatoma 50.200 Kg / cm2 12.55 Kg / cm2


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